不同间伐强度对华北落叶松人工林林下植物多样性的影响研究

摘要：本文根据承德塞罕坝机械林场各个分场华北落叶松人工林林下植物多样性的调查资料,对林分设置3个间伐强度处理,其密度分别为225株/hm2、525株/hm2、735株/hm2,采用Simpson指数,Shannon-Wiener指数和Gleason指数进行多样性测度分析,探讨不同间伐强度对华北落叶松人工林林下植物多样性的影响。结果表明:间伐改变林下光照环境,促进植物生长,对华北落叶松人工林林下植物的物种多样性产生较大影响,随着间伐强加的加大,华北落叶松人工林林下植物种类、数量明显增加;不同间伐强度区林下植物种类高于对照区1.1－1.4倍,不同间伐强林分林下植物种类的丰富度和多样性明显高于对照区。间伐可提高林下植被的丰富度和多样性,这种效应以中度间伐最为明显。三种不同间伐林分草本层的物种丰富度和多样性均高于灌木层,其倍数为10.7-11.5倍和2.3—4.8倍。不同间伐强度林下植物的密度和盖度随间伐强度的加大而加大,在强度间伐区中可明显看出林下植物的结构层次。     

间伐强度对华北落叶松人工林植被物种多样性的影响

在北京市延庆县营盘村附近低山,对造林密度为5151株/hm2的23a生华北落叶松人工林,设置4个间伐强度处理。5a后,通过比较林下植被组成、外貌及多样性的变化,研究不同间伐强度对华北落叶松人工林群落稳定的影响。结果表明,间伐改变了群落的生活型谱,随间伐强度增大,地面芽植物和地下芽植物所占比重上升,而高位芽植物却呈相反的趋势。间伐强度不同,华北落叶松林下植被的建群种各异。间伐可提高林下植被的丰富度和多样性,这种效应以弱度间伐最为明显。间伐对草本层物种丰富度、多样性影响较灌木层大,而对林下植被分布均匀性影响甚微。因此,及时对郁闭林分进行合适强度的间伐,促进林下植被发育,是实现华北落叶松人工林可持续发展的有效途径。23a初植密度5151株/hm2的华北落叶松选择58.75%左右的间伐强度林下植被发育最优     

林分密度对鲁中山地侧柏人工林林下植被的影响

以鲁中山地50年生不同林分密度（1300~5800株/hm²）侧柏人工林为研究对象,通过对典型样地进行野外调查和室内分析,研究林分密度对林下植被物种丰富度、多样性、均匀度、盖度和生物量的影响,以期为鲁中山区侧柏人工林合理密度的确定提供科学依据。结果表明,供试样地共发现植物42种,隶属31科38属,灌木植物为优势品种。侧柏林下物种多样性指数在样地间的变异性较强,而丰富度、优势度和均匀度指数均为中等变异。随林分密度增加,侧柏林林下物种丰富度显著降低;在林分密度为2600~3000株/hm²时物种多样性指数相对较高。林下盖度、生物量和灌木层高度随林分密度增大也呈明显下降趋势。综合来看,鲁中山地侧柏人工林林下植被受林分密度影响较大,在林分密度低于3000株/hm²时,林下植被物种多样性、盖度和生物量相对较好,有利于稳定生态系统的形成。     

长沙市郊4种人工林林下植被多样性研究

为了探讨长沙市郊4种人工林林下植被的物种多样性,笔者选取丰富度、多样性、均匀度指标,对该地区的林下植被多样性进行分析研究。结果表明：4种林分灌木层的Margalef丰富度指数的变化趋势为：枫香林>樟树林>杉木林>湿地松林,杉木林中多样性指数最小;均匀度指数为：湿地松林>樟树林>枫香林>杉木林。草本层的多样性指数和丰富度指数的变化趋势均为：樟树林>杉木林>枫香林>湿地松林,均匀度指数在湿地松林中最小,与生态优势度相反。灌木层的物种丰富度和多样性指数基本高于草本层,除湿地松林外,均匀度指数为草本层>灌木层,杉木林生态优势度表现为灌木层>草本层,其他3种林分相反。     

