近自然生态恢复条件下杉木老龄林群落优势树种种群结构与空间格局

为探明杉木人工林生态系统在长时间近自然生态恢复条件下的优势种种群特征,应用相邻格子法对福建南平西芹教学林场75年生杉木老龄林群落优势树种种群结构与空间格局进行分析.结果表明:木荷、丝栗栲、刨花楠种群结构呈现反“J”型,属于增长型种群,杉木、细齿柃木种群呈现正“J”型,属于衰退型种群.在种群水平上,杉木呈现均匀分布,木荷、细齿柃木群落呈现聚集分布,刨花楠、丝栗栲呈现随机分布,且聚集程度,细齿柃木>木荷>刨花楠>丝栗栲>杉木.木荷种群大树阶段呈现随机分布,幼苗、幼树、中树均表现聚集分布;刨花楠、丝栗栲种群不同发育阶段均呈现聚集分布;细齿柃木幼苗阶段呈现聚集分布,幼树阶段呈现随机分布,中树阶段呈现均匀分布;且杉木和细齿柃木不同发育阶段的扩散系数随龄级的递增而变大.杉木老龄林正处于向地带性常绿阔叶林演替过程中的一个过渡阶段.综上表明:近自然生态恢复有效丰富了杉木老龄林群落的植被种类,在退化了的杉木人工林生态系统恢复和重建工作中,杉木的混交树种选择应优先考虑竞争力强的乡土树种,如木荷、刨花楠、丝栗栲等.     

九连山自然保护区常绿阔叶林冰雪灾害研究

以九连山国家级自然保护区典型常绿阔叶林为对象,研究树木属性、地形因子与冰雪灾害受损程度的关系.结果表明:九连山常绿阔叶林(DBH≥10 cm)以栲属物种占据主要优势.断梢率、腰折率、翻蔸率和平均受损指数(MDI)最高的树种分别为马尾松、米槠、丝栗栲和米槠,最低的树种分别为红楠、丝栗栲、枫香和罗浮柿.断梢率与胸径(DBH)、树高(H)显著正相关(P<0.01),与H/DBH显著负相关(P<0.01);腰折率与DBH显著负相关(P<0.01);翻蔸率与DBH显著负相关(P<0.01).林分受损程度分析显示,在22≤DBH<24 cm、15≤H<17 m或100≤H/DBH<110时,MDI值最高,在40≤DBH<42 cm、5≤H<7 m或H/DBH≥120时,MDI值最低.坡向对腰折率和MDI值影响显著(P<0.01),N-NE生境中MDI值最高;坡度对树木不同受损指标影响不显著(P>0.05),坡度30°～40°生境中MDI值最高.     

莆田老鹰尖自然保护区森林群落物种多样性的研究

对福建莆田市老鹰尖植物区系和群落物种多样性的调查与分析,结果表明,老鹰尖植物种类丰富,计有维管束植物181科737属1003种(含变种),其中蕨类植物35科72属89种,裸子植物9科18属19种,被子植物137科647属901种;植物区系成分复杂,联系广泛,以热带亚热带成分为主,属、种分别占55.17％和57.48％,其植被为中亚热带向南亚热带过度类型;11个主要森林群落的物种多样性以米槠林为最高,D_(ah)达3.5109,其次为罗浮栲+丝栗栲林和米槠+栲树林,D_(ah)指数值分别达2.8945和2.7854,而篓竹林群落为最低,D_(ah)指数值仅1.0081,群落各层片物种多样性以灌木层为最高,呈灌木>乔木层>草本>藤本的变化趋势,说明老鹰尖的水热资源较为丰富。     

