基于固定样地的黄山不同海拔森林群落物种多样性分析

【目的】对黄山植被进行多样性研究,了解不同海拔群落物种组成及结构特征,完善森林植被的多样性研究,以便为该地区的生物多样性保护及资源可持续利用提供客观依据。【方法】采用样地调查法对黄山3个不同海拔和生境的植物群落进行大样地调查,分析其种类组成、区系特征和物种多样性,并结合Jaccard群落相似性原理评价了3个群落间的相似度。【结果】样地内维管植物有39科76属124种;区系特征显著,同时具有亚热带和温带成分,且后者更明显;乔木层优势度最高,丰富度和多样性变化趋势一致,均表现为灌木层乔木层草本层,3个群落的物种多样性和丰富度总体表现为群落Ⅰ群落Ⅲ群落Ⅱ;群落结构为中等不相似,Ⅰ与Ⅱ的相似度Ⅰ与Ⅲ的相似度Ⅱ与Ⅲ的相似度。【结论】整体来看,黄山植物沿海拔有显著更替特征,乔木层优势种明显,种类单一,占据顶层空间;灌木层植物种类丰富,均匀分布,是群落的主要结构组成;草本层占据较少的空间。3个群落植物多样性较低,相似性水平低,不同海拔的分布种不同,与植被退化及更替都有关联。根据黄山植被群落实际情况,建议适当开窗疏林,并对风景区进行间断保护,促进林下苗木和灌丛的生长及均匀分布,完成森林的更新演替,使之向稳定群落发展。     

间伐强度对杉木林下植物物种多样性和结构组成的影响

【目的】研究营林措施对杉木(Cunninghamia lanceolata)林下植被的多样性影响及其关键控制因素,从本质上解释人工林下植被变化的调控机制。【方法】以3种不同间伐强度(强度:74%,中度:50%和弱度:34%)的杉木人工林为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,重点探究间伐强度对林下植物物种丰富度和多样性的影响,以及林下植物物种组成与生境因子之间的关系及其重要控制因子。【结果】间伐8a后,杉木林下灌木层的物种丰富度和多样性没有发生明显变化,但间伐措施能明显改变灌木层的物种组成,这种效应在中度间伐和强度间伐的杉木林中表现尤为突出;间伐不仅能显著改变杉木林下草本层的物种丰富度和Whittakerβ多样性,而且也能明显改变草本层的物种组成,这种作用在强度间伐的杉木林中最强;冗余分析(RDA)结果揭示了土壤碳氮比和乔木胸高断面积是影响杉木林下灌木层物种变化的最主要因子,而影响林下草本层物种组成的最显著因子为土壤有机碳含量和乔木胸高断面积。【结论】间伐措施,特别是高强度的间伐措施能显著改变灌木层的物种组成,以及草本层的多样性和物种组成,可能对杉木人工林的生态过程和林木生长产生一定影响。     

火烧迹地萌芽更新林杉木种群结构与林下植物多样性研究

采用样地调查法对江西省遂川县火烧迹地杉木萌芽更新林杉木种群和林下植物多样性进行了研究,结果表明:杉木种群的径级结构属于金字塔型,为增长型种群。杉木群落林下维管植物种类较少,有24科31属37种,木本植物为优势类群,占植物总种数的70.27%;群落林下植物属的区系成分复杂多样,具有明显的热带性质。灌木层的物种多样性指数较高,而草本层的物种多样性指数较低。总体来看,群落林下植物各层次的物种多样性均表现为:灌木层>草本层。该研究为杉木次生林的经营管理、自然植被的恢复和生物多样性保护等提供了理论依据。     

