森林自然更新研究进展

森林自然更新是一个复杂的生态学过程,它保证了种群的繁衍、维持了群落结构稳定,对森林群落的发展具有重要意义,是森林生态学研究的热点。伴随着森林经营向多目标化和生态系统经营模式的转变,人们逐渐开始强调自然过程所达到稳定的森林生态系统,对自然更新的研究也开始关注在自然状态下的更新过程。综述了森林自然更新的方式以及影响森林自然更新的生物和非生物因子,讨论了火、采伐和林窗等干扰对森林自然更新的影响。对森林自然更新的研究大多从野外调查资料和现象对自然更新过程进行描述性分析,很少从生理生态方面揭示森林自然更新的机制。研究对象多是主要的森林类型,局限于林窗的更新及森林群落的建群种,主要以种群为研究对象。对干扰频发森林中的萌生更新重视不够,促进自然更新困难树种更新的对策研究不足。森林自然更新的范围和深度尚待扩展和加深。对森林自然更新的研究应加强以下几个方面:①综合研究各种因子的作用;②扩展自然更新的研究尺度;③深入研究萌生更新的生理机制和生态作用;④重视加大更新困难树种以及珍惜濒危物种和生态脆弱区的更新研究力度;⑤开展种子幼苗对于二氧化碳浓度升高,水热条件变化的生理响应;⑥加强各种类型不同强度和频度干扰对种子幼苗影响的研究。⑦加强森林群落更新与生物多样性的关系研究,进一步揭示森林群落的更新规律。总结了森林自然更新研究的现状和问题,并为今后的研究提出了建议,旨在为森林经营和生态恢复准备理论,为林业生产应对气候变化以及珍稀濒危植物的保护提供参考,为森林的可持续利用、维护生态系统平衡和保护生物多样性提供依据。     

鞍子河自然保护区大熊猫取食对拐棍竹无性系种群更新的影响

为研究大熊猫对拐棍竹的取食特性以及大熊猫取食对拐棍竹无性更新的影响,在四川省鞍子河自然保护区 内大熊猫活跃地区的拐棍竹林内设立大熊猫取食样地、模拟取食样地以及对照样地,跟踪对比观测了3 种样地处 理后连续3 年(20092011 年)拐棍竹种群的无性更新动态。结果表明:1)大熊猫取食样地具有如下特征:大熊猫 不取食直径小于7.5 mm 的拐棍竹竿;取食的拐棍竹竿平均竹密度为(10.872.85)个/m2 ,断桩平均高度为(0.79 0.10) m;取食率为(22.203.15)%;取食点距离最近乔木(DBH 10 cm)平均距离为(0.670.29) m。2)2009 2011 年,在没有大熊猫取食的条件下,拐棍竹的年补充率和年死亡率之间以及二者在不同年份之间都没有显著差 异,维持着自身的动态平衡;大熊猫取食会造成拐棍竹死亡率的增加,但同时,取食也能够提高拐棍竹的年补充率, 尤其是在大熊猫取食后的第2 年,年补充率显著高于年死亡率(P =0.000);大熊猫取食对拐棍竹的更新有着积极 的促进作用,但这种促进更新的作用只维持在取食后的3 年内,之后,拐棍竹会恢复原有更新速率。3)大熊猫取食 不仅能够促进拐棍竹更新,并且新生竹竿基径与对照没有显著差异,大熊猫取食对竹林造成的干扰不会影响拐棍 竹的后续利用;拐棍竹无性系种群对大熊猫的取食具有无性系整合的补偿效应。4)模拟样地在2009 年补充率显 著高于死亡率(P2009 = 0.001);而2010 年和2011 年,补充率与死亡率之间无显著差异(P2010 = 0.928;P2011 = 0.538),与取食样地表现基本一致,能够促进拐棍竹无性更新。      

