辽宁省长白落叶松人工林立地分类研究

利用通径分析(PA)、主成分分析(PCA)、典范分析(CA),筛选影响长白落叶松(Larisolgensis)生长的主导因子和研究地形、土壤、林木三者相互关系。结果表明,坡向、土壤质地、土壤厚度是主导因子;坡向与土壤质地、土厚、土壤有机质密切相关。利用生态学的立地分类方法,将辽宁东部长白落叶松人工林划分为3个立地类型组,14个主要立地类型。阴坡立地类型组有厚层、中层粉砂壤土类型和厚层、中层壤质土类型以及厚层粘壤土类型;半阴、半阳坡立地类型组有厚层、中层粉砂壤土类型,厚层、中层壤质土类型,中层砂质土类型和薄层土立地类型;阳坡立地类型组有厚层、中层、薄层土立地类型。     

东灵山华北落叶松人工林的分布格局及环境解释

应用TWINSPAN、CCA和物种多样性分析,从植物群落、植物种与环境的生态关系等方面研究了东灵山华北落叶松人工林的植被分布格局,并给予合理的环境解释。TWINSPAN分类将华北落叶松人工林分为4个类型,分类结果在CCA二维排序图上得到了较好的验证。样方与物种的CCA排序较好地揭示了该区华北落叶松人工林的分布格局与环境梯度的关系：坡位、坡度、土壤厚度和海拔是影响该区华北落叶松人工林的主导因子。结合物种多样性分析,结果表明东灵山绝大多数华北落叶松人工林生长良好,并根据华北落叶松喜凉湿习性,建议在该区自然分布海拔以下造林时,应优先选择阴坡和半阴坡的中、下位坡。     

东灵山华北落叶松人工林的分布格局及环境解释

应用TWINSPAN、CCA和物种多样性分析,从植物群落、植物种与环境的生态关系等方面研究了东灵山华北落叶松人工林的植被分布格局,并给予合理的环境解释。TWINSPAN分类将华北落叶松人工林分为4个类型,分类结果在CCA二维排序图上得到了较好的验证。样方与物种的CCA排序较好地揭示了该区华北落叶松人工林的分布格局与环境梯度的关系:坡位、坡度、土壤厚度和海拔是影响该区华北落叶松人工林的主导因子。结合物种多样性分析,结果表明东灵山绝大多数华北落叶松人工林生长良好,并根据华北落叶松喜凉湿习性,建议在该区自然分布海拔以下造林时,应优先选择阴坡和半阴坡的中、下位坡。     

山西岚县皇姑梁小流域人工植物群落生态

应用双向指示种分析法（TWINSPAN）和除趋势对应分析（DCA）等数量分析方法,对山西岚县皇姑梁小流域人工植物群落生态关系进行研究,将该人工植被划分为12个群丛,分别位于不同的海拔高度和坡向。分类结果很好地反映了人工植物群落类型及优势种的分布与环境因子的关系,并在DCA二维排序图上得到了较好的验证。DCA排序轴反映了群落土壤含水量、坡向、海拔高度、人工植被恢复时间和物种多样性的梯度变化,表明土壤含水量、坡向、海拔高度、物种类型及其配置模式是影响人工植物群落分布和变化的主要环境因子,不同物种配置模式对群落演替和物种多样性变化有重要影响,油松＋华北落叶松．沙棘、小叶杨＋油松、油松-沙棘、油松-柠条锦鸡儿等组成的乔灌混交林的物种多样性高于柠条锦鸡儿灌木纯林,并且油松＋华北落叶松-沙棘混交林的物种多样性高于小叶杨＋油松混交林,混交林的生态恢复效果优于纯林,并且对该小流域的生态恢复作用明显。华北落叶松适合在该小流域海拔较高的梁坡顶、半阳坡、半阴坡和阴坡生长,小叶杨适合在其海拔较低的沟底、半阳坡和半阴坡生长,而油松、沙棘、柠条锦鸡儿的生态适应性强,可在其不同海拔和坡向生长。人工植物群落的演替进程,遵循地带性植物群落演替规律。随着群落演替,野生植物不断侵入,油松、华北落叶松、小叶杨等人工林郁闭度增加,沙棘、柠条锦鸡儿等逐渐退化,油松、华北落叶松、小叶杨等出现枯枝、死株现象,这是自然稀疏的结果,亟待加强管理。     

