不同龄组天然常绿阔叶林与杉木人工林林下草本层生物量分配特征

以福建省天然常绿阔叶林及人工杉木林下草本层为研究对象,对其地上生物量(y)与地下生物量(x)分配关系进行研究,并对方程lg y=b+ a lg x中的生长指数(a)和生长常数(b)进行计算分析,初步揭示不同森林类型草本层植物生物量分配及其随乔木层林龄变化的基本特征,探究其是否符合等速生长规律。结果显示:①天然常绿阔叶林草本层生物量随林龄增加而下降,人工杉木林草本层生物量在成熟林时期最大,幼、中龄林次之,近熟林最小; ②天然常绿阔叶林幼龄林及成熟林草本层地上-地下生物量分配遵循等速生长规律,中龄林及近熟林生长指数a的95%置信区间上限接近理论值1,各林龄生长常数以成熟林<幼龄林<中龄林<近熟林; ③人工杉木林草本层地上-地下生物量分配均遵循等速生长规律,各林龄生长常数以幼龄林>成熟林>近熟林>中龄林。研究表明,人为干扰对草本层地上-地下生物量分配有影响,但并未破坏其等速分配生长的规律。     

广西不同气候条件下马尾松人工林木本植物组成及多样性特征

马尾松Pinus massoniana人工林广泛分布于我国南部,为了理解马尾松人工林在不同气候条件下的响应特点和分布特征,以中国广西中亚热带、南亚热带和北热带不同气候条件下马尾松人工林的幼龄林、中龄林和过熟林阶段为研究对象,比较分析不同气候条件下马尾松人工林木本植物物种组成及多样性特征。结果表明:(1)所研究的7个林分类型中,共记录到木本植物229种,隶属56科127属,随着中亚热带气候条件向北热带气候条件过渡,马尾松人工林林下热带分布物种占比增大,温带分布树种逐渐减少;(2)在幼龄林阶段,与南亚热带气候条件相比,中亚热带气候条件下马尾松人工林林下灌木层及木本群落整体的物种丰富度相对较高,在中龄林阶段和过熟林阶段,北热带气候条件下马尾松人工林林下木本群落物种丰富度和物种多样性最高,但优势种集中性较低;(3)在幼龄林阶段,南亚热带与北热带气候条件马尾松人工林林下物种差异性最大,在中龄林阶段,中亚热带与北热带气候条件马尾松人工林林下物种相似程度最高。气候条件变化对林下乔木层建群种有着明显影响,而且由于生境条件差异,不同气候条件下物种构成明显不同,在幼龄林阶段不同气候条件对林下木本群落影响最大。     

不同林龄马尾松林枯落物储量及其持水性能

对3种不同林龄阶段的马尾松林下枯落物储量及其持水特性进行分析.结果表明:枯落物储量中近熟林、中龄林、幼林分别为32.20、30.59、22.27 L/hm2;同一林分不同种类枯落物最大持水量差异明显;枯落物吸水速度随浸泡时间的延长而降低,30 min内吸水速度最快,枯落物吸水速度与其浸泡时间相关性极高;在充分吸水条件下,不同林龄不同层次、不同种类枯落物蒸发量有所差异,保水周期为7～10 d;林下枯落物最大持水能力随林龄的增大而增加,幼龄林、中龄林、近熟林分别为53.28、71.91、77.49 t/hm2,分别相当于水深为5.33、7.19、7.75 mm.     

不同发育阶段杉木人工林凋落物及不同组分持水特性的比较

为揭示不同发育阶段杉木人工林凋落物及不同组分的持水特性,选择福建三明莘口教学林场11年、22年和34年生杉木人工林为研究对象,对其凋落物的现存量、持水特性及对降雨的拦蓄能力进行分析测定.结果表明:杉木凋落物现存量表现为老龄林＞中龄林＞幼龄林,各林分凋落物现存量表现为叶凋落物占比例最大,花果占比例最小;最大吸水速率、最大持水率、最大拦蓄率和有效拦蓄率均表现为中龄林＞老龄林＞幼龄林,最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量均表现为老龄林＞中龄林＞幼龄林.凋落物不同组分中,幼龄林和成龄林最大持水率、最大吸水速率、最大拦蓄速率和有效拦蓄率均表现为叶最大,枝最小,中龄林表现为其它组分最大,叶次之;不同发育阶段杉木凋落物不同组分的最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量均表现为叶所占比例最大,花果最小.老龄林与中龄林和幼龄林相比,其凋落物现存量大具有较好的持水特性;凋落物中叶具有较大的拦蓄降雨能力.     

