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。     

科尔沁沙地恢复过程中地上定植群落与土壤种子库特征及其关系研究

选择科尔沁沙地固定沙地、半流动沙地和流动沙地样地,研究沙地恢复过程中土壤种子库密度、组成及其与地上植被的关系。结果表明,(1)退化沙地恢复过程中,流动沙地、半流动沙地、固定沙地的土壤种子库平均密度(以单位面积有效种子数量表示,ind·m~(-2))分别为814、3 125和16 294 ind·m~(-2)。土壤种子库物种组成以一年生草本为主,多年生植物和灌木类所占的比例小。(2)地上定植群落与土壤种子库的变化趋势一致,地上定植群落的平均密度分别为68、242和673 plant·m~(-2)。地上定植群落物种组成也以一年生植物为主,但所占比例较土壤种子库有所下降。(3)不管是土壤种子库还是地上定植群落,Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度指数和丰富度指数大小顺序均为:固定沙地半固定沙地流动沙地,土壤种子库物种多样性指数均大于地上植被。(4)地上植被与土壤种子库组成上的相似性系数在0.333~0.739之间,相似性系数较高。地上定植群落与土壤种子库密度存在显著的正相关关系。流动沙地、半流动沙地、固定沙地地上植被密度分别有36%、52%、60%的变异可归结为土壤种子库密度的变异。科尔沁沙地土壤种子库是地上植被自然恢复的重要物质基础,土壤种子库中的大量种子,在植被自然恢复中将发挥积极的作用。     

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）。     

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.     

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)。     

香溪河消落带不同恢复模式下植物群落的种子雨及其时空变化特征

种子雨在一定程度上决定了植物群落的更新潜能和演变趋势.采用种子雨萌发实验,研究香溪河消落带人工和自然恢复模式下消落带种子雨物种组成、多样性和密度特征及其动态变化.结果表明,不同植被恢复模式下消落带种子雨的物种组成和物种多样性及其时空动态有较大差异.其中人工恢复地种子雨包含29种植物,而自然恢复地有36种,组成均以一年生和多年生草本为主.人工恢复地的物种多样性指数低于、但优势度指数高于自然恢复地.种子雨的多样性以消落带出露初期和后期为高,中期较低;消落带中上部高于中下部.人工恢复地种子雨月平均密度为150.09(±34.118)粒/m~2,以7月份为最高;而自然恢复地为138.72(±51.298)粒/m~2,以4月份为最高.人工恢复地各水位高度种子雨平均密度为489.60(±31.195)粒/m~2,自然恢复地为445.16(±49.974)粒/m~2,空间分布均以165 m处的种子雨平均密度最高.两种恢复地的地表植物群落和种子雨的相似性较高,其中人工恢复地相似系数略高于自然恢复地.综上所述,人工恢复有效增加了消落带植物群落种子雨的密度,并对种子雨的组成和时空分布产生影响,促进了消落带,特别是消落带下部等难以恢复地段植物群落的生态恢复.     

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)     

人为干扰对川西北谢家山润楠次生林群落结构和物种多样性的影响

采用典型样地法,对比研究重、中和轻3种强度人为干扰对谢家山润楠(Machilus nanmu)次生林群落结构和物种多样性的影响,采用物种丰富度指数(D)、Simpson优势度指数(H')、Shannon-Wienner多样性指数(H)和均匀度指数(JSW)来综合衡量群落的物种多样性水平。结果表明:(1)重度干扰群落各层次物种数最少。(2)不同强度人为干扰下润楠次生林的群落结构不同,轻度干扰群落中,在径级Ⅱ〔4.0 cm≤胸径(db,h)8.0 cm〕出现数量峰值(74株);中度干扰群落中,在径级Ⅲ(8.0 cm≤db,h12.0 cm)出现数量峰值(62株);重度干扰群落中,群落结构不稳定,在径级Ⅳ(12.0 cm≤db,h16.0 cm)出现数量峰值(66株)。(3)随着干扰强度的增加,重要值集中在润楠、黄连木(Pistacia chinensis)和紫苏(Perilla frutescens)等少数物种上。(4)随着干扰强度的加强,灌木层和草本层物种多样性指数均先增加后减小,中度干扰群落灌木层和草本层物种多样性指数明显提高;乔木层各多样性指数均呈下降趋势。     