四川小凉山珙桐更新及种群稳定性研究

在对四川省小凉山珙桐种群的林内环境、种群分布格局及年龄（径级）结构进行详细调查的基础上,分析了林区内珙桐的更新情况及种群稳定性.结果表明:林下环境不适宜导致的幼苗发生率低下是珙桐种群更新不良的关键;一旦幼苗储备建成以后,珙桐种群发育过程具有良好的连续性,并能在群落中维持较长时期的稳定状态;因此对现有生境的简单保护并不能有效地遏制珙桐种群的衰退进程;不破坏种子库的人为干扰能改善林内小环境,并使珙桐种子充分接触土壤,协助Ⅰ级幼苗储备的建立以及种群的天然更新,进而从根本上促进珙桐种群的发育.提出了珙桐濒危的小种群效应机制假说,并指出从更大的范围来讲,人工促进珙桐各局域种群间的基因交流将有利于其作为1个物种的恢复.      

采伐方式对米老排人工林天然更新的影响

  目的  基于米老排树种生物学特性,探索采伐方式对米老排人工林天然更新的影响,为其天然更新利用和可持续经营提供科学依据。  方法  以南亚热带米老排人工林为对象,按单因素完全随机试验设计方法,设计3种采伐处理（T_A:带状皆伐作业,皆伐迹地带宽约为100 m,顺坡长度大于100 m,两侧不采伐保留带宽度均不少于30 m;T_B:沿顺坡方向带式渐伐,渐伐带宽约50 m,渐伐后林分保留密度120 ~ 150株/hm2;T_C:皆伐,作业面积4.0 hm2）和1种对照CK处理（沿顺坡方向,保留宽度为50 ~ 100 m的不采伐保留带）,每个处理布设3块样地。基于数据处理系统（DPS14.5）,采用单因素方差分析和最小显著差异法（LSD）,对米老排人工林不同采伐作业后天然更新幼树的更新密度、更新频度、生长等进行分析。  结果  （1）在采伐与抚育作业2年后,所有采伐处理迹地天然更新幼树（树高 > 1.3 m）的更新效果均可达到天然更新的良级标准（更新密度大于3 000株/hm2,更新频度大于60%）,但仅有T_C处理种子更新幼树的更新效果达到采伐迹地天然更新的良级标准。（2）在带状皆伐迹地内,米老排天然更新效果随林缘距离的增加而递减,仅能在距林缘18 m范围内（单侧林缘距离范围）达到天然更新良级标准。（3）采伐处理与对照处理相比,前者米老排天然更新的效果远高于后者。（4）在0 ~ 10 m尺度内,米老排人工林及其采伐迹地种子更新幼树的空间分布多为非单一的分布类型,并呈规律性变化（先呈聚集分布,随后再呈随机分布或均匀分布）。  结论  （1）在采伐处理与对照处理样地之间,采伐与抚育措施对米老排种子更新幼树的空间分布类型影响不明显,对促进种子更新幼树更新密度和更新频度的影响极显著（P < 0.01）,对改变种子更新幼树的径级分布作用明显。（2）在米老排人工林落种高峰期（其落种高峰期在10月下旬至12月中旬）外的带状皆伐作业,其作业的带宽宜控制在36 m内。（3）光照是影响米老排人工林天然更新幼树建成的关键因子,利用米老排人工林的落种期和天然更新特性（落种在空旷地易萌发）,采用皆伐、渐伐与带状皆伐均可有效实现其采伐迹地的天然更新。      

人工楠木林分结构及生长状况分析

分析了28年生人工楠木林的林分结构和生长状况。结果表明:楠木种群在林分中占居主林层,为优势树种;中、大树(Ⅳ、Ⅴ级)在乔木层种群中占绝对多数,且林下自然更新幼苗(Ⅰ、Ⅱ级)较多,为增长型种群;相对直径分布范围为0.6~1.8,直径分布曲线顶峰偏右,中、大径阶林木占多数;蓄积结构中、大径木蓄积呈增长趋势;楠木生长较快,年平均胸径生长0.643~0.693 cm,年平均树高生长0.721~0.814 m,林木蓄积量103.450~136.415 m3/hm2,其中楠木蓄积量69.141~76.945m3/hm2,占全林蓄积的56.41%~66.84%。     

