关于森林林窗中几个问题的综述和展望

本文综述了林窗概念、意义,以及林窗研究中的几个问题。关于林窗的概念较多,分别体现了林窗的各个侧面。林窗是森林的自身属性,林窗形成是森林生物多样性维持和发展的必然过程。总结了林窗的大小、边界木、形成木、物质和能量环境等特征的一些基础数据,还强调了林窗干扰时空格局研究的重要性。从林业生产实践的需要出发,阐明了林窗干扰和森林管理的问题。最后指出了林窗干扰研究需要重视数据的积累,重视植物生理学研究、林窗动态的长期监测,以及综合、分析和比较的思路。     

林窗定义及林窗特征测定方法研究进展

林窗形成导致环境资源再分配,进而影响物种入侵、种子萌发、幼苗更新和幼树存活;林窗改变了森林空间结构和植物群落组成,增加了群落异质性,这为保持森林群落相对稳定奠定了基础,也为多种生物共存发展提供了适宜的条件。目前,关于林窗对植被更新、植物多样性影响研究较多,但至今没有一个公认的客观量化林窗定义的方法,导致研究者采用的林窗识别标准不同,无法对现有林窗研究进行有效比较,且林窗特征测定方法也尚未完善。文中对林窗的概念形成、定义发展及林窗特征（形状、大小、形成、年龄及边缘木）测定方法进行梳理,探讨目前林窗研究存在的问题,以期为未来林窗干扰相关研究提供历史脉络与研究方向。     

热带季节雨林林窗不同热力作用面的热力特征

利用热带季节雨林林窗区域小气候要素的观测资料,探讨了昼间林窗区域不同热力作用面的热力特征.在西双版纳雾凉季,热带季节雨林与次生林相似,其林窗边缘壁面具有不可忽视的热力作用,是林窗区域除林冠面、林窗地表面和林内地表面之外的新的热力作用面.由于林窗边缘树木高度的影响,其东侧、北侧林缘壁面热力效应最大区域出现位置高于次生林林窗,而热力效应强度小于次生林林窗.其结果可为进一步研究林窗小气候形成机制提供研究基础,为研究林窗更新及生物多样性影响提供科学参考.     

雪灾干扰下林窗对木荷幼苗更新的影响

林窗干扰是维持森林生态系统的重要驱动力之一,对种子萌发、幼苗等自然更新过程、森林物种组成和动态、森林生物多样性的维持具有重要作用。本研究以2008年雪灾干扰后的浙江江郎山木荷林为研究对象,对木荷林窗大小结构、幼苗更新、生长等进行调查研究,结果表明:扩展林窗以50 100 m2的林窗个数最多(占总数的45.45%),各等级林窗中以50 100 m2的林窗占总面积比例最大(占总面积的30.31%)。林窗中木荷幼苗的平均高度和地径较对照林分分别高1.44 cm和0.61 mm,幼树在林窗中的平均高度和地径则比对照林分中分别高45.37 cm和5.00 mm且差异显著;林窗大小对木荷幼苗、幼树的高度和地径生长影响显著,中林窗中幼苗的高度和地径均高于小林窗和大林窗中的幼苗且差异均显著(F=4.893,P=0.007;F=5.203,P=0.004;n=357);幼树的地径在不同大小林窗中差异显著(F=3.569,P=0.037;n=43)。林窗幼苗的更新密度随着林窗面积的增大而增大,在林窗面积达到76 m2时,更新密度达到最大值,而后随着林窗面积的增大下降;中林窗和小林窗中更新苗木以低矮植株(1级、2级)为主,面积100 m2大林窗中,木荷幼苗生长较快。与他人研究的森林天然林窗相比,雪灾干扰后改变了林窗的大小分布结构和面积,50 100 m2的林窗比例较大,一定程度上更利于幼苗更新,具有相对较大的林窗幼苗更新密度;不论林窗大小,林窗内的更新幼苗都比林内多,郁闭度较大的林内或大面积的空地上都不利于更新幼苗的生长。因此,从受灾木荷林窗大小结构、幼苗更新、生长等来看,中林窗是幼苗适宜更新的面积,为木荷灾后恢复与重建提供了科学依据。     

浅议林窗的特征及其对植物多样性的影响

林窗是当前森林生态学的重要研究内容,也是促进森林植物多样性发展的重要推动力。笔者对林窗的涵义进行了详细的介绍,阐述了林窗的形状、大小、结构、存在期等特征,重点分析了林窗内地形、温度、湿度、光照等适宜生物多样性的环境条件,最后总结了林窗对植物多样性的影响规律。     

