黄土丘陵区人工和天然油松林物种多样性比较

以甘肃省正宁县中湾林场为研究点,采用标准样地调查法,应用物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数分析了人工油松林和天然油松林群落α多样性动态特征、群落结构特征及群落相似性。结果表明,人工油松林和天然油松林均具有比较丰富的物种组成,分别为69种和57种,两种群落多样性指数变化规律一致,依次为灌木层、草本层和乔木层。群落总体的多样性除Pielou指数的最大值出现在阴坡的天然林外,群落总体的物种丰富度、Simpson指数、Shannon指数均在阴坡的人工林达到最高峰,表明生长在阴坡的人工油松林,其群落总体的多样性指数较大。不同坡向的天然林群落相似性显著高于处于不同坡向的人工林,无论在物种组成还是在多样性及群落空间结构上,天然林和人工林均具有较高的相似性。在黄土丘陵区通过适当人工抚育措施可以有效地增加林下植被的种类和盖度,促进人工林的生长发育。     

不同林龄杉木人工林的林下植被与土壤理化特性

[目的]比较不同林龄杉木人工林林下物种多样性及其与土壤理化性质间的相关性。[方法]以福建农林大学莘口教学林场幼林龄(5年生)、中林龄(15年生)和成熟林(24年生)杉木人工林为研究对象,调查林下植被高度、种类以及覆盖度等生长状况,比较不同林龄杉木人工林林下植被多样性和土壤理化特性,并探讨两者间的相关性。[结果]灌木层的物种种类随着林龄增加而降低,而草本层则呈上升趋势。灌木层物种丰富度指数、优势度指数、多样性指数均随林龄的增加呈下降趋势,而均匀度指数则不断升高;草本层各多样性指数均随林龄的增加呈先升高后降低的趋势。不同林龄林分间土壤理化性质存在一定差异,但持水量、土壤孔隙度及有机质、全氮、全钾含量均随林龄的增加呈上升趋势。[结论]中龄林和成熟林的林下植被均匀度普遍高于幼龄林;灌木层植物对杉木人工林林下生境变化的适应能力更强,而草本层植物对环境的变化更为敏感,且生长周期短;成熟林林下土壤肥力有所提升,适当缓解了地力衰退。     

宁南黄土区典型人工林下草本植物群落多样性特征

以宁南黄土区4种典型人工林(山杏林、山桃林、山杏×沙棘混交林、山杏×柠条混交林)为研究对象,通过采用样方固定法和群落多样性指数计算,比较分析了宁南黄土区人工纯林和混交林林下草地物种组成、物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数等变异特征。结果表明:(1)草地群落种类组成在不同林分中总体呈现多年生草本与1年生草本伴生,且多年生草本优势较明显;(2)4种林分下重要值综合分析也表明不同人工林地植物群落发生了重要的变化,而且不同的林分类型对草本层植物群落的组成及其重要值变化差异明显;(3)4种林分下草地植物群落多样性变化规律,即生态优势度表现为山杏林山杏×沙棘混交林山桃林山杏×柠条,均匀度表现为山杏×柠条山杏×沙棘混交林山杏林山桃林,丰富度指数和多样性指数均表现为山杏×柠条山桃林山杏林山杏×沙棘混交林;(4)4种林分下植被的总盖度和生物量均表现为2016年高于2017年,主要受区域降水量影响。     

荒漠草原人工柠条林草本层植被的结构与动态

为系统认识柠条林草本层植被的物种组成特征及其动态变化规律,把握灌草结构及人工林系统的演变趋势,采用空间换时间的方法,以天然草地为对照,搭建一个由不同林龄样地构成的研究序列,并开展灌丛内外植被季节性动态的跟踪监测与分析。结果表明:1)对照草地和柠条林地草本层物种共计25种,分属于8个科23个属。16a柠条林物种数最多(16种),随着林龄的增大,物种数逐渐减少,中亚白草和隐子草等多年生禾草开始出现,但是优势种以一年生短命植物为主。物种多样性指数则随林龄增长呈先增长后下降的趋势。2)草本层植被盖度、生物量与物种数的季节动态主要受降水、气温变化的影响,但是灌丛的存在显著延滞了草本层植被经历春季干旱后的生长恢复速度,并以25a柠条林的生长节律变化最为突出。3)林龄显著改变了灌丛内外草本层植被盖度以及灌丛内草本层植被生物量的季节动态,林龄与季节因子间存在显著的交互作用。综上所述,荒漠草原人工柠条林草本层植被的结构与动态是林龄、季节以及空间异质性等因子交互作用下的产物,伴随人工柠条林的衰败,群落存在逐步向地带性植被演替的趋势,但是在以一年生短命植物为主要优势物种情况下,系统稳定性的维持和演替方向还存在诸多的不确定性。     

