黔中山地喀斯特次生林乔木层植物多样性对土壤养分的响应

为了探讨喀斯特次生林自然恢复过程中乔木层植物多样性与土壤养分的关系,在黔中开阳试验区调查了55个森林样地。样地按乔木层重要值划分为马尾松、杉木、马尾松-枫香、针阔和阔叶混交林5个类型。物种丰富度Margalef指数和信息多样性Shannon-Wiener指数呈阔叶混交林针阔混交林其它森林类型、生态优势度Simpson指数的变化趋势相反,均匀度Pielou指数呈混交林单优势种纯林的趋势。土壤A层水解氮量和有机质量呈混交林单优势种纯林双优势种混交林,pH值和速效钾量呈混交林双优势种混交林单优势种纯林,有效磷量呈单优势种纯林混交林双优势种混交林。研究表明不同土层水解氮量同Margalef和Shannon-Wiener指数的正相关达显著水平、同Simpson指数的负相关达显著水平,增加乔木层物种数和多样性可提高土壤氮的有效性;不同土层有效磷量和速效钾量同乔木层植物多样性指数的单相关性不显著,乔木层植物多样性对土壤磷和钾的有效性影响无规律性。C层土壤有机质量同Margalef和Shan-non-Wiener指数的正相关达显著水平、同Simpson和Pielou指数的负相关达显著水平,B和C层土壤pH值同Margalef和Shannon-Wiener指数的正相关达显著水平、同Simpson指数的负相关达显著水平,这与乔木层植物根系对B和C层土壤的改良作用有关。     

毛竹林紫色土壤主要水源涵养指标和地形要素及植物多样性指数的关系

在贵州省赤水河下游研究了毛竹林紫色土壤主要水源涵养指标和地形要素及植物多样性指数的变化规律及相关性。结果表明:1不同类型毛竹林乔木层植物部分结构指标及植物多样性指数值差异显著、灌木层植物部分多样性指数值差异显著,乔木、灌木与草本层植物结构指标值及植物多样性指数值互为消长。2不同类型毛竹林土壤相同土层的主要水源涵养指标值差异不显著,相同类型不同土层的部分水源涵养指标值差异显著。土壤主要水源涵养指标值和海拔高度的正相关及坡度的负相关显著、乔木层植物部分多样性指数的负相关显著、灌木层及草本层植物部分多样性指数的正相关显著。3毛竹林植物多样性指数和土壤主要水源涵养指标的相关性中,仅直线型相关显著的指标对数量占9.92%、仅二次多项式相关显著的指标对数量占21.03%、相关不显著的指标对数量占69.05%,相关显著的指标对数量存在植被层片和土壤层次的分异性以及指标类型的差异性。     

紫色土主要肥力指标和地形要素及毛竹林植物多样性指数的关系

植物多样性的土壤生态功能是生态学研究的热点之一,分析紫色土主要肥力指标和地形要素及毛竹林植物多样性指数的关系可为通过植物多样性路径维护林地肥力提供理论依据与决策参考。在赤水河下游采用野外样地调查和实验室样品分析相结合的方法研究43个紫色土-毛竹林样地的结果表明:(1)依据乔木层物种重要值可将调查样地划分为毛竹-香樟-柃木林、毛竹-丝栎栲-杉木林、毛竹-杉木-棕榈林和毛竹-丝栎栲-西南木荷林4个类型。不同类型间乔木层植物部分多样性指数值差异显著、灌木及草本层植物多样性指数值差异不显著,土壤主要肥力指标值差异不显著。(2)因子分析发现地形因子和不同土层土壤有机质因子及C层土壤磷钾因子相关显著,进而影响毛竹林生长及植物多样性发育。乔木、灌木及草本层植物多样性因子和不同土层土壤肥力因子直线相关显著的指标对数量为22.22%、11.11%和33.33%,A、B及C层土壤肥力因子的相应值分别为20.00%。(3)直线相关分析发现土壤主要肥力指标和植物多样性指数值相关显著的指标对数量呈Margalef指数(32.22%)Simpson指数(24.44%)Shannon-Wiener指数(7.78%)Pielou指数(2.22%)、A层(22.50%)B层(18.33%)C层(9.17%)及草本层(22.50%)乔木层(20.83%)灌木层(6.67%)的趋势。(4)土壤肥力和植物多样性指数值的相关性存在无关型(相关不显著)、直线型和曲线型(二次多项式)3种类型,因子分析的相应值为62.96%、22.22%和37.04%,指标分析的相应值为66.94%、16.67%和33.06%。表明毛竹林植物多样性指数和土壤主要肥力指标值的相关显著性具有层次性、指标差异性和多型性特点,曲线型较直线型更能反映二者的相互关系。     

