苍坪山(29°58′52.03″—29°59′29.08″N， 102°59′23.74″—102°59′51.81″E)坐落在雅安市雨城区，地质构造为川西沉降褶皱带，土壤为紫色土；属亚热带季风性湿润气候；年均雨日218 d，降水量1732 mm，蒸发量累年平均为838.8 mm；1月平均气温6.1℃，7月平均气温25.4℃，多年年均气温16.1℃。植被类型为亚热带常绿阔叶林，森林覆盖率达50.3%。乔木层以桉树为主，伴有水杉（Metasequoia glyptostroboides）、润楠（Machilus nanmu）等乡土树种。

由于桉树具腺体，能散发植物精气，增加空气中负离子含量，提高空气清新度；又因其生长迅速且能产生较好的经济价值（如生产纸浆等），而被广泛种植于苍坪山森林公园。近年来，当地良好的生态环境使得游客络绎不绝，旅游活动日益频繁，并且距离核心景区越近，人为干扰强度越大，主要表现为踩踏、折枝、砍伐等。同时，为促使桉树产生的经济效益最大化，经营者选择性剔除了其他树种，桉树人工林林分日渐单一。

通过实地踏查，根据人为干扰的强弱、距离核心景区的远近和选择性择伐强度，多重比较后，设置以下3种强度人为干扰的样地：轻度干扰（L）：距景区80—120 m，几乎无游客进入，同时择伐不显著，林分较原始，物种多样，林下植被无人为扰动；中度干扰（M）：距景区40—80 m，游客偶尔进入，同时择伐强度较弱，树种变少，林下植被遭受轻微人为扰动；重度干扰（H）：景区周围0—40 m，游客活动频繁，择伐显著，林分趋向纯林，林下植被受到严重人为扰动采用典型样地法，选取代表性强的样地12 块（每种强度干扰各4块），面积为 20 m×20 m （见表1），样地为同一方位，且每个样地之间间隔至少20 m。每个样地沿对角线分别设置6个灌木样方、12个草本样方，面积分别为5 m×5 m、1 m×1 m。逐一调查每个样方中的灌木（含常绿阔叶幼树及藤本植物）、草本，记录每个植物的名称、高度、冠幅和株数^[6]。

每个样地内随机选取3个点位，清除表面碎石和凋落物后，用环刀在土壤表层0~20 cm处采取土壤样品，带回实验室测定土壤容重和土壤总孔隙度。同时，在环刀取样的周围另取混合土样1 kg带回实验室备用^[17]。

参考《土壤农业化学分析方法》^[18]，土壤样品风干过筛后，用电位法测土壤pH，用重铬酸钾容量法测有机质含量，用硒粉-硫酸钾-硫酸消化蒸馏滴定法测全氮含量，用硫酸-高氯酸消煮-钼锑抗比色法测全磷含量，用盐酸-硫酸浸提法测速效磷含量，用火焰光度计法测全钾和速效钾含量，用烘干法测土壤含水量，重复3次。

选取α多样性中的物种丰富度指数（D）、Shannon-Wiener多样性指数（H）、Simpson优势度指数（H'）和Pielou均匀度指数（J_sw）四个指标测定群落物种多样性，计算公式如下：

丰富度指数(D)：$ D = {S \mathord{\left/ {\vphantom {S {\ln A}}} \right. } {\ln A}} $

Simpson指数（优势度指数）：$ H' = 1 - \displaystyle\sum\limits_{i = 1}^S {\mathop P\nolimits_i^2 } $

Shannon-Wiener指数：$ H = - \displaystyle\sum\limits_{i = a}^S {\mathop P\nolimits_i } \log \mathop P\nolimits_i $

Pielou均匀度指数：$ \mathop J\nolimits_{SW} = \dfrac{{ - \sum {\mathop P\nolimits_i \log \mathop P\nolimits_i } }}{{\log \mathop S\nolimits_{} }} $

上述各式中，S为样地中物种的总数；P_i为种i的相对重要值； P_i为第i种的个体数n_i占所有种个体总数n的比例n_i为第i种的个体数，n为所有种的个体总数；A为样方面积。

采用DPS15.0、Origin9.0和Excel等软件进行数据统计分析(α=0.05)。

经统计分析，在264个调查样方中共记录到维管植物75种，隶属于52科71属。其中，灌木层25科33属35种（含层间植物2科2种），主要以樟科（Lauraceae）、蔷薇科（Rosaceae）和山茶科（Theaceae）植物为主；草本层27科38属40种（含蕨类植物4科4种），主要以荨麻科（Urticaceae）、天门冬科（Asparagaceae）和禾本科（Poaceae）植物为主。由图1可知，随着人为干扰强度的增强，灌木层物种数量呈先增加后减少的趋势，在中度干扰时达到最多的25种；草本层物种数量则呈现减少趋势，即轻度干扰时物种数量最多（32种）；总的林下物种数随干扰强度的强而减少。

图  1  桉树人工林群落物种组成

Figure 1.  Species composition of Eucalyptus robusta plantation community under different level of disturbance

从表2可以看出，灌木层中，出现了楠木（Phoebe zhennan）和润楠等乡土树种，且均为优势种；绢毛稠李（Padus wilsonii）重要值逐渐减少，其他物种的重要值有增加；随着干扰强度增强，整体的重要值占比逐渐降低。草本层中，耐阴且喜散射光的白花紫露草（Tradescantia fluminensis）在不同强度人为干扰的群落中的优势度均为第一，是绝对优势种，表现出极强的适应性；垂序商陆（Phytolacca americana），在不同强度人为干扰的群落中均有分布，但随着干扰强度的增强优势度降低；喜光植物车前草（Plantago depressa）的分布随干扰强度增加，优势度增加；整体的重要值随干扰强度增强占比增加，与灌木层变化相反。

