华北落叶松人工林不同间伐水平下林下植物多样性研究——以山西关帝山龙兴林场为例

抚育间伐是森林经营的重要技术措施之一,是保持和提高森林生物多样性和森林可持续经营的重要途径。因此,通过间伐试验和定点观测阐明间伐对林下植物多样性的作用,不同间伐强度影响林下植物多样性的差异,不同间伐强度影响林下植物多样性的持续时间和动态变化,对揭示经营活动在森林生物多样性形成和维持机制中的作用,具有重要理论和实践意义。通过对关帝山林区龙兴林场华北落叶松人工林的不同强度间伐试验和6年定点观测,采用植物种类组成和物种多样性指数对比分析法、群落相似性Sorensen指数分析法,以揭示不同强度间伐对华北落叶松人工林林下植物种类组成、植物物种多样性的影响及其动态趋势,研究结果表明:间伐会显著增加华北落叶松人工林的林下灌木和草本植物种类,且间伐强度越大种类增加越多,间伐还能显著提高华北落叶松人工林的林下植物多样性,不仅间伐与未间伐之间有显著差异,不同间伐强度之间林下植物多样性指数的差别也很明显,而中度和强度间伐的效应更显著;在伐后6年内林下植物种数和多样性指数都在持续增加,伐后6年的效应仍然显著。间伐林分与对照林分相比,林下植物共有种和相似性系数显著降低,而且间伐强度差别越大,共有种和相似性系数越低。     

不同强度间伐对北京山区油松生长及其林下植物多样性的影响

2005年和2006年夏季,对北京密云水漳村和昌平小宫门低山阴坡厚土油松人工林林分的生长及其林下植物多样性变化情况进行抚育间伐后的调查研究.结果表明:间伐后第1、2年,油松林分平均胸径、树高、冠幅、单株材积和蓄积量显著高于对照,但各强度间伐林分之间生长差异不显著;而间伐后第6年,油松林的各项生长指标均表现为强度间伐＞中度间伐＞弱度间伐＞对照,且中度、强度间伐显著大于对照和弱度间伐,强度间伐后林分生长效果最好;林下植物种类、数量、多样性指数、均匀度指数和林下植物总生物量在间伐后第1、2年都随着间伐强度的增加而升高,间伐后第6年,不同强度间伐下油松林的植物种类、多样性指数、均匀度指数均比间伐后第1、2年有所降低,弱度、中度、强度间伐后的林下植物种类比对照分别增加了5、10和18种,多样性指数仍表现为强度间伐＞中度间伐＞弱度间伐＞对照;各强度间伐后林下植物的密度较间伐初期有所减少,植物盖度仍随间伐强度加大而增加,强度间伐后,可明显看出林下植物的结构层次;中度、强度间伐使林下需水性强的植物比例增加,促使油松人工林林下植物向中旱生、中生植物转变;随着间伐强度的增大,油松林林下植物总生物量也增加,且各强度间伐的林下植物总生物量表现为间伐后第6年＞第2年＞第1年;间伐后第6年,弱度、中度和强度间伐的林下植物总生物量与对照相比,分别增加了29.1%、45.2%和70.9%.间伐对油松林分的生长及其林下植物多样性的影响是显著的,对于北京低山阴坡厚土35～37年生密度为3 200～3 467株·hm-2的油松人工林而言,强度间伐最有利于林分的生长和林下植物多样性的提高,经营密度宜为1 240～1 500株·hm-2.     

不同间伐强度对核桃楸次生林生长及林下植物多样性的影响

利用核桃楸幼龄次生林2 a的定位观测数据,分析不同间伐强度对林分生长及林下植物多样性的影响。结果表明:抚育间伐能促进保留木的生长,林分平均胸径和单株材积总生长量表现出相同的趋势,即随间伐强度的增加而增加。抚育间伐能提高核桃楸幼龄次生林林分断面积和蓄积总生长量,各指标随着间伐强度的增加先升高后降低,轻度间伐总生长量最大;林分断面积和蓄积量随间伐强度的增加而减少。抚育间伐能提高核桃楸幼龄次生林林下植物多样性,丰富度指数、多样性指数、生态优势度指数和均匀度指数都随着间伐强度的增加而增加,且差异显著。综合考虑,轻度间伐的效果最好。     

间伐强度对云杉人工林下植物多样性的影响研究

调查了云杉人工林间伐后和未间伐的林分生长、林下植物种类、数量、盖度、高度,采用物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数进行了多样性分析,以探讨间伐强度对云杉人工林下植物多样性的影响.结果表明：随着间伐强度的增大,保留木的生长显著优于对照区;林下植物种类、数量显著增加;不同间伐强度林下植物种类的多样性、丰富度、生物量、盖度、显著高于对照区,且随间伐强度的增强而增大,以重度间伐（＜450株/hm2）最为显著（灌木层多样性除外）.     

