浙江东部常绿阔叶林次生演替的随机过程模型

 植物群落次生演替过程的有限序列在一定意义上构成一随机过程。浙江东部常绿阔叶林次生演替的随机过程系统可以近似地看成线性系统,因而可以用马尔可夫过程描述。本文以群落主要乔木优势种作为马尔可夫过程的状态变量。用“空间序列代替时间序列”的研究方法测得自然次生演替过程和干扰次生演替过程群落主要优势乔木种的更新概率,以此建立了马尔可夫过程的一步平稳转移概率矩阵。应用马尔可夫链模型对常绿阔叶林的自然和干扰次生演替过程进行了模拟。模型还给出了次生演替过程群落主要优势乔木种类的数量动态,为深入研究常绿阔叶林次生演替规律以及林业生产和管理等提供了依据。     

普洱季风常绿阔叶林次生演替中木本植物幼苗更新特征

以时空替代的方法,将针阔混交林、季风常绿阔叶林的次生林与成熟林等3个处于同一空间下的群落作为次生演替进程中的3个阶段,研究云南普洱地区次生演替过程中的木本植物幼苗更新特征,分析了次生演替过程中木本植物幼苗的物种组成、密度、高度级及与环境因子的相关性。结果表明:在8个共144 m2的幼苗样地中调查木本植物幼苗101种2014株,其中乔木幼苗是主要组成。随着次生演替的进行,木本植物幼苗、乔木与藤本幼苗密度逐渐增加,灌木幼苗密度无显著变化;藤本植物幼苗的物种丰富度随着次生演替进行而增加,乔木与灌木幼苗则无显著变化,成熟季风常绿阔叶林中木本植物幼苗Shannon-Wiener指数要显著小于针阔混交林与次生季风常绿阔叶林。次生与成熟季风常绿阔叶林木本植物幼苗多度随高度级增加而减少,针阔混交林则呈现偏峰曲线,幼苗密度均集中分布在高度20 cm以内,3个群落演替阶段木本植物幼苗物种丰富度随高度级增加呈现偏锋曲线。相似性系数反映出乔木和藤本幼苗的更新来源与群落的物种组成存在着紧密的联系。乔木幼苗密度分布与样地坡度之间存在着显著的负相关,灌木幼苗密度与土壤pH值之间存在着显著正相关。     

岷江冷杉林皆伐后次生群落结构和物种多样性的演替动态

为阐明岷江冷杉林皆伐后次生群落的演替过程,采用空间代替时间的方法,在川西米亚罗林区海拔3100—3600 m的阴坡选择岷江冷杉林皆伐后次生演替10、20、30、40和50a阶段的次生群落作为研究对象,对其群落结构和物种多样性的动态进行了研究。不同演替阶段的树木均呈显著聚集分布。按群落中优势种的重要值将该演替序列划分为3个类型:悬钩子-蔷薇灌丛、白桦阔叶林和桦木-岷江冷杉针阔混交林。随次生演替,乔木和灌木种的物种丰富度趋于增加,而草本种的物种丰富度趋于减少;乔木和灌木种的Shannon-Wiener多样性指数趋于增大,而草本的Shannon-Wiener多样性指数趋于减小;乔木、灌木和草本层的Pielou均匀度指数均趋于增大;乔木层的Simpson优势度指数趋于减小,灌木和草本层的Simpson优势度指数在演替0—40年阶段趋于增大,而在演替50a阶段趋于减小。在该演替序列中,乔木、灌木和草本层的物种组成均呈耐荫种替代非耐荫种的趋势。     

浙江天童常绿阔叶林演替系列优势种光合生理生态的比较

研究了浙江天童国家森林公园常绿阔叶林次生演替系列中主要优势种幼苗,幼树及成年树的生理生态学,发现优势种幼苗的更新一方面与其自身的生物生态学特性,种子的来源,萌发力和群落的生境有关,另一方面也与幼苗的光补偿点有关,优势种成年树在常绿阔叶林演替系列中地位的变迁与相互间的更替主要与其物质的合成能力,即优势种的光合作用速率有关。     

