不同林龄杉木人工林的林下植被与土壤理化特性

[目的]比较不同林龄杉木人工林林下物种多样性及其与土壤理化性质间的相关性。[方法]以福建农林大学莘口教学林场幼林龄(5年生)、中林龄(15年生)和成熟林(24年生)杉木人工林为研究对象,调查林下植被高度、种类以及覆盖度等生长状况,比较不同林龄杉木人工林林下植被多样性和土壤理化特性,并探讨两者间的相关性。[结果]灌木层的物种种类随着林龄增加而降低,而草本层则呈上升趋势。灌木层物种丰富度指数、优势度指数、多样性指数均随林龄的增加呈下降趋势,而均匀度指数则不断升高;草本层各多样性指数均随林龄的增加呈先升高后降低的趋势。不同林龄林分间土壤理化性质存在一定差异,但持水量、土壤孔隙度及有机质、全氮、全钾含量均随林龄的增加呈上升趋势。[结论]中龄林和成熟林的林下植被均匀度普遍高于幼龄林;灌木层植物对杉木人工林林下生境变化的适应能力更强,而草本层植物对环境的变化更为敏感,且生长周期短;成熟林林下土壤肥力有所提升,适当缓解了地力衰退。     

典型喀斯特地区不同龄级马尾松林土壤抗蚀性研究

【目的】研究典型喀斯特地区不同龄级马尾松林下土壤抗蚀性,筛选表征喀斯特地区马尾松林土壤的最适抗蚀指标,为喀斯特地区水土保持和生态可持续发展提供理论支持。【方法】在贵州省贵阳市花溪区选择不同龄级（幼龄林（SY）、中龄林（SZ）、成熟林（SC））的马尾松林,测定了不同龄级马尾松林土壤基本理化性质、团聚体组含量、机械组成和土壤抗蚀性指标,最后选取有机质含量、抗蚀指数、团聚体破坏率、团聚状况、团聚度、分散率、分散系数、湿筛平均重量直径、湿筛平均几何直径、体积质量、干筛团聚体含量、水稳性团聚体含量、毛管持水量13个指标,采用主成分分析方法探究各龄级马尾松林土壤的最优抗蚀指标和综合抗蚀指数。【结果】（1）不同龄级马尾松林土壤理化性质存在明显差异,其中土壤平均有机质含量由大到小排序为成熟林（94.49 g/kg）>中龄林（63.78 g/kg）>幼龄林（55.29 g/kg）。(2)马尾松林土壤湿筛平均重量直径、团聚状况和水稳性团聚体含量均随土层深度的增加而下降,表现为成熟林>中龄林>幼龄林。(3)主成分分析发现,有机质、水稳性团聚体含量、抗蚀指数、团聚度、团聚状况和湿筛平均重量直径为最适抗蚀指标。(4)不同龄级马尾松林综合抗蚀指数表现为成熟林（8.04）>中龄林（－0.29）>幼龄林（－7.75）。【结论】筛选出了表征喀斯特地区马尾松林土壤抗蚀性的最适指标。随着喀斯特地区马尾松林龄的增加,土壤有机质、湿筛平均重量直径和水稳性团聚体含量均增大,团聚状况得到改善,土壤抗蚀性增强。     

不同林龄杉木人工林物种多样性研究

分别采用Simpson指数、Shannon-wiener指数Pielou均匀度指数和种间相遇机率等方法,分析了不同林龄杉木人工林的物种多样性。结果表明,不同林龄杉木人工林的植物种类及物种多样性存在明显差异。中龄林和成熟林植物种类较丰富,乔木层和灌木层物种多样性较高,而幼龄林草木层物种多样性较高。     

