冀北山地杨桦次生林优势种群结构及时间序列预测分析

运用径级结构、静态生命表和时间序列预测分析方法,研究了冀北山地杨桦次生林群落结构和主要优势种群的动态变化过程,揭示了主要优势种群各径级数量动态规律。结果表明:冀北山地杨桦次生林群落物种组成丰富,垂直结构较为明显。山杨、五角枫和蒙古栎种群,幼龄个体多,老龄个体少,基本上属于进展型种群,而白桦种群的小径级和高径级的个体都较少,主要以幼树和中树居多,属于衰退型种群。蒙古栎种群存活曲线接近于DeeveyⅢ型。时间序列分析表明,在未来的Ⅱ径级、Ⅳ径级和Ⅵ径级中,白桦种群呈现大径级株数增加的趋势,白桦种群维持困难;山杨种群和五角枫种群小径级株数呈现减少的趋势,中径级株数呈现增加的趋势,表明山杨和五角枫保持相对稳定性,而蒙古栎呈现衰退的态势。因此对4种优势种群,分别实施不同的经营措施,促进种群的自然更新和群落演替。     

华北亚高山3个典型森林群落的树种组成与结构研究

[目的]研究旨在探测华北亚高山森林群落的树种组成与结构,为了解该地区森林种群生态学特性、群落发生、发展及生态演替规律。[方法]采用CTFS样地技术规范调查分析了关帝山华北落叶松林、云杉林和次生杨桦林群落树种多度、优势度、重要值、径级结构等特征及其在3个群落间的差异。[结果]结果表明,1)华北落叶松林样地木本植物22种,隶属12科21属,独立个体数476个;云杉林样地共有木本植物16种,隶属10科12属,独立个体数46个;次生杨桦林样地木本植物25种,隶属10科19属,独立个体数420个。群落间树种种类、多度、重要值,特别是重要乔木优势度均表现出差异,乔木层和灌木层的优势种明显。2)杨桦林中、小径级个体居多,林下有大量白杄幼苗存活。落叶松林优势种华北落叶松以较大径级居多,林下落叶松和辽东栎幼苗更新较多,两样地不同径级间个体数目相差均较大,分别呈近似倒"J"型和偏正态分布的径级结构;云杉林结构相对稳定,样地不同径级间个体数目相差不大,呈正态分布的径级结构。[结论]群落优势种的变化和更新差异反映了树种生态特性上的变异和生境异质性对树木生长的影响;不同群落树种的径级结构可反映该地区森林群落的生态演替趋势。     

罕山自然保护区森林植物群落优势种的种群结构与动态

选择罕山国家级自然保护区的山杨群落、白桦群落、黑桦群落和蒙椴群落进行野外群落学调查,采用空间代替时间,以种群的径级结构代替年龄结构的方法,编制优势种群——山杨种群、白桦种群、黑桦种群和蒙椴种群的特定时间生命表,绘制其存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线和危险率函数曲线,分析种群的数量动态变化规律。结果表明:山杨种群、白桦种群、黑桦种群和蒙椴种群Ⅰ级树木个体数量最多,随着径级的增大,株数在下降,4个种群径级结构均呈倒"J"型分布;4个优势种群存活曲线均为DeeveyⅡ型,也就是说总体处于一种动态的稳定状态;山杨、黑桦种群死亡高峰在第7龄级,白桦种群的死亡高峰在第6、第1龄级,蒙椴种群的死亡高峰在第5龄级;生存分析表明,4个优势种群的生存率呈单调下降,累计死亡率呈单调上升的趋势,具有前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点。山杨种群、白桦种群、黑桦种群和蒙椴种群在本研究区内生长更新良好,在无人为干扰的条件下,可通过自我调节能力而保持种群的稳定性。     

长白山次生白桦林数量特征

对长白山1hm2次生白桦林样地的研究结果表明:样地内共有活立木2550株,分属于14科23种;从株密度、平均胸径及胸高断面积等分析看,白桦和落叶松在林分中占有绝对优势;样地内所有林木的径级分布为"S"型,白桦、落叶松和红松的径级分布近似于正态分布,水曲柳和春榆的径级分布近似于倒"J"型;从径级结构分析看,白桦和落叶松等先锋树种的小径级林木在林下分布很少,更新很差,而红松、水曲柳等寿命较长的树种在林下已经占有很大的比例,更新良好,随着演替的进展,它们将逐渐进入主林层;从主要树种的空间分布格局分析看,落叶松在样地中表现出了明显的聚集性分布格局,而白桦、水曲柳、红松和春榆没有表现出明显的聚集性分布格局.     