海南岛热带低地雨林刀耕火种弃耕地自然恢复过程中的群落构建

研究群落构建机制是群落生态学的一个重要目标, 群落动态过程中的构建规律对于了解群落演替机理有重要的作用。该文以海南岛刀耕火种干扰后自然恢复的10 hm ²热带低地雨林为研究对象, 通过比较不同恢复阶段的次生林(15年、30年和60年)和老龄林在幼苗、幼树和成年树群落的物种组成, 揭示次生演替过程中的群落构建规律。研究结果表明, 老龄林中不同径级群落的物种多样性及不同径级间的物种相似度显著高于各恢复阶段的次生林, 但优势种在群落中的比例低于各恢复阶段的次生林。随着自然恢复过程的进行, 次生林群落物种组成与老龄林的相似性也逐渐增大, 支持演替平衡理论。所有恢复阶段样地中幼苗的个体、物种丰富度和基于多度涵盖估计量(ACE)都低于幼树和成年树群落, 幼苗层物种组成与幼树、成年树也有较大差异, 说明新增到幼苗群落可能是一个难于预测的过程。研究结果说明了确定过程和随机过程共同决定了次生演替的群落构建。     

浙江古田山次生与老龄常绿阔叶林群落特征的比较

常绿阔叶林为东亚亚热带地区的地带性植被, 对该地区的生物多样性维持和社会发展具有重要的意义。由于长期人类活动的影响, 目前我国分布的常绿阔叶林绝大部分为次生常绿阔叶林。探究次生与老龄常绿阔叶林群落特征的差异, 有利于了解人类干扰对亚热带常绿阔叶林的影响, 为其保护和恢复提供依据。本研究在古田山老龄与次生常绿阔叶林内共设置了29个0.04 ha样地, 比较两者在优势种组成、物种和功能多样性以及生物量等方面的差异。结果表明: (1)次生林与老龄林优势种组成相似, 二者均以甜槠(Castanopsis eyrei)、木荷(Schima superba)等典型常绿阔叶林优势种为主, 但这些树种在次生和老龄常绿阔叶林中的优势度次序不同。(2)整体而言, 次生林的Shannon-Wiener指数和功能离散度高于老龄林; 次生林与老龄林的物种Bray-Curtis指数和功能Sørensen指数均无显著差别。(3)就垂直层次而言, 次生林与老龄林在Shannon-Wiener指数和Bray-Curtis指数的差异主要体现在乔木层和灌木层。(4)就群落结构而言, 次生林的植株密度高于老龄林, 但群落水平和个体水平的生物量均显著小于老龄林。上述结果表明, 人类干扰改变了古田山常绿阔叶林群落的多个重要特征, 不同群落特征的恢复过程并不同步。因此, 对常绿阔叶林生物多样性和生态系统功能的保护和恢复需要从多个角度着手。     

缙云山常绿阔叶林次生演替优势种群动态

本文用林木大小级分析了缙云山常绿阔叶林次生演替系列群落优势乔木种群密度动态。通过方差分析,用均方—区组图探讨优势种群分布格局动态,研究了种群增长、分布格局与群落演替的关系。通过对演替期间优势种群大小级密度、结构、存活曲线的分析,估计优势种群在演替系列群落中出现的顺序,从而分为演替森林先锋种、顶极先锋种和顶极种。大小级结构分析结果表明,白茅群丛只有Ⅰ、Ⅱ级苗木;马尾松林除V级大树外,为一倒金字塔形;针阔混交林与银木荷林具完整等级的典型金字塔形,栲树林的金字塔不规则。种群分布格局随演替进程而变化,但主要表现为集群分布。以K值判断,顶极群落优势种群集聚度低于混交林。演替期间,种群个体格局规模增大。环境格局变化相应于分布格局而变化,如马尾松种群,规模增加强度下降,如银木荷,或规模强度都增加,如白毛新木姜子。     

广东黑石顶自然保护区森林次生演替过程中群落的种间联结性分析

采用 2× 2列联表 ,通过方差分析、χ2检验、Ochiai指数对黑石顶森林次生演替过程中各阶段群落优势种的种间联结性进行了定量分析。研究结果表明 :群落的总体种间关联性在演替恢复初期表现为无相关性 ,针阔叶混交林阶段为总体的正关联 ,阳生性常绿阔叶林阶段呈总体负关联 ,中生性常绿阔叶林阶段总体呈显著正关联。在演替初期主要种对间尚未形成一定的种间关系 ,演替至混交林和阳生性常绿阔叶林阶段 ,种间关系开始形成 ,但大多表现为直接的竞争关系 ,中生性常绿阔叶林阶段形成了复杂多样的种间关系 ,表现为同层树种间的种间结合或竞争和不同层种间的结合关系     

