近自然改造对云南松人工林 群落结构及物种多样性的影响

近自然改造对于调整云南松人工林层次结构、改善林内物种组成和生境条件、促进林分向天然林群落结 构演化具有重要作用。本试验对近自然改造4 年的云南松人工林、对照林分及天然次生林的群落结构和物种组 成进行了研究, 分析探讨了云南松人工林近自然化改造的初步结果和存在问题。结果表明:近自然改造后, 林分 密度降低, 乔木层云南松的重要值下降, 林分混交度提高;灌木层更新种类增多, 多样性增加;草本层物种多样性 变化不大;近自然改造促进云南松人工林物种多样性增加, 群落结构向天然次生林方向演化。     

陕北地区阔叶树种枯落叶对针叶纯林土壤微生物的影响

通过室内培养的方法代替实地混交造林和枯落叶客置实验,研究了陕北黄土高原不同阔叶树种枯落叶对针叶纯林土壤微生物数量的影响。结果表明:在陕北半干旱风沙区(靖边),油松林引入白榆,樟子松林引入旱柳或客置其枯落叶,有利于改善土壤微生物性质;在陕北半湿润黄土丘陵区(黄陵),侧柏林引入桦树,落叶松林引入刺槐、小叶杨、桦树和辽东栎,油松林引入桦树、小叶杨和刺槐或客置其枯落叶,有利于改善土壤微生物性质。     

近自然管理方式对橡胶林根际土壤真菌群落结构和多样性的影响

【目的】探究近自然管理后橡胶林土壤、根际和根表中真菌物种组成和多样性变化,为橡胶林生物多样性恢复和天然橡胶的可持续发展提供理论基础。【方法】在试验场内建立1 ha橡胶林固定样地进行近自然管理,同时建立常规处理和除草剂处理的样地进行对比,基于高通量测序的方法分析土壤、根际及根表中真菌群落结构、多样性和群落功能。【结果】橡胶林进行近自然管理和除草剂处理后,其土壤有机质和全磷含量降低,近自然管理后pH和含水率升高。常规林、近自然管理林和除草剂处理林土壤、根际和根表的主要优势真菌类群是子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota);近自然管理后橡胶林土壤中子囊菌门减少,根际和根表中子囊菌门增加。在OTU水平上进行PCoA分析,土壤和根表中物种组成存在显著差异(P<0.05)。3种橡胶林土壤、根际和根表中真菌的α多样性无显著差异(P>0.05);在OTU水平上的γ多样性分析,根表中近自然管理林的真菌物种总量高于常规林和除草剂处理林;RDA分析结果表明土壤、根际和根表中主要环境影响因子分别为pH、全氮和有机质。通过FUNGuild功能预测,3种橡胶林土壤、根际及根表真菌群落的营养型以腐生营养型为主,土壤中腐生营养型真菌含量高于根际和根表,近自然管理后橡胶林土壤中腐生营养型真菌减少。【结论】近自然管理方式后橡胶林土壤理化性质和养分发生改变,在一定程度上影响真菌的群落结构和多样性,同时增加了土壤中真菌在根表上的富集。     