林窗效应研究综述

森林群落常发生一些小规模的内源干扰,从而形成林窗。林窗的形成对推动森林群落的演替更新和生态系统发展至关重要。林窗面积的大小与树木的倒伏方式和林冠冠幅及大小有关。林窗面积及林窗内位置的不同,导致其小气候和土壤理化性质等环境因子发生改变,进而影响到林窗内树种更新和物种组成、林窗植被的物种多样性及其微生物和土壤动物的种类、数量等方面。未来林窗研究重点应该放在次生林和人工林的林窗效应,林窗对森林生态系统碳储量影响机制,林窗凋落物分解因子间的相互关系、作用机理和养分循环,不同树种的林窗与最适更新面积的关系,林窗的边缘效应,林窗的土壤动物和微生物动态及过程。     

林窗对南酸枣林灌木层植物多样性的影响

于湖南省宁乡县青羊湖国有林场南酸枣林内的41个林窗和41个非林窗中设置样方,对其灌木层植物群落进行调查,采用物种多样性指数研究林窗干扰对南酸枣林灌木层植物多样性的影响。结果表明:林窗干扰改善了微环境,林窗内与非林窗中林下灌木层树种重要值及多样性存在差异。林窗内的灌木层树种组成数量、累计出现的平均密度、频度、丰富度指数R、Shannon-Wienner指数H、Pielout均匀度指数E、综合多样性用均优多指数Z均高于非林窗中的,而其生态优势度指数λ稍低于非林窗中的。     

林窗生态学研究进展

林窗是森林生态系统中的一种中小尺度干扰,是促进森林更新、养分循环、功能提高的重要推动力。本文阐述林窗生态学的研究进展与展望,以期为今后的林窗理论研究和森林经营实践提供参考。林窗生态学研究集中于林窗的形成、基本特征以及林窗对森林小气候和植物群落特征等地上结构与过程的影响;近年来,林窗对细根与枯落物分解、土壤碳氮动态及酶活性以及对森林动物和土壤微生物的生理生态学特征影响研究逐渐增多,但研究的时空尺度较小且不够全面、深入。今后应着重研究林窗如何调控林分结构和森林生态服务过程与功能,重点阐明林窗对土壤碳氮分配、循环和固持,细根分解及根际效应等地下生态过程,以及对动植物与微生物生理生态学的影响与影响机制;同时,应进一步拓展研究的时空尺度,并加强地上与地下生态系统、生物与非生物因子、宏观与微观尺度等的整合研究。     

林窗研究进展

林窗作为一种经常发生的小规模干扰, 是森林循环更新的一种重要方式。林窗的形成影响着森林小生境、森林群落的组成和动态变化过程, 同时也影响着森林群落的结构和景观格局, 因此, 林窗对生物多样性的维持有着重要作用。文中从林窗的基础理论、概念、特征、林窗对生物多样性的影响等方面, 简要介绍了国内外的研究现状。     

基于无人机遥感的天然次生林林窗格局与林下生物多样性关系

林窗作为一种中小尺度干扰在森林群落中广泛存在。林窗可以改善林下光照和水热条件,进而对林下生物多样性产生影响。为进一步研究林窗与林下生物多样性的关系,本研究选取深圳大鹏半岛鹅公村附近面积为1 hm2的阔叶混交次生林为研究对象,将植被调查数据与无人机遥感正射影像相结合,从不同尺度分析了研究地林窗格局与林下生物多样性间的关系。结果表明：1)研究地属典型次生林,群落正处于演替的初、中级阶段,林下层主要由灌木和小乔木组成;2)基于无人机正射影像提取的林窗呈数量多、面积小的空间分布格局,面积在2～15 m²的林窗面积占比达到93.6%,最大林窗面积为20.75m²,平均林窗面积为3.99 m²;3)10 m×10 m和20 m×20 m尺度下,林窗与林下生物多样性间无显著相关关系,5 m×5 m尺度下,最大斑块比例与林下生物多样性指数间产生相关性。综上,在研究区内,随着研究尺度的变小,林窗为林下群落提供异质性生境的能力提高,而在10 m×10 m和20 m×20 m尺度下,林窗难以对林下生物多样性产生影响。     

红树林扩展林窗空间营养指数

提出以林窗空间体积代替林窗面积进行林窗研究的方法,研究广东湛江高桥红树林保护区林窗空间体积对林窗秋茄幼苗生长的影响.结果表明:秋茄林窗空间体积能显著影响秋茄幼苗的生长,林窗空间体积为120～160m3时秋茄幼苗可获得最佳生长空间,林窗空间体积过大会抑制秋茄幼苗生长.根据林窗具有影响幼苗高和冠幅的空间特征,结合盖度的生态学含义,提出红树林林窗空间营养指数新概念,给出其定义和量化公式,并进行实例计算,结果表明Ⅳ级(林穿空间体积为120 ～160 m3)林窗空间营养指数最高.     

