晋西黄土区不同林地植物多样性研究

目的探索不同林地林下植物多样性特征及其与环境因子的相关性, 为黄土高原地区植被恢复与重建工作提供科学依据。方法以山西吉县蔡家川流域3种人工林(油松林、刺槐林和油松×刺槐混交林)和2种天然次生林(山杨次生林、辽东栎次生林)为研究对象, 采用标准样地调查法进行植被调查。结果结果表明:5种林地类型共出现林下植物52种(灌木植物17种, 草本植物35种), 且不同林地类型林下植物物种组成及分布差异较大, 天然次生林的灌木物种数量明显多于人工林, 而草本物种数量却要少于人工林。5种林地类型的灌木层均匀度指数无显著差异, 物种丰富度指数和多样性指数表现为天然次生林>人工林, 而草本层物种丰富度指数、均匀度指数及多样性指数均表现为人工林>天然次生林。环境因素对林下植物多样性的影响较大, 尤其是郁闭度、土壤含水量及毛管孔隙度对林下植物多样性的影响较为显著。结论不同林地林下植物多样性差异显著, 综合考虑灌木及草本层植物组成及多样性特征, 油松×刺槐混交造林方式优于纯林造林方式, 应该在该地区合理扩大油松×刺槐混交造林的面积; 郁闭度是影响林下植物多样性的主要环境因子, 因此可以通过适当开窗疏林来提高林下植物多样性。      

不同林龄云南松林营养元素积累与分配特征研究

【目的】对云南省玉溪市磨盘山云南松天然次生林5种营养元素(N、P、K、Ca、Mg)的含量、积累、分配及其随林龄变化的趋势进行研究,为云南松林养分利用及森林生态服务功能价值核算提供基础数据。【方法】选取15,30和45年生云南松天然次生林为研究对象,在各林龄林地中各设置3个20m×20m的标准样地,对样地内的乔木层按照叶、枝、干、根取样,灌木分叶、枝、根取样,草本分地上部分和地下部分取样,凋落物全部取样,同种植物的相同器官取混合样品,所有样品取回后在实验室进行生物量和营养元素含量的测定与分析。【结果】云南松不同器官营养元素含量大小次序为树叶树枝树根树干;各器官营养元素含量均以N最高,其次是K和Ca,Mg、P较低。15,30和45年生云南松天然次生林营养元素积累总量分别为192.00,930.95和2 357.36kg/hm2,其中乔木层营养元素积累量所占比例依次为70.70%,66.84%和98.82%,林下植被层所占比例依次为22.97%,7.53%,0.43%,地表现存凋落物所占比例依次为7.0%,26.98%和0.80%。乔木层、林下植被层和凋落物层均以N积累量最多,P最少。云南松N与P含量比随着林龄的增长呈下降趋势,15,30和45年生云南松天然次生林每积累1t干物质需要5种营养元素的总量分别为8.38,8.52和7.68kg,其中对N的利用效率最低,P最高。【结论】不同林龄云南松对营养元素的利用效率均较高,所以从营养元素利用效率来分析,云南松林不会因过度消耗土壤中的营养元素而导致土壤肥力降低,说明云南松有耐贫瘠、适应性强、适合荒山造林等特点。     

晋西黄土区不同森林群落类型植物多样性研究

为了揭示晋西黄土区不同森林群落类型对生物多样性的保持作用,对晋西黄土区人工油松林、人工刺槐林及天然次生林林下植物组成及土壤化学性质进行了调查研究,并对3种林分进行对比分析,研究晋西黄土区不同森林群落类型林下植物多样性特征。结果表明:1)研究区内共出现40个植物种,灌木6种,草本34种。3种森林群落类型林下植物种数为人工刺槐林＞人工油松林＞天然次生林;2)3种森林群落类型林下物种丰富度指数(Margalef指数)、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和物种均匀度指数(Pielou指数)表现为草本层＞灌木层,人工林＞天然林。人工刺槐林林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数小于人工油松林,而Simpson指数和Pielou指数大于人工油松林;3)与2006年相比,2012年研究区内植被种类增加,人工林内植物种的增加要比天然次生林内明显;4)3种森林群落类型林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数与土壤化学性质的关联大小为土壤养分＞有机质＞pH值。      