杉木人工林近自然化改造对林下植被多样性和土壤理化性质的影响

目的研究近自然化改造下杉木人工林物种多样性和土壤理化性质的相关关系及其动态变化,探究改造后林下植被—土壤系统之间的相互影响关系,评估人工经营措施对杉木人工林群落的生态影响,为该区未来杉木人工林可持续经营提供科学依据。方法以中国林业科学研究院热带林业实验中心3种不同经营模式的杉木近自然改造林分和未经改造的杉木人工纯林作为对照,分析林下灌木和草本群落物种组成、植物多样性水平和土壤理化性质差异及其之间的相关性。结果改造后灌木层和草本层的丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和均匀度指数均高于未改造纯林。土壤理化指标在不同经营模式下变化特征不同,土壤含水量、有机质、全氮、全钾和速效钾含量受采伐影响明显（P < 0.05）,均为改造样地大于对照样地,其中有机质含量最高,达56.68 g/kg。土壤含水量、土壤密度与草本植物多样性表现出一定的相关性,而与灌木层多样性指数无显著相关性;有机质与灌木层的Shannon-Wiener指数和丰富度指数均呈现显著正相关（P < 0.05）,与草本无显著相关性;pH值与灌草层多样性指数均无显著相关性。结论改造后杉木人工林土壤全氮、全磷、全钾、速效钾有机质和含水量与林下灌草多样性指数的相关性最为密切,建议采伐后保留450 ~ 600株/hm2配合林下30 ~ 40株阔叶树种补植作为该区域经营指标参考,并重视经营措施下的人工林林下植被多样性与土壤理化性质产生的相互关系。      

千年桐生态林近自然经营对土壤理化性质的影响

在按照近自然经营的原则及措施进行抚育管理和常规经营的千年桐生态林中分别选取3块样地,分析其土样理化性质．结果表明：经过近自然经营后的千年桐生态林土壤的含水量,氮磷钾、有机质含量均高于常规经营的千年桐林;土壤容重、比重和碳氮比则小于常规经营的千年桐林．由此可见,千年桐生态林的近自然经营可有效改善土壤理化状况,提高土壤肥力．     

黄土丘陵区3种典型人工阔叶纯林枯落物分解对土壤性质极化的影响

【目的】探讨黄土丘陵区3种典型人工阔叶纯林枯落物分解对土壤性质极化的影响,为防治森林土壤退化和连栽障碍提供科学依据。【方法】在位于黄土高原中部半湿润黄土丘陵区的陕西黄陵县,选择刺槐、辽东栎和小叶杨3种典型人工阔叶纯林为研究对象,采集林地腐殖质层土壤和枯落物（当年枯落叶及细根）,分别设“土壤+枯落叶”、“土壤+根系”、“土壤＋枯落叶+根系”和土壤不与任何枯落物混合（对照）4种处理方式,进行室内混合培养试验,共培养120 d,分析枯落物分解对土壤生物学和化学性质极化的影响。【结果】1）在刺槐林地,枯落叶分解主要引起土壤pH值、过氧化氢酶活性和微生物数量负向极化,根系分解主要引起pH值、速效磷含量负向极化;但就土壤总体性质而言,枯落叶和根系均引起了正向极化,且根系影响大于枯落叶,二者混合分解对土壤的影响总体表现为相互抑制。2）在辽东栎林地,枯落叶分解主要引起蔗糖酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶活性及速效磷、速效钾含量负向极化,根系分解主要引起过氧化氢酶活性和速效钾含量负向极化;但就土壤总体性质而言,枯落叶分解引起了负向极化,而根系分解引起了较弱的正向极化,且二者混合分解对土壤的影响总体表现为较弱抑制作用。3）在小叶杨林地,枯落叶分解主要引起蛋白酶、过氧化氢酶活性及速效磷含量负向极化,根系分解主要引起蛋白酶、过氧化氢酶活性及微生物数量和速效磷含量负向极化;就土壤总体性质而言,枯落叶和根系均引起了负向极化,且根系影响较明显,二者混合分解对土壤的影响总体表现为相互促进。【结论】从枯落物分解对土壤性质极化影响的总体结果来看,刺槐比较适宜在该地区一定时间内继续连栽,其次为辽东栎,而小叶杨不适宜。     

