喀斯特石漠化地区典型人工林林下植物多样性形成及调控机制研究

喀斯特地区的石漠化是我国亚热带陆地生态系统面临的严重生态危机之一，严重危害了2.2亿人的生存环境和12.96万km2国土的生态安全。加快石漠化地区的林业建设，是恢复和改善岩溶地区生态环境迫切需要，也是根治长江、珠江水患刻不容缓的紧迫任务，对改善石漠化地区居民的生存环境，促进地方经济发展有着十分重要的作用。.本项目拟评估喀斯特石漠化地区不同造林树种和人工林管理措施对林下植物多样性的影响，探讨不同人工林林下植被的演替规律和植物多样性变化趋势，探明喀斯特石漠化地区决定人工林林下植物多样性的主导因子，揭示石漠化地区人工林林下植物多样性形成及维持机制。以期提出提高人工林植物物多样性的调控措施，并指出石漠化地区人工林营造和管理中可能存在的问题，从而为石漠化地区人工林的科学经营和管理提供理论和技术支持，促进喀斯特石漠化地区生态恢复的进程。

（1）桂北喀斯特石漠化地区的地带性植被为中亚热带常绿阔叶林，猫儿自然保护区森林群落可以分为7个群落类型；在中亚热带，海拔对山地植物群落形成起决定性作用；土壤是仅次于海拔的重要环境因子，其中土类和土层厚度对森林群落的影响较大。.（2）喀斯特地区四种人工林中平均每个样方的林下植物种类数最多和多样性最高的为马尾松人工林，其次为杉木林、桉树林和毛竹林。在均匀度方面，马尾松人工林的林下植物最为异质多样，而毛竹人工林的林下植物一致化程度相对较高。.（3）喀斯特地区桉林土壤容重略大于红壤，土壤非毛管含水量显著低于红壤，但饱和含水量基本相当；喀斯特桉林土壤的全量养分多高于红壤，而一些速效养分低于红壤，尤其是钾的含量显著偏低；喀斯特桉林土壤的pH值和有机质含量高于红壤。这表明喀斯特地区种植桉树人工林并未引起土壤结构的破坏和土壤养分含量的显著降低，相反在某些方面喀斯特地区种植桉树相对于红壤还有其优势。.（4）喀斯特地区不同人工林林下植物群落的演替路径基本一致，即经历阳生、耐旱草本植物群落阶段－灌草结合阶段—灌退草进阶段—阴生植物群落阶段。但桉树人工林和杉木人工林的演替速度存在差异。演替前期（前2-3年）林下植物群落差异不大，而演替中后期植物种类有较大差异。桉树人工林植物以草本为主，耐旱植物较多，乡土树苗较少。而杉木人工林林下植物树苗、灌木、草本均有分布。.（5）对喀斯特地区4种典型人工林林下植物多样性的形成机制的研究表明，林下透光率、pH值是影响林下植物分布的主要因子。土壤结构和土壤肥力也对人工林林下植物多性有一定影响。要提高人工林林下植物多样性，促进人工林演替，改变林下光环境将是最为重要的措施。.（6）在人工林抚育过程中，人工林种植前的翻地松土可以显著提高人工林林下植物多样性，而人工林种植前和前1-2年的林下植被清理、施肥并未显著影响人工林林下植物多样性。因此，人工林种植前的林地翻耕是值得推荐的措施，但需注意翻耕的季节及林地的坡度，避免造成水土流失。.（7）为了提高喀斯特地区人工林的生物多样性，营造人工林时应尽量选择乡土人工林树种，避免竞争力较强的外来速生树种；造林前可翻耕林地，适度提高林地表面的粗糙度，以提高林地生态环境的异质性；可通过适度提高造林行间距，采用不规则造林行间距等措施来提供多样化的人工林群落结构；可采取合理间伐、开林窗等措施来改变人工林林下光环境，提高生物多样性。