保靖县油桐林分混交模式及其生态经济效益

湖南省保靖县是我国主要的油桐产区之一。针对该县多年来由于油桐林分结构单一而产生的诸多生态和经济问题，提出了桐树混交、桐灌混交和桐草混交三种改造模式，并对其生态和经济效益进行了分析。     

东江水源林不同混交组合林地枯落物和土壤持水能力研究

东江是广东省重要的河流,东江水源林的质量直接关系到流域内的社会和经济的发展,关系到深圳和香港的生活用水。作者针对现有水源林生态功能较差的情况,在广东省东源县设计和营造了8种不同混交类型的水源林,并对其林地枯落物和土壤持水能力进行了调查研究。结果表明,与对照的马尾松纯林相比,红锥×枫香混交组合、楠木×锥栗混交组合以及格木×海南红豆混交组合林地枯落物持水能力有较大提高;枫香×樟树混交组合、楠木×锥栗混交组合、红苞木×枫香混交组合以及红锥×枫香混交组合土壤持水能力明显提高。综合枯落物和土壤持水特性对各混交类型进行聚类分析,将8个混交组合进行分类,其中椆木×红锥混交组合、马尾松纯林、火力楠×红锥混交组合以及木荷×椆木混交组合林地持水能力较差；格木×海南红豆混交组合和红锥×枫香混交组合林地持水能力一般;红苞木×枫香混交组合和枫香×樟树混交组合林地持水能力较好;楠木×锥栗混交组合林地持水能力最好。总体上,造林初期,水源涵养试验林在提高原有林地持水能力方面已取得了一定的效果。     

长白山阔叶红松林林分空间结构

在长白山北坡自然保护区内,建立面积为1hm~2的阔叶红松林永久标准样地,对胸径1cm以上的每株树木进行定位监测,用空间结构参数——混交度、大小比数和角尺度分析该林分的空间结构.结果表明:该林分树木个体总体上处于中度混交水平,处于乔木上层和中层的树种混交度以强度混交和完全混交为主,明显高于乔木下层树种的混交度;基于胸径计算的大小比数和基于树高计算的大小比数的结果基本一致,都能客观反映该林分在垂直方向上的分化;树木个体整体分布格局与树木大小密切相关,当树木个体起测径阶1cm≤DBH6cm时,林分呈聚集分布的格局,当起测径阶DBH6cm时,林分呈随机分布的格局.图1表4参25     

杨-桤短期混交的林地土壤养分异质性

以江苏省泗洪县陈圩林场5年生的具有不同混交比例的南林95杨(Populus×euramericana‘Nanlin-95’)和江南桤木(Alnus trabeculosa)混交林为对象,对混交5年后所产生的林地局部土壤养分异质性以及碳、氮、磷生态化学计量特征进行研究,从养分供应和平衡角度探讨引入固氮树种进行混交后在短期内所产生的混交效应,为杨树人工林养分管理及杨树混交林营造提供理论依据。研究结果表明,杨-桤混交5年整体上提高了林地土壤p H值,但其提高程度随桤木比例的增加而下降。杨-桤2∶1混交林分中由杨树与桤木围成的行间0~10 cm土层的土壤pH值为6.98,显著低于由2行杨树所围成的区域(7.29),表现出明显的异质性。土壤有机碳和全氮含量在各种混交比例林分的不同区域变化不大,而全磷含量则表现为混交林分略高于杨树纯林。4种混交比例林分土壤中硝态氮占无机氮总量的98%以上,同一混交林分中靠近桤木行区域的0~10cm土层土壤的铵态氮含量整体上高于靠近杨树行的区域,其中杨-桤1∶2混交林分中由2行桤木所围成的区域的0~10 cm土层土壤铵态氮含量(0.60 mg·kg~(-1))是杨树纯林的2.14倍。杨-桤2∶1混交林分中由杨树与桤木围成的区域0~10 cm土层土壤C∶N比(9.48)和C∶P比(29.13)均显著低于杨树纯林(分别为12.46和39.64),反映了混交引起的林地养分提高效应以及生态化学计量学特征的改变。整体而言,固氮树种桤木的引入在混交5年后即导致混交林地土壤出现一定程度的养分异质性,提高了林地局部区域的土壤养分含量、供应能力,并改变了其生态化学计量学特征。     

