天然林林窗与自然更新研究进展

在森林的天然更新过程中,林窗扮演着重要角色。林窗对群落组成、功能结构、物质循环、能量流动和生物多样性维持起着重要作用,是群落演替的主要驱动力。本文综述了天然林林窗更新与种子萌发、物种多样性、生物入侵等热点。重点对自然更新与生境各要素系统性联系、大尺度的森林干扰、森林生态系统多样性与社会服务功能、生物入侵的响应机理、林窗植物的萌生更新、层间植物对林窗影响等进行深入探讨和展望,以期为天然林自然更新和森林可持续经营提供参考。     

林窗研究进展

林窗作为一种经常发生的小规模干扰, 是森林循环更新的一种重要方式。林窗的形成影响着森林小生境、森林群落的组成和动态变化过程, 同时也影响着森林群落的结构和景观格局, 因此, 林窗对生物多样性的维持有着重要作用。文中从林窗的基础理论、概念、特征、林窗对生物多样性的影响等方面, 简要介绍了国内外的研究现状。     

关于森林林窗中几个问题的综述和展望

本文综述了林窗概念、意义,以及林窗研究中的几个问题。关于林窗的概念较多,分别体现了林窗的各个侧面。林窗是森林的自身属性,林窗形成是森林生物多样性维持和发展的必然过程。总结了林窗的大小、边界木、形成木、物质和能量环境等特征的一些基础数据,还强调了林窗干扰时空格局研究的重要性。从林业生产实践的需要出发,阐明了林窗干扰和森林管理的问题。最后指出了林窗干扰研究需要重视数据的积累,重视植物生理学研究、林窗动态的长期监测,以及综合、分析和比较的思路。     

林窗理论在山地型城市森林建设中的应用前景

从森林循环演替、森林特殊的生境、边缘效应、森林植被物种多样性及森林景观格局多样性等方面论述了林窗干扰作用,并讨论了林窗理论在山地型城市森林建设中森林动态管理、森林景观格局优化和林相改造等方面的应用前景。     

生物多样性与林窗干扰影响研究综述

文章综述了国内外不同时期具有代表性的生物多样性和林窗干扰下物种多样性研究成果,并进行梳理和分类,探讨了生态系统生物多样性对人造林窗的响应机制,以期更好的评价林窗对于生物多样性的重要作用,为森林可持续经营过程中的合理林窗构建提供参考。     

亚高山针叶林不同大小林窗植物多样性及其海拔动态

通过典型抽样法,分析了川西亚高山针叶林不同大小林窗中植物物种的更新组成及其沿海拔的动态变化,研究了林窗大小及林窗海拔对林窗内植物多样性的影响。结果表明:(1)随林窗海拔的降低,乔灌层主要植物种垂直分布格局明显,林窗中植物种类组成逐渐增多,各物种更新数量逐渐增大,林窗越大,增加趋势越明显;(2)在不同海拔、不同大小林窗中,岷江冷杉Abies faxoniana在乔木层物种重要值排序中始终位列第一,大叶金顶杜鹃Rhododendron faberisp、无柄杜鹃Rhododendron watsonii和华西箭竹Fargesia nitida重要值分别占据高、中、低海拔林窗中灌木层物种的首要位置,草本层主要物种排序有变化,但无明显规律;(3)物种丰富度指数、Shannon-wiener物种多样性指数与林窗大小成极显著正相关,Simpson生态优势度与林窗大小呈极显著负相关,Pielou均匀度指数与林窗大小呈正相关但相关性不显著;(4)低海拔林窗中植物多样性最高,其次为中海拔,高海拔林窗中的植物丰富度指数、Shannon-wiener物种多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson生态优势度指数与中低海拔之间存在显著差异。     