不同林龄油松人工林林下植物对不同间伐强度的短期响应

分别选取中龄林(30 a)、近熟林(40 a)和成熟林(50 a)的油松人工林按株数量进行弱度(30.4%~35.7%)、中度(42.9%~45.4%)和强度(55.8%~58.8%)间伐并设置对照(0)处理,研究间伐后2 a间各林龄油松人工林下植被对不同间伐强度的响应情况。结果表明:间伐初期(2 a内),林下灌木、草本物种数均随间伐强度的增强而增多,强度间伐使林下旱中生植物减少,中旱生、中生植物增多;间伐增加了油松林下植被层优势种数量,林下植物密度、总盖度随间伐强度增强而增大,植被层垂直结构分化更加明显;间伐提高了林下灌木、草本层生物多样性指数,Shannon-Wiener指数对间伐效果表现更为敏感,林下植被层生物量随间伐强度增强而增加。间伐对油松人工林林下植被发育的影响是显著的,短期影响效果为强度间伐能够良好的促进林下植被发育。     

不同抚育措施对尾巨桉人工林生长动态及其林下植被多样性的影响

为研究块状和扩穴连带2种抚育措施对尾巨桉人工林乔木层及林下植被生长的动态影响,选择福建省华安县西陂国有林场的尾巨桉人工林进行3 a定位观测研究。结果表明:2种抚育措施下的尾巨桉人工林树高、胸径和单株材积差异均显著,扩穴连带抚育处理的尾巨桉人工林树高、胸径和单株材积生长均最高; 2种抚育措施的尾巨桉人工林林下植被存在差异,块状抚育处理在增加林下植被数量上有较大优势; 2种抚育措施林下植被丰富度、群落盖度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数最大的均是块状抚育处理。因此,以尾巨桉生长量为主因子时,建议采用扩穴连带抚育;以林下植被为主因子时,建议采用块状抚育。     

太原东山林场油松人工林物种多样性研究

应用TWINSPAN将40个样地进行分类,分为10个群丛,使用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数研究油松人工林群落类型、群落结构。结果表明,10个群丛的物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数的变化趋势基本一致,且较好地反映出群丛的差异受人工林所处生境影响;群丛结构方面,丰富度指数和多样性指数大小为灌木层草本层(大多数群丛),优势度指数和均匀度指数大小为草本层灌木层。结合油松人工林所处生境综合分析得出,人工林的演替更新不仅可以丰富物种组成,还可改善林下生境,及时抚育可以促进林下油松幼苗的自然更新。研究人工林群落类型、结构和演替更新情况可为油松人工林的精细抚育与合理经营提供依据。     

桉树人工林灌草层物种多样性和群落结构的动态特征

【目的】研究桉树(Eucalyptus robusta)人工林灌草层物种多样性与群落结构的动态特征,为桉树人工林生态系统的稳定性维护与林业经济可持续发展提供参考。【方法】以四川桉树人工林(4 a、5 a、6 a、7 a、8 a)为对象,采用空间序列代替时间序列及典型样地法,探究5种年龄桉树人工林林下灌草层物种多样性与群落结构的动态变化。【结果】①共记录到维管植物210种,隶属80科154属,4～8 a灌草层物种总数减少了1/4,株数变动率为-24.3%;4 a、8 a物种稀少,中间3年(5～7 a)植被生长良好,5 a时灌草层科属种数目均达到演变序列顶峰。②群落优势种特征由喜光喜湿向耐阴耐贫瘠演变,野牡丹(Paeonia delavayi)和五节芒(Miscanthus floridulus)作为建群种分别在灌木和草本层中长期稳定存在。③林下物种多样性在5～7 a维持较优水平,灌、草层物种丰富度指数(D)与Shannon多样性指数(H)动态趋势不一致,但都于5 a时达到顶峰;二者在Simpson优势度指数(H')与Pielou均匀度指数(JSW)的动态变化上恰好相反。④灌草层平均密度随年龄增大均先升高后下降;平均高度5年间略有波动但总体上升。⑤一定范围内桉树密度升高有利于灌木和草本层物种多样性提升,而林龄、郁闭度、平均胸径和平均树高与林下植被生长呈显著或极显著负相关。【结论】桉树人工林林下灌草层物种多样性和群落结构稳中有变,中间3年(5～7 a)物种丰富度与林分稳定性最佳,种间、种内竞争及乔木层结构变动是主要影响因子。     