黄土区油松人工林生态系统营养元素分配格局和积累的研究

在陕北黄土区 3块油松人工林样地中 ,对油松人工林生态系统各组分中N ,P ,K ,Ca ,Mg等 5种营养元素的含量、分配格局和积累规律进行了研究 .结果表明 ,油松人工林不同器官中营养元素含量排序为树叶 >树枝 >树根 >树皮 >干材 ;在油松人工林现存量中N ,P ,K ,Ca ,Mg总量分别为 319.5 2 ,32 .5 3,2 5 0 .0 2 ,2 19.11,4 3.5 4kg hm2 ;乔木层、灌木层、草本层和死地被物层养分贮量分别为 6 6 8.75 ,0 .6 7,0 .2 4 ,195 .0 6kg hm2 ;油松人工林N ,P ,K ,Ca ,Mg的富集系数分别为 3.81,5 .19,18.78,1.0 7,4 .81;每生产 1t有机物质需要这 5种元素约 9.4 1～ 12 .19kg (hm2 ·a) ;乔木层中营养元素积累量为 4 71.2 7～ 6 6 8.75kg hm2 ,其中干材营养元素积累量约占乔木层的 14 .9%～ 16 .7% .     

黄土区油松人工林生态系统营养元素分配格局和积累的研究

在陕北黄土区3块油松人工林样地中,对油松人工林生态系统各组分中N,P,K,Ca,Mg等5种营养元素的含量、分配格局和积累规律进行了研究.结果表明,油松人工林不同器官中营养元素含量排序为树叶>树枝>树根>树皮>干材;在油松人工林现存量中N,P,K,Ca,Mg总量分别为319.52, 32.53, 250.02, 219.11,43.54 kg/hm2;乔木层、灌木层、草本层和死地被物层养分贮量分别为668.75,0.67,0.24,195.06 kg/hm2;油松人工林N,P,K,Ca,Mg的富集系数分别为3.81,5.19,18.78,1.07,4.81;每生产1t有机物质需要这5种元素约9.41～12.19kg/(hm2*a);乔木层中营养元素积累量为471.27～668.75?kg/hm2,其中干材营养元素积累量约占乔木层的14.9%～16.7%.     

天然次生林培育的研究初报

本文论述天然次生林培育的方法。研究结果表明,天然次生林培育投资少,收效快,经营效果和经济效益显著。     

豫西天然次生林林分特征调查研究

在豫西熊耳山北坡、崤山南坡,调查天然次生林林分特征。结果表明：豫西天然次生林是因受人为因素影响而形成的多代萌生林,处于恢复演替过程中的初级阶段。沟谷及山坡下部林木多呈簇生分布,株数较多;山坡中上部林木枝杈较多,自然整枝不良;林缘及郁闭度小于0.8的林分中灌木稠密;森林层间藤本缠绕。这种森林自然生长状态影响林木正常生长和综合效益发挥,应加强森林抚育。     

天然麻栎次生林生长规律研究

麻栎林在桥山林区栽培历史悠久,在水土保持、森林碳汇等方面发挥了重要的作用。通过解析木法对林区内的天然麻栎次生林生长规律进行了研究,并运用5种生长经验方程拟合其最优生长模型。结果表明,随着树龄的增加,麻栎树高、胸径和材积生长量均持续升高,且在59a内,各项生长均未达到数量成熟。天然麻栎次生林树高的速生期在4～12a,年均生长量为0.51m;胸径的速生期在10～42a,年均生长量为0.56cm;材积的速生期在42～59a,年均生长量为6.67×10^-3 m^3。天然麻栎次生林树高、胸径和材积的连年生长量均表现出明显的波动变化规律。生长方程拟合结果表明,考夫(Korf)模型为天然麻栎次生林树高的最优生长模型;坎派兹(Compertz)模型为胸径的最优生长模型;逻辑斯蒂(Logistic)模型、坎派兹(Compertz)模型和理查德(Richard)模型为材积的最优生长模型。模型的预测误差小、准确度高,可用于实际的生产中。     

伏牛山区栓皮栎天然次生林地位指数ANN模型构建

研究编制了伏牛山地区栓皮栎天然次生林地位指数表,以期为当地栓皮栎天然次生林后期的经营管理和保护工作奠定基础。根据伏牛山区调查的120块栓皮栎天然次生林标准地和180株平均优势木解析木数据,采用人工神经网络建模技术,建立了优势木平均高ANN模型,拟合精度为98.66%。基准年龄为40a,依据平均优势高与地位指数的关系,编制了地位指数表。用未参加建模的60块标准地数据进行落点检验,检验精度达到96.67%。结果表明,ANN模型构建地位指数模型方法简单,所建模型精度高,应用推广能力强。     

