不同火烧木管理方式火烧迹地林下物种多样性及地上生物量研究——以寒温带兴安落叶松林为例

以内蒙古大兴安岭兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,采用分层取样的方法对群落中植被进行了调查,分析比较了不同火烧木管理方式下兴安落叶松林林下群落恢复过程中物种组成、多样性指数及地上生物量的差异。结果表明:火烧木择伐方式下火烧迹地与未火烧对照样地林下群落相似性最大。不同火烧木管理方式下,火烧迹地林下群落多个α多样性指数均表现为草本层灌木层的趋势。不同火烧木管理样地草本层Simpson和Shannon-Wiener指数均小于对照样地,而在灌木层都大于对照样地。3种不同类型火烧木管理方式火烧迹地恢复13年后,林下草本层生物量均小于对照样地,而灌木层生物量较对照样地相比都有不同程度的增加。     

安徽岭南森林群落物种多样性的研究

在安徽岭南自然保护区内4种群落类型中进行样地调查的基础上,采用物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数对保护区森林群落物种多样性进行了研究,发现自然恢复的群落中植物种类多,分布均匀,优势种不明显;人工更新的林分中植物多样性低,优势种明显;群落结构上,4种类型多样性的大小顺序是灌木>乔木>草本。     

不同海拔高度对周公山柳杉人工林植物多样性及土壤养分的影响

【目的】研究海拔高度对周公山柳杉人工林林下植物多样性及土壤养分的影响,对人工林的抚育及合理经营有着重要意义,旨在为人工林近自然改造以及利用山地造林、恢复森林生态提供科学依据。【方法】采用代表性样地法和随机取样法相结合的方法,在800、1 000和1 200 m 3个海拔高度对周公山柳杉人工林林下的物种组成、物种重要值、物种多样性和土壤养分进行了初步研究和对比分析。【结果】1)林下草本层共发现植物33种,属于19科32属;林下灌木层共发现植物49种,隶属于39属26科。2)草本群落Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson优势度指数(H’)和Pielou均匀度指数(JSW)均随着海拔的升高表现为先升高后降低的趋势,符合"中度膨胀"理论,而草本层物种丰富度指数(D)以及灌木层群落各多样性指数则符合负相关关系理论。3)林下植被0~40 cm深度土壤养分随土层深度增加,全氮、全磷、有效磷、速效钾、有机碳、有机质含量均降低。4)物种多样性指数与有机质、全氮(TN)、全磷(TP)、有效磷(AP)的含量呈显著负相关。【结论】应控制人为干扰的强度,保持合理的林分密度,改善柳杉人工林的物种组成和群落结构,使人工林处于一种天然更新状态。     

凉水自然保护区3种森林类型的植物组成和林分结构特征

【目的】探讨凉水自然保护区3类森林的植物组成和林分结构特征,以期为小兴安岭保护区科学管理及经营天然次生林提供基础支撑。【方法】以存在小兴安岭核心区的凉水国家自然保护区及周边的典型针阔混交林、阔叶林和针叶林3类森林为对象,详细调查乔木层(80块30 m×30 m样地)、灌木层(160块5 m×5 m样地)和草本层(160块1 m×1 m样地)的林分结构特征(树高、胸径、枝下高、冠幅、灌高、灌木直径、灌木盖度、草本株高、乔灌草密度等),分析种类组成并计算物种丰富度指数、多样性指数(Shannon-wiener及Simpson指数)和均匀度指数(Pielou和Alatalo指数),并采用方差分析、冗余分析(RDA)探究林分间的差异。【结果】3类森林有乔木28～30种、灌木22～25种、草本78～90种,其乔、灌、草植物种类差异明显,阔叶树种以白桦最多,针叶树种以兴安落叶松最多,灌木最多的是毛榛子,草本以蚊子草和小叶芹最多;针阔混交林的丰富度指数、多样性指数总体上高于针叶林和阔叶林,而阔叶林的均匀度高于其他2个森林类型;同一森林类型的多样性指数和丰富度指数均表现为草本层乔木层灌木层; 3种森林类型中灌木层的均匀度高于其他层;从结构特征来看,树高和胸径平均为14和18 cm,树高和枝下高表现为针叶林针阔混交林阔叶林,灌木层冠幅表现为针阔混交林阔叶林针叶林,草本层每个种的平均多度与盖度表现为针叶林显著(P0.05)高于针阔混交林;冗余排序分析表明,阔叶林和针叶林的多样性特征差异主要由草本层特征解释,而针阔叶混交林则主要受乔木层结构特征影响,其中阔叶林草本植物的多度、密度和株高等可解释48.4%～62.1%的多样性差异,针叶林可解释30.5%～44.3%;针阔混交林中显著影响多样性的林分特征表现为灌木地径乔木枝下高草本株高乔木胸径,合计分析乔木层、灌木层的特征能解释多样性差异的38.8%～40.1%和27.4%～50.7%。【结论】凉水自然保护区乔木优势种以先锋树种白桦和兴安落叶松等为主,个体较小,尚需更长时间保护才能恢复为高质量森林资源;草本层的植物多样性最高,在多样性保护中需关注;植物多样性能在林分结构恢复中得以协同提升,但不同森林类型差异明显,如针阔叶混交林调控乔木枝下高和灌木密度等更有效,而针叶林和阔叶则是调控草本密度或改善草本生长环境才能更有效改善植物多样性。     

