民勤地区梭梭人工林密度与林下植物多样性的关系

[目的]开展梭梭人工林不同密度对林下植物多样性的影响研究,为合理经营梭梭人工林,充分发挥其生态功能提供技术支持。[方法]以甘肃省民勤县5种不同密度(1 250,1 111,1 000,1 333,1 667株/hm2)10~15年生梭梭人工林林下植物的重要值、丰富度指数、多样性指数、均匀度指数为指标,对林下植物多样性随林分密度的变化规律进行分析。[结果](1)梭梭人工林林下共有植物16种,隶属于9科15属,其中灌木层6科6属6种,草本层4科7属10种。(2)灌木层优势种随着密度变化明显,草本层优势物种受密度影响较小。(3)林下植被多样性对密度响应具有非同步性。随着密度的增加,呈现先增大后减少的变化规律。(4)综合评分表明,民勤县梭梭人工林密度为1 250株/hm2时林下植被多样性水平较好,比较适合林下植被生长。[结论]林下植被多样性指数对密度响应具有非同步性,比较适合林下植被生长的密度为1 250株/hm2。     

陕西油松人工林下枯落物层生物量及其碳储量

以我国北方主要造林树种油松(Pinus tabulaeformis)为研究对象,通过对陕西省北部(陕北)、中部(关中)、南部(陕南)不同生物气候区内不同龄阶油松人工林下枯落物量及其碳储量进行调查分析。结果表明:幼龄林阶段后,不同生物气候区人工油松林林下枯落物含碳率在不同林分发育时期无明显规律;不同区域人工油松林下枯落物含碳率表现为陕南地区幼龄林含碳量明显高于陕北地区,其它林龄阶段含碳率也未表现出明显规律。陕北,关中和陕南地区油松林枯落物生物量和碳储量,均随林龄的增大逐渐增大;不同纬度下,中龄林和近熟林下枯落物生物量和碳储量呈陕北>陕南>关中的趋势,并未表现出随纬度降低而减小的趋势。     

间伐对油松人工林碳储量的长期影响

间伐不仅能改变人工林林木生长状况,还会影响整个森林碳储量,研究间伐对人工林碳固存的长期影响,有助于准确评价人工林的碳汇功能,为人工林的科学经营管理提供参考。2016年8月,以黄土高原森林区营造于1962年,间伐于1985年的4种(强度间伐、中度间伐、轻度间伐、对照)油松人工林为对象,保留密度分别为800,1 500,2 200,2 900株/hm~2,研究了间伐对油松人工林不同植被层、叶凋落物、粗木质残体和土壤有机碳库的影响。结果表明:轻度和中度间伐下油松人工林系统碳储量较对照显著提高了28.54%和21.33%,强度间伐碳储量(154.66t/hm~2)与对照(169.26t/hm~2)无显著差异。乔木层是油松人工林的主要碳库,占人工林总碳储量的64.85%~74.62%。不同处理下乔木层树干碳储量所占比例最高(52.05%~56.43%),树根和树枝次之(22.27%~22.60%和17.73%~18.32%),树叶最低(3.56%~7.01%)。中度和强度间伐下在提高林下灌草多样性的同时,总的灌草碳储量分别比对照高24.27%和25.24%。间伐显著降低了叶凋落物碳储量,其中,强度间伐下的叶凋落物只有对照的48.15%。土壤碳库的变化主要是由土壤表层0—20cm有机碳变动所引起,中度和强度间伐土壤表层碳储量较对照分别减少了17.68%和33.76%,而轻度间伐(51.23t/hm~2)与对照(50.96t/hm~2)无显著差异。土壤表层碳储量与植物多样性和基础呼吸呈显著负相关。轻度和中度间伐有助于森林生态系统碳固定,其中轻度间伐不仅有利于地上植被碳固定,而且还有助于土壤碳库的维持。     

金沙江干热河谷人工赤桉林群落结构

 为干热河谷地区的生态林建设提供理论依据,从反映群落稳定性的群落结构、物种多样性以及生长量和生物量等常用指标分析,金沙江干热河谷地区人工赤桉(Eucalyptuscamaldulensis)林密度普遍偏高,结构比较简单,群落稳定性较差。3种密度的赤桉林群落,随着林分密度的增大,林下植被层的群落分异性越大,林分中主要分布优势种(乔木为赤桉,林下植物为扭黄茅),其他种群的数量极少,林下植被层的结构比较简单,随着林分密度的增大,物种的丰富度、ShannonWiener指数、物种均匀度和生态优势度等4个指标不断减小,群落物种多样性在不断降低,结构合理性越差;群落生长量和生物量的变化,基本随赤桉林的密度增加而减小,密度最小的林分F1的生物量是其他2种高密度林分生物量的2倍以上。各林分林木生长缓慢,即使密度最小的林分F1的年平均胸径和树高生长量,分别只有0.72cm和0.78m。为了增加干热河谷地区人工乔木林群落的稳定性,使其逐步实现正向演替,发挥其应有的生态防护功能,应该考虑降低乔木层群落密度。     