亚高山针叶林不同大小林窗植物多样性及其海拔动态

通过典型抽样法,分析了川西亚高山针叶林不同大小林窗中植物物种的更新组成及其沿海拔的动态变化,研究了林窗大小及林窗海拔对林窗内植物多样性的影响。结果表明:(1)随林窗海拔的降低,乔灌层主要植物种垂直分布格局明显,林窗中植物种类组成逐渐增多,各物种更新数量逐渐增大,林窗越大,增加趋势越明显;(2)在不同海拔、不同大小林窗中,岷江冷杉Abies faxoniana在乔木层物种重要值排序中始终位列第一,大叶金顶杜鹃Rhododendron faberisp、无柄杜鹃Rhododendron watsonii和华西箭竹Fargesia nitida重要值分别占据高、中、低海拔林窗中灌木层物种的首要位置,草本层主要物种排序有变化,但无明显规律;(3)物种丰富度指数、Shannon-wiener物种多样性指数与林窗大小成极显著正相关,Simpson生态优势度与林窗大小呈极显著负相关,Pielou均匀度指数与林窗大小呈正相关但相关性不显著;(4)低海拔林窗中植物多样性最高,其次为中海拔,高海拔林窗中的植物丰富度指数、Shannon-wiener物种多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson生态优势度指数与中低海拔之间存在显著差异。     

雷州半岛高桥红树林内带林窗特征分析——以湛江市廉江高桥红树林保护小区为例

对红树林林窗特征研究,是研究退化红树林生态系统恢复与重建、对次生红树林进行改造、科学管理红树林生态系统的基础。对雷州半岛廉江高桥红树林保护小区内带林窗特征进行了调查,分析林窗大小结构、形成方式、形成木特征等。调查发现:高桥红树林内带林窗主要以小面积林窗为主,分布在实际面积1～10 m2之间和扩展面积1～50 m2之间;林窗主要形成方式是枯死,其次是侧枝损坏;林窗形成木数量范围在1～6株之间,平均每个林窗有2.3株形成木;形成木种类是红海榄、桐花树、木榄、秋茄,各占总比例的5.4%,8.9%,60.7%,25.0%;形成木腐烂等级较高。     

格氏栲林窗内外土壤理化性质分析

格氏栲（Castanopsis kawakamii）树种的幼苗为适应生长环境的变化,在长期演化过程中在生物量和养分分配等方面渐渐地形成了一些适应生存环境竞争的特征。为了使格氏栲天然林保持群落物种的多样性和促进格氏栲天然林种群的更新与繁殖,对格氏栲林窗内外土壤理化性质进行了试验研究,结果表明：在表层土壤中,林窗的土壤容重高于林内;在下层土壤中,林窗的容重低于林内。在同土壤层次,林窗与林内相比,土壤毛管孔隙度和总孔隙度的数值林窗都要高,而土壤非毛管孔隙度、非毛管孔隙度同毛管孔隙度比值、土壤通气度则低。说明在土壤保水性方面,林窗要好于林内;在通气性与透水性方面,林内要好于林窗。     

川西南山地云南松林窗更新特征

词查四川省攀枝花市原始云南松林中的65个林窗,研究林窗的面积、年龄和开阔度对云南松更新的影响.结果表明:林窗干扰有利于云南松天然更新;小林窗中云南松幼苗更新密度最大,大林窗中云南松幼树及成树的密度较大;幼苗和幼树在幼年林窗中密度较大,而成树在老年林窗中密度最大;云南松幼苗密度随开阔度的提高而降低,幼树和成树的密度则增加;开阔度越大云南松个体也越大,但在开阔度低于0.6的林窗中,云南松更新困难;林窗和非林窗下云南松的重要值均排第1位,表明未来该研究区仍以云南松为优势种.     

