辽东山区长白落叶松人工林天然更新障碍分析

通过对辽东山区不同间伐强度下长白落叶松林内种子库,种子萌发,幼苗出现、成活与生长的观测,分析了长白落叶松天然更新的主要影响因素.结果表明:40年生落叶松人工林的种子雨中,有30%的种子有活力,可以满足天然更新的需要;土壤种子库的种子主要分布在枯枝落叶层,4月下旬林内种子开始萌发,6月幼苗数量达到最大,幼苗累计出现率与间伐强度(光照)之间无显著相关,只受到地被物的影响;随间伐强度的增加,幼苗平均存活率提高,但林下幼苗生长缓慢,苗高均不超过6 cm;林内当年幼苗9月全部消失,没有超过1年生的幼苗,但皆伐迹地的更新幼苗存活较多、生长良好.初步确定地被物和光照是辽东山区长白落叶松天然更新的主要障碍因子.     

间伐强度对华北落叶松天然更新的影响

以山西庞泉沟自然保护区华北落叶松纯林为对象,设置5个间伐强度(5%、25%、45%、65%、85%),利用相关性分析,构建间伐强度-林下生境-天然更新的结构方程模型,分析间伐强度对华北落叶松天然更新的影响机制。结果表明：中度间伐(45%)和强度间伐(85%)林地的更新指数明显大于其他间伐强度并且差异显著。构建的结构方程模型适配度良好,间伐强度对各因子的影响依次为：土壤碱解氮(-0.564)>更新指数(0.548)>土壤容重(-0.462)>母树平均高度(-0.348)>草本植物盖度(-0.343)>土壤有机质(0.173)>枯落物未分解层厚度(-0.146)>土壤全氮(0.110),间伐强度对更新指数有正向影响,这种影响主要通过调整母树高度、加速枯落物分解、改善土壤理化性质,间接促进华北落叶松天然更新。抚育间伐能够有效改善更新苗的生存环境,在后续森林经营中从华北落叶松天然更新的角度考虑,间伐强度选取中度间伐(45%)和强度间伐(85%)更为合理。     

林分结构对烟台黑松海岸防护林天然更新的影响

为阐明黑松(Pinusthunbergii)海岸防护林天然更新的影响机制,在对烟台2个典型样地6条样带共60个样方(10m×10m)调查的基础上,采用拟合模型和多重回归分析技术,探讨林分结构指标中,垂直结构(树冠指数、小树比例和大树比例)和密度因素(基面积、郁闭度和灌木盖度)对黑松种群天然更新的影响。结果表明在垂直结构变量中,树冠指数(CI)与幼龄植株个数之间存在典型的抛物线关系,在CI5-6范围内,幼龄植株个数达到最高;幼龄植株个数与小树比例关系较弱,但与大树比例表现出显著的正线性关系。在密度变量中,幼龄植株随着郁闭度的增加,个体数呈上升趋势,而随着灌木盖度的增加,则表现出显著的下降倾向;幼龄植株个数与基面积关系不明显。幼龄植株个体数变化取决于垂直结构变量CI和密度变量郁闭度和灌木盖度共同作用的影响。理解这些更新规律,是黑松海岸防护林可持续管理的前提。     

海南岛木麻黄林林下植物天然更新影响因素的研究

木麻黄海防林是海南岛重要的海岸生态屏障,天然更新对其持续发挥防护功能具有重要意义。调查发现海南岛大多数木麻黄林林下天然更新困难,然而却存在局部更新良好的现象。为了探究天然更新存在巨大差异的原因,并为促进海南海防林由人工林向近自然林转化提供一定的理论基础,通过分析不同林地更新质量的差异,研究影响木麻黄海防林林下天然更新的主要影响因素。该研究在海南岛木麻黄海防林中共设置73块临时样地,采用方差分析和相关分析等统计方法,分别研究林地所属气候区、林分条件、土壤因子和凋落物累积量对天然更新质量和密度的影响。结果表明:(1)湿润气候区的木麻黄林下更新要显著优于半干旱区;(2)木麻黄林分密度与更新密度和草本盖度存在显著负相关,但林分条件其他因子对更新影响不大;(3)不同更新质量样地的土壤pH和养分均无显著性差异,但铵态氮对幼苗、有机质对幼树的更新存在一定的促进作用;(4)凋落物的累计整体不利于天然更新的进行。结果说明气候因子、木麻黄林分密度、木麻黄凋落物积累量是木麻黄海防林林下植物天然更新的主要影响因素。     