油桐尺蠖病毒杀虫剂的药效分析

油桐尺蠖核型多角体病毒（BsSNPV）是一种高致病力的病毒株,生物测定nPIB（LC50）=1．657×104mL．经过全国7个省20多个单位联合试验,生物统计结果表明：BsSNPV防治第1代油桐尺蠖虫口下降率为97．2％;防治第2代油桐尺蠖虫口下降宰为93．97％;F测验其t值为0．184,小于理论t0．05（29）＝2．045．优于敌百虫、DDVP、辛硫磷和BT等农药是一种杀虫效果稳定、使用安全、经济有效的生物杀虫剂．     

桤木混交对杉木人工林大型土壤动物群落的影响

调查了中亚热带会同地区13a生杉木纯林(纯林)和8杉木2桤木混交林(混交林)的大型土壤动物群落，并比较了两个林分在群落结构上的差别．结果表明：砹翅目是两个群落在数量上的优势类群，分别占全部大型土壤动物个体数的52．1％和82．4％．杉木跟桤木混交以后，保留了纯林的大部分属性，各类群在大型土壤动物群落中的地位基本保持不变，双翅目、蜘蛛目、膜翅目仍然是最主要的类群，但这种混交方式改变了一些土壤动物的群落结构参数，多度和丰富度出现上升的趋势，均匀度显著降低．在各类群中，主要以双翅目幼虫的多度和相对多度增加幅度较大，这种变化是降低整个群落均匀度的一个主要原因．图3表2参30     

桂花次生林群落主要树种种间关联及其对混交度的响应

根据2×2联列表,运用方差分析、χ2统计量度量、Ochiai指数系列技术,测定福建省长汀县桂花次生林群落14个主要树种间的总体联结关系、种对间联结显著性和关联系数,并首次引入混交度,阐述种间关联性与种间空间隔离程度之间的关系.结果表明,桂花次生林群落14个主要树种的总体种间关联性呈无关联,反映该群落处于演替的初期阶段;14个主要树种的种间联结关系中,7对具显著正关联性,2对具极显著正关联性,4对具显著负关联性,2对具极显著负关联性.91个种对中,有76个种对未达到显著水平,种对间的相互独立性较强.根据群落特征,以混交度贡献率为辅助指标,探讨呈显著关系的种对与混交度贡献率的关系,得出具生态位重迭性且呈显著正关联的种对表现出高混交度贡献率,具生态相似性且呈显著正关联的种对为避免竞争表现出较低混交度贡献率,呈显著负关联的种对表现出低混交度贡献率,混交度贡献率可为判别种间关联性提供一定的参考作用.表2参17     

杉木油桐仙人草复合经营模式的研究

从1991－1996年对杉木-油桐-仙人草复合经营模式进行了研究结果表明：复合经营模式对防止水土流失,改善土壤肥力,促进杉木生长以及节约营林投资和提高经济收入,均有良好的效果。     

杨树刺槐混交林沙地土壤的水分—物理性质

研究了刺槐与杨树混交林后沙地土壤水分－物理性质变化的状况,结果表明,刺槐与杨树混交后,土壤水分－物理性质得到了改善,表现在土壤最大持水量增加,毛管持水量、田间持水量得以提高,土壤有效持水量也有了较大幅度的提高,刺槐与杨树混交后土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度得到提高,并由此而改善了混交林土壤的渗透性能,表4参7     

层次分析法在闽南沿海山地混交林优化模式选择上的应用

采用层次分析法(AHP)对闽南沿海山地各混交经营模式进行层次决策选择,从层次选择模型和判断矩阵的构建入手,对评价因子和混交优化模式进行排序并经一致性检验,结果表明,所构建的判断矩阵的随机一致性比率=0.0646<0.10,总排序的=0.0516<0.10,均具有满意的一致性和可靠性,选择出的优化模式与现实生产实际相吻合,说明层次分析法在混交林经营模式的定量化选择上的应用是可行的.     

