植被恢复对干热河谷退化土壤改良的影响

土地退化和土壤恶化是我国干热河谷主要环境问题。树种筛选及树种与土壤关键限制因子间的相互作用是生态恢复的基础和前提。对比研究了干热河谷地区植被恢复22年间不同时期(1991、1997、2005和2013年)5种人工林(新银合欢Leucaena leucocephala,苏门答腊金合欢Albizia kalkora,大叶相思Acacia auriculiformis,印楝Azadirachta indica和赤桉Eucalyptus camaldulensis)和1种自然恢复样地中土壤主要物理、化学和微生物性质。结果表明植被恢复处理和取样时间对土壤性质有显著影响。在22a的植被恢复期内,土壤物理性质提高幅度为3.0%—20.2%,远不及土壤微生物和化学性质。通过自然恢复机制改良的退化土壤,其改良率(63.6%)高于印楝(54.9%)、苏门答腊金合欢(54.3%)和赤桉(53.2%)人工林,但改良率不及新银合欢(68.2%)和大叶相思(67.3%)人工林。研究得出造林树种类型决定干热河谷土壤改良进程。与自然恢复相比,人工植被恢复(如造林)并不一定能加速退化土壤改良。新银合欢和大叶相思适合作为改良干热河谷退化土壤的先锋树种,而生态系统自然恢复也可作为改良干热河谷退化土壤的一种适宜方式。     

城市森林不同林分类型的昆虫多样性:以南京紫金山南麓为例

为阐明影响城市森林昆虫多样性的关键因素,本研究采用扫网法与马氏网法,于2020年7月下旬至2021年7月上旬对江苏南京紫金山南麓阔叶混交林、针阔混交林、针阔混交沼泽地、针阔混交绿道、人工阔叶绿道和人工针叶林6类生境开展昆虫多样性调查。累计采集昆虫9目78科145种59,648头,其中鳞翅目、半翅目、膜翅目与双翅目的物种数和个体数相对较高。α-多样性分析结果显示,阔叶混交林昆虫多样性最高,人工针叶林最低。仅针阔混交沼泽地与阔叶混交林的昆虫群落中等相似,其他生境昆虫群落均互相中等不相似或极不相似。冗余分析与Pearson相关性分析结果表明,虽然各主要昆虫类群α-多样性与环境因素的相关性存在差异,但总体而言,影响紫金山南麓昆虫多样性的环境因素主要为人为干扰程度、人流量、气温、日照时长、降水和海拔,其中植被人为干扰程度影响最为显著,干扰程度越强,昆虫多样性越低。科学地规划和管理植被结构是保护城市森林昆虫多样性的关键。     

元谋干热河谷不同人工林中鞘翅目甲虫多样性比较

在元谋干热河谷采用网扫法调查了云南松林、桉树林、新银合欢林、桉树＋新银合欢林、印楝林及多树种混交的人工林鞘翅目昆虫多样性。结果表明,鞘翅目甲虫标本925号,计71种,分属18个科,其中叶甲科种类最丰富,象甲科数量最丰富。人工林鞘翅目昆虫群落物种丰富度在7～23,Shannon—Wiener多样性指数在1．249～2．562,昆虫多样性总体较低。各样地鞘翅目群落之间为不相似水平。云南松林鞘翅目昆虫群落物种丰富度、Shannon—Wiener指数、Simpson指数及Pielou指数分别为20、2．562、0．104和0．855,其多样性最高,多树种混交林较高,印楝林较低,而桉树林、新银合欢林、桉树＋新银合欢林多样性极低。多树种混交的恢复对昆虫多样性提高有显著促进作用。     

