不同经营模式对蒙古栎天然次生林林分结构和植物多样性的影响

【目的】研究不同经营模式对蒙古栎天然林林分结构和物种多样性的影响,为蒙古栎天然次生林恢复、森林质量提升及可持续经营提供科学依据。【方法】以黑龙江省哈尔滨市丹清河实验林场的蒙古栎天然次生林群落为研究对象,采取随机布设与典型抽样相结合的方法进行样地调查,研究目标树经营、综合抚育经营和无干扰3种经营模式对植物群落结构和多样性的影响。【结果】经过17年的经营实践,目标树经营模式中蒙古栎优势度下降明显,红松和红皮云杉优势度大幅增加并成为优势种;综合抚育经营和无干扰林分中蒙古栎优势度保持不变,其他树种优势度降低但树种组成发生变化;目标树经营和综合抚育经营模式中出现新的珍贵树种(黄檗、胡桃楸);蒙古栎胸高断面积绝对值在3种经营模式间差异很大,表现为目标树经营(5.3 m2·hm-2)综合抚育经营(11.0m2·hm-2)无干扰(21.6 m2·hm-2);蒙古栎在各经营模式中均占有最大优势度,且目标树经营(55.1%)明显小于综合抚育经营(78.1%)和无干扰(79.6%);红松在目标树经营模式中的胸高断面积(2.8 m2·hm-2)和优势度(32.3%)都明显高于另外2种经营模式;林分平均密度和平均树高表现为无干扰显著大于另外2种经营模式(P0.05),目标树经营与综合抚育经营模式间无显著差异;林木平均胸径在3种经营模式间无显著差异;从径级结构来看,除1~5和35~40 cm 2个径级外,无干扰模式的其他径级林木数量都明显多于目标树经营和综合抚育经营;从垂直结构来看,无干扰模式在10 m的各层级都明显大于目标树经营和综合抚育经营;目标树经营、综合抚育经营和无干扰3种经营模式下乔木层物种多样性无显著性差异(P0.05);综合抚育的灌木层物种多样性显著大于目标树经营和无干扰(P0.05);目标树经营和综合抚育经营的草本层物种丰富度指数显著大于无干扰,3种经营模式中其他类型的多样性指数无显著差异(P0.05);目标树经营与综合抚育经营的林分相似度最高,而目标树经营与无干扰林分相似度最低。【结论】目标树经营通过补植红松等后期树种的方式,成功地将后期树种引入林分,同时促进一些珍贵树种的生长;而短期来看,不加干扰的林分生产力水平高于目标树经营和综合抚育经营的林分;对于蒙古栎天然次生林而言,森林经营如何在长时间尺度上提高林分生长量,还需长期监测和深入研究。     

基于目标树经营的抚育采伐对云冷杉针阔混交林空间结构的影响

[目的]以长白山林区云冷杉针阔混交林为研究对象,分析目标树抚育采伐前后云冷杉针阔混交林空间结构参数的变化,探索目标树抚育采伐对森林空间结构的影响。[方法]基于6块面积1 hm~2的样地,首先遵循近自然森林经营的原理进行林木分类,选定目标树,伐除干扰树;再结合结构化森林经营的原理,计算并分析抚育采伐前后目标树空间结构参数和林分空间结构评价指数的变化。[结果]表明:经目标树抚育采伐后(1)目标树空间结构单元内的树种隔离程度得到进一步提高;林木透光条件有所改善;目标树的竞争压力得以减小;林木空间分布格局总体上得到优化。(2)林分空间结构评价指数进一步提高,林分空间结构水平稳中有升。[结论]通过采取合理的目标树抚育采伐措施能兼顾改善单木水平和林分水平的空间结构状况,在实现优化目标树空间结构的同时,保证林分整体空间结构的稳定。从目标树抚育采伐对林分整体空间结构的影响来看:所有样地的林分空间结构状况均得到进一步改善。     