历山山核桃群落物种多样性特征

采用Patrick指数、Simpson指数、Shannon指数、Pielou指数、Alatalo指数等5个多样性指数,结合TWINSPAN分类,研究历山自然保护区山核桃(Juglans mandshurica)群落的物种多样性与群落类型、结构及环境因子的关系.结果表明:TWINSPAN分类将35个样方分为7个群丛,各群丛的物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数之间存在差异,各群丛乔木层、灌木层和草本层之间的丰富度指数和均匀度指数也存在差异,山核桃群落物种多样性受其所处的坡向、坡度、土壤类型等物理微环境及群落物种组成、干扰等共同影响.方差分析结果表明:各群丛间丰富度指数、多样性指数和均匀度指数差异不显著,各群丛乔木层、灌木层和草本层之间的丰富度指数和均匀度指数也差异不显著,这说明山核桃群落生境异质性小,物种对地带性气候有相似的适应特征以及相似的资源利用方式.     

漓江流域岩溶区檵木群落不同恢复阶段物种组成及多样性变化

以空间代替时间的方法选取典型样地,采用常规群落学调查方法对漓江流域岩溶区立地条件基本一致的檵木(Loropetalum chinense)群落不同恢复阶段的植物物种组成及其多样性变化进行研究。结果表明,(1)在所调查的样方中,共记录维管束植物78种,隶属于45科70属。乔木层的建群种檵木随着群落的恢复其重要值有降低的趋势,而在灌木层则相反。檵木群落不同恢复阶段乔木层和灌木层主要优势种为檵木、小巴豆(Croton xiaopadou)、龙须藤(Bauhinia championii)、红背山麻杆(Alchornea trewioides)和紫凌木(Decaspermum esquirolii),草本层主要优势种为狭穗薹草(Carex ischnostachya)、庐山香科科(Teucrium pernyi)和蔓生莠竹(Microstegium fasciculatum)。(2)随着檵木群落的恢复,群落总体、乔木层和灌木层物种丰富度呈现增大的趋势,草本层则相反;Shannon指数和均匀度指数具有一致的变化趋势,乔木层Shannon指数和均匀度指数随檵木群落的恢复呈现增大的趋势,而灌木层、草本层和群落总体则相反。檵木群落不同恢复阶段灌木层Shannon指数均高于乔木层和草本层,而草本层均匀度指数均高于乔木层和灌木层;Simpson指数随檵木群落恢复的变化趋势与Shannon指数和均匀度指数相反。(3)在檵木群落的灌木阶段、乔灌阶段和乔林阶段这3个恢复阶段中,乔灌阶段与乔林阶段之间的乔木层、灌木层、草本层和群落总体的Bray-Curtis指数最大。     

