中国山西西部黄土丘陵地区典型人工林群落的结构、稳定性及其驱动因素

《Plant and Soil》：Community structure, stability, and driving factors of typical plantation forests in the Loess Hilly Region of Western Shanxi, China

　　

摘要

目的

本研究旨在评估中国山西省西部黄土丘陵地区典型人工林群落的稳定性，并分析群落稳定性与群落结构、土壤理化性质及自然更新之间的关系。

方法

研究选取了5种林分类型进行实地调查和实验室分析：刺槐（Robinia pseudoacacia）、侧柏（Platycladus orientalis）和油松（Pinus tabuliformis）纯林，以及油松＋刺槐（P. tabuliformis + R. pseudoacacia）和侧柏＋刺槐（P. orientalis + R. pseudoacacia）混交林。采用M. Godron方法评估群落稳定性，利用主成分分析和随机森林模型评估解释变量的相对重要性。

结果

共记录植物82种，隶属于36科72属，其中蔷薇科、菊科和豆科为优势科。混交林的群落结构较纯林更为复杂，多样性指数更高，地上生物量也更大。自然更新水平普遍较低，幼苗以小径级和中径级为主，种子供给有限，更新层发育不足。混交林的群落稳定性高于纯林。欧氏距离（ED）的大小顺序为油松＋刺槐（P. tabuliformis + R. pseudoacacia）< 侧柏＋刺槐（P. orientalis + R. pseudoacacia）< 油松（P. tabuliformis）< 侧柏（P. orientalis）< 刺槐（R. pseudoacacia），欧氏距离越小表明稳定性越高。

结论

混交林的群落稳定性高于纯林，尤其是油松＋刺槐（P. tabuliformis + R. pseudoacacia）混交林。当前的稳定性主要与林下多样性及综合土壤条件有关，而更新相关变量的解释重要性相对较低。然而，较低的自然更新水平可能会限制林分的长期持久性。