兴安落叶松林径级分布格局及其关联性

基于大兴安岭1.05 hm2兴安落叶松原始林样地调查数据,采用点格局分析法的O-ring统计,分析兴安落叶松原始林不同径阶的空间分布格局及其空间关联性,探讨形成原因及动态变化趋势。结果表明:林分主要由兴安落叶松(Larix gmelini)和白桦(Betula platyphylla)组成,伴生少量山杨(Populus davidiana),林分整体及3个树种的直径结构呈倒"J"型分布,属增长型种群。林分空间分布格局随空间尺度和林木径级的增大从聚集分布转为随机分布。兴安落叶松和白桦间的空间关联性为负相关;小径级和大径级林木的种内关联性呈负相关,而中径级与小径级、大径级之间主要表现为不相关。     

内蒙古大兴安岭典型混交林倒木空间点格局分析

依托内蒙古大兴安岭生态站,采用点格局分析法,对比分析兴安落叶松白桦、山杨白桦、白桦兴安落叶松3种典型混交林内不同树种及不同径级倒木分布格局。结果表明:(1)兴安落叶松白桦与白桦兴安落叶松混交林内倒木分布格局均呈显著聚集分布,山杨白桦混交林内倒木分布格局整体表现为随机分布;(2)3种混交林内兴安落叶松树种倒木均趋于随机分布,而白桦和山杨倒木以聚集分布为主,其中,白桦与兴安落叶松树种在白桦兴安落叶松混交林内1~23m分析尺度呈显著性负相关,在兴安落叶松白桦混交林内无显著关系,山杨与白桦树种在1~7m分析尺度存在较强烈的竞争,其余尺度无显著关系;(3)3种典型混交林内不同径级倒木分布格局均不同,大径级倒木以随机分布为主,中小径级倒木均为显著聚集分布,其中,大径级对中小径级倒木、中径级对小径级倒木均在小分析尺度存在较强烈的竞争。     

大通东峡林区白桦林结构特征与更新的初步研究

通过白桦纯林和白桦-青海云杉混交林样地调查,对白桦林进行了林分组成分析,径级、树高分析,郁闭度分析和更新动态分析.结果表明,白桦林是一个不稳定的次生林型,在大片次生林中的白桦林种群天然更新幼苗贮备严重不足,天然更新困难,表现出一定程度的衰退趋势.根据以上的分析,应该提议森林类型的多样化和人工再生林并且提高对它们的保护.     

冀北山地杨桦次生林种群的空间分布格局1）

根据冀北山地杨桦次生林样地调查资料,采用点格局分析方法,对杨桦次生林种群内树种构成、主要种群及不同径级的空间分布格局及其相互关系进行了分析。结果表明：①杨桦次生林中乔木层共有11个种群,种群密度差异较大,山杨和白桦的株数比例、断面积占有明显优势。②在研究尺度范围内,山杨和五角枫均呈显著性聚集分布,白桦和棘皮桦分布格局,均呈先聚集分布、后随机分布,在大尺度上均匀分布,优势种群的空间关联性以正关联为主。③不同径级个体的空间分布格局大部分属于聚集分布,只有部分大树的空间分布格局为均匀分布或随机分布。④不同径级之间空间关联性以正关联为主,大树和幼树的空间关联性随尺度的增加呈负关联趋势。     

国家一级保护植物长白松种群结构与动态预测

为了明确天然长白松种群的生存状况, 采用典型抽样法对吉林长白山国家级自然保护区的天然长白松种群 进行调查, 分析种群数及年龄结构,并运用时间序列模型预测未来种群数量动态。结果表明:自然保护区中长白松 种群个体数估计为36 293,分布在蒙古栎林、臭冷杉-长白松林、白桦林、白桦-臭冷杉林、红松-长白松林和长白落 叶松-鱼鳞云杉林等6 种植物群落类型中。白桦林群落中的长白松种群个体分异程度明显,年龄结构表现为I、 II、III、IV 和V 龄级个体同时存在, I 龄级个体最多(占64.29%),V 龄级以上个体相对缺乏的组成格局。白桦-臭 冷杉林群落中有少量的I、II 龄级个体,其他4 种植物群落类型中长白松种群均表现出V龄级以上的个体占优势, I、II、III龄级个体缺乏的结构特征;白桦林群落中长白松种群经历30 年或60 年后,II、III 龄级个体有恢复的潜 力,90 年以及150 年后,长白松IV龄级以上个体表现出增加势态,种群稳定发展。其他植物群落类型中长白松种群 随时间推移,呈现出V龄级以上大龄级个体增多,IV龄级以内小龄级个体补充不足的衰退趋势;对长白松种群的保 护,应根据自然保护区中6 种不同植物群落特点及长白松种群结构特征,通过相应措施创造适合各年龄阶段长白 松个体生长发育的环境条件,维持种群的稳定和增长。      

