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     

古田山国家级自然保护区黄山松群落特征及物种多样性研究

通过对黄山松群落特征及物种多样性进行分析,结果表明,古田山自然保护区黄山松群落植物种类较丰富,科属组成分散,区系成分较复杂。从属的地理成分来看,温带分布的属多于热带分布的属。群落的生活型以高位芽植物为主,地下芽植物次之。该群落叶的性质以小型叶、单叶、草质、非全缘为主。群落垂直结构复杂,地上成层现象明显,可分为乔木层、灌木层和草本层,并有一定数量的层间植物。乔木层、灌木层和草本层的物种多样性大小依次为灌木层>乔木层>草本层。     

三峡库区马尾松(Pinus massoniana)林林分结构特征对灌木层物种多样性的影响

林分结构特征对灌木层物种多样性有重要影响,对其之间关系进行研究,可为提高生态系统功能稳定性、进行合理的林分经营管理提供理论依据。以马尾松林为研究对象,采用多元逐步回归、因子分析和典型相关分析等方法分上林层、中林层和下林层研究林分结构对灌木层多样性的影响。结果表明:(1)Pearson相关分析结果表明,上林层是影响灌木层物种多样性的主要层次,而林分总体结构特征与灌木层物种多样性无显著性关系;(2)用13个林分结构参数和灌木层物种多样性各参数进行多元逐步回归,拟合方程都通过显著性检验,R2为0.246-0.630,且仅剔除了树高和大小比数2个变量而保留了其它11个林分结构变量,说明林分结构的综合作用对灌木层物种多样性有较大影响;(3)林分结构可分为3类,分别为林分竞争状况因子、水平结构及冠幅因子和垂直结构及生长因子;(4)上林层林分结构总体上与灌木层物种多样性之间存在着较强的相关性,典型相关系数为0.822(P=0.014),其中垂直结构及生长因子为主要影响因子,权重为0.962。在马尾松林中,上林层林分结构中的垂直结构与生长因子和灌木层物种多样性表现为正相关关系,在经营管理中,可通过调控上林层林木的胸径、冠长及冠层垂直结构等以达到提高林分灌木层物种多样性的目的。     

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。     

闽西北地区不同林龄常绿阔叶混交林物种多样性比较

基于野外样方数据,按照林龄与垂直分布层次,分别采用Margalef丰富度指数（Dm）、Pielou均匀度指数（J）与生态优势度指数（C）计算式,对闽西北地区主要优势种为米槠（Castanopsis carlesii）、栲树(Castanopsis fargesii)、甜槠（Cadtanopsis eyrei）、青冈（Quercus glauca）等壳斗科植物为主的天然常绿阔叶混交林群落的物种多样性进行了调查与对比分析。结果表明：（1）不同龄组常绿阔叶混交林乔木层的物种多样性存在显著差异（P<0.05）,以中龄林最为丰富,近熟林与成熟林次之,幼龄林最低,各龄组间的物种分布的均匀度与优势度差异不明显（P﹥0.05）,近熟林J值最大,幼龄林C值最大;（2）不同龄组常绿阔叶混交林灌木层间的Dm、J、C值差异显著（P<0.05）,以中龄林与成熟林内物种较为丰富,近熟林次之,幼龄林最低,物种分布以幼龄林内最为不均;（3）不同龄组常绿阔叶混交林草本层间的Dm、J、C差异显著（P<0.05）,物种多样性以成熟林内最为丰富,幼龄林次之,近熟林内最低,成熟林与幼龄林内草本层物种分布较均匀,中龄林与近熟林内则分布较集中,其物种优势度较高;（4）不同龄组常绿阔叶混交林乔、灌、草层间的物种多样性不同。在幼龄林中,Dm值大小顺序为：乔木层>草本层>灌木层,J值为草本层>乔木层>灌木层。中龄林、近熟林、成熟林的Dm值大小顺序均为：乔木层>灌木层>草本层,J值为灌木层>乔木层>草本层。研究结果可为了解闽西北地区不同龄组常绿阔叶混交林群落结构的物种组成与动态变化特征,探讨常绿阔叶混交林近自然经营及其残次林改造技术,制定其生物多样性的生态保护决策等提供理论依据。     