吕梁山南段森林碳密度及其空间分布格局研究

基于2000年和2005年两期森林资源清查资料,利用双向指示种分析（ two-way indicator species analysis, TWINSPAN）方法,对森林植被进行群系划分;采用生物量换算因子法,对森林样地碳密度进行估算,对碳密度及其动态变化特征进行研究;基于地统计学原理对森林碳密度的空间分布格局进行分析,并对其影响因子进行探讨。结果表明,（1）吕梁山南段森林植被可分为9个群系,即臭椿群系、柳树群系、辽东栎-油松混交群系、辽东栎群系、辽东栎-枫树混交群系、辽东栎-白桦-山杨混交群系、白皮松-辽东栎混交群系、白皮松-侧柏混交群系和槐树群系。2000年各群系的碳密度值介于23.53 Mg·hm^-2和75.65 Mg·hm^-2之间,平均值为54.90 Mg·hm^-2;2005年的碳密度值介于24.16 Mg·hm^-2和78.91 Mg·hm^-2之间,平均值为57.20 Mg·hm^-2,5年间9个森林群系的碳密度增加了2.30 Mg·hm^-2。（2）森林碳密度呈现出自南向北、自西向东增加的趋势;球状模型能很好地反映森林植被碳密度的空间结构特征;碳密度分布主要受结构性因子影响,空间依赖性较强,在小尺度上没有明显规律,而在中尺度上有群团状分布的特点。（3）随着海拔的升高,森林碳密度先增后降,1600～1800 m最大;坡上部森林碳密度最高,其次为坡下部,山脊部最低;阴坡半阴坡森林碳密度一般高于阳坡和半阳坡,无坡向处最低;斜坡和平坡碳密度值明显高于其他坡地,急坡地最小。     

黄土高原吕二沟流域不同植被下的坡面径流特征

为研究不同植被下的坡面径流及其组分特征,选择黄土高原丘陵沟壑区第三副区典型小流域不同植被为研究对象,采用野外定位观测与室内试验相结合的方法,分析坡面上不同植被下的径流特征,以期为该区域的森林植被恢复与经营提供理论依据和技术支撑。结果表明:不同的林分由于其植被情况、土壤状况、根系等其他条件的不同,其对地表径流、壤中流等径流组分的影响有所差异,在相同的降雨条件下,4个不同植被类型的径流小区其产流量表现为灌木混交刺槐油松,地表径流量也表现出相同的规律,表现为灌木刺槐油松混交,而壤中流量则不同于上述两者,表现为混交油松灌木刺槐。刺槐和灌木径流小区的坡面径流主要形式为地表径流,分别占总径流的95.61%和91.62%;混交径流小区的坡面径流主要形式为壤中流,占总径流的90.86%;而油松径流小区的坡面径流各组分所占比例较平均,地表径流和壤中流所占比例分别为61.99%和38.01%。降水是径流产流的最主要的来源,尤其是对于季节性降水明显的黄土高原地区,降雨量达到一定的阈值才会产生径流过程;降雨强度对地表径流和壤中流的影响有所差异;前期土壤含水量是影响坡面产流的一个非常重要的因素。     

六盘山生态移民迁出区不同植被恢复模式土壤微生物功能多样性研究

为了揭示宁夏六盘山生态移民迁出后,不同植被恢复模式下土壤微生物群落功能多样性的变化特征,以泾源县移民区6种人工混交林(青海云杉Picea crassiflolia+油松Pinus tabuliformis+河北杨Populus hopeiensis、刺槐Robinia pseudoacacia+油松、旱柳Salix matsudana+刺槐+山杏Prunus armeniaca、油松+山杏、刺槐+山杏+紫花苜蓿Medicago sativa、油松+旱柳+红豆草Onobrychis viciaefolia)为对象,自然恢复为对照,采用Biolog-ECO微平板法研究不同植被恢复模式土壤微生物功能多样性特征。结果表明,(1)7种不同植被恢复模式0～20 cm土层土壤微生物AWCD值以刺槐+山杏+紫花苜蓿模式为最高(0.94±0.44),青海云杉+油松+河北杨最低(0.26±0.18)。(2)不同植被恢复模式土壤微生物对各碳源的利用状况有所差异,碳水化合物类是7种植被恢复模式土壤微生物利用的主要碳源,其次为氨基酸类、羧酸类和聚合物类,而其他化合物和胺类的利用较低。(3)7种不同植被恢复模式土壤微生物多样性指数均存在显著性差异(P0.05),其中刺槐+山杏+紫花苜蓿和油松+山杏混交林土壤微生物Shannon指数、Brillouin指数和Pielou均匀度指数显著高于其他植被恢复模式(P0.05)。(4)PCA分析显示,PCA1和PCA2分别占总方差的36.54%和26.83%。刺槐+山杏+紫花苜蓿、油松+山杏、油松+旱柳+红豆草混交模式及自然恢复可利用碳源较多,旱柳+刺槐+山杏混交模式次之,青海云杉+油松+河北杨和刺槐+油松混交模式可利用碳源少。以上结果表明,人工林的不同混交模式对提高土壤微生物群落的代谢活性具有显著差异。该研究区内,刺槐+山杏+紫花苜蓿植被恢复模式较其他植被恢复模式更有利于土壤微生物群落功能多样性的提高。     