林窗定义及林窗特征测定方法研究进展

林窗形成导致环境资源再分配,进而影响物种入侵、种子萌发、幼苗更新和幼树存活;林窗改变了森林空间结构和植物群落组成,增加了群落异质性,这为保持森林群落相对稳定奠定了基础,也为多种生物共存发展提供了适宜的条件。目前,关于林窗对植被更新、植物多样性影响研究较多,但至今没有一个公认的客观量化林窗定义的方法,导致研究者采用的林窗识别标准不同,无法对现有林窗研究进行有效比较,且林窗特征测定方法也尚未完善。文中对林窗的概念形成、定义发展及林窗特征（形状、大小、形成、年龄及边缘木）测定方法进行梳理,探讨目前林窗研究存在的问题,以期为未来林窗干扰相关研究提供历史脉络与研究方向。     

林窗对南酸枣林灌木层植物多样性的影响

于湖南省宁乡县青羊湖国有林场南酸枣林内的41个林窗和41个非林窗中设置样方,对其灌木层植物群落进行调查,采用物种多样性指数研究林窗干扰对南酸枣林灌木层植物多样性的影响。结果表明:林窗干扰改善了微环境,林窗内与非林窗中林下灌木层树种重要值及多样性存在差异。林窗内的灌木层树种组成数量、累计出现的平均密度、频度、丰富度指数R、Shannon-Wienner指数H、Pielout均匀度指数E、综合多样性用均优多指数Z均高于非林窗中的,而其生态优势度指数λ稍低于非林窗中的。     

林窗效应研究综述

森林群落常发生一些小规模的内源干扰,从而形成林窗。林窗的形成对推动森林群落的演替更新和生态系统发展至关重要。林窗面积的大小与树木的倒伏方式和林冠冠幅及大小有关。林窗面积及林窗内位置的不同,导致其小气候和土壤理化性质等环境因子发生改变,进而影响到林窗内树种更新和物种组成、林窗植被的物种多样性及其微生物和土壤动物的种类、数量等方面。未来林窗研究重点应该放在次生林和人工林的林窗效应,林窗对森林生态系统碳储量影响机制,林窗凋落物分解因子间的相互关系、作用机理和养分循环,不同树种的林窗与最适更新面积的关系,林窗的边缘效应,林窗的土壤动物和微生物动态及过程。     

福建龙栖山森林群落林窗边缘效应研究

运用Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ物种多样性指数、Ｓｉｍｐｓｏｎ生态优势度指标以及在边缘效应强度指数,对龙栖山森林群落林窗的边缘效应现象进行了研究。２７个林窗样地不同部位上述指标的测定表明,用物种多样性指数测定的林窗边缘效应强度值为０．６￣２．５左右,而用生态优势度值测定的林窗边缘效应强度值为０．４￣１．３左右。棕这缘区由于边缘效应的作用有增大物种多样性的趋势,从而为生物多样性保护与森林经营管理提供     

珠海市山地森林及其植物多样性研究

珠海市是广东省最早建立的经济特区之一。由于长期的人类活动,珠海市原生森林早已破坏殆尽,现有的山地森林群落多为人工林和次生植被。应用样方法,在珠海面积较大、林相结构较完整的森林群落中设置了34个面积400m2的样方,调查和分析了这些山地森林群落的物种组成和植物多样性特点。研究结果表明,珠海市山地森林群落类型主要有风水林、沟谷林和早期次生林,以风水林和沟谷林的物种多样性较高,它们是珠海市宝贵的森林遗产。珠海市的森林群落以樟科、大戟科和山茶科植物最为丰富,茜草科、桃金娘科和桑科等热带植物种类也比较丰富。珠海市的天然林对维持当地生态平衡和区域性生物多样性的保护均具有重要的作用。     

