退化第四纪红粘土重建森林恢复27年后群落多样性及稳定性研究

以严重退化第四纪红粘土为研究对象,选择7种模式重建森林恢复27a后的群落多样性及稳定性进行研究,结果表明不同重建模式27a后群落Marglef丰富度指数R为封育马尾松林分>谷坊马尾松林分>竹节沟湿地松林分>种草竹节沟马尾松林分>无谷坊马尾松林分>竹节沟马尾松林分>强烈干扰马尾松林分,而Shannon-Wiener多样性指数H、Simpson优势度指数P和Pielou均匀度指数J均表现为封育马尾松林分、种草竹节沟马尾松林分、竹节沟湿地松林分较大,而竹节沟马尾松林分、谷坊马尾松林分、无谷坊马尾松林分较小。群落稳定性大小顺序为竹节沟马尾松林分>无谷坊马尾松林分>谷坊马尾松林分>封育马尾松林分>种草竹节沟马尾松林分>竹节沟湿地松林分。     

红壤严重侵蚀区不同生态修复类型的土壤侵蚀控制作用

以强干扰的马尾松林为对照,不同生态修复类型(封育、开挖竹节沟、开挖竹节沟+带状种草)的马尾松林为研究对象,研究不同修复类型的土壤侵蚀控制效果。研究结果表明:与对照相比,实施生态修复措施的马尾松林分土壤侵蚀强度明显降低,封育马尾松林、竹节沟马尾松林和种草竹节沟马尾松林土壤侵蚀强度分别比对照低2 332t/hm~2·a、2 414t/hm~2·a和2 456t/hm~2·a。种草竹节沟土壤最大持水量最大,封育林土壤水分渗透速率最高,两者均能减小水流对土壤的冲刷作用,对水分的涵养效果显著,而竹节沟马尾松林能够增加土壤的抗蚀性和抗冲性。总体来看,通过开挖竹节沟和种植灌草等措施对于防治红壤区严重土壤侵蚀具有明显的效果。     

红壤侵蚀地生态修复后水源涵养功能研究

在江西省泰和县老虎山小流域内采用5种模式进行人工森林重建,即设置强烈干扰马尾松林分(模式A)、封育马尾松林分(模式B)、竹节沟马尾松林分(模式C)、种草竹节沟马尾松林分(模式D)、竹节沟湿地松林分(模式E)5种林分,对其林冠层和林下植被层截留、凋落物层持水量以及林地土壤层渗透及贮水性能进行了研究。结果表明:模式E的林冠层及林下植被层截留量最大,模式A最小;模式D的凋落物层持水量最大,其次是模式C,模式B和E相等,为最小;模式B土壤渗透性能最好,其次为模式D,模式E的初渗速率最小,模式A的稳渗速率最小;土壤贮水性能以模式D最大,其次为模式B,模式E最差。试验表明选择适宜的生态修复模式,保护和改良土壤结构,提高土壤层涵蓄水分的能力和土壤渗透性,是提高红壤严重侵蚀地水土保持林水源涵养功能的关键。     

红壤侵蚀区马尾松林下植被特征与土壤侵蚀的关系

针对南方花岗岩发育的红壤侵蚀区,在赣县大田乡选择5个低丘马尾松林,利用植物样方调查方法对样地的地形、土壤、植被、侵蚀沟进行调查和测量,基于获取的数据,利用统计学方法分析植被特征与土壤侵蚀的关系.结果表明：1）马尾松人工林郁闭度低,林木生长状况差,林地阳坡半阳坡植被总盖度仅为36.9％;2）林下灌草生物量低,物种丰富度、多样性、均匀度差,物种较为单一;3）林下植被以草本为主,草本以芒萁为主,其生物量占草本总生物量的75％以上;4）马尾松林下细沟、浅沟发育,土壤侵蚀严重,仅细沟、浅沟流失的土壤厚度达71.2 mm;5）不同坡位的侵蚀沟发育相关性显著,侵蚀沟与坡面的微环境差异明显,尤其是土壤密度和土壤水分差异显著;6）马尾松林下土壤侵蚀量对植被恢复具有抑制作用,但沟壑密度的发育能够提高灌草物种丰富度、多样性,以及促进灌草均匀性分布.     