杉木人工林不同经营模式树冠的分形特征

对杉木纯林、杉木拟赤杨混交林、杉木观光木混交林的不同树种冠幅的分形维数进行计算和比较 .结果表明 :杉木观光木混交林中杉木种群冠幅分形维数 >杉木拟赤杨混交林中杉木种群冠幅分形维数 >杉木纯林冠幅分形维数 ;杉木观光木混交林中观光木种群冠幅分形维数 >杉木拟赤杨混交林中拟赤杨种群冠幅分形维数 .说明杉木混交林种间竞争小 ,而杉木种内竞争激烈 ,同时杉木同观光木之间的种间竞争小于杉木同拟赤杨之间的种间竞争 .图 4表 2参 16     

亚热带4种林木幼苗的碳氮磷含量及其化学计量比特征

以亚热带区域4种主要森林植物杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)、木荷(Schima superba)、米槠(Castanopsis carlesii)幼苗为研究对象,分别测定其不同器官碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,并计算其化学计量比.结果表明:(1)针叶树种C、N含量以及C/P、N/P高于阔叶树种,P含量及C/N则低于阔叶树种.(2)杉木叶片N、P含量及茎P含量高于马尾松,但各器官的C/N与C/P低于马尾松;米槠根N含量、C/P、N/P高于木荷.(3)4种林木幼苗的C、N含量及C/P、N/P均以叶为最高,根的C、N含量为最低,茎的C/P和N/P为最低;P含量以茎为最高,叶为最低;C/N以根为最高,叶为最低.本研究结果可为我国湿润亚热带区域森林植物苗木培育、幼林养分管理及人工造林时立地选择等提供参考价值.     

福建梅花山国家级自然保护区拟赤杨种群分布格局的分形分析

分形理论中的计盒维数、信息维数和关联维数能分别从空间占据程度、格局强度和个体空间关联的尺度变化角度,揭示种群分布格局的尺度变化特征.本文应用以上3个分形维数探讨了福建梅花山国家级自然保护区拟赤杨种群分布格局的多尺度分布规律,计算结果表明,拟赤杨种群的分布格局具有分形特征,其计盒维数为1.0298～1.2982,信息维数为0.9728～1.2464,关联维数为0.5089～0.8047.拟赤杨种群的计盒维数、信息维数较高,而关联维数较小,表明该种群的分布格局强度相对较高,结构相对复杂,具有集聚分布的趋势.     

木荷地上部分生物量分布特征与生产力

对中亚热带木荷-马尾松群落中木荷种群地上部分的生物量和生产力进行了研究.在木荷地上部分的生物量中,树干生物量是群落总生物量的决定性组分,所占比重为66.06%～84.79%(干重),且随着林木径级的增大呈"中间大两头小"变化.木荷种群株数和生物量的径级分布曲线均为单峰型,且基本均呈正态分布,种群81.10%的生物量集中在11＜DBH≤27 cm径级,反映出木荷具有很好的速生特性.木荷种群地上部分平均现存生物量为209.59 t hm-2,年平均生产力为14.729 t hm-2 a-1,符合Whittaker、Rodin等估算的地球上及亚热带半干旱半湿润地区植物生产力估测值,虽然木荷-马尾松林造林时间不长,其生产力已较为可观,并具有相当的潜力.图2表3参21     

亚热带红壤侵蚀退化区不同恢复水平生境内先锋树种竞争特征

以亚热带红壤侵蚀退化区先锋树种马尾松(Pinus massionana Lamb.)和木荷(Schima superba Gardn. et Champ)为研究对象,设置4个不同恢复水平样地,构建Voronoi图确定林木生长空间和邻近竞争木,采用V_Hegyi竞争指数定量分析亚热带红壤丘陵生态恢复早期不同生境恢复阶段先锋树种竞争特征.结果显示:对象木个体竞争强度与其胸径服从幂函数关系(CI=AD~B);随着个体胸径的增大,个体受到的竞争压力逐渐减弱.林木竞争结构和竞争强度在不同样地间具有显著差异(P 0.005),其全林分个体平均竞争强度依次为中等恢复水平样地(3.839 63)强度侵蚀水平样地(2.315 83)阔叶树进入样地(2.019 12)较高恢复水平样地(1.084 75).本研究表明从马尾松占优势的针叶林阶段向针阔混交阶段的生态过程中,林木竞争指数呈现先升后降的趋势,竞争在驱动群落发生演替的同时又受到群落结构变化和个体生长状况的影响而不断调整;因此针对不同生境恢复水平应采取相应措施,以减小竞争对生境恢复带来的不利影响.(图3表4参39)     

