林窗大小对川西马尾松人工林林下物种多样性和生物量的影响

林窗是植被演替和森林循环的重要驱动力,研究林窗大小对物种多样性和生物量的影响有利于揭示林窗干扰在生态系统恢复中的作用.以川西莲花山马尾松人工林为研究对象,划分出5种不同面积(81-625 m~2)的林窗共计15个和3个非林窗(林下)作对照(CK),对其群落物种组成、物种多样性水平(丰富度指数D、Simpson优势度指数H’、Shannon-Wiener指数H、Pielou均匀度指数J_(sw))和林下生物量(灌木层生物量、草本层生物量)进行调查研究.结果表明:(1)在总面积为5 493 m~2的样地中,共记录到维管植物99种,隶属56科84属;草本层和灌木层物种数随林窗面积增加均呈单峰格局,前者的物种数变化较后者明显.(2)总的来看,林窗下的D、H、J_(sw)值较林下大,H’值较林下小,且400-450 m~2面积的林窗下灌木、草本各物种多样性指数值达到一个较高水平.(3)林窗内的生物量显著大于林下生物量,200-250 m~2林窗下的生物量最大.(4)群落各层次物种多样性指数与对应层次地上、地下、全株生物量的相关性均不显著.因此认为,大面积林窗(400-450 m~2)有利于增加马尾松人工林林下群落物种丰富度,提升林下群落物种多样性水平;而中等面积林窗(200-250 m~2)则有利于增加林下生物量.     

岷江上游油松造林密度对油松生长和群落结构的影响

调查了岷江上游 20a龄油松人工林样方 17个(20m×20m),测定了油松生长参数、林下植被的植物物种多样性和盖度,以分析油松生长和群落结构变化的密度效应.结果发现:油松高度生长随密度增大而增加,在密度 2 500~3 500hm-2时达最大,随后下降;胸径生长在 2 200~2 800hm-2时达到最大,随后下降.油松单位面积生物量由低及高,在 3 500~4 000hm-2达到最大,随后稍有下降;而个体平均生物量约在 2 500hm-2时最大.随着油松盖度的上升,灌木层盖度开始下降,林下散射光增加,导致草本层盖度上升,中等密度时 (2 500~3 500hm-2 )油松林乔灌草层次盖度配置较为合理;物种丰富度与油松密度呈显著负相关,但不同密度油松林的物种多样性指数变化无一定规律.因此,如果不以追求生物量最大化为单一目标,中等密度(2 500 ~3 500hm-2 )的油松林具有较好的群落结构配置、较高水平的物种多样性和种群更新能力,符合可持续林业发展的要求. 图 3参 19     

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)     

不同林龄杉木人工林药用植物多样性恢复动态

野生药用植物资源是我国中医药事业和产业的重要物质基础,并与生态平衡密切相关,然而药用植物资源和物种多样性在人工林恢复中随林龄的变化知之甚少.以广东省乐昌林场选取近自然经营杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林（5、10、15、20、30和60年林龄）为研究对象,分析药用植物多样性及组成结构随林龄的变化轨迹.结果表明：（1）6个林龄下共有林下植被74科131属和178种,其中药用植物有58科86属105种.（2）杉木人工林林下植被和药用植物物种丰富度随林龄无显著的线性关系,林下植被灌木层物种多丰富度最大值出现在林龄10年（22.33）,草本层出现在林龄20年（14.33）.灌木层药用植物物种丰富度最大值出现在10年和20年的林龄（16.00）,草本层为20年林龄（8.67）.(3)杉木林草本层和灌木层的药用植物Jaccard和Morisita-Horn相似性指数比林下植被的草本层和灌木层更高;杉木人工林林下植被灌木层、草本层和灌木层药用植物随林龄间隔Jaccard相似性指数降低,而草本层药用植物增加.综上,近自然经营的杉木人工林可以培育较多药用植物,停止人为扰动后药...     

