不同密度油松人工林群落特征与物种多样性耦合关系

以黄土高原区油松人工林为研究对象,对比3种不同密度的油松人工林群落特征和物种多样性差异,构建两者间耦合关系模型,探讨不同密度油松人工林经营策略。结果表明:1）不同密度油松人工林群落特征具有差异,高密度（3 400~4 600株·hm^-2）林分的角尺度显著大于中密度（2 200~2 800株·hm^-2）、低密度（1 400~2 100株·hm^-2）林分;低密度林分的混交度、平均胸径和冠幅显著高于中、高密度林分。2）不同密度林分的乔木、灌木和草本物种多样性指数均与其自身显著正相关;低密度林分中,乔木层和灌木层多样性指数、灌木层和草本层多样性指数显著负相关。3）不同植物群落具有不同特征,中、高密度林分物种多样性对群落贡献较高,低密度林分群落植物空间分布合理,生长状况良好。4)通过改善植物群落的空间分布结构和生长状况,可以提升中密度林分群落中乔木、灌木和草本的物种多样性,而在高、低密度的林分中,则需采取其他经营策略。     

南山森林公园植物群落物种多样性

2009年6月、7月、201 1年7月在河南济源南山森林公园,采取样方调查法,对侧柏、刺槐、栓皮栎典型森林群落进行物种多样性调查.结果表明:Margalef (R)、Shannon-Wiener (H)和Pielou(J)指数均为草本层＞灌木层＞乔木层,Simpson (D)为乔木层＞灌木层＞草本层.不同林龄刺槐群落物种多样性为30 a＞20 a＞40 a＞10 a.不同坡向分析表明:侧柏和刺槐群落在南坡多样性较高;栓皮栎群落各坡向上相差不大.侧柏群落不同林分密度分析表明:乔木层多样性为中密度＞高密度＞低密度;灌木层为高密度＞低密度＞中密度;草本层为高密度＞中密度＞低密度.因此,对30 a以上的成熟刺槐林应及时更新;对高密度下的侧柏群落乔木层应进行适合强度的间伐,合理调整林分密度,保持物种多样性.     

不同密度油松人工林生长更新状况及群落结构

【目的】阐明黄土高原森林区油松人工林初植密度对群落更新和持续发育的影响,为当地油松人工林经营管理提供参考。【方法】通过野外调查和室内分析相结合的方法,研究了陕西宜川地区不同初植密度(1 m×1 m(密度Ⅰ),1 m×2 m(密度Ⅱ),2 m×2.5 m(密度Ⅲ))35年生油松人工林的林木个体生长、林地更新、群落物种多样性及土壤养分特征。【结果】油松人工林的死亡率随初植密度的增大呈增加趋势,油松死亡年龄、胸径、树高、冠高和冠幅随初植密度的增加而减小;油松死亡率、胸径、冠高和冠幅与初植密度之间有显著的相关关系,但油松树高与初植密度之间的相关性不显著。油松人工林林下幼苗(树)的更新状况在低密度林地内最好。在各初植密度油松人工林中,各层物种丰富度指数、均匀度指数和多样性指数均表现为灌木层>草本层。群落总体多样性表现为丰富度指数和多样性指数在3种初植密度间的变化趋势一致,均为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ;均匀度指数Jsw和Ea则表现为Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ,而Jsi表现为Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ。不同初植密度林地间土壤养分和水分存在显著差异。【结论】根据样地数据和野外实地观察结果认为,宜川地区油松初始造林密度应在2 800~3 000株/hm2,在进入生长高峰期后,适时间伐至1 200~1 500株/hm2比较合适。     

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。     

林分密度对生态公益林群落结构和物种多样性的影响——以新津文峰山马尾松为例

【目的】为给新津县文峰山马尾松生态公益林寻求一个合适的林分密度,以发挥当地生态公益林的综合效益,并实现其可持续发展。【方法】采用典型样地法,以四川新津文峰山5种不同林分密度(A:1 000株/hm2;B:1 125株/hm2;C:1 250株/hm2;D:1 375株/hm2;E:1 500株/hm2)25 a生马尾松人工生态公益林为研究对象,对该地物种多样性指数及群落径级、高度级结构进行综合分析。【结果】(1)共记录植物122种,隶属57科98属;(2)不同林分密度对乔木层径级和高度级结构的影响不显著,对乔木层优势种有显著影响,但对灌草层植被的优势种无明显影响;(3)林分密度对灌草层植物多样性指数呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)相关。随着密度的增大,林下物种多样性均先增大后减小,且在密度为1 125株/hm2时取得最大值。【结论】研究认为当地林分密度为1 125株/hm2时,能显著提高新津文峰山马尾松生态公益林群落的稳定性和物种多样性。     