山西太岳山油松种群的空间分布格局

以太岳山油松林1.96 hm2的样地调查数据为基础,分析了油松种群的径级结构,应用R ip ley′s K函数探讨了油松不同生长阶段个体(幼树、小树和大树)的空间分布和空间关系。结果表明,油松径级结构呈单峰型,中径级的林木个体数较多。油松幼树和小树在空间上主要表现为聚集分布,大树表现为随机分布,聚集分布格局的形成与油松种子的扩散方式有关。不同生长阶段,种群分布格局不同,随着种群发育(幼树→小树→大树),油松的空间格局趋于随机分布,这体现了种群的一种生存策略或适应机制。种群的空间分布与空间关联具有较好的一致性,正关联的空间关系有利于种群对资源的利用,维护种群的正常生长。     

天坛公园油松、侧柏大树根系分布特征

【目的】树木的根系分布是影响灌溉效果的重要因素,为了实现园林树木的科学灌溉,对两种常见园林树木的根系分布特征开展研究。【方法】采用根钻法对天坛公园60年生油松、侧柏大树根系进行定点逐层取样,利用Win-RHIZO Pro根系分析系统分析各径级根系(直径1mm、1~2mm、2~5mm)的根长、根表面积、根重和根体积等指标,研究油松、侧柏根系空间分布特征。【结果】结果表明,油松和侧柏各径级根系的总根长和总根表面积均以直径1mm根系最多,直径2mm的吸收根为总根量的主体。在垂直分布上,两树种均在0~60cm深度范围内有大量吸收根存在,其中,10~40cm土层是油松根系集中分布区,0~40cm土层是侧柏根系集中分布区。油松吸收根根长密度和根重密度随土层深度增加表现出先增加后减小的趋势,峰值出现在20~30cm土层处;侧柏吸收根根长密度和根重密度随土层深度增加表现出逐渐下降的趋势,峰值出现在0~10cm土层处。【结论】公园绿地中油松、侧柏的根系分布在垂直方向上与野外林地根系分布更为接近,而与同为城市绿化树的行道树根系分布差异较大;而水平方向上分布较均匀,这可能是由于公园休闲场所的密植特征造成的。     

秦岭火地塘林区3种森林类型乔木层碳密度和碳储量研究

以秦岭火地塘林区锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)、华山松(Pinus armandi)和油松(Pinus tabulaeformis)3种主要森林类型为研究对象,通过标准地调查和生物量回归模型计算其碳储量,并在此基础上估算了碳密度以及不同器官的碳储量。结果表明:不同森林类型碳密度具有显著差异,其中锐齿栎最高(118.724t/hm2),油松次之(106.062t/hm2),华山松最低(94.227t/hm2);3种森林类型的碳储量均随着林分径级的增大呈现出上升、下降和再上升的趋势,而大径级碳储量的上升主要取决于大径级单株林木的出现,具有明显的随机性;碳储量在不同树种各器官的分布表现为:干>枝>根>皮>叶(锐齿栎),干>枝>根>叶>皮(华山松),干>枝>叶>根>皮(油松),且不同树种同一器官及同一树种不同器官之间的碳储量所占比重差异显著。     

文峪河中游主要森林类型水文效应比较研究

通过对山西文峪河中游三道川林场油松天然林、油松封育林、山杨天然林、白桦天然林、灌木林、华北落叶松人工林等6种主要森林类型枯落物层和土壤层的野外调查与室内实验,比较分析了6种林分的枯落物层和土壤层水文效应,并就6类水源涵养林水文效应影响因素进行了分析。研究表明:(1)针叶林枯落物层持水能力较阔叶林和灌木林强,人工林枯落物层持水能力较天然林强;(2)各林分土壤最大持水量从大到小的顺序为:华北落叶松人工林灌木林山杨天然林白桦天然林油松天然林油松封山育林;(3)白桦和山杨天然林土壤持水特性指标在各层之间差异表现显著,而其他林分各土壤层之间并没有表现出较大的差异;(4)6种林分类型枯落物及土壤的水文效应表现为:华北落叶松人工林最大,其次为灌木林,山杨天然林,白桦天然林和油松天然林,而油松封山育林最小。(5)处于不同演替时期的林分枯落物层和土壤层具有不同的水文效应不同,营造演替中期的混交林群落将有助于提高林分的水文效应。     