湘北红壤坡地生态恢复过程中的植被演变

采用森林资源清查调查相关植被指标(Simpson指数,物种均匀度指数和多样性指数)的方法,对湘北红壤坡地恢复区和退化区近20年来生态恢复过程中植被演变,生物生产力及碳平衡的变化情况进行了初步调查分析。结果表明,(1)恢复区植被在20年间经历了缓慢恢复、快速恢复和物种逐渐减少3个阶段,物种由32种增加至73种;退化区物种经历了先减少、后增加、再急剧减少3个阶段,物种由43种减少至27种。(2)恢复区草本的Simpson指数持续减少,灌木草本无明显规律,草本和灌木的物种均匀度呈降低态势,乔木多样性指数变化规律不明显;退化区草本各项多样性指标无明显变化趋势,灌木各项多样性指数均在稳步提高。(3)恢复区生物量和碳量稳步提高,2003─2012年间植被含碳量增加到原来的1.48倍;退化区生物量和含碳量总体下降,2003─2013年间植被含碳量从387 g·m-2降低到356.9 g·m-2。     

间伐对杉木人工林林下植被多样性及生物量的影响

对间伐了4年的杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook.）人工林林下植被的生物量和生物多样性进行了调查和分析。结果表明：林下植被相似系数随着间伐强度增加而增加;间伐显著提高了林下植被的物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Weiner指数和生物量（P〈0.05）,而对均匀度指数无显著影响（P〉0.05）;强度和中度间伐显著增加了灌木生物量,而草本生物量在弱度和中度间伐下显著增加（P〈0.05）;3种间伐强度均显著提高草本的物种丰富度、Simpson指数和Shannon-Weiner指数,而灌木的3种指数仅在强和中度间伐下得到显著提高（P〈0.05）。     

扎兰屯地区典型天然林群落特征及其相关性分析

为了解天然林的群落特征及其相关性,提升天然林的管理及生态防护功能,以大兴安岭扎兰屯天然落叶松(Larix gmelinii)纯林、白桦(Betula platyphylla)次生林、白桦-落叶松混交林为研究对象,分别对乔木层、灌木层和草本层的高度、胸径、冠幅、盖度等指标进行调查,分析群落结构特征,计算物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数,并进行主成分分析(PCA)。结果显示,(1)3个群落中落叶松林的乔木层树高、胸径和灌木层的地径、盖度均最高,草本层特征差异不显著(P0.05)。(2)落叶松林、白桦-落叶松林中平榛(Corylus heterophylla)和土庄绣线菊(Spiraea pubescens)的重要值均明显高于其他灌木树种;白桦林灌木层只有兴安柳(Salix hsinganica);3种林分草本层均以兴安苔草(Carex chinganensis)为优势种。(3)乔木层、灌木层的丰富度指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数均表现出:白桦-落叶松林落叶松林白桦次生林;草本层以落叶松林最为丰富,其Simpson指数、Shannon-Wiener指数均以白桦林为最大;乔木层、灌木层、草本层的Pielou指数均以白桦-落叶松林为最大。(4)PCA排序结果显示,随着林分郁闭度、乔木树高、胸径及灌木盖度、高度、基径的增大,灌木层植物的多样性指数和均匀度增加明显,草本层多样性降低;草本高度越高、盖度越大,草本层多样性指数、均匀度越高。研究表明:乔木层郁闭度、灌木层生长特征(盖度、高度和基径)是影响物种多样性的主因,林分群落特征与植物多样性存在相关性。     

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)     

不同营林措施对林下层多样性和群落结构的影响

在人为活动干扰较为强烈的农林复合生态系统中,开展不同营林措施对林下层植物多样性和群落结构的影响研究,对于解决大尺度林下生境保护与小面积森林经营的矛盾问题具有重要的参考意义,也符合林区的现实需求。本研究针对东北国有林区的典型性和特殊性,于2013—2015年夏季调查了小兴安岭3种主要营林措施(割灌抚育、采伐和林下种植)对森林下层植物群落物种组成、结构特征、物种多样性及林下层生物量的影响。结果表明:草本层物种更容易受到人类管理活动的影响,其物种组成的变化大于灌木层的变化;3种经营措施都会降低灌草层盖度,种植样地灌草层高度和盖度下降最显著,相比对照组,其灌木和草本层盖度分别降了40%和54%;割灌时间越久,灌木层高度越高;3种经营措施均降低了物种多样性,其中种植作业的干扰最强烈,种植措施对灌木层的破坏高于草本层;生物量从高到低排序依次为2010年割灌样地、对照样地、采伐样地和种植样地,其值分别为2.1、2、1和0.4 kg?m~(-2)。本研究发现割灌抚育、采伐、林下种植等措施对森林下层植物组成、群落结构特征、物种多样性等方面均有不同程度的影响,整体而言,种植方式的干扰最为强烈。     