山西太岳山好地方典型植被类型土壤理化特征

以山西太岳山好地方林场4种植被类型(草甸、灌丛、华北落叶松人工林、华北落叶松-白桦混交林)0~60 cm土层土壤为研究对象,采取野外定点取样和实验室分析的方法,研究不同植被类型土壤理化性质特征。结果表明:土壤容重和p H值随土层深度的增加而增加;土壤含水量随土层深度增加而减小;不同植被类型间,土壤含水量大小排序为华北落叶松-白桦混交林草甸华北落叶松人工林灌丛;容重为灌丛华北落叶松-白桦混交林华北落叶松人工林草甸;p H值变化规律为华北落叶松-白桦混交林华北落叶松人工林灌丛草甸;土壤有机质、全氮含量随土层深度增加而减小,各土层之间差异显著;全磷和全钾含量各土层间差异不显著;不同植被类型间,草甸土壤有机质、全氮、全磷含量都高于其他3种植被类型,灌丛土壤全钾含量高于其他3种植被类型;土壤有机质与全氮呈极显著正相关;容重与含水量、有机质、全氮呈极显著负相关;p H值与有机质、全氮、全磷呈极显著负相关。     

雪灾对鲁南地区侧柏林的影响

以山东省枣庄市抱犊崮林场侧柏人工林为研究对象,采用典型抽样方法调查了特大雪灾后林木的受灾程度,探讨了坡向、海拔和林分结构特征对受灾程度的影响,以期为人工林雪灾预防提供理论依据。结果表明:侧柏林受灾程度极显著受到坡向和海拔的影响;从坡向看,阳坡受灾程度比阴坡严重;从海拔上看,阳坡高海拔地区比低海拔地区雪害情况严重,但阴坡不同海拔之间雪灾没有显著差异;从林分结构看,阳坡6~18 cm径阶的林木受损情况较严重,而阴坡不同胸径的林木受灾程度无显著差异。相关分析表明,受灾程度与树高呈显著负相关(除阴坡海拔296 m),但与其他林分结构指标的相关性随坡向和海拔的变化而变化。因此,立地条件与林分结构的共同作用是影响该地区侧柏林受灾的主要因素。     

砒砂岩区不同立地类型人工沙棘林下草本物种多样性环境解释

砒砂岩区是黄土高原区水土流失最为严重的地区之一。砒砂岩区沙棘人工林有良好的水土保持功能,沙棘林下草本植物是该人工林生物多样性的重要组成部分。目的是探明砒砂岩区人工沙棘林下草本物种多样性与环境的关系,依据生境条件的差异,沙棘林被划分为7个类型。野外调查记录了各类型所处的地形条件,采用样方法调查了每个样地草本的生物多样性,并取土样测定其养分和水分状况。采用Patrick指数、Pielou指数、Shannon指数、Simpson指数对砒砂岩区不同立地类型人工沙棘林下草本植物进行了物种多样性分析,并通过CCA、PCCA方法研究了物种分布与环境的关系。结果表明:(1)砒砂岩区不同立地类型人工沙棘林下草本层优势种不同,阴坡混交林物种数最多为23种,阳坡混交林Pielou指数最高为0.89,阴坡纯林和混交林Shannon指数均为最高,Simpson指数没有明显差异。(2)影响砒砂岩区人工沙棘林下草本物种的分布的环境因子顺序为地形因子土壤因子灌木层因子,其中坡向、坡度、土壤含水量、土层厚度、郁闭度、混交结构所占解释量较大。本研究可为当地沙棘人工林生物多样性保护和植被建设提供基础数据。     

刺槐根系对深层土壤水分的影响

对黄土高原主要造林树种刺槐根系及其林地土壤水分进行调查和监测,结果表明,在阴坡立地上,刺槐细根在距树干2.0 m范围内的水平分布无明显差异,最大分布深度均为2.0 m;而阳坡立地上刺槐细根在距树干0.5 m处的垂直分布深度可达2.0 m,且阴坡立地上细根密度特征值明显大于阳坡.根系对土壤深层水分的影响范围因不同立地条件下根系分布空间差异而不同,在阳坡立地上,刺槐根系对深层土壤水分的影响深度可达2.7 m处的土层,而在阴坡立地上,这种影响范围可达3.3 m处的土层.     

