林分结构对桂西南蚬木种群天然更新的影响

研究垂直结构(树冠指数、大树比例、小树比例和树高)及密度因素(基面积、乔木密度、灌木密度、灌木盖度和蚬木比例)对桂西南喀斯特山地典型蚬木种群天然更新的影响.结果表明: 群落平均更新密度为1742～3861株·hm^-2,密度相对较低.垂直结构和密度因素对蚬木幼龄植株个体数影响不显著,对地径和株高生长有一定影响.在垂直结构变量中,树冠指数与蚬木幼苗株高呈显著负相关,与幼苗地径的相关性不显著;大树比例和树高与幼苗的地径和株高均呈显著负相关,小树比例与幼苗地径和株高呈显著正相关.在密度变量中,乔木密度与幼苗地径、株高呈显著正相关;蚬木比例与幼苗地径呈显著负相关.多元回归分析显示,林分结构因子与蚬木幼龄植株个体数的拟合较差(P>0.05),蚬木幼苗的数量分布在一定程度上受到垂直结构的综合影响;林分结构因子模型对蚬木幼苗地径和株高的拟合较好(P<0.01),幼苗地径生长主要受乔木密度影响,株高生长主要受乔木密度和基面积的共同影响.     

北京松山油松林林分结构和地形对幼苗更新的影响

以北京松山国家自然保护区油松林为研究对象,通过分析油松林天然更新与地形因子、林分结构的关联,揭示影响松山油松天然更新的因素。结果表明:油松幼苗数量与海拔呈显著负相关(P0.01);油松幼苗数量在不同坡位间差异显著(P0.05),表现为下坡中坡上坡;幼苗数量与坡度呈显著负相关(P0.01);林分结构中大小树比例与幼苗更新数呈抛物线关系,在大树比例为50%左右达到最低值;林分密度(P0.05)及草本盖度(P0.05)与油松幼苗更新显著关联,幼苗更新数量随着林分密度和草本盖度的增加而增加。     

山东半岛北部黑松海防林幼龄植株生长动态及其种群数量特征

黑松海防林是山东半岛北部海岸带典型的生态系统类型,对于维护沿海地区生态安全具有重要作用。为了对黑松海防林的天然更新动态和生存状况进行评价和预测,在山东半岛北部黑松海防林内设置3个样地,调查黑松幼龄植株的生长动态和种群数量特征。使用查数轮生枝法确定黑松幼龄植株的年龄,以空间代替时间的方法,探讨黑松幼龄植株的生长动态、年龄结构和空间分布特征;以种群生命表及生存分析理论为基础,编绘黑松幼龄植株的时间生命表,绘制存活曲线。结果表明：(1) 3个样地中幼龄植株高生长、基径生长与年龄均分别呈指数函数、直线和二次函数关系;(2) 3个样地黑松幼龄植株年龄结构存在着明显差异,分别表现为纺锤形、残缺型和金字塔型;(3) 幼龄植株主要集中分布在距最近立木0.3～1.2 m,离立木越近或越远幼龄植株均逐渐减少;(4) 对样地Ⅰ和样地Ⅲ黑松幼龄植株 生命表和存活曲线的分析表明,随年龄的增加,黑松幼龄植株生命期望值基本上呈递减趋势,黑松幼龄植株种群存活数也随着年龄的增加而降低;样地Ⅰ和样地Ⅲ黑松幼龄植株种群存活曲线近似于Deevey Ⅱ型,表明2个样地黑松幼龄植株种群处于稳定发展阶段;(5)样地Ⅱ幼龄植株种群结构很不完整,表明该种群属于衰退型,与人为干扰及坡度等有关。     

