辽东山区落叶松-水曲柳混交林植物多样性和土壤特性研究

【目的】研究落叶松-水曲柳混交林林下植物多样性和土壤理化性质,为科学评估落叶松-水曲柳混交后生态系统的稳定性和长期生产力提供理论依据和技术支撑。【方法】在辽东山区以24～28年生落叶松-水曲柳混交林（LF）、落叶松（Larix gmelinii）纯林（LL）和水曲柳（Fraxinus mandschurica）纯林（FF）为研究对象,分析林下植物物种多样性和土壤理化性质的差异及其相关性。【结果】落叶松-水曲柳混交林、落叶松纯林和水曲柳纯林分别出现26科33属36种、31科42属45种和27科43属48种植物。草本层植物以薹草、野大豆、蝙蝠葛为主,灌木层植物以卫矛、忍冬为主。在草本层,不同林型间除了丰富度指数表现为FF＞LF=LL外,其他指数总体上均表现为LF＞FF＞LL;在灌木层,丰富度指数和多样性指数均表现为LL＞LF＞FF,均匀度指数表现为LL＞FF＞LF。除全磷外,不同林型的土壤全氮、铵态氮、硝态氮、有机质和有效磷含量均呈现出随土层深度增加而减少的趋势。在0～10 cm土层,落叶松-水曲柳混交林的土壤铵态氮、全氮和有机质含量高于纯林,而土壤硝态氮、全磷和有效磷含量却低于纯林。3种林型的土壤全磷和有效磷均较低,表明辽东山区土壤总体呈现磷素缺乏。植物多样性指数与土壤理化性质存在显著的互作效应。灌木层物种多样性与土壤理化性质相关性较高,总体上各个物种多样性指数与土壤全磷、有效磷、全氮、铵态氮和硝态氮含量相关性较高。草本层物种多样性与土壤理化性质相关性较低,只有落叶松纯林中物种丰富度指数（S）与0～10 cm土层土壤全磷和有效磷含量、10～20 cm土层中有效磷含量呈显著负相关关系。植物多样性指数与土壤理化性质的相关性也进一步证实了混交林由于硝态氮含量高,其草本多样性高;而有效磷含量低,则灌木多样性差。【结论】落叶松-水曲柳混交林植物多样性优于落叶松纯林,2种林型林地土壤理化性质存在一定差异,营造针阔混交林有利于增加植物多样性及提高土壤肥力。     

太行山南麓栓皮栎群落结构特征分析

对太行山南麓的23个栓皮栎群落的物种组成、群落结构、物种多样性以及土壤状况进行了初步调查研究,结果表明,在太行山南麓栓皮栎林群落中共有维管束植物89种,分属37科78属.生活型谱以高位芽植物最多.群落空间结构特征表明,该地区栓皮栎群落成层现象非常明显,分为乔木层、灌木层和草本层.乔木层物种多样性指数不高,群落物种丰富度和多样性指数主要受灌木层和草本层影响.群落的物种丰富度、物种多样性指数反映出基本一致的趋势,不同层次的Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数的趋势是草本层>灌木层>乔木层.群落土壤呈弱碱性,土壤中速效氮、速效钾及阳离子交换量与有机质均呈极显著性正相关,且随着土壤深度的增加而减少.     

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。      

枞阳大山不同演替阶段群落特征研究

按森林进展演替方向从次生灌丛到马尾松阔叶落叶混交林,将该地区森林群落划分为3个演替阶段,即次生灌丛(Ⅰ)、马尾松纯林(Ⅱ)和马尾松阔叶树混交林(Ⅲ)。采用"以空间换时间"的方法,对枞阳大山3个不同演替阶段群落结构特征和植物多样性进行调查分析。结果表明:①该地群落共出现植物42种(包括乔、灌、草),分属23科38属。②群落从次生灌丛到马尾松阔叶树混交林演替趋势明显。从丰富度指数和Shannon-Wiener指数来看,乔木层3个演替阶段差异显著,灌木层部分差异显著,草本层差异不大。从均匀度指数来看,乔木层马尾松纯林阶段与针阔混交林阶段差异极显著,灌木和草本层差异不显著。研究表明,枞阳大山天然次生林处于以常绿树种为主的马尾松林向以落叶树种为主的化香+枫香+麻栎+马尾松混交林群系演替阶段,处于相对稳定的进展演替状态。     