云南德宏州西南桦天然林物种组成及多样性研究

[目的 ]研究西南桦天然林物种组成和多样性特征,为西南桦天然林生物多样性保护及西南桦人工林近自然经营提供科学依据。[方法 ]在云南省德宏州瑞丽派罗山1958年皆伐后形成的天然次生林(PLS)和芒市桦桃岭刀耕火种1967年丢荒地形成的天然次生林(HTL)内分别设置总面积为10 000 m2和5 000 m2的样地开展物种多样性调查。运用Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数,分析乔木层、灌木层和草本层物种组成和多样性,并对林分整体及重要值 5.00%的乔木层主要树种绘制径级分布图。[结果 ]PLS林分内无绝对优势种,树种润楠的重要值最大(14.76%),其次为西南桦(9.55%);HTL林分,树种西南桦的重要值最大(26.47%),在林分内占据绝对优势。PLS林分各林层物种丰富度(草本层除外)、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均高于HTL,但物种优势度低于HTL,物种分布更均匀。不同林层间Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均以灌木层最高,而物种丰富度则乔木层最高。2种林分的径级结构均呈倒J形分布,重要值 5.00%的主要树种除西南桦分布在中大径级外,均集中分布在中小径级。[结论 ]PLS林分较HTL更接近演替后期,二者均属于稳定的群落类型。研究结果为西南桦天然林保护以及人工纯林近自然化改造和经营提供理论依据和技术参考。     

小陇山不同经营措施下次生锐齿栎天然林物种多样性研究

采用固定样地和样方法调查了小陇山林区百花林场3个实施不同经营措施的锐齿栎天然林林分特征和物种组成,运用4种常用的物种多样性指数对调查林分的乔木层、灌木层和草本层的物种多样性进行对比分析,结果表明:3种类型锐齿天然林的灌木层相对于其乔木层和草本物种组成丰富,多样性高;长期封育后的锐齿栎天然林群落在3种天然林类型中物种组成最丰富,乔木层、灌木层和草本层的Shannon-Wiener指数、Pielou指数和Margalef指数值在3个林分中最高;近自然技术单株经营后的锐齿栎天然林各层次的物种组成相对较少,多样性较低,但其林分中保留的乔木树种个体较大;结构优化抚育后的锐齿栎天然林的物种组成和多样性介于二者之间.抚育经营措施对林分的影响与抚育经营强度密切相关,适当的抚育经营强度能够促进林分多样性提高,否则会带来不利的影响,结构化森林经营技术是一种有效的经营方法.     

人为干扰对雅安莲花山马尾松人工林群落结构和物种多样性的影响

以雅安莲花山为研究区,运用典型样地法,探究人为干扰对当地马尾松人工林群落结构和物种多样性的影响。结果表明:共记录到维管植物127种,隶属于76科94属。各径级和高度级个体数之和在轻度干扰下最小。乔灌草各植物层的物种多样性指数随干扰强度的增加呈递减的趋势,灌木层物种最丰富。研究表明,干扰强度的增加会降低马尾松人工林的群落结构和物种多样性水平,应采取适当的保护措施。     

目标树经营在近自然林业中的应用

近自然林业是一种尊重森林生态系统自身规律,并强调人为干预的林业生产活动,最终实现生产可持续和生态可持续。目标树作业是一种通过降低邻木冠层竞争、增加目标树生长空间来提高单木质量的营林技术,目标树作业是一种特殊的抚育间伐作业。文中从目标树单株经营,目标树的保留空间、修枝,干扰木伐除,目标树收获伐,人工辅助天然更新等方面阐述了目标树经营体系在近自然林业中的应用,并对目标树经营的优势以及目标树经营中受空间结构和垂直结构的影响进行了分析。     

