不同经营措施对桉树人工林植物多样性的影响

【目的】探讨不同经营措施对桉树(Eucalyptus)人工林植物多样性的影响,为桉树人工林的科学经营提供理论依据。【方法】通过4种不同经营措施试验(即,处理A:人工清理林地、人工除草抚育、施基肥;处理B:火烧清理林地、化学除草抚育、施基肥和追肥;处理C:人工清理林地、人工除草抚育、施基肥和追肥;对照(CK):桉树采伐迹地形成的灌草坡),比较研究不同经营措施对桉树人工林下植物多样性的影响。【结果】除处理B外,其它处理林地的木本植物丰富度及其优势物种组成和多样性指数与造林前相比没有发生明显的变化(P0.05),其草本植物的优势物种组成和多样性指数也没有发生明显的变化(P0.05),但种类丰富度则呈逐年下降趋势;处理B的木本植物香农威纳(Shannon-Wiener)指数(H′)和均匀度指数(Jsw)显著低于处理A、C和CK,而生态优势度指数(C)则相反(P0.05);处理A、C的草本香农威纳指数(H′)和均匀度指数(Jsw)显著高于CK和B处理,而生态优势度指数(C)则显著低于CK和B处理(P0.05),A与C处理之间和B与CK之间均无显著差异(P0.05)。【结论】人工清理林地、人工除草抚育、施基肥对植物多样性的影响较小,而火烧清理林地、化学除草抚育和频繁施肥等经营活动将显著降低桉树人工林下的植物多样性。     

炼山和套种绿肥对桉树人工林下植物和土壤C:N:P化学计量特征的影响

【目的】研究炼山和套种绿肥对桉树人工林林下植物和土壤C、N、P化学计量特征的影响,阐明炼山和套种绿肥条件下桉树人工林林下植物与土壤C、N、P的作用关系。【方法】在凭祥市热带林业实验中心青山试验场测定炼山和套种绿肥(山毛豆)处理下的桉树人工林林下植物与土壤C、N、P生态化学计量特征的变化规律。【结果】桉树人工林林下植物灌上(灌木层地上部分)有机碳、全氮含量最高,全磷含量最低;土壤有机碳和全氮含量随土壤层次的加深而递减,而土壤全磷则呈表层土的含量最高,随后减少再逐渐回升的趋势。炼山处理降低了林下植物中的有机碳、全氮含量,尤其是草上(草本层地上部分)和灌上(P0.05),却提高灌下(灌木层地下部分)的全磷含量(P0.05);炼山降低0～60cm土层的有机碳及全磷含量,降低0～10cm土层的全氮含量,提高10～60cm土层的全氮含量。套种绿肥后,林下植物有机碳含量降低,灌木层的全氮含量提高;显著降低草本层的全磷含量,而显著提高灌上的全磷含量;显著降低0～10cm的土壤有机碳及全磷含量(P0.05),小幅度降低0～10cm、10～20cm土层的全氮含量(P0.05)。炼山+套种绿肥处理,土壤表层0～10cm有机碳和全氮含量显著提高,林下植物草上全氮和全磷含量显著增加(P0.05);与单一的炼山或套种绿肥处理恰好相反。炼山提高林下植物生态化学计量比值,却降低土壤生态化学计量比值;套种绿肥总体上提高林下植物的N∶P和C∶P,降低林下植物的C∶N和土壤生态化学计量比值;炼山+套种绿肥对土壤生态化学计量比影响显著,总体降低林下植物的生态化学计量比,尤其是草上及灌上组分(P0.05)。林下草本和灌木层植物的地上部分与土壤的生态化学计量比呈负相关关系。【结论】炼山和套种绿肥对桉树人工林林下植物与土壤C∶N∶P化学计量特征有显著影响,炼山+套种绿肥比单一处理的方式更有利于提高土壤表层0～10cm有机碳和全氮含量以及林下草本植物地上部分全氮和全磷含量。     