海南甘什岭白藤土壤种子库特征及幼苗更新能力

为探究海南甘什岭地区白藤土壤种子库的储备状况及幼苗更新能力,按公里网格设置样地30块(20 m×20 m),于各样地内沿对角线设置7个1 m×1 m小样方,对白藤种子和天然更新幼苗(≤40 cm)的分布状况进行调查,比较不同样地环境条件下种子储备和幼苗更新能力的大小,并采用随机森林方法,对影响种子和幼苗数量的立地环境因子进行分析。结果表明:甘什岭地区白藤土壤种子分布不均匀,土壤种子库种子主要集中在枯落物层;白藤更新幼苗中Ⅰ级(0~9 cm)幼苗占比最高,达61.63%,是更新幼苗的主体,但Ⅰ级幼苗、Ⅱ级幼苗间的转化率较低(39.18%),是制约白藤幼苗天然更新关键环节;立地环境因子中,林冠高度、林分郁闭度、凋落物厚度和林分密度是影响种子分布和幼苗数量的主要环境因子;总之,在自然状态下,白藤天然更新能力不足,应采用人工干预和调控措施促进更新;在白藤更新抚育过程中,应通过林内疏枝除冠、间苗等措施,调节立地环境因子,改善种子的着地环境,提高白藤幼苗转化率,达到促进白藤自然更新的目的。     

海南甘什岭白藤土壤种子库特征及幼苗更新能力

为探究海南甘什岭地区白藤土壤种子库的储备状况及幼苗更新能力,按公里网格设置样地30块(20 m×20 m),于各样地内沿对角线设置7个1 m×1 m小样方,对白藤种子和天然更新幼苗(≤40 cm)的分布状况进行调查,比较不同样地环境条件下种子储备和幼苗更新能力的大小,并采用随机森林方法,对影响种子和幼苗数量的立地环境因子进行分析。结果表明:甘什岭地区白藤土壤种子分布不均匀,土壤种子库种子主要集中在枯落物层;白藤更新幼苗中Ⅰ级(0～9 cm)幼苗占比最高,达61.63%,是更新幼苗的主体,但Ⅰ级幼苗、Ⅱ级幼苗间的转化率较低(39.18%),是制约白藤幼苗天然更新关键环节;立地环境因子中,林冠高度、林分郁闭度、凋落物厚度和林分密度是影响种子分布和幼苗数量的主要环境因子;总之,在自然状态下,白藤天然更新能力不足,应采用人工干预和调控措施促进更新;在白藤更新抚育过程中,应通过林内疏枝除冠、间苗等措施,调节立地环境因子,改善种子的着地环境,提高白藤幼苗转化率,达到促进白藤自然更新的目的。     

不同间伐强度对辽东栎林群落稳定性的影响

对黄土高原地区近自然经营间伐强度为13.4%(弱度间伐)和30.0%(强度间伐)的辽东栎林进行样地调查,并以未间伐林为对照,研究间伐后第5年建群种的更新潜力、林地生产力、土壤肥力和物种多样性;应用模糊数学中的隶属函数方法对辽东栎林群落稳定性进行评价.结果表明：与对照相比,弱度和强度间伐使辽东栎林地的更新潜力分别提高了14.2%和20.2%;立木蓄积量分别减少了9.0%和23.8%,但灌木生物量分别增加7.3%和12.2%,草本生物量分别增加10.5%和31.6%.间伐样地的土壤肥力和物种多样性指数均高于未间伐样地.辽东栎林群落稳定性表现为：强度间伐＞弱度间伐＞未间伐.近自然经营采伐强度30.0%更适合黄 土高原地区辽东栎次生林的抚育管理.     