黄土区蔡家川流域刺槐人工林林下物种多样性

为了给晋西黄土区蔡家川流域刺槐Robinia pseudocacia人工林恢复状况评价以及植被配置提供理论依据,采用样地调查的方法,选取刺槐人工林为研究对象,对照当地油松Pinus tabulaeformis人工林和天然次生林,进行林下物种多样性研究。结果表明:①刺槐人工林林下物种共有37种,包括灌木8种,草本29种,灌木层以蔷薇科Rosaceae植物为主,草本层以菊科Compositae和禾本科Gramineae植物为主。②刺槐人工林林下α多样性小于天然次生林,与油松人工林之间的差异较小。③刺槐人工林林下草本层β多样性指数大于灌木层;刺槐林与天然林的β多样性大于刺槐林与油松林的。④刺槐人工林林下植被相似度不高,不同刺槐林样地之间物种种类存在较大的差异,尤其是草本层。晋西黄土区蔡家川流域刺槐人工林林下植被仍具有较大的生长繁殖空间,物种多样性还有待提高。     

栓皮栎人工林林下物种多样性的影响因子

以物种丰富度指数(S)和Shannon-Wiener多样性指数(H)反映北京平谷区四座楼自然保护区栓皮栎(Quercusvariabilis)人工林林下物种多样性特征,采用一般线性模型结合方差分析研究环境因子与林下物种多样性的关系,最后通过逐步回归分析找出影响林下物种α多样性的主要环境因子。结果表明:影响栓皮栎人工林灌木层和草本层物种多样性变化的主要环境因子是有区别的,影响灌木层α多样性变化的主要解释因子是林分光照条件(如林冠空隙比例)和地形因素(如坡度),而影响草本层物种α多样性变化的主要解释因子是林龄。这些差异既与灌木、草本植物的生理生态特性有关,也反映了群落内部不同层次间复杂的相互作用。     

小陇山林区不同密度油松人工林林下物种多样性研究

【目的】研究油松人工林密度对林下植物多样性的影响及二者的关系,提出维持植物多样性、人工林生态系统稳定性及其健康状况的合理林分密度。【方法】以小陇山林区5种不同密度30年生油松人工林为研究对象,分析油松人工林林下物种的重要值、丰富度指数、多样性指数、均匀度指数和相似系数随林分密度的变化规律。【结果】①油松人工林林下共出现植物23科38属50种。随着林分密度的增大,林下物种数逐渐减少,灌木、草本层物种组成发生变化。②不同密度油松林林下灌木层和草本层植物丰富度指数、多样性指数,随林分密度的增加基本表现出减小趋势。③各指数与林分密度的相关性分析表明,灌木层和草本层的丰富度指数、草本层的均匀度指数与林分密度均表现出较高的相关性,其中草本层均匀度指数与密度呈显著负相关关系。④随着林分密度的增大,林下共有物种减少,相似系数逐渐降低。【结论】密度对人工油松林林下植物多样性有一定影响,但未达到显著水平;密度为1717～1867株/hm2时,林下物种丰富度指数、多样性指数、Alatalo指数均达到最高,表明此密度是林下植被生长发育较为合适的密度,能够保障林下植物多样性的维持。     

章古台地区人工林林下草本植物群落结构特征

[目的]研究章古台地区不同人工林林下草本植物群落的结构特征.[方法]以章古台地区的樟子松(Pinus sylvestris var.mongoli-ca)、赤松(P.densiflora)、油松(P.tabulaeformis)、彰武小钻杨(Populus×Xiaozhuanica W.Y.Hsu et L.cv.Zhangwu)4种人工林为研究对象,调查林下草本植物的种类、数量、高度、生物量等,分析其在物种组成、生长状况、多样性等方面的差异.[结果]4种人工林林下分布草本植物共21科36属39种.不同树种林下草本植物组成及分布间存在较大差异,其中樟子松林、赤松林、油松林下形成了以马唐为主要优势种的草本植物群落.樟子松林下盖度和生物量最大,彰武小钻杨的盖度和生物量最小.通过比较4种人工林林下草本植物群落的多样性指数,认为彰武小钻杨林下草本植物群落中没有绝对优势的草本植物,不确定性较高,草本植物分布不均匀;樟子松林下形成了以马唐和虎尾草为主的、稳定的、分布均匀的草本植物群落.[结论]从4种人工林草本植物群落的结构特征看,要加强对赤松林、油松林和彰武小钻杨林的经营管理.     