立地和龄组对四川省柏木人工林叶生态化学计量特征的影响

研究四川省柏木人工林叶C、N、P化学计量特征及其对立地变化与龄组的响应,对深入理解各龄组柏木叶在不同立地类型中的养分分配格局有重要意义。为确定立地和龄组对柏木人工林叶化学计量特征的影响,对柏木人工林主要分布区70个标准地进行立地分类,采集幼龄林、中龄林和近熟林柏木叶测定其C、N、P含量。结果显示:(1)研究区共划分为2个小区、4个组、8个亚组及17个立地类型。(2)四川省柏木人工林平均叶C、N、P含量分别为(550.55±18.08)g·kg~(-1),(9.39±0.20)g·kg~(-1),(0.95±0.12)g·kg~(-1),C∶N,C∶P,N∶P分别为58.70±3.04,583.68±44.59,9.93±0.37,均受立地与龄组的显著影响(P0.05)。(3)同一龄组内,与N、P含量相反,叶C含量、C∶N、C∶P在山地小区显著高于丘陵小区;各小区内酸性紫色土组显著高于石灰性紫色土组;丘陵小区各组内坡下部亚组显著高于坡中上部和坡顶台地亚组,且厚土层类型显著高于中土层类型;山地小区酸性紫色土组内阳坡亚组显著高于阴坡亚组,且沟槽类型显著高于坡地、脊梁类型。(4)同一立地内,从幼龄林到近熟林柏木叶C含量、C∶N和C∶P不断上升,N、P含量不断下降,柏木生长可能受N限制且生长前期更明显。综上所述,建议柏木造林选地以山地阳坡沟槽或丘陵坡下部土层较深厚的酸性紫色土为佳,生长前期施N肥以缓解可能受到的营养限制。     

子午岭林区人工与天然油松林(Pinus tabulaeformis)养分库和碳库特征

为了揭示黄土高原地区人工油松林自然化发育过程中的植物叶片与土壤养分库和碳库的变化规律,采用典型样地法,以子午岭林区天然油松群落为参照,选择了不同立地条件的人工油松林,分别对其土壤的氮库、碳库及植物叶片养分库和碳库进行了分析.结果表明,该区油松针叶C、N、P的含量平均值分别为(499.5±63.75)mg/g、(8.53±0.50)mg/g和(0.94±0.64)mg/g,叶片C含量大小依次为阳坡天然林>阴坡天然林>阴坡人工林>阳坡人工林,阳坡人工林叶片N、P含量显著高于阳坡天然林.不同立地条件下油松林叶片C/N、C/P差异显著,叶片N、P和N/P均达到极显著水平,但是叶片C含量差异不显著.油松叶片C含量与N、P含量均呈极显著负相关,N和P之间的呈显著正相关.不同立地的油松林除40～60cm土层土壤C、N含量无显著差异外,0～20cm和20～40cm两个土层的人工林土壤C、N含量显著高于天然林,同时阳坡人工林土壤C、N含量显著高于阴坡人工林.0～20cm、20～40cm两个土层土壤C含量与N含量均呈极显著正相关,与植物N、P均呈显著正相关.子午岭林区阳坡的人工油松林不仅叶片养分含量较高,而且林地土壤是该区土壤的最大养分库和碳库.     