人工修复措施对严重退化红壤固碳效益的影响

固碳效益是侵蚀退化地水土保持效益的重要组成部分,其对全面评价生态修复意义重大.从人工促进生态修复林分固碳功能出发,以裸露地为对照,不同人工修复措施林分为研究对象,对其碳储量及固碳价值进行了研究.结果表明,人工修复显著增加了植被碳库和土壤碳库的碳储量,强烈干扰马尾松、竹节沟马尾松、种草竹节沟马尾松和竹节沟湿地松植被碳库分别为6.12,6.83,8.20和32.69 t/hm2,其土壤碳库分别为裸露地的1.16,1.37,1.60和2.71倍,固碳总价值分别比裸露地增加了0.36,0.60,0.87和2.78倍.     

武夷山风景名胜区不同森林景观物种多样性特征研究

以武夷山风景名胜区植物群落调查样地资料为基础,运用物种丰富度、多样性指数及均匀度指数对构成该区森林景观的6类森林类型(马尾松林、杉木林、经济林、竹林、阔叶林和茶园)的物种多样性进行测定与分析。结果表明:6类森林景观不同生长型的物种丰富度存在差异,表现为灌木层物种丰富度较高,而乔木层与草本层物种丰富度较低,除个别森林类型外,各森林类型物种丰富度的垂直结构为灌木层>乔木层>草木层;不同森林景观类型的物种多样性亦存在较大差异,总体趋势为阔叶林>马尾松林>杉木林>竹林>茶园>经济林,符合物种多样性的一般性规律,即天然林景观>半人工林景观>人工林景观;基质景观天然马尾松林不同演替阶段的物种多样性随演替进展而逐渐增加。不同研究区物种多样性比较结果表明,武夷山风景名胜区具有较高的物种多样性。     

红壤侵蚀区不同生态修复措施对凋落物量及其养分归还的影响

通过野外定位监测和取样分析,探讨在红壤侵蚀区采取4种生态修复模式(马尾松林、修沟种草马尾松林、修竹节沟马尾松林和封禁马尾松林)27年后,其林分凋落物量及其养分归还动态。结果表明,4种修复措施林分的年凋落物总量分别为3 267.30,3 530.58,3 937.67,4 997.88kg/hm2,说明封禁处理对于提高林分凋落物量效果显著。各修复措施凋落物量呈现明显的季节动态,全年凋落物呈现单峰型,峰值均出现在8月份。4种修复措施(马尾松林、修沟种草、修竹节沟和封禁)凋落物的5种元素(N、P、K、Ca、Mg)归还总量分别33.83,38.90,48.39,64.40kg/hm2,大小顺序为:封禁>修竹节沟>修沟种草>强干扰马尾林,其中N元素的年通量变化为23.33～47.60kg/hm2,P为0.50～0.96kg/hm2,K为5.40～8.62kg/hm2,Ca为4.02～6.33kg/hm2,Mg为0.58～0.89kg/hm2。     

浙江省废弃采石矿区植被重建后物种多样性研究

选取5个物种多样性指数,对浙江省40个养护期内的废弃采石矿区的物种多样性进行了研究,结果表明,(1)浙江废弃采石矿区内植物种类较多,科属组成较为分散.从群落结构组成来看,草本植物为优势群体,草本植物引导种以豆科类植物和禾本科类植物居多.(2)革本、灌木和乔木植物群落丰富度指数和物种多样性指数都表现出一致的变化趋势,草本植物群落的这些指数值明显高于灌木和乔木植物群落,草本、灌木和乔木植物群落的群落均匀度指数都较高.(3)浙江省废弃采石矿区内草本植物乡土物种占主导地位,其中以菊科类植物居多.     