连云港市枫树湾景区枫香种群结构与分布格局

城市风景林是现代园林城市的重要硬件,城市风景林的结构稳定和健康延续关系到城市的自然和谐,进而影响到城市的可持续发展。调查城市风景林的森林结构与空间分布特征,分析种质资源存在的生态问题及潜在风险,提出相应的调整和补救措施,对于提升城市风景林的景观质量,改善人居环境具有重要意义。通过野外调查,采用空间代替时间和相邻格子法,对连云港枫树湾景区枫香种群结构和分布格局进行了研究。结果表明,(1)连云港枫树湾森林群落为典型的落叶阔叶林,群落中枫香占绝对优势(重要值合计561.477),呈单一优势群落。(2)枫香种群的年龄结构呈现一定程度的偏态分布,多数样地径级结构不完整,且不同生境之间种群结构存在差异。种群内幼树幼苗整体不足,部分龄级个体缺失,存活曲线出现断点,种群呈现衰退型变化。(3)从静态生命表看,种群的Ⅰ、Ⅲ和Ⅹ龄级的死亡率(qx)为负值,而第Ⅶ龄级的死亡率较大(85%),个体存活率(ax)在Ⅰ龄级后总体上随径级的增大而减少。生命期望(ex)出现了多次波动,幼苗与壮龄阶段的生命期望值低于幼、中龄树。(4)利用负二项参数(K)、扩散系数(C)、扩散型指数(Iδ)、Cassie指标(Ca)、丛生指数(I)、平均拥挤度指数(m*)和聚块性指标(m*/m)等参数对种群空间格局进行了分析,表明枫香种群的空间分布格局为集群分布,但不同样地种群的集群程度存在一定差异。总体上看,枫树湾枫香种群趋于衰退,部分样地种内竞争激烈,建议进行适度疏伐,增进林内光照;而生境偏僻、林下灌草过于繁茂的地段,建议进行适量清杂,并实施人工植苗或辅助更新,促进种群的结构调整和健康演替。     

中亚热带不同森林类型对地表径流磷动态的影响

磷是亚热带森林生产力的主要限制因子之一，其随地表径流的输出是森林磷流失的重要途径，且可能受不同森林类型的显著调控，但缺乏必要关注.着眼于中亚热带不同类型森林的地表径流，分析米槠(Castanopsis carlesii)人工幼林、杉木(Cunninghamia lanceolata)人工幼林、米槠次生林及杉木人工成熟林对地表径流总磷浓度及输出的影响，为深入认识亚热带森林磷迁移过程及有效森林经营提供一定科学基础数据.结果显示：(1)不同森林类型的地表径流产流量大小为米槠人工幼林(1 506.06±5.18 m³/hm²)>杉木人工幼林(971.56±2.88 m³/hm²)>米槠次生林(552.85±2.45 m³/hm²)>杉木人工成熟林(468.83±1.81 m³/hm²);(2)不同森林类型地表径流总磷浓度之间存在显著差异，表现为米槠次生林(0.239±0.093 mg/L)>杉木人...     