天然次生林经营技术探讨

针对天然次生林面积减少,对其经营技术进行分析、探讨。     

千岛湖地区天然次生林地枯落物与土壤状况的调查分析

为了解千岛湖地区天然次生林地枯落物积累及土壤基本状况, １９９８ 年春采用标准地方法对千岛湖３ 个林场进行了初步调查和采样分析。结果表明： 林地枯落物营养元素含量和总贮量均呈氮＞ 钙＞ 钾＞ 镁＞ 锰＞ 磷＞ 锌的排序, 林地枯落物中这些营养元素的总量依次为６７０３ ｋｇ·ｈｍ － ２ , ５２６４ ｋｇ·ｈ ｍ － ２ , ２３２８ ｋｇ·ｈｍ － ２ , １２１０ｋｇ·ｈｍ － ２ , ３５７ ｋｇ·ｈ ｍ － ２ , ３０１ ｋｇ·ｈ ｍ － ２ 和０１９ ｋｇ·ｈ ｍ － ２ 。３ 个林场土壤养分差异较大, 说明各林场间次生林立地类型和树种结构有很大不同。但从每个林场单独来看, 阔叶林地养分状况明显好于马尾松林地和混交林地。表４ 参６     

黄土区村级土壤养分分布特征及评价

选取黄土高原地区的陕西省扶风县新集村为研究对象,GPS结合网格法,采集并分析了全村土样362个。结果显示,该村土壤普遍缺氮,其次缺钾,磷有零星缺乏,所有土样缺Fe,一半左右缺Zn,因此认为N、K、Fe、Zn应作为该村养分管理的主要目标元素。在GIS技术支持下,绘制了试验村土壤有效N、K、Fe、Zn的分布图。土壤养分综合系统评价法评价结果表明,土壤有效N以极低水平含量分布占绝对多数,有效K以中等和高水平含量分布为主,有效Fe以低水平含量分布为主,有效Zn的分布在村南以中水平含量为主,村北以低水平为主。     

黄土高原天然次生林木质残体的基础特征

以黄土高原黄龙山林区典型的天然次生林为研究对象,研究油松针阔混交林木质残体的基础特征.结果表明:研究区木质残体的总储量为10.73 t·hm-2,其中粗木质残体的储量为10.31 t·hm-2,占总储量的96.09%;细木质残体的储量为0.42 t·hm-2,占总储量的3.91%;在粗木质残体中,倒木占了绝大部分,其次为枯立木,大枝和树桩贮量很少.采用指数模型来模拟研究区主要树种木质残体的分解密度,曲线拟合度很高.拟合结果表明木质残体密度随着腐烂等级的增加而呈下降趋势;木质残体的径级主要集中在20~30 cm与30~40 cm 2个径级,二者在株数与储量分布中占绝对优势.存在状态主要为中级腐烂状态,干扰与竞争是木质残体产生的主要因素.研究区天然次生油松针阔混交林木质残体的基础特征反映了该林区森林群落演替后期木质残体的结构特征.     

黄土高原不同立地条件下的植被营建技术模式及天然草本植物资源利用探讨

通过实地踏查、调研和大量资料分析,综合运用生态学、景观生态学、区域发展与规划以及水土保持学等多学科理论,结合退耕还林还草与经济发展的客观实际,构建了黄土高原不同立地条件下的植被营建技术模式。同时,提出开发利用相应立地条件下天然草地的优势种和主要伴生种,以丰富扩大植被建设所需的植物材料。     

辽东山区次生林主要树种种群结构和格局

用“径级大小替代年龄大小”和“空间差异替代时间变化”的方法,分别研究了辽东山区4种主要群落（柞木林、硬阔林、杨桦林和杂木林）主要树种种群的结构和分布格局,以及应用方差/均值比的t值检验法、聚块性和扩散型指数分析其格局状况,并用聚集强度指数负二项参数K值度量了它们的聚集程度.结果表明:①蒙古栎、水曲柳、核桃楸、枫桦和山杨龄级存在明显的低龄缺损,为间歇型种群,其中蒙古栎、水曲柳和核桃楸属于增长型种群,枫桦和山杨属衰退型种群,色木槭、紫椴和春榆种群年龄结构呈不规则的倒J型种群结构,龄级完整,属于稳定型增长种群;②这些主要树种种群中,除了杨桦林群落中枫桦和山杨格局呈随机分布外,其他种群的格局都趋于聚集分布;③各主要树种种群等级分布格局具有一定的规律性,即种群在幼苗和幼树阶段为聚集分布,而在中树和大树阶段为随机或均匀分布,且各主要树种种群从幼苗到大树格局聚集强度逐渐降低,种群呈扩散趋势;④辽东山区次生林主要树种种群结构和格局的形成主要是由于其生物学特性和所处环境作用的结果.      