立地类型对张广才岭天然白桦林生态系统碳储量的影响

运用相对生长方程与碳/氮分析方法,测定了我国温带张广才岭7种立地类型(阳坡上、中、下坡位和阴坡上、中、下坡位及谷地)天然白桦林的生态系统碳储量(植被与土壤)及植被净初级生产力与年净固碳量,揭示立地类型对温带天然白桦林生态系统碳库及其固碳能力的影响规律。结果表明:1白桦林植被碳储量((76.28±18.11)—(115.57±5.59)t C/hm~2)在阴、阳坡的上坡位和下坡位显著高于谷地35.1%—51.5%(P0.05),阴、阳坡中坡位高于谷地但差异性不显著(32.5%—33.6%,P0.05);2其土壤碳储量((81.53±6.15)—(181.90±21.62)t C/hm~2)在阳坡各坡位显著高于阴坡中、下部与谷地24.0%—123.1%(P0.05),阴坡上、中部显著高于阴坡下部和谷地36.0%—81.2%(P0.05);3其生态系统碳储量((174.57±20.27)—(282.96±17.92)t C/hm~2)在阳坡各坡位显著高于阴坡中、下坡位与谷地14.1%—62.1%(P0.05),阴坡上、中坡位显著高于阴坡下坡位与谷地19.5%—48.1%(P0.05);4其植被净初级生产力((6.98±1.60)—(9.59±0.69)t hm~(-2)a~(-1))在阴、阳坡上坡位显著高于阴坡中坡位34.2%—37.4%(P0.05),其他4个立地类型高于阴坡中坡位但差异性不显著(8.5%—20.6%,P0.05);5其年净固碳量((3.26±0.74)—(4.56±0.36)t C hm~(-2)a~(-1))在阳坡上坡位显著高于阴坡中坡位39.9%(P0.05),其他5个立地类型高于阴坡中坡位但差异性不显著(9.2%—30.4%,P0.05)。因此,张广才岭天然白桦林的生态系统碳储量及其固碳能力均存在着明显的立地分异规律性,故在评价与管理我国温带白桦林碳汇时应考虑立地类型影响。     

喀斯特退化天坑阴坡阳坡壳斗科植物的功能性状特征

喀斯特退化天坑的负地形生境中阴坡和阳坡的局域环境具有显著差异,导致植物群落类型差异明显。本研究以云南沾益退化天坑深陷塘为例,探究退化天坑阴坡与阳坡壳斗科植物功能性状特征,有助于揭示天坑的物种多样性保护库价值。结果表明: 阴坡土壤营养物质含量高于阳坡,阴坡壳斗科植物的叶面积、比叶面积和叶干重显著大于阳坡,叶厚度显著小于阳坡,叶干物质含量小于阳坡;阴坡壳斗科植物功能性状的主要环境影响因子是土壤全钾和土壤含水量,全磷是阳坡的主要环境影响因子。阴坡的叶功能性状变异程度小于阳坡,主要是以改变叶干重增加植物体内光合速率和碳积累能力的方式适应阴坡生境;阳坡通过保持较小比叶面积,增加叶面积变异程度来获得更多的资源。退化天坑深陷塘阴坡植物群落演替速度明显快于阳坡,壳斗科植物优势在阴坡逐渐减小,在阳坡仍是优势建群种。     

坡向和海拔对高寒草甸山体土壤水热和植物分布格局的定量分解

为明晰坡向和海拔对山体土壤水热和植物分布格局的影响,以青藏高原东北缘山体高寒草甸为研究对象,利用回归分析、典型相关分析(CCA)排序和方差分解等方法,对阶地与同一山体不同坡向和海拔的189个样方内土壤温湿度和植物分布进行分析和定量分解.结果表明: 阴坡物种丰富度最高,阶地最低.随海拔升高,阴坡和山脊物种丰富度先增加后降低,而阳坡物种丰富度呈线性增加.阳坡土壤温度最高,不同坡向0～20 cm土层土壤温度随海拔升高基本不变;阴坡土壤湿度最高,不同坡向0～30 cm土层土壤湿度随海拔升高而增加.方差分解表明,在0～30 cm土层中,坡向和海拔共解释土壤温度变化的100%,土壤湿度变化的51.8%.坡向单独解释土壤温度变化的72.2%,贡献率最高;海拔单独解释土壤湿度变化的51.8%,贡献率最高.大多数植物倾向分布于中等海拔的阴坡与山脊之间.阴坡以莎草科为主,阳坡以禾本科为主,山脊为过渡地带.莎草科、禾本科和豆科主要分布于低海拔区.坡向和海拔共解释了山地植物多度变化的28.6%,坡向单独解释19.9%,贡献率最高.在山地高寒草甸生态系统,综合考虑小尺度地形造成的土壤及植物分布格局差异的基础上,在进行生产与生态恢复的分区管理时,应优先考虑坡向造成的土壤和植物差异.     

