大兴安岭火烧迹地植被恢复后物种多样性及其与土壤环境的关联分析

以大兴安岭1987年"5.6"大火后火烧迹地经过植被恢复后的4种林分类型为对象,利用灰色关联分析法分析了植物多样性与土壤环境因子的关系。研究结果表明,群落物种多样性指数由大到小依次为:樟子松林>兴安落叶松林>山杨林>白桦林。物种多样性在垂直层次上的变化差异较大。土壤理化性质存在一定差异,其中樟子松的土壤理化性质较其他3种林分类型差。4林分类型群落物种多样性与土壤环境因子之间的关联度均大于0.5,但关联程度不同。樟子松林和山杨林的Shannon-Wiener多样性指数、物种均匀度指数、物种丰富度指数与土壤容重的关联程度最大,兴安落叶松林和白桦林的3个多样性指数与非毛管孔隙度的关联程度最大。樟子松林、兴安落叶松林和白桦林的Shannon-Wiener多样性指数、物种均匀度指数、物种丰富度指数与有效磷的关联程度最大,而山杨林的3个多样性指数与有效磷的关联程度最小。     

大兴安岭兴安落叶松林火烧后人工恢复植被演替过程

为了研究大兴安岭地区重度火烧区火烧迹地森林植被人工恢复规律,采用由植被空间序列推断时间系列的方法,分析大兴安岭地区重度火烧后人工恢复兴安落叶松林的植被恢复演替过程。结果表明:火后初期,林分灌木和草本物种数迅速增多,随着火后年限的推移,灌木和草本物种数均减少,草本物种数减少较多;乔木和灌木盖度随火烧年限的增加而增加,草本盖度呈下降趋势。对物种相似度研究发现,火烧后不同年限样地灌木相似度较大,而草本植物年限相近样地相似度较高,年限相距较大的不同样地相似度较低,而且随着年限的增加,不同样地间的相似度降低。重度火烧后,人工恢复对林分恢复起到加速作用,经研究,火后25年人工恢复兴安落叶松人工林基本恢复到未火烧落叶松天然林水平。     

中俄原油管道对不同类型兴安落叶松林土壤养分及重金属影响

以漠河-大庆输油管道工程所穿越的大兴安岭低山丘陵区地带性森林植被—兴安落叶松5种林型为研究对象,对比分析了管道敷设作业带与非作业带土壤养分及重金属的含量变化特征。结果表明,(1)原油管道敷设后,土壤pH值均升高,白桦-兴安落叶松林pH受影响最大,升高了1.0;土壤有机质含量均极显著降低(P0.01),白桦-樟子松-兴安落叶松林降幅达74.11%。(2)管道敷设后,5种类型兴安落叶松林的土壤养分含量均存在不同程度的变化,其中越桔-兴安落叶松林影响最大,土壤全氮、速效氮含量减少了93.42%和77.78%,全磷含量增幅为59.00%,全钾含量升高幅度达3.63倍,土壤速效钾含量减少了65.75%;5种林型土壤全氮、速效氮、速效钾含量降低均达极显著水平(P0.01)。(3)5种类型兴安落叶松林土壤Cu含量作业带较非作业带升高幅度均较小,说明施工对土壤Cu含量影响较小;土壤Mn、Zn、Pb含量均呈增加趋势,其中对白桦-兴安落叶松林的影响最大,其Mn含量增幅达1.77倍,Zn、Pb含量分别增加1.35和1.11倍。通过内梅罗综合污染指数评价,管道敷设造成了5种类型兴安落叶松林不同程度的土壤重金属污染,白桦-兴安落叶松林土壤受污染较为严重,综合污染指数达2.95。     

大兴安岭北部火烧迹地兴安落叶松人工林土壤水文效应

对大兴安岭北部火烧迹地落叶松人工林土壤水文效应进行初步研究,结果表明:(1)未火烧落叶松天然林枯落物积累量最高,为56.21t/hm2,其次为1988年落叶松人工林,为58.37t/hm2,最低为2000年落叶松人工林,为20.19t/hm2。表现出随火烧年限的减少而降低。最大持水量的变动范围为62.24～286.15t/hm2,1988年落叶松人工林最高,2000年落叶松人工林最低,而未火烧落叶松天然林为184.40t/hm2。表现出火烧后20年落叶松人工林枯落物持水量已达到未火烧天然林水平。(2)枯落物吸水速度在开始1h内较快,6h后下降速度逐渐减慢。枯落物持水量与浸泡时间呈明显对数关系,吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系。(3)土壤容重表现为随着火烧年限的减少而增加的趋势,未火烧天然林最低,为0.80g/cm3,2000年落叶松人工林最高,为0.97g/cm3。土壤孔隙度变化趋势与土壤容重相反。土壤蓄水能力与土壤容重变化趋势相同。(4)土壤入渗用霍顿公式拟合较好。     

