长白山阔叶红松林典型森林群落功能多样性及其与地形因子的关系

【目的】探讨影响长白山阔叶红松林内典型森林群落功能多样性指数的主要环境因子,初步揭示植物群落功能多样性与群落重要生态过程之间的关系,为该区植被恢复和生态系统保护提供理论与技术支持。【方法】对长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落(杨桦林、白桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林)进行群落学调查,采用Rao’s Q指数和Shannon-Winner指数对不同群落和群落整体的功能多样性指数、物种多样性指数进行计算分析,利用DPS软件对其环境影响因子进行灰色关联度分析。【结果】对于长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落,就不同层次而言,Shannon-Winner指数在乔木层和草本层排序均为白桦林臭冷杉红松林杨桦林紫椴红松林;Rao’s Q指数乔木层和灌木层各群落排序均为紫椴红松林臭冷杉红松林杨桦林白桦林;长白山阔叶红松林群落的Rao’s Q指数随演替的进行先下降后上升,物种多样性指数随着演替的进行而呈现先上升后下降的趋势;就环境因子而言,海拔对植物群落的物种多样性影响最大,而坡度对群落功能多样性的影响最大。【结论】不同森林群落和植物不同生活型在群落中的地位对评价群落动态及生态系统过程的重要性有较大影响,不同群落和植物生活型在物种多样性及功能多样性上均表现出明显的差异,这不仅与植物本身的生物学特性有关,也与群落所处生境有着密切的联系。     

黄龙山白桦种群结构及其时间序列预测分析

【目的】阐明黄土高原南部地区白桦种群未来的发展趋势,为其合理经营利用提供依据。【方法】以群落物种重要值为依据,通过聚类分析,将黄龙山地区的白桦林划分为4个群落类型,每个类型中的全部白桦个体为一个种群,分析白桦不同种群的年龄结构、存活曲线及静态生命表,并应用时间序列模型预测了种群的发展趋势。【结果】黄龙山地区白桦种群幼龄个体较少,中老龄个体较多,基本呈衰退趋势;种群A幼龄株数相对较多,有一定更新能力;种群C、D衰退特征较为明显,其中种群D只在Ⅲ、Ⅳ龄级具有一定数量个体,几乎没有更新幼苗。种群A、B、C、D的生命表和存活曲线表现出相似的特征,即Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ龄级死亡率高,除种群A外,标准化最高存活量均出现在Ⅲ或Ⅳ龄级。时间序列预测分析表明,在未来20,30,40和50年中,多数种群均呈现幼龄个体减少而老龄个体增加的态势,老化趋势较为明显。【结论】黄龙山白桦种群表现出明显的衰退特征,属于该地区的过渡种群,逐渐会被更加稳定的松栎混交林所取代,应根据各种群的特点采取不同的经营措施,以促进群落演替。     

长白山针叶林带大型真菌多样性

采用取样调查方法,在长白山针叶林的长白落叶松+臭冷杉群落、长白松+臭冷杉群落、长白落叶松+红松群落、卷柏+臭冷杉群落和长白鱼鳞云杉+臭冷杉群落中获得大型真菌物种组成和群落结构的基本数据,分析了不同植物群落中大型真菌的丰富度指数R1、R2,多样性指数N1、N2、H'和均匀度指数E。结果表明:5个样方中采集得到大型真菌205种,其中腐生菌93种,外生菌根菌110种,寄生菌2种,其它4种;大型真菌物种组成及丰富度、多样性、均匀度与植物群落组成和环境条件关系密切;大型真菌子实体的发生在1a中出现2次高峰,分别为7月中下旬和9月上旬,第1次高峰期以腐生菌为主。第2次高峰期则以外生菌根菌为主。凭证标本保存于吉林农业大学菌物标本馆(HMJAU)。     