地表蚂蚁在云南萨王纳地区植被恢复过程中的指示作用

为了查清地表蚂蚁在萨王纳地区人工植被恢复过程中的指示作用,采用陷阱法调查了云南省萨王纳地区人工林和自然植被地表蚂蚁多样性。(1)群落物种组成:采集蚂蚁40467头,隶属于5亚科19属47种。扁平虹臭蚁Iridomyrmes anceps是保护较好自然植被的常见种;而迈氏小家蚁Monomorium mayri是干扰较大的自然植被及多数人工林的常见种。(2)多度和α多样性:在人工林中,印楝林地表蚂蚁群落多度和α多样性最高,桉树林次之,新银合欢林最低。(3)群落相似性及β多样性:印楝林地表蚂蚁群落与自然植被灌草丛较接近,而其它人工林蚂蚁物种组成不相似;新银合欢林β多样性最高,βCs值在0.481—0.935;印楝林较低,βCs值在0.200—0.478。(4)相关性分析:地表蚂蚁群落物种丰富度S值及ACE值和草本植物群落S值及ACE值均正相关。印楝林和桉树林具有较高的α多样性,在当地生物多样性保护中具有积极意义;而新银合欢林是生境极度退化区域的重要植被恢复模式之一,这3种人工林对于萨王纳地区植被恢复具有重要作用。蚂蚁群落α多样性能够作为生物多样性的指示物,指示云南萨王纳地区植被恢复中生物多样性的状况。     

黄土丘陵沟壑区不同植被恢复类型昆虫群落结构及多样性的研究

为探讨黄土高原植被恢复过程中植物与昆虫群落的关系,评价人工植被和自然恢复植被种类搭配的合理性,为退化生态系统的植被恢复提供依据。采用样地调查法,在黄土丘陵沟壑区纸坊沟流域研究比较了不同植被恢复类型昆虫群落组成、结构及多样性的变化。结果表明,2种不同植被恢复类型区昆虫有189种(含蜱螨目),分别隶属13目84科。而不同植被恢复类型昆虫群落的物种数、丰富度、多样性、均匀度及优势度指数值均有明显差异。以20a自然封育植被恢复区昆虫群落的物种数、丰富度、多样性、均匀度指数值均较高,其值分别为160、21.17、1.4914和0.6918。优势度则以人工治理区(0.7251)>自然封育区(0.5845)。说明从人工治理区到自然封育区,随着植被种类增加,昆虫种类相应增加,优势种由突出降至不明显,昆虫群落稳定性提高。     

长白山针阔混交林不同演替阶段的昆虫多样性

昆虫多样性变化对生态系统健康有重要的指示作用, 为研究昆虫群落变化与生境演替之间的关系, 本研究采用网捕、灯诱和诱捕法系统调查了长白山针阔混交林不同演替阶段（次生白桦林、次生针阔混交林、原始阔叶红松林）昆虫群落的组成和多样性, 分析了昆虫在森林演替过程中的规律及与植被群落之间的关系。系统调查共采集昆虫标本8 183头, 隶属于14个目699种, 其中鳞翅目和鞘翅目是主要优势类群。次生针阔混交林昆虫的个体数量最多, 原始阔叶红松林中物种数最多。不同演替阶段昆虫群落的物种数和个体数差异不显著, 但次生针阔混交林、原始阔叶红松林的Fisher’s α指数显著高于次生白桦林。目水平上的昆虫多样性未表现出显著性差异. 昆虫多样性在森林演替过程中和草本植物多样性的变化趋势相同;由于食性和生境选择的不同, 森林演替过程中鳞翅目昆虫多样性逐渐升高, 而鞘翅目多样性逐渐降低。     