不同龄组兴安落叶松林枯落物的水文效应

[目的]分析大兴安岭地区不同龄组兴安岭落叶松林枯落物蓄积量持水特性,为该地区森林水文效应研究提供理论基础和重要依据。[方法]选择不同龄组兴安落叶松天然林为研究对象,通过设置标准样地测定枯落物蓄积量,并采用浸水法测定枯落物持水特性,分析不同龄组兴安落叶松天然林枯落物水文效应。[结果]4个龄组兴安落叶松林枯落物蓄积量变化介于28.03~34.32t/hm2之间,最大持水量介于87.09~109.52t/hm2,最大持水量表现为随着林龄增加而增加的变化趋势,且半分解层的蓄积量都大于未分解层;经统计分析,试验4个龄组兴安落叶松林枯落物未分解层、半分解层的持水量与浸泡时间之间均符合对数关系,且吸水速率与浸泡时间之间也符合指数关系;枯落物对降水的拦蓄能力总体来看,半分解层对降雨的拦蓄能力较未分解层强。[结论]大兴安岭地区不同龄组兴安落叶松林枯落物蓄积量差异显著(除成熟林和近熟林之间),成熟林、近熟林和中林龄对于降水的拦蓄能力较幼龄林强。     

规模化稻鸭生态种养对稻田杂草群落组成及物种多样性的影响

为探索规模稻鸭生态种养稻田杂草群落的变化动态,运用植物群落生态的方法研究了规模稻鸭生态种养、常规稻鸭生态种养和水稻单一种植稻田杂草的群落变化特点及控草效果。结果表明:规模稻鸭生态种养杂草密度显著降低,与水稻单一种植比较防效为94%;水稻分蘖到孕穗期稻田杂草主要由看麦娘(Alopecuruspratensis)、稗草(Echinochhloa crausgalli)、狗牙根(Cynodon dactylon)、水花生(Alternanthera philoxeroides)、鸭舌草(Mouochoria vaginalis)、水竹叶(Murdannia triquetra)和鳢肠(Eclipta prostrata)组成,抽穗期到成熟期主要由水花生、稗草、狗牙根和水竹叶组成。研究还表明,规模稻鸭生态种养水稻分蘖期物种丰富度、Simpon指数、Shannon-Wiener指数略高于水稻单一种植,Pielou指数低于水稻单一种植;孕穗期到成熟期物种丰富度、Simpon指数、Shannon-Wiener指数低于水稻单一种植,Pielou指数显著高于水稻单一种植。水稻全生育期规模稻鸭生态种养与常规稻鸭生态种养比较稻田杂草密度、杂草生物量和多样性指数差异不显著,但杂草生物多样性指数略有提高。说明规模稻鸭生态种养显著改变稻田杂草的群落结构和组成,可抑制杂草发生危害,达到有效控草目的。     

通天河国家森林公园锐齿栎群落物种组成及群落结构研究

采用典型样方调查的方法,研究了通天河国家森林公园锐齿栎群落物种组成及群落结构。结果表明:(1)该锐齿栎群落共有植物108种,隶属于46科84属,蕨类植物1科1属,裸子植物1科2属,被子植物44科81属;(2)植物基本上可以分为5个层次,草本层、灌木层、乔木第1亚层、乔木第2亚层和乔木第3亚层,草本层优势种是四叶葎、和尚菜、披针叶茜草,灌木层优势种是悬钩子、卫矛、绣线菊,乔木第一亚层优势种是锐齿栎、云杉和板栗,乔木第二亚层优势种是锐齿栎,乔木第三亚层优势种是锐齿栎;(3)锐齿栎种群径级分布基本上属于多峰型,种群的年龄结构表现为增长型,说明该地区锐齿栎种群处于增长阶段。     