不同林龄马尾松人工林林下植物多样性研究

为了探明马尾松人工林林下植物多样性,在广西田林县乐里林场境内选择4、6、14年生马尾松人工林设置样地,研究了林下植物多样性的变化规律.结果表明:①3种林龄马尾松林林下灌木层种类显示4年生(47)＞6年生(38) ＞14年生(30);而草本层种类则显示6年生(32)＞4年生(30) ＞14年生(23)的规律.②林下灌木层的丰富度指数、Shannon-Wiener指数分别为30～47、2.4989～3.1513,随着林龄的增加而递减,而Simpon指数、Jsw指数和Jsi指数则依次为0.8901～0.9387、0.7230～0.8135和0.9096～0.9521,变化规律为4年生＞14年生＞6年生.③林下草本层的丰富度指数为6年生＞4年生＞14年生;而Shannon-Wiener指数、Simpon指数、Jsw指数和Jsi指数的变化规律为6年生＞14年生＞4年生.     

山西太岳山不同林龄华北落叶松林土壤微生物群落结构特征

  目的  分析不同林龄华北落叶松人工林土壤微生物结构特征变化规律,阐明土壤微生物群落结构特征对林龄变化的响应机制及关键影响因子,为人工林可持续经营和探讨土壤微生物群落对环境变化反馈机制提供理论依据。  方法  以不同林龄华北落叶松人工林为研究对象,基于土壤微生物群落结构、土壤理化性质和林下植被特征等指标,采用冗余分析探讨土壤理化性质和林下植被特征对土壤微生物群落结构的驱动机制。  结果  研究结果表明林龄变化对土壤理化性质和微生物群落结构特征均存在显著影响,其中土壤温度、含水率、pH值、全碳、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮含量均随着人工林年龄的增加而显著增加,土壤有效磷含量则表现出相反的变化规律（P < 0.05）。林龄增长也提高了土壤革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌和放线菌含量,但真菌与细菌以及革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌的比值呈下降趋势。林下灌木、草本层物种多样性也表现出随林龄增加而增长的变化趋势,不同林龄间差异则均未达显著水平。冗余分析结果表明本研究选取的土壤理化性质和林下植物物种多样性指标共同解释了土壤微生物群落总变异的86.1%,土壤含水率、温度、有效磷、硝态氮含量、灌木层丰富度指数和草本层丰富度指数则分别解释了微生物群落结构变异程度的22.7%、18.4%、11.8%、10.6%、7.9%和5.6%。  结论  土壤微生物群落结构特征、土壤理化性质和林下植物物种多样性（灌木层和草本层）均受到林龄变化的影响,并且土壤温度、含水率、有效磷、硝态氮和林下植物物种多样性是引起不同林龄人工林土壤微生物群落结构变化的关键驱动因子。      

不同林龄次生林繁殖鸟类群落结构

采用样线调查法对40~80 a不同林龄次生林繁殖鸟类群落结构开展了研究。结果表明:随着林龄的增加,次生林繁殖鸟类群落组成有显著差异,不同林龄次生林的优势种不同。不同林龄鸟类群落的Simpson多样性指数差异极显著,Shannon-Wiener多样性指数差异显著,二者均呈现早期上升、中期下降、后期增加并趋于稳定的变化趋势。Pielou均匀度指数差异不显著。40 a次生林与50 a次生林的繁殖鸟类共有种最少,相似性系数最低,70 a次生林与80 a次生林的繁殖鸟类共有种最多,相似性系数最高。     

不同林龄次生林繁殖鸟类群落结构1）

采用样线调查法对40～80 a不同林龄次生林繁殖鸟类群落结构开展了研究。结果表明：随着林龄的增加,次生林繁殖鸟类群落组成有显著差异,不同林龄次生林的优势种不同。不同林龄鸟类群落的Simpson多样性指数差异极显著,Shannon－Wiener多样性指数差异显著,二者均呈现早期上升、中期下降、后期增加并趋于稳定的变化趋势。 Pielou均匀度指数差异不显著。40 a次生林与50 a次生林的繁殖鸟类共有种最少,相似性系数最低,70 a次生林与80 a次生林的繁殖鸟类共有种最多,相似性系数最高。     

小五台森林群落特征及林下物种多样性研究

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,以上结果将为小五台地区物种多样性保护提供科学参考.     