不同林地清理方式下生物炭和氮添加对桉树红锥混交林土壤养分的影响

【目的】阐明不同林地清理方式下(火烧清理和人工清理)生物炭和氮添加对桉树红锥混交林土壤养分的影响,为人工林的经营管理提供参考。【方法】在火烧清理和人工清理林地的桉树红锥混交林中,设置生物炭和氮添加的控制实验,研究生物炭和氮添加对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、有效磷(AP)和有效钾(AK)含量的影响。【结果】不同林地清理方式下,生物炭和氮添加对林地土壤养分的影响存在差异:与对照相比,人工清理林地时,添加生物炭显著增加了20～40cm土层的AP含量;氮添加极显著增加了0～10cm土层的SOC、TP、AP含量和C∶N;10～20cm土层的SOC、AK含量,20～40cm土层的AP和AK含量也显著增加;而0～10cm土层的N∶P则极显著降低。林地清理方式为火烧清理时,生物炭添加极显著增加0～10cm土层的TP含量,而0～10cm、10～20cm土层的SOC和AK含量,0～10cm土层的C∶N,10～20cm的AP∶TP、C∶P以及0～10cm、10～20cm、20～40cm土层的AK∶TK显著降低,0～10cm土层的AP含量、AP∶TP、C∶P和N∶P更是极显著降低。氮添加显著降低10～20cm土层的N∶P以及0～10cm土层的AP∶TP,0～10cm土层的AP含量以及10～20cm的TN含量下降达到极显著水平。【结论】人工清理林地条件下,实施生物炭和氮添加有利于提高桉树红锥混交林的土壤养分。     

连栽对桉树人工林植被盖度、物种多样性及功能群的影响

【目的】研究和阐明桉树（Eucalyptus spp.）连栽对植被盖度、植物多样性和功能群的影响。【方法】采用空间代替时间和定位监测相结合的方法,对Ⅰ~Ⅲ代连栽林分的植被盖度、植物多样性和功能群进行研究。【结果】连栽不仅降低林下植物的物种多样性,还将改变植物的功能群组成;连栽降低乔木和藤本植物营养体和种子库的有效性,增强草本植物的有效性。不同连栽代数植被盖度与植物多样性的关系不同。第Ⅰ代林的物种丰富度与林冠层盖度和灌木层盖度呈紧密的正相关（P〈0.05,n=18）,而第Ⅱ代林和第Ⅲ代林则表现为紧密的负相关（P〈0.05,n=18）。连栽对乔木层盖度影响不大,但显著地降低灌木、草本层的盖度。【结论】连栽对植物多样性具有显著的负效应。随着连栽代数的增加,林下植物功能群向草本、小型和一年生植物功能群转变趋势明显。     

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。     

桉树高代次连栽对林下植物、土壤肥力和酶活性的影响

深入研究桉树高代次连栽对林下植物、土壤肥力和酶活性的影响,对科学了解桉树人工林的生态环境压力,防范外来植物入侵风险和土壤质量退化,保持桉树人工林的可持续高质量发展具有重要意义。本研究采用空间代替时间的方法,以桉树低代次(第1～2代)、中代次(第3～4代)和高代次(第5～6代)连栽林分为对象,比较研究桉树高代次连栽对林下植物、土壤肥力和酶活性的影响。随着连栽代数的增加,林下植物种类和功能群组成均发生显著变化,低代次林分林下以乡土木本植物红背山麻杆、木姜子和白背桐为优势种,乡土木本植物功能群的重要值占67.46%;在中代次林分中,以乡土草本植物小花露籽草和蔓生莠竹占绝对优势,乡土草本植物功能群的重要值占78.69%;进入高连栽代数,则以入侵植物鬼针草、飞机草和阔叶丰花草占优势,入侵植物功能群的重要值占86.25%。研究发现,中、高代次连栽林分的土壤有机质、全氮、全钾、全磷、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾等8种肥力指标及土壤酚氧化酶、过氧化物酶、酸性磷酸酶、脲酶、β-1,4-葡糖苷酶、N-乙酰-β氨基葡糖苷酶等6种酶活性显著下降。相关分析表明,桉树人工林林下植物多样性与8个土壤肥力指标和5种酶活性(土壤酸性磷酸酶除外)指标呈极显著的正相关关系(P0.01);除土壤酸性磷酸酶外,酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶、β-1,4-葡糖苷酶和N-乙酰-β-氨基葡糖苷酶均与土壤肥力指标呈极显著的正相关关系(P0.01)。桉树高代次连栽导致林下乡土植物种类和功能群组成的显著改变,引起土壤肥力和酶活性降低,导致严重的外来植物入侵。     

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。     

雨雪冰冻灾害对马尾松林植物多样性的影响

2008年雨雪冰冻灾害后,在崇义县设置马尾松(Pinus massoniana)人工林和马尾松天然林固定样地,连续5年监测雨雪冰冻灾害对其植物多样性的影响。结果表明,雨雪冰冻灾害后的5年内,人工马尾松林受害比天然马尾松林严重。2块样地乔木层植物阳性树种马尾松和枫香木(Liquidambar formosana)数量都减少了,中性和耐荫的树种数量增加。乔木层植物多样性指数变化较小,丰富度指数增减幅度不超过0.3,生物多样性指数和均匀度指数不超过0.2。2块样地林下植物物种种类变化较小,增减都为1种;林下植物数量增加较多,主要是铁芒萁(Dicranopteris dichotoma)增加,其株数占50%以上,盖度超过了60%。2块样地的林下植物多样性指数变化幅度很小,丰富度指数、生物多样性指数和均匀度指数增减的幅度都不超过0.2。     

