林隙微环境异质性及物种更新响应研究进展

林隙作为森林循环和演替的重要场所,其内小环境特征随着时间和空间而改变,林隙内资源及其空间分布的不均匀性,为物种的共存和更新提供了环境条件,而物种分布的复杂性又进一步促进了森林小环境的异质性分化。本文从小气候状况、土壤及微地形方面对林隙小环境异质性问题进行了论述,并就林隙内微生境因子的异质性分布格局与物种拓殖策略的关系以及边缘效应对物种多样性形成和维持机制的作用等方面进行了阐述。     

化感作用研究动态及展望

就化感作用的研究历史，化感物质的生物测定、释放方式、作用机理等方面进行了综述，分析了森林演替过程中化感作用对森林更新及物种组成的影响。并结合国内外研究的现况，对今后化感作用的研究方向进行了展望。     

论采伐对迹地的影响

本文探讨了森林采运与森林生态的辩证关系.并用美国学者Franklin的新林业学说看当代中国森林采运.将森林生态功能和木材生产功能结合起来,使两者协调发展.研究了采运作业对采伐迹地的影响以及采运作业造成的水土流失.指出了采运作业对森林生态环境的破坏应控制在最低限度内,使林业从传统林业走向生态林业.同时也阐明了森林大量采伐带来的生态后果.     

模拟氮沉降对油松林单一及混合叶凋落物分解的影响

通过长期原位模拟氮沉降试验,研究暖温带油松林单一和混合叶凋落物分解对外源氮添加的响应过程与机制。氮处理水平分别为对照(0 kg/(hm2a),N0),低氮(50 kg/(hm2a),N1),中氮(100 kg/(hm2a),N2)和高氮(150 kg/(hm2a),N3)。利用凋落袋法对天然林油松针叶、辽东栎阔叶、油松--辽东栎混合叶以及人工林油松针叶进行原位分解试验。研究结果表明,自然状态下天然林油松针叶、辽东栎阔叶、油松--辽东栎混合叶、人工林油松针叶分解95%所需时间分别为7.58、4.89、6.92、8.03 年。氮沉降显著促进了人工林油松针叶的分解,抑制天然林辽东栎阔叶的分解;分解前期,N沉降促进天然林油松针叶、油松--辽东栎混合叶分解,并在分解后期对油松针叶分解产生抑制作用,而对油松--辽东栎混合叶分解无显著影响。在氮沉降持续增加的背景下,研究结果可为油松林生态系统物质循环和能量流动提供基础数据。      

采伐强度对东北针阔混交林林分生长和物种多样性的短期影响

【目的】在东北次生针阔混交林开展不同强度采伐试验,探讨采伐强度对林分生长和物种多样性的影响,以期为该地区针阔混交林合理地开展营林活动提供科学依据。【方法】2011年7月在吉林省蛟河林业实验区管理局次生针阔混交林内建立4块面积1 hm~2的标准地,于2011年冬季对其进行采伐处理,采伐强度(胸高断面积强度)分别为0%(对照,CK),17.24%(弱度采伐,LT),34.74%(中度采伐,MT)和51.87%(强度采伐,HT),从每块标准地中分别选取5块20 m×20 m样地,采伐2和4年后测定并分析林分胸径、树高、胸高断面积、蓄积量、物种多样性和群落相似性,探讨采伐强度对其影响。【结果】采伐处理4年后,林分平均胸径增长量与对照相比均呈增加趋势,除LT处理显著增加外(P0.05),其他处理与CK无显著差异(P0.05);林分平均树高及其增长量与CK相比均降低,但各处理无显著差异(P0.05);林分总胸高断面积和总蓄积量均比对照小,随着采伐强度的增大而降低,但LT和MT处理提高了单株胸高断面积增长量和单株蓄积增长量,HT处理降低了单株胸高断面积增长量和单株蓄积增长量,各处理间无显著差异(P0.05);采伐2和4年后,灌木层和草本层以及总体多度均有明显增加,但HT处理降低了乔木层多度;与采伐2年后相比,采伐4年后草本层多度降低;采伐未改变乔木层物种丰富度、多样性及均匀度,但显著提高了灌木层和草本层Shannon-wiener指数和Simpson指数,其中MT处理对物种多度、丰富度和多样性的增加影响最为明显;各处理间群落相似性指数较高,为中度相似或极相似水平。【结论】短期内,采伐对林分胸径生长有一定的促进作用,但未能促进林分树高的生长;采伐虽未对林分总胸高断面积和总蓄积量的增长有促进作用,但合理的采伐强度能提高单株胸高断面积和单株蓄积增长量,同时能够促进林分灌木层和草本层物种多样性提高。综合考虑林木生长和维持物种多样性两个方面,东北近熟针阔混交林的最适宜采伐强度为34.74%。     