乌拉山自然保护区主要森林群落物种多样性与群落结构研究

乌拉山自然保护区位于典型草原与荒漠草原的交界处,是研究干旱区山地物种多样性的理想区域。利用α多样性指数、β多样性指数以及重要值,对乌拉山主要森林群落（白桦林、油松林）林下灌木层和草本层的物种多样性以及群落结构进行了研究,结果表明：（1）群落草本层α多样性指数明显高于灌木层;（2）群落灌木层、草本层α多样性指数表现为：白桦林〉天然油松林〉人工油松林;天然油松林〉人工油松林〉白桦林〉柄扁桃灌丛;（3）群落β多样性指数表现出同一种森林群落类型之间绝大多数呈轻度相似性;不同森林群落类型之间呈极不相似;生境条件的差异、人为干扰等因素对群落β多样性的影响较为明显;（4）群落物种组成以菊科、蔷薇科植物为主,草本植物以多年生中生、中旱生、旱生植物为主,林下灌木水分生态型以中生为主。     

宝天曼植物群落物种多样性研究

对宝天曼保护区植物群落物种多样性进行了研究。结果表明 ,物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数在群落梯度上的分布趋势基本一致 ,较好地反映了不同植物群落类型在物种组成方面的差异。草本层物种丰富度指数明显高于乔木层和灌木层 ,草本层物种丰富度指数在群落梯度上的变异最大 ,灌木层次之 ,乔木层最小。乔木层物种多样性指数小于灌木层和草本层 ,草本层和乔木层物种多样性指数在群落梯度上的变异程度明显大于灌木层。灌木层物种均匀度指数大于乔木层和草本层 ,草本层和乔木层均匀度指数在群落梯度上的变异程度大于灌木层。物种丰富度指数和多样性指数的较大值出现在高海拔和低海拔群落 ,较小值多出现在中等海拔群落。物种均匀度指数的较小值多出现在中等海拔群落 ,但其较大值在各海拔群落都有分布。草本层物种丰富度指数和多样性指数的较高值多分布在低海拔群落 ,较小值多分布在中等海拔群落 ;乔木层和灌木层的各种指数以及草本层的物种均匀度指数在海拔梯度上的分布规律不明显     

内蒙古大兴安岭西坡优势森林群落植物多样性及空间格局特征

采用典型样地调查法,对内蒙古大兴安岭主要优势树种—白桦和兴安落叶松群落进行植物多样性及种群空间分布格局研究,结果表明:(1)在群落垂直结构上,白桦群落各层片间Pielou均匀度指数差异较大,Simpson多样性指数表现为草本层灌木层乔木层,兴安落叶松群落二者无显著性差异。(2)对于群落整体而言,白桦群落与兴安落叶松群落生物多样性指数均无显著性差异,但两者相应层片对比分析显示,前者草本层Patrick指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数显著大于后者。(3)白桦种群的分布格局均为聚集分布;因环境资源均质性,兴安落叶松种群格局表现为聚集分布和随机分布。本研究为大兴安岭森林群落结构稳定性及植物多样性保护提供理论依据。     