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。     

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。     

鄂西北红椿天然群落α多样性研究

采用相邻格子样方法,分别对鄂西北竹山县和谷城县红椿天然群落的乔灌草层物种多样性进行研究,结果表明:红椿为群落优势种和建群种;竹山群落Shannon-Wiener指数、Simpson指数和均匀度分别为:灌木草本乔木;谷城Shannon-Wiener指数:草本灌木乔木,而Simpson指数和均匀度为:灌木草本乔木.谷城群落Shannon-Wiener指数、Simpson指数和和均匀度相对均略高于竹山.2个群落乔木层物种多样性差异显著,灌木层间差异不显著,草本层间差异极显著.不同群落内物种组成和多样性水平,在生境异质性下形成结构上的差异.     

岷江上游林草交错带祁连山圆柏群落的物种多样性及乔木种群的分布格局

应用5种多样性指数对祁连山圆柏群落的物种多样性进行了研究，并采用相邻格子样方法测定了乔木种群及其各立木级的分布格局．结果表明，灌木层的物种多样性偏低，而草本层多样性较高，群落总的物种多样性(以丰富度表示)较高．群落总的物种多样性较高是由于较低的灌木层多样性与较高的草本层多样性综合作用的结果，与放牧影响、阳坡的干燥环境有关，可能是林草交错区固有的特点．乔木种群的分布格局呈现出集群分布，但在其发育过程中显示了动态变化的特征，即在幼苗和小树阶段为集群分布，到了大树阶段转变为随机分布或均匀分布．表6参32     

长江三峡库区马尾松林群落的初步研究

马尾松林是三峡库区主要植被组成之一。实地调查表明： 目前三峡库区马尾松林可分为２１ 个群落类型;群落成层现象明显,可分为乔木层、灌木层和草本层;物种丰富度、多样性、均匀度在群落梯度上的分布规律均为：草本层＞ 灌木层＞ 乔木层;在海拔梯度上的分布无规律性。     

不同林龄阶段的松栎混交人工林碳储量研究

以不同林龄的马尾松-麻栎(Pinus massoniana-Quercus acutissima)人工林为研究对象,为尽可能减少样木法测定生物量对森林资源的破坏,采取估算和实验测定相结合的方法,探讨了不同生长发育阶段生态系统碳储量的时空变化规律。结果表明:人工混交林生态系统碳储量随着林龄的增加而增加,且主要分布在乔木层和土壤层。随着林龄的增大,乔木层碳储量增加,马尾松碳储量占乔木层的比重呈先增加后降低趋势,20年生所占比重最大,可达61.53%,而麻栎则相反,35年生麻栎碳储量高达80.30 t·hm~(-2),占比重的55.33%,二者生长呈现互补趋势;灌木层和枯落物层碳储量随着林龄的增大呈现"n"型,20年生达到最高值,分别为13.00和1.87 t·hm~(-2);8年生林龄的草本层碳储量最大,为0.15 t·hm~(-2),随着林龄的增加而减小;土壤有机碳储量随着林龄的增大而增加,同一林龄土壤机碳碳储量在垂直分布上表现为随着土壤深度的增加,碳储量减少,有机碳碳储量主要集中在0~20 cm的土层。植被层碳储量的空间分布序列是:乔木层灌木层枯落物层草本层,混交林生态系统碳储量分布情况为8~20年生林碳储量分布一致:土壤乔木灌木枯落物草本,25~35年生分布一致:乔木土壤灌木枯落物草本。该研究认为马尾松-麻栎人工林生态系统碳储量随林龄增加的变化规律明显,碳汇潜力巨大,为该区人工碳汇林业的经营提供了依据。     

塔里木河下游植物群落结构特征分析

对塔里木河下游经30a断流后的应急输水河畔植被进行外业调查,分析了调查区植物群落的种类组成、垂直结构、密度结构以及优势种群的格局分布,旨在了解输水后研究区植物群落在结构特征方面恢复程度。结果表明:调查样地内有植物13种,其中胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarix)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum)、花花柴(Karelinia caspica)和疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)为优势种。不同地下水条件物种的重要值不同,表现在不同离河距离具有不同的物种组成结构,随地下水埋深不同植物群落由以胡杨和胀果甘草为主到以柽柳、黑果枸杞、花花柴和疏叶骆驼刺等抗旱耐盐碱植物为主。乔木层密度随着离河距离加大而减小,灌木层和草本层密度随离河距离加大呈先增加后减小的趋势。群落垂直结构随离河距离加大由乔-灌-草3层逐渐转变为灌-草2层,随离河距离加大趋于简单。优势种群胡杨在离河300m以内呈聚集分布,聚集强度随离河距加大而增强;柽柳灌丛在离河50m呈均匀分布,离河150m以外呈聚集分布,但离河750m段有向随机分布发展趋势。植物群落结构特征在不同的离河距离具有差异,说明经过输水下游植物群落的恢复在结构特征方面有响应,为区域生态治理和保护提供科学依据。     