子午岭林区山杨林、辽东栎林及其混交林植物多样性的变化

为了研究混交林群落植物多样性,对黄土高原子午岭林区山杨纯林、辽东栎纯林及山杨-辽东栎混交林3种林型植物多样性的变化进行了研究。结果表明,子午岭林区由先锋群落(山杨纯林)向顶极群落(辽东栎纯林)演替的过程中,其群落物种丰富度指数与植物种类多样性均呈下降趋势,而混交林类型是处于演替的中间过渡阶段,所以其物种丰富度与植物种类多样性也介于以上两种林型之间,即山杨纯林>山杨-辽东栎混交林>辽东栎纯林。山杨纯林、山杨-辽东栎混交林和辽东栎纯林的群落物种丰富度指数(Gleason指数与Margalef指数)与植物物种多样性指数(Shannon-Wiener指数)在草本层、灌木层及乔木层均呈下降趋势,除辽东栎纯林的乔木层外,Pielou均匀度指数在乔木层、灌木层和草本层差异较小。植物种类多样性与森林群落稳定性之间存在一个最优点,植物种类的多样性并不能完全代表群落的稳定性,但却是反映森林群落稳定性的必要条件。     

杉木-厚朴混交林林下物种多样性研究

以福建建瓯顺阳溪东村15年生杉木-厚朴人工混交林及杉木纯林为研究对象,对林下植被的物种组成及多样性变化的差异进行比较,结果表明:杉木-厚朴混交林有林下植被35种,杉木纯林仅21种;混交林分中出现喜光物种,且优势地位明显上升,杉木纯林的优势种以阴生物种为主.混交林中灌木、草本和层间植物物种的Simpson多样性指数(D)和Shannon-Wiener多样性指数(H)均高于杉木纯林,在各林层中从大到小依次表现为灌木、草本、层间植物.杉木-厚朴混交林可明显改善林分空间结构,显著提高林下植物的丰度和多样性,有利于林内生物多样性和生态功能的恢复.     

晋西黄土区蔡家川流域不同退耕林地的物种多样性研究

为了研究晋西黄土地区不同退耕林地下的物种多样性,基于14个样方内植被数据,通过丰富度指数、多样性指数、Simpson指数、均匀度指数研究晋西黄土地区主要植被群落的物种多样性.结果表明,14个样地共记录了102种高等植物,草本层种类73种,灌木层包括乔木幼树共31种,乔木层12种;不同类型森林群落内部各层的群落多样性基本都表现为:草本层＞灌木层＞乔木层;但在山杨(Populus davidiana)次生林和山杨辽东栎(Quercus liaotungensi)次生林中灌木层高于草本层.群落之间灌木层物种多样性:次生林＞人工林,以山杨次生林和刺槐(Robinia pseudoacacia)纯林多样性最高;草本层物种多样性:人工林＞次生林,刺槐侧柏(Platycladus orientalis)混交林和油松(Pinus tabulaeformi)人工林的多样性最高,刺槐人工林和山杨辽东栎次生林草本多样性最低.不同林分灌木层和草本层的丰富度表现为,灌木层:次生林＞混交林＞纯林;草本层:纯林≥混交林＞次生林.β多样性显示,混交林相比较于纯林与次生林之间差异小.研究结果表明混交林比单一树种造林有更高的群落物种多样性,低密度造林能够提高群落物种多样性.创造林隙供灌木和小乔木生长以及营林初期采用乔灌草搭配造林能够加快群落演替,促进植被恢复.     

酸枣人工混交林涵养水源功能研究

分别从林冠层、灌木层、草本层、凋落物层及土壤层对酸枣×马尾松、酸枣×杉木混交林及马尾松、杉木纯林涵养水源功能的研究结果表明：林分组成结构的不同导致了其涵养水源功能的较大差异．不同林分的持水量大小排序为：酸枣×杉木混交林＞酸枣×马尾松混交林＞杉木纯林＞马尾松纯林．林分不同层次的持水量大小排序为：土壤层＞林冠层＞凋落物层＞灌木层＞草本层．酸枣混交林具有比其纯林更好的涵养水源功能     