广东化州3种不同林龄人工林植物多样性研究

为了研究3 种不同林龄人工林群落植物组成及其多样性特征,在广东省化州市选取了不同年龄的尾叶桉Eucalyptus robusta林、湿地松Pinus elliottii林和混交林各3 个。通过样地调查法,分析其物种组成,生物多样性特征和物种耐阴性特征。结果表明:调查样地有维管束植物150 种,分隶58科111属,3 种不同林龄人工林林下植物组成种类差异显著。林下植被物种多样性指数都体现出混交林尾叶桉林湿地松林的趋势。40 年混交林的草本层物种多样性指数最低。同一林分不同层次间的物种耐阴性指数表现为草本层灌木层乔木层,不同林分类型则表现为混交林湿地松林尾叶桉林。由此可知,桉树林物种多样性并不比同是外来树种的湿地松林低,营造人工混交林有利于提高林下植物物种多样性,也有利于林分向地带性森林群落演替。     

兴安落叶松林植物物种组成及多样性对轻度火干扰的响应

以内蒙古大兴安岭兴安落叶松林轻度火烧迹地为研究对象,采用分层取样的方法对群落中植被进行了调查,分析比较了不同恢复年份后兴安落叶松林群落各层物种组成及多样性的差异。结果表明:不同恢复年份后群落各层α多样性指数总表现为草本层﹥灌木层﹥乔木层的趋势。群落物种总数随着恢复时间的推移呈逐渐增多的趋势。这种变化趋势主要出现在草灌层内,而在乔木层内并不明显。群落草本层物种数除1996L以外,其它3个恢复年份均小于对照样地,而群落灌木层物种数除1996L与对照样地相当,其它3个恢复年份均大于对照样地。总体来看,轻度火干扰有利于植被的更新与演替。     

银瓶山森林公园润楠属植物群落多样性研究

为了解银瓶山森林公园润楠属植物的群落组成、物种多样性及其与海拔因子的关系,对森林公园内不同海拔的12块样地进行调查研究,计算乔木层、灌木层和草本层的物种丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数,分析群落物种多样性与海拔之间的相关性,结果表明:银瓶山润楠属群落中共有70种植物,隶属于41科58属.各植物群落的物种丰富度指数(S)、Simpson优势度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H')整体表现为灌木层＞草本层＞乔木层,Pielou均匀度指数(E)表现为草本层＞灌木层＞乔木层.不同群落的乔木层植物物种多样性沿海拔梯度呈先上升后下降的单峰模式,灌木层和草本层的物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数均表现为随着海拔的升高而逐渐下降的规律;Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数未呈现明显规律.     

新丰江库区森林群落物种多样性随海拔梯度的变化格局

森林群落物种多样性的海拔分布格局是生态学研究的热点。为探究水库库区森林群落物种多样性的垂直分布规律,该文以广东新丰江库区海拔170～1 031 m的森林群落为研究对象,分析植物物种组成和α多样性、β多样性沿海拔梯度的变化规律。结果表明：（1）样地内共记录物种82科151属235种,其中裸子植物3科3属3种,被子植物68科131属213种,蕨类植物11科17属19种。（2）乔木层的Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Margalef指数和Pielou指数均随海拔升高呈现出下降的趋势;灌木层除了Margalef指数随海拔上升而逐渐增加外,其他多样性指数呈现出高、低海拔较高,中海拔低的U型变化趋势;草本层除Pielou指数先降低后升高外,其他3种指数在不同海拔间均无明显差异。（3）除了S?rensen指数在样地Ⅰ～Ⅱ中为0.46,3种相异性指数在其他样地间均大于0.5,表明群落间物种组成差异较大。（4）S?rensen指数和Jaccard指数的物种周转组分均在95%以上,表明在海拔梯度上各植物群落物种组成差异由周转控制。综上认为,海拔上升引起的水热差异是影响植物多样性和物种...     

宝天曼自然保护区栎类林群落不同火烧演替序列物种多样性特征

采用空间序列代替时间序列的方法,研究不同恢复阶段栎类群落物种多样性对地表火扰动的响应。结果表明: 宝天曼自然保护区栎类群落物种多样性丰富,不同恢复阶段栎类群落 Shannon-Wiener 指数和 Simpson 指数均表现出先升高后降低的特点; 乔木层 Pielou 均匀度指数变化不大,灌木层和幼苗层 Pielou 指数先增加后降低,但草本层 Pielou 均匀度指数波动较大,表现为先高后低再升高然后降低的特点,说明林火扰动对栎类群落林下草本层产生了重要影响; 栎类群落乔木层、灌木层、幼苗层和草本层之间物种多样性的差异大多不显著,只有乔木层和草本层以及草本层和幼苗层之间的 Pielou 均匀度指数有显著差异,乔木层和灌木层的 Pielou 均匀度指数有极显著差异。不同恢复阶段的物种多样性特征,草本层物种多样性差异不显著,其他各层物种多样性特征变化不具规律性; 栎类群落林下灌木和草本层在过火后 10 年物种变化更替频繁,但不同恢复阶段栎类群落幼苗始终占据一定优势; 随着植被恢复的进程,灌草植被的变化是耐荫种逐步替代阳生种的过程。     