宁夏黄土丘陵区不同生态恢复生境地表甲虫多样性

为了解宁夏黄土丘陵区不同生境地表甲虫群落多样性变化规律及与环境因子的关系, 并探讨不同生态恢复措施对维持地表甲虫群落多样性的影响, 2013年7-8月, 作者利用陷阱法调查了该区6种生境内的地表甲虫群落多样性。结果表明: 灌草混交林地、乔灌混交林地、生态薪炭林地中地表甲虫物种丰富度和个体数量均较高, 天然封育草地、生态经济林地和水平农田中物种丰富度较低, 生态经济林地和水平农田中甲虫个体数量显著高于天然封育草地。不同生境间, 灌草混交林地、乔灌混交林地与生态薪炭林地之间、生态经济林地与水平农田之间甲虫群落组成相似性较高。多元回归分析表明, 草本层生物量、灌木层盖度及土壤含水量是影响甲虫物种丰富度的决定因素, 林冠层盖度和枯落物厚度是决定地表甲虫个体数量的重要因素。CCA分析表明, 枯落物盖度、枯落物厚度、林冠层盖度及草本层盖度是影响地表甲虫群落组成的重要环境因子。研究表明, 灌草混交林地为地表甲虫群落多样性维持较好的生境类型, 是宁夏黄土丘陵区典型生态恢复的最优模式。     

元谋干热河谷20年生人工恢复植被生物量分配与空间结构特征

采用分层收获法,对元谋干热河谷20年生赤桉、新银合欢纯林及其混交林的生物量分配与空间结构进行对比研究.结果表明:混交林林分生物量(82.99t·hm-2)介于赤桉纯林(60.64t·hm-2)与新银合欢纯林(127.79t·hm-2)之间;混交林内赤桉单株平均生物量(44.32kg)较其纯林(29.58kg)提高了49.8%.新银合欢纯林的枝叶生物量分配比例(25.4%)显著高于赤桉纯林(8.9%),且地上部生物量分配比例(78.0%)显著高于赤桉纯林(73.4%).新银合欢纯林及混交林中新银合欢的根系主要分布于0～40cm土层,赤桉纯林及混交林中赤桉的根系则主要分布于0～80cm和0～60cm土层.混交林中新银合欢的侧根(中根、小根和细根)分配比例均高于其纯林,而赤桉则相反.新银合欢的引入在一定程度上可促进赤桉生长,尤其是增加其地上部生物量及表层土壤(0～20cm)中的侧根生物量,对该地区的水土保持具有重要意义.     

深圳梧桐山风景区昆虫资源调查及群落结构分析

2012年7月-2013年7月,对深圳梧桐山风景区昆虫资源进行系统调查,并对其群落结构进行分析。期间共采集昆虫标本2934号,鉴定出166种,隶属17目98科。通过对不同生境昆虫物种丰富度和多样性指数统计分析得出,亚热带常绿阔叶林昆虫物种多样性指数最高,为3.29;南亚热带常绿灌丛昆虫多样性指数最低,为1.88。各种生境昆虫物种多样性指数从大到小排列为:亚热带常绿阔叶林南亚热带针阔叶混交林南亚热带人工常绿阔叶林南亚热带常绿灌丛。不同生境昆虫群落相似性系数在0.0889-0.2690之间,随着植被构成和环境小气候的差别越大相似性系数越小,说明梧桐山风景区各个生境之间昆虫群落具有一定的独立性。通过对不同垂直地带昆虫物种多样性指数统计分析得出,海拔介于300-600 m地带昆虫物种多样性指数最高,为3.30,海拔900 m以上地带昆虫多样性指数最低,为1.06。不同垂直地带昆虫多样性指数从大到小排列顺序为:海拔300-600 m海拔600-900 m海拔100-300 m海拔900 m以上。     