川西亚高山暗针叶林恢复过程中岷江冷杉天然更新状况及其影响因子

在川西亚高山米亚罗林区海拔3 100~3 600 m阴坡、半阴坡, 以立地条件基本一致的箭竹和藓类林型不同恢复阶段(20~40 a生的箭竹阔叶林、50 a生的箭竹针阔混交林、160~200 a生的箭竹原始暗针叶老龄林; 20~40 a生的藓类阔叶林、50 a生的藓类针阔混交林、160~200 a生的藓类原始暗针叶老龄林)的群落为研究对象, 共设置了50个样方(20 m×20 m), 采用空间代时间的方法分析了岷江冷杉(Abies faxoniana)的天然更新状况, 并采用通径分析法对其影响因子进行分析。结果表明: 箭竹和藓类两种森林类型岷江冷杉幼苗、幼树和小树的密度偏低。对于箭竹林型不同恢复阶段, 岷江冷杉幼苗密度＜幼树密度＜小树密度; 对于藓类林型不同恢复阶段, 藓类阔叶林幼树密度大于幼苗和小树密度, 藓类针阔混交林小树密度大于幼苗和幼树密度, 而藓类原始暗针叶老龄林幼苗密度大于幼树和小树密度。藓类林型岷江冷杉天然更新状况好于箭竹林型。对箭竹林型而言, 影响岷江冷杉天然更新的关键因子为母树密度、倒木蓄积量、箭竹盖度和苔藓层厚度, 其中母树密度和倒木蓄积量对岷江冷杉天然更新起着促进作用, 箭竹盖度和苔藓层厚度对岷江冷杉天然更新起着阻碍作用; 对于藓类林型而言, 影响岷江冷杉天然更新的关键因子为灌木盖度和苔藓层厚度。灌木和苔藓有利于幼苗的发生, 但不利于幼苗向幼树、小树的过渡。     

京杭运河堤坝区域狗獾的栖息地特征

2006年10-11月和2007年10-11月,在京杭运河邵伯-高邮段的西侧堤坝上,采用样方法测定了狗獾3个不同类型栖息地的特征变量和利用强度,结果表明:狗獾主要生活在郁闭度较高的森林中,对泡桐、泡桐-杨树次生林的利用强度显著的高于杨树人工林(P<0.05);多元线性逐步回归分析表明:洞口数主要受灌木密度、大树密度、草本植物盖度、土壤含水率和人为干扰强度的影响(P=0.002),而粪堆数主要受灌木密度、大树密度和人为干扰强度的影响(P=0.012)。整体来看,影响狗獾栖息地选择的因素主要是郁闭度、人为干扰水平有关的因子。     

赤松次生林天然更新幼树数量通径分析

用常规方法对山东半岛赤松次生林天然更新状况进行了为期4年的观测研究。运用电子计算机对原始数据进行了通径分析程序运算。结果表明,林分郁闭度、灌草层总盖度对赤松更新幼树数量的影响最大,二者都以直接效应为主,是影响赤松次生林天然更新最重要的因子。坡度与上层厚度代表地形和土壤条件。对赤松更新幼树的数量的影响小于郁闭度和群落总盖度,二者主要通过影响其它因子而间接作用于赤松次生林的天然更新。赤松林木密度与赤松更新幼树数量的关系不密切,对赤松次生林天然更新的作用较小。赤松林地一般无裸岩,故裸岩面积所占百分比对赤松幼树数量的作用不显著。通径分析能够表明变量之间作用的因果关系,更深刻地揭示变量之间的关系。     