黑龙江大亮子河国家森林公园典型植物群落多样性

采用典型取样的方法,对大亮子河国家森林公园臭冷杉-红松林和以白桦为主的阔叶混交林植被群落物种多样性进行了调查分析。结果表明,在臭冷杉-红松林8块样地内共有维管植物66种,隶属34科56属,阔叶混交林6块样地内共有维管植物77种,隶属33科62属。从不同群落类型同一植被层看,臭冷杉-红松林草本层物种丰富度指数小于阔叶混交林,两种群落类型乔木层和灌木层各物种多样性指数差异不明显;而草本层差异明显,阔叶混交林物种丰富度指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数较高,仅臭冷杉-红松林的Pielou均匀度指数略高。从同一群落类型不同植被层看,两种群落类型的物种丰富度指数与Shannon-wiener多样性指数均表现为草本层乔木层灌木层;Simpson指数均为乔木层灌木层草本层;物种均匀度指数均表现为灌木层高于乔木层和草本层,其中臭冷杉-红松林草本层均匀度指数略高于乔木层,而阔叶混交林中正好相反。     

山西好地方林场华北落叶松群落结构及物种多样性

通过在太岳山好地方林场接石沟地区设立标准样地进行调查取样,研究华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林的群落结构和物种多样性。结果表明:1)好地方林场华北落叶松人工林样地中有维管束植物74种,隶属于32科60属,幼、中、近、成4个龄组群落垂直结构上植物种类分布均为草本层灌木层乔木层。2)乔木层以华北落叶松纯林为主,灌木层主要物种为蔷薇科和忍冬科植物,草本层优势种主要有蛇莓、大油芒、细叶薹草等。3)林龄的变化对物种组成和物种重要值的影响明显;幼、中、近、成4个龄组群落林下物种多样性指数、物种丰富度指数和均匀度指数均为草本层灌木层,成熟林中灌木层的多样性指数值最大,最稳定;近熟林中草本层的多样性指数值最大,最稳定。     

西藏色季拉山高寒杜鹃群落物种多样性特征

本文以西藏色季拉山高寒杜鹃群落为研究对象,通过样地样方调查,分析了杜鹃群落的物种多样性特征。结果表明,灌木层有14种木本植物,植物多样性随海拔高度的增加而减少。地被层共有40种草本植物,总体上阳坡草本植物多样性指数高于阴坡。各样地中,杜鹃群落分层物种多样性表现为草本层〉灌木层或灌木层〉草本层两种情况。各样地间灌木层的多样性各项指标差异较小,草本层的多样性差异较大。总体上,灌木层与草本层之间的Patrick指数、Shannon-Wiener指数、N1指数无差异,Simpson多样性指数、N2指数差异显著,Pielou均匀度指数、Heip均匀度指数差异极显著。分析结果显示环境条件对高寒杜鹃群落物种多样性影响较大。研究结果可为该区生物多样性保护与可持续利用,杜鹃群落的保护与管理等奠定基础。     

黄柏山4种典型人工林林下植物多样性研究

在黄柏山林场4种典型人工林中设置样地,对林下植物组成及多样性进行研究,旨在掌握该区域森林生态系统林下植被特征。研究表明:1)檫杉混交林林下植物丰富度最高。2)4种类型人工林林下物种Shannon-Wiener多样性指数,Simpson多样性指数和均匀度指数均存在显著性差异(p0.05),同时各林分灌木层和草本层植被类型都呈现为中等不相似或极不相似,说明乔木植被类型对于林下物种及其多样性影响较大。在营造人工林时,树种的选择对于其可持续经营有着重要影响作用。3)4种类型人工林林下植被群落多样性指数,包括Shannon-Wiener多样性指数,Simpson多样性指数和均匀度指数均是草本灌木。可能由于4种林分的郁闭度都较高,影响了灌木层生长,同时也为草本层喜阴植物的生长创造了一定条件。在黄柏山林场的人工林经营过程中,应适当进行抚育间伐,增加林内透光度,以利于林下植被的恢复。     