桂林市“两江四湖”滨水绿地植物多样性分析

采用样方调查法,通过Margalef指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数分析桂林市"两江四湖"滨水绿地植物物种多样性、丰富度及均匀度。结果表明:36个样地中共有植物62科104属132种。从整体来看,植物丰富度指数、多样性指数及均匀度指数均表现为乔木层灌木层草本层;从6个不同单元景区的滨水绿地比较,各指数的表现不尽相同。木龙湖乔木层、灌木层、草本层的Margalef指数最大。Simpson指数和Shannon-Wiener指数表现有相同趋势,乔木层Simpson指数在不同单元景区绿地中数值差别不大,而灌木层Simpson指数中,漓江最小;草本层的Simpson指数中,木龙湖最高。灌木层与草本层的Pielou指数差异不大,乔木层的Pielou指数桂湖最小。     

钱塘江流域森林群落物种多样性与土壤因子的关系

对钱塘江流域不同林分的4个物种多样性指数和9个土壤指标进行回归分析。结果表明:全磷、速效钾与乔木层各指数有显著负相关关系(P<0.05),有效磷与乔木层Simpson指数有显著负相关关系(P<0.05),水解性氮与草本层Shannon-Wiener指数、Gleason指数有显著正相关关系(P<0.05),速效钾与草本层Gleason指数有显著正相关关系(P<0.05);逐步回归分析表明,土壤全磷、速效钾对钱塘江流域植被物种多样性影响较大。     

大树杜鹃群落结构特征研究

2014年,在云南省高黎贡山自然保护区分布的大树杜鹃(Rhododendron protistum var.giganteum)群落设置8块标准样地进行调查,分析群落的物种组成和物种多样性。结果表明,大树杜鹃群落可分为4层,包括乔木上层、乔木下层、灌木层和草本层。其中乔木层共有植物14科,23属,30种;灌木层共有植物16科,22属,25种;草本层共有植物14科,21属,21种。大树杜鹃所在群落多样性较高,从群落不同层次的Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数、Margalef多样性指数来看,其多样性为乔木层灌木层、草本层,灌木层和草本层之间则互有交叉。乔木层平均高、平均胸径的变化与Margalef多样性指数变化一致,但平均高、平均胸径达到一定数值时,Margalef多样性指数不再上升而呈下降趋势。     

桂南不同植被模式公益林植物多样性与土壤因子的关系

采用样方调查及取样分析方法,研究了桂南地区4种不同植被模式生态公益林植物群落物种多样性及其与土壤因子的关系,运用逐步回归分析法,筛选出对物种多样性指数影响显著的土壤因子,建立最优线性回归方程。结果表明:(1)不同植被模式乔木层、灌木层、草本层的物种多样性指数存在一定差异。乔木层,Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度均以马尾松×红锥混交林最大,物种多样性相对最高,马尾松纯林和马尾松×椆木混交林次之,大叶栎纯林最低;灌木层,各物种多样性指数的变化趋势为马尾松纯林马尾松×红锥混交林大叶栎纯林马尾松×椆木混交林;草本层各多样性指数无显著差异。(2)不同植被模式对土壤理化性状产生了一定影响。综合比较,马尾松×红锥混交林和马尾松×椆木混交林对土壤的改良作用较显著,大叶栎纯林次之,马尾松纯林最差。(3)速效磷、全氮、全磷、全钾、最大持水量、总孔隙度、毛管孔隙度、自然含水率和容重分别与植物各层物种多样性指数存在极显著(P0.01)的线性关系,它们是拟合各层物种多样性指数方程的关键因素。     