八大公山栎类林分空间结构对林下灌木物种多样性影响分析

林分空间结构会显著影响其林下植被多样性,为明确其影响灌木物种多样性的关键因子,以八大公山栎类天然次生林为研究对象,计算混交度、大小比数、开敞度指数以及聚集指数代表林分空间结构,计算Margalef指数、Pielou指数和Auclair Goff指数评价灌木物种多样性,并利用Pearson相关系数分析方法探究两者间的相关关系。结果表明,八大公山栎类天然次生林的林下灌木物种多样性变化与开敞度和林木聚集指数之间存在着明显的相互影响关系。开敞度与Pielou指数、聚集指数与Auclair Goff指数表现出明显的相互影响关系;随着开敞度的增大,Pielou指数增大,即林下灌木物种均匀度不断增加;随着八大公山栎类聚集指数增加,Auclair Goff指数增加,即林下灌木的物种多样性程度不断增长。因此,以调整树种结构为主,综合研究调整林木空间的格局和分布,尤其在林木开敞度、聚集度方面能够起到提高八大公山栎类天然次生林下灌木物种多样性的作用。     

华北落叶松人工林叶面积指数与立地指数、密度、林龄关系模型研究

为进一步研究华北落叶松林生态功能并提高当地森林经营水平,以冀北山地209块华北落叶松林标准地数据为依据,利用统计软件拟合了华北落叶松立地指数模型和以林分密度、林龄及立地指数为自变量,以冠层叶面积指数为因变量的相关关系模型。结果表明,所拟合的华北落叶松冠层叶面积指数与林龄、林分密度及立地指数关系模型具有以下特征：华北落叶松的冠层叶面积指数随密度、林龄、立地指数的增大而增大;在林龄、密度较小情况下,林分未充分郁闭,随密度、林龄增大,冠层叶面积指数的增幅较大,林分郁闭后,冠层叶面积指数随密度、林龄的增幅变缓;立地指数较高林地的叶面积指数值也较大,模型模拟值与实际情况相符合。通过所拟合模型,可以快速获得冀北山地华北落叶松林冠层叶面积指数理论值。     

不同经营模式对马尾松人工林林下植被生物多样性的影响

为了对马尾松人工林在不同阶段不同的经营模式进行评价,本研究以湖南省祁阳县大江林场的马尾松人工林为研究对象,以林下草本植物的Margalef丰富度指数(R)、Simpson指数(D)、ShannonWiener指数(H′)与Pielou均匀度指数(E)为指标,研究无干扰模式、常规模式和近自然模式对马尾松人工林林下植被生物多样性的影响。结果表明:(1)在前期和中期,马尾松林下草本生物多样性指数(Margalef指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数)的大小顺序为:无干扰模式近自然模式常规模式(P0.05);(2)在后期,马尾松林下4个生物多样性的大小顺序为:近自然模式常规模式无干扰模式(P0.05)。因此,在开展马尾松人工林的抚育经营活动时,应根据森林的发育阶段和经营目标,选择制定最适宜的经营方案。     

小五台森林群落特征及林下物种多样性研究

本文根据小五台森林群落的实地调查数据,详细分析比较了各个不同群落类型的物种多样性及相似性。结果表明：小五台山11个森林群落类型中,林下物种共有67种。其中,灌木19种,草本48种。灌木物种丰富度在各个群落中均小于草本层,尤其是落叶松林群落的差异更为显著;草本层以落叶松林、冷杉林为最大。物种多样性两种指数变化趋势相似,栎林、山杨林、落叶松白桦针阔混交林多样性指数较高,其他相对小些。灌木层与草本层的均匀度变化无规律。相似性上灌木层山杨林与落叶松白桦混交林之间共有种最少,相似性最小;草本层相似性系数最大的是云杉桦木针阔混交林与白桦林、白桦林与落叶松白桦混交林。     

