北京鹫峰地区侧柏人工林草本层物种多样性及主要种种间关系研究

【目的】对北京鹫峰地区侧柏人工林草本层群落物种多样性及种间关系进行研究,以更好地认识该地区侧柏林草本层物种组成、结构、功能及与环境的关系。【方法】基于50个侧柏样方的调查数据,运用Simpson指数、Shannon-Weiner指数、Pielou指数和Gini指数4个多样性指数进行物种多样性计算,利用方差比率(VR)法,并结合以χ2检验为基础的联结系数AC和共同出现百分率PC等方法,对主要物种种间的联结性进行测度。【结果】侧柏人工林草本层物种均匀度指数较大,Pielou、Gini指数分别为0.809和0.807,而物种多样性指数偏小,Simpson、Shannon-Weiner指数分别为0.591和1.137;VR为1.826,草本层主要种群间整体上表现出净的正关联;在草本层的28个种对中,有10个种对达到显著联结(3.841≤χ26.635),其中有3个种对达到极显著关联(χ2≥6.635),且在显著关联种对中,显著正关联的有70%,表明该草本层群落中主要物种处于稳定阶段;狗尾巴草(Setaria viridis)与牵牛花(Pharbitis nil)表现出极显著正联结,而与求米草(Oplismenus undulatifolius)、披针叶苔草(Carex lanceolata)表现出极显著负联结;AC值和PC值的计算结果与χ2统计量结果基本一致,为了能够更加准确地分析种对的关联程度,在以χ2检验为基础的同时,结合联结系数AC和共同出现百分率PC等方法测度物种种间的联结性更有说服力。【结论】北京鹫峰地区侧柏人工林草本层主要物种的关联性在整体上表现出净的正关联,说明该群落在向着顶极群落发展,群落结构及种类趋于完善和稳定,种间关系也趋于正关联,以求得物种间的稳定共存。     

徐州石灰岩山地侧柏人工林生物量及其影响因子分析

生物量和生产力是评估森林生态服务功能的重要指标,也是人工林可持续经营的科学依据.对徐州石灰岩山地50年生的侧柏纯林生物量及其影响因子研究,结果如下:(1)单株侧柏的生物量为8.88～80.71 kg,各个器官生物量比例总体呈树干树枝树根树叶或树干树枝树叶树根的顺序;(2)侧柏各测树因子中,关系最密切的是地上生物量与单株总生物量,其次是树干生物量与地上生物量,各部分干重与胸径及D2H之间存在着紧密的相关性,与树高的相关性较弱;(3)8块侧柏人工林生物量的变动范围为28.92～75.42 t·hm-2,平均值为54.35 t·hm-2;(4)朝北指数与林分生物量显著相关,其他因子同林分生物量没有明显的相关关系;林分密度与林分生物量、林分密度与地上生物量都呈现出单峰曲线关系.当林分密度为2 600株·hm-2左右时,林分生物量和林分地上生物量数值接近最大.     

琼中桉树人工林植物多样性与生物量关系研究

对海南琼中桉树人工林林下物种多样性与群落总生物量、乔木层生物量、林下植被生物量的关系进行研究.结果表明:桉树人工林物种丰富度与乔木层、灌草层和群落总生物量呈极显著正相关(α=0.001),相关系数分别为0.794、0.931和0.845:乔木层生物量、林下植被生物量、物种丰富度与土壤有机质及乔木层生物量与土壤碱解有较强的相关性,相关系数分别为0.614、0.766、0.853和0.641,在0.05水平上达到显著;林下植被生物量、物种丰富度与其他5种土壤养分的相关性均较小,相关系数在0.3以下.说明桉树人工林物种多样性的增加和土壤有机质的提高有利于林分生物量的提高.     

不同立地类型火炬树人工林生物量初步研究

测定了生长在渭北黄土高原6个立地类型上的火炬树平均各器官的含水率和生物量。结果表明,各立地类型火炬树全株平均含水率为500.1～521.7g/kg,根的平均含水率为541.4～585.5g/kg,叶的平均含水率为548.3～591.7g/kg,茎枝的平均含水率最低,为410.2～419.7g/kg;不同立地类型火炬树生物量的排序为:阳坡上部(0.4308t/hm2)>峁顶(0.3195t/hm2)>阳坡下部(0.285t/hm2)>沟底(0.1478t/hm2)>阴坡上部(0.0887t/hm2)>阴坡下部(0.0626t/hm2);茎枝是火炬树生物量的主要组成部分,占全株总生物量的41.48%～60.19%,根占24.05%～37.86%,而叶仅占到13.46%～20.74%;6个立地类型上,火炬树各器官生物量以及全株生物量均表现出显著的差异性。     