广西不同气候条件下马尾松人工林生物量模型构建及分配格局

为科学地理解马尾松Pinus massoniana人工林地上生物量的分配格局及随气候带的变化,以广西中亚热带、南亚热带和北热带不同气候条件下马尾松人工林幼龄林、中龄林和过熟林为研究对象,构建生物量模型,并基于所得的模型比较分析不同气候条件下马尾松人工林生物量分配特征。结果表明:(1)灌木层立木生物量模型中,干和整株地上部分生物量的拟合效果较好,且模型Ⅱ:W=a×Db×Hc的各项评价指标最好;(2)马尾松中龄林的群落及乔木层各部分生物量的积累均表现为南亚热带北热带中亚热带,灌木层的叶和枝生物量积累均表现为北热带南亚热带中亚热带,干和地上生物量均表现为南亚热带中亚热带北热带;幼龄林和过熟林(除叶生物量外)群落各部分生物量积累分别均为南亚热带最少;(3)中龄林叶生物量表现为南亚热带北热带中亚热带,枝、干和地上生物量均表现为北热带南亚热带中亚热带,马尾松各部分生物量(除叶生物量外)在群落中占比以及乔木层马尾松各部分生物量占比均表现为北热带中亚热带南亚热带。幼龄林和过熟林生物量积累分别均为南亚热带最少,马尾松各部分占比均为南亚热带最低。气候条件变化对马尾松不同阶段各部分均有着明显的影响,不同气候条件下马尾松生物量有明显不同。     

山西省油松林生态系统碳密度与分配格局

针对森林生态系统的碳密度估算精度低的问题,以山西的油松人工林和天然林为对象,在林分尺度上采用实测样地数据和异速生长方程相结合的方法,分析了油松幼龄林和中龄林生态系统各组分的碳密度及分布特征.结果表明,(1)人工幼龄林(AY)、人工中龄林(AM)、天然幼龄林(NY)和天然中龄林(NM)生态系的统碳密度分别为44538.05kg/hm2、90314.68kg/hm2、119928.99kg/hm2和261036.39kg/hm2;(2)相应的4种生态系统中乔木层碳密度所占的百分比分别为12.99%、34.51%、26.25%和45.34%,灌草层和凋落物层碳密度合占的百分比分别为0.77%、3.96%、9.71%和2.98%,土壤层碳密度所占的百分比分别为86.24%、61.53%、64.04%和51.68%;(3)山西油松林生态系统碳密度平均为127525.25kg/hm2低于全国油松林平均值,但0—100cm土壤层平均碳密度76975kg/hm2与全国的平均水平相当,反映出林分的质量不高需要采取抚育措施;(4)采用林分尺度调查与异速生长方程相结合的方法,比采用材积源生物量法推算乔木层的生物量估算森林整体碳密度法具有更高精度.     

太岳山油松人工林冠下光环境特征与冠层结构

为了揭示林分冠层结构和林内光环境特征的关系,利用冠层分析仪(WinScanopy)对比分析了山西省太岳山马泉林场油松人工林(幼龄林和中龄林)冠层结构及林分光环境特征。结果表明:在林分密度逐步增大情况下,林分开度呈现下降趋势,总体分布范围为9.68%～16.20%; 叶面积指数随林分密度的增大相应增加,总体分布范围为2.000～3.784。林分冠上总辐射分布范围为25.37～29.10 MJ/(m²·d),林下总辐射为4.22～11.07 MJ/(m²·d)。林下总辐射随林分密度的增大而降低,表明林分对光辐射的截获能力随之增强。幼龄林消光系数为0.27,中龄林消光系数为0.59,中龄林林分消光能力大于幼龄林林分。林下直射是林下总辐射的主要组成部分。     

