思茅松天然林林分直径大小多样性研究

【目的】研究思茅松天然林林分直径大小多样性,分析林分直径大小多样性与环境之间相关关系和变化趋势。【方法】调查了云南省普洱市45块思茅松天然林样地,选用Shannon指数(H)、Simpson指数(D)和断面积Gini指数(G)对思茅松样地总体、思茅松和其他树种的林分直径大小多样性进行量化,并分别分析林分直径大小多样性随气候、地形、土壤、林分因子的变化规律,并采用除趋势对应分析方法 (DCA)分析了林分直径大小多样性随环境因子的综合变化规律。【结果】(1)样地内其他树种的直径多样性指数变动幅度比样地总体和思茅松大,样地总体和思茅松的指数变动范围比较一致,样地内直径大小多样性为样地总体≥思茅松其他树种;(2)H_t、H_s、D_t和D_s随气候(年均温和年降水)、地形(海拔和坡向)、土壤(全氮和速效钾)和林分(地位指数和林分密度指数)因子的变化趋势在各因子上基本一致,H_o和D_o随各环境因子变化趋势一致,断面积Gini指数的变化趋势规律性不强;(3)DCA排序第一轴解释了32.5%的环境信息,H_t、H_s、H_o、D_t、D_s和D_o与DCA排序第一轴呈现显著相关,且均随DCA第一轴呈现逐渐增大的趋势;所有气候因子与DCA排序第一轴相关性均不显著,而地形因子中海拔、林分因子中的林分优势高和林分平均高、土壤因子全钾、水解氮和速效钾与DCA排序第一轴具有显著相关性,且相关系数大于0.5。【结论】思茅松天然林林分直径大小多样性受到地形、土壤和林分因子综合影响。     

思茅松天然成熟林林分直径结构偏度和峰度变化及环境解释

以云南省普洱市45块思茅松天然成熟林样地为研究对象,选用偏度和峰度对林分总体、思茅松和其他树种的林分直径结构进行量化,并选用典范对应分析方法,对林分直径结构随林分、地形、土壤和气候因子的变化规律进行分析。结果表明,思茅松林分直径结构分布形态与标准正态分布呈现出较为一致的表现,而其他树种林分直径结构分布形态与标准正态分布的差异较为明显,说明思茅松天然成熟林林分直径结构受到其他树种的影响较大。林分、地形、土壤和气候因子第一排序轴分别解释了林分直径结构变化信息的71.7%、67.1%、60.4%和76.3%,较好的反映了林分直径结构随4种环境因子的变化规律。从4种环境因子与排序轴的相关性来看,林分因子中郁闭度与第一排序轴的相关性最高(0.2263),林分平均高、林分优势高和林分密度指数与排序轴的相关性达到0.23以上;地形因子中海拔与第一排序轴具有最大相关性(0.4602);土壤因子中土壤pH值、全磷与第一排序轴的相关性均超过0.40;气候因子中除最冷月最低温、最湿季均温、最热季均温外,其他8个温度因子与排序轴的相关性均在0.22以上,除降水最大月降水和最湿季降水外,其他6个降水因子与排序轴的相关性均在0.24以上,表明林分直径结构与14个气候因子密切相关。林内总体、思茅松林分直径结构受到环境因子的影响较为显著,与其呈现出较强的规律性,而其他树种与环境因子的规律性不强。     

思茅松天然林林分胸径多样性的区域差异研究

以云南省普洱市思茅松天然林为研究对象,选取3个区域45块样地,使用Shannon指数(H)、Simpson指数(D)和断面积Gini系数(G)3个多样性指数分别计算样地总体、样地内思茅松、样地内其他树种的林分胸径多样性,使用单因素方差分析及Tukey检验分析区域差异,并采用典范对应分析(CCA)对林分胸径多样性随气候、地形、土壤、林分4类环境因子变化的规律进行分析。结果表明:3个区域(M、P、L)的林分胸径多样性在一定程度上存在差异;地形、土壤、林分因子是造成差异的主要原因。因此,区域间的林分胸径多样性存在差异,区域环境异质性对区域内样地的林分胸径结构存在影响。     