永寿县刺槐人工林下植物多样性比较研究

通过典型样地调查,对永寿县不同因子影响的刺槐人工林下灌木层和草本层的物种丰富度、多样性指数和均匀度指数进行了比较分析,结果表明:不同林龄刺槐林下植物的Simpson指数、Shannon-Wiener指数和均匀度指数随年龄增大而降低,变化趋势是12 a生>17 a生>24 a生。当密度为1 000株.hm-2时,物种丰富度、Simpson指数和Shannon-Wiener指数最高。     

侧柏人工林不同立地条件生长规律研究

对陕西省白水县2010年二类普查不同坡位、坡向和造林方式的侧柏生长状况的调查,通过数学统计分析了平均树高、平均地径和平均新梢长度,主要得出以下结论:①不同坡位侧柏的平均树高东坡偏南、西坡偏北最高,正东、东坡偏北、正北坡次之,西坡偏南再次之,正南、正西最低;平均地径东坡偏南最大,西坡偏北次之,正北再次之,正东、东坡偏北、正南、西坡偏南、正西最小;平均新梢长度东坡偏南最高,西坡偏北次之,正北再次之,正东、东坡偏北、西坡偏南、正西、正南最低。综合来看,东坡偏南侧柏生长势最好,西坡偏北、正东、东坡偏北和正东次之,正南坡向和西坡偏南再次之,正西坡向的最差。②不同坡位侧柏的平均树高和平均地径台地最高,塬面次之,山坡中下部再次之,沟底第三,山坡上部最差。平均新梢长度台地与沟底相近(最大),塬面和山坡中下部相近(次之),山坡上部最差。台地侧柏生长状况最佳,山坡上部侧柏生长状况最差。③飞播和植苗两种方式造林,侧柏的生长量存在显著的差异,飞播优于植苗。     

黄土丘陵沟壑区不同立地条件草本群落物种多样性与生物量研究

以黄土丘陵沟壑区张家河、麻地沟流域草本群落为研究对象,分析物种多样性、地上生物量、枯落物量随立地条件的变化趋势及三者间的相互关系。结果表明,物种数表现为阴梁峁坡>阴沟坡>峁顶>阳梁峁坡>阳沟坡,Margalef指数表现为阴梁峁坡>阴沟坡>阳沟坡>阳梁峁坡>峁顶,物种数和Margalef指数在不同立地条件下有极显著或显著差异;Shannon-Wiener指数与Pielou指数在阳坡由坡下到坡上呈减少趋势,在阴坡由坡下到坡上呈增加趋势,但差异不显著;地上生物量表现为阳沟坡>阴沟坡>阳梁峁坡>阴梁峁坡>峁顶,不同立地条件的差异不显著;枯落物量表现为阳沟坡>阳梁峁坡>峁顶>阴梁峁坡>阴沟坡,阳沟坡分别与阴梁峁坡、阴沟坡差异显著;由于多种因素的综合作用,物种多样性指数、地上生物量、枯落物量相互之间的相关性并未达到显著水平。     

抚育间伐对北京山区侧柏人工林林下植物多样性的短期影响

侧柏人工林是北京山区主要生态公益林,由于林分密度普遍偏大,树木长势弱,林下植被稀疏,生物多样性锐减,林分质量普遍较差,难以全面发挥生态功能.抚育间伐作为森林经营中一项基础性措施,对于提高侧柏人工林质量,恢复林下植物多样性,加速退化生态系统的重建具有重要意义.研究抚育后侧柏林下植物多样性的动态变化,为合理的抚育技术提供依据,2004年在北京山区分别选择低山阳坡薄土、阳坡厚土、半阳坡厚土3种立地类型的侧柏人工林进行弱度、中度、强度间伐（修枝、割灌试验）,共设置样地41块.2005和2006年夏季对林下植物多样性变化情况进行了调查研究,结果表明:抚育后第1年和第2年的林下植物种类、数量、Simpson多样性指数（D）、Shannon-Wiener多样性指数（H′）和林下植物总生物量都随着抚育强度的增大而增加,林下植物垂直结构也随抚育强度增大而分布明显;强度抚育2年后,阳坡薄土、阳坡厚土和半阳坡厚土侧柏林下灌木分别增加4、5、5种,草本增加13、10、8种,并促使侧柏林下植物向旱中生、中旱生转变;中度、强度抚育后各立地条件的侧柏林下植物生物量均可达到5 t/hm2以上.从短期影响效果看,中、强度抚育有利于植物多样性的提高.      

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.     