乌拉山自然保护区白桦种群的年龄结构和点格局分析

白桦群落是乌拉山森林植被的主要类型之一,在高海拔阴坡、半阴坡以纯林形式分布.根据乌拉山自然保护区白桦林不同林龄结构设置3个典型样地,采用种群径级结构代替年龄结构、点格局分析(Ripley''s K-Function)方法探讨了乌拉山白桦种群年龄结构、空间分布规律和种群动态.结果表明:(1)乌拉山自然保护区白桦种群径级结构呈典型的“金字塔”型,种群自然更新良好,属增长型种群;(2)由于种内不同个体间为争夺空间和资源,种群在第Ⅲ、Ⅳ径级死亡率较高,自疏作用明显;(3)白桦种群的存活曲线接近于Deevey Ⅰ型曲线;(4)在研究尺度内白桦种群以幼树、中龄树为主时呈聚集分布,而成龄树或老龄树占多数时呈随机分布,即随着种群年龄的增加,其分布格局逐渐由集群分布向随机分布转变.乌拉山白桦种群在小于1.5m的尺度呈聚集分布,即具有2株以上个体“丛生”现象.在环境条件相似的情况下,白桦种群自身的生物、生态学特性是影响其分布格局的最主要因素.     

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.     

罕山自然保护区森林植物群落优势种的种群结构与动态

选择罕山国家级自然保护区的山杨群落、白桦群落、黑桦群落和蒙椴群落进行野外群落学调查,采用空间代替时间,以种群的径级结构代替年龄结构的方法,编制优势种群——山杨种群、白桦种群、黑桦种群和蒙椴种群的特定时间生命表,绘制其存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线和危险率函数曲线,分析种群的数量动态变化规律。结果表明:山杨种群、白桦种群、黑桦种群和蒙椴种群Ⅰ级树木个体数量最多,随着径级的增大,株数在下降,4个种群径级结构均呈倒"J"型分布;4个优势种群存活曲线均为DeeveyⅡ型,也就是说总体处于一种动态的稳定状态;山杨、黑桦种群死亡高峰在第7龄级,白桦种群的死亡高峰在第6、第1龄级,蒙椴种群的死亡高峰在第5龄级;生存分析表明,4个优势种群的生存率呈单调下降,累计死亡率呈单调上升的趋势,具有前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点。山杨种群、白桦种群、黑桦种群和蒙椴种群在本研究区内生长更新良好,在无人为干扰的条件下,可通过自我调节能力而保持种群的稳定性。     

长白山阔叶红松林不同群落类型的植物功能性状与功能多样性

【目的】对长白山阔叶红松林群落进行调查,并对植物功能性状进行分析,为森林群落功能多样性研究奠定理论基础。【方法】对长白山阔叶红松林4种主要植物群落(白桦林、杨桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林)进行群落学调查,选择比叶面积、叶厚度及叶枝中N、P含量6个功能性状及土壤、地形因子进行调查,分林层(乔木层、灌木层、草本层)和群落总体测算群落的物种多样性指数(香农威纳指数)、Walker功能多样性指数、Petchry和Gaston指数、Rao’s二次熵指数、功能丰富度指数、功能均匀度指数和功能分歧指数,对长白山阔叶红松林不同群落、不同林层的功能多样性及各指数间的相关性进行分析。【结果】在100个10m×10m的样方中,植物功能性状的差异比较明显,其中比叶面积变化幅度已高达716.16%;植物功能性状与环境因子密切关联,其中叶片厚度与土壤含水量呈显著负相关,与坡向呈极显著正相关;比叶面积与坡度呈显著正相关;对于群落整体,Walker功能多样性指数与香农威纳指数呈显著正相关,功能丰富度指数与香农威纳指数呈显著负相关。【结论】长白山阔叶红松林群落的功能多样性指数与物种多样性之间的相关性,与群落类型及其所处的演替阶段相互关联,功能丰富度指数随演替的进行而下降,而植物本身的遗传特性和环境因素对群落间功能多样性指数的差异也有必然影响。     