黄河三角洲次生柽柳退化林更替改造模式分析评价

为筛选出黄河三角洲盐碱地柽柳退化林更替改造的最优林分模式,指导生产中天然次生柽柳林的保护与改造,以黄河三角洲次生柽柳退化林更替改造形成的4种林分和未进行改造的次生柽柳林(对照)为研究对象,对其林分(生长)状况、林地植被和土壤理化特征等方面的效应进行了比较分析和评价。结果表明:(1)次生柽柳退化林分更替改造5 a后的林分状况(林分郁闭度、林木保存率、胸径、树高、冠幅)虽因林分模式不同而有较大差异,但都明显好于次生柽柳退化林分。(2)在植被的种类和生长情况方面,更替改造后形成的林分生境明显好于次生柽柳退化林,林下植物种类增多,耐重—中度盐碱植物种类减少,耐轻—中度盐碱植物种类增加。(3)更替改造的4种林分在土壤孔隙度、有机质及养分含量的指标上均得到显著提高,土壤密度、pH值和含盐量呈降低趋势,土壤理化状况得到明显改善。(4)对林分(生长)状况和土壤理化指标的综合评价分析显示,更替改造的4种林分模式和未进行改造的柽柳退化林分的效应综合评价为:刺槐林白榆林白蜡林盐柳林次生柽柳退化林。依据柽柳退化林更替改造的4种模式在林分状况、林地土壤理化指标、林下植被的比较分析及综合评价,以刺槐林为最佳,白榆林次之,白蜡林较差,盐柳林最差,不宜选用。     

淳化县人工油松林林分结构及林下植物多样性研究

通过对油松林分结构和林下植物的调查,获得林分和林下植物的各种信息,总结林分结构和林下植物分布规律,为油松林的经营管理提供依据.采用标准样地调查的方法,研究和分析了不同密度和立地条件下的油松林分结构及林下植物多样性.结果表明:密度为2 475株/hm2的中龄油松林平均直径较大而且径阶分布接近正态分布;密度较小的成熟林径阶分布负偏,密度较大的径阶分布正偏.较小的林分密度有利于油松胸径生长,较大的林分密度能促进树高生长.中龄林下的物种多样性多于成熟林.林分密度大不利于林下植物生长.     

章古台地区樟子松人工林林下草本植物群落动态

[目的]探究樟子松人工林林龄与林下草本植物多样性指数的关系,分析樟子松林林下草本植物群落动态,为樟子松林下的植被管理提供参考。[方法]以科尔沁沙地南部章古台地区不同林龄(8,18,27,35,48a)樟子松人工林为研究对象,调查林下草本植被的植物种类、数量、盖度和生物量特征,定量分析林龄对林下草本植物的影响。[结果]在樟子松人工林林下,马唐Digitaria sanguinalis的重要值高于其它草本植物,能更好地适应林下环境,是最主要的优势种。随着樟子松林龄的增长,林下草本植被的生物量和多样性呈先减少后增加的趋势,其中27a生樟子松林的林下草本植被生物量和多样性最低。林龄与Patrick丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数均呈显著的二元回归关系。[结论]樟子松人工林中龄林与近熟林林下草本植被存在退化现象,需要通过间伐、中耕、围封等方法人工促进草本植被的生长与演替。     

不同间伐强度下天然次生林凋落物分解进程研究

以辽宁东部地区天然次生林的典型林型-柞树为主的杂木林为研究对象,在不同间伐强度的杂木林内采取埋置分解袋并定期观测的方法研究林分凋落物的分解规律。观测结果表明:辽东天然次生林凋落物分解过程存在着明显的季节变化,可划分为4个时期;用Olson指数衰减模型拟合了凋落物分解的年度变化动态,凋落物在刚凋落的前3年分解迅速,分解率50%以上。3年以后分解速率明显下降;杂木林内凋落物分解速度随间伐强度的增大而减小,间伐后湿度变小是主要原因;凋落物分解速度和林分凋落量的动态消长过程决定凋落物贮量和土壤养分状况,弱度间伐林分和未间伐林分凋落物贮量、表层土壤有机质含量明显高于中度间伐林分和强度间伐林分。     