不同更新方式巨尾桉林下植物群落变化及其环境解释

【目的】了解不同更新方式巨尾桉（Eucalytus grandis×E.urophylla）人工林下植物群落的变化规律。【方法】采用典范对应分析（CCA）,定量评价巨尾桉人工林下植物分布与更新方式和环境因子之间的关系。【结果】更新后5年,群落草本层和灌木层的物种丰富度均为植苗林〉萌芽林〉采伐迹地;草本层植物的ShannonWiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数以植苗林为最高,采伐迹地次之,萌芽林最小;灌木层的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数则以萌芽林为最高,植苗林次之,采伐迹地最小;方差分析结果表明,萌芽林与植苗林草本层植物之间的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数存在显著差异（P〈0.05）,采伐迹地的Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数明显低于萌芽林（P〈0.05）,其余均无显著差异。3种群落的物种组成存在显著差异,冠层透光系数、土壤孔隙度、坡向、速效磷对灌木层物种分布格局有重要的影响,4个环境因子的叠加效应总共解释了3种群落之间灌木层物种组成变异的90%以上;冠层透光系数、坡向、总氮/总磷、速效氮/速效磷、土壤孔隙度对草本层物种分布格局有重要影响,5个环境因子的叠加效应总共解释了3种群落之间草本层物种组成变异的86%。【结论】微生境的变化导致了不同更新方式巨尾桉人工林下植物组成的变化;适度干扰（不炼山、不施除草剂、带状整地、带状抚育）有利于林下植物多样性的维持。     

林窗尺度对侧柏人工林植物多样性的短期影响

【目的】明晰林窗尺度对侧柏人工林植物多样性的短期影响。【方法】在江苏徐州九里山阳坡面调查开设2 a后的3种尺度林窗(半径4 m林窗,编号S; 8 m林窗,编号M; 12 m林窗,编号L)中的植物多样性。【结果】①与对照样地(林窗附近样地)相比,不同尺度林窗内植物种类均有所增加。其中:灌木层植物在L、M、S林窗中分别增加了4种、7种、2种,草本层植物分别增加了4种、1种、3种,更新树种增加了2种、1种、1种。②除S林窗的灌木层外,林窗中的Margalef指数均显著大于对照样地(P<0.05),灌木层Margalef指数的最大值出现在M林窗,草本层中最大值出现在L林窗; L林窗和M林窗中灌木层的Shannon-Weiner指数显著高于对照样地(P<0.05); L林窗草本层的Pielou均匀度指数显著高于对照样地(P<0.05),并随林窗尺度增大基本呈现降低趋势。【结论】与S和L林窗相比,M林窗(半径8 m)对徐州侧柏人工林植物多样性和更新树种的增加有更大的促进作用。     

桉树林取代马尾松林后不同更新方式对林下植物多样性的影响

为探究桉树(Eucalyptus spp.)林取代马尾松(Pinus massoniana)林后不同更新方式(植苗、萌芽)对林下植物多样性的影响,采用空间代替时间结合成对比较法,开展林下植物群落调查及土壤理化性质测定,分析不同林分林下灌草层的物种组成、重要值和多样性特征。结果表明：(1)4种林分林下植物共有49科99属121种,其中灌木层有35科65属83种,草本层有18科36属38种;桉树林取代马尾松林后,植苗更新及萌芽更新方式下,林下植物群落的物种组成均发生了显著变化。(2)桉树林取代马尾松林后,植苗更新桉树林均显著提高灌木层及草本层的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数;而萌芽更新林分显著降低灌木层的物种丰富度,但显著提高草本层的物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数。植苗更新方式有利于桉树林灌木层物种的恢复和多样性的维持,萌芽更新方式则更有利于草本层植物物种的恢复和多样性的维持。(3)土壤含水量(Soil Moisture Content, SMC)和全氮(Total Nitrogen, TN)是影响4种林分灌木...     

广西玉林市4种人工林林下植被物种多样性研究

通过样地调查,运用重要值、丰富度、多样性、均匀度等指标,研究玉林市福绵管理区大义林场马尾松人工林、杉木人工林、巨尾桉人工林和红椎人工林林下植物的物种多样性。结果表明:(1)人工林林下植物种类比较丰富,群落物种数为54~62种,平均为58±3.36,灌木层的物种数为39~51种,平均45±4.97,草本层的物种数为11~15种,平均13±2.31。(2)Shannon-W iener指数的变化值在0.6915~2.9972之间,灌木层的物种多样性高于草本层的多样性;灌木层的多样性比较接近,变化在2.7985~3.3037之间;草本层的多样性变化较大,在0.2626~1.8930之间;多样性最大值出现在巨尾桉人工林,马尾松人工林最小;均匀度变化在0.1710~0.7318之间,均匀度的变化规律与Shannon-W iener指数的变化规律相似。(3)各种人工林林下植物的相似程度比较高,共有种达37.78%~53.78%。(4)人工林林下植物多样性取决于环境条件、林分结构和人为干扰强度,与人工林树种无关。     