广东黑石顶自然保护区森林次生演替过程中群落的种间联结性分析

 采用2×2列联表，通过方差分析、X2检验、Ochiai指数对黑石顶森林次生演替过程中各阶段群落优势种的种间联结性进行了定量分析。研究结果表明：群落的总体种间关联性在演替恢复初期表现为无相关性，针阔叶混交林阶段为总体的正关联，阳生性常绿阔叶林阶段呈总体负关联，中生性常绿阔叶林阶段总体呈显著正关联。在演替初期主要种对间尚未形成一定的种间关系，演替至混交林和阳生性常绿阔叶林阶段，种间关系开始形成，但大多表现为直接的竞争关系，中生性常绿阔叶林阶段形成了复杂多样的种间关系，表现为同层树种间的种间结合或竞争和不同层种间的结合关系。     

金华北山常绿阔叶林群落结构及优势乔木树种更新类型

以金华北山常绿阔叶林为对象,对群落的结构特征和优势乔木树种的更新进行调查研究。根据调查统计,群落共有维管植物66科115属144种,木本植物中的常绿阔叶树种以壳斗科、樟科、山茶科为主,达到62.96%,体现了亚热带常绿阔叶林的特点。该群落可划分为乔木层、灌木层、草本层和层间4个层次,其物种多样性表现出灌木层乔木层层间草本层的特点。根据径级频率分布形状,将各树种的种群结构归纳为4种类型,并结合各种群的生物学和生态学特性,分别讨论其更新类型,同时对群落所处的演替阶段进行诊断。结果为:(1)群落的建群种为木荷、苦槠,枫香、马尾松等也占有一定优势。(2)种群结构为逆-J字型的木荷、苦槠、香樟,耐荫性强,可以通过实生和萌生两种方式实现种群的更新,是顶极群落的优势种;L型的木、女贞、格药柃等均为常绿阔叶小乔木或者大灌木,是顶极群落亚乔木层和灌木层的主要组成种;间歇型的枫香、麻栎、锥栗等,种群结构具有机会性和波动性,体现出顶级性先锋种的特性;纺锤型的白栎、马尾松和杉木为高大阳性树种,是演替序列中的先锋种,在此群落中种群更新不足,已表现出衰退的迹象。(3)该群落正处于顶级演替的前期,并未达到最终阶段,将进一步向以木荷、苦槠为优势种的方向发展。     

贵州省普定县不同植被演替阶段的物种组成与群落结构特征

通过对贵州省普定县喀斯特地区不同植被演替阶段群落的调查, 研究了植被演替过程中群落物种组成和群落结构的变化。结果表明, 该地区的植被主要处于5个演替阶段, 即次生乔木林、乔灌过渡林、藤刺灌丛、稀灌草丛以及火烧干扰后的蕨类植物群落。本次调查共记录到植物365种, 隶属89科218属。其中, 蕨类植物31种, 隶属14科23属; 种子植物334种, 隶属75科195属。物种分布较多的科主要有蔷薇科、菊科、禾本科、百合科、忍冬科、唇形科、莎草科、樟科、葡萄科和水龙骨科。随着正向演替的推进, 物种丰富度增加, 群落结构趋于复杂化。藤刺灌丛与乔灌过渡林群落层次不明显, 次生乔木林分层明显。从藤刺灌丛向次生乔木林演替的过程中, 小径级个体所占比例明显降低, 高于1.3 m植物的总密度、乔木密度和藤本密度都先升高后降低, 而灌木密度呈逐渐降低的趋势。对喀斯特地区植被的恢复提出了参考措施。     

天童国家森林公园主要森林植被过去30年的动态变化

在气候变化和人类干扰的双重影响下,植被的演替和发展是生态学研究的热点之一,也是关系到人类社会可持续发展的一个重要问题.以浙江天童国家森林公园6种森林植被类型(典型常绿阔叶林的3个亚群丛、常绿落叶阔叶混交林、常绿针叶林和毛竹林)为研究对象,对比分析1982年和2012年其物种组成、群落结构和物种多样性等变化特点.结果表明:30年间群落的整体空间格局保存完好,群落分布未发生质的变化,主要优势植物种类变化不大;群落中幼树所占比例上升,小径级个体增多,群落更新状况良好且自然更新能力增强;乔木层物种多样性增高,常绿成分增加,灌木和草本层物种多样性下降.在过去30年里,随着温度上升,该地主要森林群落呈正向演替趋势,表明天童森林群落受到了较好的保护,也表明气候变化与常绿阔叶林的演替和发展存在一定的潜在正相关.     