晋西黄土区刺槐林种植密度对植被生长状况的影响

通过对山西省方山县土桥沟流域刺槐人工林植被生长指标的比较研究,分析了不同密度刺槐人工林的生长状况,以期为该区刺槐人工林的经营管理提供理论依据和技术支持.研究结果表明,同是林龄为20 a的刺槐人工林,高密度林分内林木的树高、冠幅等生长指标值,均比低密度林分内的低,但郁闭度要比低密度林分高;密度大的林分胸径普遍较小,随着林分密度的降低,胸径逐渐增大.刺槐林下灌木层和草本层植被的平均高度、盖度、生物量、物种丰富度都随着林分密度的降低而升高;各林分林下植被层的含水量也存在着随林分密度的降低而升高的趋势.从人工林的生长状况来看,晋西半干旱黄土丘陵沟壑区刺槐人工林的适宜密度为1667株/hm2.     

不同发育阶段日本落叶松人工林枯落物层微生物群落特征

为探寻日本落叶松人工林在中龄林或近熟林阶段地力衰退的机制,以分子生物学实验手段与常规实验分析方法结合,分别对不同发育阶段林分枯落物未分解层、半分解层以及全分解层微生物的数量、群落结构以及理化性质进行分析,并采用冗余分析法探索枯落物层微生物群落结构与理化性质的相关性。结果表明：枯落物储量及养分储量随林分发育呈倒“V”字型变化趋势,在近熟林阶段最大,微生物数量、均匀度指数在中龄林或近熟林最低。不同发育阶段林分优势细菌种类基本相同,但相对含量不同;优势真菌的种类明显不同,尤其是在近熟林半分解层。中龄林与近熟林未、半分解层受环境因素影响较大,主要受pH、有效磷、碱解氮、速效钾、全钾、C/N以及林下植被生物量影响。因此,日本落叶松纯林在中龄林与近熟林阶段需强化植被管理,适时开展修枝间伐等经营措施,促进林下植被发育、改善枯落物性质,加速养分循环,缓解地力衰退。     

库区生态公益林改造对林地水土流失的影响研究倡

以福建永安安砂库区生态公益林为研究对象,通过设置径流小区,分别在坡度25°和32°的林地中,设计4种不同间伐强度处理(不间伐、20%、40%、60%间伐强度),研究不同间伐强度及间伐后补植枫香两种改造措施对库区生态公益林林地水土流失的影响.结果表明:40%及60%间伐强度林地的水土流失量大于不间伐处理,中高强度间伐后套种枫香的改造措施同样加大了库区生态公益林地的水土流失,但小于间伐措施的流失量,且水土流失量随着坡度的增加而加大.而在适当的低强度间伐(20%间伐强度)条件下,实施两种改造措施之后的库区生态公益林的水土流失量与不间伐处理之间差异并不明显.因此,选择在低坡度(25°)进行适当的低强度(20%间伐强度)间伐并套种枫香等阔叶树种,可达到在兼顾生态效益的同时,科学合理地利用生态公益林的林木和景观资源的目的     

不同经营模式对华北落叶松人工林林下植被的影响

[目的]探究华北落叶松人工林在不同林龄下的健康经营模式,并对其经营效果进行评价。[方法]以内蒙古赤峰市喀喇沁旗旺业甸林场华北落叶松人工林为研究对象,以林下植被盖度、多样性指数、生物量为指标,对照无干扰经营模式,研究常规经营模式和近自然经营模式对华北落叶松人工林林下植被的影响。[结果](1)在幼龄林阶段,无干扰经营模式有利于林下植被多样性的发展,常规经营模式有利于获取最大生物量;(2)在中龄林阶段,无干扰经营模式的林下植被多样性最高,近自然经营模式的林下植物种类、盖度、生物量最大;(3)在近熟林阶段,近自然经营模式的林下植被种类、盖度、多样性指数、生物量均大于常规经营模式和无干扰经营模式。[结论]开展华北落叶松人工林抚育经营活动时,应依据林龄和经营目标,选择制定最适宜的经营方案。     

Bioproductivity of spruce stands in northern European Russia

The bioproductivity of forest ecosystems in terms of forest succession and biodiversity has been studied in northern European Russia near Arkhangelsk since the 1930s. The relationship between forest productivity and forest treatments (thinning and other silvicultural practices) is still not well understood. In this paper, results are reported for spruce-birch stands of natural origin that have undergone thinnings of various intensities over the past 30 years. Changes in stand aboveground and root biomass were recorded in a series of re-measurements and for a series of different thinning intensities and are reported here. A number of biotic and abiotic factors play important roles in determining the productivity and the distribution in biomass components. These factors are changed by thinning treatments. Thus the productivity and structure of foliage as well as other aboveground and belowground biomass components were found to be dependent on the density and spatial distribution of the trees in the stand; production of merchantable stem-wood was also influenced by thinning treatments. The optimum density needed for maximum stand production, however, need not always be best from the economic perspective.     