不同间伐强度对长白落叶松-红松林植物多样性和土壤特性的影响

为了提高长白落叶松-红松林的生产力和生物多样性,2005年秋对长白落叶松人工林进行疏伐,伐后林冠下栽植4年生红松。2012年秋又对上层长白落叶松进行生长伐,设计轻度、中度和强度3种间伐强度和1组未间伐林分(对照),分析5年后不同间伐强度对林下植物多样性和土壤理化性质的影响。结果表明:①抚育间伐能提高林下植物多样性,林下灌木层植物丰富度随着间伐强度的增加而增加,轻度、中度和强度间伐差异显著(p<0.05)。林下灌木层植物多样性指数随着间伐强度的增加而增加,对照与中度间伐、强度间伐差异显著(p<0.05),但中度间伐和强度间伐差异不显著。林下草本层植物的丰富度和多样性指数随着间伐强度的增加而增加,各间伐强度均与对照差异显著(p<0.05),但轻度间伐和中度间伐差异不显著。②适度抚育间伐能改善土壤的理化性质,随着间伐强度的增加,土壤容重有所降低,土壤孔隙度和持水量有所提高;土壤pH值呈现先升高后略有降低的趋势,全K、速效K、全P、速效P、全N、速效N含量先升高后略有降低,其中中度间伐效果最好。综合考虑,对长白落叶松林分进行中度间伐较为适宜。     

幕府山废弃矿地人工林抚育对林下植物多样性及土壤养分的影响

为评价幕府山废弃矿地人工林的抚育效果,探讨了不同林分的最佳抚育模式,对林分抚育前后林下植物多样性及土壤养分变化进行了研究。结果表明:科学合理的森林抚育能有效降低林分郁闭度,改善林内光照条件,促进林下植物的更新、生长与演替,提高生物多样性,增强土壤肥力;对林分的人工扰动强度影响林下植物多样性,扰动大则多样性高,但在抚育后1、2年内,林下植物多样性相对不稳定,说明植被群落处于重建和恢复阶段。     

间伐对杉木和马尾松人工林生长及植物多样性的影响

以秦淮河流域溧水林场间伐10年的杉木和马尾松人工林为研究对象,分析了间伐对林分生长及林下植物多样性的影响.结果表明:间伐促进了杉木和马尾松林分胸径、树高和冠幅的生长,间伐后杉木胸径、树高、冠幅比未间伐的增长率分别为11%、23.4%和26.7%;马尾松分别为23.5%、6.4%和39.2%.间伐10年的杉木林和马尾松林单株材积均明显增大,增长量分别为0.009 6 m3和0.031 1 m3,两个林分总蓄积量表现出不同的变化规律:杉木林的蓄积量减少了0.5 m3,而马尾松林分则增加了8.3 m3.杉木和马尾松间伐样地的枯损蓄积和株数枯损率明显降低.杉木和马尾松间伐后枯损蓄积分别降低了0.331 m2和0.098 m2;株数枯损率分别降低了21.8%和4.1%. 两种林分间伐后林下灌木和草本植物多样性都明显增加,杉木林下植物种类由16种增加至23种,马尾松林下植物种类由20种增加至23种.     

间伐强度对柏木人工林生长及林下植物的影响

【目的】针对川中丘陵区普遍存在的柏木人工林密度过大、木材生产力低、林下灌草盖度低和天然更新不良等问题,开展生态疏伐试验,探讨间伐强度对林分生长和林下植物的影响,为开展柏木生态经济型防护林的营林活动提供参考。【方法】以25年生柏木人工林为研究对象,采用随机区组方法,设置4种间伐强度(20%～25%,15%～20%,10%～15%和对照)的处理,观察林分胸径、树高、蓄积量、生物多样性和天然更新幼苗数量,探讨间伐强度对其影响。【结果】不同强度间伐5年后林分平均胸径和胸径连年生长量在各处理之间均存在显著差异,胸径生长量随间伐强度加大而增加;平均树高以20%～25%间伐强度最大,达10.7 m,但20%～25%间伐强度与15%～20%间伐强度和10%～15%间伐强度之间无显著差异,而树高连年生长量在不同处理之间差异显著;20%～25%,15%～20%和10%～15%不同强度间伐5年后林分蓄积量分别为97.35,93.43和93.19 m3·hm －2,均比对照小,但蓄积连年生长量随间伐强度由高到低分别为6.11,4.58和3.66 m3·hm －2 a －1,均高于对照;20%～25%间伐强度林分的灌木和草本 Simpson 指数分别为0.7695和0.4446,Shannon-Wiener 指数分别为1.7025和0.7690,都比其他处理高;不同间伐强度天然更新幼苗株数仅在苗高5～30 cm 等级存在显著差异,30～50和50～150 cm 的幼苗在不同处理之间差异不明显;评价结果表明,综合得分以20%～25%间伐强度最大,且随间伐强度降低而减小。【结论】间伐后保留木的生长空间和营养空间得到有效改善,林分胸径和树高生长量随间伐强度增大而增加,但不同间伐强度蓄积量差异不显著;适度间伐可提高林下灌木和草本生物多样性指数;林分更新幼苗数量也随着间伐强度的增大而增加;就本研究的4种间伐强度而言,中龄阶段柏木人工林的适宜间伐强度为20%～25%。     