不同林分林下植被的多样性特征及生物量研究

对承德市山区土壤含水率与不同林分林下草本层植物生物量和物种多样性的相互关系进行了研究,结果表明,在5种森林群落类型中,土壤含水率的高低顺序为油松-落叶松混交林＞落叶松中龄林＞落叶松幼龄林＞油松成熟林＞油松幼龄林,其林下草本层的地上生物量表现为油松-落叶松混交林大于油松纯林、落叶松纯林,在纯林中也随着土壤含水率的增加生物量增大.对土壤含水率与林下草本植物物种多样性进行相关分析,结果表明,林下草本植被在林分处于幼龄林时期,土壤含水率对林下草本植物物种多样性的增加起到了促进作用;随着林分的成熟,土壤含水率虽然增加,但对林下草本植物物种多样性的促进作用逐渐丧失.在油松-落叶松混交林中土壤含水率虽然较高,但对林下草本植物物种多样性却产生了抑制作用.     

北京松山国家级自然保护区不同林龄胡桃楸林下植物多样性

以北京松山国家级自然保护区胡桃楸Juglans mandshurica林为研究对象,采用典型抽样法研究林下植物物种组成与多样性。结果表明:胡桃楸林灌木层植物种类随林龄增加而逐渐增加,草本层植物种类则逐渐减少,存在明显的时空动态;幼龄林和中龄林草本层以披针叶薹草Carex lancifolia,大油芒Spodiopogon sibiricus,草乌Aconitum carmichaeli和龙芽草Agrimonia pilosa等为优势种,近熟林和成熟林则以蓝萼香茶菜Rabdosia japonica和白屈菜Chelidonium majus等为优势种;幼龄林和中龄林灌木层以小叶鼠李Rhamnus parvifolia和荆条Vitex negundo var.heterophylla等为优势种,近熟林和成熟林则以红花锦鸡儿Caragana rosea,小花溲疏Deutzia parviflora,毛叶丁香Syringa pubescens和暴马丁香Syringa reticulata var.mandshurica等为优势种。不同林龄胡桃楸林下灌木层与草本层4个物种多样性指数存在显著差异(P0.05):灌木层物种多样性指数中,随着林龄的增加,Simpson指数从0.598 0增加到0.787 9,Shannon-Wiener指数从1.183 9增加到1.835 6,Pielou均匀度指数从0.682 0增加到0.839 0,Margalef丰富度指数从0.979 0增加到1.614 9,均呈现连续增加的趋势;草本层均匀度指数随着林龄的增加从0.884 6增加到0.987 2,表现为连续递增趋势,其余指数中,Simpson指数从0.843 6减少到0.759 4,Shannon-Wiener指数从2.120 9减少到1.673 9,丰富度指数从1.951 7减少到1.347 1,均随着林龄的增加呈持续递减的趋势。不同林龄胡桃楸林下灌木层和草本层物种丰富度均存在极显著差异(P0.001),由幼龄林到成熟林,灌木层物种丰富度从3.385 7逐渐增加到6.340 0,在成熟林阶段达到最高值;草本层的变化规律与灌木层呈现完全相反的趋势,随着林龄的增加,林下草本层植物的种类逐渐减少。用半变异函数模型模拟,均匀度指数和Simpson指数为球面模型,ShannonWiener指数和丰富度指数则更符合指数模型,研究区的物种多样性为中等的空间相关性,结构性因子所占比例为0.584~0.681,随机性因子所占比例为0.319~0.416。建议该区科学合理地规划景区建设及道路开发,并对当地居民的种子采集等活动进行管理。     

马尾松林生态系统碳贮量研究

对湖南省不同年龄阶段的马尾松林生态系统的碳贮量进行了研究。结果表明:马尾松幼龄林、中龄林和成熟林生态系统总碳贮量分别是120.47、161.18t.hm-2和187.29t.hm-2,乔木层占总碳贮量的比重分别是16.23%、34.09%和38.81%,且表现为乔木层幼林碳贮量增长迅速,中龄林以后长势降低,从乔木层各部分器官碳贮量的分配来说,枝条、树干和根随林龄的增加而增加,而树皮和树叶则相反。土壤层占总碳贮量的比重分别是81.18%、62.93%和59.06%,可见,土壤层是马尾松林生态系统碳贮量的主体,含碳量随着土壤厚度的增加而减少,且主要集中在土壤的表层,其中0～40cm的碳贮量贡献最大。林下灌木层、草本层和凋落物层碳贮量的积累与林龄的变化并不一致。中龄林灌木层、草本层和凋落物层的碳贮量最大,成熟林次之,幼龄林最小。     