青冈栎林分空间结构对林下更新的影响

林分空间结构会显著影响其林下幼树更新。为明确其影响林下幼树更新的关键因子,以湖南省青羊湖国有林场青冈栎林天然次生林为研究对象,测量幼树株数密度、树高、地径和冠幅,计算混交度、大小比数、开敞度指数以及聚集指数代表林分空间结构,评价林下幼树更新情况,并用灰色关联度分析方法探究两者间的相关关系。结果表明,青羊湖国有林场13块青冈栎林样地林下更新幼树有6种,分属于4科5属,分别是青冈栎、苦槠、多脉青冈、南酸枣、黄檀、马尾松,青冈栎在更新幼树中占明显优势,是优势树种,幼树重要值为63.09%。青冈栎林各林分空间结构指数与林下更新指数均大于0.5,关联度较高,综合所有林分空间结构指数对林下更新指数关联度的均值来看,对林下更新的影响由大到小为大小比数>开敞度>聚集指数>混交度,大小比数对青冈栎林下更新影响最为显著。在促进青冈栎天然次生林林下更新时,应以调整林木大小分化程度为主,综合考虑林木空间分布格局的调整方案。     

长汀废矿区生态修复后草本植物多样性研究

研究旨在了解长汀废矿区生态修复后的草本植物多样性情况,以期为该地区的植被恢复和重建提供科学依据。在已经进行生态修复的长汀县河田镇山地废矿区进行猪场沼液的灌溉,设置样地,调查林下草本植物的物种组成,分析林下草本植物的多样性。结果表明:在研究区调查到12种草本植物,隶属7个科12个属;废矿区草本植物多样性指数(Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数)随着海拔的增加而增加;阳面坡的植物多样性指数均大于阴面坡;同个坡向的灌溉猪场沼液的山坡比未灌溉猪场沼液的山坡的草本植物多样性指数大。     

大兴安岭兴安落叶松群落多样性分析

以内蒙古大兴安岭牙克石林管局下属6个林区的兴安落叶松群落为研究对象,通过对群落物种多样性的量化分析,探讨大兴安岭兴安落叶松群落物种多样性分布规律。结果表明：兴安落叶松群落种群物种多样性总数分布范围为0~28种,垂直结构上变化规律明显,草本层物种数最多,其次是灌木层,最小的是乔木层。群落丰富度最大的为阿里河西陵梯林场,主要是灌木层,草本层物种较多。最小的为克一河库亚林场的兴安落叶松群落,该群落草本层物种较小。     

茶园低碳管理方式对结网型蜘蛛群落结构影响

为有效利用茶园天敌控制病虫害,对茶园不同生产管理方式中的结网型蜘蛛进行调查,分析其群落的种类、组成和多样性。结果表明：结网型蜘蛛共采集到16科40种,多刺新园蛛(Neoscona polyspinipes)为优势种;低碳管理茶园(DT)与常规管理茶园(CG)间结网型蜘蛛群落组成存在明显差异,DT比CG的种类和个体数分别高出2.33倍和0.67倍。此外,多样性指数中,DT与CG差异明显,夏秋和冬春茶期间DT比CG分别增加1.39倍和1.05倍;DT均匀性指数数值较大,而CG优势度指数数值较大。主成分分析表明,DT明显向多刺新园蛛、雪银斑蛛(Argyrodes argentatus)、草间钻头蛛(Itatsina praticola)、卡氏盖蛛(Neriene cavaleriei)和温室希蛛(Achaearanea tepidariorum)等结网型蜘蛛群落数量分布较多的方向偏移。由此可知,茶园实行低碳管理,生境结构植物丰富,人为干扰少,有利于保护结网型蜘蛛种类多样性。     

林下茶园蜘蛛群落及叶蝉种群时空结构研究

为有效利用天敌蜘蛛控制茶树害虫,田间调查林下生态模式茶园蜘蛛群落及叶蝉种群动态变化。结果表明,林下茶园的蜘蛛种群数量明显高于常规茶园,且叶蝉种群的数量显著低于常规茶园。从蜘蛛功能群情况看,林下茶园的游猎型和结网型蜘蛛种类和数量相近,而常规茶园主要以游猎型蜘蛛为主。比较林下茶园和常规茶园的蜘蛛多样性,物种多样性指数、均匀性指数、丰富度指数和优势度指数林下茶园均较高。林下茶园蜘蛛种群对叶蝉具有明显跟随现象,对叶蝉的控制作用显著。常规茶园蜘蛛种群数量基本低于叶蝉种群数量,在叶蝉高峰期未起到明显控制作用。     