黄土丘陵沟壑区沟坡典型植物群落生长特征

以纸坊沟小流域沟坡7个典型植物群落为调查对象,对其结构特征、物种多样性、盖度、地上生物量进行了系统研究。结果表明:Simpson多样性指数显示为沙棘赖草白羊草柠条苔草茭蒿铁杆蒿;Magarlef丰富度指数表现为草本群落灌木群落,阴坡群落阳坡群落;Pielou均匀度指数为灌木群落草本群落,阴坡群落阳坡群落。灌木群落地上生物量(1.53～5.85 kg/m~2)显著大于草本群落(0.17～0.41 kg/m~2),草本群落地上生物量大小排序为赖草铁杆蒿茭蒿白羊草苔草。植被盖度阴坡草本群落最大,灌木群落居中,阳坡蒿类草本群落最低。沟坡植物群落的Simpson多样性指数、Margalef丰富度指数略低于梁峁坡面的植物群落,Shannon-wiener多样性指数、草本群落地上生物量显著低于梁峁坡。研究成果对于明确黄土高原小流域植被生长特性、优化水土保持措施的空间配置具有重要的指导意义。     

喀斯特环境移民迁出区植物多样性研究

本文运用“空间代替时间”的方法,对移民迁出区的植物多样性进行了调查研究,结果表明：不同植物群落演替阶段草本层物种多样性指数相对较为稳定,而均匀度指数与丰富度指数相对变化较大;各样地灌木层物种多样性指数总体上有缓慢递增趋势;乔木样地乔木层的物种多样性指数基本无变化,但是物种丰富度呈现递增趋势,而均匀度先缓慢上升转而迅速下降;同一群落内物种多样性比较基本上是灌木层〉草本层;乔木林的分层多样性比较表现出灌木层〉乔木层〉草本层的规律。从整个群落总变化趋势看,随着恢复年限的增加和演替阶段的提高,整个群落的物种多样性指数呈明显的阶段跳跃性增长,出现多样性指数乔木林〉灌丛〉草丛的规律。实施环境移民工程10年来,植被群落各演替阶段的物种丰富度与多样性稳步增加,封育后植被恢复效果明显,生态环境得到了极大改善。     

福建省八十里河流域人工恢复马尾松群落植物多样性

研究了福建省长汀县河田镇八十里河流域采用乔灌混交治理措施恢复的马尾松群落植物多样性研究。结果表明 ,严重侵蚀地经过整地、施肥、混交胡枝子等措施治理 18a后 ,林下植物种类增加 ,计有 2 2科 30属 33种。群落的地理成分以热带成分占优势 ,生活型以常绿灌木最多 ,多年生和一年生草本极少 ,高位芽植物在群落中占据主导地位。群落灌木中以胡枝子、黄瑞木、杉木、油茶和赤楠等树种的重要值较大 ,草本以芒萁占绝对优势 ,Shannon- wiener等多样性指数以灌木层最大 ,草本层次之 ,藤本层最小 ,而 Shan-non- wiener均匀度指数藤本层的最大 ,草本层的最小。     

重度火烧对兴安落叶松林群落物种组成及多样性的影响

[目的]研究重度火烧对兴安落叶松林群落物种组成及多样性的影响,为探索森林生态系统恢复与重建提供依据。[方法]以内蒙古大兴安岭兴安落叶松林重度火烧迹地为研究对象,采用分层取样的方法对群落中植被进行调查,分析比较不同恢复年份后兴安落叶松林群落各层物种组成及多样性的差异。[结果]不同恢复年份后群落各层α多样性指数总表现为:草本层灌木层乔木层的趋势。群落物种总数随着恢复时间的推移呈逐渐增多的趋势,这种变化趋势主要出现在草灌层内。群落草本层物种数除1996S(12种)以外(S表示重度火烧迹地,1996S为1996年重度火烧迹地,下同),其他3个恢复年份2012年(4种)、2009年(7种)、2003年(7种)均小于对照(CK,未过火区)(8种),而群落灌木层物种数除2003年(2种)与对照(2种)相当,其他3个恢复年份2012年(4种)、2009年(7种)、2003年(7种)均大于对照。[结论]总体来看,重度火干扰有利于植被的更新与演替。     