围封和放牧对科尔沁沙地群落物种多样性与地上生物量的影响

以科尔沁沙地自由放牧和围封10年的沙质草地为研究对象,采用野外调查与室内分析的方法,分析了围封和放牧对科尔沁沙地群落物种多样性与地上生物量的影响,旨在为退化沙地恢复与重建提供科学依据。试验选择围封和自由放牧草地的典型地段,分别设置50个面积1m~2的草本样方,调查每个样方的种类组成及其特征值(盖度、高度和密度),采用针刺法测定样方总盖度和每种植物的分盖度;每种植物随机选5株,用直尺测量其伸长高度;对样方中出现的植物进行分类,记录同一种植物出现的个数;采用齐地面刈割法调查其地上生物量。主要结论如下,(1)经过围栏封育后,群落物种数提高了67%。方差分析表明,围封群落的盖度(F=90.536,n=50,P0.001)、高度(F=63.964,n=50,P0.001)、密度(F=10.274,n=50,P=0.001 8)以及地上生物量(F=83.64,n=50,P0.001)显著大于放牧群落,分别提高了178%、100%、67%和201%。围封和放牧群落均以一年生草本占绝对优势,分别为66%和73%,围封使群落多年生草本的优势度增加了52%。(2)围封群落物种丰富度显著高于放牧群落,但多样性指数没有显著性差异,均匀度指数显著低于放牧群落。(3)回归分析表明,放牧群落的物种多样性与地上生物量呈现显著负二次函数关系(P0.05),而围封围封群落物种多样性和地上生物量的关系不显著。     

内蒙古辉河自然保护区植物功能型的空间变异性研究

为了揭示辉河国家级自然保护区不同功能区植物功能型及生物多样性的变化特征,采用样带与样地结合的方法在核心区、缓冲区和实验区进行植被调查。选取3块生境条件基本相同的样地(面积为250 m×250 m),每块样地设置3条样带,每条样带上设置8个样方(面积为1 m×1 m)。分析丰富度指数、多样性指数、群落生物量和生活型植物功能型在不同功能区的空间变异性。结果表明,研究区植物以多年生杂类草和多年生禾草为主;在核心区和缓冲区,多年生禾草和多年生杂类草的物种数较多,一年生草本极少;在实验区,多年生禾草和多年生杂类草等功能型的物种数明显减少,而一年生草本增加。从核心区、缓冲区到实验区,灌木的优势度逐渐增加,与核心区相比,缓冲区多年生禾草和多年生杂类草的优势度无显著差异(P0.05);实验区多年生禾草和多年生杂类草的优势度均显著低于核心区相应功能型的优势度(P0.05),而一年生草本的优势度从核心区、缓冲区到实验区依次增加。多年生禾草、多年生杂类草的生物量及群落总生物量从核心区、缓冲区到实验区依次减少;灌木和一年生草本的生物量则依次增加。缓冲区物种Patrick丰富度指数最高,且显著高于实验区和核心区(P0.05);与核心区相比,缓冲区Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均无显著差异(P0.05)。     

秦岭松栎林群落物种丰富度特征及其环境解释

异质性环境是影响植物群落物种丰富度的重要因素。通过在秦岭中段(陕西省及甘肃省境内)设置45个样地,利用方差分析、典范对应分析等方法探讨研究区内锐齿槲栎(Quercus aliena var.acuteserrata)林、油松(Pinus tabuliformis)-锐齿槲栎混交林和油松林3类群落的物种丰富度特征,旨在揭示环境因子(地形、气候等)对丰富度的影响,为深入认识秦岭森林群落演替规律及生物多样性保护提供理论依据。结果显示:(1)锐齿槲栎林记录植物215种,主要物种有锐齿槲栎、卫矛(Euonymus alatus)、木姜子(Litsea pungens)和细叶苔草(Carex rigescens)等;松栎混交林记录植物142种,主要物种为锐齿槲栎、油松、悬钩子(Rubus corchorifolius)和苔草(Carex tristachya)等;油松林记录植物214种,主要物种为油松、胡枝子(Lespedeza bicolor)、苦糖果(Lonicera stanishii)和牛尾蒿(Artemisia dubia)等;(2)锐齿槲栎群落不同层次的物种丰富度表现为灌木层草本层乔木层(F_(2,44)=11.502,P0.001);松栎混交林和油松群落的物种丰富度均表现为灌木层、草本层乔木层(F_(2,44)=10.019,P0.001;F_(2,44)=12.404,P0.001),而灌、草层之间无显著差异;(3)决定锐齿槲栎群落、松栎混交林群落和油松群落CCA第1排序轴的主导性环境因子分别为海拔(r=0.696,P0.01)、坡度(r=0.604,P0.05)和纬度(r=0.580,P0.05);(4)锐齿槲栎群落草本层丰富度随海拔上升而增加;随着坡度上升,松栎混交林乔木层丰富度增加而灌木层丰富度下降;油松群落乔木层丰富度随纬度上升而下降。该研究表明,秦岭中段典型森林群落物种丰富度对山地异质性生境的响应存在较大差异。     