大石门沟森林公园群落结构与物种多样性特征

采用典型样地法,利用物种多样性指数、均匀度指数、生态优势度指数分析大石门沟森林公园群落结构和物种多样性.结果表明:1)乔木和草本种类丰富,但灌木种类较少.调查区域内乔木共28种,灌木26种,草本91种,分属58科107属,各种类主要以阔叶落叶种为主;2)群落水平结构分布规律不明显,但在垂直结构上呈现出一定的规律性,可分为乔木层、草本层、灌木层.乔木层和草本层结构相对复杂稳定,灌木层结构单一;3)各群落乔木层优势种明显,群落Ⅰ、群落Ⅱ、群落Ⅲ都由3~4个优势种组成,群落Ⅳ乔木层只有1种优势种,如果不进行人工干预,短时间不会改变这种状况;4)群落间的物种多样性指数差异不显著,但各群落的灌木层多样性指数远小于乔木层和草本层,即草本层乔木层灌木层,物种多样性与物种丰富度和分布均匀度呈正相关.整体来看,大石门沟森林公园物种多样性指数整体趋势为群落Ⅱ群落Ⅲ群落Ⅰ群落Ⅳ.     

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。     

老秃顶子自然保护区森林植被类型的植物多样性

为了得到老秃顶子自然保护区植物多样性的分布特征,采用标准地调查和室内统计分析的方法,对区内6种主要森林植被类型下的植物种类多样性规律进行了研究.结果表明,调查范围内共有维管束植物物种14～33种.其中乔木层的物种丰富度(S)为1～7,Shannon-Wiener指数为0～1.8095,Simpson指数为0～0.8791,Pielou均匀度指数为0.5580～0.929 9.灌木层的物种丰富度为3～12,Shannon-Wiener指数0.950 3～1.9517,Simpson指数0.6488～0.8241,Pielou均匀度指数0.6175～0.865.草本层的物种丰富度5～24,Shannon-Wiener指数0.7541～2.163 2,Simpson指数0.495 8～0.850 6,Pielou均匀度指数0.4686～0.7218.草本物种在群落的物种组成中占绝对优势,而乔木种类非常贫乏.杂木林的乔木层多样性和均匀度最高,人工落叶松林、人工红松林和蒙古栎林最低.杂木林的灌木层多样性最高,岳桦林的均匀度指数较高.蒙古栎林的优势草种比较明显,各多样性指数在所有样地中均达到了最低水平.物种数目随海拔梯度表现为先降低后升高再降低的规律,呈明显的双峰格局.     

西双版纳主要林型冠层球蛛多样性比较

为比较西双版纳热带地区不同林型冠层蜘蛛多样性的差异,2007年7-8月,采用冠层喷雾法收集冠层蜘蛛,并以冠层球蛛科蜘蛛为代表进行多样性分析,并以球蛛的种类和数量分布为属性进行典范对应分析（CCA）和聚类分析,探讨不同类型植被与冠层蜘蛛多样性的关系.选择西双版纳勐仑镇5种主要林型（热带季节雨林、石灰山季节雨林、山地常绿阔叶林、人工纯林和橡胶林）为研究样地,每种林型设置4个样方,共计20个样方.共采集成熟球蛛标本944头121种,其中热带季节雨林66种,石灰山季节雨林63种,山地常绿阔叶林48种,人工纯林39种,橡胶林27种.研究结果表明,不同林型冠层球蛛物种数量随植被受干扰程度的增加而减少,而个体密度、多样性指数和丰富度指数随着植被群落结构的简化和人为干扰的加强而呈现出先升高再降低的趋势,说明森林简单化和严重的人为干扰会降低冠层蜘蛛的物种多样性.因此,我国热带地区橡胶林的快速增长将阻碍冠层蜘蛛物种扩散与基因交流,增加物种局部灭绝的风险,对生物多样性造成威胁.而适当增加橡胶林的植被群落结构（如：橡胶林种植茶树）,保留地表植被,减少人为干扰,对保持冠层蜘蛛多样性具有重要意义.     