牛背梁自然保护区草本层昆虫多样性

对牛背梁自然保护区的秦岭梁、南坡的北沟、北坡的石砭峪进行了昆虫多样性调查。共采集到昆虫标本3 053号,隶属14目、98科、442种;优势类群双翅目、鞘翅目、半翅目、同翅目、膜翅目的科数分别占总数的22.45%、18%、12%、11%和11%,其种类数分别占27.38%、18.55%、16.74%、13.12%和12.9%。物种丰富度指数为秦岭梁（42.284 0）＞北沟（24.464 6）＞北石砭峪（21.229 6）,多样性指数为北沟（4.469 5）＞石砭峪（4.427 7）＞秦岭梁（3.580 3）,其中,随海拔的升高,秦岭梁昆虫物种的丰富度指数和多样性指数呈先升高后降低的趋势。     

黄帝陵古侧柏花粉生活力及其保存方法的研究

以黄帝陵千年古侧柏花粉为试验材料,用离体萌发法测定花粉的生活力,研究不同保存方法对花粉萌发率的影响,探讨花粉含水量、投入方式、化冻方式对超低温保存效果的影响。结果表明:古侧柏花粉在9%蔗糖+0.01%硼酸的培养基中离体培养4 d萌发率最高。90 d内,随着保存时间的延长,室温（20℃）保存的花粉迅速失活,低温（0℃、-20℃）保存的花粉萌发率呈逐渐下降趋势,超低温（-196℃）保存的花粉萌发率最高且保持效果最好,为古侧柏花粉长期保存的适宜方法。在超低温保存中,花粉以未经干燥、直接投入液氮、37℃恒温水浴化冻5 min保存效果最好;花粉含水量、投入方式、化冻方式之间交互效应显著。     

黄帝陵古柏群林下天然更新研究

为实现黄帝陵古柏群的可持续保护,从森林可持续经营理念出发,对黄帝陵古柏群林下天然更新密度和相关环境因子进行了实地调查,采用灰色关联分析法,分析了更新密度与9个相关环境影响因子的关联性。结果表明,林下天然更新影响因子关联度排序为:人为干扰强度＞郁闭度＞枯落物厚度＞坡位＞坡度＞坡向＞枯落物盖度＞灌草盖度＞海拔,即人为干扰、郁闭度和枯落物盖度对林下天然更新密度影响最大。同时阐明了黄陵古柏群林下天然更新呈现的更新密度小、更新岛屿化以及只见当年生幼苗不见幼树现象的主要原因。提出分区管理,保留更新区;选择性清理林下,保存更新幼苗;适度修剪枯病枝,改善林内环境等促进古柏群林下更新的经营管理措施。     

天水市伏羲庙古侧柏树干空腐状况诊断及其应用

为进一步加强对天水市伏羲庙内古侧柏的保护,运用TRU树木雷达对伏羲庙28棵古侧柏树干空洞情况进行了检测。结果表明,28棵古侧柏树干都不同程度地出现了空腐,其中轻度空腐的占25%、中度空腐的占67.85%,重度空腐的占7.14%。同时对古侧柏健康地上部分进行诊断,利用层次分析法得出完全健康的为0株,较健康的有17株,占比60.71%;不健康的6株,占比21.43%;显著不健康的4株,占比14.29%,濒临枯死的1株,占比3.58%。综合古侧柏地上部分生长的健康状况评估结果和空洞情况结果进行分析得出,古侧柏的树龄与健康程度之间没有明显的相关性,树龄只是导致树衰弱的主要因素,不是重要因素。空洞情况与健康程度之间存在一定的相关性,在树龄较小情况下,空洞越小的健康程度越大,但有少量古侧柏之间关系呈负相关,主要原因可能是地下根系较为发达,树冠茂盛,矿物质、水分和光合作用的能力较强,部分古侧柏病虫害情况较为严重。基于以上研究结果,提出伏羲庙古侧柏保护建议措施,为进一步研究古树、保护古树的措施提供借鉴。     

古侧柏组织培养研究

以陕西省黄陵县轩辕庙院内千年树龄黄帝手植柏（古侧柏）嫩枝为外植体进行茎段组织培养试验研究。经过初代培养和继代增殖培养,研究了不同植物生长调节剂种类及浓度、活性炭在组培各阶段的作用,并测定不同年龄段侧柏组织培养前后的硝酸还原酶活性。结果表明:最适启动培养基为1/2MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L+椰乳100 mL/L,适宜的继代培养基为1/2或1/4MS+ 6-BA 0.4 mg/L+NAA 0.1 mg/L+椰乳100 mL/L;活性炭对增殖无显著作用;古侧柏组织培养后硝酸还原酶活性可达到幼嫩水平。     

3种干扰方式下滇西北天然侧柏林植物多样性比较

运用民族植物学和生态学的调查方法,对滇西北德钦县阿东村的天然侧柏林植物多样性进行了调查.结果表明:对于灌木、草本层物种数,中、重度干扰样地多样性指数、均匀度指数均较对照样地大,但从增加和减少的物种来看,多为次生阳性广布植物,缺乏中国特有属种,增加的物种对侧柏群落的相对稳定起不到实质性的作用.     