长白山云冷杉种群结构和动态分析

采用匀滑技术和谱分析等方法,在种群生命表和生存分析理论基础上,对长白山云冷杉针阔混交林臭冷杉种 群和红皮云杉种群的数量动态变化进行分析。结果表明:1)臭冷杉径级结构呈典型的倒J 型分布,幼苗和幼树在 种群中所占比重大,种群个体数随径级的增加而减少;红皮云杉结构近似呈倒J 型分布,幼苗所占比重较大。2)臭 冷杉种群的死亡率曲线和消失率曲线呈现出相同的变化趋势,均出现2 个高峰,一个出现在第4 龄级阶段,另一个 出现在第9 龄级阶段;红皮云杉种群的死亡率和消失率曲线也基本一致,每个龄级阶段的死亡率和消失率比较稳 定,没有太大差异。3)臭冷杉种群的存活曲线介于Deevey-II域型和Deevey-III型之间,更趋于Deevey-II型;红皮云杉 种群的存活曲线为Deevey-II型。4)臭冷杉和红皮云杉种群的生存率曲线都随着龄级的增加而减小,-积死亡率 曲线都随着龄级的增加而增大。5)臭冷杉种群死亡密度函数和危险率函数曲线变化基本一致,红皮云杉也具有类 似的变化。6)谱分析显示,臭冷杉种群天然更新存在明显的波动性,受基波的影响较大,说明臭冷杉种群在整个生 命过程中的数量动态变化,主要是受生物学特性的影响;红皮云杉种群天然更新也存在明显的波动,但受基波影响 较小。      

小兴安岭十种典型森林群落凋落物生物量及其动态变化

在小兴安岭地区选取10种典型森林群落分别设置样地,研究该地区不同群落类型凋落物的年产量、月动态变化以及组成特征.结果表明:10种群落类型中年均凋落物量大小依次为椴树红松林(4.08t· hm-2·a-1)＞蒙古栎红松林(3.83 t·hm-2·a-1)＞云冷杉红松林(3.55 t·hm-2·a-1)＞云冷杉林(3.44t· hm-2·a-1)＞枫桦红松林(3.43t·hm-2· a-1)＞山杨次生林(3.26 t·hm-2·a-1)＞白桦次生林(3.04 t·hm-2·a-1)＞枫桦次生林(2.96 t·hm-2·a-1)＞杂木林(2.95 t·hm-2·a-1)＞白桦落叶松林(2.91 t·hm-2·a-1).凋落物各组分中均以落叶为主,约占凋落总量的60％以上,枝仅占凋落量的5.7％-9.4％.凋落物月动态模式主要有两种:单峰型的有蒙古栎红松林、椴树红松林、枫桦红松林、枫桦次生林、山杨次生林、白桦次生林、杂木林,高峰期在8-10月份;双峰型的有云冷杉红松林、云冷杉林、白桦落叶松次生林,前两种群落的凋落高峰期在4月和9月,后者高峰期在8月和10月.不同群落类型年凋落量差异显著,原始红松林凋落量高于天然次生林,且凋落高峰出现时问以及各组分所占比例与群落类型有关,同时也与树种生物学特性有关.     

青藏高原东北边缘亚高山桦木林种群年龄结构

基于10个典型样地的调查数据,对白桦、红桦、糙皮桦3种天然分布于青藏高原东北边缘亚高山带的主要桦木种群年龄结构进行了测度分析．结果表明,3种桦树的年龄结构较复杂,白桦和糙皮桦均属于增长型(发育的前期)或稳定型(发育的中期),而红桦的不同群丛属于增长型(发育的初期)或始衰型(发育的中后期),不同群落之间差异明显; 聚类分析结果显示,青藏高原东北边缘桦木林年龄结构大致可以分为5类,中华柳—糙皮桦林单独聚为第1类,桦叶荚蓬—白桦林和辽东栎—山杨—白桦林聚为第2类,箭竹—白桦林、糙皮桦纯林、红桦纯林、山杨—白桦林聚为第3类,白桦纯林单独聚为第4类,箭竹—红桦林和青杆—白桦林聚为第5类．出现以上情况,不仅与群落本身的性质有关,而且与人为干扰和地区环境差异有关．因此,为保护该地区桦木林,不但要进行适当择伐,减少人为干扰,而且应对其进行长期的定位监测．     