混合盐碱胁迫对红砂种子萌发的影响

【目的】研究红砂种子在混合盐碱胁迫下的萌发行为。【方法】将2种中性盐(NaCl、Na2SO4)和2种碱性盐(NaHCO3、Na2CO3)按不同的物质的量比配制成pH分别为6.26,8.45,9.09,9.93和10.73的混合盐溶液,在每个pH下又设置盐浓度分别为50,100,200,300和400mmol/L,以蒸馏水处理为对照(pH=7.08),比较不同盐碱胁迫处理下红砂种子的萌发情况及幼苗生长状况。【结果】(1)红砂种子在蒸馏水和低盐浓度(50,100,200mmol/L)下萌发迅速而集中,在高盐浓度(300和400mmol/L)下萌发迟缓;在蒸馏水和50mmol/L盐溶液中,红砂种子均在第4天开始萌发,随着盐浓度增大红砂种子开始萌发的时间逐渐延迟。(2)红砂种子在蒸馏水中初始萌发率最高(92%);在pH为6.26~10.73时,50,100,200mmol/L盐碱胁迫对红砂种子萌发的抑制作用较弱,初始萌发率与对照差异不显著;与对照相比,300,400mmol/L盐碱胁迫显著抑制红砂种子萌发。(3)盐浓度是影响红砂种子萌发的主要因素,pH值对红砂种子萌发的影响次之。(4)红砂种子在400mmol/L盐碱条件下可长时间(40d)保持萌发潜力,一旦抑制条件解除,短时间内(1~2d)即可恢复萌发。(5)红砂种子在蒸馏水中萌发形成的幼苗初生根长和胚轴长显著高于混合盐碱胁迫组;同一pH值下随着盐浓度逐渐增大或同一盐浓度下随着pH值逐渐增大,红砂幼苗初生根和胚轴受抑制程度均逐渐增大。【结论】混合盐碱胁迫对红砂种子的萌发和幼苗生长均有明显的抑制作用。     

和田河流域胡杨林更新复壮技术

[目的]研究和田河流域胡杨林更新复壮技术,为荒漠河岸胡杨林的恢复提供技术支撑.[方法]设置2 m×2 m样方调查引洪后河漫滩胡杨、柽柳的恢复情况;设置4 m×50 m样方对胡杨开沟断根萌芽和引洪后胡杨萌芽更新状况进行调查.[结果]淤泥+砂土的立地条件有利于洪水过后胡杨幼苗的存活;断根后幼苗更新数量是对照的23~40倍;在断根的阳面幼苗更新的数量是阴面的两倍以上.[结论]开挖断根时,距母树的距离不宜超过5m,深度以50~70 cm为宜;断根对幼苗数量的更新效果优于引洪,开沟断根是恢复胡杨林的有效措施之一;引洪后对幼苗更新有较大的促进作用.     

船舶压载舱黑暗条件对青岛大扁藻种群的生态影响

为阐明船舶压载舱的黑暗密闭环境对绿藻生长的影响,以青岛大扁藻为模式生物,设置不同的初始密度(5 cells/m L、50 cells/m L、5×10~2cells/m L、5×10~3cells/m L和5×104~cells/m L),研究青岛大扁藻在黑暗条件下的相对生长抑制率及在不同生长期和初始密度处理下的种群响应。并对黑暗处理后的青岛大扁藻进行光照恢复研究,探索在不同的起始密度下,未经黑暗与经黑暗处理后的扁藻种群密度变化的差异。结果表明,经过黑暗处理的低密度(3 cells/m L)的青岛大扁藻在光恢复两周后仍然可以达到较高的种群密度水平(1×10~3);经黑暗处理的青岛大扁藻在光恢复初始密度为3及3×10~4cells/m L时的种群恢复能力较未经黑暗处理的弱,且存在显著差异(P0.05)。     