亚热带次生常绿阔叶林目标树经营效果分析

为了探讨亚热带萌生性次生常绿阔叶林目标树经营后的初期效果,选取分布在浙江省遂昌县3个不同发育阶段的次生常绿阔叶林样地(样地1,林分年龄20～30年;样地2,林分年龄30～40年;样地3,林分年龄50～60年)为研究对象,分别实施封禁(对照)、传统经营和目标树经营,通过2017年(试验前)和2020年(试验3年)的调查,比较分析了目标树经营后早期的植物群落结构、物种多样性和土壤理化性质的动态变化。结果表明,目标树经营提高了林木的混交程度,降低了林木聚集度;目标树经营林分乔木层林木胸径断面积和的年均生长率最高,传统经营的次之,对照的最低,并且目标树经营林分中林木的年均生长率显著高于样地1和样地2的(P0.05);传统经营林分的下木层幼树密度、下木层和草本层的多样性指数均显著低于目标树经营和对照林分的(P0.05);3个样地的各样方中的土壤容重、总孔隙度、pH值、有机碳含量、全N含量、全P含量、全K含量、速效K含量均没有明显差异,只有速效P含量在目标树经营3年后有明显下降(P0.05)。以上结果说明,目标树经营有效地改善了林分的空间结构,提高了目标树的生长量,有助于加快林木的分化和分层,同时减少了对林下植被的干扰,土壤理化性质未有明显改变,缓解了作业初期对水土流失的影响,在林分发育初期(20～40年),目标树经营是针对亚热带次生常绿阔叶林较为有效的森林经营措施。     

鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交林优势种群的结构与动态特征

【目的】分析鄂西南森林动态样地内优势种群的结构及动态特征,为进一步深入研究亚热带常绿落叶阔叶混交林的更新动态及生物多样性维持机制奠定基础。【方法】参照热带森林科学中心森林动态监测样地(大样地)建设与监测技术规范,于2014年在湖北木林子国家级自然保护区的亚热带常绿落叶阔叶混交林中建立15 hm~2大样地,调查并鉴定胸径大于1 cm的所有木本植物,分析其种群结构及动态特征。【结果】在垂直结构上,物种丰富度和个体多度都随着树木高度层次的降低而升高;在径级结构上,物种丰富度和个体多度都随着径级增大而降低,呈倒"J"形分布趋势;按所分布的径级数量不同可将群落内的物种分为10类,多数物种主要分布于小径级范围,但优势种群则集中分布于某个径级或均匀分布于各径级,表明优势种群可能有集中更新和连续更新2种方式;在胸径小于10 cm的径级内翅柃最占优势,而在其他径级内壳斗科物种占主要优势;群落中大部分种群有超过60%个体分布在最低的2个垂直层次内,且有超过85%的个体胸径小于10 cm,表明其具有良好的更新趋势,群落总体上处于进展演替中;对群落中径级和高度级上都占优势的25个种群的动态分析表明,16种属进展种群,3种属近期处于稳定状态但远期将趋于衰退状态,2种属衰退状态,4种属进展期与衰退期相间出现及个体数量存在波动的种群。【结论】鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交林群落树体较小,大径级和高度级树木种类及个体较少,绝大多数优势种群及群落总体均处于进展演替阶段,群落具有良好的自然更新。     

东北天然次生林多目标经营综合评价

以东北3种森林类型为研究对象,对每种森林类型的木材收获、碳贮量、多样性目标进行了评价。结果表明,每种森林类型的木材收获量、地上碳贮量、地下碳贮量大小排序均为近自然经营﹥无干扰﹥传统经营,而在乔木层物种丰富度和 Shannon-Wiener 指数方面近自然经营模式小于另外两种经营模式,但差异并不显著;获得各目标不同权重时的标准化值,针叶林、阔叶林、针阔混交林平均总目标值排序均为近自然经营﹥传统经营﹥无干扰,说明近自然经营下的林分满足对木材、碳贮量、多样性的综合需求,获得的总目标值最大。     