强烈度火后喀纳斯泰加林草本层物种丰富度和地上生物量变化

以喀纳斯泰加林强烈火干扰后40年的森林群落为研究对象,探讨不同森林群落草本层物种丰富度和地上生物量的变化,为喀纳斯泰加林火成演替群落草本层的碳汇功能以及物种多样性的研究提供参考。结果表明,(1)6个森林群落草本层物种丰富度大小依次为:Ⅰ西伯利亚云杉(Picea obovata)+疣枝桦(Betula pendula)-红果越桔(Vaccinium hirtum)-黑穗苔草(Carex atrata)+老芒麦群落(Elymus sibiricus)(26.0±1.6)、Ⅱ疣枝桦+西伯利亚云杉-红果越桔+大叶绣线菊(Spiraea chamaedryfolia)-黑穗苔草群落(25.1±1.4)、Ⅳ西伯利亚红松(Pinus sibirica)+西伯利亚落叶松(Larix sibirica)-红果越桔+北极花(Linnaea borealis)-老芒麦+寄奴花(Cerastium pauciflorum)群落(22.2±2.2)、Ⅴ西伯利亚落叶松-红果越桔+阿尔泰忍冬(Lonicera caerulea)-细叶野豌豆(Vicia tenuifolia)+老芒麦群落(21.6±1.5)、Ⅲ西伯利亚落叶松+疣枝桦-红果越桔+密刺蔷薇(Rosa spinosissima)-黑穗苔草+寄奴花群落(21.2±1.3)、Ⅵ西伯利亚落叶松+西伯利亚云杉-红果越桔-老芒麦+黑穗苔草群落(19.3±2.5);地上生物量排序为:Ⅰ(0.853±0.015) t·hm~(-2)Ⅴ(0.719±0.033) t·hm~(-2)Ⅵ(0.639±0.021) t·hm~(-2)Ⅳ(0.596±0.023)t·hm~(-2)Ⅱ(0.568±0.023)t·hm~(-2)Ⅲ(0.478±0.017)t·hm~(-2),凋落物生物量与草本层地上生物量和物种丰富度的变化趋势不同,3个变量在不同森林群落间都存在显著差异(P0.05)。在阔叶针叶林林分经针叶阔叶林转向针叶混交林过程中,草本层地上生物量递增,而草本层物种丰富度的最大值出现在针叶阔叶林中。草本层地上总生物量与其物种丰富度不相关,杂草地上生物量随着物种丰富度的提高而增加。草本层生物量受到郁闭度的影响,草本层物种丰富度的提高受凋落物积累的限制;禾本科和莎草科的生长受土壤养分影响显著。研究表明,喀纳斯泰加林强烈度火后40年的针叶阔叶林有利于提高草本层的地上碳储量和物种多样性,清除凋落物可提高草本层物种多样性和草本层的碳汇功能。     

