秦岭中段锐齿槲栎天然次生林群落的物种多样性研究

【目的】对秦岭中段锐齿槲栎群落的物种多样性分布格局及其生态因子影响特征进行分析,为类似分布区域锐齿槲栎天然次生林的保护及可持续经营提供科学依据。【方法】采用样方调查法,在陕西周至及太白山2个研究区依据不同海拔、坡向等设置20个20m×30m的样地,调查锐齿槲栎群落乔木层、灌木层、草木层物种的组成和数量,分析其重要值、多样性及环境因子对物种多样性的影响。【结果】锐齿槲栎天然次生林群落乔木层树种共有33种,其中锐齿槲栎优势显著,重要值为42.10%,为该群落的建群种;其次是鹅耳枥,其重要值为10.20%,为该群落的优势种。该群落灌木层共有物种89种,其中乔木29种,占总物种的32.58%;灌木60种,占总物种的67.42%,灌木层中物种繁多,但单个物种的优势度不高。草本层有物种71种,呈随机分布,均具有荫生性特点。该群落不同林层的物种丰富度排序为灌木层草本层乔木层。当海拔从1 083m上升到1 547m时,灌木层和草本层的物种丰富度指数、优势度指数、多样性指数和均匀度指数均升高,在海拔为1 547m时达到最大值;当海拔由1 547m上升到1 882m时,物种多样性各指数又逐渐降低。林地光环境的改善有利于林下层物种的更新发育,其物种多样性各指数总体在阳坡相对较高。【结论】海拔、坡向对锐齿槲栎群落物种多样性影响作用明显,海拔1 083～1 547m的阳坡是锐齿槲栎次生林较为适宜的生长环境。     

秦岭油松人工林与次生林群落特征比较

采用标准样地法对秦岭旬阳坝地区油松Pinus tabulaeformis次生林与人工林进行了群落学调查研究,旨在比较天然油松林遭砍伐后经过自然恢复或人工栽植恢复40a左右群落的特征差异。结果表明：天然恢复次生林有维管植物66科104属134种,人工林有维管植物73科104属125种,2种群落含1～2个种的科均较多;人工林与次生林共有种为70种,种类组成相似系数为53.03%。2种群落的垂直结构相似,都分为乔木、灌木和草本3层,乔木层又分3个亚层;人工林乔木层、灌木层密度低于次生林,草本层密度高于次生林。2种群落物种多样性指数中,Shannon-Wiener指数、Margalef指数和Richness指数的大小顺序均为灌木层〉草本层〉乔木层,Simpson指数均为乔木层〉草本层〉灌木层,Evenness指数的变化不一致,天然次生林为灌木层〉草本层〉乔木层,人工林为灌木层〉乔木层〉草本层;次生林乔木层的物种丰富度指数显著高于人工林,而均匀度指数显著低于人工林;人工林与次生林灌木层各多样性指数无明显差异;人工林草本层的优势度显著高于次生林。人工林凋落物厚度显著高于次生林,土壤营养指标在2种群落间均无明显差异。上述结果说明,经过40a左右的恢复,人工林与次生林群落特征已达到一定程度的相似性,油松适合作为该地区的造林树种恢复天然植被。表9参21     

秦岭中段典型群落多样性分析

应用Shannon-wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数对林区的典型林分(锐齿栎林、油松林、华山松林)群落结构和多样性进行了分析,结果表明:乔木层、灌木层、草本层多样性均表现为:华山松林>油松林>锐齿栎林;从不同群落类型方面来看,由茜草+凤毛菊-苦糖果+悬钩子-油松+梾木组成的油松林群落丰富度最大,处于演替的进展阶段,由蕨类+禾本科-菝葜+忍冬-锐齿栎组成的锐齿栎林群落丰富度最小,群落的演替有逆行进展的趋势。     

秦岭华山松群落的物种多样性研究

应用香农指数、辛普森指数等多样性指数对秦岭林区华山松群落的物种多样性进行测定.结果表明:草本层的多样性＞灌木层＞藤本层＞乔木层;西南坡的多样性最大,东坡和东北坡最小;多样性随海拔梯度的变化为1 700～2 000 m＞1 000～1 400 m＞1 400～1 700 m;各群丛的物种多样大小顺序为:崖棕+蔷薇+华山松群丛＞荩草+美丽胡枝子+华山松群丛群丛＞深绿蒿+短梗胡枝子+华山松群丛＞香青+陕西绣线菊+华山松群丛＞毛叶轴脉蕨+美丽胡枝子+华山松群丛＞光蹄盖蕨+陕西绣线菊+华山松群丛＞蛇莓+华山松群丛.     