马尾松人工林近自然化改造对植物自然更新及物种多样性的影响

中国人工林面积居世界第一位,而马尾松是中国人工林面积较大的树种之一,广泛分布于中国的亚热带区域。马尾松适应能力强,耐干旱、瘠薄,是南方低山丘陵区群落演替的先锋树种,也是荒山绿化造林的主要树种,马尾松人工林对生态防护、生态治理有着重大的意义。但是,绝大部分马尾松人工林为人工纯林,生态系统比较脆弱,生态服务功能较差。人工林的近自然改造对于增加林地生物多样性,提升人工林的生态服务功能具有重要意义。2005年,对中国林业科学院热带林业试验中心1993年造林的马尾松人工林进行4种不同强度(50%、40%、30%、20%)间伐后,套种大叶栎(Castanopsis fissa)、米老排(Mytilaria laosensis)、润楠(Machilus pingii)、红锥(C. hystrix)4个乡土阔叶树种,各种套种密度皆为120株/hm²。分别于间伐前(2004年)及2010年对群落生物多样性及人工套种树种生态情况进行调查,结果表明:(1)间伐处理后,自然更新至乔木层的物种种类和数量都有显著的增加,600 m²的样方中,物种数由(2.75±2.56)种增加到(11.17±4.32)种,个体数由(5.75±4.31)株增加到(32.17±19.09)株,群落中乔木亚层的优势种变化不大,主要有南酸枣(Choerospondias axillaris)、水锦树(Wendlandia uvariifolia),枫香(Liquidambar formosana)、破布木(Cordia dichotoma)、白背桐(Mallotus paniculatus)等。新增加到乔木层的物种大都为之前群落中灌木层的种类,主要有三桠苦(Evodia lepta)、鸭脚木(Schefflera minutistellata)、白花龙(Styrax faberi)、中平树(Macaranga denticulata)、黄毛榕(Ficus esquiroliana)、华南毛柃(Eurya ciliata)、罗浮柿(Diospyros morrisiana)、猴耳环(Pithecellobium clypearia)、木姜子(Litsea pungens)、毛黄肉楠(Actinodaphne pilosa)等。(2)间伐处理前,600 m²样方中出现的灌草种类数量为(24.63±4.24)种,间伐处理后,600 m²样方中出现的灌草种类数量为(27.58±3.80)种,不同间伐强度处理后林下灌草的优势种与间伐前大致相同,灌木层优势种为三桠苦,草本层优势种为弓果黍(Cyrtococcum patens)。不同间伐强度处理林分间,灌木层和草本层的物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数均无显著差异,且与间伐前林分也无显著差异。(3)间伐促进了4个乡土树种幼树的生长,随着间伐强度的增加,大叶栎、红锥幼树的高度和胸径显著增长;50%的间伐强度的林分中,阔叶树种幼树的长势要显著好于其他间伐强度,50%的间伐强度最有利于马尾松林下套种的阔叶树种生长。(4)在马尾松林下套种的4个阔叶树种幼树的初期生长有明显差异。总体而言,大叶栎与米老排幼树的早期生长速率要明显高于红锥和润楠。     

盘山金钱松人工林群落改造前后近自然度比较

为比较盘山金钱松人工林近自然化改造6a后的改造效果,对山体和沟谷2个不同立地类型金钱松人工林改造区和对照区的近自然度进行了评价.结果表明:改造区山体和沟谷的金钱松人工林近自然度平均值分别为3.15和2.42,近自然度等级均为Ⅳ,属于近人工林,对照区的近自然度等级为Ⅴ,属于人工林.改造区的金钱松人工林近自然度极显著高于对...     

马尾松近自然改造初期的混交度与分布格局

近自然森林经营被广泛认为是优化森林结构进而实现森林多功能的有效途径。以中国林科院热带林业实验中心（简称热林中心）伏波林场内1993年春季杉木采伐迹地更新造林的马尾松人工纯林为研究对象,按照补植树种的不同,进行4种不同模式的近自然化改造设计和作业,并从林分混角度、林木空间分布格局2个方面对改造效果进行分析。结果表明:近自然化改造后的林分,混交度有了明显的提升,林木空间分布格局从最开始的均匀分布逐渐过渡为聚集分布或随机分布。因此,近自然化改造有利于优化林分空间结构,从而为森林多功能的发挥提供了前提基础。     