九龙山南方铁杉群落物种多样性及乔木种种间联结性

采用物种丰富度指数、Shannon-Weiner指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数研究南方铁杉(Tsuga tchekiangensis)群落物种多样性.同时在2×2联列表基础上,应用x2检验、联结系数AC、种间共同出现的百分率PC研究南方铁杉群落19个乔木种群的种间联结性.结果表明:(1)物种丰富度的大小均表现为灌木层大于乔木层,乔木层中物种丰富度为乔木中层>乔木下层>乔木上层.(2)乔木层、乔木层上层和乔木层中层的Shannon-Weiner指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数在1 300～1 500 m随海拔升高而增大,在1 500～1 620 m随海拔升高而减小,物种随海拔梯度变化呈现"中间高度膨胀"现象;乔木下层和灌木层则表现为相反规律.(3)x2统计度量值表明,在162个种对中,147对联结关系未达到显著水平,种间的独立性较大;共同出现的百分率PC表明多数种对之间联结程度不显著,南方铁杉、猴头杜鹃(Rhododendron simoarum)、木荷(Schima superba)三者联结是比较紧密的;联结系数AC表明,南方铁杉与厚皮香(Temstroemia gymnanthe)、多脉冬青(Ilexpolyneura)、红花油茶(Camellia chekiang-oleosa)、浙江樟(Cinnamomum chekiangense)、青冈栎(Cyclobalanopsis glauc)等种对存在显著负联结,表明这几个树种对南方铁杉的生长存在重要影响,在营造林工林时应重点加于考虑.     

围栏禁牧对毛乌素沙地植物群落特征的影响

围栏禁牧是一种使退化草地获得自然恢复的低投入措施。通过对毛乌素沙地3种放牧管理类型（持续放牧、围栏禁牧5 a和围栏禁牧16 a）的物种组成、盖度、丰富度、多样性、相似性进行比较研究,目的是阐明退化毛乌素沙地植被在禁牧条件下自然恢复的可能性和其恢复演替的趋势。研究发现,围栏禁牧5 a左右群落物种组成就会有较大的恢复,但是物种多度增加程度却不大,即去除放牧干扰后群落物种丰富度的恢复要比物种多度的恢复更容易;禁牧后恢复的种类主要是一些不耐牧但适口性好的物种;围栏禁牧16 a后草本盖度大大增加而半灌木盖度却减少了,且出现了半干旱草原的重要典型种——本氏针茅Stipa bungeana Trin.,这标志着以油蒿Artemisia ordosica Krasch.为主的退化灌丛沙地开始向以禾本科草为主的半干旱沙质草原方向恢复;但要实现毛乌素沙地更大尺度上物种丰富度的恢复,围栏恢复的时间还需要更长。     

黔西北黄杉群落物种多样性的海拔梯度格局

研究海拔高度对黄杉群落物种多样性的影响,为珍稀濒危植物黄杉的保育和喀斯特山地生物多样性的保护提供科学依据。采用样地法调查不同海拔梯度黄杉群落的物种组成,分析其区系特征,研究黄杉群落物种多样性的海拔梯度格局和维持机制。样地内共记录种子植物50科95属124种,群落内植物属的地理成分复杂、多样,具有明显的温带性质;随着海拔的增加,黄杉群落灌木层和草本层的物种丰富度指数S、Shannon-Wiener多样性指数H、Simpson优势度指数D和Pielou均匀度指数J均呈单峰格局变化趋势,且在不同海拔上存在显著差异(P0.05),但灌木层物种的Pielou均匀度指数不显著(P≥0.05);相邻海拔间的β多样性指数变化趋势不同,灌木层物种的S?renson指数呈双峰曲线,草本层物种的S?renson指数呈单峰曲线,灌木层和草本层的Cody指数均呈单峰曲线;随着海拔高差的增加,黄杉群落草本层物种的S?renson指数逐渐减小,其它均无明显变化规律。整体来看,相对海拔导致的水热条件差异是影响喀斯特山地物种多样性垂直分布格局的主要因素,其中,中海拔地带黄杉群落的物种多样性最高,这对黄杉种质资源的保护和维持具有重要意义,同时对喀斯特山地植物群落的管理和生态系统稳定的维持也具有重要指导意义。     

