青海高寒区不同人工林配置下草本群落生态位研究

以青海大通高寒区的青海云杉林、华北落叶松林、白桦林、云杉白桦混交林4种人工林群落为研究对象,运用Levins生态位宽度指数及Pianka生态位重叠指数,对不同人工林群落下草本群落的生态位宽度及生态位重叠度进行计算,从生态位角度揭示了不同树种配置下草本群落的生长状况,结果表明:不同人工林下草本群落的广生态幅物种不同,针阔叶混交林更有利于林下草本群落的生长和发育。生态位重叠指数表明:一般情况下,生态位较宽的物种之间存在较大的生态位重叠,但在一些林分中,生态位较窄的物种之间也存在着较大的生态位重叠,这种现象可能是不同草本种群对有限环境资源激烈竞争的体现,针阔叶混交林下草本种群在有限的空间中对资源的利用更加充分。     

砒砂岩区人工油松林下草本植物的生态位特征

[目的] 探究砒砂岩区油松（Pinus tabuliformis）人工林下草本植物生态位特征,为当地油松人工林维护生物多样性和群落稳定提供基础数据。[方法] 选取长势良好的油松林地,实地调查记录各样地草本植物的类型及数量、平均株高及盖度等基本情况;基于调查数据,采用Shannon和Levins生态位宽度指数、Levins生态位重叠指数及生态响应,分析油松人工林下草本层植物生态位特征。[结果] ①砒砂岩区油松人工林草本层植物共计35种,其中本氏针茅的生态位宽度指数最大,表现出较强的适应性,明显处于群落优势地位。②整体生态位宽度及生态位重叠指数普遍不高,林下草本物种存在分化现象。③林下草本物种有37.15%的物种为发展物种,62.86%的物种为衰退性物种,14种优势物种中,11类属于发展性物种,其中资源占有量较大的物种为本氏针茅（0.188 5）、阿尔泰狗娃花（0.053 1）、糙隐子草（0.037 9）。[结论] 砒砂岩区油松人工林下草本植物种间竞争微弱,群落物种对资源环境的利用能力欠佳。主要优势草本物种绝大部分处于发展阶段,表明现阶段油松人工林群落趋于相对稳定状态。     

铁矿废弃地不同恢复模式主要植物种群生态位特征

运用Levins生态位宽度指数和Pianks生态位重叠指数,初步分析了大田县铁矿废弃地不同恢复模式主要植物种群生态位特征。结果发现:①马尾松在R1、R2和R4模式中均有最大的生态位宽度,表明马尾松在铁矿废弃地有较强的利用资源的能力;②从R1模式到R4模式,草本层最大生态位宽度从耐贫瘠、耐干旱的盐肤木逐渐转变为喜肥的宽叶雀稗,表明工程措施和乔灌草模式的综合应用使其草本群落初步具备了缓冲外界干扰的能力;③不同恢复模式生态位宽度大的物种,其一般也有较高的生态位重叠,表明生态位宽度较大的物种间有较一致的利用资源的偏好。     

青海大通退耕还林工程区的林木耗水特性

 为了给退耕还林工程建设的树种选择提供依据,2002—2003年,通过实地观测并应用PenmanMonteith方程和定位通量法,对青海大通黄土高寒区自20世纪80年代陆续退耕还林后营造的青海云杉、紫果云杉、华北落叶松、白桦、青杨和沙棘进行了林木耗水特性研究。结果表明:2种方法测算林地蒸散的月平均相对误差是57%。中龄林的青杨沙棘混交林、白桦纯林、青杨灌木混交林和白桦青海云杉沙棘混交林的生长季蒸散总量为488～538mm,其中蒸腾量占蒸散总量的74%～79%,林地土面蒸发总量占蒸散总量的10%～12%,林地无地表径流产生;处于幼龄生长阶段的紫果云杉、青杨、华北落叶松、青海云杉混交林生长季蒸散总量为450～510mm,其中蒸腾总量占蒸散总量的45%～69%,林地土面蒸发总量占蒸散总量的16%～44%,地表径流量占林地降水量的1%～6%。大部分林分6—8月的蒸腾耗水量占全年的80%。     