黄龙山林区不同郁闭度对辽东栎种群结构的影响

辽东栎是黄龙山林区主要的建群种,通过典型取样选择16块样地,对其年龄结构、静态生命表、存活曲线、高度级结构、冠幅结构的绘制,研究其在不同郁闭度(0.6、0.7、0.8、0.9)不同坡向(阴坡、阳坡)生境中变化规律。结果表明:辽东栎幼苗数量在郁闭度0.6、0.7、0.8、0.9样地中,分别占全部个体数量的57%、64%、36%、47%,从年龄结构、静态生命表、存活曲线均表明辽东栎幼苗在4个不同郁闭度中比例都是最大的,大树比例次之,幼树小树比例最少,幼树小树是辽东栎更新瓶颈阶段,辽东栎种群存活曲线均属于R.PearlⅢ型,在郁闭度0.7波动最小;从辽东栎种群的年龄结构、静态生命表、存活曲线、高度级结构、冠幅结构等指标综合表现中可以看出辽东栎种群在郁闭度0.7生境优于郁闭度0.6、0.8、0.9生境;辽东栎在阳坡的幼苗、幼树、小树、比例高于阴坡,而大树比例低于阴坡;除高度级a外,阳坡多集中在c、d、e高度级,阴坡高度级多集中在d、e、f;在阳坡冠幅级10以下均有分布,在阴坡冠幅多集中在冠幅级7以下;无论在阳坡还是阴坡,郁闭度0.7更适合辽东栎更新生长,可以作为西北地区抚育间伐的理想条件。     

间伐对日本黑松海岸林更新的影响

为弄清间伐对海岸林内环境因子 ,进而对海岸林天然更新的影响 ,在黑松海岸林内进行了 4种不同强度的块状间伐试验 .林分间伐后 ,对更新状况和环境因子进行了连续观测 .结果表明 ,间伐可以改善林内光环境、提高土壤的含水量、加强空气流动、促进枯枝落叶的分解等 .4 0年生的黑松海岸林 5 0 %间伐处理后 (密度为 15 0 0株·hm-2 ,林冠开阔度 >30 % )不会对海岸林本身造成风害 ,也不会对防护功能产生较大影响 ,但却能为黑松海岸林天然更新提供良好的生态环境 .试验结果证实了间伐产生的林隙内日本黑松的更新规律 ,提出间伐可作为同龄黑松海岸林向复层、异龄海岸林演化的主要经营措施 .     

沙质海岸黑松分枝格局特征及其抗风折能力分析

沙质海岸空间梯度上环境差异较大, 黑松(Pinus thunbergii)在长期的适应过程中树冠结构变化也很大。为揭示黑松树冠结构与环境间的适应机制, 在山东省胶南市灵山湾国家森林公园距海岸线0-50、200-250和400-450 m梯度内各设置1个样带, 记为带I、带II、带III, 采用枝构型的理论和方法, 对黑松的分枝格局进行了研究, 并采用模拟自然风法测定了黑松枝条的抗风折能力。结果表明: 1)在海岸梯度上黑松分枝格局差异较大, 随着距离海岸越来越远, 黑松各级枝的分枝长度、总体分枝率均逐渐增大, 而枝径比和逐步分枝率逐渐减小, 各级分枝角度表现为带I >带III >带II。2)带I树冠背风面与迎风面相比, 分枝长度、分枝角度、分枝数量、枝条干枯率分别是迎风面的1.62、1.38、2.65和0.59倍, 随着距离海岸越来越远, 这种不对称性逐渐减弱, 至带III树冠基本对称。3)海风是影响带I分枝角度偏转、枝条干枯和冠型不对称现象的主要原因。4)带III枝条的抗风折能力高于带I, 且两个样带模拟风速与枝条所承受的拉力之间的关系均符合逻辑斯蒂方程, 相关系数R²均达0.97以上。该研究揭示了不同海岸梯度上黑松分枝格局的形成机制及其抗风折能力, 可为沿海黑松防护林的合理经营提供科学依据。     

桂西南喀斯特山地蚬木幼龄植株的天然更新

分析了桂西南喀斯特山地蚬木幼龄植株的结构特征、空间分布格局和生长动态,以及影响其种群更新的环境因子.结果表明: 该区域的幼龄蚬木种群为稳定型,种群空间分布格局呈集群型分布;幼龄植株的地径和株高生长趋势相同,且地径随株高的增长而增加,实生苗的地径和株高生长受到种群密度的抑制;群落乔木和灌木层对蚬木幼龄植株的更新有重要影响,而草本层的影响不显著;岩石裸露率对蚬木天然更新未产生显著影响,不同坡度、坡位上蚬木幼龄植株的株高和地径的差异极显著,不同坡向植株的密度、株高和地径差异极显著.蚬木的天然更新受到物种的生物学特性,种内、种间竞争,生境异质性及人为干扰等因素的综合影响.     