肉桂人工林生物量回归模型应用研究

为迅速而准确地预测肉桂林分的生物量，以广西防城不同密度肉桂人工林为研究对象，基于线性和非线性关系拟合肉桂树干、树皮、树叶和树枝生物量模型，并估算和比较分析不同密度肉桂人工林地上各器官生物量和林分径阶生物量。结果表明，建立的肉桂各器官生物量最优模型相关系数均达到了0.93 以上。应用模型估算4 个不同密度的肉桂人工林各器官生物量均表现为树干＞树枝＞树皮＞树叶，地上总生物量的变化趋势为密度Ⅱ＞CK＞密度Ⅰ＞密度Ⅲ，肉桂人工林中大径材生物量蓄积的最佳密度是2400株/hm2（密度Ⅱ）。     

利用哑变量研究湘西桤木林分优势平均高与平均高的相关关系

林分优势平均高和林分平均高是立地质量评价的2个重要指标。以78块湘西桤木人工林标准地数据为研究对象,采用数量化方法I分析了地名、林分类型、坡度、坡位、坡向、土壤厚度、土壤类型、自然灾害、公顷株数、海拔、年龄和郁闭度11种因子对高比值（林分平均高与优势平均高之比）的显著性影响程度,选出影响显著的主导因子作为哑变量,确定地名和林分类型（绝对纯林和相对纯林）为显著性影响的主导因子,2个因子对高比值具有显著性影响的可靠性为93.70%和99.96%,选取这2个因子作为哑变量,建立了基于哑变量的林分优势平均高与林分平均高非线性模型和常规的非线性模型,采用确定系数、残差均值、绝对残差均值、相对误差均值和精度5个指标,通过对常规、基于地名哑变量和基于林分类型哑变量的3种非线性模型的建模精度和模型适应性检验结果比较,指出基于哑变量的非线性模型优于常规非线性模型,且基于地名哑变量的模型最优。基于地名哑变量、基于林分类型哑变量和常规非线性模型的建模精度分别为98.65%、97.53%、93.43%,建模确定系数分别为0.9389、0.9266和0.9015,建模残差均值分别为2.16E-09、5.53E-09和2.30E-07,建模绝对残差均值1.0631、1.1323和1.8522,建模相对误差均值分别为0.1197、0.2038和0.2932。研究方法和结果有助于提高建模精度,并为建立区域性通用生物数学模型提供了一种思维方法。     

民勤退耕地物种多样性与土壤养分及其相关性分析

为了研究民勤绿洲退耕地的植被恢复、合理利用植被资源,笔者利用物种多样性理论、养分动态,研究退耕地植被演替过程、土壤养分的变化特征及其相关性。结果表明:(1)民勤绿洲退耕地植被演替过程中,植被恢复分为恢复阶段(退耕1~3年)、多年生草本演替阶段(退耕3~8年)、多年生灌木演替阶段(退耕8~24年)、多年生灌木植物稳定阶段(退耕24~31年),物种多样性也呈现一定的规律:植物群落丰富度指数、多样性指数、Shannon多样性指数、优势度指数在植被恢复过程中呈波动式减小的趋势,而Pielou和Alatalo指数呈波动式增大的趋势;(2)土壤养分在整个植被演替过程中总体呈现消耗—积累—稳定的趋势,演替初期阶段速效K、P消耗较少,演替中期土壤养分消耗较大,演替后期土壤养分处于积累状态,之后逐步趋于稳定状态;(3)物种多样性指数与土壤养分存在不同程度的相关性,Margalef指数与速效K呈极显著负相关,与全N呈显著相关,Simpson指数、Shanon-wiener指数分别与速效K呈极显著负相关,群落优势度指数与速效K呈极显著相关,Pielou指数、Alatulo指数分别与全N、有机质呈显著负相关。