我国南方4种常见人工林林下植物多样性特征及影响因素

为了解长期植被恢复的成熟人工林林下植物组成与多样性特征及其影响因素,基于广东鹤山生态系统国家野外科学观测研究站的南亚热带人工林生态系统,对环境相似(坡度、坡向、海拔)、30 a生4种类型人工林(桉树混交林、马占相思纯林、乡土混交林、针叶混交林)进行调查研究,分析林下植物组成和物种多样性(Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数)特征。结果表明,人工林林下植物类型丰富,均可形成乔-灌-草垂直结构;4种林型林下植物组成既有相似性,也有差异性,桉树混交林与针叶混交林、马占相思纯林与乡土混交林的灌木层组成相似;桉树混交林与马占相思纯林、乡土混交林与针叶混交林的草本层组成相似,而桉树混交林与针叶混交林的草本层组成极不相似。林分类型影响林下植物多样性,马占相思纯林林下灌草多样性显著低于其他3种混交林(P<0.05),灌木物种数、个体数最少;针叶混交林林下物种丰富度最高。林分郁闭度与林下植物多样性呈正相关(P<0.001),林下植物分布与土壤养分含量相关,桉树混交林、马占相思纯林林下植物多样性与不同形态氮含量相关,有效磷、全磷影响乡土混交林林下物种的分布,针叶混交林受土壤酸碱度、全钾的影响较为明显。在4种人工林林下植物群落中,乡土混交林多样性,均匀度最高,优势度最低,具有更佳的保育和维持林下生物多样性功能。因此,乡土树种混交林更适用于生态公益林构建或对一些针叶林及外来树种纯林进行林分改造。     

南亚热带赤红壤地区不同人工林下的土壤微生物特性

对南亚热带赤红壤地区、广州市花县不同薪材用材林型下土壤微生物特性研究表明,不同林型下的年均土壤微生物（主要是细菌、真菌和放线菌）总量由高到低依次为：混交林＞豆科纯林＞纯桉树林＞裸露生荒地。大叶相思与按树混交林地土壤具有较高的纤维素酶和转化酶活性,而豆科纯林土壤中则有较高的脲酶、蛋白酶和触酶活性。土壤的呼吸作用强度以马占相思纯林及其混交林为高,纯桉树林较低。经过五年垦荒造林后,土壤中的微生态环境有很大改善,这种变化由地下微生物特性和地面上林木的生物量充分反映出来,而未开垦生荒地土壤微生物数量和生物化学活性则仍处于低水平的衰退状态。     

干热河谷9种造林树种在旱季的水分关系和气孔导度

 对元谋干热河谷人工混交林中9个树种叶片的水势、饱和渗透势、气孔导度、渗透调节和季节变化进行了测定,同时对树高和胸径也进行了比较。水分生理特征表明: 1)随着旱季的深入,除刺槐（Robinia pseudoacacia）、黄荆（Vitex negundo）、滇榄仁（Terminalia franchetii）落叶外,其余常绿树种叶片的气孔导度、水势和饱和渗透势都呈下降的趋势,在最旱的三、四月份,它们适应干旱的方式有4种：①低水势、气孔导度近似关闭的厚荚相思（Acacia leptocarpa）、大叶相思（A. auriculiformis）和肯氏相思（A. cunninghamii）;②低水势、低气孔导度的赤桉（Eucalyptus dulebsis）、娟毛相思（A. holosericea）和车桑子（Dodonaea wiscosa）loserice气孔导度的柠檬桉（Eucalyptus citriodora）和新银合欢（Leucaena leucocephala）;④较高水势、气孔导度近似关闭的马占相思（Acacia mangium）。2)在干旱胁迫过程中,主要渗透调节物质出现的先后顺序是K+、游离脯氨酸、游离氨基酸和可溶性糖, K+和可溶性糖贡献最大,分别在干旱的前后期起渗透调节作用,游离脯氨酸和游离氨基酸在干旱的中期起渗透调节作用。大多数树种适应干热河谷生境的主要抗旱途径是有效的吸水能力和完善的保水机制。     