南岳森林群落生物多样性研究(Ⅵ)上封寺森林群落植物物种相对多度分布格局

本文应用几何级数分布、分割线段、对数级数分布和对数正态分布等4种模型研究了南岳上封寺森林群落植物物种相对多度的分布格局。结果表明,几何级数分布模型适宜拟合乔木层和草本层,而不适宜于灌木层;分割线段模型适宜于乔木层,其中,多度一频度模型还适于草本层;对数级数分布模型完全适宜于拟合任何层次;对数正态分布模型仅适宜于拟合乔木层。此外,α-指数值介于季雨林-稀树草原之间。     

浙江古田山濒危植物香果树群落组成和结构特征

香果树(Emmenopterys henryi)为中国特有的孑遗植物,国家Ⅱ级保护植物。参照CTFS(Center for Tropical Forest Science)固定样地的调查方法,对古田山自然保护区香果树野生群落的生境特点、物种组成、群落外貌、垂直结构、生物量、物种多样性以及种群动态等进行调查。结果表明,古田山香果树群落主要分布于海拔600~850 m的沟谷地带,生长地岩石裸露度较高,部分群落盖度较高。样地内共有维管植物47科、71属、89种,植物种类较为丰富,科属组成较为分散,壳斗科、山茶科和樟科的种类相对较多;从属的地理成分看,热带分布的属与温带分布的属的比例分别为51.47%和44.12%,体现了亚热带森林的植物区系特点。群落垂直结构较为明显,可分为乔木层、灌木层和草本层,并有一定数量的层间植物;乔木层、灌木层和草本层的物种多样性大小为乔木层灌木层草本层。香果树种群的年龄结构属稳定型,但物种个体总数较少,仍需注意加强保护。该研究可为古田山香果树群落的发生、发展和演替的深入研究提供基础数据,为古田山自然保护区香果树群落濒危机制探讨、有效保护和生态系统管理提供理论支持。     

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.     

南岳森林群落生物多样性研究(Ⅲ)广济寺森林群落植物物种相对多度分布格局

本文选用几何级数分布、分割线段、对数级数分布和对数正态分布等模型研究了南岳广济寺森林群落植物物种相对多度的分布格局。结果表明,对数级分布模型适于拟合南岳广济寺森林群落乔木层和灌木层物种相对多度的分布格局;分割线段中的序列一多度模型仅适合于乔木层;对数正态分布模型仅适合于草本层;几何级数分布模型完全适合于拟合任何层次。此外,α指数值亦显示出本群落接近山地季雨林的多样性水平。     

重庆四面山杉木群落物种多样性研究

通过对重庆四面山杉木(Cunninghamia lanceolata)林样地的调查,运用丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数,分析了该地区杉木群落物种多样性特征,将该地区现存杉木群落划分为2个群系组(杉木林和杉木针阔混交林),8个群系,10个群丛。结果表明,杉木群落可分为乔木层、灌木层和草本层。在杉木林群系组中,丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均表现为灌木层>草本层>乔木层。在杉木针阔混交林群系组中,丰富度指数表现为灌木层>乔木层>草本层;多样性指数多数表现为灌木层>乔木层>草本层;均匀度指数变化较为复杂,没有统一规律。杉木群落各层的丰富度指数随海拔高度的升高总体上呈下降趋势。群落各层的多样性指数随海拔高度的升高在特定区间内表现出一定规律性:在海拔1180m以下低海拔区域,随海拔高度的升高呈下降趋势;在海拔1180～1351m范围内,随海拔高度的升高呈波动状态;而在海拔1351m以上高海拔区域,又呈下降趋势。群落各层的均匀度指数随海拔梯度变化较为复杂,未表现出明显规律。     