天然栎类阔叶混交林林分平均高与平均胸径关系模型

  目的  考虑天然混交林的林分密度、直径结构和树种结构,基于代数差分方程构建最适宜的林分平均高与平均胸径关系模型,为天然混交林的立地生产力估计与可持续经营提供理论依据。  方法  以吉林省天然栎类阔叶混交林为研究对象,利用4期连续调查固定样地数据,基于Richards方程构建4种数据结构类型即typeC、typeD、typeE和typeF的基础代数差分方程,比较分析得出最优数据结构类型;基于最优数据结构类型,以5个林分密度指标即林木株数（N）、林分断面积（BA）、林分密度指数（SDIr）、可加林分密度指数（SDIa）和郁闭度（CD）,5个直径多样性指数即Shannon均匀度指数（ShaI）、Simpson指数（SimI）、McIntosh均匀度指数（MceI）、Gini系数（GinI）和Berger-Parker指数（BerI）,4个树种多样性指数即ShaI、SimI、MceI和BerI,构建并比较分析不同多样性代数差分方程的差异,得出最佳方程为最适宜林分平均高与平均胸径关系模型。  结果  不同数据结构类型的建模效果由好到差排序:typeD > typeC > typeF > typeE。除了typeC,其他3个数据结构类型的模型参数b和r均显著不为零（P < 0.01）,说明typeD拟合的模型参数检验效果最佳。林分密度指标SDIr的建模效果最好。无论使用哪个林分密度指标,其模型参数b₀、r和cSD均显著（P < 0.01）,说明5个林分密度指标的模型参数检验效果均比较理想。直径多样性指数ShaI的建模效果最好。除了GinI,其他4个直径多样性指数的模型参数b₀、r、cSDIr和cDI均显著（P < 0.01）,表明ShaI、SimI、MceI和BerI均为较理想的直径多样性指数。4个树种多样性指数的建模拟合效果和检验数据效果差别不大。BerI的模型参数b₀、r、cSDIr、cShaI和cSP均显著（P < 0.01）,说明BerI是较理想的树种多样性指数。ShaI、SimI和MceI的模型参数b₀、r、cSDIr、cShaI和cSP均不能同时达到0.05显著水平,说明ShaI、SimI和MceI是不理想的树种多样性指数。  结论  typeD是最优的数据结构类型,林分密度、直径多样性和树种多样性对模型均有影响。其中,林分密度指标SDIr、直径多样性指数ShaI和树种多样性指数BerI建立的多样性代数差分方程拟合效果最佳,为最适宜的天然栎类阔叶混交林林分平均高与平均胸径关系模型。      

黄山松人工林林分空间结构对林下植物多样性的影响

  目的  探究黄山松Pinus taiwanensis人工林林分空间结构对林下植物多样性影响的主导因子,旨在为营造健康稳定的黄山松人工林提供科学依据。  方法  以河南省大别山区黄柏山林场40年生黄山松人工林为研究对象,计算林分角尺度、混交度、空间密度指数、林层指数、开敞度和Hegyi竞争指数等6个林分空间结构参数和林下草本、灌木以及更新树种植物多样性测度指标,分别采用灰色关联度分析、Pearson相关分析和典型相关分析方法研究了林分空间结构对林下植物多样性的影响。  结果  灰色关联度分析结果表明:所有林分空间结构参数中,与林下草本植物多样性灰色关联度最大的为角尺度,而与灌木和更新植物多样性灰色关联度最大的为混交度。Pearson相关分析结果表明:角尺度与林下草本Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数以及灌木Simpson优势度指数呈极显著正相关(P＜0.01),混交度与草本Pielou均匀度指数、灌木Shannon多样性指数和Margalef丰富度指数呈显著正相关(P＜0.05),而空间密度指数与林下更新树种Margalef丰富度指数呈极显著正相关(P＜0.01)。典型相关分析结果表明:6个林分空间结构参数与林下草本、灌木植物多样性指标的整体相关性强,相关系数分别为0.998 5和0.999 5,其中角尺度和混交度对林下灌草植物多样性的影响较大。  结论  黄山松人工林林分空间结构对林下植物多样性产生较为显著的影响,可通过调整林分水平空间结构,优化林分竞争态势及林分垂直空间结构等方式提高黄山松人工林林下植物多样性。表6参34     