长白山东北坡长白落叶松-白桦次生林群落结构特征

长白落叶松-白桦林是由云冷杉林遭到破坏后形成的次生林,为了更好地了解其物种组成和群落结构,于2015年8月在长白山东北坡按照CTFS标准建立了面积为1 hm2(100 m×100 m)的长期监测样地,对样地内所有DBH≥1 cm的木本植物进行挂牌、定位、调查,并应用双相关函数g(r)分析了样地内长白落叶松和白桦2个优势树种不同等级的空间分布。结果表明:该样地共调查到活立木个体1 499株,隶属于9科16属22种,大都属于北温带植物区系类型;样地优势种明显,长白落叶松和白桦是样地的优势种,重要值分别为36.08%和24.75%。样地内物种Margalef丰富度指数R、Shannon-Wiener指数H′、Simpson指数D和Pielou指数Jsw分别为2.87、1.71、0.62和0.56。样地内林下更新良好,所有个体的径级结构呈倒“J”型,8个主要树种的径级结构存在差异,长白落叶松呈倒“J”型,白桦和山杨呈近似正态分布,其余5种(包括花楸、毛山楂、红松、稠李和臭松)呈“L”型。样地内所有物种个体的空间格局呈聚集分布,8个主要树种的空间分布都表现出不同程度的聚集。g(r)函数分析表明,2个优势种空间分布随径级和尺度变化表现出不同的格局类型,长白落叶松随径级增大聚集程度逐渐降低;与小径木和大径木相比,白桦中径木具有更强的聚集程度。      

大熊猫栖息地秦岭箭竹无性系构件形态研究

在秦岭地区佛坪自然保护区内,以锐齿栎林、落叶松林、巴山冷杉林和桦木林下4种生境下的大熊猫主食竹-秦岭箭竹为对象,对其无性系及其分株地上地下构件数量特征、形态特征进行对比分析。结果表明:(1)不同生境条件下,秦岭箭竹无性系分株密度从大到小依次为桦木林巴山冷杉林落叶松林锐齿栎林,随着无性系分株密度不断减少,分株分布的均匀性不断增加。(2)秦岭箭竹无性系分株年龄结构在4种生境下均表现一致,1~3龄级成倒金字塔型,3~6龄级呈金字塔型。3龄级和4龄级的分株数量达到最多,最大竿龄为6年。(3)4种生境条件下,秦岭箭竹无性系地上地下各构件的形态特征均存在显著差异;在郁闭度小、土壤肥沃、人为干扰少的桦木林下能够充分利用光、温、水、土壤等因素,实现自身生存和扩展,达到最佳状态。说明秦岭箭竹无性系在不同生境条件下发生了明显的可塑性变化,这些可塑性变化是种群对生境差异的适应性反应的结果,有利于增强种群对生境中有限资源的利用。     