黔中地区马尾松-杜鹃植物群落多样性研究

为研究黔中地区马尾松-杜鹃群落的物种组成及结构特点,并为人工营造松马尾松-杜鹃植物群落景观提供理论依据,采用典型样地调查法对群落进行调查。结果表明:研究地共记录植物50科78属91种,乔木层的建群种为马尾松,灌木层建群种为杜鹃,除此之外,分布较广的为禾本科、菊科、忍冬科、蔷薇科植物。灌木层与草本层Simpson指数无显著差异,灌木层、草本层在Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener指数高于乔木层且差异显著,马尾松与杜鹃在乔灌层次中优势明显。马尾松-杜鹃植物群落乔木层中乔木种类较少,灌木层中物种较为丰富,整体呈现草本层灌木层乔木层趋势,样地之间存在明显差异。不同样地的马尾松-杜鹃群落的伴生植物存在差异,植物多样性在不同植物群落空间层次上有差异,草本层植物在数量和种类上占绝对优势,其次是灌木层。     

晋西黄土区蔡家川流域不同退耕林地的物种多样性研究

为了研究晋西黄土地区不同退耕林地下的物种多样性,基于14 个样方内植被数据,通过丰富度指数、多样性指数、Simpson 指数、均匀度指数研究晋西黄土地区主要植被群落的物种多样性。结果表明,14 个样地共记录了102 种高等植物,草本层种类73 种,灌木层包括乔木幼树共31 种,乔木层12 种;不同类型森林群落内部各层的群落多样性基本都表现为：草本层>灌木层>乔木层：但在山杨（Populus davidiana）次生林和山杨辽东栎（Quercusliaotungensi）次生林中灌木层高于草本层。群落之间灌木层物种多样性：次生林>人工林,以山杨次生林和刺槐（Robinia pseudoacacia）纯林多样性最高;草本层物种多样性：人工林>次生林,刺槐侧柏（Platycladus orientalis）混交林和油松（Pinus tabulaeformi）人工林的多样性最高,刺槐人工林和山杨辽东栎次生林草本多样性最低。不同林分灌木层和草本层的丰富度表现为,灌木层：次生林>混交林>纯林;草本层：纯林≥混交林>次生林。β多样性显示,混交林相比较于纯林与次生林之间差异小。研究结果表明混交林比单一树种造林有更高的群落物种多样性,低密度造林能够提高群落物种多样性。创造林隙供灌木和小乔木生长以及营林初期采用乔灌草搭配造林能够加快群落演替,促进植被恢复。     

不同林木凋落物分解对土壤性质的影响

杉木、马尾松和檫树３种林木凋落物室内混土培养的结果表明：杉木、马尾松凋落物分解造成土壤ＰＨ值下降;杉木凋落物的分解还使土壤水解氮和有效磷缺乏,耐檫树和马松处理则能提供比对照更多的有效养分。３类凋落物分解均能显著增加过氧化氢酶、脲酶、纤维麦和多酚氧化酶的活性,其中檫树处理的过氧化氢酶和脲酶活性最强,杉木凋落物并未使土壤多酚氧化酶活性高于其他处理,但它能很好激活纤维素酶的活性。     

武夷山针阔混交林的群落多样性

通过测定群落内乔木层的重要值、灌木层的Shannon-Wiener(H′)指数和Pielou(J)均匀度指数,以及郑元润改进后的M. Godron稳定性指数,对武夷山4个不同类型的针阔混交林群落进行所处演替阶段的分析和群落稳定性研究。结果表明：(1)群落A(杉木Cunninghamia lanceolata Hook.、马尾松Pinus massoniana Lamb.+赤杨叶Alniphyllum fortunei Makino.)处于从针叶林向针阔混交林演替阶段的中期;群落B(马尾松+细柄蕈树Altingia gracilipes Merr.)处于从阔叶马尾松林向阔叶混交林演替的中期;群落C(马尾松+甜槠Castanopsis eyrei Tutch.)处于从针阔混交林向阔叶混交林演替的中后期;群落D (杉木+赤杨叶)处于从针阔混交林向阔叶混交林演替的初期;(2)群落内灌木层的物种构成及多样性将影响并决定群落演替的方向;(3)4个针阔混交林乔木层仍有大量针叶树种存在,稳定性测定坐标值远离20/80这个点,表明这些森林群落均未达到顶级群落阶段,处于不稳定状态。     

福建典型人工林两栖动物生态位分析

2011 年69 月,在福建省将乐县国有林场不同林龄的人工林中,选择具有典型性的杉木纯林和杉木鄄马尾松 混交林2 种林型,分别设置3 块对比实验样地,采用围栏陷阱法冶对不同人工林植物群落特征和两栖动物生态位 特征进行研究。结果表明:1)人工林林龄对两栖动物生态位的影响高于人工林树种组成对两栖动物生态位的影 响,灌草层物种多样性规律和两栖动物生态位宽度规律一致;2)同科两栖动物间生态位重叠较大,竞争较为激烈; 3)两栖动物对人工林林龄变化的适应性和植物不同,在成过熟林中生态位宽度变窄、数量下降。      