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。     

不同林龄华北落叶松人工林生物量及营养元素分布特征

为揭示华北落叶松人工林的养分特征,以山西太岳山好地方林场3种林龄(15年生、26年生、40年生)华北落叶松人工林为研究对象,采用样地调查和实测生物量的方法,测定乔木层不同器官、林下植被层和凋落物层生物量、营养元素积累量和年存留量及土壤营养元素(C、N、P、K)含量.结果显示:1)华北落叶松人工林的总生物量由林龄从小到大的顺序分别为61.89、175.81、163.15/t/hm~2.各层生物量分配规律为乔木层凋落物层草本层灌木层.2)华北落叶松人工林乔木层树皮中的C含量最高,树根最低;N、P、K含量中树叶最高,树干最低.随着林龄增加,土壤中有机质和全N含量逐渐减少,全P和全K逐渐增加.3)15年生、26年生和40年生华北落叶松人工林营养元素的总积累量分别为26.12×103、77.29×103、69.60×103 kg/hm~2;随着林龄增加,林下植被层的营养元素积累量先增加后减小,凋落物层逐渐增加.4)26年生华北落叶松人工林林木营养元素年存留量最高.各器官中年存留量最高为树干,最低为树叶和树皮.综上,与15年生和40年生相比,26年生华北落叶松人工林的生物量、营养元素积累量和年存留量较高,因此应定期对林龄较高的华北落叶松人工林进行间伐,使林下生境条件得到改善,林下植被多样性增加,达到维持华北落叶松人工林生态系统稳定和可持续经营的目的.     

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.     

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)。     

不同恢复模式对塔里木河下游物种多样性及恢复速率的影响

植被恢复是退化生态系统恢复与重建的前提。为明晰恢复模式对物种多样性及恢复速率的影响,以塔里木河下游自然恢复(NR)、沟灌模式(FUI)、漫灌模式(FLI)3种不同恢复模式下的试验区为研究对象,运用典型样地法,对比分析了3种模式群落结构与物种多样性的特征,探讨了不同恢复模式对植被恢复效果的影响。结果表明,(1)恢复后,3种模式物种的增加主要为草本物种的增加。自然恢复下,乔灌木物种数虽未增加,但胡杨(Populus euphratica)和柽柳(Tamarix ramosissima)依然居优势地位,沟灌和漫灌模式下群落盖度分别由3%和53%增加至15%和79%,密度分别由0.09plant·m~(-2)和0.89 plant·m~(-2)增加至0.63 plant·m~(-2)和43.64 plant·m~(-2),均增加显著。(2)自然恢复后物种的丰富度、Margalef、Simpson、Shannon-Weiner指数增加不显著,而沟灌和漫灌模式下增加显著。恢复后,沟灌和漫灌模式下的丰富度、Shannon-Weiner、Simpson、Jsw和Jsi指数均显著高于自然恢复。(3)恢复后,乔木的各指数在3种模式之间无显著差异,灌木的丰富度指数在沟灌和漫灌模式下显著高于自然恢复的,草本的丰富度、Shannon-Weiner和Jsw指数在漫灌模式下都显著高于沟灌模式和自然恢复的。(4)不同模式下物种恢复速率表现为漫灌模式沟灌模式自然恢复,不同生活型植物的恢复速率表现为草本灌木乔木。自然恢复模式对维持建群种在群落中的地位起到了一定促进作用,但沟灌和漫灌模式对物种多样性的恢复更加有利。     