辽河源自然保护区油松林火烧迹地林木更新研究

目的从树种组成、密度、生长性状（基径、株高、冠径）、空间分布格局4个方面探讨辽河源自然保护区油松人工林火烧迹地林木更新特征，为火烧迹地植被恢复和森林科学经营管理提供参考。方法以保护区内火烧迹地油松林为研究对象，根据重度火烧下不同更新方式（天然更新和人工促进天然更新）、天然更新下不同火烧强度（重度火烧、中度火烧、轻度火烧）和对照（未过火）分别设置3块20 m × 20 m样地，重度火烧下天然更新样地和天然更新下重度火烧样地为相同样地，共15块样地，调查林木更新出现的种类和数量，测量林木更新的基径、株高、冠径，进行每木检尺并记录样地的地理坐标和立地因子等信息。利用单因素方差分析方法分析林木更新密度、生长性状的差异，利用方差/均值法分析林木更新的空间分布格局。结果（1）油松林火烧迹地林木更新树种主要是蒙古栎和山杨，分别占所有林木更新的38.1%和42.3%，此外还包括油松、裂叶榆、大果榆、榆树、色木槭等。重度火烧下不同更新方式之间所有林木更新的密度存在显著性差异（P < 0.05），天然更新下不同火烧强度之间所有林木更新的密度不存在显著性差异（P > 0.05）。（2）重度火烧下不同更新方式之间所有林木更新的生长性状特征无显著性差异（P > 0.05），天然更新下不同火烧强度之间所有林木更新的生长性状特征存在极显著性差异（P < 0.01）。（3）油松林火烧迹地林木更新的空间分布格局受到种子来源、种间竞争和火灾后生长空间的影响，适宜的微生境、动物携带种子扩散等因素会促进更新小规模聚集。结论火烧后4年的油松林火烧迹地更新树种主要是蒙古栎、山杨，中、低强度地表火可以促进林分天然更新，采取抢救性采伐等管理措施人工促进天然更新，可以加速火烧迹地植被恢复。      

元宝山南方红豆杉克隆种群生长型研究

以广西元宝山的南方红豆杉无性系种群为研究对象,对其克隆分株的数量、形态特征(分株高度、基径、间隔物长度、分株位移)等进行调查分析,采用一个连续统指数对克隆构型进行定量描述,进而分析了克隆生长型与种群更新的关系.结果表明不同样地中南方红豆杉克隆分株的形态特征有差异,分株平均高度和基径为2.45m和6.2cm.克隆构型指数在0.6～0.87之间,变化范围较大,说明元宝山南方红豆杉无性系种群的克隆构型在不同的生境中有较大变化.采用的克隆构型指数能较好的描述南方红豆杉无性系的克隆构型特征,用指数描述的结果与形态学性状判断的结果具有一致性.元宝山的南方红豆杉种群更新包括种子更新和分株更新,自然状态下以分株更新为主.趋于"游击型"的南方红豆杉分株更新占优势,种子更新形成的幼苗很少见到;趋于"密集型"的南方红豆杉种子更新的比例增大.     

不同植被恢复模式下三峡库区万州段消落带土壤养分及其空间分布特征

消落带植被状况与水位消涨是影响土壤养分及其分布的重要因子。本文以三峡库区万州段消落带为研究地点,通过对人工和自然恢复样地沿海拔梯度对土壤进行取样和分析,揭示了不同恢复模式下消落带土壤养分及其空间分布特征。研究结果表明,植被恢复模式对土壤养分有显著影响,人工恢复样地消落带主要土壤养分含量总体高于自然恢复样地,显示人工恢复能有效促进土壤养分在植物群落中的积累;在库区反季节水位消涨的作用下,人工恢复地消落带土壤养分沿海拔梯度呈先增加后减少的空间分布格局,土壤养分含量在消落带中部(海拔165 m)达到最高值,而自然恢复地土壤有机质和全氮的空间分布则随海拔梯度增加而增加,以消落带上部(海拔175 m)的值最高。土壤养分的空间分布格局源自于不同海拔梯度的消落带受水位消涨扰动程度以及植被恢复状况的差异,植被恢复模式对土壤养分的空间分布仍有一定影响。今后应在消落带上部进一步引种适宜的乔灌木物种,不断提高消落带植被对土壤养分的固持能力。     