抚育采伐对蛟河次生针阔混交林功能结构和谱系结构的影响

【目的】研究不同强度森林抚育采伐对温带针阔混交林群落结构、生物多样性及生态系统功能的影响机制,为温带针阔混交林经营管理提供科学依据和理论指导。【方法】以吉林蛟河4块1 hm2的针阔混交林采伐样地为研究对象,样地于2011年7月建立,2011年12月进行抚育采伐作业,并于2015年7月对保留木进行复测。采集、测定叶面积、比叶面积、叶碳含量、叶氮含量、叶片碳氮比和最大树高6类植物功能性状数据,根据物种之间的性状距离和谱系距离构建功能性状树和系统发育树。通过Blomberg’s K值法检验植物功能性状的系统发育信号;利用功能多样性指数和最近邻体性状距离指数计算2011年采伐前和2015采伐后不同空间尺度上(10 m×10 m、20 m×20 m和50 m×50 m)群落功能多样性和功能结构的变化情况;利用谱系多样性指数和最近亲缘关系指数计算群落谱系多样性和谱系结构的变化情况;通过树木4年间平均胸高断面积的增长量来量化保留木的生长差异。【结果】除叶面积外,其余5类功能性状均表现出显著的系统发育信号;抚育采伐前后,群落功能结构和谱系结构的变化具有尺度依赖性,在10 m×10 m尺度上,采伐后群落的离散度上升,聚集度下降,在20 m×20 m和50 m×50 m尺度上,采伐后群落的离散度下降,而聚集度上升;功能多样性和谱系多样性对采伐强度的响应同样存在尺度效应,中低强度抚育采伐对群落多样性的影响仅体现在小尺度上,而高强度抚育采伐即使在大尺度上也会对群落多样性产生显著影响;经历不同强度的抚育采伐后,样地内保留木的生长差异表现为中度采伐样地重度采伐样地轻度采伐样地对照样地。【结论】中低强度的抚育采伐能够优化群落的功能结构和谱系结构,从而达到促进资源利用、加快保留木生长的目的;高强度的采伐会导致生态位空间过度释放,不利于资源的充分利用以及树木生长,也会对森林生物多样性产生严重的负面影响。因此,从调整群落结构、促进保留木生长以及保护生物多样性的角度出发,对温带针阔混交林的抚育采伐作业应控制在中等强度以内。     

采伐对吉林蛟河阔叶红松林生态功能的短期影响

目的为研究采伐强度对森林生态系统功能的影响,对森林生态服务功能评价体系建立提供意见,并对今后阔叶红松林经营管理提出建议和对策。方法以吉林蛟河林业实验管理局阔叶红松林为研究对象,分别设置采伐强度为0（对照CK）、15%（弱度采伐LT）、35%（中度采伐MT）、50%（强度采伐HT）的4块样地。采用国家林业和草原局森林生态功能评价标准,选择森林群落结构、森林蓄积量、树种结构、森林自然度、植被总覆盖度、林分平均高、枯枝落叶厚度、郁闭度8个因子作为森林生态功能的评价因子,对比了不同强度采伐样地在采伐前、采伐后和采伐4年后生态功能的差异。结果（1）采伐前,各样地生态功能指数均为0.83,采伐后,不同强度采伐样地生态功能指数出现显著差异,未采伐（0.83） > 弱度采伐（0.71） > 中度采伐（0.67） > 强度采伐（0.53）。4年后,各采伐样地生态功能指数差异逐渐减小,其中弱度采伐样地的生态功能指数恢复到采伐前状态（0.83）,中度采伐样地和强度采伐样地也都有不同程度的改善,生态功能指数分别为0.77和0.61。（2）林分蓄积年均增长率随着采伐强度呈先增加后减少的趋势。（3）采伐对阔叶红松混交林优势种的生长起到了一定促进作用,而对林分树高的生长并没有产生明显的促进作用。结论低强度采伐后,森林生态功能能在短时间内恢复,并表现出更好的生长潜力,提高了人类对木材资源的利用,使森林综合效益得到改善;而大强度的采伐会严重破坏森林生态系统的稳定性,影响生态系统功能,使其在短时间内无法恢复。综合考虑,采伐强度在15%比较合理,建议不超过35%。      

长白山红松阔叶林及其次生林早春植物群落特征研究

通过调查研究,在红松阔叶林、近熟林和中龄林内调查到的早春植物分别为34,43,50种。这3种林型在早春阶段都以早春植物占主导地位,次生林内先锋草本植物的比重增加。中龄林、近熟林和红松阔叶林的物种丰富度分别为8.098 8,7.426 9,7.383 0;Simpson指数分别为0.616 4,0.753 2,0.863 8,Shannon-Wiener指数分别为2.342 1,2.272 1,2.380 0;生态优势度指数分别为0.383 6,0.246 7,0.174 9。以上分析结果表明:在早春阶段,随着次生演替的发展,群落的物种丰富度下降,生物多样性上升,群落的稳定性增加,逐步接近原始林的水平。     

长白山次生林树种空间分布及环境解释

分析次生林群落中12个树种的空间格局,阐述树木种群空间分布与环境因子间的关系.结果表明:1)大多数环境因子和树种都表现出显著的正空间自相关,即存在空间聚集性结构;2)空间变异分割表明,环境因子主要制约幼树和小树的空间分布,而对大树影响较小;3)土壤水分和土壤pH值对树种分布影响较大,土壤营养(全氮、全磷和全钾)作用相对较小,土壤有机质、叶面积指数和光量子密度与树种空间变异之间无显著关系;4)在已知种群空间变异中,环境因子(包括环境变量单独解释部分、环境变量与空间变量交互作用部分)解释能力较低,而纯粹的空间变量(即空间变量单独解释部分)对种群空间变异具有较高的解释能力,说明一些未知的独立于环境因子的空间过程在树木种群空间格局的形成过程中发挥了重要作用.     

长白山红松阔叶林及其次生林草本植物多样性季节动态研究

研究了原始红松阔叶林及其次生林草本植物物种组成及多样性动态,共记录了179种草本植物,其中红松阔叶林125种,次生林160种。红松阔叶林及其次生林草本植物的月季动态变化明显,物种数、Simpson多样性指数、Shannon-wiener指数及均匀度指数均表现为先增加再减小。不同月份次生林内草本物种数均明显高于红松阔叶林。红松阔叶林下草本植物垂直方向呈现明显的分层现象;在整个生长季内,次生林下草本植物高度均大于红松阔叶林。