深圳铁岗-石岩市级湿地自然保护区典型次生林物种多 样性与土壤化学性质

以深圳市铁岗 - 石岩市级湿地自然保护区 4 个典型次生林固定样地为研究对象，对其物种多样 性进行调查，用常规分析方法测定土壤的主要化学性质。研究结果显示：（1）调查样地中共有 39 科 67 属 89 种植物，以海南蒲桃（Syzygium hainanense）、阴香（Cinnamomum burmannii）、木荷（Schima superba） 和樟（Cinnamomum camphora）等为主要数量优势种；（2）不同样地物种丰富度指数和 Shannnon-Wiener 多样性指数排序分别为乔木层 > 灌木层 > 草本层和灌木层 > 乔木层 > 草本层，乔木层 Simpson 优势度指 数高于灌木层和草本层；灌木层 Pielou 均匀度指数高于乔木层和草本层；（3）土壤 pH 值为 4.28~4.51， EC 为 0.031~0.062 ms/cm，有机质和全氮含量分别为 12.37~39.56 g/kg 和 0.50~1.47 g/kg，全磷含量为 0.35~0.39 g/kg，全钾含量为 14.63~37.17 g/kg，碱解氮含量为 39.19~140.36 mg/kg，有效磷含量为 0.94~8.90 mg/kg，速效钾含量为 35.15~97.03 mg/kg；（4）4 个样地物种多样性指数和土壤化学性质之间不存显著相关 关系。研究结果显示，土壤氮、磷、钾含量是影响铁岗—石岩自然保护区植被分布的主要因素。     

银瓶山森林公园润楠属植物群落多样性研究

为了解银瓶山森林公园润楠属植物的群落组成、物种多样性及其与海拔因子的关系,对森林公园内不同海拔的12块样地进行调查研究,计算乔木层、灌木层和草本层的物种丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数,分析群落物种多样性与海拔之间的相关性,结果表明:银瓶山润楠属群落中共有70种植物,隶属于41科58属.各植物群落的物种丰富度指数(S)、Simpson优势度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H')整体表现为灌木层＞草本层＞乔木层,Pielou均匀度指数(E)表现为草本层＞灌木层＞乔木层.不同群落的乔木层植物物种多样性沿海拔梯度呈先上升后下降的单峰模式,灌木层和草本层的物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数均表现为随着海拔的升高而逐渐下降的规律;Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数未呈现明显规律.     

深圳铁岗-石岩市级湿地自然保护区典型次生林物种多样性与土壤化学性质

以深圳市铁岗-石岩市级湿地自然保护区4个典型次生林固定样地为研究对象,对其物种多样性进行调查,用常规分析方法测定土壤的主要化学性质。研究结果显示:(1)调查样地中共有39科67属89种植物,以海南蒲桃(Syzygium hainanense)、阴香(Cinnamomum burmannii)、木荷(Schima superba)和樟(Cinnamomum camphora)等为主要数量优势种;(2)不同样地物种丰富度指数和Shannnon-Wiener多样性指数排序分别为乔木层灌木层草本层和灌木层乔木层草本层,乔木层Simpson优势度指数高于灌木层和草本层;灌木层Pielou均匀度指数高于乔木层和草本层;(3)土壤pH值为4.28～4.51,EC为0.031～0.062 ms/cm,有机质和全氮含量分别为12.37～39.56 g/kg和0.50～1.47 g/kg,全磷含量为0.35～0.39?g/kg,全钾含量为14.63～37.17 g/kg,碱解氮含量为39.19～140.36 mg/kg,有效磷含量为0.94～8.90 mg/kg,速效钾含量为35.15～97.03 mg/kg;(4)4个样地物种多样性指数和土壤化学性质之间不存显著相关关系。研究结果显示,土壤氮、磷、钾含量是影响铁岗—石岩自然保护区植被分布的主要因素。     

