马尾松人工林目标树经营初期对土壤理化性质与植物多样性的影响

以川东低山区33年马尾松人工林为研究对象,研究3种目标树密度(100、150、200株/hm~2)下目标树经营对林下土壤理化性质与植物多样性的影响.结果表明,与对照林分相比,目标树经营初期各处理均显著提高了土壤物理性质、pH、有机质与全磷含量(P0.05),与有效磷,水解氮无显著性差异(P0.05).马尾松人工林灌木层和草本层植物物种丰富度指数显著增加(P0.05),且灌木层优势种发生明显更替.灌木层Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数与未改造纯林均无显著差异(P0.05),但草本层Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数都显著减小(P0.05).植物与土壤理化性质相关分析表明,土壤pH、全磷和水解氮含量与植物多样性密切相关.目标树经营初期各处理均显著改善了马尾松人工林土壤理化性质与植物多样性,并且随处理程度的增加而发生变化.综合来看,目标树密度为150株/hm2的处理对该地区土壤理化性质和植物多样性影响效果最好.     

威远不同年龄桉树人工林林下物种多样性和土壤理化性质

为了解四川威远县不同年龄桉树(Eucalyptus robusta)人工林林下物种多样性特征及土壤质量状况,为桉树人工林的可持续经营与长远发展提供依据,采用典型样地法,研究5种年龄(4年、5年、6年、7年、8年)桉树人工林林下物种多样性与土壤理化性质及二者之间的相关性.结果表明:(1)5种年龄桉树人工林林下记录维管植物共80科154属210种,5年生林下灌、草两层物种数均达到最高.(2)灌木和草本层物种多样性对桉树年龄响应有所不同,灌木层Simpson优势度指数(H′)和Pielou均匀度指数(J_(SW))随桉树年龄增大呈先减后增再减再增的趋势,而丰富度指数(D)和Shannon多样性指数(H)先增大后减小,5年生时取得最大值;草本层4个指数随年龄增加均呈先增后减再增再减的双峰趋势,于5年和7年取得峰值.(3)桉树人工林土壤呈较强酸性,土壤物理性质在不同年龄无显著差异,变化趋势与草本层物种多样性相似;化学性质随年龄增大差异明显,速效钾、全氮、全磷、有机质含量均以5年时最高.(4)RDA相关性分析结果表明,土壤pH、全磷和速效钾是林下物种多样性的主要影响因子,但对灌木和草本层其作用效果不同,灌木层具有更高的耐酸能力和速效钾吸收量,而草本植物对全磷需求更大.可见,林龄对桉树林下物种多样性和土壤理化性质影响较大,5年生林下物种多样性最为丰富,土壤结构最好,肥力最佳,具有最高的群落稳定性和生态环境价值.(图3表4参29)     

Species diversity and leaf functional traits of understory vegetation one year after severe burning北大核心CSCD

以北京油松(Pinus tabuliformis)人工林为研究对象,采用独立样本T检验、冗余分析等方法,分析重度火烧1年后林下植被(灌木层和草本层)的物种多样性、叶功能性状及其与土壤因子的关系.结果显示:(1)与对照样地相比,重度火烧后灌木层物种丰富度指数极显著降低(P <0.01),但Shannon指数、Simpson指数以及Pielou指数虽呈下降趋势但未达显著水平(P> 0.05);草本层除Pielou指数外,各物种多样性指数均显著增加(P <0.05).(2)重度火烧样地灌木层和草本层的叶厚度(LT)、叶干物质含量(LDMC)、叶碳含量(LCC)、叶磷含量(LPC)均高于对照样地,而比叶面积(SLA)、叶氮含量(LNC)、叶片氮磷比(N:P)、叶绿素含量(CHL)低于对照样地,除灌木层LPC和N:P及草本层SLA、LCC和LPC外,其他各叶功能性状在火烧与对照间差异均达显著水平.对于不同生活型而言,对照样地的LDMC、LNC、LCC、CHL存在显著差异,而在重度火烧后差异不显著;LT、SLA在重度火烧和对照样地上均呈现显著差异;而LPC、N:P在重度火烧与对照样地上均无显著差异.(3)重度火烧后1年,灌木层和草本层的叶功能性状均仅与土壤含水率、容重和非毛管孔隙度密切相关.本研究表明在油松人工林重度火烧后1年,灌木层物种多样性降低,而草本层物种多样性增加,灌草层的各叶功能性状主要受土壤物理性质的影响呈现不同的变化规律.(图4参45)     