华蓥市山区典型林分水源涵养功能评价

为研究南方丘陵山区典型人工林的生长现状和涵养水源能力,选取华蓥市6种林分作为研究对象,通过测定林下枯落物层和土壤层特征,分析比较不同林地枯落物和土壤的持水能力,对林地水源涵养能力进行评价。结果表明:杉木纯林(近自然经营)枯落物现存蓄积量最大,枯落物持水能力排序为杉木纯林(近自然经营)杉木纯林马尾松—檵木混交林(近自然经营)杉木—响叶杨混交林柏木纯林马尾松—杉木混交林;杉木纯林的土壤层总孔隙度、毛管孔隙度、有效持水量均为最优,分别达到67.67%,60.39%,138.11 t/hm~2;6种林地土壤有效持水量大小顺序为杉木纯林杉木纯林(近自然经营)马尾松—杉木混交林杉木—响叶杨混交林柏木纯林马尾松—檵木混交林(近自然经营);综合枯落物层和土壤层持水能力可知,杉木纯林(近自然经营)的水源涵养能力最强,为309.77 t/hm~2,马尾松—杉木混交林最弱。     

Effects of Shrub Islands Created by Rhodomyrtus tomentosa (Aiton) Hassk. on the Growth,Chlorophyll Fluorescence,and Chloroplast ultrastructure of Pine Seedlings in Degraded Land of South China

In degraded land of South China, the shrub Rhodomyrtus tomentosa (Aiton) Hassk. grows in aggregations and creates “shrub islands” with increased soil porosity and soil moisture but reduced soil nutrient content and light penetration. Previous researches indicated that these shrub islands can facilitate establishment of broad‐leaved tree seedlings. Because conifers are commonly used in reforestation projects, we determined whether shrub islands created by R. tomentosa also facilitate coniferous seedlings. Two common conifers, the native Pinus massoniana and the exotic Pinus elliottii, were transplanted on shrub islands and in open spaces (controls) between islands, and their growth, chlorophyll fluorescence, and chloroplast ultrastructure were investigated. Neither of the pine species was facilitated by the shrub islands. P. elliottii grew obviously higher in the open than under the R. tomentosa canopy, while P. massoniana was not facilitated by shrub islands, but it was not hindered either. The reduced growth of P. elliottii on shrub islands was associated with dilation of thylakoids in chloroplasts of mesophyll cells, lowered chlorophyll content, and reduced electron transport rate values. The results of this study indicate that P. elliottii should be transplanted in open spaces, and P. massoniana can be transplanted in open spaces or on shrub islands as part of restoration efforts, and the restoration technology of shrub island should be carefully used in degraded land of South China according to the species identity. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

桂林市尧山桉树及马尾松林春、夏两季土壤碳通量特征

[目的]以广西壮族自治区桂林市尧山地区的4年生桉树林、20年生桉树林和22年生马尾松林为研究对象,旨在研究由森林类型、林龄及其它因子驱动的森林土壤呼吸动态变化特征,并为桉树、马尾松人工林生态系统碳动态模拟提供基础数据。[方法]采用Li-8100土壤碳通量测量系统于2013年3—8月(春、夏两季),分别对这3种林分的土壤呼吸及其组分、土壤温度、土壤湿度进行了6个月的观测。[结果](1)3种林分的土壤总呼吸速率无显著差异。(2)4年生桉树林的自养呼吸速率显著大于20年生桉树林及22年生马尾松林。20年生桉树林的异养呼吸速率显著大于4年生桉树林及22年生马尾松林。(3)土壤温度是影响土壤呼吸及其组分的主要环境因子,3种林分土壤呼吸及其组分与土壤温度均呈显著的指数关系;(4)4年生桉树林的土壤呼吸与土壤含水量的相关性不显著,20年生桉树林的土壤呼吸与土壤含水量呈显著正相关关系,22年生马尾松林的土壤呼吸与土壤含水量呈显著负相关关系。(5)对温度敏感性系数Q10值的分析表明,4年生桉树林的温度敏感性较大,20年生桉树林和22年生马尾松林较小。     