伏牛山北坡栎类次生林植物种类结构研究

以伏牛山北坡河南嵩县白云山森林生态站栎类次生林群落调查数据为基础,分析比较了该植物群落的结构特征及不同层次物种多样性.结果表明:该植物群落共有植物31种,隶属于17科22属.其中,乔木层物种较为丰富,优势树种为锐齿槲栎(Quercus alina var.acuteserrata),灌木层主要优势种为悬钩子(Rubus corchorifolius)和连翘(Forsythia suspensa);草本层主要优势种为羊胡子草(Carex rigescens).群落乔木层树种组成分布以小径阶林木居多,说明该群落正处于由幼龄林向中龄林的演替阶段.植物群落乔木层多样性指数(J、D、H)明显高于草本层和灌木层,说明该群落乔木树种多样相比林下植物较为丰富,群落均匀度指数(E)以灌木层最高,可知灌木层分布较为均匀.     

白桦林早春植物物种组成及生物量

调查不同发育阶段白桦林群落早春植物,采用全收获法获取早春植物生物量,了解物种组成特征及生物量分配格局,分析影响群落内早春植物生物量的因素.结果表明:白桦林群落共记录到早春植物5科13属21种.其中,罂粟科和毛茛科为优势科,包含3属8种和4属7种,属、种比例均在30%左右;报春花科为单属单种科.属的组成以紫堇属和银莲花属为主,共包含10种;白屈菜属等11个属为单种属,共占调查地早春植物种类组成的52%.桃山林场白桦中龄林早春植物总生物量为0.079 2 t/hm~2,地上生物量为0.042 9 t/hm~2,地下生物量为0.0363 t/hm~2,均高于幼龄林,分别为幼龄林的2.91,3.01和2.80倍;胜利林场白桦中龄林中早春植物平均生物量为0.456 8 t/hm~2,根冠比为1.25.当林分郁闭度在0.65～0.70时,白桦林早春植物生物量最大.随着土壤A层厚度的增加,林分内早春植物生物量明显增加.     

吉林蛟河不同演替阶段针阔混交林 凋落物持水特性研究

凋落物层是森林土壤不可缺少的保护层,在森林水土保持及水源涵养中起着不可替代的作用。为探究中国东北东部山地不同演替阶段针阔混交林凋落物持水特性的变化规律,以及持水特性与演替阶段之间的关系,以吉林省蛟河市林业实验区管理局林场不同演替阶段针阔混交林凋落物为研究对象,分别在中龄林、近熟林和成熟林固定监测样地中采用蛇形取样法均匀地选择5个边长为20 cm的正方形样方,并将每个样方内的未分解层和半分解层的凋落物取回实验室进行持水特性分析。采用室内浸水法计算凋落物的蓄积量、持水量、持水率以及凋落物的有效拦蓄量,并结合野外观测数据分析林下凋落物的持水特性与演替阶段之间的关系。结果表明:不同演替阶段凋落物的总蓄积量为成熟林(7.26 t/hm²)>近熟林(4.56 t/hm²)>中龄林(3.68 t/hm²),持水量大小为成熟林(21.23 t/hm²)<近熟林(35.24 t/hm²)<中龄林(47.71 t/hm²),持水率大小为成熟林(844.72%)>近熟林(742.58%)>中龄林(592.02%),有效拦蓄量为成熟林(31.32 t/hm²)>近熟林(20.52 t/hm²)>中龄林(11.98 t/hm²)。林分各演替阶段不同分解程度的凋落物持水量与持水率均随着浸水时间的增加呈对数关系增长,吸水速率则随浸水时间的增加呈幂指数关系下降。研究表明,成熟林的持水性能最强,近熟林、中龄林持水性能依次减弱。不同演替阶段林分最大持水量、最大持水率与蓄积量大小排序一致,表明持水量、持水率与蓄积量有很强的相关关系,蓄积量越大,凋落物持水量、持水率越高,森林凋落物持水能力越强。     