尾巨桉人工林主要生态效应研究

为揭示尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E. grandis)人工林与生态环境的互作关系，客观评价尾巨桉人工林的生态功能，本研究依托南宁桉树森林生态系统广西野外科学观测研究站和湛江桉树森林生态系统国家定位观测研究站，以尾巨桉人工林为研究对象，观测单木蒸腾耗水量、林分蒸散耗水量和根系吸水来源；分析枯落物量及分解归还特征，并探讨尾巨桉纯林改培混交林对土壤质量的影响；解析林下植物多样性变化规律；评估碳储量和固碳效率。结果发现：尾巨桉单木日均蒸腾耗水量1.32 mm，年蒸腾耗水量349 mm，占当年降水量的27%；尾巨桉林年蒸散耗水量占当年降水量的82%；尾巨桉林的凋落物养分归还以氮元素为主，归还总量随林龄增长而逐渐增加，延长尾巨桉培育周期有助于凋落物分解、养分还土；纯林改培套种灰木莲(Magnoliaceae glance)的混交林能够显著改善土壤质量；广西的尾巨桉林中有维管植物120科369属584种，其中包括灌木201种、草本186种；明确中龄尾巨桉人工林白天为碳汇、夜间为碳源，其中夏季和秋季吸收固定CO₂的能力最强，每日净吸收固定CO₂约为11.0 g·m^-2,转化为每年净固定碳约为10.9 t·hm^-2。阶段性观测研究表明尾巨桉生长未吸收消耗大量水分，纯林改培为混交林可显著提升土壤质量，林下植物物种多样性随林龄增长而增加；桉树的碳汇功能强于其他主要造林树种，该结论为客观认知桉树人工林与生态环境的互作关系提供了基础资料，为优化桉树人工林经营方案提供了参考。     

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。     

不同施肥处理对战骨生长特性和生物量的影响研究

【目的】为提高战骨（犘狉犲犿狀犪犳狌犾狏犪）的产量与质量,研究基肥和追施化肥对战骨生长特性及生物量的影响,以期为战骨生产中的合理施肥提供理论依据.【方法】采用随机区组设计方法,在大田种植条件下研究了不同基肥（鸡粪、猪粪、牛粪、火土、鸡粪＋猪粪、鸡粪＋牛粪、鸡粪＋火土、猪粪＋牛粪、猪粪＋ 火土、牛粪＋ 火土）、追肥种类（磷肥、钾肥、尿素、复合肥）、追肥量（20g/株、40g/株、60g/株）和追肥次数（1次、2次、3次）对战骨生长特性和生物量的影响.【结果】4种单一基肥中,鸡粪处理后植株的基径、株高、冠幅、茎重和根重都较大;两种基肥混合处理的植株长势和生物量优于猪粪、牛粪和火土3种单一基肥处理;火土和猪粪处理的基径、株高、冠幅、茎重和根重值较大;追肥以复合肥效果最好;追加钾肥和磷肥处理的植株生长指标和生物量较差.【结论】基肥以火土＋猪粪（1∶1）;追肥以施用复合肥,施用量为40g/株,追肥3次,战骨的产量最高.     

除草剂对桉树×降香黄檀混交林下植物功能群的影响

【目的】了解在炼山和非炼山条件下草甘膦除草剂的应用对桉树×降香黄檀混交林下植物功能群的影响。【方法】通过炼山+除草剂、不炼山+除草剂和对照(不炼山不施除草剂)的控制性试验,研究林下植物群落组成、植物功能群对除草剂的响应及分异规律。【结果】与对照比较,除草剂施用1年后,林下植物群落有很高的相似性(Jaccard相似性指数0.7),但群落的恒有种特别是稀有种数量存在较大差异。不炼山+除草剂处理的恒有种分别比炼山+除草剂、对照处理的高37.50%和57.14%,而稀有种则由2种分别增至24种和7种。这一结果说明炼山+除草剂条件有利于稀有种的发育,而不炼山+除草剂条件则有利于恒有种的发展。炼山+除草剂处理增加禾草和豆科植物功能群的丰富度,不炼山+除草剂处理降低藤本和木本植物功能群的丰富度,但只有木本植物丰富度的差异达显著水平。炼山+除草剂处理降低杂草、禾草和豆科植物功能群的相对多度和相对盖度,显著降低蕨类植物的相对多度和相对盖度;不炼山+除草剂处理显著降低木本植物的相对盖度。【结论】低浓度、低频率的除草剂(草甘膦)应用对林下植物功能群的影响是初期和短期的。     