间伐对马尾松人工林林下植物多样性的动态影响

探究不同间伐强度对马尾松人工林林下植物多样性的动态影响,为马尾松人工林的可持续经营提供理论依据。本研究以南京无想山国家森林公园内20年生马尾松人工林样地为对象,于间伐1年、5年和15年后对4种间伐处理(对照,无间伐;轻度间伐,25%;中度间伐,45%;重度间伐,65%)林下植物多样性进行调查。结果表明：(1)间伐1年、5年和15年后,林下植物种类分别为36、42和60种;与间伐1年后相比,5年后林内植物新增加20种,其中包括5种更新乔木;与间伐5年后相比,15年后林内植物新增加26种,其中包括7种更新乔木。(2)间伐1年后,重度间伐中林下植物种类最多,主要有菝葜(Smilax china)、白檀(Symplocos paniculata)、山莓(Rubus corchorifolius)等;间伐5年和15年后,不同间伐强度下林下植物的种类均有所提高,在中度间伐中出现最高值,同时,榉树(Zelkova serrata)、苦楝(Melia azedarach)、榔榆(Ulmus parvifolia)等乡土树种逐渐出现。(3)随间伐时间的增加,灌木和草本的丰富度指数和多样性指数均显著增加(...     

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。     

卧龙自然保护区针阔混交林林隙更新规律

卧龙自然保护区五一棚大熊猫野外观测站周围的针阔混交林由于历史原因破坏严重,长期以来自然恢复较差。为调查该区林隙更新的现状及其影响因素,作者采用林隙样线调查方法研究了该区针阔混交林林隙更新规律。结果显示,历史上的自然干扰与人为干扰共同影响着该区林隙更新的格局和特征,林隙天然更新受环境因素制约,更新规律表现为:更新幼苗的种类较形成木的种类丰富,更新乔木幼苗的优势度排序与形成木不同;林隙主要树种的更新受各类环境因子的影响而存在差异,桦木(Betula spp.)更新受地形影响较大,岷江冷杉(Abies faxoniana)受土壤因素影响显著,杜鹃(Rhododendron spp.)更新则受地形因子和林隙形成木的特征影响显著;更新物种的多样性指数均表现出受土壤因子的影响显著。由此推测,林隙大小并非影响该区林隙更新的关键因素,而土壤因素可能是制约优势树种天然更新和更新物种多样性的重要原因之一。     

Regeneration of a Coastal Pine (Pinus thunbergii Parl.) Forest 11 Years after Thinning,Niigata, Japan

To examine the effects of thinning intensity on wind vulnerability and regeneration in a coastal pine (Pinus thunbergii) forest, thinning with intensities of 20%, 30% and 50% was conducted in December 1997; there was an unthinned treatment as the control (total 8 stands). We re-measured the permanent sites to assess the regeneration characteristics 11 years after thinning. In the 50% thinned stand, seedlings aged from 2 to 10 years exhibited the highest pine seedling density and growth. The age composition ranged from 1–3 years with densities of 9.9 and 5.1 seedlings m⁻² in 30% and 20% thinned stands; only 1-year-old seedlings with a density of 6.1 seedlings m⁻² in the unthinned stand. Similar trends were found for the regeneration of broadleaved species such as Robinia pseudoacacia and Prunus serrulata. We speculate that the canopy openness and moss coverage contributed to the regeneration success in the 50% thinned stand, while the higher litter depth and lack of soil moisture induced the regeneration failure in the unthinned stand. The stands thinned at 20% or 30% were less favourable for pine regeneration than the stands thinned at 50%. Therefore, thinning with less than 30% canopy openness (20% and 30% thinned stands) should be avoided, and thinning at higher than 30% canopy openness (50% thinned stand, approximately 1500 stems ha⁻¹ at ages 40–50 years) is suggested for increasing regeneration in the coastal pine forest. The implications of thinning-based silviculture in the coastal pine forest management are also discussed. The ongoing development of the broadleaved seedlings calls for further observations.     

Climate and forest management affect 15N-uptake,N balance and biomass of European beech seedlings

We investigated the effect of (a) different local climate and (b) thinning of the forest canopy on growth and N status of naturally regenerated European beech seedlings in a beech forest on shallow rendzina soil in southern Germany. For this purpose, a ¹⁵N-tracing experiment was conducted during the growing season of the year 2000 with beech seedlings growing on a warm, dry SW-exposed site and a cooler, moist NE-exposed site, and in a thinned and a control stand at each site. Biomass, ¹⁵N uptake and partitioning and total N concentrations of beech seedlings were determined. Site and thinning produced clear differences, particularly at the end of the growing season. Biomass and cumulative ¹⁵N uptake of beech seedlings then increased due to thinning on the NE site and decreased on the SW site. Total N concentrations in leaves, roots and stems of beech seedlings responded similarly. Therefore, growth and N status of beech seedlings are found to be favoured by thinning under cool-moist conditions. However, under higher temperature and reduced water availability—conditions that are prognosticated in the near future—thinning reduces N uptake and plant N concentration and, thus, impairs N balance and growth of beech regeneration.     