我国人工林林下灌木层植物多样性空间变异及影响要素

【目的】灌木层是森林生态系统的重要组成部分,建立我国人工林林下灌木层植物多样性数据库,为森林群落结构维持、生物多样性保护提供技术支撑。【方法】采用结构方程模型(SEM)揭示我国人工林林下灌木层植物多样性空间变异和影响要素。【结果】①林下灌木层植物多样性从南到北逐渐减小;②随着乔木胸径的增大,林下灌木层植物多样性逐渐增大,但分布均匀度有降低趋势;③随着人工林郁闭度的增加,植物多样性呈现先增大后减小趋势,郁闭度约为65.8%时Shannon-Wiener多样性指数达到峰值;④随着林分密度的增大,林下灌木层植物多样性逐渐减小;⑤温度、降水、郁闭度、林分胸径、树高和林分密度因子均对林下灌木层植物多样性具有直接或间接的作用,其中郁闭度对其影响存在阈值(65.8%),当郁闭度超过此阈值,温度和降水为主导因子,而郁闭度低于此阈值,温度的影响权重降低,林下光照的主导作用增强。【结论】在探究人工林林下灌木层植物多样性空间变异及影响要素的过程中,需要综合考虑各种影响因子,并借助多种多样性指数,综合评判林下植物多样性变化情况。本研究结果可为调控人工林林下灌木层植物多样性及林下植物恢复提供参考依据。     

天然次生针阔混交林不同定株抚育强度下林木生长状况差异研究

在树种组成、郁闭度、林龄等林分条件相似的情况下,对天然次生针阔混交林进行定株抚育,设置5%、10%、15%、20%、25%等5种不同的定株抚育强度.结果表明:样地间林木胸径生长量之间显著性差异主要来源于抚育强度5%、10%及15%,当抚育强度大于15%时,进一步提高抚育强度并不能使林木胸径有显著性增长;提高抚育强度对于树高增长没有显著性促进作用;提高抚育强度能够提高林地林木增长量,但当抚育强度达到一定程度(15%)时候,继续提高抚育强度并不能使林木蓄积有显著性增长.     

中国岩溶森林生态保护修复的理论与技术

全面总结了近年来中国在岩溶森林生态保护修复理论与技术实践方面取得的研究成果.在理论方面,创新性地提出了基于自然保护地体系的岩溶森林生态保护修复政策支撑体系,基于岩溶地区小生境高度异质性的多物种共存与生物多样性维持理论,基于岩溶地形地貌、土壤和自然干扰机制下的隐域性植被演替理论,基于岩溶植物萌生特性的群落构建机制和岩溶生...     

江西九连山自然保护区常绿阔叶林的结构特征

基于线路和样方调查的基础上分析了九连山国家级自然保护区常绿阔叶林的结构特征。优势科主要为壳斗科（Fagaceae）、樟科（Lauraceae）、山茶科（Theaceae）、安息香科（Styracaceae）、杜鹃花科（E6caceae）、木兰科（Magnolicceae）、槭树科（Aceraceae）、枫香科（Altingiaceae）、冬青科（Aquifoliaceae）、厚皮香科（Temstroemiaceae）、柿树科（Ebenaceae）、桃金娘科（Myrtaceae）、杜英科（Elaeocarpaceae）等科,优势树种也以相应的优势科属树种为主。调查中,胸径DBH≥3cm的乔木个体密度1808株／hm^2;优势层相对较高大,平均高度达到11．5m;乔木垂直分化较明显,树种水平分布不均。九连山现状植被是天然原生植被、次生植被和人工植被的混合体,并常见有阳性落叶树如枫香（Liquidambar,formosana）、拟赤杨（Alniphyllum fortunei）、光皮桦（Betula luminifera）等侵入林窗,形成常绿与落叶阔叶树的混交林。     