渝北不同模式水源涵养林植物多样性及其与土壤特征的关系

以重庆缙云山8种不同构建模式的水源涵养林及林地土壤为研究对象,用物种多样性指数(simpson指数、Shannon-Wiener指数)、均匀度指数(Pieiou指数)和物种丰富度指数(Margalef指数)以及用土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、有效磷、速效钾和阳离子交换量12个指标表征土壤的物理性状和养分特征,分析了8种群落的植物多样性、土壤特征及二者的相互关系.结果表明:物种多样性以广东山胡椒(Lindera kwangtungensis)×杉木((7unninghamia anceolata)混交林最高.马尾松(Pinus massoniana)×广东山胡椒混交林次之,马尾松×柳杉(Cryptomeria fortunei Hooibrenk)混交林和毛竹(Phyllostachys pubescens)纯林最低.各模式林地土壤特征差异显著,以毛竹纯林土壤质量最差.在该地区针阔混交林对提高物种多样性和改良土壤作用显著,针叶林及纯林则较差.物种多样性指数与土壤特征因子的相关性分析表明,不同模式水源林群落植物多样性与土壤特征因子存在一定相关性,其中与土壤物理性状特征关系不显著,与养分特征关系显著.全N与全K与四个多样性指数呈显著或极显著的正相关,Shannon-Wiener指数、Simpson指数和有机质、阳离子交换量、速效P呈显著的正相关,特别是有机质和全N两因子与物种多样性关系最密切.     

桤-柏带状改造对川中丘陵区柏木林土壤碳氮磷化学计量特征的影响

川中丘陵区高密度柏木防护林存在林分结构单一、土壤地力退化、生物多样性低等问题.为揭示桤木-柏木带状改造对土壤碳、氮、磷分配格局和土壤物理性质的影响,采用典型样地法分析桤-柏带状混交林和柏木纯林0-20 cm(M1)和20-40 cm(M2)土壤物理性质、有机碳(OC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量及化学计量比.结果表明:经桤-柏带状改造后,M1和M2土层OC分别增加46.80%和77.01%,TP分别降低67.98%和60.20%,TN无显著变化,土壤C:N、C:P和N:P比值以及土壤总孔隙度、毛管孔隙度、土壤自然含水量和最大持水量均显著增加;随着土层加深,桤-柏混交林的土壤OC、TN、C:P、N:P和最大持水量显著降低,C:N和容重显著升高,TP无显著性变化,柏木纯林的土壤OC、TN和TP显著降低,C:N:P化学计量比、容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、自然含水量和最大持水量无显著变化;同时,桤-柏带状改造还减弱了土壤容重、孔隙度和最大持水量对碳氮磷含量和化学计量比的影响,加剧了表层土壤磷的限制.因此,桤-柏带状改造能够有效改善柏木纯林土壤的理化性质,增强柏木林土壤涵养水源的功能;在后期的经营过程中,建议在桤木—柏木混交林中补施磷肥以缓解土壤磷元素缺乏现象.(图4表3参50)     