栎类和阔叶混交林林分结构多样性的动态研究

林分结构多样性是反映林分结构状况的指标,它对于生物多样性保护、森林生态系统经营,森林结构优化调整具有重要的指导意义。通过对河南西峡县栎类、阔叶混交林连续清查样地的研究表明,在10 a的间隔期内(1993-2003年),栎类物种多样性和均匀度指数差异显著,物种与大小多样性、大小多样性变化均不显著。在更短的时间间隔期(如5 a)内,则表现为1993-1998年栎类的物种多样性、均匀度差异显著;1998-2003年期间,物种均匀度与物种多样性表现均为不显著。阔叶混交林在1993-2003年期间除大小多样性差异显著外,物种多样性和均匀度均表现为差异不显著。     

间伐对栓皮栎人工林林下更新的影响

栓皮栎是我国温带落叶阔叶林代表树种之一,是河南省山区典型地带性树种和主要造林树种。间伐作为一个重要的森林经营措施,研究其对林下更新的影响,可为改善栓皮栎人工林林分结构,维持林下物种多样性,制定科学合理的森林经营措施提供支撑。对间伐3 a后栓皮栎人工林林下幼苗更新物种及更新多样性进行调查,结果表明:间伐后林地内幼苗种类和数量显著增加,间伐样地内单物种更新密度和总更新密度均高于未间伐样地,间伐样地内更新苗Shannon-Wiener、Simpson多样性指数、Patrick丰富度指数值、Pielou均匀度指数均高于未间伐样地相应数值,间伐有利于栓皮栎人工林林分结构优化和林分健康。     

采伐方式对海南岛霸王岭热带山地雨林恢复的影响

比较3种采伐方式(重复采伐、径级择伐和采育择伐)对海南岛霸王岭热带山地雨林恢复群落中物种多样性、群落结构和功能群组成的影响。结果表明:3种方式采伐后(20～25年)的山地雨林恢复群落物种丰富度呈增加趋势,主要表现为小径级(胸径<10cm)的长寿命先锋种增加;与老龄林相比,径级采伐和采育择伐没有增加伐后林中成年树的物种丰富度;3种采伐恢复林中幼树和小树的物种累积速度低于老龄林;森林采伐后恢复群落中的个体密度显著高于老龄林,但胸高截面积显著低于老龄林;伐后林群落中胸高截面积减少最多的为采育择伐,其次为径级择伐和重复采伐;森林采伐恢复群落内长寿命先锋种的物种丰富度、个体密度和胸高截面积均增加,而后期耐荫种物种丰富度变化较小;采育择伐在短期降低了森林木材蓄积量,但没有显著改变群落中功能群组成,因而能够在相对较短的时间内恢复到干扰前的水平。     

海南尖峰岭热带林乔灌木层物种多样性沿海拔梯度分布格局

沿海南尖峰岭林区海拔梯度设立164块25 m×25 m样地,分析乔灌木层物种多样性沿海拔梯度的变化规律,同时分析森林采伐对这种分布格局的影响.结果表明:尖峰岭物种丰富,164块625 m2样地共记录植株65 144个,分属84科253属596种;原始林的物种丰富度沿海拔梯度呈现双峰型的分布格局,主要受尖峰岭地区水热、光照、群落特性等因素控制;径级择伐后森林物种丰富度沿海拔梯度波动上升;皆伐后森林物种丰富度随着海拔梯度剧烈波动;原始林的Simpson物种多样性指数随海拔增高而缓慢上升;径级择伐森林Simpson物种多样性指数首先随海拔增高而平缓上升,海拔800 m处最高,之后缓慢下降;皆伐林中Simpson物种多样性指数随海拔增高先上升,海拔680m处达到一个峰值,然后下降,海拔850 m处又开始继续上升;和原始林相比较,径级择伐森林总体而言沿海拔梯度的Simpson物种多样性指数有所上升,而皆伐森林的Simpson物种多样性指数有所下降.     