广东南澳岛不同森林群落的林窗环境对移植树苗生长的影响

在广东南澳岛四个森林群落内移植了大叶相思（Acacia auriculaeformis),尾叶桉（Eucalyptus urophylla)和荷木（Schima superba)三种树苗,通过测定群落内林窗和非林窗生境中的叶面积指数,透光率和幼苗的生长高度,观察林窗环境对移植树苗生长的影响。结果表明：林窗的叶面积指数比非林窗的小;林窗的透光率大于非林窗;各群落的叶面积指数和爱光率有季节性的变化,变化幅度各不同,三种幼苗在林窗内比非林窗的乔木层下生长快;大叶相思和尾叶桉幼苗在林窗内的高度增长量显著大于非林窗下的,荷木虽也存在差异,但不如前两者显著。这些结果反映了不同生态特性的树种对林窗的反应不同。     

低丘人工林林下植被物种多样性初步研究

选取江西省泰和县狗丝茅岭低丘荒山人工造林l0a的人工生态系统中8种人工林主要类型和1个对照区,通过比较这些类型林下植被的物种多样性(物种丰富度和Shannon-Wiener指数)和相关的环境因子,揭示林下植被物种多样性的差异及其与环境因子之间的关系。结果显示：人工林类型(造林树种)、林分组成(纯林或混交林)和林分密度对物种多样性的影响较为明显,其中林分密度的影响最为显著：各人工林类型林下植被的Shannon—Wiener指数与物种丰富度具有大体相似的规律,即在相近造林密度下,不同造林树种其林下植被物种多样性以针叶纯林稍占优势,针阔混交林次之,而阔叶纯林相对较低：针叶林林下植被物种多样性虽然最高,但针叶林土壤的持水力相对较差,有机质含量也较低,而阔叶纯林相对较好,针阔混交林则最佳。     

多样化松林中昆虫群落多样性特征

马尾松和湿地松是我国南方的2种主要松树。通过对6种不同林分结构下的马尾松林和湿地松林内昆虫群落调查与多样性指数分析,表明2种松树内的昆虫种类和数量无显著差异,混交林中的昆虫群落的种类和数量比纯林多,尤其以捕食天敌类群的种类和数量更为明显。整个昆虫群落和植食类群多样性指数以湿地松林内较大,而天敌(捕食类群和寄生类群)多样性指数则以马尾松林较高。从不同林分结构下昆虫多样性的比较来看,混交林内昆虫群落多样性指数波动较小,明显地高于纯林。但不同林分结构下昆虫多样性随水平分布和垂直分层格局而变化,松树北面和东面各样地之间的昆虫群落多样性指数差异显著,而南、西面之间差异较小;树冠层各样地之间的差异达极显著水平,而枯枝落叶层和树干层之间差异不显著。由此,还进一步讨论了混交林中昆虫群落稳定性问题。     

两种相思叶片光合作用对干旱的反应

比较了绢毛相思和大叶相思的叶特性,旱季的田间光合速率和供水短缺对光合速率、气孔传导率和蒸腾速率的影响。绢毛相思的比叶重、单位叶面积的叶绿素含量和叶绿素a/b均较大叶相思高,但叶片含水量略低。绢毛相思的中午时叶片水势为-0.6±0.05MPa,而大叶相思则为-1.18±0.07MPa。绢毛相思叶片水势降低时,叶片鲜重的变化较大叶相思大。旱季10月,两种相思的日平均光合速率相近似,但绢毛相思有较高的气孔传导率和蒸腾速率。干旱处理引起大叶相思叶片水势降低较绢毛相思大。当绢毛相思叶片水势从-0.76MPa降至-1.35MPa,日平均光合速率降低49.4％;而大叶相思,叶片水势从-1.22MPa降低至-2.2MPa,日平均光合速率降低55.0%。大叶相思叶片水势降低的幅度比较大,光合速率降低亦大。     