广西桉树林取代马尾松林对土壤理化性质的影响

对广西钦州市钦南区巨尾桉林和马尾松林的土壤理化性质进行研究,旨在阐明桉树林取代马尾松林对土壤理化性质的影响。结果表明:①桉树林取代马尾松林后,0～60 cm土层的土壤密度、毛管孔隙度呈下降趋势,而0～20 cm土层的土壤总孔隙度和非毛管孔隙度稍有增加,但差异不显著（P为0.42～0.91）;②土壤最大持水量、毛管持水量和最小持水量相差不大,在各土层中的差异也不显著（P为0.79～0.89）;③土壤养分的变化,除桉树林的土壤全氮和速效钾（0～20 cm）含量比马尾松林低外,全钾、有效磷、交换性钙、交换性镁含量都高于马尾松林,而土壤有机质、pH值、全磷和水解氮相差不大;差异显著性检验结果表明,0～40 cm土层,桉树林与马尾松林的土壤有机质、pH值、全磷、水解性氮、速效钾、交换性钙的差异均不显著（P为0.14～0.99）,0～20 cm土壤全钾和有效磷以及20～40 cm土壤全氮含量存在显著差异（P=0.05）,而交换性镁在0～20 cm和20～40 cm土层存在显著差异（P=0.05）和极显著差异（P=0.008）。说明桉树 林取代马尾松林后,经过10年的林分生长,土壤物理性质和养分含量仍保持基本稳定,具有加速土壤氮素消耗、提高土壤有效磷和交换性镁的作用。      

南亚热带地带性植被优势树种根系的研究

该文研究了南亚热带地带性植被7种主要优势种的根系形态,分析了根系生物量的空间分布和径级分配,初步验证提出的地下分层结构假设。结果表明:种间根系形态差异明显,乔木层优势树种有明显的主根和发达的侧根,林下层树种根系以须根为主。不同径级的根系生物量比例不同,细根（2 mm）最高比例达10.73%,粗根（20 mm）比例在46.43%～81.26%之间,并且种类之间的差异明显。不同物种根系生物量在垂直土层中的分配比例不同。对测定的优势树种而言,该文提出的地下分层结构与地上冠层的分层结构并不完全一致,可能与其生态位宽度、种间相互作用、生境有密切关系。      

南亚热带丘陵3种人工林群落的生物量及净初级生产力

该文采用收获法和标准木法研究了南亚热带3种人工林群落:马占相思林、针叶林(马尾松+杉木)、木荷林(木荷+红荷)的生物量及净初级生产力,为揭示鹤山丘陵人工林的结构功能规律及全球变化生态学的研究提供基础资料。结果表明,林分现存生物量由大到小依次为:马占相思林(176.03 t/hm2)、木荷林(122.91 t/hm2)、针叶林(104.93 t/hm2)。在林分各层次的分配比例中,乔木层所占比例最大,为95.1%～98.7%;灌木层和草本层所占比例较小,尤其是草本层,灌木层为0.9%～4.5%,草本层为0.4%。净初级生产力（NPP）由大到小依次为:马占相思林(25.32 t/(hm2·a))、木荷林(17.93 t/(hm2·a))、针叶林(15.8 t/(hm2·a)),与林分生物量大小呈同样的规律。木荷林乔木层和灌木层的生物量增量所占比例高于另外两种林分,群落结构较复杂,生物量积累呈明显的增长趋势。      