不同坡向坡位对毛竹林生长及土壤因子的影响

为了探明桃江地区不同坡向坡位对毛竹林生长及土壤因子的影响,对不同坡向坡位毛竹林生长情况调查,土壤因子分析以及毛竹林林分生长指标与土壤因子指标相关性进行分析,结果表明:阳坡地毛竹林林分生长较好,相比较阴坡地,立竹度高,平均胸径低,株高稍高,而枝下高相差不大,毛竹林的生长指标由上坡至下坡逐渐转好,坡向是影响立竹度和平均尖削度主效因子,而且坡位也是影响平均尖削度的显著因子,但是交互作用不明显;阳坡地毛竹林分生物量较大,毛竹凋谢物较多,土壤因子指标明显较高于阴坡地,该时期水解氮和全氮平均值分别达到了100 mg/kg左右和2 g/kg左右,土壤速效磷含量保持在8 mg/kg左右,土壤速效钾含量处于中等偏上的状态(高于60 g/kg),平均值在70 g/kg以上,下坡土壤因子指标含量明显高于上坡和中坡,坡向是影响速效磷和有机质的显著因子,坡位是影响速效钾的显著因子,是影响有机质的主效因子,两个影响因子在同一水平上交互作用不明显;水解氮与平均株高呈显著相关;速效磷与平均尖削度显著相关;速效钾与立竹度极显著相关,与平均株高显著相关,与平均胸径呈负显著相关;有机质与平均株高显著相关,与平均胸径负显著相关,与立竹度极显著相关。     

长期粗放经营毛竹林土壤微生物群落演变特征

[目的]通过分析土壤微生物生物量及群落结构的演变趋势,筛选影响土壤微生物群落的关键环境因子,揭示土壤微生物群落对毛竹林长期粗放经营的响应机理。[方法]选取不同粗放经营年限(5 a、9 a、15 a、18 a)毛竹林,以天然马尾松林(Masson pine,MP)作为对照,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acids,PLFA)分析方法表征土壤微生物量及群落结构。[结果]结果表明,毛竹林土壤微生物总PLFA含量以及细菌、真菌、放线菌等PLFA含量均显著低于马尾松林(P0.05),但不同经营年限毛竹林之间没有显著差异。土壤碱解氮及有效磷含量对土壤微生物总PLFA含量以及细菌、真菌、原生动物等PLFA含量影响显著(P0.05),而土壤碱解氮、p H值以及有机质含量对放线菌PLFA含量影响显著(P0.05)。长期粗放经营过程中毛竹林土壤微生物丰富度及多样性均呈逐渐下降趋势。非度量多维尺度转换排序(Non-metric multidimensional scaling,NMDS)分析结果表明,毛竹林土壤微生物群落结构与马尾松林有明显区分(R=0.388 1,P=0.009)。土壤含水量、碱解氮、有效磷以及p H值合计解释了90.28%的微生物群落结构变异量,其中土壤含水量、碱解氮、有效磷贡献显著(P0.05)。[结论]长期粗放经营降低了毛竹林土壤微生物量,改变了群落结构,其生态风险还有待于进一步评估。     