间伐对马尾松天然次生林林下植物多样性的影响

选择12和14地位指数的2种立地的林分,分别设置6种和5种保留密度,对间伐4年后的23年生马尾松天然次生林林下植物多样性进行研究。结果表明:马尾松天然次生林林下植物种数随着林分保留密度的增大,12和14地位指数的林分均表现为由逐渐增加至一个峰值后逐渐减少;适宜的保留密度有利于提高林下植物的多样性,12和14地位指数林分的植物多样性分别以保留密度130株/667 m2和100株/667 m2的样地为最优;随着林分密度与冠层郁闭度的增大,林下植物类型有由阳性植物为主向中性与荫性变化的趋势,而形成阳性、中性及荫性共存的多态性植物群落;适宜的保留密度有利于提高林下植物的生物量和植被总盖度,12和14地位指数林分的林下植物生物量和植被总盖度分别以保留密度130株/667 m2和90株/667 m2的样地为最佳;2种地位指数不同保留密度林分的林下枯落物自然风干重、枯落物层厚及腐殖质层厚差异均不显著,而林下地被物鲜重和植被总盖度则均表现为差异极显著。     

间伐对生态公益林的影响研究进展

对生态公益林林下植物的影响进行了综述,包括间伐强度及间伐对林下植物种类、多样性和植被生物量的影响.表述结果为:间伐后林下耐荫植物衰退,喜光植物增多；中强度间伐的林下植被生长最好,多样性指数最高；间伐一般能增加林下植被生物量.今后需要研究间伐对林下植被的生物多样性的长期影响.     

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...     

林下植物多样性影响因素研究进展

生物多样性是衡量森林质量的重要指标,生物多样化是生态系统稳定的基础.综述了影响林下植物多样性的因素,指出:1)混交林的生物多样性优于纯林;2)老龄林群落具有较为丰富的物种和复杂的垂直层次结构;3)林分密度越小,越有利于林下植物的多样化;4)适度的间伐强度可显著提高林分的生物多样性.     

不同间伐强度对蒙古栎林下乔木幼树更新及多样性的影响

根据对辽宁山区蒙古栎林下幼树调查资料,采用Simpson指数和Shannon-Wiener指数等进行多样性测度分析,探讨不同间伐强度对蒙古栎林下幼树更新和植物多样性的影响。结果表明:中度间伐强度有利于蒙古栎林下幼树实生更新,从而有利于其诱导成实生林,增强林分抗病虫害能力,提高林下物种多样性,增加林分稳定性。     

间伐强度对兴安落叶松林林下植被多样性及生物量的影响

研究了间伐强度对兴安落叶松林林下植物多样性和生物量的影响,为确定兴安落叶松林分的最佳采伐强度提供理论依据。以兴安落叶松林为研究对象,设置4种间伐强度(10%、20%、30%、40%)和对照的试验固定样地,对间伐5 a后各样地林下灌草多样性和生物量进行调查分析。结果表明:1)抚育间伐可以明显提高林下植物种类、Menhinick丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数,各层均以40%间伐强度最大,而生态优势度指数则呈递减趋势(P <0.05);2)适当加大间伐强度对林分林下植被层和枯落物层生物量具有促进作用,均以间伐强度30%为优(P <0.05);3)综上所述,在30%～40%的间伐强度下,兴安落叶松林林下植被多样性和生物量最高,林分质量最佳。     

雷州半岛桉树人工林林下植物多样性研究

对雷州半岛桉树人工林林下植物多样性及生物量进行了调查与研究，结果表明：桉树人工林林下植物多样性及生物量主要与林地土壤类型、林分郁闭度有关；林下植物的生长发育随林龄对林分郁闭度的改变而改变：不同桉树种类之间及桉树与相思类树种之间林下植物的物种丰富度、多样性和生物量均差异不显著。这说明。桉树人工林林下植物多样性低并不是桉树树种本身造成的。     