湖南栎类天然次生林幼树更新特征及影响因子

以湖南典型栎类天然次生林为研究对象,基于51块样地的调查数据,采用k-means聚类分析划分林分类型,研究湖南不同栎类天然次生林幼树更新特征,分析了湖南不同栎类天然次生林幼树更新指标(幼树密度、幼树平均地径、平均高以及平均冠幅)与环境因子、林分因子的相关性,旨在阐明环境因子、林分因子对幼树更新的影响,以期为湖南不同栎类天然次生林的恢复与经营管理提供理论依据。结果表明:(1)利用聚类分析可将研究区内栎类天然次生林划分为5个类型,包括甜槠锥栗混交林(CC)、亮叶水青冈多脉青冈混交林(FC)、石栎樟树混交林(LC)、枹栎甜槠混交林(QC)、青冈栎混交林(CG)。(2)不同类型栎类天然次生林更新幼树优势种分化明显,物种丰富度差异显著(P0.05)。5种不同栎类次生林幼树密度均未超过500株/hm~2,更新情况较差;幼树数量差异显著(P0.05),为亮叶水青冈多脉青冈混交林石栎樟树混交林青冈栎混交林枹栎甜槠混交林甜槠锥栗混交林;生长情况差异显著(P0.05),为青冈栎混交林亮叶水青冈多脉青冈混交林枹栎甜槠混交林甜槠锥栗混交林石栎樟树混交林。(3)相关分析结果显示,不同类型次生林幼树更新的主要影响因子存在差异。甜槠锥栗混交林中幼树密度与腐殖质厚度呈显著负相关(P0.05);幼树平均高与灌木盖度呈显著正相关(P0.05);幼树平均地径与草本盖度、灌木盖度呈显著正相关(P0.05)。亮叶水青冈多脉青冈混交林中幼树密度与海拔、腐殖质厚度、枯落物厚度呈显著正相关(P0.05),与草本盖度呈极显著正相关(P0.01);幼树平均地径与郁闭度呈显著负相关(P0.05);幼树平均高、幼树平均冠幅与坡位呈显著正相关(P0.05)。石栎樟树混交林中幼树密度与坡向、土壤厚度呈显著正相关(P0.05),其余因子对幼树生长无显著影响。枹栎甜槠混交林中幼树密度与郁闭度、乔木密度呈极显著正相关(P0.01),与坡位呈显著负相关(P0.05);幼树平均冠幅与坡度呈显著负相关(P0.05)。青冈栎混交林中幼树平均地径与土壤厚度呈显著正相关(P0.05),与乔木密度呈极显著正相关(P0.01);幼树平均冠幅与灌木盖度呈显著正相关(P0.05)。     

草果种植对植物多样性的影响

从林下植物物种数、株数、乔木盖度、多样性指数等方面,对种植草果的天然林片断与未种植草果的天然林地的植物进行调查与比较分析,结果发现:(1)不同草果种植时间乔灌木层的盖度在20.0%～50.0%之间变动;(2)随着种植时间的延长,乔灌层植物株数明显下降,乔灌层物种数趋向单一,主要保留旱冬瓜作为草果的遮荫树种;(3)天然林的草本层物种数为13种,草果种植到80年后草本层物种数只有8种;草本层株数在草果种植5年后在48～285株间的波动,远低于种植初期;(4)乔灌层Shannon-Wiener指数在草果种植30年降低到0,但草本层Simpson指数在种植草果半年至一年期间多样性指数较低为0.2266～0.33990。虽然5年后稳定在0.4351～0.8062,但普遍低于天然林(0.7681)。为了维持天然林的可持续性和稳定性,建议草果栽培在人工林下进行。     