渐伐对草类-兴安落叶松林下植被多样性的影响

生物多样性关系到森林生态系统的稳定性及其功能的正常发挥,渐伐可为林下更新创造有利条件,进而对林下植被多样性产生影响。在大兴安岭兴安落叶松（Larixgmelinii（Rupr．）Rupr．）林区,采用空间代替时间的方法,应用Simpson指数、Shannon．Wiener指数和Pielou均匀度指数,以原始林为对照,研究不同林龄草类．兴安落叶松渐伐林下植被物种多样性的变化规律。结果表明：在群落恢复过程中,渐伐林灌木层多桦性指数呈先升高后降低的变化规律,草本层呈“降低→升高→降低”的趋势,且渐伐林在灌木层多样性指数最高的中龄林时期,草本层多样性指数最低;而原始林在生长发育过程中林下植被多样性指数变化规律一致,均呈“升高→降低→升高”的趋势;渐伐林和原始林林下植被多样性指数均在演替中期（中龄林或近熟林）最高,演替前期和后期相对降低。对比灌木层和草本层发现,渐伐林和原始林各龄林的simpson指数和Shannon．Wiener指数均为草本层〉灌木层。与原始林相比较,渐伐后群落各龄林灌木层Simpson指数、Shannon-Wiener指数和均匀性指数及草本层均匀性指数均显著增加,可见渐伐有利于林下植被的发育和多样性的提高。     

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)     

冀东铁矿2种恢复模式植被演替过程中群落结构及生物多样性比较研究

油松（Pinus tabulaeformis）耐低温、干旱和贫瘠,是我国北方温性针叶林中分布最广的森林群落,也是我国北方广大地区最主要的本土造林树种之一,火炬（Rhus typhina Linn.）根萌蘖力强,耐寒、耐旱、耐盐碱,是一种适应周围环境能力极强的外来引入种树种。采用空间代替时间的方法,以冀东铁矿不同年份种植的人工火炬林和人工油松林群落为研究对象,采用样方法进行调查取样,分析了2种恢复模式不同演替阶段群落结构的变化,群落动态,同时采用Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数分析了物种多样性在群落演替过程中的动态变化,在此基础上,对比分析了2种恢复模式在生态效益方面的优劣。主要结果如下：1）短期来看,火炬可以迅速提高植被盖度,增加生物量,但是,长期来看,随着火炬的快速萌集繁殖和林分的郁闭,林下草本急剧减少,形成火炬单优群落,而不能形成稳定的顶级群落。2）短期来看,油松生长缓慢,其生态效益远小于火炬群落,但是油松群落经过11年的演替形成了乔-灌-草3层结构,群落结构逐渐完善。3）演替初期火炬群落优势种以猪毛蒿（Artemisia scoparia）、狗尾草（Setaria viridis）等耐干旱的植物为主,演替后期林下物种迅速减少以至大量消失;油松群落经过11年的恢复,群落草本层植物种数逐渐增大,从一年生先锋植物占优势过渡到以白羊草（Bothriochloa ischaemun）和硬质早熟禾（Poa sphondylodes）为建群种,并出现了黄刺玫（Rosa xanthina）和胡枝子（Lespedeza bicolor）等多年生灌木。4）演替初期Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener指数表现为：火炬群落﹥油松群落,演替后期则相反,这主要是由群落内种间竞争关系和水热环境的差异造成。4）综合植物群落盖度、物种多样性和群落未来的演替趋势,火炬长期的生态效益远不及油松树种。     