不同间伐强度对杨桦次生林林下植物多样性的影响

以杨桦次生林为研究对象,采用30-40%强度间伐和20%的中度间伐,以未间伐的林分为对照,研究比较了间伐后1年、2年和5年内的林下植物多样性的变化。结论如下:对于木本植物,间伐显著提高了林下木本植物的盖度(P0.05),其大小顺序为强度间伐中度间伐对照,在间伐后2年、5年差异均显著(P0.05)。对于林下草本植物,间伐显著提高了林下草本植物的种数,尤其在间伐后2年,中度间伐和强度间伐林下的木本植物种数、盖度、Simpson和Shannon多样性指数均显著高于对照(P0.05);但随着间伐时间的延续,中度间伐和强度间伐对草本植物的影响逐渐减弱,其中度间伐林下的植物种数、Simpson和Shannon多样性指数与对照之间未能发现显著差异(P0.05)。     

抚育间伐对油松林下灌木多样性的影响

抚育间伐是促进林分生长的基本措施之一。通过对抚育间伐与未抚育间伐的油松(Pinus tabuliformis)林分生长状况和多样性的比较分析,结果表明:(1)抚育间伐对林分的树种组成有一定的影响。(2)抚育间伐后灌木层胡枝子(Lespedeza bicolor)的比例有了明显的降低,而其他灌木的比例除了土庄绣线菊(Spiraea pubescens)外,均有明显的增加,并且分布更加均匀。抚育间伐对改善灌木层植被组成和分布有一定的促进作用。(3)抚育间伐提高了灌木的多样性指数,其林分灌木层物种Margarlef丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数分别为1.33、0.75、1.62和0.83,均高于未抚育间伐林分。     

辽东山区落叶松林近自然化改造短期效果分析

在辽宁清原县选择25年生落叶松人工林进行近自然化改造,以不间伐林分作为对照,研究近自然化改造对林分生长和林下草本层植物多样性的影响。结果表明:间伐1年后,间伐林分平均胸径和林分材积生长量及生长率均高于对照,差异显著(p0.05)。在间伐林分中,目标树的胸径生长量显著高于一般林木的胸径生长量。近自然化改造显著地提高了林下草本层植物多样性,间伐林分林下草本层丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数高于对照。因此,近自然化改造促进了人工落叶松林的林分生长,提高了林下草本层植物多样性,有利于目标树的持续快速生长。今后经营落叶松中龄人工林时,应多关注目标树的生长。     

4年生尾叶桉间伐效果

对4年生尾叶桉林分进行不同强度间伐,2a后的调查结果表明：间伐对林分平均胸径影响达显著水平;对树高生长有促进作用,但差异不显著;对单株材积生长的影响差异极显著。间伐强度越大,单株材积增长量越大。3种间伐处理的林分蓄积年增长量差异显著。根据总蓄积量和间伐后林分蓄积年生长量的变化,本试验以间伐强度60%为最佳处理。     

皆伐前后油松人工林下植物多样性变化及与土壤水分的关系

【目的】探讨油松人工林皆伐前后林下植物多样性的变化及与土壤水分的关系,为在油松林皆伐后植被恢复和发育阶段维持生物多样性、保持林分结构稳定、发挥更高生态效益等方面提供科学依据和经营措施建议。【方法】采用时序研究法,在河北平泉地区选择立地一致的不同林龄油松人工林(32年中龄林、40年近熟林、53年成熟林)和皆伐后不同时间(5、10、24 a)的天然更新林作为研究对象,分析不同生长发育阶段油松人工林下植物物种组成与多样性的变化规律及与土壤水分间的相关性。【结果】1)皆伐前后6种林分样地共出现灌木植物21种,草本植物65种,不同样地林下植物组成存在差异。胡枝子在各林分样地均有出现,且重要值均> 20%,在灌木层优势地位明显;草本层中菊科植物种类最多,有18种,其次是蔷薇科和禾本科,分别为6种和4种。2)不同林分样地林下植物多样性指数均表现为草本层>灌木层,皆伐前随着林龄增加林下植物多样性逐渐增加;皆伐后灌木层植物多样性表现为先下降后增加再下降,且变化幅度明显,伐后10 a灌木层Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数最大,分别为1.40、0.61、1.24和0.74,与53年样地差异不显著。皆伐后不同时间的天然更新林草本层植物多样性均与伐前53年样地的差异不显著,皆伐对灌木层植物的影响较大。3)不同林地土壤水分变化规律较一致,表现为伐前随林龄增加而逐渐增加,伐后5~10 a仍保持较高水平,伐后24 a出现下降,经相关分析植物多样性指数与土壤水分之间有显著的正相关关系,与草本层的相关性达极显著水平。【结论】伐前林下植物多样性变化主要与林分密度降低、光照条件改善有关,伐后主要与油松天然更新及种间竞争有关。依靠油松天然更新恢复的林地保持了较高的生物多样性,但在皆伐10 a后出现下降的趋势,建议在此时对油松更新苗进行人工抚育、降低密度以维持植物多样性。土壤水分是影响植物多样性的关键生态因子,良好的土壤水分条件和林下植被的恢复和发展可以相互促进。