不同造林模式下火烧迹地的土壤修复效果及植物多样性变化

以威海仙姑顶中度火烧迹地人工更新后的麻栎-樱花-刺槐混交林(MYC)、麻栎-黑松-五角枫混交林(MHW)、麻栎-黑松-黄栌混交林(MHH)和麻栎-黑松-臭椿混交林(MHC)为研究对象,对4种不同造林模式进行土壤的定量分析和物种多样性调查,以自然更新林地(CK)作为对照,对比分析不同造林模式对火烧迹地土壤修复效果以及林下植被更新状况。结果表明:(1)MHH在0-40 cm土层内土壤容重最小,土壤通气性能最佳,土壤持水状况最好,MHC次之,MYC最差,但均与CK存在显著差异(P<0.05);(2)MHH在0-40 cm土层内土壤有机碳、碳氮比(C/N)、全磷、全钾、速效钾含量均为最高,MHC在0-40 cm土层内全氮、速效磷含量最高,MYC和MHW的土壤有机碳、碳氮比(C/N)、全磷、全钾与CK无显著差异(P>0.05);(3)MHH的Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou指数均处于较高水平;(4)综合分析后得出,MHH对中度火烧迹地土壤修复效果最佳,林下植被更新速度最快,MHC次之。MYC和MHW对火烧迹地土壤物理性质改良明显,但在土壤养分和林下植物更新方面并无明显作用。     

泰山罗汉崖林场林下植被物种组成及生物多样性

通过对泰山罗汉崖林场9种人工林林下植被种类、盖度、密度的调查,采用丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数,研究9个人工森林群落林下植被的物种组成和生物多样性.结果表明:1)草本层相对灌木层较为发达,草本植物的物种以禾本科的植物为最多,其次为菊科,人工林林下植...     

林下植被对寒温带兴安落叶松林土壤磷形态及有效性的影响

[目的] 由于大兴安岭寒温带兴安落叶松林下植被差异较大,其土壤理化性质也有较大差异,研究不同林下植被兴安落叶松林土壤磷形态变化特征及有效性,为科学评价寒温带森林土壤磷素供给水平及磷循环研究提供科学数据。[方法] 选取大兴安岭寒温带4种林下植被兴安落叶松林(兴安杜鹃—落叶松林、杜香—落叶松林、苔草—落叶松林和苔藓—落叶松林)为研究对象,于2022年6,8,10月采集0—5,5—10,10—20 cm土层土壤样品,采用Hedley磷分级法测定土壤不同形态磷含量。[结果] (1)观测期间4种林下植被兴安落叶松林土壤活性磷(H₂O—Pi、NaHCO₃—Pi、NaHCO₃—Po)和中等活性磷(NaOH—Pi、NaOH—Po)在6—10月总体呈降低趋势,中等活性磷含量占全磷的30.08%~52.80%,且中等活性磷均表现出无机磷含量高于有机磷含量。兴安杜鹃—落叶松林和杜香—落叶松林0—20 cm土层活性磷、中等活性磷含量均高于苔草—落叶松林和苔藓—落叶松林。苔草—落叶松林土壤稳定性磷(HCl—Pi、HCl—Po、residual—P)均显著高于其他3种落叶松林,且稳定性磷占全磷的58.86%~65.81%。(2)4种林下植被落叶松林土壤全磷(TP)、有效磷(AP)和磷活化系数(PAC)在6—10月变化范围分别为391.81~1 081.02,7.34~83.90 mg/kg和1.62%~7.76%,兴安杜鹃—落叶松林和杜香—落叶松林土壤AP含量和PAC高于另外2种落叶松林,表现出较高的磷有效性;而苔草—落叶松林和苔藓—落叶松林在8,10月5—10,10—20 cm土层则出现供磷不足现象。(3)土壤含水率是兴安杜鹃—落叶松林和杜香—落叶松林土壤磷的主要影响因素,可溶性碳是苔草—落叶松林的主要影响因素,而铵态氮对苔藓—落叶松林影响较大。[结论] 林下植被对兴安落叶松林土壤磷形态及磷有效性有显著影响,兴安杜鹃—落叶松林和杜香—落叶松林土壤活性磷组分、中等活性磷组分及有效磷含量较高,磷活化系数均在2.00%以上;而苔草—落叶松林土壤稳定性磷组分含量较高,土壤磷有效性相对较低。研究结果对寒温带森林生态系统林下植被生态功能及土壤养分循环研究具有重要意义。     

大兴安岭重度火烧迹地不同林龄落叶松人工林土壤团聚体养分特征

[目的]为探寻大兴安岭重度火烧迹地植被恢复后不同林龄落叶松人工林下土壤团聚体养分含量与分布的变化。[方法]以大兴安岭1987年发生特大森林火灾形成的重度火烧迹地上分别在1989年、2000年、2010年种植的落叶松人工林(11,21,32年)作为研究对象,通过测定土壤团聚体各粒级有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾的含量,开展土壤团聚体养分分布特征研究。[结果](1)在重度火烧迹地上不同林龄的落叶松人工林中,土壤各粒级团聚体有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效钾的含量均随着粒径的减小逐渐上升,<0.5 mm粒级含量最大。(2)随着落叶松人工林林龄的增长,土壤各粒级团聚体有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量均逐渐上升。32年落叶松人工林土壤团聚体有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量相较于11年落叶松人工林分别显著增加77.35%～130.24%,77.61%～143.36%,105.84%～147.98%,94.58%～155.96%,206.98%～537.09%(p<0.05)。21年落叶松人工林土壤各粒级团聚体有机碳含量高于11年落叶松人工林,但二者无明显差异。(...     