塞罕坝自然保护区樟子松不同林分类型对昆虫群落多样性的影响

为研究近自然森林经营下的樟子松人工林不同林分类型对昆虫群落多样性的影响,本文以塞罕坝自然保护区内的樟子松纯林与混交林作为研究对象,对5种林分类型(樟子松、樟子松-落叶松、樟子松-白桦、樟子松-山荆子、樟子松-落叶松-白桦-山荆子-山刺玫)中的昆虫多样性进行分析.共获得昆虫标本9617头,隶属于7目70科195种,以双翅目、半翅目和鞘翅目为优势类群.5种不同林分类型中的昆虫物种均比较丰富,且各林分类型之间的昆虫群落结构均处于中等不相似水平,樟子松混交林内的昆虫物种数和个体数均高于纯林,但昆虫群落特征指数在不同林分类型之间无显著差异.主成分分析显示,植食性类群、捕食性类群和寄生性类群是构成昆虫群落结构的主要成分,且捕食性和寄生性等天敌类群对植食性类群的制约作用较强,各林分内昆虫群落结构均具有较高的稳定性.     

桉树人工林物种多样性变化特征

为了探讨大面积人工种植桉树林中植被类型和物种多样性的变化,以云南省西南部56.3万亩桉树人工林及其周围环境为研究区域,通过群落学调查,运用重要值、多样性、丰富度、均匀度等指标,统计分析桉树人工林、次生季风常绿阔叶林(以下简称次生林)和撂荒地3种不同植被类型的结构、种类组成和物种多样性。结果表明,桉树人工林中植被经过一定时间的演替会达到一定的丰富度,植物物种数和个体总数呈现出复杂性变化的特点,但规律性并不明显。桉树林样地中出现植物135种,隶属73科97属,草本层为最发达的一层;次生林样地中出现植物270种,隶属146科189属,乔木层为最发达层;撂荒地样地中出现植物105种,隶属74科104属,无乔木层。以样点9为例,类似立地因子的桉树林乔木层、灌木层和草本层的重要值Iv与其他2种植被类型相比差异较为明显。统计分析显示,桉树林多样性指数D值和H值、均匀度指数J值显著低于次生林(p<0.05),在海拔1700 m以下显著低于撂荒地(p <0.05),而1700m以上略高于撂荒地。桉树(Eucalyptus spp. )对植物群落多样性的影响与造林前的土地利用类型有关,在轮歇的撂荒地和低效灌木林地上发展桉树林不仅可以提供木材或纸浆材资源,而且还能够丰富植被结构和增加植物群落多样性。     

Key characteristics for facilitating Leucaena leucocephala to successfully invade pioneer communities of tropical rain forests

Aims Due to fast-growing and high drought stress tolerance, Leucaena leucocephala has been widely used for afforestation in degraded tropical forests worldwide, but it is also a global invasive exotic species. Studies have shown that fast-growing can help L. leucocephala successfully invade subtropical forests. In this study, we aimed to investigate whether fast-growing and high drought stress tolerance can help L. leucocephala invade tropical rain forests.Methods The pioneer community of tropical rain forest which had been invaded by L. leucocephala in the Baopoling Mountain, Sanya, China was the research object. Through the t-test, we compared the differences in key functional traits that were related to growth rate (photosynthesis rate, stomatal conductance and transpiration rate) and drought stress tolerance (leaf turgor loss point) in both wet and dry seasons between L. leucocephala and eight dominant native species of pioneer community of tropical rain forest. And the principal component analysis (PCA) was used to investigate whether these functional traits can best discriminate between Leucaena leucocephala and the eight dominant native species.Important findings Leucaena leucocephala could be invariably growing fast (photosynthesis rate, stomatal conductance and transpiration rate much higher than native species) from wet to dry seasons and had higher drought stress tolerance (leaf turgor loss point much lower than native species) in the dry season. The results of PCA showed that these functional traits could significantly discriminate between L. leucocephala and the eight dominant native species. Therefore, invariable fast-growing from wet to dry season and high drought stress tolerance in the dry season make L. leucocephala successfully invade pioneer communities of tropical rain forests. In the future, these functional traits can be used to select many native species to perform biological control of L. leucocephala in other tropical forests.