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华北落叶松人工林不同林分类型对昆虫群落多样性的影响,以塞罕坝自然保护区内的华北落叶松纯林和混交林作为研究对象,对6种不同林分类型中的昆虫群落结构进行了研究。共获得昆虫标本9542头,隶属于7目,68科,187种,以双翅目、半翅目和鞘翅目为优势类群。研究结果表明:6种林分类型中的昆虫在物种和个体数上存在差异,相似性分析显示群落结构均不相似;群落多样性指数分析表明华北落叶松纯林和其它类型的混交林均具有较高的丰富度指数和多样性指数;主成分分析表明各林分类型中捕食性类群和寄生性类群是影响昆虫群落结构的主要因素,且捕食性类群和寄生性类群对植食性类群的控制作用较强;稳定性分析显示6种林分类型昆虫群落结构均具有较高的稳定性。     

林地枯落物最佳蓄积量确定方法的探讨

本文根据最优化理论原理,在综合考虑森林枯落物抑制土壤蒸发、控制土壤侵蚀及影响土壤矿质层温度三个主要的生态因子的前提下,提出了确定林地枯落物最佳蓄积量的方法。研究工作中,依此确定出华北落叶松人工林和辽东栎林地的枯落物最佳蓄积量分别为16.0吨/公颐和10.5吨/公顷。通过改变模型中的参数,本方法可用于任何立地环境中去。     

川西亚高山森林恢复的空间格局分析

以米亚罗林区为例,利用森林样地调查和遥感影像解译方法,通过森林植被图与数字地形的叠加,分析了川西亚高山森林大规模采伐和更新后,主要森林植被类型外貌与起源之间的联系,以及各类型分布的地形分异规律和空间格局.结果表明,大规模采伐和更新后,森林植被类型的外貌与起源相关,老龄针叶林为保留下来的原始林,中幼龄针叶林为人工林,落叶阔叶林为天然次生林,而针阔混交林中既有天然次生的成分,也有人工、天然更新共同作用的成分.海拔2 800~3 600 m是米亚罗的主要伐区,森林恢复表现出坡向分异:人工更新的中幼龄针叶林主要分布于阳坡、半阳坡;落叶阔叶林和针阔混交林受天然更新的影响,主要分布于阴坡、半阴坡.老龄针叶林主要保留在海拔3 600 m以上.恢复过程中各种森林植被类型镶嵌分布,景观破碎化严重.     

川西亚高山森林恢复的空间格局分析

以米亚罗林区为例,利用森林样地调查和遥感影像解译方法,通过森林植被图与数字地形的叠加,分析了川西亚高山森林大规模采伐和更新后,主要森林植被类型外貌与起源之间的联系,以及各类型分布的地形分异规律和空间格局.结果表明,大规模采伐和更新后,森林植被类型的外貌与起源相关,老龄针叶林为保留下来的原始林,中幼龄针叶林为人工林,落叶阔叶林为天然次生林,而针阔混交林中既有天然次生的成分,也有人工、天然更新共同作用的成分.海拔2 800～3 600 m是米亚罗的主要伐区,森林恢复表现出坡向分异:人工更新的中幼龄针叶林主要分布于阳坡、半阳坡;落叶阔叶林和针阔混交林受天然更新的影响,主要分布于阴坡、半阴坡.老龄针叶林主要保留在海拔3 600 m以上.恢复过程中各种森林植被类型镶嵌分布,景观破碎化严重.     