川西亚高山暗针叶林及其采伐次生林林下分层谱系结构

【目的】研究川西亚高山不同演替阶段森林群落的林下乔灌草层次谱系结构及对其驱动的生态学过程,为川西林区森林生物多样性保护与生态系统修复提供理论依据。【方法】利用川西亚高山原始暗针叶林(以下简称原始林)及其在1950—1969年和1970—1989年采伐后形成的天然次生林(以下简称次生林)的林下(不包括主林层,因其树种组成相对单一)乔灌草群落生态学调查资料,基于APGⅢ谱系框架,构建不同演替阶段森林群落的乔灌草系统发育树,选用广泛使用的谱系多样性指数——净亲缘指数(NRI)和最近类群指数(NTI),量化和评估不同演替阶段林型的乔灌草分层谱系结构及对其驱动的生态学过程。【结果】原始林亚林层物种组成谱系离散(NRI 0; NTI 0),即共存物种亲缘相疏,而原始林其他层次(草本层、灌木层与小乔木层)物种组成倾向于谱系聚集(NRI 0; NTI 0),即共存物种亲缘相近; 2个不同采伐年代形成的次生林的草本层和亚林层的谱系结构呈现出林型间相似但层次间相反的模式(草本层:谱系离散;亚林层:谱系聚集),灌木层和小乔木层则表现为层间相似但林型间相反的模式(1950—1969年:谱系聚集; 1970—1989年代:谱系离散);不同演替阶段森林群落的林下乔灌草NRI与NTI均极显著正相关(0.698≤R2≤0.769,P 0.001);不同演替阶段森林群落的林下乔灌草分层谱系结构(NRI与NTI)与物种多样性(香侬多样性指数H')的关联分析绝大部分未通过显著性检验,但林下乔灌草谱系结构与H'的局部多项式回归分析发现,原始林和1970—1989年采伐后次生林中的H'与NRI、H'与NTI的相关变化趋势表现出相似的波峰-波谷变化模式。【结论】川西亚高山原始暗针叶林及其采伐次生林的林下乔灌草层次谱系结构在层次间和林型间存在差异性。环境过滤是驱动原始林中草本层、灌木层和小乔木层物种谱系组成的主要生态学过程,竞争互斥则塑造亚林层中的物种谱系组成。次生林的林下乔灌草层次谱系结构及对其驱动的生态学过程大致与原始林相反,表现为环境过滤主导亚林层的谱系结构,竞争互斥主导草本层的谱系结构。川西亚高山不同演替阶段森林群落的林下乔灌草层次谱系多样性与物种多样性相互独立。     

大荫山米槠林的群落物种多样性研究

在浙江省衢州市大荫山的米槠林中分设了10个调查样地.对各样地乔木、灌木、草本不同层次的物种丰富度、物种多样性指数和群落均匀度所进行的分析,结果表明:大荫山米槠林木本植物的物种丰富度(99种)和物种多样性指数明显大于草本植物(18种).在该米槠林的分层结构上,其灌木层的物种丰富度指数、物种多样性指数和群落均匀度指数均大于乔木层,此两层的物种丰富度和物种多样性差异显著.其林分灌木层的物种丰富度指数和物种多样性指数均大于草本层,此两层的物种丰富度和Shannon -Wiener指数差异极显著,Simpson指数差异显著;其米槠林乔木层和草本层的物种多样性差异不明显.该林分各层次间的群落均匀度差异不显著.     

扎兰屯地区不同密度兴安落叶松人工林下物种多样性的研究

以扎兰屯地区3种不同密度33年生兴安落叶松人工林为研究对象,分析兴安落叶松人工林下物种的重要值、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。结果表明:兴安落叶松林下共出现植物11科29属31种。草本层物种组成、植物丰富度指数、多样性指数随着林分密度的增大,均先增加后降低。各指数与林分密度的相关性分析表明,草本层的多样性指数、草本层的均匀度指数与林分密度均表现出较高的相关性。随着林分密度增大,林下共有种减少,相似系数降低。人工林密度为1 751.89株/hm2时,林下草本层物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数均达到最高,表明此密度下兴安落叶松人工林群落稳定性最好。     

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。