珍稀濒危植物堇叶紫金牛生存群落结构特征及物种多样性

以浙江省建德市绿荷塘森林公园堇叶紫金牛Ardisia violacea生存群落为对象,应用标准样地法和每木调查法调查了群落种类和结构特征,并用群落学方法计算了群落内乔木层各树种的重要值,采用Shannon-Weiner指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数分别研究了群落内3个样地中乔木层、灌木层、草本层的物种多样性,并根据胸径级频率分布的形状,将主要乔木层树种的种群结构分为3种类型.结果表明:该群落资源丰富,共有维管束植物116种(含变种),隶属于47科79属.从生活型上区分来看,堇叶紫金牛生存群落中共出现木本植物83种,其中针叶树2种,常绿阔叶树48种,落叶阔叶树33种,群落以小高位芽植物和矮高位芽植物的种类较多.根据分布生境、群落结构和种类组成,可以将堇叶紫金牛生存群落分为3个类型:甜槠Castanopsis eyrei-栲树Castanopsis fargesii林,杉阔混交林和杉木Cunninghamia lanceolata人工林.在垂直结构方面,大体包括乔木层、灌木层、草本层,此外还有一些层间植物,而且种类较为丰富,并且3种类型群落的高度结构大致相同.在3个样地中灌木层中的物种丰富度指数均为最大.杉阔混交林中草本层的Shannon-Weiner指数最大,而甜槠-栲树林和杉木人工林中灌木层Shannon-Weiner指数最大.Simpson指数在甜槠-栲树林和杉木人工林中乔木层最大,而在杉阔混交林中灌木层最大.主要乔木层种群结构为单峰型的枫香Liquidambar formosana,拟赤杨Alniphyllum fortunei,马尾松Pinus massoniana为阳性乔木树种,无正常更新能力,在演替后期比较稳定的群落中,将最终衰退消失;间歇型的青冈Cyclobalanopsis glauca,木荷Schima superba,乌药Lindera aggregata等为不连续生长型,更新具有波动性和机会性,介于顶极群落先锋种和优势种之间;逆J-字型的杉木、甜槠、栲树、山矾Symplocos caudata等常绿阔叶乔木树种,为顶极群落的优势种.     

广西主要人工林土壤微生物动态特征

根据广西区杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana Lamb)、桉树(eucalyptus)3种人工林分布情况,按其在各县市的分布权重选取不同龄级(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林)典型样地,样地面积20m*50m,采用网格法采集表层土壤(0cm-10cm),采用稀释平板涂抹法测定土壤微生物数量,氯仿熏蒸法测定土壤微生物生物量。结果表明:3种人工林各林龄阶段土壤可培养微生物中,细菌数量占有绝对优势,幼龄、中龄、过熟龄阶段微生物数量大小顺序为:杉木>桉树>马尾松,杉木幼龄、马尾松、桉树近熟林微生物数量在各自的林型中最大。微生物生物量碳(Cmic)在杉木幼龄林、马尾松中龄林、桉树过熟林最大,微生物生物量氮(Nmic)在杉木过熟林、马尾松和桉树幼龄林最大,微生物生物量磷(Pmic)在杉木成熟林、马尾松幼龄林、桉树近熟林最大,杉木Cmic、Nmic、Pmic随着林龄的递增呈现出先降低后上升的趋势,马尾松和桉树微生物量随林龄的变化规律不明显。土壤Nmic与土壤细菌数量、真菌数量具有显著的(P<0.05)分形关系,其余的微生物量和微生物数量均不存在分形关系。     

