近日,水保学院魏天兴教授研究团队在土壤科学、环境科学领域期刊《Land Degradation & Development》发表研究论文“Response of understory plant species diversity to plant mixture on the Loess Plateau: A case study of Hippophaer hamnoides”。
基于自然的解决方案进行造林有利于恢复生物多样性。在中国黄土高原,许多单一树种的纯林已按照基于自然的解决方案转变为混交林。为了研究混交对林下生物多样性的影响,本研究依托北京林业大学、山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站和北京林业大学陕西吴起科研站,调查了基于自然的解决方案形成的不同沙棘(Hippophae rhamnoides)混交林的林下植物物种多样性,并评估了驱动其变化的各因素相对重要性。
研究发现,在陕西吴起,除山杏混交林以外,林下植物多样性对植物混交的响应并不显著。然而,混交林在单个样地间的林下植物多样性的变异程度高于纯林。因此,后续实验需要继续长期观察林下植物物种多样性的变化。在混交林中,多种生物和非生物因素共同决定了林下植物多样性的变化,其中林下植物多样性主要受灌木层影响,其次是乔木层、土壤养分、草本层和地形。具体而言,林下植物多样性与林分密度和草本生物量呈正相关,与土壤全氮、碱解氮和海拔呈负相关。此外,土壤全氮和碱解氮与乔木和灌木的生长呈正相关,这表明由于种间激烈竞争,乔木和灌木在利用土壤养分方面优于草本植物。另外,冠层盖度和坡向对林下植物多样性的影响并不显著。总体而言,在黄土高原的沙棘混交林中,林下植物多样性主要受种间竞争抢占土壤氮的影响。本研究结果强调了乔木层和灌木层在驱动林下植物多样性变化中的重要作用,不仅为黄土高原的生态系统管理提供了指导,还对全球许多其他地区具有借鉴意义。
图1. 采样点分布图
图2. 阳坡(A)阴坡(B)不同人工林的林下植物多样性
图3. 不同人工林林下植物多样性和环境因子的主成分分析
图4. 林下植物多样性和环境因子的相关性分析
图 5. 林冠层,灌木层,草本层,地形因子和土壤养分对林下植物多样性变异的相对贡献
文章链接:https://doi.org/10.1002/ldr.5054
作者:陈宇轩 审核:张会兰 编辑:杨文悦