粤北阔叶人工林和次生林植物多样性与土壤理化性质相关性研究

为提升人工林林分质量,发挥人工林生态效益,以亚热带优良乡土树种壳斗科红锥(Castanopsis hystrix)、乐昌含笑(Michelia chapensis)、深山含笑(Michelia maudiae)人工林和天然次生林为研究对象,分析不同林分林下物种数量、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数,Simpson优势度指数,Pielou均匀度指数,Margalef丰富度指数)和土壤理化性质等指标及其差异,明确土壤中制约人工林林下植被多样性的理化性质指标。结果表明,(1)灌木层中,红锥与含笑人工林林下植被Shannon-Wiener指数(1.61±0.51,1.23±0.30)低于天然次生林(1.95±0.40),且二者林下物种成分与天然次生林有显著差异,人工林植物优势种以(Maesa japonica)、石楠藤(Piper puberulum)为主,天然林优势种以广东润楠(Machilus kwangtungensis)、黧蒴锥(Castanopsis fissa)等乔木幼苗为主。草本层红锥与含笑人工林的Shannon-Wiener指数(2.55±0.50,2.53±0.31)高于天然次生林(2.34±0.38)。(2)0-20 cm土层内,有机质、全氮、全磷含量均表现为红锥人工林[(34.74±13.29)g·kg~(-1),(1.56±0.49)g·kg~(-1),(0.43±0.13)g·kg~(-1)]含笑人工林[(28.20±9.97)g·kg~(-1),(1.27±0.34)g·kg~(-1),(0.30±0.10)g·kg~(-1)]天然次生林[(22.78±8.52)g·kg~(-1),(1.07±0.33)g·kg~(-1),(0.25±0.04)g·kg~(-1)];20-40 cm土层内,人工林与天然林土壤有机质、全氮、全磷仍表现为红锥人工林[(24.22±7.51)g·kg~(-1),(1.23±0.32)g·kg~(-1),(0.42±0.11)g·kg~(-1)]含笑人工林[(21.80±8.34)g·kg~(-1),(1.04±0.28)g·kg~(-1),(0.29±0.11)g·kg~(-1)]天然次生林[(16.15±6.42)g·kg~(-1),(0.83±0.23)g·kg~(-1),(0.24±0.04)g·kg~(-1)]。除硝态氮外,其余土壤理化性质均因林分类型不同而呈现显著差异(P0.05)。(3)有机质、氮、磷三者是影响林下植被多样性的关键因子。土壤有机质含量与林下植被多样性的相关性最强(P0.05),氮、磷含量与草本层的相关性显著(P0.05),草本层与灌木层相比,更易受到土壤理化性质的影响。     

川西周公山柳杉人工林林窗大小对土壤理化性质和物种多样性的影响

以川西周公山柳杉人工林林中5种不同大小(50~100、100~150、200~250、400~450、600~650 m2)的林窗为研究对象,通过对林窗内土壤pH值、有机质含量等指标和物种多样性的研究,探讨天然林窗的形成对土壤各理化指标以及物种多样性的影响。结果表明:(1)随着林窗面积的增大,群落各层次的物种数呈现出先升高后降低的趋势,灌木层、草本层的Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson优势度指数(H')和Pielou均匀度指数(Jsw)均表现为林窗林下;(2)0~20 cm土壤速效钾含量表现为林窗林下;(3)各物种多样性指数变化与土壤理化指标存在一定相关性,草本层物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数及Simpson优势度指数与土壤pH值呈显著相关关系(P0.05),物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数与速效钾含量呈显著相关关系(P0.05)。     