秦岭山地秦岭箭竹群落物种多样性研究

【目的】研究秦岭山地秦岭箭竹(Fargesia qinlingensis)群落的物种多样性及影响因子,为进一步了解秦岭箭竹的生长发育和揭示该群落的更新演替规律提供理论依据。【方法】采用典型样方法设立18块10m×10m的样地,其中依据坡向(阴坡、阳坡)设置6块,依据海拔(1470,1874,2270,2643m)设置12块,并计算每块样地的物种重要值、丰富度、优势度、多样性、均匀度指数,分析不同坡向和海拔秦岭箭竹群落的物种多样性特征,分别选取灌木层和草本层重要值较大的8种植物,利用Levins公式计算并分析其生态位宽度。【结果】秦岭箭竹群落中共有79种植物,其中灌木层23种,占总物种数的29.1%,秦岭箭竹重要值为57.95%,远大于其他物种,是该群落的建群种;草本层有56种,占70.9%,其中披针叶苔草(Carex lanceolata)重要值为15.05%,是草本层的主要优势种;草本层的物种丰富度大于灌木层,说明灌木层物种对草本层物种无明显的抑制作用。灌木层与草本层物种多样性均表现为阴坡大于阳坡。随着海拔的升高,物种多样性均呈现减小趋势。群落内重要值较大物种的生态位宽度较大,分布在0.68~0.95,秦岭箭竹在群落中的生态位宽度最大,为0.95;凤毛菊(Saussurea japonica)在草本层中的生态位宽度最大,为0.86。【结论】秦岭箭竹群落草本层的物种多样性优于灌木层;阴坡有利于群落内物种的生长发育和更新演替;海拔对群落的物种多样性有影响,且对灌木层的影响大于草本层。群落内各种植物的生长状况和环境因子都是物种多样性的影响因素。     

秦岭华北落叶松人工林群落结构及物种多样性

根据野外样方法调查的3个样地资料,应用方差分析和多重比较方法分析,对秦岭华北落叶松人工林群落结构及物种多样性进行了研究.结果表明:(1)秦岭人工华北落叶松林以纯林为主,林下层次结构简单,是以华北落叶松为建群种,悬钩子、苔草为优势种的群落;植物种数是草本层>灌木层>乔木层.(2)该区华北落叶松人工林为中龄林,华北落叶松分布在几个不同的年龄段;相同年龄的华北落叶松胸径有所不同.(3)各层物种á多样性分析结果均显示出草本层>灌木层的特点.     

不同密度油松人工林群落特征与物种多样性耦合关系

以黄土高原区油松人工林为研究对象,对比3种不同密度的油松人工林群落特征和物种多样性差异,构建两者间耦合关系模型,探讨不同密度油松人工林经营策略。结果表明:1）不同密度油松人工林群落特征具有差异,高密度（3 400~4 600株·hm^-2）林分的角尺度显著大于中密度（2 200~2 800株·hm^-2）、低密度（1 400~2 100株·hm^-2）林分;低密度林分的混交度、平均胸径和冠幅显著高于中、高密度林分。2）不同密度林分的乔木、灌木和草本物种多样性指数均与其自身显著正相关;低密度林分中,乔木层和灌木层多样性指数、灌木层和草本层多样性指数显著负相关。3）不同植物群落具有不同特征,中、高密度林分物种多样性对群落贡献较高,低密度林分群落植物空间分布合理,生长状况良好。4)通过改善植物群落的空间分布结构和生长状况,可以提升中密度林分群落中乔木、灌木和草本的物种多样性,而在高、低密度的林分中,则需采取其他经营策略。     