红椿天然群落α多样性与环境因子的关系

对湖北省建始县红椿天然群落进行了系统调查取样,研究该地4个红椿天然群落乔灌草层α多样性特征及其与地形、土壤之间的关系。结果表明:4个群落Margalef丰富度、Shannon指数、Simpson优势度与Pielou均匀度指数趋势均呈现草本>乔木>灌木的规律。群落T3灌木层4个多样性指数均最低,可能与坡向系数、郁闭度、乔草层多样性和丰富度相关。Shannon指数、地形、土壤物理因子典范相关分析结果表明:土壤含水量和毛管孔隙度与乔木层Shannon指数正相关,与草本层Shannon指数负相关。坡度指数与土壤容重正相关,与土壤含水量和乔木层多样性负相关;坡向指数与土壤容重负相关;坡位与其他因子相关性不显著,但影响着土壤含水量和毛管孔隙度;乔木层与草本层、灌木层Shannon指数负相关。红椿天然群落土壤物理因子、地形和Shannon指数三者间两两之间相关性很高,且组间相互影响较大。光资源通过地形的改变,影响土壤养分和群落各群层的多样性。     

生物多样性评判林分抗虫性研究方法

为建立相关模型,实现利用生物多样性指数评判林分抗虫性的目的,研究了林内昆虫的丰富度指数、物种多样性指数及均匀度指数等与林分害虫危害程度、林分结构变化之间的关系。阐述了评判林分抗虫性的常用物种多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson指数、McIntoch指数)和均匀度指数(Pielou指数、Alatalo指数)及其应用中应注意的问题,论述了利用生物多样性评判林分抗虫性研究的基本内容与方法,讨论了林分抗虫性的多样性阈值研究方法。     

纳板河保护区不同林分群落乔木物种多样性研究

不同林分群落乔木物种多样性的研究依据于纳板河国家级自然保护区内的6类不同林分群落的调查研究,描述林分内部的树种种类、直径和数量特征,总结林分的特征,做出相关科学合理的分析。对于林分直径结构的描述,由于树种组成结构是林分结构的基础特征,则先从样地树种的统计分析研究林分,再借助物种丰富度(Margalef指数)、物种多样性(Shannon-Weiner指数和Simpson指数)、物种均匀度(Pielou指数)对样地中不同林分群落树种进行深度解析,从而精确地确定此次调查中的不同林分群落乔木物种多样性特征及规律,进而分析乔木物种多样性的特征对纳板河自然保护区整体森林结构的影响,以便于进行全面科学的监测。     

石漠区柏木林植物多样性指数与土壤理化指标的相关性

[目的]分析不同类型柏木林林分的植物多样性指数与白云岩土壤主要理化指标的相关性,为评价柏木在白云岩石漠区植被恢复及土壤质量改善中的应用价值提供参考依据.[方法]以黔中由径级和林型组合成的不同类型柏木林为研究对象,进行林分类型划分、主要结构指标测定、植物多样性指数计算及A层和B层土壤主要理化指标比较;分析各林分植物多样性指数与土壤理化指标的相关性.[结果]调查样地按柏木平均径级和株数比例可划分为小径级和中径级的柏木纯林、柏木混交林、天然林及大径级的柏木混交林等7个类型林分.随林分径级的增大,柏木混交林的平均胸径和高度增加,密度在中径级类型林分最低;柏木纯林和天然林的平均胸径和高度增加,密度降低.柏木混交林乔木层植物的物种丰富度指数(Margalef)和Shannon-Wiener多样性指数(H)呈大径级类型林分>中径级类型林分>小径级类型林分的变化趋势,生态优势度指数(Simpson)和均匀度指数(Pielou)在中径级类型林分较高;天然林乔木层植物的Margalef、H、Simpson和Pielou指数随林分径级的增大而升高.相同类型林分不同径级和相同径级不同类型林分的土壤密度和pH表现为A层土壤B层土壤.相关性分析结果表明,植物多样性指数对A层土壤主要理化指标影响的显著性(P<0.05)数量多于对B层土壤;Pielou指数与A层和B层土壤主要理化性质无显著相关性(P>0.05).[结论]黔中柏木林林分以小径级和混交林为主要特征.柏木是适宜白云岩石漠区造林的重要树种,但造林时应对树种进行合理配置,实施林分改造技术,使柏木人工造林与天然更新相结合.     