林分密度对杉木人工林根系养分积累与分配的影响

[目的]探索林分密度对杉木人工林各径级根系养分积累与分配的影响,为杉木人工林高效培育与科学管理提供依据。[方法]以不同林分密度(1 800、3 000和4 500株·hm~(-2))杉木人工林为研究对象,对其不同径级根系生物量、养分含量和养分积累量进行测定与分析。[结果]杉木人工林不同径级根系生物量随林分密度增大呈上升趋势;同一林分密度下,杉木人工林细根、小根生物量最小,根头生物量最大。同一林分密度各径级根系养分含量总体表现为:氮、钾钙镁磷;总体上,细根、小根的养分含量在各径级根系中表现最高。杉木人工林根系养分积累量随林分密度增大而升高,1 800、3 000和4 500株·hm~(-2)根系养分积累量依次为162.44、273.76和274.82 kg·hm~(-2);3 000株·hm~(-2)杉木林各径级根系养分积累量显著高于1 800株·hm~(-2)。[结论]4 500株·hm~(-2)杉木人工林根系养分积累量最高,有利于促进杉木林乔木层生长。     

林分密度对云顶山柏木人工林林下物种多样性和生物量的影响

【目的】为探究林分密度对林下植被物种多样性和生物量的影响及二者之间的相关性。【方法】采用典型样地法对四川省金堂县云顶山5种不同林分密度(500、650、800、950、1 100株/hm²)的柏木(Cupressus funebris)人工林进行植被调查，统计林下物种多样性和生物量。【结果】共记录植物172种，隶属于78科137属。随着林分密度增大，灌木层多样性指数均呈先增后减的单峰变化，基本在密度650株/hm²达到最大，草本层多样性指数则多呈先增后减再增再减的双峰变化，在密度650株/hm²和950株/hm²出现峰值。灌木、草本层生物量均在密度650株/hm²达到最大且均有地上生物量大于地下生物量。灌木层物种重要值与其各层生物量和草本层地上、全株生物量均呈极显著正相关，草本层物种重要值与其地上、全株生物量均呈极显著正相关。【结论】研究认为该地柏木人工林可在650株/hm²的密度下维持较高的林下植被物种多样性和生物量，利于其林下植被的健康发展。     

小陇山林区锐齿栎原始林的径级结构与物种多样性

【目的】研究甘肃小陇山林区锐齿栎原始林的径级结构与物种多样性特征,为小陇山林区锐齿栎次生林经营提供参考。【方法】以小陇山林区的锐齿栎原始林为研究对象,在研究区测设面积为100m×100m的样地,运用样地每木定位调查和小样方调查方法,统计分析乔木层树种的重要值和主要树种的径级结构,并调查乔木层、灌木层、草本层的物种组成及数量,计算各林层的多样性指数。【结果】锐齿栎原始林群落物种组成丰富,主要伴生树种有鹅耳枥、地锦槭、光叶泡花树、鄂椴等;林分直径结构为典型的倒J型分布,锐齿栎种群的径级结构呈典型的正态分布;该群落乔木层容纳物种数53种,Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和优势度指数分别为3.130,0.955和0.063;灌木层有物种数46种,Shannon-Wiener指数1.395,优势度指数0.547,Pielou均匀度指数0.462;草本层共有物种数58种,Shannon-Wiener指数1.899,优势度指数0.358,Pielou均匀度指数0.653。【结论】小陇山锐齿栎原始林群落物种组成丰富,径级结构呈典型异龄林特征,群落中乔木层树种多样性较高,树种分布均匀且优势树种集中性低;草本层和灌木层物种多样性低,物种分布不均匀且优势树种集中性高。     