赤水河中段清香木天然群落物种多样性研究

赤水河是我国生物多样性较丰富的地区之一,为了准确可靠地掌握赤水河中段清香木群落生物多样性信息。对赤水河流域中段沿着海拔(445~933m)高度选择典型清香木天然分布区设置7块20m×20m样地,采用相邻格子法调查,进行物种优势地位、物种丰富度、物种多样性指数和群落均匀度分析。结果表明:1)灌木层中主要优势群落为清香木群落,其次是华西小石积群落,物种丰富度较小,即调查到共有56个物种,其中木本植物有42个,草本层仅有14个;2)灌木层中物种丰富度、物种多样性指数明显大于草本层;3)灌木层中Sirnpson指数平均为0.827 0,Shannon-Wiener指数平均为2.054 8,均匀度平均为0.793 9、0.899 7,说明多样性指数偏低。     

秦岭西段油松天然次生林种群竞争关系研究

【目的】探明秦岭西段油松天然次生林的种群竞争关系,为秦岭西段油松天然次生林的保护及可持续经营与管理提供科学依据。【方法】通过典型样地调查,运用Hegyi单木竞争指数模型,定量分析秦岭西段油松天然次生林油松种群种内及种间的竞争强度。【结果】油松种群的种内竞争强度(竞争指数为145.50)大于种间竞争强度(竞争指数为47.29)。在胸径处于5～25cm径级,油松种群的种内竞争强度随着径级的增加而增大,胸径≥25cm后,其竞争强度又逐渐降低。油松种群内种间竞争强度的顺序为:油松>锐齿槲栎>小叶杨>白桦>三桠乌药>鹅耳枥>稠李>华山松>山楂>山杨>辽东栎>牛皮桦>橿子栎。油松对象木的胸径大小与油松种内、种间以及整个林分的竞争强度服从幂函数关系,其胸径大小与竞争强度之间呈显著的负相关关系。由预测结果可知,当油松胸径达到25cm后,种群竞争强度明显变小,且变幅较小。【结论】油松天然次生林胸径达到25cm之前应采取必要的人工抚育,以有效减小油松种群的竞争强度,使生态系统尽快达到稳态。     

油松天然次生林林下植物多样性对林分密度的响应研究

[目的]林分密度对林下植物组成和物种多样性有显著影响,调整林分密度是森林生态系统经营的主要技术途径,对于特定地区某种森林类型,林下植被的植物组成和物种多样性对林分密度变化的响应模式对指导森林经营技术指标的确定有现实意义。[方法]本研究以关帝山林区孝文山林场油松天然次生林为研究对象,采用密度系列典型样方调查和植物组成和物种多样性统计分析的方法进行研究。[结果]林下植物组成和物种多样性指数对林分密度的响应存在显著差异:林分密度由高到低,林下草本层和灌木层植物组成呈现一个由耐阴植物到喜光植物的变化;随着林分密度的减小,草本和灌木的丰富度、Simpson和基于Simpson的Pielou均匀度指数呈增大趋势,Shannon-wiener、基于Shannon-wiener的Pielou均匀度指数和Alatalo均匀度呈先增后减趋势。[结论]对林分密度过大的天然次生林应该采取合理的抚育措施,将林分密度调控至一个适度的范围,以加快林分更新,增加物种多样性,培育稳定的森林生态系统;关帝山油松天然次生林密度在850～1 000株·hm~(-2)能维持较高的物种多样性,为最适密度范围。     