黄土高原不同人工生态林对土壤主要营养元素的影响

以黄土高原地区典型流域人工生态林为研究对象,以土壤有机质和主要营养元素的理化特性为评价指标,研究了不同人工生态林对林地土壤营养元素含量的影响.结果表明,造林后侧柏幼龄林有机碳、全氮和水解氮质量分数均下降,降低率分别为45.73%、30.00%和34.57%,全磷、全钾质量分数分别降低了4.41%和5.61%,但磷、钾的速效成分较先前提高了96.04%和10.71%;刺槐幼龄林0＜土壤深度h≤10cm有机碳质量分数有明显的上升,10cm＜h≤80cm变化均不明显,但0＜h≤80cm总体降低了4.96%,全氮和水解氮质量分数分别降低18.33%和36.31%,全磷、全钾质量分数几乎无变化,但磷、钾的速效成分较先前分别提高了80.77%和12.28%.可见,8年生的刺槐和侧柏对土壤营养元素都有不同程度的影响,其中侧柏林对土壤营养元素的重组效应优于刺槐林.     

黄土高原次改林地林下植物与鼢鼠繁殖的关系

研究了黄土高原次改林林地鼢鼠繁殖参数与林下10种主要草本植物的关系,研究表明:次改初期,林下植被基本保持原次生林的特点,鼢鼠喜食的阳性植物在林内呈块状分布.林地鼢鼠雌雄比小,雌鼠怀孕率低,胎仔数少,种群繁殖能力较弱.随着鼢鼠喜食植物逐渐扩散,盖度和组成比显著增加,鼢鼠雌雄比逐渐增大,雌鼠怀孕率逐渐提高,胎仔数增加,种群繁殖能力显著增强.随着林地郁闭度的增加,鼢鼠喜食的植物逐渐从原来的生态位退出,鼢鼠种群雌雄比、雌鼠怀孕率、平均胎仔数和繁殖指数下降,繁殖能力降低,种群出现了衰退的迹象.造成鼢鼠繁殖强度变化的主要原因是林下草本植被时雌鼠平均胎仔数的影响.在林下草本植物中,影响鼢鼠繁殖强度的主要是二裂委陵菜、委陵菜和苦荬菜,其次是糙隐子草和白羊草.二裂委陵菜、委陵菜和苦荬菜的分布频度与胎仔数呈显著的正相关,达乌里胡枝子的分布频度与胎仔数呈显著负相关;二裂委陵菜和委陵菜的盖度与胎仔数呈极显著的正相关,苦荬菜、长芒草和达乌里胡枝子的盖度与胎仔数呈显著正相关,糙隐子草的盖度与胎仔数有较强的正相关性,白羊草的盖度与胎仔数呈显著的负相关.     

云南天然林保护与可持续经营技术研究

由于特殊自然环境的影响,云南天然林形成了中国乃至世界上结构和功能最复杂、生物多样性最丰富的森林资源.为解决云南省天然林面积锐减和质量下降、森林物种分布区逐渐萎缩和种群数量急剧下降、森林生态功能和防护效益明显衰减、区域性生态环境严重恶化等问题,作者通过对云南天然林进行森林景观生态系统水平上的分类,展示了云南天然林景观生态系统的空间异质性与景观分布格局;并从高度重视森林景观生态系统结构与功能连续性和完整性的角度出发,提出云南天然林保护与可持续经营的关键技术.其中包括天然林的监测、评价、预测、预警、保护、管理、重建和健康调控等技术.     

云南天然林保护与可持续经营技术研究

由于特殊自然环境的影响 ,云南天然林形成了中国乃至世界上结构和功能最复杂、生物多样性最丰富的森林资源 .为解决云南省天然林面积锐减和质量下降、森林物种分布区逐渐萎缩和种群数量急剧下降、森林生态功能和防护效益明显衰减、区域性生态环境严重恶化等问题 ,作者通过对云南天然林进行森林景观生态系统水平上的分类 ,展示了云南天然林景观生态系统的空间异质性与景观分布格局 ;并从高度重视森林景观生态系统结构与功能连续性和完整性的角度出发 ,提出云南天然林保护与可持续经营的关键技术 .其中包括天然林的监测、评价、预测、预警、保护、管理、重建和健康调控等技术     

天然阔叶林标准收获表的研究

利用福建省森林资源连续清查所布设的郁闭度0.7以上、生长正常的天然阔叶林固定样地,选择理查德方程分别立地类型建立林分平均胸径、平均高、断面积生长模型,以理查德方程中的最大生长速率参数作为确定标准林分的依据,结合形高模型编制了天然阔叶林标准收获表.同时探讨了应用标准收获表配合未来林分疏密度预估模型,对天然阔叶林小班蓄积量进行动态更新的方法.