2种生境下红砂枝系构型特征

[目的]探究不同生境下红砂的枝系构型特征,并分析红砂植物构型对其生存的外在环境变异的适应策略。[方法]以荒漠地区超旱生小灌木红砂(Reaumuria soongorica)为研究对象,选择兰州九州台和张掖临泽2个样点,结合统计检验和分形理论的方法,通过分枝率、分枝长度、分枝角度、枝径比指标来研究2种生境下红砂的枝系构型变异特征。[结果]兰州九州台红砂和张掖临泽红砂的总体分枝率和逐步分枝率差异均不显著,兰州九州台红砂总体分枝率略大于张掖临泽红砂,逐步分枝率呈现出兰州九州台红砂略小于张掖临泽红砂。兰州九州台红砂各级分枝枝长均显著长于张掖临泽红砂,且兰州九州台红砂和张掖临泽红砂枝条伸展能力从第1级到第4级呈相对减弱趋势。兰州九州台红砂和张掖临泽红砂的分枝角度差异显著,总体上兰州九州台红砂各级分枝角度显著大于张掖临泽红砂,从1级到4级分枝角度呈明显减小趋势,角度均小于90°。兰州九州台红砂各级枝径比显著高于张掖临泽红砂,即兰州九州台红砂的承载力显著高于张掖临泽红砂。[结论]研究结果为深入了解红砂内部结构及其对环境的生态适应性提供了理论依据。     

飞播马尾松林土壤种子库组成特征及其自然恢复潜力

土壤种子库是植被自然更新和恢复的物质基础。以江西省兴国县飞播马尾松林为研究对象,通过标准地调查与取样,采用物理分离与种子萌发法相结合的方法,探究其土壤种子库特征及其自然恢复潜力。结果表明:土壤种子库共有23种植物,涉及17个科,其中乔木2种、灌木1种、草本20种,禾本科、十字花科、苋科、莎草科的植物较多;土壤种子密度表现为下坡中坡全坡上坡,其值分别为12.3×102粒/m2、10.3×102粒/m2、8.8×102粒/m2、7.7×102粒/m2;各坡位双子叶植物比例均在75%以上,上坡和全坡的单、双子叶植物的比例均与其它坡位存在显著差异(P0.05);物种丰富度指数以中坡最大,为12,而多样性指数、均匀度指数则下坡最大,分别为1.73、0.88;土壤种子库与地上植被的相似性系数处于较低水平,平均为0.15。综合分析表明,飞播马尾松林土壤种子库自然恢复潜力较小,可以采取补植阔叶树、播散灌木种子等措施促进林下植被的恢复。     

藏东南高山松天然林土壤种子库及天然更新特征

高山松是藏东南针叶林的主要建群种之一,高山松林是雅鲁藏布江中下游、尼洋河、帕隆藏布等流域的重要水源涵养林.采用样地样方调查、野外定位监测、室内试验分析等方法对藏东南高山松天然林的高山松种子雨、土壤种子库、高山松种子萌发及天然更新特征进行了研究.结果表明,高山松种子雨强度平均为249.30±78.42粒/m2,其中饱满种子为168.09±56.36粒/m2、虫蛀种子为41.11±20.25粒/m2、空种子为40.10±21.04粒/m2,种子雨强度随时问表现出先增加后减少的单峰型趋势.整个落种过程和不同落种时间的种子空问分布格局均表现为聚集分布,在一定范围内随着与母树距离的增加,种子雨扩散强度减弱,表现为近似正态分布高山松土壤种子库高山松种子平均密度为231粒/m2,其中62.77％的种子分布在枯落物层中、37.23％的种子分布在土壤层中,种子雨到土壤种子库过程中有近8％的种子损失.野外实地播种观测发现,高山种子累积萌发率与萌发天数的关系符合Logistics力程v=91.404/(1+e6.619-0.4491).高山松幼苗和幼树的高度结构、基径结构和年龄结构均呈反”J”型,表明高山松天然更新良好,保护好现有的环境状况,种群将呈稳定增长型.研究结果为高山松资源的有效保护和可持续利用提供了科学依据,同时进一步丰富了西藏高原同家生态安全屏障评价内容.     