大明山常绿阔叶林冠层垂直结构与林下植物更新

2009—2011年,在广西大明山常绿阔叶林一个典型坡面的上坡、中坡和下坡分别建立24个20 m×20 m的固定样地,测定不同林冠层次(上层、中层和下层冠高分别为:>8、4～8和0～4 m)的覆盖度并监测林下植物的更新,研究林冠垂直结构的动态变化及其对林下植物更新的影响.结果表明: 随着2008年特大冰冻灾害后森林的恢复,林冠总覆盖度显著增加,从2009年的54.0%提高到2011年的67.4%,不同冠层覆盖度和恢复增长存在显著差异,上层林冠覆盖度显著高于中、下层,而中、下层林冠的恢复增长显著优于上层林冠.林下更新的木本植物共55种,优势科和优势种与现有群落的基本一致.同一年份不同坡位林下更新植物的物种多样性指数差异不显著,但同一坡位不同年份间存在显著差异.不同冠层的覆盖度与更新植物的物种丰富度和多度相关性不显著;中层、下层和林冠总覆盖度与林下更新植物的Shannon指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数呈显著负相关,表明冠层覆盖度显著影响着林下更新,中、下层林冠对林下更新植物多样性的作用更明显.     

Divergent responses of flagship,keystone and resource-limited bio-indicators to forest structure

Bio-indicators are often proposed to set conservation priorities in forest habitat owing to the difficulties of determining forest intrinsic ecological value. Here, we tested the efficacy of a number of potential bird indicator groups in monitoring beech Fagus sylvatica forest status by analyzing their associations with the spatial and structural variables of forest vegetation that indicate key ecological patterns and processes. The density of cavity nesting birds, indicating the presence of limited forest resources (resource-limited indicators), was influenced by tree species diversity, vertical species mingling and diameter, parameters reflecting maturity, gap-dynamic processes, as well as resource and shelter availability. Heterogeneity in shrub species composition, another parameter depending on forest dynamics, was positively associated with the occurrence of Capercaillie, a “flagship” species for forest conservation. The presence of woodpeckers, a “keystone” group that provides shelter and foraging substrate to other organisms, was positively affected by the basal area of standing dead trees that is indirectly associated with natural nutrient availability. These findings suggest that single indicators fail to provide a complete assessment of forest status, and their use in monitoring or managing forest ecosystem need to be contextualized to specific ecological patterns. The combined use of several indicators, representing various taxa, functions and life histories, appears to be preferable, and is logistically feasible if these can be surveyed together. Several indicators would likely display a wider range of sensitivities to the modification of natural processes and permit more comprehensive tracking of forest dynamics than single flagship, keystone or resource-limited indicators.     

浙江天童常绿阔叶林演替阶段共有种的树木构型

树木构型是木本植物为响应光照变化在其空间建造结构上的配置模式和形态体现。研究演替不同阶段共有种构型的变化可以剔除植物谱系的影响, 反映植物构型特征与光资源供给性的关系。该研究在浙江宁波天童、南山和北仑3个次生演替序列上选择了5个演替共有种, 分4个群落高度层级, 对照分析了树高、冠幅深度和面积、枝条伸展方向、基径、叶片盖度和聚集度构型性状随演替的变化, 并分析了与冠幅曝光指数的线性关系。结果表明: 1)随着演替进行, 冠幅厚度和面积、叶片盖度、叶片聚集度和基径逐步增加, 但在个别相邻演替阶段增加不显著; 2)随着演替进行, 植物的垂直枝比例降低, 水平枝比例增加; 3)演替过程中植物冠幅曝光指数在各层级内都呈现出减小趋势; 4)构型性状和植物冠幅曝光指数间存在显著的线性回归关系(p < 0.001)。总之, 随着常绿阔叶林演替进行, 演替共有种构型的变化反映了物种功能类群由阳性先锋植物向耐阴植物的转化, 其中, 植物对光资源的适应是导致构型变化的主要原因。     