放牧率对高寒混播草地主要植物种群生态位的影响

对垂穗披碱草/星星草混播草地不同放牧率下22种植物种群优势度和生态位分化规律的研究结果表明:不同放牧率下混播草地的建群种相同,而次优势种和伴生种发生了明显变化;不同放牧率下混播草地的建群种垂穗披碱草因其高度和发达的根系成为竞争的优胜者,抑制了星星草的生长,因而其生态位宽度最大,为0.956,星星草次之,为0.821;不同放牧率下混播草地的建群种垂穗披碱草、星星草和侵入种早熟禾与其他植物种之间(除了草、紫羊茅和乳白香青)及彼此之间的生态位重叠均较大,而同属的鹅绒萎陵菜、多裂萎陵菜和雪白萎陵菜之间以及生活型相近的小嵩草、矮嵩草和青海苔草之间的生态位重叠也较大。这说明具有相同形态特征或生活型的物种之间生态位重叠较大,且生态位宽度较大的物种与其他种群间也有较大的生态位重叠,但分布于放牧演替系列两个极端的种群间生态位重叠较小。     

青海大通退耕还林地林分水分生产力研究

 为了解青海东部黄土高原寒区退耕还林地人工林的水分生产力水平,2001—2003年对青海省大通县退耕还林的人工林进行了群落蒸散测算、标准地生物量调查和解析木分析,并研究了青杨灌木混交林、白桦紫果云杉混交林、华北落叶松纯林、紫果云杉纯林、白桦纯林等11种林分类型退耕还林人工林的林木水分生产力。结果表明:1)3 000株/hm2左右密度的林分是该区较为适宜的造林密度标准;2)在目前的技术经济水平条件下,2 1003333株/hm2密度的青杨灌木混交林成林、白桦纯林、紫果云杉纯林和白桦紫果云杉混交林水分生产效率居所有林分之首,其水分生产力指标可作为该地区常规造林技术条件下乔木成林的水分生产力标准;3)3000株/hm2左右密度的青杨灌木混交林、白桦紫果云杉混交林、紫果云杉纯林和白桦纯林成林的水分生产潜力基本达到了目前当地林木的最大生产能力。表明上述林分类型的造林模式可作为今后退耕还林工程和林业生态工程建设的发展方向。     

半干旱地区植被恢复过程中林下植被生态位特征的研究

应用生态位理论,以黄土半干旱区6个不同密度林分林下草本层植被为研究对象,以林分密度作为资源轴,以物种重要值为生态位计测的状态指标,对林下植被进行生态位计测和分析,揭示林内资源环境利用状况。结果表明:林下植被的生态位宽度值普遍较小,其中阿尔泰紫婉、铁杆蒿等生态位宽度较大,这与无林地相似,同时物种间生态位重叠并不普遍,重叠度普遍不大,各种对间对资源的共享趋势不明显,生态位发生分离,显示了林下植被状况差。     

岷江源区主要灌木种群生态位研究

对岷江源区植被及其环境因子系统取样调查的基础上,研究了30种主要灌木种群在土壤水分、全N、速效P、速效K、pH和土壤有机质6个资源维上的生态位特征。尖叶栒子、峨眉蔷薇、高山绣线菊、金露梅、南川绣线菊、窄叶鲜卑花、高山柳、甘青锦鸡儿的生态位宽度较高,对环境有较强的适应能力,形成了该地区的优势种群;伏地栒子、小果小檗、沙棘、沙柳、喜阴悬钩子、尖叶茶藨子、康定柳、山桃等种群的生态位宽度较小。生态位宽度较小的物种并非不是群落的优势种,取决于种群分布的范围和均匀程度。种群在各个资源维上的生态位宽度表明对不同资源空间的利用能力和适应性不尽相同,各个资源维上所有种群生态位宽度和的大小依次为速效K>速效P>全N>有机质>水分>pH,表明物种对土壤pH和含水量资源的利用能力较低,对速效K和速效P的利用能力较高。岷江源区主要灌木种群对不同资源的利用能力与干旱河谷植物种群有较大的差异。     