浙江天童国家森林公园主要常绿阔叶树种叶子寿命的研究

用生命表法对天童国家森林公园主要常绿阔叶树种叶子的寿命进行了研究,结果表明：大多数常绿阔叶树种叶子的寿命在１－３年之间,且变化幅度较大,就平均值来看,小乔木及灌木的叶子寿命较长,中乔木叶子的寿命较短;在演替过程中,组成演替早期群落的物种叶子寿命较短,而后期群落的植物叶子的寿命较长。文中还就叶子寿命和常绿阔叶林的结构及动态机理进行了讨论。     

浙江古田山自然保护区甜槠种群结构与动态

应用“相邻格子法”对浙江古田山国家自然保护区的甜槠种群进行调查 ,将 2 5个样地分为不同演替阶段和不同生境的森林群落两大类型。对甜槠种群结构和动态进行分析 ,绘制甜槠种群大小结构图和存活曲线 ;并用泊松方差 /均值比率等 5个聚集度指标测定其种群分布格局。结果显示 :马尾松林→马尾松针阔叶混交林→次生常绿阔叶林→成熟山坡常绿阔叶林的演替过程中 ,马尾松林中甜槠个体极少 ,针阔叶混交林中种群结构为增长型 ;次生和成熟常绿阔叶林中其种群结构都比较稳定 ,但从群落外貌和结构仍可看出前者的次生性。不同生境的群落包括成熟沟谷常绿阔叶林、成熟山坡常绿阔叶林、黄山松林和黄山松针阔叶混交林 ,甜槠由沟谷地带的零星个体变为山坡上的稳定型种群 ,中山地带的黄山松林和黄山松针阔叶混交林中甜槠种群呈增长型 ,但不会取代黄山松的优势地位。种群空间格局大都为集群分布 ,并符合负二项式分布 ,仅两个次生群落的甜槠种群因缺 、 、 级幼苗而呈随机分布。此外 ,对成熟常绿阔叶林中不同大小级个体分布格局动态的研究表明 :甜槠在幼苗、幼树时为集群分布 ,随着甜槠个体进一步增大 ,其分布格局由集群分布变为随机分布。甜槠以其较强的更新能力 ,成为本区低海拔成熟常绿阔叶林中十分稳定的优势种     

湖南德夯河谷特殊生境典型植物群落特征研究

对德夯河谷特殊生境区典型植物群落的研究表明:1)不同群落物种的组成、结构和多样性均存在较大差异,常绿落叶阔叶混交林的物种最多,达74种;常绿落叶阔叶林的乔木种类最为丰富,有20种;次生竹林的物种多样性指数最高,Shannon-Wiener指数和均匀度分别为6.70、3.83;2)科层次上,各群落内热带分布科数量明显高于温带分布科;属层次上,温带分布成分进一步发展,各个群落内均以温带性质为主.除自然生境条件的差异外,人类不同强度的干扰可能是造成各群落特征变化的主要原因.     

广西阳朔岩溶植被演替过程种群变化及物种多样性

采用时空替代法研究广西阳朔岩溶植被在演替过程中的种群变化和物种多样性。研究表明,随着演替的进展,耐荫种群增加,乔木种群增加,优势种的更替呈现出一定的连续性,后一演替阶段的优势种往往已经隐含在前一演替阶段中;物种丰富度随演替进展表现出草丛<落叶阔叶林<灌丛<常绿落叶阔叶混交林的趋势;灌木层的物种丰富度在各演替阶段中均是最高的;在各演替阶段中,落叶阔叶林阶段的群落均匀度均表现为最大。     