福寿林场杉木人工林林下植物物种多样性研究

选择3种不同龄组的杉木人工林,研究林下植物物种的组成及多样性的变化。结果表明,不同龄组杉木人工林在1 800 m²样地内林下植被的物种数在28～36之间,物种数差异不大,但其主要物种的生态习性差异明显。其中幼龄林30种,中龄林36种,成熟林28种。草本层的物种多样性指数 D在0.705 8～0.829 0之间、H在1.709 1～2.515 7之间,中龄林>幼龄林>成熟林。灌木层的物种多样性指数D在0.880 3～0.923 6之间、H在2.338 9～2.695 0之间,中龄林>成熟林>幼龄林,整体上灌木层高于草本层。     

不同林龄对宝天曼自然保护区锐齿栎林土壤物理性质及其水源涵养功能差异性的影响

为了探讨不同林龄锐齿栎林分土壤物理性质及水源涵养功能差异,在宝天曼自然保护区开展了相关研究.结果表明,不同林龄土壤各层容重大小顺序均为成熟林＞幼龄林＞中龄林;对于最大持水量、毛管持水量、最小持水量、总孔隙度、非毛管孔隙度,各层土壤大小顺序均为中龄林＞幼龄林＞成熟林,不同林龄上述指标随土壤加深均是逐渐减小;不同林龄锐齿栎森林水源涵养功能物质量从大到小分别为:中龄林,17.82 ×105 t· hm-2;幼龄林,15.75×105 t·hm-2;成熟林,14.47×105 t hm-2.     

生物炭对不同林龄杉木人工林林下植被的影响

近年来杉木人工林地地力衰退日趋突出,林下植被对人工林地力有一定的影响,因此在福建三明莘口教学林场洋顶工区内选择3种发育阶段不同的杉木人工林设立样地,设计施生物炭(木炭、竹炭)及不施炭共3种处理,对样地内林下植被的种类、数量、地径、高度、冠幅、盖度等指标进行调查,研究生物炭对不同林龄林下植被的影响。结果表明,施炭3年后,不同林龄林下植被优势物种的种类和重要值发生了改变,物种多样性指数、均匀度指数、生态优势度指数也有所变化,表现为幼龄林灌木层竹炭处理对照木炭处理,草本层竹炭处理木炭处理对照;中龄林灌木层竹炭处理对照木炭处理,草本层对照木炭处理竹炭处理;成熟林灌木层草本层均是对照竹炭处理木炭处理。施生物炭对不同林龄的影响大小具体表现为成熟林中龄林幼齡林,木炭处理竹炭处理。     

不同发育阶段马尾松人工林生态系统碳贮量研究

对福建马尾松幼龄林、中龄林和成熟林生态系统中各组分的含碳率和碳贮量进行了比较研究。结果表明,不同发育阶段马尾松乔木层和凋落物层的含碳率为48.12%~52.59%,表现为成熟林最大、中龄林次之、幼龄林最小,0~100 cm土壤层含碳率亦表现出同样的规律,而林下植被层含碳率则表现为中龄林最大、幼龄林次之、成熟林最小;随林龄增大,马尾松林乔木层、凋落物层和土壤层碳贮量均逐渐增加,决定了生态系统总碳贮量亦逐渐增加,成熟林生态系统碳贮量为183.94 t/hm2,分别是幼龄林和中龄林的1.72倍和1.20倍,这种差异主要是由乔木层碳贮量的差异引起的。