昆明西山林场火烧迹地自然更新植物群落物种组成及多样性

本研究以昆明西山林场火烧迹地4年自然更新的植物群落为研究对象,分析植物群落的物种组成、区系成分、植物群落分布、群落物种多样性与环境因子的关系。结果表明:(1)样地内有物种78种,分属36科,67属;灌木层主要以杜鹃花科的碎米花杜鹃、卵叶南烛为优势,草本层主要是菊科、禾本科和蕨科的物种,其中以灰苞蒿、毛蕨菜、刺芒野古草和紫茎泽兰重要值较高;植物区系成分以温带成分为主,其中尤以北温带分布的属为多。(2)CCA排序将样地大致分为四类,同时CCA排序也反映了植物群落的环境梯度变化;CCA排序第一轴与坡度、海拔相关性较高,CCA排序第二轴与土壤水解氮相关性最高,而CCA排序第三轴与土壤速效钾相关性最高。(3)灌木层的Gleason丰富度指数与土壤水解氮极显著负相关,与土壤全钾和土壤速效钾显著正相关;Simpson多样性指数与土壤全磷、土壤有效磷和土壤速效钾显著相关;Shannon多样性指数与土壤全磷和土壤速效钾极显著相关,与土壤全钾、土壤水解氮和土壤有效磷显著相关;Pilou均匀度指数与海拔和土壤全磷呈极显著相关,与土壤有效磷和土壤全氮显著相关。(4)草本层的Gleason丰富度指数与11个环境因子相关性不显著;Simpson多样性指数与坡向极显著相关,与坡度、土壤有机质和土壤全氮呈显著相关;Shannon多样性指数仅与坡向显著相关;Pilou均匀度指数与坡向(ASP)呈极显著正相关,与坡度、土壤有机质和土壤全氮显著相关。     

长白山云冷杉针阔混交林径阶多样性指数对比

径阶多样性是林分结构多样性的一个重要方面,并影响森林的经济、生态、社会效益。利用7个常用的多样性指数计算了长白山云杉Picea koraiensis冷杉Abies holophylla针阔混交林不同采伐强度采伐前后的径阶多样性指数值,并对各指数的判别能力及对样本大小的敏感性进行了评价。结果表明：在判别能力上Margalef指数、Shannon指数和Gini指数较好,但是Margalef指数和Shannon指数受样本的影响较大,综合来说Gini指数评价效果较好。通过比较不同采伐强度采伐前后各指数值的变动得出,当采伐强度为20%～30%时,径阶多样性变大,而当采伐强度为40%时,径阶多样性反而减小。采用多样性指数来表示林分的径阶多样性可用于指导森林经营,如比较不同林分的径阶多样性、评估林分或景观水平在一定时间内树木大小多样性变化以及比较不同的经营措施对林分径阶多样性的影响等。表6参18     