云南铁杉地理种源表型变异研究

采用以树冠光竞争高度为基础的林分垂直层数量化方法研究了云蒙山几种典型森林群落的垂直结构特征,并将不同群落的垂直层划分结果与树高系统聚类分析结果相比较,发现在森林群落垂直层划分过程中,树冠光竞争高度附近的树被误划的几率较高;截止系数a=0.4时,平均误划率最低,为10.10%.对几种森林群落结构指标相关性分析表明:森林群落垂直分层数与乔木高度多样性指数、树高变异系数及乔木物种多样性指数呈显著正相关;乔木高度多样性指数和树高变异系数与灌木层多样性指数呈极显著正相关,而与草本层多样性指数却均呈显著负相关.几种描述林分垂直结构的指标能很好地描述森林群落的垂直分层情况,同时森林群落的垂直结构对下层植物的物种组成具有重要影响.     

云蒙山典型森林群落垂直结构研究

采用以树冠光竞争高度为基础的林分垂直层数量化方法研究了云蒙山几种典型森林群落的垂直结构特征,并将不同群落的垂直层划分结果与树高系统聚类分析结果相比较,发现在森林群落垂直层划分过程中,树冠光竞争高度附近的树被误划的几率较高;截止系数a=0.4时,平均误划率最低,为10.10%.对几种森林群落结构指标相关性分析表明:森林群落垂直分层数与乔木高度多样性指数、树高变异系数及乔木物种多样性指数呈显著正相关;乔木高度多样性指数和树高变异系数与灌木层多样性指数呈极显著正相关,而与草本层多样性指数却均呈显著负相关.几种描述林分垂直结构的指标能很好地描述森林群落的垂直分层情况,同时森林群落的垂直结构对下层植物的物种组成具有重要影响.     

海南霸王岭陆均松类热带山地雨林伐后林结构与物种多样性研究

霸王岭林区是海南岛最典型的热带山地雨林分布区.在该区,现存分布面积最广、资源数量最大的是热带山地雨林的各种伐后林.以霸王岭分布最广的以陆均松(Dacridium pierrii)为主的山地雨林的伐后林为对象,研究了其组成、径级、高度结构和物种多样性特征,对比分析了伐后林与原始林以及伐后林不同类型之间的异同.结果表明:原始热带山地雨林经采伐后中小乔木和灌木的优势度增大,而大乔木树种的优势度则明显下降.阳性树种的种类、数量和相对重要性随采伐破坏的程度而增加.伐后林中矮、小树木在林分中比例随采伐破坏的程度增加,而高、大树木,特别是进入主林层树木的比例则随采伐破坏的程度明显下降.从林分测树因子的变化来看,采育择伐和径级择伐的林分要优于大强度择伐和皆伐的林分.原始林的物种丰富度大于伐后林,但其多样性指数和均匀度指数大都小于伐后林.组成上与原始林相似性较大的伐后林是各种择伐后的林分,而皆伐后的林分与原始林在组成上已有很大差别.     

岷江上游大沟流域自然封育灌丛群落特征

在岷江上游大沟流域,以受干扰而退化,经封育后自然恢复至灌丛阶段的植物群落为研究对象,分析了自然恢复灌丛群落的种类组成、区系特征、结构及物种多样性特征.结果表明:在1 hm2的灌丛群落样地中,共调查到木本和草本植物43科,88个属,135种,其中:草本21科44属49种、木本34科47属86种.木本物种数和个体密度都随着基径级、高度级而递减;不同高度级和不同基径级的个体密度呈显著的正相关关系.恢复后的灌丛具有较高的物种多样性.岷江上游自然恢复灌丛阶段的植物群落其外貌虽然呈现灌丛状,但其组成成分却相当丰富,其中本研究区域的顶级乔木树种如辽东栎等已在群落中出现并占有较大的优势.对于该区的退化群落而言,封育为一种有效的植被恢复和物种多样性保育方式.     