内生真菌侵染对古侧柏种子萌发及幼苗生长的影响

试验选取8株古侧柏优势内生真菌,采用浸种、灌根法对古侧柏种子及幼苗进行接种处理,通过测定种子发芽率、发芽势、发芽指数和幼苗高、地径、根冠比、干物质量、叶绿素含量等指标,探讨其对古侧柏种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,黑附球菌（Epicoccum nigrum）C-4对种子萌发及幼苗生长均有促进作用,可显著提高侧柏种子的发芽势、发芽指数以及幼苗高、地径、干重、含水量和叶绿素a/b比值,烟曲霉（Aspergillus fumigatus）C-6对侧柏种子的萌发无影响,但促进了侧柏幼苗的生长;链格孢霉（Alternaria alternata）C-5对侧柏种子萌发及幼苗生长均产生抑制作用,哈茨木霉（Trichoderma harzianum）C-1浸种后对种子萌发无影响,但在定期灌根处理后,对侧柏幼苗产生抑制作用;其他供试菌株对侧柏种子萌发及幼苗生长的影响不显著。8株古侧柏优势内生真菌处理对侧柏种子萌发和幼苗生长表现出促进、抑制或无作用,其中C-4和C-6是2株具有促生能力的优势菌,为古侧柏的保护和更新提供基本材料。     

湖北省不同森林类型和不同地区间林下灌木层生物量和碳密度特征

通过在湖北全省内的12种森林类型中设置212块样地,采用标准木全株收获法测定林下灌木层生物量和碳密度,评估不同森林类型和不同地区间林下灌木层生物量和碳密度现状。结果表明,湖北省不同森林类型灌木层碳密度介于0.44~8.35 t·hm^-2之间,平均碳密度为2.80 t·hm^-2,最大的为天然阔叶中龄林,最小的为人工针阔混交林。从森林起源上比较,天然林灌木层生物量和碳密度明显高于人工林;从森林类型上比较,阔叶林＞针叶林＞针阔混交林;而从龄组上比较,灌木层碳密度随着林龄的增加而不断增加。不同地区间天然林灌木层碳密度除神农架林区与其他地区间均存在显著差异外,其他地区间无差异。因此灌木层生物量和碳密度只与森林起源、森林类型和林龄具有密切联系,与地区间的分布相关性不大。     

渭河中段河漫滩草本植物群落物种多样性研究

以渭河中段河漫滩草本植物群落为研究对象,采用群落生态学的调查方法,探讨多样性变化格局,为渭河景观恢复重建和生物多样性保护提供科学依据。结果表明:1）研究区共有草本植物168种,隶属于119属43科,优势科有菊科（Compositae）、禾本科（Gramineae）、莎草科（Cyperaceae）、蓼科（Polygonaceae）。2）各样地优势种和伴生种有差异,多为禾本科和菊科植物。3）Shannon-Wiener多样性指数（H）在1.62～2.32之间,Simpson多样性指数（DS）在0.85～0.96之间。Pielou均匀度指数（JP）在0.61～0.85之间。α多样性变化格局与丰富度指数变化格局比较一致。4）相异性系数和Cody指数变化格局比较一致。渭河中段河漫滩草本植物多样性指数偏低,受人为干扰因素影响较大。     

不同立地侧柏林下植被与水源涵养能力的关系

森林林下植被是森林生态系统的重要组成部分,林下土壤和枯落物是森林保持水土、涵养水源的主体,同时,林下植被的生长可以指示林地涵养水源的能力。设置了3种立地类型12块侧柏人工林样地,研究了林下植被生物量及其与林地土壤和枯落物涵养水源能力的关系。结果表明,不同立地条件林下植被生物量差异显著,其中阴坡厚土立地下灌草生物量最大(6671.66kg/hm2),阳坡厚土次之(6099.70kg/hm2),阳坡薄土最小(4998.73kg/hm2);不同立地条件土壤特征差异显著,阳坡薄土平均土壤容重最小(1.267g/cm3),平均非毛管孔隙度最大(13.766%),阳坡厚土情况与之相反;阳坡薄土立地条件土壤持水量最大,枯落物持水量最小,阴坡厚土居中,阳坡厚土与之相反;林下植被可以指示侧柏人工林林地水源涵养能力,林下植被生物量越大说明其林地水源涵养能力越弱,决定系数r2=0.99。