激光雷达GLAS与ETM联合反演森林地上生物量研究

在实现大脚印激光雷达GLAS森林冠顶高度反演算法基础上, 建立了复杂地形条件下森林地上生物量神经网络反演模型, 制作了研究区森林地上生物量分布图。总体上, 激光雷达GLAS森林冠顶高度和地上生物量估算精度较高。森林冠顶高度针叶林精度最好(R²=0.692); 阔叶林次之(R²=0.5062); 地上生物量反演结 果与实测结果十分接近, 在空间分布上与土地覆盖分布特征非常一致。     

尖峰岭次生林和原始林林下灌木叶氨基酸对氮添加的响应

为了深入地了解热带山地雨林原始林与次生林叶氨基酸对氮添加的响应和适应机制, 以海南尖峰岭热带山地雨林原始林和次生林的林下常见植物为研究对象, 通过设置对照CK (0 kg N/(ha·a))、中氮添加M (50 kg N/(ha·a))和高氮添加H (100 kg N/(ha·a)) 3种氮添加处理的实验, 探究氮添加对林下灌木叶片氨基酸含量的影响。实验结果表明, 无氮添加时, 原始林与次生林的总氨基酸含量和水解氨基酸含量无显著差异, 原始林游离氨基酸总含量显著高于次生林; 中氮添加时, 次生林林下灌木叶氨基酸含量的响应程度高于原始林; 高氮添加时, 次生林与原始林林下灌木水解氨基酸的响应程度无显著差异, 原始林林下灌木游离氨基酸的响应程度高于次生林。     

南亚热带马尾松人工林近自然恢复过程中林下木本植物生态位动态

为了解广西南亚热带近自然恢复过程中马尾松Pinus massoniana人工林林下主要木本植物的生态位动态变化特征,以“空间代替时间”的方法,在群落学调查的基础上采用Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数对马尾松人工林亚乔木层和灌木层木本植物种群生态位进行定量分析。结果表明：（1）马尾松中龄林亚乔木层的山乌桕Sapium discolor、灌木层的鹅掌柴Schefflera heptaphylla,成熟林亚乔木层的狭基润楠Machilus attenuata、灌木层的三桠苦Evodia lepta,以及过熟林亚乔木层的鹅掌柴、灌木层的纽子果Ardisia palysticta生态位宽度较大,在各自群落中属于优势种群;（2）重要值越大的物种通常生态位宽度越大,但是二者之间的排序并不完全相同,生态位宽度与生态位重叠之间无显著的正相关关系;（3）随着马尾松人工林从中龄林到成熟林到过熟林近自然恢复的进行,亚乔木层物种间生态位分化程度增加,生态位重叠程度逐渐下降,灌木层物种受到可利用资源和自身生物学特性的限制,物种间生态位分化不明显,生态位重叠程度增加,马尾松人工林群落中亚乔木层较灌木层有更高的稳定性。     

南亚热带山地常绿阔叶林林隙及其自然干扰特征研究

【目的】通过对大明山南亚热带山地常绿阔叶林85个林隙的调查,了解南亚热带山地常绿阔叶林林隙的基本特征和自然干扰规律。【方法】在大明山3.2hm^2永久样地内仔细寻找每一个林隙,记录林隙形成木的种类,测量其胸径和高度,判断林隙形成木和林隙的年龄,绘制树冠投影图。【结果】扩展林隙（EG）和冠空隙（CG）在南亚热带山地常绿阔叶林中的面积比例分别为71.70%和52.90%,干扰频率分别为1.793%·a^-1和1.323%·a^-1,林隙干扰的返回间隔期约为76a。南亚热带山地常绿阔叶林中,由树木翻蔸形成的林隙最为普遍,占51.88%,其次是干中折断而形成的,占37.88%。林隙大多由0~1株树木形成,平均每个林隙拥有形成木3.45株。EG的大小多在200~600m^2,其中以200~300m^2者所占的面积比例最大（占56.47%）;CG的大小多在200m^2以下,以100~200m^2者所占的面积比例最大（占37.65%）。大部分林隙是在2年前形成的,占68.40%。林隙形成木种类超过42种,主要是云贵山茉莉（Huodendron biaristatum）、罗浮槭（Acer fabri）、栓皮木姜子（Litsea suberosa）、百色猴欢喜（Sloanea chingiana）、刨花润楠（Machilus pauhoi）、天目紫茎（Stewartia gemmata）、糙皮桦（Betula utilis）和罗浮柿（Diospyros morrisiana）,占形成木个体数的68.51%。林隙形成木分布最多的径级在15~20cm。【结论】南亚热带山地常绿阔叶林林隙特征不同于热带山地雨林,也与南亚热带低地的常绿阔叶林存在显著区别。2008年特大冰冻干扰是造成大明山山地常绿阔叶林林隙分异的主要因素。     

