间伐对植物多样性和群落稳定性发挥着重要作用,但间伐对植物群落的长期动态影响尚不明确。探究不同间伐强度下植物多样性和群落稳定性差异及其随时间的变化,为区域森林确定合适的间伐强度提供理论参考。本试验建立于2013年,以秦岭火地塘次生林为研究对象,分别于2013年(未间伐)、2017年(间伐4年后)和2021年(间伐8年后)采样,运用显著性分析、回归分析和偏最小二乘路径模型(PLS-PM),分析不同间伐强度(CK: 0%,T
1: 15%,T
2: 30%,T
3: 45%,T
4: 60%)下植物多样性、群落稳定性差异及二者之间的关系和影响因素。结果表明,除Pielou均匀度指数外,各间伐强度下植物(灌木和草本)多样性指数在间伐4年后达到最高,随后下降。间伐4年后,灌木层群落的多样性指数均表现为T
4>T
1>T
2>T
3>CK;草本层群落的多样性指数均表现为T
1>T
4>T
2>T
3>CK;且T
1和T
4处理草本层的Patrick丰富度指数、Simpson多样性指数和Shannon多样性指数的增加量分别显著高于CK 88.0%、54.7%、73.8%和100.0%、187.0%、121.2%。间伐后4~8年间,相较于CK(0.03),T
1(0.14)、T
2(0.28)和T
4(0.18)的灌木层群落稳定性有显著提高。间伐后仅T
4处理的稳定性持续增长(灌木层:0.26;草本层:0.11)。4种植物多样性指数中仅ΔPielou均匀度指数与群落稳定性呈显著正相关(灌木层:
R2=0.64;草本层:
R2=0.21)。间伐强度仅在间伐后4年间对群落稳定性有显著负影响,土壤有机碳和全氮含量是间伐后影响群落稳定性的主要土壤因素。在本实验的5个间伐强度中,T
4处理(间伐60%)持续提高林下灌草层群落稳定性,是实现该区域森林生态系统稳定和可持续经营的最优间伐强度。