黄土高原不同立地条件下人工刺槐林土壤水分变化规律研究

对黄土高原不同立地类型、年生长季中不同生长时期的11龄人工刺槐林地土壤含水量变化规律进行了研究。结果表明,尽管黄土高原土壤水分属于亏缺型,但不同立地条件之间,在年生长季中,从生长初期到生长末期,人工刺槐林地土壤含水量是有差异的,其含水量从大到小为：半阴坡＞半阳坡＞阳坡。不同土层深度之间,0-40cm、40—100cm、100—220cm三个土层土壤含水量容易受立地条件、年生长时期的影响。在年生长季中,从生长初期到生长末期,各立地类型除0-40cm土层土壤含水量有回升外,其它土层土壤含水量都有所下降,而并未得到补偿。年生长季内,不同生长时期,土壤含水量变化的速度不同,生长初期和生长旺季的规律饱似,但速度出现负的最大和正的最大所在的土层深度不同,速度递增和递减所在的土层深度也不同,生长末期速度均为正值,表层最大,随土层深度的加深,速度递减,但到460-600cm处速度略有增加。     

六盘山华北落叶松土壤有机碳沿海拔梯度的分布规律及其影响因素

以六盘山自然保护区华北落叶松林地土壤（海拔范围为1800-2700 m）为研究对象,选取1900、2100、2300、2500 m 4个海拔梯度,研究华北落叶松林土壤有机碳含量、有机碳密度沿海拔梯度的分布规律及其影响因素,以期为准确估算华北落叶松林土壤有机碳储量及其固碳效益评价提供科学依据。结果表明：（1）六盘山不同海拔梯度华北落叶松林土壤粒径范围主要集中在粗粉粒、细粉粒和极细砂粒,粘粒含量最少,不足1%。林地土壤呈中性或弱碱性,pH均值范围为6.74-8.19;除土壤pH外,其他土壤理化指标沿海拔梯度的分布差异不显著（P>0.05）。（2）在1 m的标准土壤剖面内,土壤有机碳含量变化范围为15.80-35.45 g/kg,总有机碳密度的分布在21.34-42.28 kg/m²,且深层（40-100 cm）土壤有机碳含量及其密度在各海拔梯度内的变异程度大于表层土壤。（3）随着海拔的升高,土壤有机碳含量及其密度的表聚现象逐渐不明显;同一海拔高度,土壤有机碳含量和碳密度均随土层深度的增加而逐渐降低;同一土层深度土壤有机碳含量及其密度均随海拔的升高呈先增加后减少的趋势,而在整个土壤剖面上,土壤有机碳含量及其密度在较低海拔区域（小于2100 m）的变异程度较大。（4）冗余分析（RDA）表明：土壤理化性质可以解释华北落叶松林土壤有机碳含量及其密度81.02%的变异,其中电导率是影响华北落叶松土壤有机碳沿海拔梯度变异的主导因子,占环境因子总解释量的67.4%。     

海拔高度对江油地区杉木人工林群落结构和物种多样性的影响

物种多样性是群落功能复杂性和稳定性的重要量度指标,海拔高度是影响物种多样性的重要因素。该实验采用典型样地法,在800~900m(低海拔)和1 100~1 200m(高海拔)2个海拔高度分别取4个20m×20m的样地,对江油地区的杉木人工林群落结构和物种多样性进行研究,采用物种丰富度指数(D)、Shannon-Wienner多样性指数(H)、Simpson优势度指数(H′)和均匀度指数(Jsw)来综合衡量不同海拔杉木人工林群落的物种多样性。结果表明:(1)组成江油杉木人工林的物种共计205种,分属66科177属;低海拔地区乔木7种,灌木54种,草本47种;高海拔地区乔木10种,灌木60种,草本41种。(2)低海拔和高海拔的木本植物组成无明显差异,草本层的物种组成有明显差异。(3)群落各层次的物种多样性指数在低海拔和高海拔都表现为:灌木层草本层乔木层,乔木层的各项指数最低;物种多样性指数随海拔升高在特定区间内表现出一定规律性,D、H和Jsw值总体上呈高海拔低海拔,H′则相反,表明高海拔杉木人工林物种多样性和物种在群落中分布的均匀度都有增加的趋势,这与高海拔受人为干扰较轻以及环境因子的变化等密切相关。