不同林下植被管理措施对杉木大径材林分土壤真菌群落结构的影响

林下植被是人工林生态系统重要组成部分.使用高通量技术分析,研究林下植被保留(UP)、林下植被去除(UR)、林下套种楠木(IP)3种处理措施对杉木大径材人工林土壤真菌群落结构与多样性的影响,并进一步分析土壤理化性质与真菌群落结构的相关关系.结果显示:相比于UR模式,IP模式与UP模式土壤真菌群落Chao l指数、Shannon指数和Ace指数较高;本研究区域杉木人工林土壤主要优势真菌为座囊菌纲与木霉属;在纲分类水平下,与其他两种模式相比,IP模式土壤中座囊菌纲相对丰度较高(23.2%),粪壳菌纲相对丰度较低(8.78%);在属分类水平下,与其他2种模式相比,UP模式土壤中木霉属真菌相对丰度较高(9.97%),Apiotrichum属相对丰度较低(0.56%);3种林下植被管理措施下,格孢菌目、Paraboeremia、Paraboeremia_selaginellea等真菌类群相对丰度差异显著(P0.05);土壤真菌多样性指数与土壤全氮、全磷、水解氮和速效钾含量呈显著正相关(P0.05);土壤速效钾含量、速效磷含量、自然含水率与非毛管孔隙度为不同管理模式下土壤真菌群落结构变化的主要因素.本研究表明IP模式下真菌群落结构所发生的变化可能更利于土壤养分的维持与土壤质量的提高,结果可为探究科学合理的林下植被管理措施及杉木人工林长期生产力维护提供技术参考.(图7表6参58)     

华北落叶松不同林型土壤理化性质差异北大核心CSCD

在河北塞罕坝机械林场的华北落叶松3个不同类型人工林设立典型样地,研究落叶松白桦混交林、落叶松樟子松混交林、落叶松纯林的土壤理化性质和林地凋落物现存量等17项指标,分析这些指标在0-50 cm共5个土层间的差异情况.结果表明：（1）在土壤剖面上随土层加深,3种林型土壤容重均逐渐增加;土壤水分、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、电导率呈减小的趋势;孔隙度和全钾变化不显著.（2）在同一土层,土壤容重和p H总体表现为落叶松白桦混交林最低,落叶松纯林最高;林地凋落物现存量、土壤水分、有机质、氮、磷、钾、电导率均表现为落叶松白桦混交林最高,落叶松纯林和落叶松樟子松混交林无显著差异.（3）相关性分析表明容重与土壤水分、孔隙度、全钾、速效钾呈极显著负相关,与非毛管孔隙度、有机质、有效磷呈显著负相关;有机质、氮、磷、钾元素之间均有显著正相关关系,全氮、全磷、全钾与凋落物未分解层现存量都呈显著正相关.因此认为在3种林型中,落叶松白桦针阔混交林土壤理化性质明显优于落叶松樟子松混交林、落叶松纯林;结果可为合理利用森林土壤、科学营造华北落叶松人工林提供依据.     

华北落叶松不同林型土壤理化性质差异

在河北塞罕坝机械林场的华北落叶松3个不同类型人工林设立典型样地,研究落叶松白桦混交林、落叶松樟子松混交林、落叶松纯林的土壤理化性质和林地凋落物现存量等17项指标,分析这些指标在0-50 cm共5个土层间的差异情况.结果表明:(1)在土壤剖面上随土层加深,3种林型土壤容重均逐渐增加;土壤水分、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、电导率呈减小的趋势;孔隙度和全钾变化不显著.(2)在同一土层,土壤容重和p H总体表现为落叶松白桦混交林最低,落叶松纯林最高;林地凋落物现存量、土壤水分、有机质、氮、磷、钾、电导率均表现为落叶松白桦混交林最高,落叶松纯林和落叶松樟子松混交林无显著差异.(3)相关性分析表明容重与土壤水分、孔隙度、全钾、速效钾呈极显著负相关,与非毛管孔隙度、有机质、有效磷呈显著负相关;有机质、氮、磷、钾元素之间均有显著正相关关系,全氮、全磷、全钾与凋落物未分解层现存量都呈显著正相关.因此认为在3种林型中,落叶松白桦针阔混交林土壤理化性质明显优于落叶松樟子松混交林、落叶松纯林;结果可为合理利用森林土壤、科学营造华北落叶松人工林提供依据.     