卧龙自然保护区大熊猫栖息地植物群落多样性研究:丰富度、物种多样性指数和均匀度

根据64个植被样方调查资料,分析卧龙自然保护区大熊猫栖息地植物群落多样性特征.结果表明:卧龙自然保护区大熊猫栖息地不同植被类型的物种多样性指数值H'、D和均匀度指数Jsi基本表现出一致的变化趋势:常绿落叶阔叶林＞温性针阔混交林＞落叶阔叶林＞温性针叶林＞亚高山针叶林,而物种丰富度S变化为温性针叶林＞落叶阔叶林＞常绿落叶阔叶林＞亚高山针叶林＞温性针阔混交林.在不同的植物群落中,由于地形地势、坡度、土壤、水热条件等原因,其物种多样性指数不同,但其多样性测度指标除物种丰富度外均呈现出基本一致的变化趋势.随海拔的升高,大熊猫栖息地物种丰富度、多样性指数和均匀度变化先增加,然后下降,最后趋于平稳.坡度不是影响卧龙野生大熊猫栖息地生物多样性的关键因子.不同的坡向其物种丰富度S变化为西＞北＞东＞南,物种多样性指数H'、D呈现西＞南＞北＞东的递降格局,均匀度指数Jsi呈现南＞西＞东＞北的递降格局.在不同的群落中,物种丰富度变化表现为灌木层＞乔木层＞草本层,且42.9%群落中乔木层大于灌木层、64.3%群落中乔木层大于草本层、92.9%群落中灌木层大于草本层,落叶针叶林乔木层树种丰富度小于灌木层和草本层,但其灌木层物种丰富度大于草本层.在同一或不同生长型中,物种多样性指数和均匀度指数变化大体一致.     

皆伐前后油松人工林下植物多样性变化及与土壤水分的关系

【目的】探讨油松人工林皆伐前后林下植物多样性的变化及与土壤水分的关系,为在油松林皆伐后植被恢复和发育阶段维持生物多样性、保持林分结构稳定、发挥更高生态效益等方面提供科学依据和经营措施建议。【方法】采用时序研究法,在河北平泉地区选择立地一致的不同林龄油松人工林(32年中龄林、40年近熟林、53年成熟林)和皆伐后不同时间(5、10、24 a)的天然更新林作为研究对象,分析不同生长发育阶段油松人工林下植物物种组成与多样性的变化规律及与土壤水分间的相关性。【结果】1)皆伐前后6种林分样地共出现灌木植物21种,草本植物65种,不同样地林下植物组成存在差异。胡枝子在各林分样地均有出现,且重要值均> 20%,在灌木层优势地位明显;草本层中菊科植物种类最多,有18种,其次是蔷薇科和禾本科,分别为6种和4种。2)不同林分样地林下植物多样性指数均表现为草本层>灌木层,皆伐前随着林龄增加林下植物多样性逐渐增加;皆伐后灌木层植物多样性表现为先下降后增加再下降,且变化幅度明显,伐后10 a灌木层Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数最大,分别为1.40、0.61、1.24和0.74,与53年样地差异不显著。皆伐后不同时间的天然更新林草本层植物多样性均与伐前53年样地的差异不显著,皆伐对灌木层植物的影响较大。3)不同林地土壤水分变化规律较一致,表现为伐前随林龄增加而逐渐增加,伐后5~10 a仍保持较高水平,伐后24 a出现下降,经相关分析植物多样性指数与土壤水分之间有显著的正相关关系,与草本层的相关性达极显著水平。【结论】伐前林下植物多样性变化主要与林分密度降低、光照条件改善有关,伐后主要与油松天然更新及种间竞争有关。依靠油松天然更新恢复的林地保持了较高的生物多样性,但在皆伐10 a后出现下降的趋势,建议在此时对油松更新苗进行人工抚育、降低密度以维持植物多样性。土壤水分是影响植物多样性的关键生态因子,良好的土壤水分条件和林下植被的恢复和发展可以相互促进。     