川中半自然型防护林演替过程中的物种多样性

四川中部绵阳官司河流域的半自然型林是长江中上游地区防护林的一个较典型类型。本文以它为研究对象，对群落的物种多样性及其在次生演替过程中的动态变化趋势进行了初步研究，并结合影响多样性的几个主要环境因子进行了相关性分析。结果表明：（1）现阶段该防护林的植物种类组成和群落结构均较简单，松、柏、栎混交的针阔叶林占绝对优势，其物种多样性较小，但随着群落次生演替的进展，各层次的多样性趋于增加；（2）用灰色系统理论的关联度分析方法研究群落的物种多样性与主要环境因子的相关性是可行的。经测定，研究区的土壤pH值，外界干扰度和土壤含水量等指标对防护林的物种多样性有显著的影响。图2表3参16     

暗针叶林采伐迹地几种人工混交群落乔木层结构及动态

对四川西部暗针叶林采伐迹地几种人工混交群落乔木层结构及动态的研究结果如下：云杉的胸径ＤＢＨ是青杵的１．５－２．０倍、川西云杉的１．１倍、     

不同混交类型对毛竹林土壤有机碳和土壤呼吸的影响

为了解不同混交类型对毛竹林土壤有机碳含量和组成以及土壤呼吸的影响,为武夷山地区毛竹林土壤环境改善和可持续生产经营积累实验数据,以武夷山地区毛竹(Phyllostachys edulis J.Houz.)纯林、毛竹-阔叶树混交林、毛竹-油茶(Camellia oleifera Abel.)混交林、毛竹-杉木[Cunnin...     

云杉与阔叶树种新鲜凋落叶混合分解特征

明确混合分解过程中凋落物的相互影响对于深入分析混合分解非加和效应的真实结果和产生机制,据此评价混合分解对生态系统物质循环的影响、指导混交造林和纯林混交改造具有重要意义。以云杉(Picea asperata)及拟与其混交的红桦(Betula albo-sinensis)、灰楸(Catalpa fargesii)、太白杨(Populus purdomii)、杜仲(Eucommia ulmoides)和秦岭槭(Acer tsinglingens)等6种树种为研究对象,采集其当年凋落物,采用分解袋法在室温(20-25℃)恒湿条件下进行为期180 d的室内模拟针阔混合分解试验。测定混合分解过程中针阔凋落物分解残留量的动态变化,以及与分解密切相关的土壤蔗糖酶、羧甲基纤维素酶和多酚氧化酶的活性动态,分析凋落物在混合分解过程中彼此影响的机理,并据此选择适宜的阔叶树种对云杉纯林进行混交改造。结果表明,(1)混合分解非加性效应及凋落物间的相互影响均随分解的进行趋于明显。至分解试验结束时,杉×桦混合促进彼此分解(分解率分别提高8.67%和8.11%);杉×楸混合显著促进云杉分解(分解率提高7.83%),同时显著抑制灰楸分解(分解率降低11.50%),但整体呈加性效应;杉×杨和杉×槭混合促进太白杨和秦岭槭分解(分解率分别提高3.11%和15.89%);杉×杜混合则抑制杜仲分解(分解率降低13.33%);上述结果与Olson模型拟合计算结果有所差异。(2)混合分解对土壤蔗糖酶、羧甲基纤维素酶和多酚氧化酶的非加和性影响与其对凋落物分解的影响一致。总之,某些情况下混合分解的总体非加和效应因凋落物间相互促进或抑制而无法被检测,但鉴于不同凋落物分解特征的差异,混合后其对彼此分解的影响仍可能干扰林地物质循环。仅从引入阔叶树种后应不妨碍林地凋落物分解的角度考虑,除杜仲外,其他4种阔叶树种均适宜于云杉纯林改造。     