带状皆伐对长白落叶松林草本多样性和土壤养分的影响

以临江林业局的长白落叶松人工林带状皆伐迹地为研究对象,分别在皆伐带宽度为20 m、30 m、40 m的带状皆伐迹地设置样地,在附近未采伐林分设置对照样地,对样地进行林下草本层多样性调查和土壤化学性质测定.结果表明:(1)样地调查中记录到草本植物71种,隶属33科66属,皆伐后草本植物数量明显增多,其中20 m皆伐带最多达到38种.且对照样地与皆伐样地呈中等不相似,说明其生境不同,草本植物种类也不尽相同;(2)对于物种多样性来说,20 m皆伐带Pielou均匀度指数最高,Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和物种丰富度均是皆伐带样地高于对照样地,其中20 m皆伐带最高,并显著高于对照样地(P 0.05);(3)在土壤化学性质的对比分析中,土壤呈弱酸性,土壤全磷、全钾、全氮和有机质在0-10 cm土层含量显著高于10-20 cm和20-40 cm土层(P 0.05).同时,20 m皆伐带土壤全磷、全钾、全氮和有机质含量最高并显著高于对照样地(P 0.05);(4)土壤养分与草本植物物种多样性的相关分析显示物种丰富度与土壤全磷和土壤有机质呈显著正相关(P 0.05),与土壤pH值呈显著负相关(P 0.05),而Pielou均匀度指数与全氮呈显著负相关(P 0.05).综上所述,长白落叶松人工林带状皆伐后草本层物种数量增加,物种多样性提高,土壤养分显著增加. 3种皆伐带宽度以20 m物种多样性最丰富,并且最有利于土壤养分的提高.(表6参39)     

不同林龄木麻黄人工林生物多样性与土壤养分状况研究

木麻黄（Casuarina equisetifolia）是我国东南沿海海岸防护林骨干树种。本文对广东省茂名市木麻黄防护林开展了不同林龄的种群结构、植物多样性、以及土壤养分特征的研究。结果表明,滨海沙地木麻黄群落在生长过程中有明显的自疏现象,18年林个体数（975株·hm-2）不足3年林个体数一半（2350株·hm-2）,3年至6年龄木麻黄生长最快。调查林地内共有植物27种,其中灌木8种,草本植物18种。随林龄的增长,林下植物种数显著增加,多样性指数、均匀度指数逐步增加,优势度指数下降。林地土壤有机碳、全氮与速效氮供应水平极低;土壤磷供应相对较好,表层有效磷一般高于3.5mg·kg-1。土壤有效养分与植物多样性显著相关,显示养分是植物定居的主要限制因素。结果表明,木麻黄林结构简单,生物多样性低,土壤养分贫乏。     

南亚热带中幼龄针阔混交林生态化学计量特征

为了解南亚热带中幼龄针阔混交林植物、凋落物和土壤生态化学计量特征,本研究以10-11 a、7-9 a和3-5 a林龄人工针阔混交林为研究对象,通过对植物叶片（乔木、灌木和草本）、凋落物及土壤的碳（C）、氮（N）和磷（P）含量及计量比分析,探讨了中幼龄针阔混交林生态化学计量特征、相互关系及其N、P养分限制。结果表明,1）针阔混交林乔木、灌木和草本叶片碳含量均值分别为502.88、472.18和438.31 mg·g-1,其叶片碳含量表现为乔木〉灌木〉草本;叶片全氮含量均值分别为15.87、19.61和15.72 mg·g-1,叶片全磷含量均值为1-09、1.24和0.91 mg·g-1,其叶片氮和磷含量均表现为灌木〉乔木〉草本;凋落物碳、氮和磷含量均值分别为497-07、11-36和0.45 mg·g-1,凋落物氮和磷含量均低于植物。2）针阔混交林乔木叶片C/N、C/P和N/P均值分别为34.43、517-06和15.63,灌木和草本叶片C/N、C/P和N/P均值分别为26.60和28.55、438.77和507.59、16.52和17.95,而凋落物C/N、C/P和N/P为46.50、1193.26和26.17;不同林龄杉木叶片N/P均低于14,表明杉木生长受N限制;10-11 a林龄阔叶树生长受N的限制,7-9 a和3-5 a林龄阔叶树生长受P的限制,灌木和草本生长基本受P限制。3）植物叶片全氮和全磷含量呈极显著正相关（P〈0.01）,C/N与C/P呈极显著正相关（P〈0.01）,而全磷含量与C/N、C/P、N/P呈极显著和显著负相关（P〈0.01,P〈0-05）;土壤有机碳含量与土壤全氮含量、C/P、N/P呈极显著和显著正相关（P〈0.01,P〈0-05）。本研究为中幼龄人工林抚育及可持续经营提供科学参考。     