桉树林和针阔混交林对土壤理化性质的影响比较

通过比较南亚热带桉树林(第2代和第1代)和针阔混交林(10～11年生和5～7年生)土壤理化指标的差异,探讨了桉树林和针阔混交林对土壤理化性质的影响.结果表明,与桉树1代相比,桉树2代土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和土壤通气性均有不同程度的上升,桉树1代和2代容重与孔隙度间差异不显著,桉树2代有机质、全氮、全磷、全钾和水解氮均有不同程度下降,而土壤pH值、有效磷和速效钾升高.桉树土壤容重、自然含水量、总孔隙度、毛管孔隙度均低于针阔混交林,表明桉树林土壤中有效水的贮存量变小,而土壤非毛管空隙度和土壤通气性高于针阔混交林,表明桉树林接纳降水和减少地表径流能力优于中幼龄针阔混交林.桉树土壤有机质、全氮、全磷和水解氮含量均低于针阔混交林,对土壤有机质消耗量高于针阔混交林.相关性分析表明,土壤有机质与全氮、水解氮和有效磷呈极显著和显著正相关,有机质与全氮和水解氮相关性最高,表明有机质对全氮和水解氮含量具有重要影响.采用主成分分析法进行综合评价可知,土壤肥力表现为针阔林Ⅰ＞针阔林Ⅲ＞桉树林Ⅱ＞桉树林Ⅳ.     

秦岭华北落叶松人工林群落结构及物种多样性

根据野外样方法调查的3个样地资料,应用方差分析和多重比较方法分析,对秦岭华北落叶松人工林群落结构及物种多样性进行了研究.结果表明:(1)秦岭人工华北落叶松林以纯林为主,林下层次结构简单,是以华北落叶松为建群种,悬钩子、苔草为优势种的群落;植物种数是草本层>灌木层>乔木层.(2)该区华北落叶松人工林为中龄林,华北落叶松分布在几个不同的年龄段;相同年龄的华北落叶松胸径有所不同.(3)各层物种á多样性分析结果均显示出草本层>灌木层的特点.     

杉木人工复层林土壤理化性质变化的初步研究

研究在杉木人工林中套种阔叶树形成复层林后林地土壤理化性质的变化。结果表明:杉木人工林套种阔叶树形成复层林后,土壤的容重降低,在0-20 cm土层中下降了1.8%-3.3%,而土壤最大持水量、非毛管孔隙度、毛管持水量和最小持水量均增加,其中毛管持水量增加了1.4%-7.6%;土壤有机质含量提高了2.9%-9.4%,全N、全P、水解N和速效K等营养成分含量也均有提高。可见,杉木人工林套种阔叶树后有效地改善了林地土壤的理化性质,维持了林地肥力。     

广西桉树林取代马尾松林对植物多样性的影响

对广西钦州市马尾松林和巨尾桉人工林的植物多样性开展研究,旨在阐明桉树林取代马尾松林对植物多样性和植物功能群的影响,促进对桉树人工林的科学认知。研究表明,采伐马尾松林种植桉树后10年,在1 800 m2样地内,桉树林的物种数为95～98种（木本植物50种,藤本17～19种,草本24～28种）,而马尾松林为63～88种（木本植物32～48种,藤本13～24种,草本16种）,两类林分的木本、藤本和总物种数差异不显著（P为0.237～0.937）,而草本植物差异显著（P=0.038）,表明桉树林取代马尾松林将显著增加草本植物的物种丰富度。桉树林取代马尾松林对铁芒萁有显著的负效应,重要值减少50%（P=0.077）,而对五节芒（P=0.057）和东方乌毛蕨（P=0.079）有显著的正效应,重要值提高0.85～3.76倍。桉树林和马尾松林木本植物的Shannon Wiener指数(H′)、Simpson指数(D)和均匀度指数(Jsw)差异不显著（P为0.299～0.957）,而草本植物的H′、D和Jsw差异极显著（P≤0.002）。桉树林取代马尾松林对群落的物种多样性和功能群具有显著的影响,然而,桉树人工林建立过程中采取的采伐、炼山、整地、施肥等措施是导致群落物种多样性和功能群变化的主要原因。      