秦岭南坡油松次生林抚育强度综合评价与决策

【目的】确定秦岭南坡油松次生林合理抚育强度,为其生态经营和综合管理提供理论依据。【方法】以秦岭南坡油松林为研究对象,在旬阳坝、火地塘、新矿3个林场设置36块样地,并进行了弱度(5%)、中度(15%)和强度(25%)抚育,同时设置对照样地(未抚育),不同抚育强度样地各9块。间伐4年后,在全面分析不同抚育强度对林分结构、林分生产力、水源涵养及林下植被多样性影响的基础上,运用灰色局势决策理论进行单目标和多目标决策,确定合理的抚育强度。【结果】单目标决策表明,中度抚育在优化林分结构、提高林分生产力方面效果最佳;强度抚育在提高林分涵养水源能力与增加林分生物多样性方面效果最佳;与未抚育林分相比,弱度抚育效果不明显。多目标决策表明,秦岭南坡油松次生林的最佳抚育强度为中度抚育,其既能优化林分结构、减小林木个体竞争,又能提高林分生产力和稳定性,促进林分水源涵养能力和林内生物多样性稳步提高,效果优于强度抚育、弱度抚育和未抚育处理。【结论】秦岭南坡油松次生林的抚育强度应设置在15%为宜。     

小陇山林区不同密度油松人工林林下物种多样性研究

【目的】研究油松人工林密度对林下植物多样性的影响及二者的关系,提出维持植物多样性、人工林生态系统稳定性及其健康状况的合理林分密度。【方法】以小陇山林区5种不同密度30年生油松人工林为研究对象,分析油松人工林林下物种的重要值、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】①油松人工林林下共出现植物23科38属50种。随着林分密度的增大,林下物种数逐渐减少,灌木、草本层物种组成发生变化。②不同密度油松林林下灌木层和草本层植物丰富度指数、多样性指数,随林分密度的增加基本表现出减小趋势。③各指数与林分密度的相关性分析表明,灌木层和草本层的丰富度指数、草本层的均匀度指数与林分密度均表现出较高的相关性,其中草本层均匀度指数与密度呈显著负相关关系。④随着林分密度的增大,林下共有物种减少,相似系数逐渐降低。【结论】密度对人工油松林林下植物多样性有一定影响,但未达到显著水平;密度为1717～1867株/hm2时,林下物种丰富度指数、多样性指数、Alatalo指数均达到最高,表明此密度是林下植被生长发育较为合适的密度,能够保障林下植物多样性的维持。     

间伐对华山松天然次生林光合特性的影响

【目的】研究森林抚育间伐强度对华山松天然次生林光合特性的影响,为秦岭华山松林经营提供理论依据。【方法】在秦岭南坡旬阳坝林区华山松天然次生林内设置10块20m×30m的研究样地,并对其进行间伐强度分别为0%(CK),5%,10%,15%和20%的作业,测定不同间伐强度样地内环境因子及华山松的光合生理参数的日变化,并采用Duncan’s新复极差法对华山松光合生理参数进行差异性分析,使用相关性分析研究环境因子与华山松光合生理参数的关系。【结果】光照强度(A)、大气温度(T)随间伐强度的增大而升高;相对湿度(RH)随间伐强度的增大而降低;大气水分亏缺(VPD)在不同时间段随间伐强度变化规律不同。净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和光能利用率(LUE)随间伐强度增大而显著增大(P0.05);气孔限制值(Ls)随间伐强度的增大而显著降低(P0.05)。相关性分析表明,A与Pn呈显著性正相关关系;Pn与VPD呈负相关关系,间伐强度大于10%时二者相关性显著(P0.05);T与Pn的关系随间伐强度的增加由显著正相关转变为不显著负相关关系。【结论】间伐强度为20%有利于秦岭林区华山松天然次生林的光合生产。     

燕山山脉天然次生油松林群落结构与物种多样性分析

对河北省围场满族蒙古族自治县木兰围场自然保护区不同海拔分布的油松(Pinus tabulaeformis Carr.)天然次生林群落特征、物种多样性进行研究。结果表明:①在木兰围场自然保护区内共记录到乔木树种1种,灌木树种6种,草本植物种30种;②灌木层和草本层的α多样性指数在一定海拔梯度下所呈现的趋势大致相同,均为比较典型的双峰曲线;③随着海拔差增大,群落间β多样性指数均呈逐渐增大的趋势。     