长白山不同林型空间格局及树种多样性多尺度分析

物种空间分布如何影响群落多样性格局目前还不清楚。以长白山针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林3 个 5.2 hm2 样地为基础,采用Ripley爷s K 函数分析了树种的空间分布,在种群水平上检验了不同树种对局域多样性格 局的影响。研究结果显示:1)针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林样地中绝大多数树种在小尺度上呈聚集分布;针 阔混交林样地中簇毛槭、色木槭和蒙古栎在大尺度( 30 m)上呈现随机或均匀分布;椴树红松林和云冷杉林样地 中树种空间分布受研究尺度影响较小,在不同空间尺度上树种空间格局基本一致。2)在物种组织水平上,同一树 种对不同林分的多样性格局影响存在差异。但在群落组织水平,针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林却具有一致 的多样性格局组建规律。多样性促进种比例随着空间尺度的增加而减少,中性种比例随着空间尺度的增加而增 大。中小尺度上多样性促进种在群落构建中起主导作用,而在大尺度上中性种决定了群落多样性格局。3)绝大多 数树种的空间分布与其多样性维持作用之间没有明显关联性。少数针叶树种臭松、红松和鱼鳞松在空间聚集分布 的尺度范围越大时,其对局域群落多样性呈非促进效应的尺度范围相对也越大。建议未来从物种聚集效应角度出 发进一步探讨群落多样性的形成和维持机制。      

冀北山地3种生态景观林优势种群结构动态研究

为阐明冀北山地油松林、白桦林、白桦华北落叶松林3种典型生态景观林优势种群的发展趋势,为其经营改造提供依据,本研究运用种群径级结构、高度结构和时间序列预测分析等方法,研究了3种生态景观林优势种群结构的动态变化规律。结果表明:冀北山地白桦林、白桦华北落叶松林的各优势种群幼苗幼树个体缺乏,中径级、大径级个体较多,基本呈衰退趋势;油松林的油松种群的小径级个体数量多,属于进展型种群。时间序列分析表明,在未来的Ⅱ径级、Ⅳ径级和Ⅵ径级后,油松林的油松种群随着时间推移,小径级个体数相对仍保持较多的状态,表明油松种群保持相对稳定的状态;而白桦林、白桦华北落叶松林各优势种群呈现衰退趋势,实施适当的抚育间伐措施已成必然。     

甘肃莲花山主要森林群落空间格局的分形特征——关联维数

关联维数可用以揭示森林群落个体空间关联的尺度变化规律、个体空间关联程度及个体关联的尺度变化差异。基于7个样地调查数据,应用关联维数对甘肃省莲花山国家级自然保护区主要森林群落类型中建群种和优势种的空间格局进行了测度分析。结果表明:各群系的群落格局具有较高的关联维数(接近2),个体空间关联程度较高,由离至低依次为:云杉-紫果云杉-糙皮桦林(Q2)1．794 4>岷江冷杉-糙皮桦-白棒林(Q4)1.779 8>辽东栎林(Q5) 1.744 2>岷江冷杉林(Q3)1．699 2>岷江冷杉人工林(Q1)1.665 6>华山松林(Q5)1.640 4>紫果云杉-云杉-岷江冷杉林(Q7)1.634 2。     

额尔古纳自然保护区6种林型土壤真菌群落结构的多样性

采用PCR-DGGE技术,研究了额尔古纳国家级自然保护区黑桦(Betula davurica)林、山杨(Populus davidiana)林、落叶松(Larix gmelinii)林、白桦(Betula platyphylla)林、樟子松(Pinus sylvestris)落叶松混交林、落叶松白桦混交林土壤中真菌群落结构的异同。结果表明:土壤真菌种类与森林类型密切相关,每个林型还存在着其特有的菌种。各林型土壤真菌多样性高低顺序依次为落叶松白桦混交林、落叶松林、樟子松落叶松混交林、山杨林、白桦林和黑桦林,同时各个林型土壤中优势真菌种类是不相同的;林型相似,土壤中真菌种类越相近,相反,林型差异越大,土壤中真菌种类差异就越大。     

北京百花山植物群落的物种均匀度与环境的关系

本文以北京百花山自然保护区山杨林群落、落叶松-白桦林群落、华北落叶松林群落的调查样地数据为基础,对各群落乔木层、灌木层、草本层的均匀度指数进行了对比分析,发现乔木层的均匀度指数山杨林>落叶松-白桦林>华北落叶松林,灌木层均匀度指数山杨林>华北落叶松林>落叶松-白桦林,草本层的均匀度指数华北落叶松林>山杨林>落叶松-白桦林。通过对各群落乔木、灌木、草本层的物种均匀度进行对比、分析得出结论:群落物种均匀度与海拔高度的关系较为密切,随着海拔的升高,物种均匀度呈上升趋势;此外,郁闭度高的群落,灌木和草本植物只能生存于林地空隙间,分布不连续,物种均匀度也比较低。     