不同施肥处理对金槐槐米产量和品质的影响

【目的】研究基肥和追肥对金槐槐米产量和品质的影响,以期为金槐产业化种植中的合理施肥提供科学依据。【方法】采用随机组合设计方法,在大田种植的条件下进行不同种类的基肥试验(鸭粪、牛粪、鸭粪+复合肥、鸭粪+钾肥、鸭粪+磷肥、鸭粪+复合肥+磷肥+钾肥),不同种类的追肥(鸭粪、牛粪、复合肥、磷肥、钾肥)试验,追肥量(鸭粪和牛粪各5kg/株;复合肥、磷肥和钾肥各1.5kg/株及三者混合各0.5kg/株)和追肥次数(1次、2次)对金槐产量和品质的影响。【结果】基肥以鸭粪+钾肥混合处理,施用量为每株15kg+1.5kg;追肥以施用钾肥1.5kg/株,追肥1次,槐米的产量和品质最高。【结论】在6种基肥试验中,鸭粪+钾肥的混合处理最优,鸭粪+复合肥+磷肥+钾肥混合处理最差;追肥以钾肥处理的产量最好,磷肥处理的效果较差。     

桉树优良无性系选育研究

【目的】通过对39个桉树(Eucalyptus)无性系多品质性状的综合评价,筛选出速生、干形好的优良无性系,为桉树的良种选育提供科学参考。【方法】运用方差分析、主成分分析等方法,对各桉树无性系品质进行综合比较与优劣排序。【结果】方差分析结果表明39个无性系的树高(H)、胸径(DBH)、单株材积(SV)、枝下高(LBH)、干形(SF)等性状差异显著。主成分分析结果显示:在39个无性系中,综合分值排前五的无性系分别是567-4,629-3,631-2,600-5和645-4,这5个无性系具有生长快、干形好等优良聚合性状;而649-9,623-3,664-2和628-3在单一性状(如单株材积或材性)表现优秀。【结论】综合筛选出的5个优良无性系可用于大面积推广,而单一性状优秀的4个无性系对未来桉树育种及定向性状改良具有重要价值。     

井冈山大学校园湿地松人工林植物多样性研究

植物多样性对于区域生态平衡和生态功能的维护以及生物资源的可持续性有重要意义。湿地松(Pinus elliottii)是我国南方丘陵区主要的造林树种,具有显著的经济效益,且发挥着维护生态环境的重要作用。本试验对井冈山大学校园湿地松人工林的植物多样性进行研究,结果表明湿地松人工林的植物物种有37种,Margalef物种丰富度指数(12.302±1.450)与江西省吉安县湿地松人工林的物种多样性丰富度指数相近,Shannon-Wiener多样性指数(0.444±0.219)和Simpson多样性指数(0.972±0.011)均低于相同气候区湿地松人工林植物多样性指数,说明试验区湿地松人工林群落结构单一,不利于植物群落的稳定和正常生态功能的发挥。应合理配置一些阔叶树种来形成异龄混交林结构,以提高植物多样性、系统稳定性及生态系统服务功能。     

广西桉树人工林引种发展历程与可持续发展研究

本文通过回顾广西桉树人工林的引种发展历程,对桉树人工林的经济、生态和社会价值、发展过程中的生态负面效应及其产生的根本原因进行论述与分析。并针对性地提出实现广西桉树人工林可持续发展的建议,为解答桉树的社会争议提供科学客观的分析评述,为科学制定桉树种植产业发展规划提供参考依据。     

全球桉树人工林发展面临的困境与对策

桉树人工林是世界人工林的重要组成部分,在木材供给和应对气候变化等方面扮演着越来越重要的角色。世界热带亚热带地区的国家都在大力发展桉树人工林,使全球桉树人工林的面积呈现不断增加的趋势,近15年来全球桉树人工林面积年平均增长110万hm~2。面对可利用林地资源的限制、立地条件的制约、气候变化的胁迫、社会对林产品需求的变化,以及社会舆论博弈的影响,世界桉树人工林必将在营林制度、经营策略和经营途径方面发生深刻变化和重大调整。营林制度上由短周期纯林连作的林分经营转变为短中长周期循环混交轮作的景观经营,经营策略上从注重桉树造林面积扩张转变为人工林单产和生态系统服务的全面提升,经营途径上更加重视多目标森林生态系统可持续经营将成为未来桉树人工林发展的主流趋势。然而,在由单一的木材经营转变为多目标森林生态系统可持续经营过程中,桉树人工林仍将保持以木材生产为主导功能的发展格局,这是桉树人工林的比较优势和特点决定的。但有效权衡和协同桉树木材生产主导功能与其他生态服务功能是今后经营的方向。