Impacts of streaked shearwater (Calonectris leucomelas) on tree seedling regeneration in a warm-temperate evergreen forest on Kanmurijima Island,Japan

The ground vegetation of an evergreen broad-leaved Persea thunbergii-dominated forest on Kanmurijima Island has been heavily damaged by a ground-burrowing seabird, the streaked shearwater (Calonectris leucomelas). To clarify the effects of seabird trampling and burrowing on the recruitment of tree seedlings, 22 paired quadrats, protected and unprotected against seabirds, were laid out under various degrees of canopy coverage, ranging from heavy- to light-shade. Protection from seabird activities resulted in an increase in species richness of tree seedlings. Seabird activities had a significant effect on tree seedling diversity, while canopy coverage was shown to be important for herbaceous species diversity. Though seedling emergence of Persea thunbergii, the evergreen canopy dominant, was not affected by seabird activities and canopy coverage, that of Mallotus japonicus, a deciduous pioneer tree, was negatively affected by the both factors. Seabird activities and evergreen heavy-shade canopy negatively affected seedling survivorship of both species. Low survivorship in seedlings of the canopy species may doom the present-day warm-temperate evergreen forest of Persea thunbergii on the island. Mechanical impacts of trampling and burrowing and the resulting soil erosion may play an important role in forest regeneration and dynamics.     

间伐强度对秦岭南坡栓皮栎天然林种群更新的影响

2006年5月和2011年8月,以秦岭南坡商洛地区近自然经营的不同间伐强度(30%、20%、10%)下栓皮栎天然林为对象,未间伐林分为对照,分析了间伐前后林分的生长情况,以及间伐5年后种群更新、物种多样性和土壤肥力等指标的变化,并对抚育间伐后的林地更新、群落发育等效果进行综合评价.结果表明: 1～6年生栓皮栎幼苗个体数量随着间伐强度的增加而增加,6年生以后的幼苗数量在各间伐强度下无显著差异;间伐10%、20%和30%样地的种群更新潜力分别比对照提高10.8 %、28.5%和32.9%;间伐促进了乔灌层植株(尤其是喜光植物)胸径、树冠以及灌木层植株树高的增加,且随着间伐强度的增加,其促进作用越来越显著;间伐后林地的物种多样性和土壤肥力得到改善,表现为间伐30%>20%>10%>对照样地.在栓皮栎郁闭度≥0.85的天然林中,间伐强度30%(郁闭度保留0.6)更有利于其可持续发育.     

黄土高原刺槐林间伐改造研究

通过对 9年生刺槐 (Robiniapseudoacacia)林以 3种不同保留密度进行间伐改造 ,并对其林内光照、温度和土壤水分环境因子以及林下植被层生物多样性、生产力和林冠层林木的生长情况与原林分进行对比分析 .结果表明 ,间伐改造能改善林木及林下植被层生长发育的环境条件 ,促进林下植被层生物多样性和生物产量的提高 ,增加林木的生产能力 .间伐保留密度达到 1110株·hm-2 时 ,在整个生长季 ,林地土壤水分比原林分提高约 40 %,不仅林下植被层的生物多样性和生物量有大幅度提高 ,而且林冠层林木的生产力达到较高水平 ;如果继续加大间伐强度 ,林下植被层和林木个体的生长已达到最大极限 ,将不再提高 .因此 ,1110株·hm-2 左右的保留密度是可考虑的间伐强度 .     

沿海基干林带结构调控对林分冠层结构参数及林地土壤的影响

以上海浦东沿海水杉基干林带为研究对象,分析水杉林分间伐以及间伐后林下套种其他树种构建复层林2种结构调控措施下林分冠层及林地土壤的变化。结果表明:间伐和复层林构建可显著促进上层乔木树高和胸径的生长,也有助于林下乔灌木和草本植物的发育;未间伐水杉林带LAI最高,其次为复层林带,间伐林分最低。各林分林隙分数的分布特征与LAI相反;3种林分土壤全N、全P和速效K含量差异不显著,而间伐林和复层林土壤速效P、水解N和有机质含量比未间伐林有进一步改善,但间伐林分和复层林带之间土壤养分状况没有显著差异;林分结构调控增加了0～50cm土壤有机碳储量,其中以0～15cm土层有机碳密度最高。复层林带和间伐林土壤呼吸速率比未间伐林分别提高了42%和33%。     