霍山山地灌丛植被的研究——模拟林窗

通过对2001年人工模拟林窗的调查,得出霍山地区山地灌丛林窗恢复的早期动态及环境特征,初步分析了林窗内植物的来源和地下生物量。表明,在彻底破坏的模拟林窗内,先锋植物多为阳性,在破坏程度较小的林窗内趋向于恢复原状植被,且恢复速度快。从林窗中心林窗边缘非林窗,地表温度逐渐下降,地表湿度未出现一定梯度。林窗内的植物来源有三种:林窗原有植物根、枝或残留种子,以及外来因素随机带入的种子。由地表向下(至土深60cm),地下生物量递减,成倒金字塔形。     

湛江高桥红树林高潮带林窗特征的研究

应用传统踏查法对湛江高桥红树林高潮带林窗形成木展开种类、数量、地径、树高及形成方式等调查,分析其林窗特征结构。结果表明:高桥红树林林窗主要以小面积为主,实际面积分布在1~10m2,扩展面积分布在1~40m2,且实际林窗远小于扩展林窗,前者的平均面积仅约为后者的26.60%;林窗形成木数量范围在1~6株之间,林窗形成木的数量与林窗数量成反比例关系;林窗形成木的种类以优势种木榄为主,约占林窗形成木的60.71%;林窗形成木的地径以5~10cm和10~20cm为主,分别占总数的21.43%和62.50%;林窗的高度变化在2~4m。     

林窗对大兴安岭南段杨桦次生林林下更新特征的影响

研究杨桦次生林不同林窗大小对林下物种更新特征的影响,为人为近自然模拟林窗干扰更新提供理论依据和参考。以内蒙古大兴安岭南段杨桦次生林为研究对象,按海拔梯度将6hm~2大样地分为坡上、坡中及坡下,每个坡位划分为4个林窗面积等级,每个等级内选择3个不同面积林窗,作为3个重复,每个坡位选择林窗36个,在每个林窗内设置更新苗调查样方5个。同时设置相同面积的对照样方(CK)36个。共调查林窗更新苗样方180个,林内对照更新苗样方180个。结果表明,林窗具有使原先锋物种(蒙古栎)更新密度下降的趋势;林窗内蒙古栎均为主要更新物种,从坡下到坡上,蒙古栎更新苗密度分别占总更新密度的61.19%,50%,39.86%;林窗中更新苗都以低矮植株(60cm)为主,更新苗在不同坡位、不同林窗面积中均表现为随高度级的增加,更新苗数量降低。不同坡位不同高度级内更新苗数量基本呈现出大林窗多于小林窗;坡位及林窗面积均对蒙古栎更新苗基径影响显著(P0.05);林窗能够显著促进蒙古栎更新苗粗生长,在林窗面积为80～100m~2达到最大;林窗内坡上及坡下蒙古栎更新苗基径均大于林内,坡中没有如此表现。总的来看,林窗能够显著促进林下物种更新与生长,并且具有使原有先锋物种(蒙古栎)更新密度下降的趋势。     

人工开设林窗在侧柏纯林生态演替中的应用研究

侧柏纯林人工开设林窗辅助造林是调整森林结构的基础,该文阐述了人工开设林窗的原则、方法和应掌握的技术要领,并提出分阶段、分年度实施,且实行小尺度干扰,多建立复式林窗,让林窗在林分内均匀分布,对大小不同的林窗小气候、气温相对湿度、光照、土壤含水量进行观测分析,提出人工开设林窗是促进森林演替的最佳方式。     

人造林窗对粗枝云杉人工林土壤微生物量的影响

通过对川西亚高山云杉低效林不同大小林窗(面积50 m2、100 m2、150 m2)改造,以未处理作为对照,采用氯仿熏蒸浸提法研究了林窗改造对土壤微生物生物量碳、氮含量及其垂直分布特征的影响。结果表明:通过林窗改造,林下土壤微生物量碳、氮具有显著提升,其中,林窗面积越大,提升效果越显著。各土层土壤微生物量碳、氮含量均表现为:150 m2(L3)100 m2(L2)50 m2(L1)对照(CK);3种大小面积林窗和对照土壤微生物量碳、氮含量随着土层深度的增加而降低,均表现为上层(0~5 cm)中层(5 cm~10 cm)下层(10 cm~15 cm);且林窗改造降低了土壤微生物量碳、氮的表层富集特性,林窗面积越大,上层土壤微生物量碳、氮所占比例越低。