北川河流域森林冠层结构对林下植被多样性的影响

通过在青海省西宁市大通县宝库林场设置样地,研究5种主要林分森林冠层结构对林下植被的影响。选取沙棘林、白桦林、青海云杉林、华北落叶松林和青海云杉落叶松混交林这5种主要林分,每种林分设置6个样地,在样方4角及中心设置灌木和草本样方,共设置30个乔木样方,150个灌木和草本样方,进行样地调查,并且利用鱼眼镜头相机在样方内对冠层进行拍照,获得冠层结构(林隙分数、叶面积指数、叶倾角)和林下光照(冠下直射光量子通量密度PPFD、冠下散射PPFD、冠下总辐射PPFD)。结果表明:1)各林分灌草层在物种丰富度、多样性、均匀度方面具有一定差异,其中:在物种丰富度方面,5种林分草本层都要高于灌木层,且通过单因素方差分析发现个别林分之间存在极显著差异;在物种多样性方面,除白桦林外,其他几种林分草本层均优于灌木层;在物种均匀度方面,沙棘林灌木层最低,青海云杉林在草本层中最低;青海云杉落叶松混交林在物种多样性各指标方面要高于单纯的青海云杉林和落叶松林。2)通过典型分析发现,冠层结构和林下光照之间有显著性关系,且林隙分数和林下总光照在冠层结构和林下光照2组变量中权重最高;林隙分数与灌木层物种多样性指数和均匀度指数之间呈极显著负相关,与灌木层物种丰富度之间相关关系不显著;林隙分数与草本层各多样性指标均呈不显著负相关;冠下总辐射与草本层各多样性指数之间呈显著性正相关。3)光照对草本层生长发育的作用显著高于冠层结构;而冠层结构特别是林隙分数影响着灌木层的形成,因灌木层对光照的需求低于草本层。     

高寒区不同树种配置对林下植被物种多样性的影响

以高寒区的青海云杉林,白桦林,华北落叶松林,青海云杉白桦混交林,青海云杉华北落叶松混交林5种人工林群落为研究对象,通过样地调查和地表植被调查,分析了不同树种配置对林下物种多样性的影响。结果表明:不同群落间物种多样性有较大差异,混交林相对纯林具有更高的物种多样性;而且在青海云杉和华北落叶松混交的这种配置下,其林下植被在物种丰富度指数、物种多样性指数、生态优势度指数和物种均匀度指数上均表现为最大。因此,建议在该地区适当扩大青海云杉和华北落叶松混交林的种植面积,以充分发挥人工林的水土保持功能并提高地表植被的物种多样性。     

寒冷高原黄土丘陵浅山区退耕还林模式及造林技术

针对寒冷高原的特点,在对青海省大通县浅山退耕还林区立地类型划分的基础上,提出了退耕还林与绿色生态产业建设相结合,退耕还林与土地合理利用相结合,退耕还林与提高农民经济效益相结合的发展思路。并依此为出发点,对浅山退耕还林区林种、树草种、综合治理模式进行了优化配置,提出了适合寒冷高原黄土丘陵浅山区的退耕还林模式及综合造林技术,为该地区及其类似地区退耕还林工程建设提供了技术基础。     

北沟林场天然次生林植物群落结构及物种多样性研究

为了对森林群落结构及其物种多样性进行深入研究,掌握其发展变化规律,以便为有效开展生物多样性保护提供可靠依据,以河北省围场县北沟林场天然次生林为研究对象,从Raunkiaer生活型、多样性指数等方面对森林群落结构及物种多样性进行了研究.结果表明:(1)该区天然次生林物种丰富,共计117种植物,隶属58个科99个属;(2)高位芽植物在天然次生林植物群落中优势明显,其次为地下芽植物,其余生活型植物不占优势;(3)群落内部层片结构复杂,优势层片为大高位芽层片和中高位芽层片;(4)各群落的丰富度指数顺序为:草本层＞灌木层＞乔木层;多样性指数在各层之间呈现多样化趋势;而均匀度指数在各层物种之间差异显著,均匀度指数排序为:草本层＞灌木层＞乔木层.     

青海大通退耕还林生态功能综合评价

根据生态经济学原理,采用层次分析法(AHP),建立了黄河上游退耕还林还草综合生态效益评价指标体系和数学模型。以青海大通县为例,对天然云杉林、退耕林地、天然荒草地、天然灌丛等植被类型进行综合生态效益评价,与农田生态系统进行对比研究。评价结果表明:天然云杉林、退耕林地、天然灌丛等类型的生态效益指数均大于农田生态系统,其综合生态效益指数排列顺序为,天然云杉林>退耕林地>天然灌丛>农地>天然荒草地。这一研究结果可为黄河上游退耕还林生态工程建设提供参考。     