呼伦贝尔沙地樟子松根内真菌群落结构与功能群特征

为揭示呼伦贝尔沙地樟子松根内真菌群落结构和功能群特征, 以呼伦贝尔沙地樟子松天然林和不同林龄人工林为研究对象, 采用野外调查和分子生物学相结合的方法, 鉴定并分析沙地樟子松根内真菌群落结构和功能群特征。在呼伦贝尔沙地樟子松根尖样品中共获得520个真菌 OTUs, 隶属于5门87科197属, 其中担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度较高, 分别为54.98%和39.27%。天然林优势菌属 为 双 子 担 子 菌 属 (Geminibasidium) 、 红 菇 属 (Russula) 和 Phialocephala, 人 工 林 优 势 菌 属 为 乳 牛 肝 菌 属(Suillus)、Phialocephala 和口蘑属(Tricholoma), 其余菌属的相对丰度随林龄的变化波动较大。沙地樟子松人工林根内真菌α多样性指数随林龄增长均呈降低趋势, 成熟林根内真菌α多样性指数显著低于沙地樟子松近熟林、中龄林和天然林(P<0.05)。沙地樟子松天然林与人工林根内真菌群落结构变异性较小。其中, 天然林与成熟林根内真菌群落结构差异较大, 与近熟林根内真菌群落结构最接近。共生营养型真菌比例随林龄增长而逐渐增大, 腐生营养型和病理营养型真菌比例随林龄增长逐渐减小; 天然林与近熟林共生营养型真菌的占比较为接近, 腐生营养型真菌在天然林中占比较大。沙地樟子松根内真菌群落结构复杂, 物种丰富多样, 外生菌根真菌和未定义腐生菌为主要功能类群, 部分真菌在不同林分的生态策略存在差异。     

基于ULS、TLS和超声测高仪的天然次生林中不同林冠层树高估测

【目的】应用不同数据源分析不同林冠层中探测提取树高的异同,探索适用于中国北方天然次生林树高估测的方法。【方法】以东北林业大学帽儿山实验林场中林施业区0.25 hm²样地为研究区域,基于无人机激光雷达(unmanned aerial vehicle laser scanning, ULS)、地基激光雷达(terrestrial laser scanning,TLS)和Vertex IV超声测高仪实测单木树高,根据冠层高度分布(canopy height distribution, CHD)对林冠层进行分层,对不同林冠层(上层和下层)、不同树木类型(针叶树和阔叶树)探测提取的树高进行对比与分析。【结果】由CHD计算得到的冠层分层阈值为8.5 m。树高的离群值大多产生在林冠上层,阔叶树比针叶树更容易产生离群值,ULS比TLS更容易产生离群值。在林冠上层,ULS比TLS估测树高的相对均方根误差(rRMSE)低2.56%,ULS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低2.68%;在林冠下层,ULS仅能探测到少量树木,ULS比TLS探测提取树高的 rRMSE高6.31%,TLS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低1.16%。【结论】针叶树的树高估测精度普遍高于阔叶树;当TLS和ULS均能对单木进行完全扫描时,具有准确提取树高的潜力;树高离群值多由冠型不规则或相互交叉的阔叶树产生,而大部分针叶树,由于具有规则的冠型,所以产生的离群值较少;基于CHD对林冠层进行划分能够较好地反映不同数据源估测树高的适用范围,具有一定的推广意义。