西双版纳热带次生林林窗近地层温度时空分布特征

因林窗的发生而导致的环境异质性 ,对林窗内物种分布、种群动态及物种多样性所产生的影响以及对森林演替和更新所起的重要作用乃是人们广泛关注的问题。本文以西双版纳热带次生林林窗 8个方位 (从林窗中央到林内 )不同季节的地表温度和 1 5m高度气温水平空间多点观测为基础 ,探讨了林窗温度效应的时空分布特征。结果表明 :在西双版纳由于区域性天气现象 (雾 )、太阳高度和林窗边缘树木的共同影响 ,形成不同季节林窗区域温度效应在时空上的明显差异一高值区的时空位移及空间不对称性现象 :林窗温度最高区域并非出现在林窗中央 ,而是林窗某一侧 ,其位置、强度随时间和季节不同而存在差异 ;另外 ,林窗内不同介质间 (空气、地面 )热量传递方向随时间和季节的不同而各异 ,特别是在干热季的中午 ,林窗不同区域气地温差符号的不同 ,引起热量传递方向截然相反。如此的温度分布状况和热量传递的不同 ,将导致林窗的环境异质性差异 ,进而影响到林窗区域种于萌发、幼苗生长、发育 ,植物种群分布等 ,最终影响到森林的更新     

林窗的形成及其对生境的影响研究进展

指出了自1947年Watt提出林窗概念以来,林窗的研究受到广泛关注。阐述了林窗的形成方式及其对光照和温度、土壤、植物、动物和微生物的影响,综合分析了当前国内外研究现状,以期为森林生态系统相关研究工作提供参考。     

雪灾干扰下林窗对木荷幼苗更新的影响

林窗干扰是维持森林生态系统的重要驱动力之一,对种子萌发、幼苗等自然更新过程、森林物种组成和动态、森林生物多样性的维持具有重要作用。本研究以2008年雪灾干扰后的浙江江郎山木荷林为研究对象,对木荷林窗大小结构、幼苗更新、生长等进行调查研究,结果表明:扩展林窗以50 100 m2的林窗个数最多(占总数的45.45%),各等级林窗中以50 100 m2的林窗占总面积比例最大(占总面积的30.31%)。林窗中木荷幼苗的平均高度和地径较对照林分分别高1.44 cm和0.61 mm,幼树在林窗中的平均高度和地径则比对照林分中分别高45.37 cm和5.00 mm且差异显著;林窗大小对木荷幼苗、幼树的高度和地径生长影响显著,中林窗中幼苗的高度和地径均高于小林窗和大林窗中的幼苗且差异均显著(F=4.893,P=0.007;F=5.203,P=0.004;n=357);幼树的地径在不同大小林窗中差异显著(F=3.569,P=0.037;n=43)。林窗幼苗的更新密度随着林窗面积的增大而增大,在林窗面积达到76 m2时,更新密度达到最大值,而后随着林窗面积的增大下降;中林窗和小林窗中更新苗木以低矮植株(1级、2级)为主,面积100 m2大林窗中,木荷幼苗生长较快。与他人研究的森林天然林窗相比,雪灾干扰后改变了林窗的大小分布结构和面积,50 100 m2的林窗比例较大,一定程度上更利于幼苗更新,具有相对较大的林窗幼苗更新密度;不论林窗大小,林窗内的更新幼苗都比林内多,郁闭度较大的林内或大面积的空地上都不利于更新幼苗的生长。因此,从受灾木荷林窗大小结构、幼苗更新、生长等来看,中林窗是幼苗适宜更新的面积,为木荷灾后恢复与重建提供了科学依据。     

辽东山区柞树林不同间伐强度下物种多样性分析

物种多样性是描述森林群落结构及个体组成的一个重要指标。采用Margalef丰富度指数、ShannonWiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数等几个主要参数对辽宁东部山区柞树林不同间伐强度下植物种类多样性规律进行了研究。结果表明,随着柞树林间伐强度的递增,群落的多样性呈递减的趋势。     