长白山北坡生态交错带主要树种生长对气候变化和干扰的响应

运用树木年轮学的方法研究了长白山阔叶红松林—云冷杉林生态交错带内过去200 a的干扰历史,以及该交错带内气候变化对红松(Pinus koraiensis)生长的影响。结果表明:交错带的群落结构主要由先锋种落叶松(Larix olgensis)、中性种红松以及耐阴种鱼鳞云杉(Picea jezoensis)和臭冷杉(Abies nephrolepis)组成;生长释放和年龄结构分析表明,交错带的群落主要受小尺度的干扰影响,中等尺度的干扰出现了两次(1920—1930年和1980—1990年);海拔分布上限的红松生长主要受当年7月份的温度影响(正相关),和降水没有显著关系。未来气候变化能够直接和间接地影响该交错带主要树种的更新和生长,因此,在探讨群落动态时应该考虑二者的综合作用。     

凉水自然保护区猴腿蹄盖蕨分布特征及其可持续利用

以凉水自然保护区内猴腿蹄盖蕨为研究对象,通过研究其分布规律及地上生物量特点,为猴腿蹄盖蕨资源的可持续利用提出了合理化建议。研究结果如下:1)保护区内猴腿蹄盖蕨的高度、密度和单位面积地上生物量随着海拔的升高而降低;2)不同森林类型单位面积猴腿蹄盖蕨的地上生物量差异很大,其排序为:谷地云冷杉林＞河岸杂木林＞人工林＞枫桦红松林＞椴树红松林＞鱼鳞云杉红松林＞谷地落叶松林＞云冷杉红松林＞谷地白桦林＞山地山杨林＞柞树红松林;3)猴腿蹄盖蕨在不同森林类型中地上部分的干物质量也各不相同,其中谷地云冷杉林(4961 hm2)最高（226 420.1 kg）,柞树红松林(10.0 hm2)最低（0）,排序为:谷地云冷杉林＞枫桦红松林＞椴树红松林＞河岸杂木林＞人工林＞云冷杉红松林＞鱼鳞云杉红松林＞山地山杨林＞谷地白桦林＞谷地落叶松林＞柞树红松林;4)在保护阔叶红松林生态系统的前提下,建议选择谷地云冷杉林、谷地落叶松林、河岸杂木林、谷地白桦林和人工林为猴腿蹄盖蕨资源开发利用的区域。      

内蒙古大兴安岭林区典型森林群落物种多样性研究

本研究对内蒙古大兴安岭林区典型森林群落进行了植物多样性研究,采用物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数分析了典型森林群落物种组成和多样性特征,探讨了纬度变化对森林群落多样性的影响。结果表明:内蒙古大兴安岭南部地区的物种多样性最大,其次是中部地区,然后是西北部地区,物种多样性最低的是东部地区。不同森林群落的物种多样性指数的大小顺序为蒙古栎林Ⅱ兴安落叶松人工林白桦兴安落叶松混交林白桦林兴安落叶松天然林蒙古栎林Ⅰ樟子松林。各群落草本层丰富度指数、多样性指数和Alatolo均匀度指数大于灌木层和乔木层。随着纬度的降低,物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数总体呈现逐渐增大趋势。β多样性显示,樟子松林与同区域蒙古栎林Ⅰ差异最小,与其他森林群落β多样性差异均较大;白桦林与樟子松林、蒙古栎林Ⅰ和蒙古栎林Ⅱ相异性系数均较高,但与兴安落叶松天然林、兴安落叶松人工林和白桦兴安落叶松混交林的相异性系数较小,说明地带性植被典型群落间β多样性差异明显。