Structure and activity of soil-inhabiting methanotrophic communities in northern forest of Japan

In a Japanese forest, CH₄ uptake rate and methanotrophic community structure in the soil were investigated at four sites of different vegetation. At two of these sites, undergrowth was dominated by Sasa senanensis, and that of another was dominated by Sasa kurilensis. At the rest site, undergrowth had been removed artificially. The tree-layer composition differed between the two sites with S. senanensis, but tree layer of the other two sites were dominated by the same species. At the site lacking undergrowth, observed CH₄ uptake rate was twice as high as that at the other sites. Under laboratory conditions, soil sample from the site lacking undergrowth exhibited CH₄ consumption rate higher than that of the adjacent site with the same dominating tree species. The community structures of methanotrophs were investigated with denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of the gene encoding particulate methane monooxygenase (pmoA). The banding patterns observed were different depending on the type of undergrowth vegetation. The sequences of the DGGE bands were closely related to each other and belonged to the “upland soil cluster alpha” (USCα). These results imply possible close relationship between the undergrowth vegetation and methanotrophic communities in forest soils.     

黄土丘陵区不同退耕模式林下草本变化特征

通过对黄土丘陵区纸坊沟流域退耕37a不同退耕模式的油松+紫穗槐混交林(PA)、油松林(PT)、刺槐林(RP)、柠条林(CKK)及对照样地撂荒地(CK)草本植被进行调查与采样,研究物种多样性、草本盖度、枯落物量、地上及根系生物量、根冠比、根长密度等植被的变化特征。结果表明:1)物种多样性撂荒地最高,柠条林最低,顺序为CK>PA>PT>RP>CKK;2)草本盖度、地上生物量均为撂荒地最高,油松林最低,大小顺序分别为CK>CKK>RP>PA>PT和CK>RP>CKK>PA>PT,方差分析结果显示,植被盖度差异不显著,地上生物量差异极显著(P<0.01);3)样地枯落物量、草本根系生物量均为油松+紫穗槐混交林最高,刺槐林最低,大小顺序分别为PA>CKK>PT>CK>RP和PA>CKK>CK>PT>RP,方差分析结果表明,枯落物量未达显著差异,根系生物量差异显著(P<0.05);4)草本根冠比、根长密度均为油松+紫穗槐混交林最高,撂荒地最低,大小顺序分别为PA>PT>CKK>RP>CK和PA>CKK>RP>PT>CK,且均达显著性差异水平(P<0.05);5)土壤分层地下生物量与植被地上各指标达极显著相关(P<0.01),且呈y=xa幂指数关系。     

华北土石山区天然次生林枯立木数量特征与分布格局

枯立木广泛存在于森林生态系统中,对森林的发展与演替有着十分重要的影响。以河北省木兰围场国有林场北沟林场天然次生林(面积为4hm2)植被群落调查为基础,分析研究了华北土石山区天然次生林枯立木树种组成、径级结构、生物量和分布格局。研究结果显示,研究区天然次生林枯立木分属8个乔木种群,密度为79.25株/hm2,占全部乔木的10.13%;枯立木生物量为18.46t/hm2,占全部乔木生物量的6.88%;山杨枯立木数量和生物量分别占全部枯立木的83.60%和90.58%,是样地中枯立木数量和生物量最大的树种;枯立木胸径(DBH)分配以DBH<22cm为主;林分内所有枯立木的平均角尺度值为0.543,呈随机分布。     

喀斯特生态系统中乔木和灌木林根际土壤微生物生物量及其多样性的比较

我国喀斯特区域面积分布较广,而喀斯特生态系统的退化已成为当前西南地区面临的严重的生态问题。本研究选取贵州中部两种不同植被类型的生态系统—乔木林和灌木林,以乔木林中的白栎、园果化香和灌木林中的火棘、竹叶椒等主要优势树种为对象,研究不同的植物树种对根际土壤微生物生物量及其细菌群落结构的影响。结果显示:乔木林系统中根际土壤微生物生物量碳、氮显著性高于灌木林,植物的根际效应在乔木林中表现更为显著;同时乔木林中的优势树种通过根系分泌物的作用显著提高根际土壤细菌多样性指数,而灌木林中优势树种的根际土壤微生物量及多样性均未表现出明显的根际效应。因此,植被的演替通过改变土壤微生物的特性影响植物-微生物-土壤之间的物质和能量循环,进一步影响喀斯特生态系统的稳定和健康功能。     