林窗生态学研究进展

林窗是森林生态系统中的一种中小尺度干扰,是促进森林更新、养分循环、功能提高的重要推动力。本文阐述林窗生态学的研究进展与展望,以期为今后的林窗理论研究和森林经营实践提供参考。林窗生态学研究集中于林窗的形成、基本特征以及林窗对森林小气候和植物群落特征等地上结构与过程的影响;近年来,林窗对细根与枯落物分解、土壤碳氮动态及酶活性以及对森林动物和土壤微生物的生理生态学特征影响研究逐渐增多,但研究的时空尺度较小且不够全面、深入。今后应着重研究林窗如何调控林分结构和森林生态服务过程与功能,重点阐明林窗对土壤碳氮分配、循环和固持,细根分解及根际效应等地下生态过程,以及对动植物与微生物生理生态学的影响与影响机制;同时,应进一步拓展研究的时空尺度,并加强地上与地下生态系统、生物与非生物因子、宏观与微观尺度等的整合研究。     

上海佘山国家森林公园主要森林群落的结构特征和植物多样性

以上海市佘山国家森林公园主要森林植被类型的群落学调查资料为基础,通过应用群落相似性和物种多样性测度方法进行计算分析,对该区域的主要森林群落类型、植物多样性特征及其演替趋势进行了分析研究。结果表明:佘山国家森林公园主要由白栎林、毛竹林、香樟林、朴树-榉树林、朴树-刺槐林、梧桐林和枫香-刺槐林等7种森林类型组成; 现有森林植被的植物多样性明显低于邻近的浙江地区,其树种组成也明显偏重于落叶树种,以榆科植物、壳斗科栎类树种为主,而常绿树种则只有香樟、苦槠、毛竹、女贞等少数几个建群种;从森林演替趋势看,未来上海佘山地区的森林主要为三大类:以白栎为主的地带性森林群落,毛竹林和以樟科、榆科、木犀科等科树种组成的常绿、落叶混交林。     

徐州侧柏人工林现状调查与土壤分析

通过林分调查与相关实验,分析了徐州市侧柏林的林分现状,指出了侧柏纯林存在林分结构不合理、物种多样性极低、树木生长缓慢、森林生物量较小、土壤理化性质不利于植物生长、林分结构亟待改造等主要问题。提出了通过抚育间伐、补植树种、开设林窗和加强管理等经营措施来调整现有林分结构的途径。     

基于无人机遥感的天然次生林林窗格局与林下生物多样性关系

林窗作为一种中小尺度干扰在森林群落中广泛存在。林窗可以改善林下光照和水热条件,进而对林下生物多样性产生影响。为进一步研究林窗与林下生物多样性的关系,本研究选取深圳大鹏半岛鹅公村附近面积为1 hm2的阔叶混交次生林为研究对象,将植被调查数据与无人机遥感正射影像相结合,从不同尺度分析了研究地林窗格局与林下生物多样性间的关系。结果表明：1)研究地属典型次生林,群落正处于演替的初、中级阶段,林下层主要由灌木和小乔木组成;2)基于无人机正射影像提取的林窗呈数量多、面积小的空间分布格局,面积在2～15 m²的林窗面积占比达到93.6%,最大林窗面积为20.75m²,平均林窗面积为3.99 m²;3)10 m×10 m和20 m×20 m尺度下,林窗与林下生物多样性间无显著相关关系,5 m×5 m尺度下,最大斑块比例与林下生物多样性指数间产生相关性。综上,在研究区内,随着研究尺度的变小,林窗为林下群落提供异质性生境的能力提高,而在10 m×10 m和20 m×20 m尺度下,林窗难以对林下生物多样性产生影响。     

人工开设林窗在侧柏纯林生态演替中的应用研究

侧柏纯林人工开设林窗辅助造林是调整森林结构的基础,该文阐述了人工开设林窗的原则、方法和应掌握的技术要领,并提出分阶段、分年度实施,且实行小尺度干扰,多建立复式林窗,让林窗在林分内均匀分布,对大小不同的林窗小气候、气温相对湿度、光照、土壤含水量进行观测分析,提出人工开设林窗是促进森林演替的最佳方式。