雪灾干扰后林冠开阔度对黄心树幼苗更新的影响

幼苗更新是森林更新的关键过程,而林窗对于植物幼苗更新、生长及最终存活具有重要影响。极端气候事件会使森林在短时间内形成大量林窗,从而显著影响林内幼苗更新和存活。本研究以2015年雪灾后云南省哀牢山中山湿性常绿阔叶林优势种黄心树(Machilus bombycina)幼苗为对象,对194个1 m×1 m样方中的幼苗生长和死亡动态进行为期4年的监测,利用线性混合模型(LMM)和广义线性混合模型(GLMM),分析林冠开阔度对幼苗高度相对生长率、叶片相对增长率、新增率和死亡率的影响,研究了雪灾干扰后的林冠开阔度对植物幼苗更新的影响。结果表明:(1)林冠开阔度随时间推移逐渐变小(20.07%~9.97%),且速度由快到慢;(2)2015-2016年,已有幼苗高度相对生长率与林冠开阔度呈显著正相关(P<0.05),其余年份两者间无显著相关性;2016-2017年已有幼苗叶片相对增长率与林冠开阔度呈显著正相关(P<0.05),其余年份两者间无显著相关性;(3)林冠开阔度与幼苗新增率和死亡率均无显著相关性。本研究表明,雪灾后造成的林冠开阔度增加有利于黄心树幼苗生长。     

间伐对杨桦次生林冠层结构及林下光照的影响

自然或人为干扰产生的森林冠层结构和林下光照差异是造成林下环境异质性、物种多样性的主要原因,对森林生态系统的结构、过程与格局具有重要作用.以桃山林场2块50 m×50 m的杨桦次生林固定样地为研究对象,分别作为间伐和对照样地,于2012—2016年、2018年获取样地冠层影像,通过方差分析、马尔科夫模型等方法分析其冠层结构、林下光照动态及间伐后林冠的恢复规律.结果表明: 间伐措施能显著调整冠层结构和林下光照,并能持续较长的作用时间,但调整效果随时间逐渐降低;间伐后冠层结构及林下光照的变化速度随时间推移而降低,间伐后前3年林冠恢复速度较快,3年后恢复速度降低并趋于平缓;林下光照与林冠开度呈显著正相关,与叶面积指数呈显著负相关,其中林下散射辐射与冠层结构参数的相关性最大,且间伐样地冠层结构与林下光照的相关性大于对照样地;间伐后冠层的恢复速度与林冠开度大小有关,林冠开度越大,林冠恢复越快,向更小林冠开度转移的时间越早.马尔科夫模型能够模拟冠层结构分布的变化,可用来预测冠层结构动态.     

Establishment and Control of Hay-scented Fern: A Native Invasive Species

Hay-scented fern (Dennstaedtia punctilobula (Michx.) Moore) is a native forest understory species that behaves as an invasive plant under certain conditions. Previous work has shown that both increased understory light intensity following overstory thinning and removal of competing plants by herbivores can lead to accelerated growth of hay-scented fern, allowing it to develop dense, nearly monospecific understories that inhibit tree seedling regeneration. To study the relationship between these two factors, we sampled 28 forest stands thinned at different times and subjected to different levels of browsing by white-tailed deer (Odocoileus virginianus), and concluded that more than 15 years of intensive browsing following thinning was necessary for ferns to form closed understory canopies with densities of >90 fronds/m² and canopy heights of 60–80 cm; thinning alone or intensive browsing alone was not sufficient to cause this level of fern invasion. We applied three treatments to dense fern understories to determine the relative importance of the fern canopy and the dense mat of roots, rhizomes, and dead fronds in the inhibition of tree seedling establishment. Results after two years were: (1) complete removal of the organic mat produced a large germination response of woody and herbaceous species; (2) mixing the organic mat into the mineral soil produced an initial germination response but poor seedling survivorship, as the fern canopy regrew to near pretreatment density; (3) repeatedly clipping the ferns for two years without disturbing the organic mat resulted in a lower germination response than the removal treatment, but rapid growth of seedlings.