不同坡向油松人工林建群种种群结构及群落特征分析

【目的】阐明黄土高原森林区不同坡向对油松人工林建群种种群结构及群落特征的影响,为黄土高原地区油松人工林天然化发育的生境选择及合理经营提供依据。【方法】选择黄龙山生长于阴坡、阳坡的油松人工林,于造林后10,30（间伐1次）和45年（间伐2次）对其建群种的种群结构、幼苗更新、物种多样性、土壤养分特征进行调查和综合比较分析。【结果】10年生油松人工林种群在阴坡、阳坡样地上的种群结构、幼苗更新和群落特征没有明显差异;经过1次间伐的30年生油松人工林,阴坡林木的生长量、物种多样性及土壤养分速效P、硝态N、铵态N含量显著高于阳坡;经过2次间伐的45年生油松人工林,其在阴坡、阳坡的平均胸径差异不显著,但阴坡有少量较大胸径的林木,且林木平均高度、油松幼苗更新数量、土壤养分、灌木物种的丰富度及多样性指数均显著高于阳坡。【结论】从持续发育角度看,黄龙山林区阴坡和阳坡均适合油松人工林培育,阴坡优于阳坡。及时抚育可以促进油松人工林的持续发育。     

黑皮油松松针精油纳米乳液的制备及稳定性研究

为提高黑皮油松松针精油的水溶性和乳化稳定性,本研究利用旋涡混合仪和微射流仪制备纳米乳液,以分层体积和三元相图中的乳化区面积为指标,确定活性剂的种类及配比(Km)等制备纳米乳液的最优条件,并进一步分析了纳米乳液的结构、粒径、多分散项系数(PDI)及稳定性。结果表明:1)黑皮油松松针精油纳米乳液的最佳配方为精油16.14%、复合表面活性剂10.45%(m(无水乙醇)∶m(Tween 80)=4∶1)和蒸馏水73.41%;2)黑皮油松松针精油纳米乳液有淡蓝色微乳光,液滴呈球形且分布均匀,粒径为35 nm,PDI为0.165;3)稳定性实验研究表明,在室温条件下储存60 d和在pH=7的水相环境中,纳米乳液的平均粒径和PDI无明显变化,表现了较好的储藏稳定性,最佳储藏时间为30 d;热稳定性实验表明,松针精油纳米乳液昙点温度为80 ℃,具有良好的热稳定性;4)抑菌稳定性实验结果显示,与未乳化的精油相比,松针精油纳米乳液具有更强的抑菌活性。本研究制备的黑皮油松松针精油纳米乳液具有较好的水溶性和稳定性,且与精油相比,抑菌能力更强。     

秦岭野生春兰和蕙兰的形态多样性研究

【目的】研究秦岭地区野生春兰和蕙兰的形态多样性,从表观上了解2种兰花的形态变异情况,为该地区春兰和蕙兰种质资源的保护与利用提供参考。【方法】以秦岭不同产地的53份野生春兰和45份野生蕙兰为研究对象,对其叶色、叶片质地、花色等主要质量性状以及叶长与叶宽、被萼长与宽、侧萼长与宽、花瓣长与宽等主要数量性状进行统计和测量。质量性状以Shannon-Weiner指数和Simpson指数为评价指标,数量性状以其最大值、最小值、极值、平均值、标准差以及变异系数为评价指标,对53份野生春兰和45份野生蕙兰的表型性状进行多样性分析。【结果】质量性状分析结果显示,蕙兰的Shannon-Weiner指数和Simpson指数总体高于春兰;数量性状分析结果显示,春兰的数量性状变异系数为9.57%~20.14%,蕙兰的数量性状变异系数为10.93%~29.11%,蕙兰的变异幅度大于春兰,表明蕙兰的形态多样性高于春兰。在数量性状指标中,春兰的花叶鞘长与侧萼长、花瓣长,被萼宽与侧萼宽、花瓣宽,侧萼长与花瓣长,侧萼宽与花瓣宽之间均极显著正相关;蕙兰的花葶长与萼片长、花瓣长,萼片长与花瓣长均极显著正相关;2种兰花的叶长与花葶长、被萼宽、侧萼宽、花瓣宽之间均呈现弱负相关性。【结论】秦岭地区野生蕙兰比春兰具有更丰富的形态多样性,因此春兰比蕙兰可能面临更大的种群生存威胁。