天童常绿阔叶林演替系列植物群落的N：P化学计量特征

土壤氮磷养分对植物生长的限制性可通过植被的N：P化学计量特征来反映。该研究以常绿阔叶林演替系列为对象,将N：P作为诊断指标,揭示常绿阔叶林次生演替过程中植物群落的N：P化学计量特征和养分限制作用。结果显示：1）物种水平的N：P大小不一,但演替系列总体的变化特征表现出了较高的一致性。2）在群落水平上,次生演替初期的灌草丛N：P极小（7．38）,远远低于14,当演替进入灌丛阶段,N：P显著增高到19．96,在进入演替中期的针叶林（14．29）和针阔混交林（14．21）时,N：P显著下降到14～16之间,演替中后期的木荷（Schima superba）群落（18．77）和栲树（Castanopsis fargesii）群落（20．13）的N：P发生了显著的升高过程。根据以往对N：P临界值的确定,可以认为,常绿阔叶林次生演替初期的植物群落生产力主要受到氮素的限制作用;演替中期的针叶林和针阔混交林主要受氮磷的共同限制,但以氮素的限制作用更为强烈;演替中后期植物群落主要受到土壤磷素的限制作用。     

浙江天童山区灌丛群落的物种多样性及其与演替的关系

根据浙江天童山区灌丛群落的样地调查数据,采用Shannon－Wiener多样性指数、Simpson指数和群落均匀度指数研究了灌丛群落的物种多样性,并与当地的常绿阔叶林进行了比较。结果表明：这3种指标能够有效地表征亚热带灌丛群落的组成结构特征。天童灌丛群落灌木层的物种多样性指数 SW 高于常绿阔叶林中乔木层,而低于常绿阔叶林中灌木层。灌丛群落灌木层的生态优势度 SN 低于常绿阔叶林中乔木层,但高于常绿阔叶林中灌木层。灌丛群落灌木层的群落均匀度 PW 比常绿阔叶林中乔木层的和灌水层的都低。此外,文中还就本区灌丛群落物种多样性的特点,讨论了加速其进展演替的恢复措施。     

中亚热带原生和次生湿性常绿阔叶林种子植物区系多样性比较

对瓦屋山的湿性常绿阔叶林破坏后自然恢复的次生群落及其与原生湿性常绿阔叶林的比较研究表明,中山湿性常绿阔叶林砍伐破坏后在封山条件下经过４２年的自然恢复形成的植被,已经形成常绿阔叶外貌,其物种多样性丰富,区系组成已经与破坏前相似;湿性常绿阔叶林的典型珍稀濒危和樗种已经随森林环境的恢复而迅速回归或就地保存;虽然自然恢复产次生林乔木层尚存在较多落叶伴生种,但优势种已与破坏前相似。有力地说明了中山湿性常绿阔     

择伐对紫椴次生林乔木幼苗分布格局及种间关联性的影响

研究张广才岭林区未经人为干扰的(自然恢复次生林)和择伐后20年(择伐经营次生林)的2种紫椴次生林林分的乔木树种幼苗的分布格局及其种间关联性。结果表明: 阳性软阔叶和阴性树种幼苗在自然恢复次生林中重要值分别为7.9和64.5,在择伐经营次生林中为3.9和68.9;自然恢复次生林和择伐经营次生林中乔木树种幼苗的空间分布点格局分别在0～18 m和0～15 m尺度内呈聚集分布。自然恢复次生林中,14～45 m尺度上树种对多呈负相关;而择伐经营次生林中,所有尺度上的树种对多呈无相关性。在择伐经营次生林中,更新层中有57%的紫椴幼苗与其他乔木幼苗的树种对在大尺度上(31～45 m)呈负相关,在自然恢复次生林中该比例大于60%。在择伐经营次生林中,色木槭幼苗与其他乔木幼苗的树种对在更多尺度上(6～45 m)主要呈负相关,自然恢复次生林中的色木槭幼苗与其他乔木幼苗的树种对多在小尺度上(0～5 m)呈正相关,在大尺度上(31～45 m)无相关性。择伐加快了紫椴次生林未来的演替速度,一定程度上使得乔木树种幼苗在更大距离尺度上呈现出随机分布状态,并促使林分中乔木树种幼苗的种间关系更加协调,调整了紫椴种群幼苗种间的空间竞争关系。2个林分均处在演替进程中,在今后的林分管理中,应适当采取人工经营措施以促进林分更新及群落的恢复。