南水北调中线工程核心水源区森林凋落物的持水特性

【目的】以鄂西北十堰市九华山林场的典型林分为对象,研究南水北调中线工程核心水源区森林凋落物的持水特性.【方法】采取凋落物尼龙袋浸水试验法.【结果】研究的5种建群种群落凋落物层贮量以马尾松林最大,达8.47t/hm~2,其次是亮叶桦林、日本花柏林、栓皮栎林、檫木+亮叶桦共建种群林(3.89t/hm~2).凋落物最大持水量为马尾松林(17.88t/hm~2),其次为亮叶桦林、檫木+亮叶桦共建种群林和栓皮栎林,最小为日本花柏林(7.96t/hm~2).凋落物持水率和吸水速率均以3种落叶阔叶混交林高于2种人工针叶林,2个指标均以檫木+亮叶桦共建种群林最大[304%和4 541.56g/(kg·h)],以日本花柏林最小[165%和2 146g/(kg·h)].【结论】落叶阔叶混交林凋落物层的水源涵养能力强于人工针叶林,在南水北调中线工程核心区发展落叶阔叶混交林可提高森林水文生态功能,减少水土流失.     

人为干扰对川西碧峰峡木荷次生林群落结构和物种多样性的影响

【目的】探究人为干扰对川西碧峰峡木荷(Schima superba)次生林群落结构与物种多样性的影响,为碧峰峡景区周边次生林植被恢复和物种多样性保护提供科学依据。【方法】以碧峰峡木荷次生林为研究对象,采用典型样地法,设置12块20m×30m的代表性样地,以乔木径级结构、高度级结构及各林层物种组成和物种多样性指数为评价指标,对比研究轻(远离核心景区80~120m)、中(距离核心景区40~80m)、重(紧靠核心景区0~40m)3种人为干扰强度下群落结构和物种多样性的变化。【结果】(1)木荷次生林群落总的物种数随人为干扰强度增加而减少,重度干扰群落组成比轻度干扰下少了26科42属64种。(2)轻度干扰下,木荷次生林群落乔木个体径级呈倒"J"型分布,个体数呈现低高度级中高度级高高度级分布,群落天然更新能力强;中度干扰下,乔木个体径级呈正态分布,低、中高度级乔木个体数多,群落稳定;重度干扰下,乔木个体径级呈近似正态分布。(3)木荷在不同强度干扰群落中依旧占据优势地位。重度干扰下,大熊猫主食蓉城竹(Phyllostachys bissetii)濒临消失,该灌木层新出现细叶楠(Phoebe hui)、宜昌润楠(Machilus ichangensis)等乡土树种幼苗,草本层遭到严重破坏。(4)随干扰强度的增加,乔木层、草本层物种丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数值均降低,草本层降幅最大;灌木层各指数值在中度干扰群落中最大,符合中度干扰假说。【结论】重度人为干扰虽一定程度上有利于乡土树种萌发生长,但普遍会引起植物物种多样性消失,群落发展不稳定,不利于植被恢复和物种多样性保护。     

不同林分类型凋落物及土壤水源涵养功能差异分析

[目的]评价7年生喜树人工林、光皮桦人工林及马尾松人工林凋落物及土壤层水源涵养能力差异,为提高林分水源涵养能力奠定理论依据。[方法]野外调查及结合室内水源涵养能力测定方法。[结果]不同林分类型凋落物最大持水量大小顺序为光皮桦人工林喜树人工林马尾松人工林;土壤容重大小顺序为马尾松人工林光皮桦人工林喜树人工林,总孔隙度大小顺序为喜树人工林光皮桦人工林马尾松人工林;土壤田间持水量和毛管持水量均表现为光皮桦人工林马尾松人工林喜树人工林,土壤最大持水量表现为喜树人工林马尾松人工林光皮桦人工林;不同林分类型0～40 cm土壤总蓄水量以喜树人工林最大,马尾松人工林次之,光皮桦人工林最小。[结论]不同林分类型凋落物及土壤水源涵养能力大小顺序为喜树人工林(275.68 t/hm2)光皮桦人工林(255.94t/hm2)马尾松人工林(246.76 t/hm2)。     

西南桦纯林与混交林生态系统C贮量的对比研究

利用测定生物量的方法对13年生西南桦人工纯林、西南桦+肉桂混交林、西南桦次生林和热带次生林进行了C贮量的对比研究。结果发现4种林分的C密度分别为148.42、140.33、108.25、129.38 t.hm-2;年固C量分别为4.01、4.59、3.71、2.42 t.hm-2.a-1;地上生物质C密度分别为42.18、45.61、40.12、23.08 t.hm-2;地下生物质C密度分别为9.73、14.06、8.10、8.41 t.hm-2;林分凋落物C密度分别为6.03、8.81、3.03、2.61 t.hm-2;林地土壤C密度分别为82.38、79.94、57.00、95.28 t.hm-2。结果表明西南桦是开展以固C为目标的生态造林项目的适合树种。     