秦岭火地塘林区主要森林类型碳储量和碳密度估算

火地塘林区地处秦岭南坡中段,是中国暖温带向亚热带气候的过渡带。林区森林主要为天然次生林,树木种类丰富并具有明显的垂直分异性。准确估算森林碳储量在研究全国乃至全球碳平衡中起着重要的作用。笔者基于生物量的回归方程,估算该林区主要森林类型碳储量和碳密度的大小,并运用GIS软件Citystar(4.0)进行数据的空间分析。结果显示:不同树种随海拔高度呈垂直地带性分布。华山松和红桦的分布范围广,且碳储量大小明显高于其它三种类型的;锐齿栎、油松主要分布于中低海拔地带;华北落叶松的平均碳密度值最大;锐齿栎和红桦的平均碳密度接近但低于华北落叶松的;油松和华山松的平均碳密度接近且较低。     

人为干扰对油松天然林空间分布格局的影响

以山西黑茶山3种不同干扰强度的油松天然林为研究对象,采用g(r)函数点格局方法,分析不同干扰强度下,油松天然林径级结构和多样性差异,以及优势种群油松不同生长阶段个体(幼树、小树、中树和大树)的空间分布点格局。结果表明:油松径级结构呈单峰型,中径级的林木个体数较多。辛普森多样性和香农-维纳多样性随干扰强度的增加而逐渐减少;0~1 m尺度上,不同生长阶段个体呈聚集分布,随着种群发育(幼树-小树-中树-大树),油松天然林的空间格局趋于随机分布,这体现了种群的一种生存策略或适应机制。     

云南松人工林与天然林群落结构的比较研究

根据样地调查数据,对云南松人工林与天然林的群落结构进行了比较分析。结果表明:(1)天然林的物种丰富度明显高于人工林,人工林中云南松的重要值高达294.7,而天然林中伴生有较多的阔叶树种。(2)人工林中针叶树的枯落物占90%以上,而天然林中阔叶树的枯落物占40%。(3)云南松属于衰退种群,而滇油杉、黄毛青冈属于增长种群。(4)天然林中的云南松个体绝大多数树干通直,而人工林中1/4以上树干弯曲。     

秦岭中段天然油松林生态种对和功能群划分

利用20个野外调查的样地资料,分析了油松天然林主要种群种间联结及其生态位重叠特征,结果表明,秦岭中段油松天然林生态种对有8个:山杨-栓皮栎、秦岭木姜子-黄连木、光皮桦-青杄、色木槭-刺叶栎、色木槭-铁杉、盐肤木-槲栎、梾木-少脉椴、桦叶四蕊槭-青榨槭.在此基础上,利用聚类分析结果结合种群的生态位特征,将该区油松天然林划分为4个生态种组,其中油松独立成为了生态关键种的种组.结合生态种对,把第4个生态种组近一步划分为4个功能群:"广泛伴生种"、"嗜热物种"、"嗜湿物种"和"潜在建群种",各功能群都具有明显的生态过程(主要是物理过程和生物过程),能帮助解释物种对生态系统过程影响的机理.生态种对和生态种组两者结合分析植物功能群得出的结果合理,功能群之间的界定也比较清晰,符合各种群的生物学等的特征.     

华北地区油松林主要乔木物种叶片氮磷化学计量特征

植物体内特别是叶片N、P含量特征一直是植物生理生态学研究的一个热点。以内蒙古黑里河、北京松山、山西太岳山3个地区的油松林为研究对象,分析了油松和阔叶乔木叶片N、P化学计量特征。结果表明,13个乔木树种叶片N含量、P含量及N/P的范围分别为0.934 4%～4.898 7%、0.079 0%～0.655 5%、3.632 8～35.430 2;叶片N含量与P含量之间呈极显著正相关(r=0.589,P<0.01),而叶片P含量与N/P之间呈极显著负相关(r=-0.618,P<0.01);3个地区油松叶片N含量和P含量均低于阔叶树种叶片N含量和P含量,说明阔叶树种叶片具有较高的N、P储存能力;黑里河地区油松叶片的N/P显著小于阔叶乔木叶片N/P(P<0.01),而松山和太岳山地区油松叶片N/P与阔叶乔木叶片N/P的差异性不显著;油松叶片N含量和P含量的顺序均为太岳山>黑里河>松山,阔叶乔木叶片N含量和P含量的顺序均为黑里河>松山>太岳山,说明太岳山地区的油松具有更高的N、P储存能力,而黑里河地区的阔叶乔木具有更高的N、P储存能力。