阔叶红松混交林立地因子和林分因子对松梢象甲发生及危害的影响

抽样调查黑龙江省伊春地区上甘岭林业局2013年度阔叶红松混交林遭受松梢象甲危害的24个林班、59个小班内177块样地的立地和林分因子、受灾情况等,计算有虫株率、虫口密度、Simpson多样性指数,分析阔叶红松混交林立地因子和林分因子对松梢象甲发生及危害的影响。结果表明:在上甘岭林业局阔叶红松混交林中,南坡受松梢象甲的危害较北坡严重,南坡虫害发生数是北坡的189.80%,占总有虫样方的52.54%,为主要受灾区域;将受灾样地的有虫株率与郁闭度值进行一元二次方程拟合,y=–12.689x~2–11.713x+27.843,R~2=0.666 4;将受灾样地的有虫株率与Simpson指数进行一元二次方程拟合,y=0.001 3x~2–0.060 4x+1.084 1,R~2=0.720 8;随着Simpson多样性指数的增加和郁闭度的增加,有虫株率有明显降低的趋势。松梢象甲虫口密度与受灾林地的乔木平均树高和平均胸径呈显著相关。     

思茅松林的树木多样性与主要害虫发生的关系

 对思茅松Pinus kesiya var. langbianensis人工林的不同混交配置模式的树木多样性及其与思茅松主要害虫的发生程度之间的关系进行了连续2 a的研究（2009年和2010年）。思茅松与红木荷Schima wallichii,西南桦Betula alnoides或高阿丁枫Altingia chinensis的混交林以及栽松留阔思茅松人工林的多样性指数（Shannon指数）显著高于思茅松纯林,但林地的均匀度指数（Pielou指数）并不和多样性指数的变化一致。思茅松主要害虫思茅松毛虫Dendrolimus kikuchii,微红梢斑螟Dioryctria rubella,松实小卷蛾Retinia crstata的危害情况随林地树木多样性指数的增加而降低。在思茅区清水河乔林层中,思茅松毛虫［y = －29.929x + 70.61,R² = 0.966 7（2010年）;y = －14.578x + 34.213,R² = 0.974 9 （2009年）］,微红梢斑螟［y = －8.873x + 20.627,R² = 0.994 6（2009年）;y = －8.653x + 20.215,R² = 0.935 1 （2010年）］的受害率与乔木层的Shannon指数呈现更好的线性关系,而松实小卷蛾的受害率则与灌木层的Shannon指数呈较好线性关系［y = －5.672 7x + 14.964,R² = 0.835 8（2009年）;y = －4.476x + 12.27,R² = 0.838 1（2010年）。在景谷文朗,思茅松毛虫［y = －55.454x + 135.16,R² = 0.954 1（2009年）和微红梢斑螟［y = －23.895x + 57.907,R² = 0.983 1（2009年）］的受害率与乔木层的Shannon指数同样呈现较好的线性关系。图5表3参8     

不同干扰强度下林分空间结构对灌草层物种多样性的影响

为了解不同干扰强度下林分灌草层植物物种多样性的关键因子,对关帝山柴禄沟内的不同干扰下林分空间结构进行分析,在Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数的3个物种多样性指数的基础上,利用Pearson相关系数与灰色关联度分析讨论不同干扰强度下林分空间结构与灌草层物种多样性的关系。结果表明：1)混交度与林下灌木的Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数呈显著性相关(P<0.05)。2)林分内的大小分化度以及分布均匀程度,对3种林分灌木物种多样性的影响最大;林分内的分布均匀程度对3种林分草本物种多样性的影响最大。因此,在对柴禄沟林分的管理中,应培育针阔混交林,运用择伐、间伐调控林分内空间格局,适当砍伐大径阶林木,调整林分空间结构,为该地区灌草层植物物种多样性的增加提供一定的理论基础和参考依据。     

飞播马尾松林林分空间结构对林下植被多样性的影响

以飞播马尾松中龄林为研究对象,通过典型样地调查,运用单因素方差及灰色关联分析方法,分析林分空间结构对林下植被多样性的影响。结果表明:(1)大小比数对灌木及草本层多样性及盖度影响均不显著(P0.05);角尺度、混交度对灌木及草本Shannon-Wiener指数影响显著(P0.05),且混交度对草本Patrick指数影响达到显著水平(P0.05);空间密度、开敞度对草本Shannon-Wiener指数影响显著(P0.05),且开敞度对灌木Patrick指数的影响达显著水平(P0.05),空间密度对灌木盖度的影响达显著水平(P0.05);各种空间结构指数对Pielou指数的影响均不显著(P0.05)。总体上,林下植被多样性表现为林木随机分布的林分高于聚集分布的林分,混交林高于纯林,中等密度林分高于高密度林分,开敞度基本充足的林分高于开敞度严重不足的林分。(2)受林下植被物种多样性影响最大的是空间密度,最小的是大小比数。因此,以调整林分密度为主,综合调整林木分布格局、树种结构及其开敞度,将有利于提高林下植被的多样性。     