造林密度对黄梁木幼林生长和林分蓄积的影响

【目的】通过分析造林密度对3年生黄梁木Anthocephalus chinensis幼林的树高、冠幅、枝下高、胸径、单株材积和林分蓄积等的影响,探究造林密度与黄梁木人工幼林生长的关系。【方法】采用完全随机区组设计,共设5个造林密度,分别为625、667、833、1 667和2 500株·hm~(-2)。采用每木检尺法,测量每个小区内9株试验树主要生长指标。采用单因素方差分析和Duncan’s多重极差检验法比较不同造林密度间的差异,采用相关性分析对不同数据组间的相关性进行分析。【结果】造林密度对黄梁木的树高、冠幅、枝下高和林分蓄积生长有极显著影响(P0.01)。树高(y)与密度(x)呈极显著正相关关系,回归方程为y=-4.000 0×10~(-7)x~2+0.001 6x+8.270 3;林分蓄积(y)与密度(x)呈极显著正相关关系,回归方程为y=-1.000 0×10~(-5)x~2+0.112 7x-12.664 0;冠幅(y)与密度(x)呈极显著负相关关系,回归方程为y=15.942 5~(-4.000 0×10~(-5)x)。研究还发现,胸径(y)与冠幅(x)存在极显著正相关关系,回归方程为y=9.661 3x~2-103.950 0x+293.870 0。【结论】就黄梁木幼林而言,造林密度为2 500株·hm~(-2)幼林的树高和林分蓄积最大。     

海堤防护林草本层物种多样性与土壤肥力因子的关系

[目的]分析海堤防护林草本层物种多样性与土壤肥力因子的关系。[方法]以苏北海堤6种主要防护林为研究对象,用多元逐步回归方法来研究影响海堤防护林下草本层物种多样性的土壤肥力因子。[结果]影响草本层物种多样性的主要因子为土壤pH,且呈显著负相关,对草本层物种丰富度、Simpson指数、Shannon指数的解释能力分别达到84.6%、56.1%和59.1%;其次是土壤全磷含量,与草本层物种多样性指数呈正相关,对3个物种多样性指标的解释能力分别为11.3%、32.1%和31.9%;其他入选的因子有土壤含水率、土壤有效磷含量、土壤容重和全氮含量。[结论]营造混交林后,随着土壤pH值的降低,土壤水解氮和有效磷含量有所增加,林下草本层多样性显著提高。     

不同密度15年生巨尾桉经济生态效益分析

对初植密度为1 665株.hm-2的巨尾桉林分3.5年生进行疏伐,开展4种不同保留密度(600、900、1 200、1 415株.hm-2)林分长周期经营试验。研究表明,15年生时的经济和生态效益优于短周期,年利润比短周期高2.3倍,林下植被正向演替,林分土壤肥力、水源涵养功能比9年生时好或持平;林分平均胸径、单株材积、中大径木比例、规格材比例、净现值和内部收益率、林下植被种类、高度、丰富度、均匀度和多样性指数均随林分保留密度下降而增加,林分总出材量、经营利润、土壤肥力、水源涵养功能均以保留密度为1 200株.hm-2的林分最高。据此提出在福建省可试行改变短周期定向培育为长周期多目标培育的思路,且保留密度以小于1 200株.hm-2为宜。     

造林密度对新疆杨人工林生长发育和光合特性的影响

【目的】探索河西绿洲区新疆杨适宜种植密度,为新疆杨人工林的集约栽培提供科学依据.【方法】以新疆杨(Populus alba L.var.pyramidalis Bge.)为研究对象,研究3种造林密度(株距×行距分别为2m×3m、3m×4m、4m×5m)对新疆杨生长发育及光合特性的影响.【结果】不同造林密度间新疆杨人工林单株材积、胸径、树高均存在显著差异,并随林龄增加差异更加明显.4m×5m配置新疆杨人工林的胸径、单株材积大于其他两种密度,同时具有较高的光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(Gs)和较低的胞间CO_2浓度(C_i).相关分析表明,日均Pn、Tr与胸径、树高、单株材积呈显著正相关,Gs仅与树高呈显著正相关,C_i与各生长指标均呈负相关.【结论】株距×行距为4m×5m配置是河西新疆杨种植的最佳密度.     