重庆缙云山典型林分的坡面糙率系数及影响因素

根据2008年4月实测数据,以三峡库区重庆缙云山4种典型林分（马尾松纯林、马尾松阔叶混交林、常绿阔叶林和楠竹林）为研究对象,并以农耕地作对照,在野外径流小区实验的基础上,通过曼宁公式,对重庆缙云山林地坡面糙率系数n值进行研究。结果表明：地表糙率系数n值介于0.0079-0.2704之间,其中,马尾松纯林的糙率系数n值最小,马尾松阔叶混交林的糙率系数n值最大,大小排序为马尾松阔叶混交林〉阔叶林〉楠竹林〉马尾松纯林;糙率系数n（y）与枯落物厚度（x）的关系为Y=0.0205e^0.5436x,R^2=0.9237;地表水分渗透量（y）随着糙率系数n（x）增加而增大,其关系式为y=37.25lnx＋188.47,R^2=0.7782。     

南方红壤严重侵蚀地不同恢复年限马尾松人工林生态系统碳储量特征

[目的]研究南方红壤侵蚀地不同恢复年限植被生态系统碳库储量,为该地区马尾松人工林制定合理的森林经营方式提供理论支持。[方法]以福建省长汀县河田镇裸地、不同恢复年限(10,20,30a生)马尾松人工林和天然次生林为研究对象,测定不同恢复阶段林地植被和土壤碳库储量。[结果]马尾松人工林植被恢复能够显著提高植被和土壤碳库储量。10a,20a,30a生马尾松人工林与裸地相比生态系统碳库储量分别增加2.80,3.54,8.56倍,但依然低于天然次生林;马尾松人工林植被恢复能够显著提高表层(0—10cm)土壤碳库储量,而对深层土壤碳库储量影响不显著;不同恢复阶段植被和土壤碳库增加速率不同,呈现非线性增加。[结论]南方红壤严重侵蚀地植被恢复能够增加生态系统碳库储量,但该地区土壤碳库的恢复是长期的缓慢过程。今后应加强南方红壤地区森林植被的保护,避免植被过度干扰和破坏而引起严重土壤侵蚀。     

不同自然降雨等级下不同郁闭度马尾松林的水土流失特征

为揭示南方红壤侵蚀区不同郁闭度马尾松林水土流失的规律,以长汀红壤侵蚀区不同郁闭度(0.2,0.4,0.6,0.8)马尾松林为研究对象,采用标准径流小区观测的方法,利用在2015年观测的37场自然降雨事件构成一个降雨梯度,分析不同郁闭度马尾松林水土流失随降雨等级的变化规律,以及产流产沙量与降雨因子之间的相关性。结果表明:(1)不同郁闭度马尾松林产流产沙量均随降雨等级的增加呈逐渐增大的趋势,且暴雨下增加更为明显;(2)在中雨、大雨和暴雨3种降雨等级下,郁闭度0.2和0.8马尾松林产流产沙量均高于郁闭度0.4和0.6,且郁闭度0.4和0.6马尾松林产流产沙量随降雨等级增加变化较小;(3)在自然降雨梯度下,不同郁闭度马尾松林产流产沙与降雨量和降雨侵蚀力显著相关(P<0.05);(4)逐步回归分析发现,不同郁闭度马尾松林产流回归方程的主要变量是降雨量和最大30 min雨强,而产沙回归方程的主要变量是降雨量和降雨侵蚀力。综上,马尾松林郁闭度过高或过低不利于水土保持,长汀红壤侵蚀区郁闭度0.6马尾松林防治水土流失效果最佳。     

西天山野果林小檗群落特征及物种多样性

[目的]调查西天山野果林小檗群落基本生态特征,为其资源保护、可持续利用和种群修复提供科学理论依据。[方法]选择典型小檗群落随机布置临时样地对其物种组成、垂直结构、种群径级结构及物种多样性进行调查,揭示小檗群落物种组成、群落结构、种群更新等方面的特点。[结果]西天山野果林小檗群落调查样地中共有种子植物19科,47属,50种,其中92.00%为双子叶植物,群落在垂直结构上可分为3层:乔木层、灌木层和草本层;灌木层小檗的重要值为196.25%,群落内各层物种多样性复杂程度总体表现为:草本层乔木层灌木层。该群落中小檗成年个体明显多于幼苗、幼树和老年个体。[结论]西天山野果林小檗群落植物区系温带属性较明显,小檗为群落的单优种与建群种。小檗种群的维持依赖于中龄个体,幼树较少,种群年龄结构呈纺锤状,属衰退型种群。