重庆四面山林下典型植被对水分截留的影响

为探究西南地区林下植被与水分运移的定量关系,研究林下植被对水分截留的影响,在重庆四面山选取草珊瑚(Sarcandra glabra Nakai)、杜茎山(Maesa japonica Moritzi)、常山(Orixa japonica Thunb)3种典型常见灌木,采用人工模拟降雨方法分别研究了单株灌木、枯落物截留特征以及灌木和枯落物组合结构的截留特征。结果表明:(1)单株灌木、枯落物、灌木和枯落物组合结构对降雨的截留过程大致分为3个阶段,即快速截留阶段、饱和稳定阶段和降雨结束滞后冠滴雨阶段;(2)3种典型灌木草珊瑚、杜茎山、常山的截留量均随降雨强度的增大呈先增大后减小的规律;(3)枯落物最大截留量与降雨强度呈正相关关系,枯落物单位面积质量与枯落物平均最大、最小截留量间呈正相关关系;(4)与单株灌木和枯落物各自截留状况相比,灌木和枯落物组合结构最大截留量与降雨强度呈正相关关系,且快速截留阶段历时较长、最大截留量也较大。在雨强为35mm/h时,草珊瑚、杜茎山和其枯落物组合结构最大截留量大于灌木和枯落物各自最大截留量之和,常山和其枯落物组合结构最大截留量小于常山和其枯落物各自的最大截留量之和,在雨强为70,95mm/h时各组合结构最大截留量小于单株灌木和枯落物单独的最大截留量之和。林下灌木和枯落物在水分运移过程中均扮演了重要角色,其中枯落物对水分截留的贡献更大。因此,合理进行林下植被构建与配置能有效截留水分,对减少林地土壤侵蚀有一定的积极作用。     

大兴安岭天然针叶林不同强度火干扰10年后土壤有机碳含量变化

在大兴安岭呼中国家级自然保护区2000年的火烧迹地上,按植被组合类型(杜香-兴安落叶松林和草类-兴安落叶松林)和火干扰强度不同选择样区进行采样,对土壤有机碳含量变化进行研究。结果表明:火干扰10年后,各样区有机层的有机碳含量均随深度的增加而减少,不同强度火干扰造成各样区各有机层有机碳含量变化不一;矿质层除了重度火干扰杜香-兴安落叶松植被下土壤以外,土壤有机碳均随深度的增加而减小,表层土壤有机碳含量最高;2种植被类型下,矿质土壤的A层和B层有机碳含量随火烧强度的增强而减小,说明在寒温带针叶林地区不同强度火干扰10年后,土壤有机碳并未恢复到火烧之前水平;不同强度火干扰杜香-兴安落叶松样区的有机层和矿质层的有机碳含量呈现相同的变化趋势,均为重度火干扰样区<轻度火干扰样区,反映了有机层对矿质层有机碳的补给作用;不同强度火干扰草类-兴安落叶松样区的有机层和矿质层的有机碳含量并未呈现规律性变化。     

阿尔泰山哈巴河地区不同草地类型物种多样性及VOR指数分析

以阿尔泰山哈巴河地区5个林区的4种草地类型为研究对象,分析哈巴河地区5个林区各草地类型的物种多样性变化特征。运用回归分析、相关分析和VOR指数等方法,探讨不同草地类型群落物种组成及多样性的影响因素,对草地生态系统健康状况进行评价。结果表明：(1)在不同的草地类型中,荒漠草原与山地草甸草原、山地草甸间群落的相似性系数在0～0.25,异质性大,山地草原和山地草甸草原间的相似性系数处于0.50～0.75,异质性小。(2)在4种草地类型中,各草地类型的Margalef指数与Simpson指数、Shannon-Wiener指数之间R²均小于0.75,且二次项拟合显示出较大的差异,盖度与生物量均呈极显著相关(p<0.01)。(3)海拔与生物量关系均较差,R²均小于0.40,仅山地草甸的海拔与生物量呈极显著相关(p<0.01),其余均不相关。(4)5个林区总体上9月生物量小于6月,但白哈巴林区的山地草原和山地草甸草原的生物量6月小于9月,呼吉尔特林区的荒漠草原生物量6月小于9月。(5)通过对5个林区平均的生物量与VOR指数做拟合分析,R