印度Lilagar河流域农林复合系统的树种多样性与结构特征及其对自然森林生物多样性保护的补充作用

本研究针对印度Lilagar河流域因人为活动导致的河流干涸及生物多样性丧失问题，系统比较了河岸农林复合系统与自然森林的树种多样性、结构及组成差异。通过10公里间隔网格采样分析IVI、Shannon-Weiner指数等指标，发现农林系统拥有37种树种（自然森林28种），但密度（86.25 ha?1）显著低于森林（419.11 ha?1）。研究证实农林系统可作为自然森林的生物多样性补充，为流域可持续管理提供科学依据。

　　

论文解读

在印度恰蒂斯加尔邦的Lilagar河流域，日益加剧的人为活动正导致河流干涸和生态系统退化。河岸带作为连接陆地与水域的生态廊道，其植被结构对维持水文平衡和生物多样性至关重要。然而，传统自然森林的保护已不足以应对当前生态压力，亟需探索兼顾生产与生态功能的替代方案。农林复合系统（Agroforestry）因其能整合树木与农作物、提供多重生态系统服务，被视为潜在解决方案。但长期以来，河岸农林系统的生物多样性潜力缺乏量化评估，其与自然森林的互补关系尚不明确。

针对这一科学空白，来自印度的高校研究人员在《Green Technologies and Sustainability》发表论文，首次系统比较了Lilagar河100公里河岸带农林系统与邻近Khondra自然森林的树种多样性、结构和组成特征。研究团队采用网格化采样法，沿河设置10个间隔10公里的网格点，每个网格布设4个1公顷样方，共调查40个农林样方和9个森林样方。通过记录树种数量、计算重要值指数（IVI）、Shannon-Weiner多样性指数（H'）、Simpson优势度指数等指标，结合方差分析（ANOVA）评估两类系统的差异。

主要技术方法

1. 网格化采样设计：沿河100公里设置10个采样网格，结合GPS定位确保空间代表性；
2. 植被参数量化：统计树种密度（株/ha）、频率（%）、多度等基础数据，计算IVI（相对密度+相对频率+相对多度）；
3. 多样性指数分析：采用Shannon-Weiner指数（H'=-ΣP_ilnP_i）、Simpson指数（1-D）等7种指标评估多样性；
4. 统计检验：通过ANOVA比较两类系统差异显著性（p<0.05）。

研究结果

1. 农林实践与树种组成
河岸农林系统以边界种植（59%）和散生种植（25%）为主，共记录37种树种，显著多于自然森林（28种）。优势种为Terminalia arjuna（IVI=78.89）、Butea monosperma（IVI=55.24）和Acacia nilotica（IVI=20.12），其高IVI值源于农户对固氮树种和经济树种的偏好。自然森林则以Cleistanthus collinus（IVI=46.45）、Tectona grandis（IVI=21.71）等大型乔木为主，体现原生植被的演替特征。

2. 多样性差异
农林系统的Shannon指数（1.698）和均匀度指数（0.473）显著低于森林（2.388和0.704），但树种丰富度更高（37 vs. 28）。这种"高丰富度-低均匀度"格局反映农户对少数优势种的选择性保留。Simpson优势度指数显示农林系统（0.298）比森林（0.133）更易受单一树种支配。

3. 科属分布特征
农林系统中Fabaceae科（含Mimosaceae、Caesalpiniaceae）占比35%，其种子扩散机制和固氮能力适应河岸环境；自然森林则以Combretaceae（14%）和Anacardiaceae（11%）为主，科属组成差异揭示两类系统的生态位分化。

结论与意义
研究表明，河岸农林系统通过保留37种树种（含23种森林未记录种），成为自然森林的生物多样性"避难所"。尽管其密度（86.25 ha^?1）仅为森林的1/5，但更高的物种丰富度和Fabaceae科优势，证实其能补充森林生态功能。农户对Terminalia arjuna等多功能树种的选择，既满足经济需求，又促进河岸带固土防蚀。该研究为"基于自然的解决方案"（NbS）提供实证，建议将农林系统纳入流域生物多样性保护策略，通过优化树种配置（如增加Combretaceae科种植）进一步提升生态功能。论文成果对全球热带地区河岸带恢复具有示范价值，尤其适用于高人口压力下的脆弱生态系统管理。