古田山国家自然保护区黄山松林主要种群生态位研究

采用样方法进行调查,每个样地面积为20m×20m。测度主要种群的生态位宽度、生态位相似比例、生态位重叠值。结果表明,黄山松、木荷、野漆树、甜槠等有较大的生态位宽度,其Levins生态位宽度(Bi值)和Hurlbert生态位宽度(Ba值)分别为0.7619、0.6517、0.5886、0.5384和0.9175、0.6278、0.5571、0.4377;野鸭椿的生态位宽度最小,其Bi值和Ba值分别为0.3655和0.2343。黄山松、木荷、野漆树、甜槠等生态位宽度较大的树种,生态位相似性比例高;而生态位宽度较小的物种,生态位相似性比例较小。黄山松、木荷、野漆树、甜槠等生态位宽度较大种群之间具有较大的生态位重叠。     

中亚热带丝栗栲次生林群落高度级结构分析

以高度级为参考坐标，应用衡量优势种群及群落结构动态的失稳率、群落垂直空间的分享度、α—多样性及群落高度级梯度β—多样性等指标对中亚热带丝栗栲次生林群落高度级结构特征及其动态进行分析评价。结果表明：丝栗栲群落及其优势种群个体数、群落物种数和种对级的分享度随高度级增加都呈下降趋势；各高度级物种数和个体数呈明显的正相关关系；级间失稳率显示，群落在第2、3、6、7高度级呈增长趋势，第4、5高度级呈衰退趋势，群落整体具有增长性结构；群落随高度级形成丰富度指数(dMa)、Shannon—Wiener指数(H)逐渐降低，均匀度指数(J)先增后减的变化趋势；随高度级梯度的增加，群落相邻高度级间Whittaker指数(βw)呈上升趋势，而Mofisita—Horn指数(CMH)呈不规则地跳跃式变化，表现了共有种在群落不同高度级的数量差异。图3表2参15。     

封育次生马尾松(Pinus massoniana)林优势种群竞争密度效应

以退化红壤区封山育林植被恢复过程中优势种群马尾松为研究对象,研究不同恢复阶段马尾松种群竞争密度效应,并提出一个适用性更强的竞争密度效应模型.研究表明,退化红壤区植被恢复过程中优势种群马尾松竞争密度效应明显,优势种群平均胸径(D)、平均胸高断面积(S)、平均单株材积(V)、林分蓄积量 (M)与种群密度 (ρ)的竞争密度关系密切,达到极显著水平(α<0. 01);新竞争密度效应模型较前人模型描述C-D效应效果更理想,可在森林竞争密度效应研究中应用. 表 4参 19     

马尾松和木荷幼苗主要功能性状对氮磷和石灰添加的响应

植物功能性状能够反映植物个体对环境的响应和适应.为探究氮沉降对亚热带优势乔木树种功能性状的影响并寻求缓解过量氮沉降影响的措施,选择马尾松(Pinus massoniana)和木荷(Schima superba)幼苗为研究对象,设置了6个实验处理对照、加氮(20 g m~(-2)a~(-1))、加碳酸钙(100 g m~(-2)a~(-1))、加氮和加碳酸钙、加磷(10 g m~(-2)a~(-1))、加氮和加磷.结果显示:(1)氮添加显著增加木荷的根茎叶生物量,分别增加了319.83%、67.79%和66.14%;但对马尾松生物量的影响不显著.(2)氮添加显著增加木荷的总叶面积(增加了96.13%),但显著降低木荷的根系分叉数(降低了34.26%);马尾松叶片和根系功能性状对氮添加的响应不显著.(3)高氮添加背景下,碳酸钙添加显著降低了木荷的根叶生物量、总叶面积和比根长,分别降低了63.39%、30.56%、44.67%和80.81%;也显著降低了马尾松的比根长、比根面积和根分叉数,分别降低了54.11%、43.12%和59.39%;但对马尾松生物量无显著影响.(4)同时添加氮磷显著增加了木荷的根茎叶生物量,分别增加了96.41%、14.30%和34.65%;但对马尾松的生物量及根系功能性状无显著影响.本研究表明木荷对氮沉降的敏感程度较马尾松高,氮沉降可能通过改变物种的叶片和根系功能性状影响木荷的生长;高氮沉降背景下,碳酸钙添加可能抑制木荷和马尾松幼苗的生长,但磷添加可进一步促进木荷的生长.(图3表2参37)     