Influence of canopy tree size on stand basal area may reflect uncoupling of crown expansion and trunk diameter growth

Abstract A recent article by Midgley and colleagues suggests that large trees give rise to inordinately high stand basal areas because they pack canopy space more efficiently than smaller trees. We argue that this phenomenon bears more relation to the fact that diameter increment is not necessarily accompanied by significant crown expansion during all stages of a tree's life. Using data from a canopy tree population in an old‐growth temperate forest, we found that crown area scaled as roughly the 3/5 power of trunk basal area. Rather than reflecting fixed scaling laws, we suggest that this pattern arises because of limited opportunities for crown expansion in dense stands. Old canopy trees in dense stands can thus accumulate large basal areas without occupying a commensurately large canopy area.     

Indicators of restoration success in riparian tropical forests using multiple reference ecosystems

Forest restoration by planting trees often accelerates succession, but the trajectories toward reference ecosystems have rarely been evaluated. Using a chronosequence (4–53 years) of 26 riparian forest undergoing restoration in the Brazilian Atlantic Forest, we modeled how the variables representing forest structure, tree species richness and composition, and the proportion of plant functional guilds change through time. We also estimated the time required for these variables to reach different types of reference ecosystems: old‐growth forest (OGF), degraded forest, and secondary forest. Among the attributes which follow a predictable trajectory over time are: the basal area, canopy cover, density and tree species richness, as well as proportions of shade tolerant and slow growing species or individuals. Most of the variation in density of pteridophythes, lianas, shrubs and phorophythes, proportion of animal‐dispersed individuals, rarefied richness and floristic similarity with reference ecosystems remain unexplained. Estimated time to reach the reference ecosystems is, in general, shorter for structural attributes than for species composition or proportion of functional guilds. The length of this time varies among the three types of reference ecosystems for most attributes. For instance, tree species richness and proportion of shade tolerant or slow growing individuals become similar to secondary forests in about 40 years, but is estimated to take 70 years or more to reach the OGF. Of all the variables considered, canopy cover, basal area, density, and richness of the understory—by their ecological relevance and predictability—are recommended as ecological indicators for monitoring tropical forest restoration success.     

Composition,structure and diversity of cove forest stands in the Great Smoky Mountains: a patch dynamics perspective

Abstract. Cove forests of the Great Smoky Mountains are North American examples of old-growth temperate forest. Ecological attributes of seven stands were studied using one 0.6 - 1.0 ha plot per stand. Stand basal area (39 - 55 m²/ha) and biomass (326 - 471 Mg/ha) were high for temperate deciduous forest. Density ranged from 577 to 1075 stems/ha. All stands had a mixture of deciduous canopy species. Only rarely did a single species comprise more than half of the stand by density, basal area or biomass. Shade-intolerant species were present at low levels (1 - 5 % of total stand density). A wide range of stem diameters was characteristic of most species. However, some species lacked small stems, indicating discontinuous regeneration. Stands tended to have 10 - 20 tree species per ha and at least five species had biomass levels > 10 Mg/ha, indicating high evenness. Canopy gaps covered 10 % of the total area (2 - 21 % by stand). Gaps and conspecific patches of canopy trees > 0.05 ha in size were infrequent. Spatial analyses revealed a variety of patterns among species at inter-tree distances of 1 to 25 m. When all species were combined, juveniles showed aggregation, and adults were often hyperdispersed. Analyses for individual species confirmed that the mosaic of canopy species is influenced by non-random spatial processes. Adults of several species were aggregated at distances > 10 m. Juveniles of all major species exhibited aggregation. Several species exhibited regeneration near conspecific adults. This pattern suggested limited mobility for such species within the shifting mosaic. A diverse patchwork resulted despite the fact that many species did not exhibit segregation of adults and juveniles. Further understanding of patch dynamics and the potential for compositional steady state in cove forests requires long-term study with spatial data.