图2 表明，不同人为干扰下群落各层次之间的物种多样性水平表现各不相同，灌木层和草本层物种多样性指数对干扰强度变化的响应不显著（P>0.05）。随着干扰强度的增强，灌木层的H、H'、D和J_sw值均呈现出先增加后减小趋势，轻度干扰与重度干扰的值相差不大，最大值出现在中度干扰，说明中度干扰情况下更有利于灌木拓殖；草本层的H、H'、D和J_sw值则是相反，整体上是先减小后增加，即在中度干扰时最小，重度干扰的值略高于中度干扰，但远低于轻度干扰，这可能是因为中度干扰时灌木层生长良好，导致草本层能够利用的生境资源较少，重度干扰时受较强的人为活动影响，两种情况均不利于草本植物自然发育。

图  2  不同干扰强度下桉树人工林群落各层次的物种多样性指数

Figure 2.  Species diversity of Eucalyptus robusta plantation at different levels of intensity under different disturbance intensity

表3表明，3种干扰强度下的林地土壤均为较强酸性，且随干扰强度增强pH值减小，酸性增强。全氮、速效磷、有机质、速效钾和全钾含量随着干扰强度的增强均呈现出减小的趋势，且差异性显著（P<0.05），减小趋势大。全磷含量和土壤含水量也随干扰强度的增加呈现减小趋势，但差异性不显著（P>0.05）。

由表4可以看出，灌木层的多样性指数与含水量为显著负相关关系（P<0.05），与其他理化因子无显著相关性；草本层H'、D和J_sw与pH和速效钾含量为显著正相关关系（P<0.05）；H、H'、D和Jsw与全氮为显著正相关关系（P<0.05）；H'和J_sw与全磷为显著正相关关系（P<0.05）；速效磷、有机质含量、全钾和含水量与草本层多样性指数无显著相关性。

灌草层的物种数随着干扰强度的增强表现出截然不同的变化，其中灌木层是先增加后减少，草本层则是直线下降，这与姚俊宇等^[19]研究结果一致，主要原因是轻度干扰时乔木的高郁闭度，使灌木层能利用的光热资源减少，草本层进一步减少，所以草本层多为耐阴植物，中度干扰时灌木层能利用的光热资源增加，也能满足更多物种的需求，所以物种数有增加，重度干扰时主要是受人为活动的影响，部分灌木、草本被破坏，草本层中的部分耐阴植物逐步被喜光植物替代，所以二者的物种数均在减少。“中度干扰假说”认为，不同干扰强度下，物种多样性在中度干扰时会有所增加^[20-21]。随着干扰强度的增强，灌木层物种多样性指数呈现先增加后降低趋势，中度干扰时达到最大值，表明适当的人为干扰可以增加物种多样性，而过强的人为干扰只会降低物种多样性，与“中度干扰假说”具有一致性；但草本层的物种多样性指数却是先降低后增加，这与马刘乐等^[22]研究结果一致，其原因可能是，重度干扰时的人为活动对草本层造成的影响较大。

受人为干扰的影响，局部区域的光照、水热等条件发生变化，进而改变了该地生境，势必使土壤理化性质变的不同。土壤养分含量的大小顺序为：重度干扰<中度干扰<轻度干扰，与杨大新^[23]、尤誉杰^[24]等人的研究结果一致，表明人为干扰会对土壤理化性质造成负面影响。有机质与全氮含量表现出明显差异，这可能因为人为干扰活动使得森林中大量养分流失，进而减少了土壤轻腐殖质(Soil light organic matter)量，导致土壤中有机质降低、肥力衰退^[25]，而把有机质作为主要来源的氮素（有机态含氮化合物），它含量的大小受制于有机质的强度，所以，土壤全氮含量的变化趋势与土壤有机质一致^[26]。

物种多样性与土壤理化因子联系紧密。土壤的差异将导致植被的变化，反过来，植被的发展变化又会影响土壤的发育^[27]。本次研究中，物种多样性指数与全氮、全磷、全钾和速效钾含量呈显著正相关，表明土壤全氮、全磷、速效钾和全钾是影响物种生长发育的主要因子，植物生长离不开这几个因子。灌木层多样性指数与含水量呈显著负相关，这可能是因为水分增多使土壤通气性降低，不利于植物根系生长，从而影响植物多样性。

随着人类社会的发展，人类活动对对森林生态系统的影响越来越显著，包括但不限于影响了森林生态系统的稳定性与土地资源的可持续发展。有研究表明，人为干扰对物种多样性产生影响，导致其生态系统发生退化，使土壤上凋落的养分和土壤的内部结构也发生一定变化^[24]。但也有研究表明，积极的人为干扰有利于维持森林群落功能稳定性^[28]。中度干扰对桉树人工林林下植物物种多样性和土壤理化性质的影响是积极的、正面的，因此，对苍坪山桉树人工林的保护与利用过程中，参考近自然经营模式中的“异龄－混交－复层－多树种”方式，将人为干扰与择伐强度控制在中度范围内，适当围封，同时栽植当地的乡土树种，如水杉、楠木、润楠等，实行混交造林，以构造异龄林和复层林，改善其群落结构稳定，提高物种多样性，进而改善土壤条件，使苍坪山公园在更好接待游客的同时发挥其生态效益。