谢家店植物群落恢复中种类组成及物种多样性分析

于2014年采用样方法对地震重灾区谢家店的植被自然恢复情况和生境条件（包括海拔高度、土壤温度、湿度和盐度）进行调查,分析了各样地物种多样性之间的相关性及不同恢复年限植被恢复的效果,通过研究植被的动态恢复效果及其立地条件的影响,把握地震灾区植物的演替规律,以期为当地制定植被恢复的方案提供参考和借鉴。结果表明:（1）已统计到植物46科66属84种,桤木（Alnus cremastogyne）为乔木层优势种（重要值是0.29）,同时也是群落的建群种,群落类型为桤木+灰白毛莓+木贼（A. Cremastogyne+Rubus Tephrodes+Equisetum hyemale）。（2）2014年Shannon-Weiner指数（H’）、Margalef指数（M_a）、Pielou指数（E）和Simpson指数（D）分别为2.06,2.942,0.73,0.189,相比2009年,物种丰富度上升,均匀度下降。（3）在不同生活型中Shannon-Weiner指数、Pielou指数和Margalef指数都是草本层 > 乔木层 > 灌木层;Simpson指数为灌木层 > 草木层 > 乔本层,灌木层物种数量分布不均衡。（4）土壤温度、湿度、盐度影响植物的生长和种类组成,进而影响物种的多样性指数,近几年植物物种和数量（物种的数量）都呈明显增大的趋势,但物种在样地中的分配并不均匀。     

阿尔泰山布尔津林区不同草地类型物种多样性特征与生产力的关系

为探讨物种多样性与地上生物量的相关性以及物种多样性的垂直变化特征。以阿尔泰山布尔津林区5种草地类型为研究对象,通过对布尔津林区各草地类型的调查,分析了阿尔泰山布尔津林区各草地类型的物种多样性变化特征。结果表明:(1)5个草地群落类型地上生物量差异明显,荒漠草原和山地草甸草原较低,山地草原最高,而山地草甸和高寒草甸处于两者之间。(2)各草地类型群落间的物种多样性指数、优势度指数、丰富度指数和均匀度指数有明显差异,高寒草甸的物种优势度、多样性和均匀度的情况最好,山地草原的丰富度显著优于各草地类型的丰富度。(3)地上生物量只与山地草甸草原山地草甸中优势度和多样性有极显著相关关系,与荒漠草原物种多样性没有表现出显著相关。(4)在海拔900～2 400 m的范围内,草地群落的物种优势度、丰富度、均匀度和多样性指数变化基本一致,均表现为先上升后下降再上升的趋势,峰值出现在1 200～1 400,2 200～2 400 m的地带。研究结果对深入理解阿尔泰山布尔津林区草地资源的空间分布格局及可持续利用具有重要的意义。     

不同退耕年限撂荒地植物多样性及生物量分析

退耕还林(草)作为黄土高原水土流失综合治理的主要生态建设措施,经过几十年的开展,黄土高原生态环境得到极大恢复,林草覆盖率明显增加。以安塞县纸坊沟流域为研究区,选取坡耕地(0a)为对照,研究了退耕年限(3～5,10,18,28,37a)对撂荒地植物多样性和生物量的影响。结果表明,随退耕年限的延长,物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数、相同土层根长密度都表现为增大—减小—增大的趋势;植被盖度和地上生物量表现为37a>28a>18a>3～5a>10a>0a;撂荒地植被根系生物量、根长密度均随土层深度增加而减少;不同退耕年限撂荒地,相同层根系生物量表现为28a>37a>18a>3～5a>10a>0a。     

西天山野果林小檗群落特征及物种多样性

[目的]调查西天山野果林小檗群落基本生态特征,为其资源保护、可持续利用和种群修复提供科学理论依据。[方法]选择典型小檗群落随机布置临时样地对其物种组成、垂直结构、种群径级结构及物种多样性进行调查,揭示小檗群落物种组成、群落结构、种群更新等方面的特点。[结果]西天山野果林小檗群落调查样地中共有种子植物19科,47属,50种,其中92.00%为双子叶植物,群落在垂直结构上可分为3层:乔木层、灌木层和草本层;灌木层小檗的重要值为196.25%,群落内各层物种多样性复杂程度总体表现为:草本层乔木层灌木层。该群落中小檗成年个体明显多于幼苗、幼树和老年个体。[结论]西天山野果林小檗群落植物区系温带属性较明显,小檗为群落的单优种与建群种。小檗种群的维持依赖于中龄个体,幼树较少,种群年龄结构呈纺锤状,属衰退型种群。     