卧龙自然保护区冷杉-铁杉林木本植物多样性在冷箭竹更新恢复过程中的变化特征

为阐明冷箭竹(Bashania faberi)开花枯死后的自然更新恢复过程中,冷杉-铁杉林内木本植物多样性的变化特征,洞悉亚高山森林植被在群落内部扰动影响下木本植物的响应,以四川卧龙自然保护区"五一棚"区域内的森林固定样地为研究对象,采用常规群落学调查方法,分析冷杉-铁杉林内冷箭竹更新恢复前期与后期的木本植物多样性特征.结果表明,木本植物中乔木树种的种类组成、多样性指数在冷箭竹更新恢复前期与后期之间没有显著变化(P 0.05),灌木植物的种类和同种植物的重要值以及多样性指数在前后期都有明显的变化,种类和多样性指数都略有增加(P 0.05);且不同样地在更新恢复的前后期,木本植物的多样性表现出不同的变化规律,海拔3 000 m以下的样地乔木树种的变化较小,海拔3 000 m以上样地有显著性变化;而灌木植物多样性在所有样地中都具有明显的差异,呈略微增长趋势;同时,不同样地之间在冷箭竹更新恢复前后期的乔木树种多样性,两两之间相差不明显,灌木植物在前期彼此相差较大,后期仅个别样地、个别指数有显著性差异,其余都无明显的统计学意义.本研究结果体现出演替顶级群落物种组成的稳定性,物种多样性在竹子更新恢复过程中的波动性,以及不同生活型植物(乔木树种、灌木植物)对环境变化适应的差异性,这为制定生物多样性保护与野生大熊猫栖息地生态恢复的策略提供了依据.(图3表4参54)     

华南地区马占相思人工林不同改造模式对林分结构的影响

研究间伐强度对华南地区人工林下套种阔叶树种生长的影响,为华南地区人工林营林措施和生态功能恢复评价提供科学依据。以东莞大岭山林场马占相思(Acacia mangium)人工林为研究对象,设置了3种间伐强度处理(0、30%和60%,编号为M1、M2和M3),间伐后均匀套种乡土阔叶树种,以不间伐不套种纯林为对照。改造10 a后,分析不同间伐强度与套种改造模式群落物种组成、物种多样性及林分生长状况的影响。结果表明,间伐套种模式改造10 a后,3种改造模式均显著促进群落乔木层的物种数(22—26种),林分灌木层物种数以M1模式较高,草本层物种数差异不大(14—17种);林分中乔木层、灌木层物种的Shannon-Wiener指数均以M1林分较高,分别为2.09和2.11,Pielou指数差异不大(0.83—0.96和0.90—1.02),草本层多样性指数以CK林分最高。DCA分析结果显示,绝大多数套种树种在改造后林分生长较好,密集分布在M1林分,M2和M3林分次之;间伐或套种处理均促进了幼树的生长,M1林分乔木层树种的平均树高、平均胸径和胸高断面积均显著高于间伐M2和M3林分。该研究结果表明马占相思人工林经营模式以未间伐与套种相结合为最佳,可优化群落林冠结构,加速林分向地带性森林植被阔叶树种混交林演替。     

祁连山北坡自然恢复杨桦林地植物功能型组成及其影响因素

依据生活型(乔木、藤本、灌木、半灌木、多年生禾草、多年生杂类草和一二年生草本)和水分生态型(旱生、旱中生、中生和湿生)将祁连山北坡次生杨桦林28个调查样地中的81个物种划分为18种植物功能型(Plant functiontypes,PFTs),并通过典范对应分析(CCA)方法研究植物功能型与环境因子间的关系.结果表明:自然恢复杨桦林地植物功能型主要集中在中生多年生杂类草(PFTs16)、湿生多年生杂类草(PFTs23)、旱中生多年生杂类草(PFTs9)和中生灌木(PFTs18)4个植物功能型上;乔、灌、草三层冠层特征和中生植物的大量出现,反映了群落植物生活型趋于复杂化和结构化,生态型逐渐向中生化方向演替的特点;土壤容重、有机碳和全氮含量主要影响植物的生活型分异特征,土壤含水量和林冠郁闭度是植物的水分生态型分异的主要环境因子,而坡位、坡度控制着群落植物总体分布格局的形成.图1表3参31