西藏河滩流动沙地植被恢复及物种多样性变化

【目的】分析在河滩流动沙地上不同地面处理措施对沙地植被恢复的影响,为雅鲁藏布江中游河滩流动沙地的植被恢复工作提供依据。【方法】在雅鲁藏布江中游河滩流动沙地的多年植被恢复试验中,进行不同地面处理措施下各流动沙丘恢复植被的植物种组成和生长状况的野外实地调查,分析物种丰富度、α多样性的变化特征,同时结合2011年、2016年对试验地植物优势种的抽样调查,探讨了不同处理条件下沙地植被恢复情况。【结果】2008年以来,雅鲁藏布江中游河滩流动沙地植被恢复的存活植物种数可达10种,花棒、籽蒿和藏沙蒿在个体数量与生长状况上均优于其他植物种,且不同处理措施间植物的生长与物种多样性存在一定的差异,秸秆沙障植物物种数量最多,而植株生长状况对照较好。物种多样性则表现为石方格及塑料方格>秸秆沙障>无处理措施。【结论】花棒、籽蒿和藏沙蒿可以作为河滩流动沙地植被早期演替阶段的先锋植物。在植被恢复过程中,秸秆沙障既能保证物种多样性的水平,同时利于植物生长; 但在人类活动干扰较为严重的区域,则可以铺设石方格及塑料方格,以提高植物多样性,进而促进植被生态系统的稳定,增强沙地植被恢复潜力。     

杨-桤混交林及其凋落物对土壤氮矿化的影响

【目的】研究含氮量中等的立地条件下杨-桤混交林相比于杨树纯林能否增加土壤养分,分析桤木是否为合适的固氮树种,探讨桤木与杨树营造混交林以缓解人工林连栽带来的土地肥力衰退问题。【方法】以苏北地区杨树人工纯林以及杨-桤(1∶1)混交林为研究对象,采用尼龙网袋法观察两种林分下凋落叶质量分解以及养分释放的过程,比较两种凋落物处理(去除凋落物与保留凋落物)对土壤全氮以及碱解氮含量的影响。采用树脂芯田间原位培养法,研究杨-桤混交林与杨树纯林两种林分在两种凋落物处理下,林地土壤氮年净矿化量的变化。【结果】营造杨-桤混交林显著提高了林地土壤全氮和碱解氮含量。杨树纯林凋落物分解时需从周围土壤中吸收更多氮素,且分解速率较慢。杨-桤混交林凋落物分解更快进入氮释放状态,因此去除凋落物后混交林土壤碱解氮显著减少。保留凋落物处理下,杨-桤混交林中每公顷土壤氮年净氨化量显著高于杨树纯林中的,去除凋落物后两者差异不显著。【结论】研究发现,桤木是杨树较合适的伴生树种,营造杨-桤混交林可以起到增加土壤全氮和碱解氮含量的作用,有助于缓解杨树纯林连栽带来的地力下降问题。混交林凋落物分解速率与氮素释放速率更快,有利于人工林生态系统氮循环。保留凋落物处理下,混交林中每公顷土壤氮年净氨化量显著高于杨树纯林的,而每公顷土壤氮年净硝化量没有显著差异,表明混交林凋落物分解释放的氮素主要促进土壤氨化过程,对土壤硝化过程影响较弱。     