稀土矿废弃地不同植被恢复模式对土壤肥力的影响

以2007年在长汀稀土废弃地建立的不同植被恢复模式为研究对象,于2012年通过对不同模式下土壤的理化性质分析,筛选出南方离子型稀土矿开采废弃地最佳植被恢复模式。植被恢复模式主要采用适应能力强的乡土植物(宽叶雀稗Paspalum wettsteinii、胡枝子Lespedeza bicolor、木荷Schima superba、枫香Liquidambar formosana、火力楠Michelia macclurei、山杜英Elaeocarpus sylvestris、油茶Camellia oleifera),按草-灌-乔方式不同配置模式进行植被恢复。2012年在长汀稀土废弃地的堆积池和取土场两个功能区每个试验地上,布设10个10 m×10 m样方,分析土壤理化性质,同时在每块试验地上使用10cm×10 cm×10 cm白铁盒采集5个样品,用于分析土壤水稳定团聚体。采用隶属函数综合评判法对各种植被恢复模式进行土壤肥力评价。研究结果表明:取土场与废弃堆中不同植被恢复模式土壤理化性质存在显著差异,取土场植被恢复后土壤p H值、容重降低,其余指标则表现出不同程度提高;废弃堆植被恢复后土壤理化性质变化与取土场略有不同,表现为土壤容重、水解性氮比对照地下降,其余指标有所提高。不同植被恢复模式的土壤肥力存在显著差异,"宽叶雀稗+胡枝子+木荷+枫香+山杜英"模式的肥力指数达0.544,是长汀稀土矿取土场较好的植被恢复模式,对土壤肥力的改良效果较好;"宽叶雀稗+胡枝子+木荷+枫香+巨桉"恢复模式的肥力指数达0.472,对废弃堆的土壤肥力改良效果较好。     

远安大堰自然保护区马尾松天然种群分布格局

采用相邻格子样方法设立并行条形样地,以胸径分组研究远安大堰自然保护区马尾松天然种群结构,并采用6个离散分布模型和3个聚集强度指数研究格局分布型及强度,利用双向轨迹方差(TTLQV)分析马尾松种群格局规模变化.结果表明:种群内马尾松个体径级较大,古树级个体占比较大;V_(pi)为25.44%,由于缺乏更新层,种群为衰退型;马尾松种群为典型Poisson分布,聚集强度不高,格局斑块规模分别为10 m～15 m和35 m～40 m.种群的更新与保护应施加人工正向干扰,使马尾松林复层化、异龄化和混交化.     

中亚热带3种类型米槠林凋落叶水溶性组分及其氮磷养分含量

凋落物水溶性组分流失是森林凋落物降解最为前端的过程，水溶性组分的动态变化可以在一定程度上指示森林物质循环过程，其研究对于认识天然林转变为次生林和人工林后结构和功能的改变以及不同经营模式的森林管理具有一定的科学意义.以中亚热带典型米槠（Castanopsis carlesii）人工林、米槠次生林和米槠天然林为研究对象，分析凋落叶水溶性组分以及氮磷养分含量特征.结果显示：天然林凋落叶水溶性有机碳含量及其占总有机碳的比例显著高于人工林和次生林（P <0.05），而10、11月和6月人工林凋落叶水溶性氮含量及其占总氮的比例显著高于天然林和次生林（P <0.05）,3-8月人工林凋落叶的水溶性碳氮比和水溶性碳磷比则低于天然林和次生林.12月至次年8月，人工林的总碳、总氮和总磷含量显著高于天然林和次生林，并且这一时期凋落叶的总碳氮比、总碳磷比和总氮磷比表现为次生林>天然林>人工林.此外，米槠凋落叶水溶性有机碳和水溶性氮含量在10-11月出现峰值，7-8月相对较低，并与降雨量和气温呈显著负相关关系.总的来说，天然林凋落叶较高的水溶性有机碳含量有利于凋落叶早期降解和以其为载体的...     