不同郁闭度林下木香薷幼果精油成分与产量分析

【目的】为北京地区发展林下经济提供理论依据。【方法】以不同郁闭度人工林下木香薷幼嫩果为材料,采用水蒸气蒸馏法制备精油,气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)分析其化学成分及相对含量,统计精油得率。【结果】木香薷幼果的精油中共鉴定出48种成分,主要为百里香酚、石竹烯和2,6,6-三甲基-1-环己烯基乙醛、氧化石竹烯、苯乙酮等;不同郁闭度人工林内木香薷幼果的精油中,百里香酚的相对含量最高,达43.34%~48.17%,石竹烯的相对含量在11.67%~16.86%之间。结果表明,21种成分在木香薷精油成分的研究中未见报道,8种成分在香薷属植物中未见报道,分别是2-烯丙基双环[2.2.1]庚烷、2,6-二甲基-1-壬烯-3-辛炔-5-醇、2,5,6-三甲基-3-甲氧基苯酚、八氢-8a-甲基-5-羟基-1-(2H)-萘酮、2,3,5,6-四甲基-1,4-二甲氧基苯、百里醌、长叶醛和2-(2-甲基-1-丙烯基)-[2.2.1]庚烷。木香薷的生长量在高、中、低郁闭度分别为:20.05,19.91,24.47cm;其单株果序重在高、中、低郁闭度分别为:10.88,23.03,26.9g;其精油产率在高、中、低郁闭度分别为:0.562%,0.614%,0.428%。【结论】木香薷可在北京山区中郁闭度及低郁闭度的林下作为芳香植物进行种植。     

容器苗密度对苦楝苗木质量的影响

[目的]研究容器苗密度对苦楝苗木质量的影响。[方法]采用黄心土∶泥炭∶珍珠岩(1.0∶1.0∶0.2)混合基质,设置不同容器苗密度处理(36、64、100袋/m~2),测定苗木的形态指标和生理指标等,研究容器苗密度对苦楝苗木质量的影响。[结果]容器苗密度对苗木的整齐度及苗木质量的影响很大,64袋/m~2的摆放密度下所育苗木整体表现最好,宜于造林。[结论]容器苗育苗时必须采取合理的密度,从而保证苗木质量和产出。     

林分密度对马尾松人工林林地土化性质的影响

[目的]研究了不同密度马尾松人工林林地土壤化学性质的变化,为马尾松人工林最佳栽培模式选择提供参考。[方法]采用取样分析方法,比较不同密度对林地土壤N、P、K和盐基总量的影响。[结果]随着土层加深,除pH值和全K外,各密度马尾松人工林林地土壤养分含量呈明显的下降趋势。其中,土壤表层(0～20 cm)中的有机质、全N、全P、速效N及速效P随着林分密度增加呈先上升后下降的趋势,且各指标峰值均出现在3 333株/hm2密度。[结论]马尾松人工林林分密度与地力有着密切的相关关系,且4个密度中以3 333株/hm2密度最利于马尾松人工林林地土壤养分的循环累积。     

大青山油松人工林树冠垂直结构特征的研究

[目的]为进行大青山油松人工林生产潜力的评价和生长预估以及密度调控方面提供依据。[方法]应用树冠各层生物量等树冠结构特征指标占树冠总体的比例对大青山2个密度（1399和2547株／hm^2）下30年生油松人工林枝、叶分布和生长垂直变化的测定,研究油松人工林树冠的垂直结构特征。[结果]树冠总体分布格局为树冠中层枝生物量（52.50％）、枝条数量（40.64％）、叶生物量（53.65％）、叶面积（60.51％）和叶面积指数（59.20％）均大于树冠上层和下层,而枝长（38.56％）小于下层（46.71％）、大于上层（14.73％）;枝大部分着生在小于250cm深度处,下层枝长所占比例最大,中层其次,上层最小;密度仅影响各指标绝对数量大小。[结论]30年生油松人工林树冠中层在油松生长等方面具有重要作用。