华北落叶松冠层光合生理特性的空间异质性

【目的】森林生产力取决于树冠的整体光合能力,而树冠不同部位的光合作用具有差异性。深入了解华北落叶松冠层内光合作用的差异,为冠层水平模拟和准确估算森林生产力提供依据。【方法】采用Li-6400便携式光合仪对山西省太岳山20年生和40年生华北落叶松不同层次和不同方位的光合生理特性进行研究。【结果】20年生华北落叶松树冠中上层与下层的净光合速率(P_n)差异显著(P<0.05),而不同方位上的P_n差异不显著; 40年生华北落叶松树冠上、中、下3个层次的P_n差异显著(P<0.05),不同方位上的P_n差异也不显著。影响20年生华北落叶松树冠P_n的主要因子是羧化效率(V_c)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r); 影响40年生华北落叶松树冠P_n的主要因子是V_c、气孔导度(G_s)、水汽压亏缺(p_VPD)。20年生和40年生华北落叶松树冠不同层次、不同方位叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量差异不显著。【结论】冠层光合空间异质性是冠层水平模拟和估算森林生产力时必须考虑的因素,这对于从单木到林分的尺度推演和模型拟合具有重要的意义。     

基于4-Scale模型的人工林郁闭度遥感估测

【目的】为了寻找受区域影响较小、精度较高且鲁棒性较好的郁闭度遥感估算模型，采用4-Scale几何光学模型估算人工林树冠孔隙率及郁闭度。【方法】选择内蒙古旺业甸林场和广西高峰林场为实验区，首先对4-Scale模型进行参数敏感性分析，模拟林分在不同敏感性参数下的树冠孔隙率P_vg＿c(树冠为刚体时的冠间孔隙率)和P_vg(考虑树冠内部孔隙的孔隙率),建立P_vg＿c、P_vg与敏感性参数的一一对应关系数据库。其次，根据数据库建立P_vg＿c和P_vg与敏感性参数的统计关系模型。然后根据获得的敏感性参数估算P_vg＿c和P_vg,进而估算林分郁闭度。最后，分别采用样线法与鱼眼相机测定法测量的郁闭度检验基于P_vg＿c和P_vg估算的林分郁闭度。【结果】基于P_vg＿c和P_vg估算的人工林郁闭度精度分别为88.17%和92.8%。P_vg＿c     

目标树经营初期对马尾松人工林碳贮量的影响

【目的】大气温室气体浓度增加导致全球气候变暖日益受到重视,保护现有人工林碳贮量以及开展科学的森林经营活动,已成为改善林分结构,增强陆地碳汇的重要措施。【方法】以川东华蓥33年马尾松人工林为对象,采用3种目标树密度(H1.100;H2.150;H3.200株/hm²)经营方式,研究目标树经营后马尾松人工林碳贮量变化。 【结果】与对照林分相比较,目标树经营后乔木层(各器官)、林下层贮量变化差异显著(P<0.05),而不同处理间土壤层碳贮量变化差异不显著(P>0.05);目标树经营后乔木层碳贮量生长量分别为15.65%、18.70%、16.59%,均高于HCK(对照林)的13.4%;目标树干、枝、叶、根和全株碳贮量生长量平均值较一般树高出66.04%、51.25%、52.09%、48.81%和38.67%,各器官碳贮量大小顺序为树干>根系>树枝>树叶;林下层碳贮量变化除草本层为H2>H3>H1>HCK,其余层次皆为H3>H2>H1>HCK;土壤层碳贮量为244.86 t/hm²,占林分总碳贮量76.44%,但土壤表层(0~5cm)碳贮量占土壤层(0~40 cm)的45.52%,并呈现随着土壤深度增加而显著减少的趋势;马尾松林碳库空间分布为土壤层(0~40 cm)>乔木层>灌木层>草本层>枯枝落叶层>粗木残体层。【结论】目标树经营可提高马尾松人工林碳贮量,且经营密度为150株/hm²的马尾松林碳贮量最高。     

会同林区林下植被与乔木层树种的关系

利用NMS排序和主成分分析方法,分离乔木层变量成林分结构和林冠物种组成2个主成分,并以其作为林下植被的环境因子,检查了上层乔木对林下植被多样性、物种组成和集群格局的影响.结果显示林冠的物种组成与林下植被的Shannon多样性显著相关,而林分结构跟多样性没有直接的联系;林分结构和林冠组成均显著地影响了林下植被的物种分布,...