华北土石山区植物群落多样性特征分析

根据12个样地的调查资料，分析了八达岭地区天然林植物群落物种多样性的特征，群落内部各层次物种多样性指数的顺序依次为：草本层＞灌木层＞乔木层，但在糠椴（Tilia mandshurica）林和核桃楸（Juglans mandshurica）林中由于特殊的生境表现为：灌木层＞草本层＞乔木层。白梨（Pyrus bretschneideri）山丁子（Malus baccata）林和核桃楸林群落中Sorenson指数最小，共有种最少，群落间多样性最大。     

科尔沁沙地草地退化过程中的物种组成及功能多样性变化特征

科尔沁沙地草地退化、沙漠化过程存在着疏林草地、沙质草场、半流动沙地和流动沙地等明显的逆行演替阶段,并且不同的阶段对应着适合本生境的典型群落类型,每一群落优势种的作用明显。草地退化过程中,原生地带性群落及演替早期群落物种丰富、多样性高．结构复杂,随着草地退化、沙漠化过程,群落组成物种数、科属减少．禾本科植物衰退,物种多样性降低,草地群落结构趋于简单、质量下降。在退化的各个阶段,一年生、二年生和旱生植物功能群在各个阶段始终保持着较高的优势地位．对群落生态功能的发挥和维持起着重要作用。草地退化过程中不同群落的组成变化是物种适应性和群落环境变化相互作用的结果．物种、功能群组成的变化,基本反映草地生态系统退化、群落结构简单化和环境基质稳定性减弱等一系列植被与生境系统变化的趋向。     

喀斯特不同植被恢复阶段土壤AMF组成及多样性研究

选择贵州花江、织金、花溪3个典型喀斯特地段的不同恢复阶段(乔木、灌木和草本)土壤丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)为研究对象,基于AMF孢子的形态鉴定,计算AMF孢子密度、分离频度、物种丰度、重要值、物种均匀度指数及Shannon-Wiener多样性指数,研究喀斯特不同恢复阶段土壤AMF物种组成及多样性。结果表明:3个采样地段共分离AMF菌种4目8科10属68种,其中球囊霉属(Glomus)数量最大达35种,其次是无梗囊霉属(Acaulospora)为17种,巨孢囊霉属(Gigspora)、类球囊霉属(Paraglomus)及原囊霉属(Archaeospora)各1种;不同采样地段各植被恢复阶段的优势种不同,所有样地中层状球囊霉Glomus lamellosum具有最大的相对丰度、分离频度和重要值;AMF种分类水平上,花江样地不同恢复阶段AMF丰度表现为乔木灌木草本,织金样地为灌木草本乔木,花溪样地为灌木乔木草本;不同植被恢复阶段土壤AMF均匀度指数和香农多样性指数在花江和织金多表现为乔木灌木草本,花溪样地Shannon-Wineer指数则是灌木显著高于乔木和灌木阶段。研究表明,喀斯特土壤中因异质生境条件的差异AMF菌种组成和物种多样性具有较大的差异。     

不同林型红松林土壤真菌群落组成和多样性

采用基于ITS(Internal Transcribed Spacer)序列的Illumina MiSeq高通量测序技术,分析凉水国家级自然保护区的云冷杉红松林、椴树红松林、红松人工林和红松天然次生林四种林型的土壤真菌群落组成和多样性。共获得1 316个OTUs,四种林型的土壤含有大量未知真菌,在已知真菌类群中,子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为优势菌门,其中后者在四种林型土壤中的分布差异显著(P0.05)。α多样性分析结果表明:原始红松林(云冷杉红松林和椴树红松林)真菌群落丰富度指数(Ace和Chao1指数)显著高于红松天然次生林(P0.05)。β多样性分析显示:四种林型土壤真菌群落组成差异显著(R=0.537,P=0.001),但两种原始红松林之间、人工林和天然次生林之间组成无显著差异。土壤全氮、总有机碳、pH、水分含量和总孔隙度是显著影响四种林型土壤真菌群落组成的环境因子(P0.05)。研究结果为原始红松林的保护、人工植被恢复和真菌资源的开发利用提供依据。