江西九连山不同恢复模式林分的物种多样性特征

[目的 ]分析人工恢复和自然恢复两种恢复模式下林分结构、物种组成与原始林的差异,了解不同恢复模式下森林生物多样性的变化规律,为森林生态系统人工恢复和重建提供理论和实践依据。[方法 ]选择九连山境内由人工种植杉木自然恢复36年形成的针阔混交林、皆伐后自然恢复32年的亚热带次生常绿阔叶林和未受人为干扰的原始森林(以下分别简称为杉木林、次生林、原始林)为研究对象,分析3种林分不同生长发育阶段(幼树1 cm≤DBH5 cm、小树5 cm≤DBH10 cm和成年树DBH≥10 cm)的物种组成、物种多样性及优势度、群落结构和功能群变化等,探究不同恢复模式下亚热带森林物种多样性恢复的特征变化。[结果 ]杉木林共有木本植物4 983株,隶属于29科75种;次生林共有2 879株,隶属于26科73种;原始林共有4 770株,隶属于38科126种。原始林与杉木林幼树的胸高断面积为次生林的2倍;小树阶段3种林分无显著差异;次生林和杉木林成年树的胸高断面积分别为原始林的37%和70%。杉木林与次生林在种-面积、种-多度及种-物种等级上的变化趋势大致相同;幼树阶段,次生林物种数随着抽取个体数增加积累速度高于杉木林;成年树阶段,杉木林物种个数的积累速度要快于次生林。杉木林和次生林总体的物种丰富度比较接近,约为原始林的55%,但次生林幼树及成年树的物种丰富度少于杉木林。总体上次生林的Shannon-Wiener指数显著地高于杉木林,各生长阶段并无显著差异。次生林在幼树、小树阶段的DBH和树高均显著大于杉木林,成年树阶段的DBH则显著小于杉木林。次生林各生长阶段的先锋种重要值均为最大,杉木林成年树的耐荫种重要值最小。[结论 ]人工恢复与自然恢复群落的物种组成、物种多样性、物种个数都能朝着当地顶级群落演替。相对于自然恢复的次生林,人工恢复的杉木林在短期恢复中有利于物种个体数及生物量的积累,能更快的形成复杂垂直结构的森林群落;但自然恢复的次生林更有利于物种多样性的恢复。     

建德绿荷塘天然林的群落结构特征分析

2015年8月,选择浙江省建德市寿昌林场绿荷塘林区内"楠木"优势程度不同的天然林,对其林分群落结构特征和经营策略进行调查和分析。结果表明,天然"楠木"优势林中,乔木层的物种组成相对单一,"楠木"类树种径级呈正态分布,在乔木层占绝对优势,小径级的个体很少;割灌除草后,灌木层中"楠木"类的幼树稀少,但草本层中幼苗较多。根据近自然森林经营技术体系,该类林分以目标树经营代替普通的割灌除草,通过开辟林窗,既培育优良的大径材,也有利于天然更新,提高林分的生态功能。天然"楠木"伴生林中,"楠木"数量相对较少,径级分布呈现倒J型,缺少大径级个体,基本处于被压制状态;但是,在灌木层和草本层中,"楠木"类树种的重要值均为最大,说明该类林分中"楠木"具有较好的更新能力,可以通过实施目标树经营,加速"楠木"类树种进入乔木层,促进林下目的树种的生长。     

人为干扰对闽楠群落结构及物种多样性的影响

闽楠是国家Ⅱ级重点保护植物,是我国特有树种。为揭示人为干扰对闽楠群落的影响,选择广西富川县蚌贝村2个闽楠群落,研究了在不同干扰强度下其植物种类组成和物种多样性。结果表明:(1)从群落结构上看,随着干扰强度变大,中小径级(DBH40cm)个体密度变大,而大径级(DBH≥40cm)个体密度变小,但人为干扰对群落径级分布的总趋势影响不显著(P=0.1030.05)。重度干扰群落个体多分布在中高度级(15m≤H30m),轻度干扰群落则多分布在低高度级(H15m)和高高度级(H≥30m)。(2)物种相似性分析表明,人为干扰对灌木层物种组成的影响最大。随着干扰强度增大,灌木层个体密度和物种数分别表现出减小和增大的不同趋势。重度干扰明显改变了乔木层和灌木层优势种的物种组成。(3)随着干扰强度增加,灌木层各物种多样性指数均出现显著提高,但乔木层和草本层的变化不显著(P0.05)。