不同健康类型的马尾松林节肢动物多样性研究

通过对不同健康类型的马尾松林分中节肢动物种类的调查,采集到816号标本,分属于2纲、13目、63科。各林分中采集到的标本在目、科、个体数量上均不相同,不同健康林分之间节肢动物类群的相似系数大小不一。不同健康类型马尾松林分节肢动物群落在稳定性上的大小顺序为健康林分＞亚健康林分＞不健康林分。不同健康类型马尾松林分节肢动物物种丰富度S、物种数量 N、多样性指数（H′）、均匀度指数（J）的大小顺序均为健康林分＞亚健康林分＞不健康林分;优势集中性指数（C）的情况与之正好相反。     

北京山地不同密度侧柏人工林林分生长及灌草多样性研究

[目的]研究不同密度侧柏人工林林分生长及灌草多样性.[方法]以北京市八达岭石佛寺浅石山区5种不同密度(1 500、2 000、2 550、2 700、2 900 株/hm2)侧柏人工纯林为研究对象,对其生长状况及灌草多样性进行初步研究.[结果]林分生长因子排序为:树高＞冠幅＞胸径＞枝下高.灌草物种数目均随林分密度增大先增加而后减少,灌草各多样性指数值和总和均随林分密度增加先增大后减小,在密度为2 550株/hm2时达最大值;灌木Menhinick值变化范围为0.40～1.49、草本Menhinick值在1.05 ～1.51、灌草Simpson指数分别在0.66 ～0.82和0.65 ～0.79、灌草Shannon-wiener值分别在2.68 ～ 5.66和3.40 ～4.95、灌木Jsu值在1.29 ～2.46、草本Jsw值在1.64～2.38.[结论]密度为2 550株/hm2的林分生长最好、灌草多样性指数值最大,林分最优.     

不同演替程度下马尾松人工林生物多样性对生物量的影响

  目的  为了解决长期纯林经营模式下马尾松Pinus massoniana林地力衰退、生物多样性降低、生物量下降等问题，探究马尾松人工林在自然演替程度下生物量与生物多样性变化规律以及相关关系。  方法  以湖北省荆门市京山县太子山3种不同自然演替程度下的马尾松人工林为研究对象，采用典型样地法探究其生物量与生物多样性、林分密度之间的关系。  结果  ① 40年生林分与50年生林分的生物量相对于30年生林分具有显著差异(P＜0.05)，其中40年生林分的平均生物量最高。②多样性指数随着演替的进行不断增加，但在不同演替阶段有所差异。其中Shannon-Wiener指数与Simpson指数在各个演替阶段之间都具有显著差异(P＜0.05)；Pielou指数在40年生林分与50年生林分之间差异不显著(P＞0.05)，但都与30年生林分差异显著(P＜0.05)；功能丰富度、功能多样性与Pielou指数变化一致；功能离散度在40年生林分与其他演替阶段的林分都差异不显著(P＞0.05)，30年生林分与50年生林分差异显著(P＜0.05)；功能均匀度在各个演替阶段林分之间都具有显著差异(P＜0.05)。③林分密度在40年生林分与其他演替阶段的林分都差异不显著(P＞0.05)，30年生林分与50年生林分之间差异显著(P＜0.05)，其变化趋势随着演替程度的进行有所增加。④最佳解释模型中，解释变量包含功能离散度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou指数，其中功能离散度相较于其他物种多样性指数更能有效地解释生物量的变化。  结论  生物多样性因子对生物量的变化具有一定可解释性，其中功能参数中的功能离散度对于生物量的影响最大。图1表4参34