关帝山油松天然林林下植物组成及环境解释

作为森林生态系统的重要组成部分,林下植物在调控森林结构和功能方面发挥着重要的作用。通过对华北山地干旱区油松(Pinus tabulaeformis Garr.)天然纯林林下植物群落的调查,探究林下植物物种组成与林分、环境因子之间的关系及其关键控制因子,旨在为华北山地干旱区林下生物多样性保护和维持提供依据。结果表明,(1)在调查的样地中,油松林下共出现植物物种72种,隶属33科65属,其中蔷薇科、菊科、豆科物种种类丰富,占全部种数38.8%;林下灌木的物种多为喜光或兼性树种,与油松林特殊的冠形有关,林下草本以多年生草本占优势。(2)CCA排序较好地揭示了该区油松天然林林下植物的分布格局与环境因子的关系,生物因子与非生物因子共同对林下物种的分布格局产生作用,对林下灌木层和草本层的解释率分别为59.92%和66.16%;其中,地形因子的作用大于林分因子和土壤因子,在油松天然林林下植物分布格局中起着举足轻重的作用。林下灌木层物种多样性在下坡最高、上坡最低,并表现为西北坡高于其他坡向;林下草本层物种多样性随坡位的变化与灌木层正好相反,在上坡最高、下坡最低,在所选样方范围内,草本层物种多样性随海拔的升高而升高。     

八达岭林场不同密度油松人工林枯落物水文效应

研究不同林分密度对枯落物水文效应的影响,可为增强水源涵养、提升水文生态功能和优化生态系统服务提供理论依据。以北京八达岭林场4种密度(900、1 260、1 460和1 660 plant·hm~(-2))的油松(Pinus tabulaeformis)人工林为研究对象,采用样地调查和室内浸泡法,分析不同密度下未分解层和半分解层枯落物蓄积量、枯落物持水特征、枯落物持水量和吸水速率及其与浸水时间的关系。结果表明,(1)4种密度油松人工林枯落物蓄积量为14.94-25.74 t·hm~(-2),厚度为20.63-33.37 mm,不同密度林分枯落物蓄积量和厚度表现为1 260 plant·hm~(-2)1 660 plant·hm~(-2)1 460 plant·hm~(-2)900 plant·hm~(-2)。(2)枯落物最大持水量为33.03-51.88 t·hm~(-2),最大拦蓄量为29.98-47.04 t·hm~(-2),有效拦蓄量为25.03-39.25 t·hm~(-2),其中以1 260 plant·hm~(-2)林分最大。(3)枯落物及其各分解层的持水量均随浸水时间呈对数增加,其半分解层枯落物持水量均高于未分解层。(4)枯落物持水速率与浸水时间之间存在明显的幂函数关系,半分解层相对未分解层具有更强的持水能力。综合比较八达岭林场4种密度油松人工林枯落物的持水性能,认为1 260 plant·hm~(-2)的持水能力较好,可较好地涵养水源。     

雅安市谢家山两种密度柳杉人工林群落结构和物种多样性研究

林分密度是影响林分生长、群落结构及生物多样性的重要因素之一,对近自然森林的经营改造、森林生态系统稳定性的维持及林业可持续发展具有重要意义。为研究林分密度对群落结构和物种多样性的影响,并探索维持人工林生态系统的稳定性和促进近自然林业改造的合理林分密度,采用典型样地法,以物种丰富度指数D值、Shannon-wienner指数H值、Simpson优势度指数H′值和均匀度指数Jsw值作为综合衡量群落物种多样性的指标,对比研究了雅安市谢家山两种林分密度(高密度和低密度)对柳杉(Cryptomeria fortunei)人工林群落结构和物种多样性的影响。结果表明:(1)共记录到植物109种,隶属57科95属。高密度群落物种组成为乔木11种,灌木27种,草本41种;低密度群落物种组成为乔木17种,灌木35种,草本35种;(2)从群落结构上看,在高密度下,物种多分布在中径级(胸径11.0~23.0cm)和高高度级(高度15.0~24.0 m);在低密度下,物种多分布在小、中径级(胸径5.0~23.0 cm)和小、中高度级(高度9.0~21.0 m);(3)两种密度下群落的各指数均表现为:草本层灌木层乔木层。物种丰富度指数D值在乔木层和灌木层表现为低密度高密度,在草本层表现为低密度高密度。从Simpson指数H′值、Shannon-Wiener指数H值和均匀度指数值Jsw值分析来看,乔木层这些指数均表现为低密度高密度,而灌木和草本层则与之相反;研究认为低密度(1 250~1 375/(株·hm-2))更利于谢家山地区柳杉人工林多样性的维持及柳杉树种的自然更新。