红松人工林林下植物物种多样性分析

采用Patrick指数、Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数以及Simpson多样性指数,对黑龙江省伊春市朗乡林业局不同林龄、林分密度及立地条件的红松人工纯林林下的高等维管束植物物种多样性进行了比较研究。结果表明:灌木层物种多样性随红松人工林林龄的增加呈抛物线型,草本层物种多样性水平则呈现波动性。在低密度条件下,灌木层植物多样性指数较低,草本层植物的多样性指数却相对较高。阳坡的灌木层多样性水平较阴坡高,草本层则相反。在坡位水平上,灌木层和草本层的多样性指数整体上呈现坡上部高、下部低的趋势,草本层的Simpson多样性指数及Pielou均匀度指数表现出坡下部高的特点。总体上看,红松人工林林下植物多样性水平均较低。     

黑土区不同林龄落叶松人工林土壤微生物群落功能多样性的对比研究

采用Biolog-ECO微平板检测法,以21、30、40和52年生落叶松人工林土壤为对象,研究了典型黑土区0～20 cm土层范围内土壤微生物群落碳源代谢的多样性变化特征。结果表明:1）在培养168 h时,落叶松人工林地上层（0～10 cm）和下层（10～20 cm）土壤的微生物碳源平均颜色变化率（AWCD）的变化范围分别为0.41～1.40和0.20～0.69,且均随林龄的增加而逐渐增大。2）落叶松人工林微生物群落功能多样性指数随林龄的增加呈逐渐升高的趋势,即52 a40 a30 a21 a,且上层土壤的微生物功能多样性高于下层。上层和下层土壤的丰富度指数、Shannon Weiner多样性指数、Simpson指数和McIntosh指数的变化范围分别为12～25和6～14、2.55～3.12和1.83～2.62、0.89～0.95和0.76～0.91、4.22～9.49和2.52～6.18。3）落叶松人工林土壤微生物群落对6类碳源的利用率均随林龄的增加而增大,且碳水类、多聚物类和胺类是导致上层土壤微生物代谢差异的敏感碳源,碳水类、羧酸类和胺类是导致下层土壤微生物代谢差异的敏感碳源。4）落叶松人工林土壤微生物多样性指标与土壤理化性质相关性极为密切。可以认为,随着林龄的增加,落叶松人工林微生物功能多样性逐渐提高,这为进一步揭示其林地土壤质量的演变提供了参考。      

陕北半干旱风沙区人工林下植物群落数量特征研究

【目的】研究林下植物群落数量特征,为指导森林经营管理实践提供理论依据。【方法】采用标准地+样方法对陕北半干旱风沙区(陕西靖边)人工林下的植物群落进行了调查,统计并计算了林下植物群落的生活型谱、盖度、优势度及物种多样性。【结果】(1)林下植物一般以隐芽植物和一年生植物种占绝对优势,所占比例为34%~88%。(2)林下植物的总盖度大小顺序为:旱柳林(26.18%)>小叶杨×油松林、刺槐林(8.76%~11.77%)>小叶杨林、小叶杨×柠条林(2.77%~3.16%)>油松林、沙棘林、油松×柠条林、柠条林、天然草地(对照)(1.06%~1.57%)>小叶杨×沙棘林、紫穗槐林(0.72%~0.77%)。除小叶杨×油松林和小叶杨×柠条林地外,其他林地的草本层总盖度都大于灌木层。(3)林下优势植物种类差异不大,且以沙蒿(Artemisia desertorum)、沙棘(Hippophae rh-amnoides.)、狗尾草(Pennisetum alopecuroides)、羊胡子草(Carex rigescens)、沙蓬(Agriophyllum squarrosum)和冰草(Agropyron cristatum)为主。(4)林下植物的物种多样性指数和大小顺序为:旱柳林、刺槐林和小叶杨林(6.00~7.18)>小叶杨×柠条林、小叶杨×油松林、油松林(4.87~5.38)>沙棘林、油松×柠条林、柠条林、小叶杨×沙棘林(4.06~4.49)>紫穗槐林、天然草地(2.15~2.76),且草本层物种多样性指数和均大于灌木层。【结论】陕北半干旱风沙区人工林下植物群落盖度及其物种多样性普遍较低,且阔叶树种林下植物群落一般比针叶树种和灌木林丰富,在针叶林中积极引进阔叶树种形成混交林,是增加林下植物多样性、维持人工林生态系统稳定性及可持续发展的有效途径。