浙江省安吉县毛竹笋竹两用林土壤养分分析

近年来,受国内外经济形势的影响,浙江安吉县的毛竹价格逐年下降,毛竹林的经济效益受到影响,如何提高毛竹林的生产力、培育大径竹材已经成为毛竹林经营的重要内容。毛竹林的生产力与土壤养分密切相关,测定分析了安吉县主要毛竹产区笋材两用林的土壤养分,探讨了竹林经营模式、竹林产出与土壤养分状况的关系。结果表明:安吉县毛竹林土壤普遍缺乏速效钾,而土壤有机质含量较为丰富;竹林平均胸径随土壤速效磷含量的增加而增加。因此,培养大径级竹林应增施磷肥和钾肥。研究结果可为优化毛竹林经营模式、提高竹林产量以及合理制定竹林施肥策略提供依据。     

北京八达岭植物群落多样性特征分析

根据34个样地的调查资料,分析了该地区森林植物群落物种多样性的特征:群落内各层物种丰富度指数的大小为草本层>灌木层>乔木层;多样性指数的大小为乔木层<灌木层和草本层。灌木层与草本层的多样性指数随林分郁闭度变化而变化,在林分郁闭度为25%的侧柏黄栌混交林中,灌木层的多样性指数和丰富度指数小于草本层;在郁闭度53%的杂木林中,灌木层和草本层的多样性指数接近;在郁闭度53%以上的各个群落内,草本层的多样性指数和丰富度指数基本上都大于灌木层。人工林中的物种多样性变化多样,明显低于天然林,林分层次单一,更新不良,缺乏灌木层和地被植物,生态系统很不稳定。     

河北雾灵山典型森林群落物种多样性研究

在对雾灵山自然保护区9个代表林分物种多样性详细调查的基础上,运用多种群落多样性指数对其群落的物种多样性进行分析。结果表明:各群落在乔木层、灌木层和草本层的物种多样性指数均呈现出一定的差异。乔木层物种多样性、P ielou均匀度指数和丰富度指数变化趋势呈一致性。灌木层和草本层均出现不一致性,主要是因为各林分起源不同,天然林群落是由处于不同发育阶段、具有不同组成结构、大小不同的众多斑块镶嵌而成的,是一个健康的生态系统。人工林群落的生物多样性很低,使人工林群落无论在活力、组织结构和恢复能力等诸方面,均表现出系统的不健康特点。     

贵州赤水河流域毛竹林不同径级类型林分结构指标变化

为研究不同径级毛竹林分结构指标变化规律,在贵州省赤水河流域建立了86个调查样地。调查结果表明,在毛竹林部分径级类型的乔木层、灌木层与草本层内,植物形态指标、多样性指数和生物量指标差异显著。随着毛竹林径级增大,毛竹和杂木平均高度增加、密度下降,竹木株数比降低;毛竹和杂木生物量增大,灌木层植物生物量减小,草本层植物和枯落物及总生物量增大,灌木、草本与枯落物生物量比率降低;毛竹林分整齐度和均匀度升高。相对于中、高径级毛竹林,提高低径级毛竹林平均胸径、高度、生物量和降低密度是高产培育的主要目标;伐除老竹、留大笋、砍小竹、蓄竹均匀分布是具体措施。贵州高原山地毛竹林丰产培育适宜竹-木混交,乔-灌-草层植物立体经营。     

冰砬山天然次生林群落结构与物种多样性特征

根据在辽宁冰砬山16块天然次生林样地的调查数据,对天然次生林的植物群落结构和物种多样性特征进行了研究,测定了各层次植物物种的重要值,采用多种方法计算各层次物种的丰富度指数、均匀度指数和多样性指数。结果表明:冰砬山天然次生林群落成层现象和各层次优势种比较明显,依重要值排序乔木层优势种为蒙古栎和紫椴,亚优势种为花曲柳、色木槭和怀槐;灌木层优势种为斑枝卫矛、金银忍冬、胡枝子和金刚鼠李,亚优势种为刺五加和胡榛子;草本层优势种为羊胡苔草。该地区天然次生林群落植物物种比较丰富,丰富度指数草本层最高,乔木层和灌木层较接近;均匀度指数和多样性指数灌木层最高,草本层最低,乔木层居中。