抚育对黄土高原人工油松林林下植被的影响

2015年3月旬邑县林业局开展了人工林抚育项目,对清水沟管护区内的人工林进行抚育,主要措施是卫生伐。为了探讨抚育对油松人工林林下植被的短期影响,本文以此抚育项目为研究基础,对黄土高原45 a人工油松林的抚育区和未抚育区进行研究,分析抚育1.5 a后人工油松林林下植被结构、物种多样性和生物量的变化情况,为黄土高原油松人工林的科学抚育提供理论依据及为抚育后长期动态的研究提供基础数据。结果表明,(1)抚育区和未抚育区林下植物种数分别为59种和49种。抚育区和未抚育区灌木层的Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数分别为0.786 0、2.069 6、0.734 4和0.777 9、2.028 6、0.712 3,无显著差异(P0.05);草本层的Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数分别为0.713 6、1.543 4、0.755 8和0.660 6、1.328 7、0.805 3,仅Shannon-Wiener指数差异显著(P0.05)。(2)抚育后,林下灌木层的盖度从74.16%下降到22.8%,草本层盖度由12.11%增加到33.8%;草本层密度由57 125 plant?hm~(-2)增加到155 595 plant?hm~(-2),灌木层密度由13 620 plant?hm~(-2)下降到12 780 plant?hm~(-2);灌木层生物量由1 377.62 kg?hm~(-2)减少到324.87kg?hm~(-2);草本层生物量由138.87 kg?hm~(-2)增加到371.69 kg?hm~(-2)。(3)抚育后林下植被生物量在各个器官和物种中的分配比例发生了明显变化。抚育后灌木层和草本层一些喜光或喜温暖湿润环境的物种的生物量贡献率增加;灌木层地下部分生物量与地上生物量比例显著增加,由0.86增加到1.62;而草本层与之相反,由1.43下降到0.92。从总体上看,人工抚育措施虽然降低了灌木层的生物量、盖度和密度,但是有助于灌木层的物种多样性和草本层的物种多样性、生物量、密度和盖度的增加。这些试验结果说明抚育对油松人工林林下植被的影响短期内主要表现在草本层植物上,对灌木层植物的影响较小。     

暖温带和北亚热带过渡区白云山植物物种多样性与环境因子相关性

植物物种多样性及其环境因子关系研究一直是自然地理学和山地生态学的重要研究内容之一,特别是在不同温度带过渡区。该文以位于中国暖温带和北亚热带过渡地区的伏牛山北坡的白云山国家级自然保护区为研究区,采用实地调查法,对1 650~2 158 m海拔高度范围内15个样地内的乔木、灌木和草本种类数及乔木丰富度指数(Margalef)和多样性指数Shannon-Wiener进行了统计分析和测算;在此基础上,运用主成分分析法对影响植物物种多样性变化的3类20种环境因子进行分选和排序,并进行相关性分析。主成分分析结果显示,影响白云山植物物种多样性空间格局的3类环境要素贡献率大小排列依次为地形要素最大、土壤性状次之、气象因子最小;海拔、土壤厚度、大气湿度等9种环境因子是影响植物物种多样性空间变化的主要因子。相关性分析结果表明:影响乔木物种多样性变化的环境因子最明确,无论乔本层种类数,还是丰富度指数和多样性指数都与海拔、土壤厚度极显著相关(P0.01),与坡向和速效磷含量显著相关(P0.05);草本种类数与大气温度、土壤有机质和土壤碱解氮等微域气象或土壤性状关系密切;而影响灌木物种多样性变化的主要环境因子还尚不清晰,仅有坡向与之有统计上的显著相关性。研究结论丰富了秦岭-伏牛山作为中国主要气候区和生态区分界线的理论依据,同时也丰富了山地生态学理论。     

衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤微生物与养分的耦合关系

采用空间代替时间序列的方法,对衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤微生物特征与养分的耦合关系进行研究。结果表明,1）不同恢复阶段土壤养分存在明显差异,从裸荒地阶段（Ⅰ）、草本阶段（Ⅱ）、灌木阶段（Ⅲ）到乔木阶段（Ⅳ）,土壤含水量、土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷显著增加（P<0.05）,全磷、pH 值逐渐减小（P>0.05）,全钾和速效钾的差异变化不大。2）不同恢复阶段微生物总数显著增加（P<0.05）,其中细菌数量显著增加（P<0.05）,真菌数量的大小顺序为草本阶段（Ⅱ）>裸荒地阶段（Ⅰ）>灌木阶段（Ⅲ）>乔木阶段（Ⅳ）（P<0.05）;放线菌数量的大小顺序为草本阶段（Ⅱ）>乔木阶段（Ⅳ）>裸荒地阶段（Ⅰ）>灌木阶段（Ⅲ）（P<0.05）。裸荒地阶段（Ⅰ）,细菌数量与放线菌数量呈显著正相关（P<0.05）,草本阶段（Ⅱ）,放线菌数量与真菌数量呈极显著正相关（P<0.01）,灌木阶段（Ⅲ）和乔木阶段（Ⅳ）,细菌数量、真菌数量和与放线菌数量之间呈极显著正相关关系（P<0.01）。3）相关分析表明,不同恢复阶段微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷之间的相关性性达显著或极显著水平（P<0.05或P<0.01）,土壤微生物量与土壤养分的关系密切（P<0.05或P<0.01）,而微生物数量与土壤养分的相关性较弱（P>0.05）。4）典型相关分析表明,不同恢复阶段土壤微生物属性和土壤养分的耦合关系不同。裸荒地阶段（Ⅰ）,土壤含水量、土壤有机质、全氮和全磷主要影响微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷（P<0.01）。草本阶段（Ⅱ）,土壤有机质、全磷和 pH 值起较大作用,主要影响微生物量碳、细菌、真菌（P<0.01）。灌木阶段（Ⅲ）,土壤有机质、全磷和pH主要影响微生物量碳、微生物量氮和真菌（P<0.01）。乔木阶段（Ⅳ）,全磷、碱解氮和pH值主要影响微生物量碳、微生物量氮和细菌（P<0.01）。研究结果对于构建衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复技术体系具有理论与实践意义。     

不同林龄红锥人工林林下植被物种多样性恢复动态

为了解林下植被物种多样性随林龄的恢复轨迹,在广东省龙眼洞林场采用空间替代时间的方法,选取以相同方式经营的6个林龄序列(10、15、20、25、30和34年)的红锥(Castanopsis hystrix)人工林为研究对象,利用α和β多样性指数分析物种多样性随着林龄的变化趋势.结果显示:(1)共发现植物32科45属51种,其中灌木层物种有23科33属39种,草本层有9科12属12种.(2)灌木层和草本层的物种丰富度随着林龄的变化趋势类似,呈现先增加后下降的趋势;Simpson优势度指数和Shannon-Wiener多样性指数随着林龄的增加呈现先增加后下降的趋势,其中灌木层和草本层Simpson优势度指数的最大值均出现在20年的林龄;灌木层和草本层的Pielou均匀度指数表现较为平稳.(3)草本层植被群落的Jaccard相似性指数和Morisita-Horn相似性指数沿恢复轨迹呈下降趋势,且草本层植被的Jaccard相似性指数和Morisita-Horn相似性指数呈显著正相关.上述结果表明不同林龄红锥人工林林下植被物种多样性变化在扰动后的恢复过程中呈现非线性关系,与传统观点一致.未来该红锥人工林林下植被随着恢复时间会维持一个较为稳定的状态.(图4表5参50)     