松材线虫病入侵对紫金山马尾松林植物群落演替的影响

[目的]探索松材线虫病入侵30余年紫金山马尾松林植物群落结构特征及演替进程。[方法]对松材线虫病危害前为马尾松林,现为阔叶林、针阔混交林、马尾松林的植物群落结构、Margalef物种丰富度(S1)、个体数量、Shannon-wiener多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J)、Simpson生态优势度(C)及重要值进行了调查、分析和比较。[结果]紫金山原马尾松林植被群落正处在被地带性混交森林植被群落逐渐替代的不同演替阶段;3种植被群落乔木层主要树种相互间具有相关性,这种相关性与马尾松重要值的消涨密切关联,马尾松重要值的消涨除受到松材线虫病的影响外,还受到植树造林、直播造林、卫生伐、森林抚育等人为因素的影响;3种植被群落灌木层均未见马尾松,灌木层主要树种的相对密度消涨除了人为因素的影响外,树种的生态适应性和生理生态功能的差异是其中重要的原因;3种植被群落草本层以阔叶林中物种最为丰富,马尾松林草本层种类多于针阔混交林,草本层植物种类分布对环境有极大的依赖性;现在的马尾松林、针阔混交林、阔叶林乔、灌层中的植物种类、S1和H'均呈递增趋势,与C的变化趋势相反,H'和J的变化趋势不一致,原马尾松林整体朝着马尾松阔叶混交林、落叶阔叶混交林、常绿落叶阔叶混交林方向进行演替。[结论]该研究可为紫金山森林培育提供指导。     

湘西北小流域植被恢复区土壤酶活性及养分相关性

研究了湘西北女儿寨小流域马尾松天然林、杉木人工林、杜仲人工林、油桐人工林、润楠次生林、毛竹杉木混交林及荒草灌丛7种典型植被恢复模式下的土壤酶活性、综合指数及土壤酶活性与土壤养分的通径相关关系.结果表明:不同植被恢复模式土壤脲酶、蔗糖酶、脱氢酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、蛋白酶、磷酸酶活性的变化范围分别为0.15～0.59...     

长沙市城郊森林土壤酶活性及其与土壤理化性质的相关性

为了解长沙市城郊森林土壤肥力的总体状况,以期为长沙市城郊森林土壤的利用、维护和改良提供理论依据,研究了长沙市城郊地区马尾松(Pinusmassoniana Lamb)混交林、杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.) Hook)混交林、香樟(Cinnamomum camphora(L.) Presl.)纯林、枫香(Liquidambar formosana Hance)纯林和湿地松(Pinuselliottii)纯林5种典型林分土壤的脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶、纤维素分解酶及其与土壤理化性质的关系。结果表明:各林分土壤密度偏高,但土壤通气性能良好,并且各林分除有机质含量中等外,其他养分指标均为低或很低水平,肥力水平低下;杉阔混交林的脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶和纤维素分解酶的活性最强,而枫香纯林的酶活性最弱。相关分析表明:4种酶与pH值均呈不同程度的负相关,且与土壤纤维素酶活性达显著负相关,但4种酶与土壤肥力状况呈显著或极显著正相关关系,影响土壤肥力的大小。综合运用4种土壤酶能更好地代表土壤肥力状况,是较理想的土壤质量指标。     

杉木—木荷混交林土壤肥力与水源涵养功能的研究

[目的]研究杉木—木荷混交林土壤肥力与水源涵养功能。[方法]通过对23年生杉木—木荷混交林以及杉木纯林的生物量和土壤进行调查。[结果]与纯林相比,混交林更能促进林木生长,混交林中的杉木的平均树高、平均胸径比纯林中的杉木分别提高了20%、18.97%。混交林林分的总蓄水量为1 947.98 t/hm2,纯林林分总蓄水量为1 640.16 t/hm2,混交林能明显降低土壤容重,增加土壤孔隙度,改善土壤水分状况,同时混交林比纯林具有更好的改土培肥作用,0～20 cm土层中,混交林土壤的有机质、全氮、全磷、速效钾、有效磷、水解氮分别比纯林中提高34.05%、47.66%、19.29%、55.04%、49.15%和20.63%,而在20～40 cm土层中各种养分均得到不同程度的提高。[结论]与纯林相比,混交林的营造对林木生长、土壤的物理性质、土壤肥力以及水源涵养均具有良好的改良作用。     

枫香与不同树种混交林的培肥土壤功能

为掌握枫香Liquidambar formosana与不同树种混交林改良地力的效果,采用标准地调查法,通过测定枫香与不同树种混交林及杉木Cunninghamia lanceolata纯林的土壤肥力指标,进行枫香与不同树种混交林培肥土壤功能的比较研究。结果表明:与杉木纯林相比,营造枫香混交林后林地土壤的水分物理性质得到一定改善。由于混交林枯落物归还量及其分解速率高于杉木纯林,使枫香混交林土壤的养分状况也得到明显改善,枫香 杉木、枫香 马尾松Pinus massoniana,枫香 鹅掌楸Liriodendron chinense混交林0~20 cm土层土壤有机质分别比杉木纯林提高5.19%,27.71%和17.75%。不同枫香混交林土壤的肥力状况明显优于杉木纯林。表4参9