几种不同更新的森林群落碳储量结构特征分析

森林更新是维持和扩大森林资源的主要途径,也是森林结构调整、森林可持续经营和构建多功能高效的森林生态系统的过程。在安徽南部的岭南林场,选择了马尾松（Pinus massoniana Lamb）人工林（MP）、杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林（CF）、阔叶混交天然次生林（MB）和针阔混交人工次生林（MN）等4种具有典型代表性的森林群落类型,研究了不同更新方式形成的森林群落的碳储量结构特征。结果表明：（1）针阔混交次生林树干生物量密度最大,为（67.32±56.57）mg.hm-2,杉木人工林生物量密度最小,为（43.79±9.13）mg.hm-2,而马尾松树干生物量所占比例最大,为（64.04±1.49）%。阔叶混交次生林碳储量最高,为（126.47±90.75）mg.hm-2;（2）4种群落类型中,阔叶混交林与马尾松群落碳密度最大,分别为95.67和98.21mg.hm-2,杉木群落碳密度最小,为55.41 mg.hm-2。阔叶混交林中的灌木层生物量碳密度最大,为（17.438±24.627）mg hm-2,马尾松林的草本层和枯落层生物量碳密度最高,分别为（1.326±0.431）、（5.517±2.846）mg.hm-2;（3）阔叶混交林群落的地下碳储量最高,为（10.5±9.8）mg.hm-2,群落地下碳储量从大到小的顺序是阔叶混交林〉针阔混交林〉杉木林〉马尾松林。相应的群落地上碳储量从大到小的顺序是阔叶混交林〉针阔混交林〉马尾松林〉杉木林。杉木林根茎比（R/S）最大,为0.21±0.01,杉木林群落中的灌木层根茎比（R/S）最大,为1.61±0.11;（4）在阔叶混交林中,株数密度与乔木层、草本层的碳比例正相关。在杉木林群落中,平均胸径、株数密度与乔木层碳所占比例成负相关。除杉木林群落外,灌木层碳含量之比与胸径及密度等调查因子都呈负相关。     

海州露天煤矿排土场植被恢复的土壤水文效应评价

为揭示排土场复垦区植被恢复的土壤水文效应,选取12个环境因子作为排土场植被恢复过程中土壤水文效应评价指标,采用层次分析法确定各评价指标权重,建立排土场土壤水文效应评价指标体系和评价模型,并对6种复垦植被类型下(刺槐Robinia pseudoacacia林地、榆树林地、混交林地、灌木林地、农地和荒草地)土壤水文效应进行评价。结果表明:(1)土壤因子、水分因子和植被因子的权重值分别为0.513 8、0.193 0和0.293 2,各个评价指标的综合权重在0.031 8~0.146 2之间;(2)排土场不同植被恢复模式的土壤水文效应综合指数大小顺序为刺槐林地(0.553 85)混交林地(0.534 9)榆树林地(0.521 3)灌木林地(0.429 2)荒草地(0.375 3),较农地(0.361)分别提高53.41%、48.17%、44.4%、18.89%和3.96%;(3)植被恢复可以有效地改善排土场的土壤水文效应,且以乔木林恢复效果更佳。该研究可为排土场不同植被恢复过程中土壤水文效应的评价提供较为科学的评价指标体系,同时为排土场土地复垦和生态恢复与重建提供理论依据和新的分析角度。     

第二讲 农业植物生态工程

第一节 农业植物群落生态工程 一、热带地区农业植物群落生态工程 在自然界里,各种植物组成各式各样的群落;一定地区的各种群落组成该地区的植被。自然形成的植物顶极群落的结构复杂,一般层次多、单位面积植株多度大。尤其是热带雨林群落结构最为复杂,其中乔木层2—3层,灌木和草本植物有6—7层之多,木本群落以多优势种混交型为主。几十年来,人们一直在设