上海海湾国家森林公园1 hm2样地群落结构特征及其动态监测意义

运用生态系统定位监测方法,于2011年在上海市奉贤区海湾国家森林公园内设置面积为100 m×100 m的样地,记录样地内的所有植物种类,定位调查高于1.3m的木本植物,分析其种类组成、区系成分、垂直结构和水平结构.结果表明,1 hm2样地内共记录有维管束植物31科68属73种,其中温带区系成分占总属数的51.8％,热带区系成分占46.4％.高于1.3m的木本植株3 094株,其中常绿树种6种,共1 670株,重要值占48.0％;落叶树种7种,共1 424株,重要值占52.0％.女贞(Ligustrum lucidum)、喜树(Camptotheca acuminata)、椤木石楠(Photinia davidsoniae)、乌桕(Sapium sebiferum)、黄山栾树(Koelreuteria integrifoliola)和香樟(Cinnamomum camphora)的重要值位居前6位,在垂直空间上呈分层结构.在0～50 m尺度范围内,女贞种群均呈集群分布,喜树种群呈均匀-随机-集群分布,椤木石楠和乌桕种群表现为集群-随机-均匀分布,黄山栾树和香樟种群表现为随机-集群-随机分布.从群落结构特征看,样地为以北温带成分、泛热带成分为主的常绿落叶阔叶混交林,表征了该地区自然植被的结构特征.建立长期固定样地可为长三角城市化地区平原地貌上城市森林的发生、发展和演替规律提供长期的数据基础.     

梓叶槭的种群结构和群落特征

梓叶槭(Acer catalpifolium Rehd.)是分布狭窄的极小种群野生植物.为充分了解梓叶槭分布地种群现状和未来发展趋势以促进种群保护,对其5个分布点——财神庙(CSM)、般若寺(BRS)、张山村(ZSC)、伏虎寺(FHS)、报国寺(BGS)——进行群落调查,研究其种群结构及其生存群落的物种构成和群落特征.结果表明,梓叶槭主要分布于常绿阔叶-落叶阔叶混交林中,不同样地的梓叶槭群落层次,即乔木层、灌木层以及草本层分别有伴生植物52种、74种和52种.从梓叶槭的多度分配比例来看,BRS样地最大,为26.04%,随后依次是FHS、ZSC、BGS和CSM.梓叶槭生存群落内,FHS、BRS、BGS和CSM样地的物种多样性指数均较高,但ZSC相对较低;在种群年龄结构的调查中发现,梓叶槭幼苗及幼树等级分布出现残缺,种群自然更新困难.综上所述,梓叶槭生存群落内,不同生长层优势种占有较大的环境资源,是影响梓叶槭种子萌发、幼苗幼树生长和种群发展的主要障碍;本研究结果可为梓叶槭种群回归与复壮提供一定理论依据.     

基于不同铺装条件下的生境片断化对城市绿地中臭椿幼苗自然更新的影响

城市绿地受人工干扰形成的生境片断化造成植物种群隔离,影响环境质量以及植物种群的扩散、迁移和生物多样性.基于不同铺装条件造成的臭椿更新苗生境片断化调查数据,采用种群径级结构代替年龄结构、空间核密度估计、空间自相关Moran’s I指数分析等方法研究臭椿更新苗的种群结构和空间分布.结果显示:一侧铺装类型地径级范围最大,最大地径在[9 mm,10 mm](D9级)范围内,最大值为9.86 mm;无铺装影响的非片断化样地更新苗多集中在低径级;紧贴母树范围内更新苗更新较差,距母树3-6 m范围内更新现象明显;铺装样地幼苗更新距离明显大于无铺装样地.在自相关关系计算中发现,距离母树越近,空间自相关越明显,Ⅱ、Ⅲ类样地在1-2尺度级上均表现为正相关;大距离尺度上更新苗呈现空间负相关,距离尺度越大,更新苗分离趋势越明显,且空间自相关系数不大.上述结果表明生境片断化对母树周围更新苗数量变化有较显著影响,可根据片断化影响下种群不同的更新距离及分离趋势进行有效的人工保护及利用.