秦岭油松人工林与次生林群落特征比较

采用标准样地法对秦岭旬阳坝地区油松Pinus tabulaeformis次生林与人工林进行了群落学调查研究,旨在比较天然油松林遭砍伐后经过自然恢复或人工栽植恢复40a左右群落的特征差异。结果表明：天然恢复次生林有维管植物66科104属134种,人工林有维管植物73科104属125种,2种群落含1～2个种的科均较多;人工林与次生林共有种为70种,种类组成相似系数为53.03%。2种群落的垂直结构相似,都分为乔木、灌木和草本3层,乔木层又分3个亚层;人工林乔木层、灌木层密度低于次生林,草本层密度高于次生林。2种群落物种多样性指数中,Shannon-Wiener指数、Margalef指数和Richness指数的大小顺序均为灌木层〉草本层〉乔木层,Simpson指数均为乔木层〉草本层〉灌木层,Evenness指数的变化不一致,天然次生林为灌木层〉草本层〉乔木层,人工林为灌木层〉乔木层〉草本层;次生林乔木层的物种丰富度指数显著高于人工林,而均匀度指数显著低于人工林;人工林与次生林灌木层各多样性指数无明显差异;人工林草本层的优势度显著高于次生林。人工林凋落物厚度显著高于次生林,土壤营养指标在2种群落间均无明显差异。上述结果说明,经过40a左右的恢复,人工林与次生林群落特征已达到一定程度的相似性,油松适合作为该地区的造林树种恢复天然植被。表9参21     

云南松原始林群落结构特征及物种多样性分析

运用植物群落学的调查方法,对云南省永仁县白马河林场的云南松Pinus yunnanensis原始林的群落特征及物种多样性进行了研究。结果表明:云南松原始林以云南松纯林为主,林下层次结构复杂,物种丰富。高位芽植物在云南松原始林内分布最多(46.1%),其后依次为地上芽植物(25.9%),地面芽植物(14.0%),隐芽植物(13.3%)和一年生植物(0.7%)。生活型谱反映了云南松原始林在其生长季节处于温热多湿的环境。云南松林木株数在径级分布上及在不同年龄段上均表现为中间多,两边少,趋向于对称性概率分布,表明了云南松原始林在演替过程中具有较好的稳定性。云南松原始林的Simpson指数、Shannon-Winener指数和Pielou均匀度指数Jsw,Jsi分别是云南松次生林的4.6,3.7,3.9和4.6倍,表明云南松原始林具有更丰富的物种多样性。图2表2参15     

川北白云山地区不同密度下亮叶桦人工林群落结构和物种多样性

【目的】对川北白云山地区20年生亮叶桦Betule luminifera不同密度人工林群落结构及物种多样性进行探究,以期为该区亮叶桦人工林可持续经营提供依据。【方法】采用典型样地法,分别选择川北白云山地区现存的低密度(1 050~1 150株·hm~(-2))、中密度(1 450~1 550株·hm~(-2))及高密度(2 150~2 250株·hm~(-2))亮叶桦人工林群落作为研究对象,研究川北白云山地区不同密度下亮叶桦人工林群落结构和物种多样性特征。【结果】共记录到植物110种,隶属于52科91属。高、中和低密度下群落的物种数依次为59、42和57种;从群落结构来看,中、高密度下群落物种多集中于中径级,即胸径为[5,11)cm,低密度下群落物种多集中于高径级,即胸径为[11,17)cm,3种密度下群落物种的高度级结构相似,物种多集中于中高度级,即高度为[9,13)m;不同密度下群落各层次物种丰富度指数(D)、Shannon-wiener指数(H)和Simpson优势度指数(H')等均表现为乔木层灌木层草本层;在乔木层中,群落各物种多样性指数在中密度下最高,低密度次之,高密度最低;草本、灌木层D和H均表现为:低密度中密度高密度。【结论】中等密度(1 450~1 550株·hm~(-2))更利于川北白云山地区亮叶桦人工林多样性的维持及树种的自然更新。