亚热带马尾松林恢复过程中物种丰富度及生物量变化

马尾松林恢复过程中物种丰富度及生物量变化有助于了解该过程中物种多样性及碳汇功能的变化。选取亚热带东部湿润地区的马尾松(Pinus massoniana)林、针阔叶混交林及常绿阔叶林样地构建马尾松林自然恢复系列,通过比较不同森林中生物量和物种丰富度的变化探讨马尾松林恢复过程中碳汇功能以及物种多样性的变化。依据中国科学院战略性先导科技专项"应对气候变化碳收支认证及相关问题"之森林课题调查数据库中亚热带东部湿润地区的部分数据进行物种多样性和生物量的分析,分别计算不同胸径(diameter at breast height,DBH)等级(1 cm≤DBH5 cm、5 cm≤DBH10 cm、10 cm≤DBH20cm、DBH≥20 cm)以及群落总的物种丰富度和生物量,采用Tukey多重比较以及简单线性回归的方法分析不同森林类型之间生物量以及物种丰富度的差异,并探索物种丰富度与生物量之间的关系。结果表明亚热带东部地区的马尾松林、针阔叶混交林以及常绿阔叶林的总平均生物量分别为(114.74±4.82)、(124.99±4.99)、(220.9±8.62)t·hm-2,总物种丰富度分别为(5.81±0.61)、(17.55±1.17)、(23.71±2.04),在马尾松林转变为针阔叶混交林的过程中群落的物种数量显著增加(P=0.000),但碳贮量增加不明显(P=0.305);在针阔叶混交林转变为常绿阔叶林的过程中碳贮量显著增加(P=0.000)且生物量向大个体(DBH≥20 cm)的方向集中,但群落整体的物种数量增加不明显(P=0.159)。总体而言,亚热带地区所选森林中物种丰富度与生物量之间未表现出良好的线性关系,但针阔叶混交林的大个体(DBH≥5 cm)以及3种森林类型的小个体(DBH5cm)的物种丰富度与生物量之间呈现显著的线性相关。研究表明,亚热带东部湿润地区森林中小径级的个体生物量随物种丰富度增加其变化趋势明显,增加小个体的物种丰富度既能够促进群落中资源的利用效率,又能够促进森林生态系统的物质循环;针阔叶混交林大个体的生物量随物种丰富度的增加而显著增加,对针阔叶混交林中大个体乔木进行合理的管理也能够促进群落对资源的有效利用。     

人为干扰对江油地区马尾松人工林群落结构和物种多样性的影响

物种多样性是群落功能复杂性和稳定性的重要量度指标,人为干扰对森林群落的影响可以通过群落结构和物种多样性的变化而直接显现,不同干扰强度下的森林群落结构和物种多样性特征不同。采用典型样地法,对比研究两种人为干扰强度（干扰强和弱）对江油地区的马尾松（Pinus massoniana）人工林群落的物种组成、群落结构和物种多样性的影响,采用物种丰富度指数D值、Shannon-wienner指数H值、Simpson优势度指数H′值和均匀度指数Jsw值来综合衡量群落的物种多样性水平。结果表明,（1）在总面积3200 m2的8个样地中记录到124个物种,隶属于105属56科,干扰强的群落各层次物种数均低于干扰弱的群落。（2）不同强度人为干扰下马尾松人工林的群落结构不同,干扰弱的群落径级结构呈近正态分布,在径级Ⅵ（7 cm≤d〈9 cm）处出现数量的峰值26株,群落结构较稳定;干扰强的群落径级结构不呈正态分布,在径级Ⅶ（13 cm≤d〈15 cm）处出现峰值43株。干扰弱和干扰强的群落高度级结构与其径级结构具有相似性,干扰弱的群落的个体主要集中在低中高度级（3≤H〈17）;干扰强的群落的个体数在各高度级分布不均匀,主要分布在中高高度级（H≥13）;干扰强的群落的个体数在各径级和高度级分布相对不均匀,群落结构趋于不稳定。（3）人为干扰对马尾松人工林群落造成负面影响,随着人为干扰强度的增加,物种丰富度指数D值、Shannon-wiener多样性指数H值、均匀度多样性指数Jsw值降低,Simpson优势度指数H′值增大,物种多样性呈下降趋势。     

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。