青海云杉和华北落叶松混交林林地蒸散和水量平衡研究

2004年5～10月．通过测定青海大通一块退耕地上17年生的青海云杉和华北落叶松混交林树木蒸腾速率的日变化、月变化动态规律以及树木蒸腾总面积来确定混交林的蒸腾量，根据植物的蒸腾量估算树木在生长季的耗水量，进而推算出林地蒸散和水量平衡。研究表明．青海云杉、华北落叶松混交林生长季林地总蒸散量为251.80mm，以林木的蒸发散为主，占总蒸散量的80％，占同期降雨量的58％；灌草蒸散占总蒸散的13％；而土壤蒸发仅为25．71mm，占总蒸散的7％。     

河南省淮河流域不同土地利用方式近地表层的水文效应

对河南境内淮河流域不同土地利用方式下近地表层的凋落物与表层土壤的水文特性及其保水蓄水性能进行测定与分析,结果表明：1）各土地利用方式下的凋落物具有相同特性的吸水过程,4h后吸水速率逐渐下降,24 h可达饱和状态,饱和吸水量差异不大;初始吸水速率以草丛或灌丛的较大,但阔叶林或针阔混交林以及灌丛具有较高的有效拦蓄水量,针叶林通常较小.2）刺槐林（褐土）总蓄水量最大,所有农田土壤的总蓄水量均较小;同一土壤中农田与草丛土壤的水文效应较小,森林与灌丛土壤的相对较大.农田土壤的渗透速率35 min时达稳渗状态且稳渗率较低,其他的在45 min时达稳渗且稳渗率较高;初渗率与稳渗率均表现为森林土壤高于灌丛、灌丛高于草丛,阔叶林比针叶林的稍高.3）不同土地利用方式下土壤的水文效应基本可划分为农田与草丛、森林与灌丛2大类,后者的水文效应相对较大.研究结果可为水土保持对策的制订、营养物质对水体冲击负荷的深入研究提供依据与参考.     

南方红壤区不同植被措施坡面的水土流失特征

植被是南方红壤区水土流失治理的主要措施,为了研究不同的植被措施对坡面产流产沙的影响,以及对坡面侵蚀的抑制效果,在福建省长汀县选择乔灌草、灌草、草本、农作物、乔灌、封山育林、经济林等各植被措施下的标准径流小区,通过观测各种植被措施坡面的产流产沙情况,分析比较各小区的水土流失特征。结果表明植被能较好地调控坡面地表径流和土壤侵蚀。不同植被措施下坡面产流产沙分异规律明显,相对裸地,盖度高的乔灌草、灌草、草本等措施的水土流失量最小,水土保持效果最为明显。在不同的降雨量条件下,不同植被措施的坡面水土流失情况也表现出显著的差异。因此,在未来南方红壤植被恢复与生态环境建设过程中,通过各种植被治理措施的逐步实施,对改善当地的生态环境和水土流失的防治具有重要的意义。     

重庆缙云山不同植被类型对地表径流系数的影响

为探索影响地表径流系数因素的主次关系，利用灰色理论对重庆缙云山不同植被类型的草本层盖度、枯落物厚度、灌木层盖度和郁闭度影响地表径流的因素进行了灰关联分析。结果表明：所选取的植被状况参数对地表径流系数影响的大小顺序是：草本层盖度（0．7720）〉枯落物厚度（O．7445）〉灌木层盖度（0．6661）〉郁闭度（0．6142）；不同植被类型的植被状况对地表径流系数的影响，针阔混交林和常绿阔叶林的植被状况对地表径流系数的影响大，其灰关联度分别为0．6346和0．6185．而楠竹林对地表径流系数的影响最小，其灰关联度为0．5000。灰色关联法分析结果进一步证实了针阔混交林和常绿阔叶林具有良好的水文生态功能。     

云南省砚山县石漠化区域植被修复的物种配置研究

[目的]对石漠化区域人工植被恢复的物种配置方案进行研究,为恢复石漠化地区的生态服务功能,遏制水土流失提供技术支撑。[方法]通过对砚山县不同等级石漠化区域的植被进行实地调查,选取并查明无明显石漠化、潜在石漠化和轻度石漠化3类小区域植物群落结构特征及各物种在群落中的地位。[结果]清香木、栓皮栎是乔木层优势种,火棘、野花椒是灌木层优势种,茅草为草本层优势种,葛藤为藤本植物优势种,它们均具有极为重要的生态价值和经济价值。[结论]结合当地实际情况,提出采用各层乡土优势种并结合引进物种山葡萄等进行石漠化山地乔灌草藤搭配为适合人工植被修复的物种配置方案。