西藏云杉林人工更新与天然更新状况的比较研究

为了探索高山林区人工与天然更新在森林恢复过程中各机能,寻求有效技术措施,缩短森林恢复的时间,对西藏林芝地区林芝县色齐拉山森林采伐迹地上的云杉人工与天然更新成活率,生长状况进行了综合试验研究,为西藏大面积采伐尽快恢复森林提供理论依据。     

子午岭油松林土壤种子库研究

通过6个样地70个小样方的调查分析,对子午岭油松林土壤种子库特征进行了初步研究,结果表明:子午岭油松林土壤种子库平均储种量为639.1粒/m2,其中,油松种子的平均储量为564.5粒/m2,最小储量为256.3粒/m2,最大储种量为1 046.5粒/m2;油松林土壤种子库中约80 % 的油松种子为空瘪种子,完整种子的生活力极低,但林下仍有油松幼苗分布,说明土壤种子库的种子具有一定的萌发能力;从种子分布垂直格局看,种子库中80 % 多的种子集中分布在枯枝落叶层和0～2 cm土层中,5 cm以下土层中几乎没有种子分布。子午岭油松林土壤种子库储量为中等水平,并具有一定的萌发能力,能够为林分天然更新提供基本条件。     

不同更新方式林地土壤物理性状的研究

通过对福建省武平县天然阔叶林砍伐后火烧山土壤物理性质变化的研究表明：在0～20cm和20～40cm土层中，自然更新和人工更新比原始林，土壤容积质量增加；总孔隙度下降；而毛管孔隙度和非毛管孔隙度以及自然含水量变化比较复杂，有的增加，有的下降．而人工更新比自然更新其土壤物理性质变差．     

天目山老龄柳杉林土壤种子库状态与更新

采用典型样线法对浙江天目山老龄柳杉Cryptomeria fortunei林的土壤种子库状态及更新特征展开研究,以此解译柳杉种子库的基本特征,为柳杉株天然更新机制研究奠定基础。结果表明：天目山老龄柳杉林土壤种子库属于短暂性土壤种子库,而且产生的种子活力低下,发育不完善的种子占60％～70％,霉烂种子占30％～40％。种子活力低下,枯落物层过厚,缺乏光照及化感作用等因素导致林下幼苗更新存在障碍,需进行人为更新才能实现其可持续生长。     

柠条的更新生态位及其与荒漠植被恢复的关系

更新生态位是一个新的成熟植物个体成功地代替另一个成熟个体所要求的可能生态位,其生活史早期阶段的一系列特点可以作为其更新生态位。对蝶形花科(Papilionaceae),锦鸡儿属(Caragana)落叶灌木柠条(Caraganaspp.)的种子萌发、幼苗生长、土壤种子库和营养繁殖等更新生态位特征及其与荒漠植被恢复的关系进行了综述,旨在为柠条的繁殖生物学和恢复生态学研究提供更新生态位方面的理论依据。     

不同林分下小蓬竹的群落土壤种子库

[目的]探讨不同林分下小蓬竹的群落土壤种子库。[方法]采集喀斯特地区小蓬竹保存完好的天然林和人工林的土壤进行萌发试验,研究小蓬竹群落的土壤种子库。[结果]天然林种子库中种子种类有18种,人工林有8种。草本植物是两种不同林分下小蓬竹群落种子库物种组成和个体数量的主要组成部分。天然林种子库中活力种子储量为27 733.33粒/m2,人工林为4 566.67粒/m2。种子库的垂直分布规律是种子数量随土壤深度的增加而降低,且受人为干扰。种子库中现存植物6种,群落演替前期各阶段产生的种子15种。[结论]贵州小蓬竹群落土壤种子库中活力种子数量丰富,天然林种子库的物种种数及储量都大于人工林。