矿区复垦土壤的微生物活性变化

在由煤矸石、粉煤灰和污泥构成的矿区复合基质上种植黑麦草进行矿区复垦试验,分析了不同复垦阶段土壤微生物功能多样性和酶活性的差异,以揭示矿区复垦过程中免施肥的可行性.结果表明,矿区复垦土壤微生物功能多样性和酶活性随复垦时间的延长而显著提高.复垦23个月后,矿区复垦土壤的全氮、速效磷和速效钾含量分别比复垦种植前降低72.05％、67.86％和60.19％,蔗糖酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性增加1.30～7.56倍.Biolog微平板培养测试结果显示,矿区复垦16和23个月的土壤微生物群落AWCD( average well colour development)值,微生物Shannon多样性指数、Simpson指数、Mclntosh指数均显著高于复垦种植前(P＜0.05).微生物多样性相关参数与土壤酶活性及土壤有机质含量之间呈显著正相关(P＜0.05或P＜0.01),与土壤全氮、速效磷、速效钾含量之间呈显著负相关(P＜0.05或P＜0.01).在矿区复垦过程中污泥作为有机添加物有助于促进植物生长和提高微生物活性.     

杉木人工林林下植物物种多样性的动态特征

研究不同生长发育阶段杉木林林下植物演替过程的动态特征，结果表明：偶然种伴生阶段（幼龄林阶段），林下植物种类组成和数量第一次繁荣，结构比较简单；林下植物贫乏阶段（郁闭阶段），种类和数量较少，结构简单；林下植物相对稳定阶段（近成熟林和成熟林阶段），种类组成和数量不断增加，群落呈现稳定的杉木层、灌木层和草本层的三层结构；入侵性演替阶段（老龄林阶段），种类组成和数量再度繁盛，一些阔叶树种生长进和乔木层，形成具有多物种和多层次的群落结构。不同生长发育阶段的杉木林林下植物α多样性存在明显差异和波动性。幼林阶段林下植物总体和灌木层的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均较高；林分郁闭阶段各指数有明显下降；随后又有所增加，至老龄杉木林阶段达到量大值；在3a、9a和31a杉木林中，物种多样性垂直结构表现出灌木层＞草本层＞藤本植物的格局；在20a杉木林中，物种多样性垂直结构则表现出草本层＞灌木层＞藤本植物的格局；在56a老龄林中，物种多样性垂直结构表现出灌木层＞乔木层＞藤本植物＞草本层的格局。表3参6     

低效柏木林窗改造对土壤动物多样性的影响

在川中丘陵区柏木低效人工林中,选择人工采伐形成的4种不同大小的林窗(50 m2、100 m2、150 m2、200 m2),以未改造的柏木纯林为对照,研究不同大小林窗内土壤理化性质、土壤动物群落数量和多样性特征情况.结果显示:150 m2林窗对土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度和土壤含水量改善效果最好,并且有利于土壤有机质、全磷和有效磷含量的积累;对照样地和4种不同面积林窗共捕获土壤动物3 072头,分属4门8纲23目41科,昆虫纲为优势种群,占类群总数的47.8%,其中150 m2林窗下土壤动物数量和多样性最高.土壤动物与环境因素相关分析表明,土壤含水量、毛管孔隙度、总孔隙度、水解氮和有效磷与土壤动物多样性关系密切.主成分分析表明,150 m2林窗对土壤理化性质和土壤动物多样性综合影响效果最好,其次是200 m2林窗和100 m2林窗,50 m2林窗的改良效果不明显.上述结果表明,林窗式改造对柏木低效林土壤理化性质、土壤动物群落数量和多样性特征产生了一定影响,并且随林窗面积的不同而发生变化;综合来看150 m2林窗的改造效果最佳.