辽东山区次生林乔木幼苗组成及其年际动态

为了解辽东山区次生林乔木幼苗组成及其年际动态, 本文以4 ha动态监测样地为平台, 对样地内1,600个 5 m × 5 m样方进行监测。依据2014-2016年连续3年的调查, 对样地内乔木幼苗的组成、高度分布、新增和死亡年际动态、空间分布格局等进行分析。结果表明: (1)调查期间共记录到22种乔木幼苗, 3年间幼苗组成没有发生变化, 但各个样方间出现极大差异, 并且幼苗优势树种组成与样地内优势树种成分保持着一定的相似性。(2)幼苗数量在不同树种和年际间表现出较大的差异: 花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)、色木槭(Acer mono)、胡桃楸(Juglans mandshurica)在3年间幼苗数量最多, 占幼苗总数的75.6%; 花曲柳和胡桃楸幼苗数量表现出较明显的年际波动, 其他树种波动较小, 不同树种的幼苗密度差异很大。(3)幼苗新增和死亡存在明显的种间和年际差异: 2014-2015年间幼苗的新增数量(3,888)明显高于2015-2016年间(1,710), 同时2014-2015年间幼苗死亡率(23.7%)也明显高于2015-2016年间(12.7%)。对2015-2016年间新增幼苗和已有幼苗的死亡情况进行比较可以发现, 新增幼苗总体死亡率(18.8%)明显高于已有幼苗(8.1%)。(4)对比幼苗和大树的空间分布可以发现, 样地内优势幼苗都表现出集群分布的特征。在空间分布上, 幼苗与母树保持一定的相似性。     

辽东山区次生林乔木幼苗分布格局与种间空间关联性

在辽东山区次生林建立4 hm^2样地(200 m×200 m),研究0~50 m尺度范围内乔木幼苗分布格局及种间空间关联性.结果表明:在完全随机零模型下,0~20 m尺度上,95%的树种呈现聚集分布格局;0~16 m尺度上,19个树种呈现聚集分布;随着尺度的增加,聚集分布树种的比例逐渐减少,50 m尺度上,随机分布成为树种分布的主要形式;在异质性泊松过程零模型下,0~24 m尺度上,5%的树种呈现聚集分布,26~50 m尺度上,42%和58%的树种呈现随机和均匀分布.在完全随机零模型下,正相关树种对比例最高,且在50 m尺度下呈现正相关、负相关、无相关3种相关性的树种对比例相同;在异质性泊松过程零模型下,树种对主要呈现负相关,且随尺度增大,负相关的树种对比例逐渐升高.种子扩散限制和生境异质性在某种程度上解释了乔木幼苗的聚集分布格局,乔木幼苗强烈的聚集分布又促使种间空间关联性密切,更新群落稳定性较差.     

雪灾后粤北山地常绿阔叶林优势树种幼苗更新动态

对遭受2008年雪灾破坏的车八岭山地常绿阔叶林进行连续3 a(2008-2010年)的监测,研究在冠层恢复过程中优势树种的林下幼苗动态,旨在了解幼苗灾后的更新规律及其对冠层结构变化(以叶面积指数LAI的变化来表示)的响应。结果表明,12个优势种的林下幼苗对冠层恢复有明显的响应。非参数的多元方差分析(perMANOVA)显示,优势种幼苗的组成和分布存在着极显著的年际差异(P<0.001);其中2008年与2009年及2010年的差异均极显著(P<0.001);2009年与2010年的差异不显著。这与冠层LAI的变化情况相应:2008年LAI最低,2009年LAI值迅速增加;2010与2009年相比LAI增长缓慢,并逐渐趋于稳定。不同的优势树种幼苗对样方中LAI变化的响应不同,阳性树种幼苗的相对多度和频度一般会随林分郁闭度的增加而锐减,阴性及耐阴树种幼苗数量则随冠层恢复而增加。随着冠层恢复,林下指示种截然变化。2008年的林下幼苗指示种为8个喜光的种类,而2010年则仅见较耐阴的香楠Randia canthioides 为指示种。指示种分析从另一个角度反映了幼苗对冠层恢复的响应。     

辽东山区次生林木本植物空间分布

森林木本植物的空间格局有助于揭示群落结构的形成机制与潜在的生态学过程,且对林分经营具有一定指导意义。在0—50 m尺度范围内综合分析了辽东山区4 hm2温带次生林样地多度10的树种空间格局。研究发现:(1)在完全随机零模型下,大部分树种呈现聚集格局,聚集格局树种的比例随尺度增加而降低;在32 m的较大尺度下,随尺度增加,随机和规则格局成为树种分布的主要形式;(2)在异质性泊松过程零模型下,55.9%的树种呈现随机格局,其余大部分树种在10 m的尺度下呈现聚集格局,且随尺度增加,规则格局成为主要形式;(3)在完全随机零模型下,树种属性(林层、径级和多度)显著地影响种群聚集度,而在异质性泊松过程零模型下,树种属性对种群聚集度不存在显著影响。综上,生境异质性、扩散限制和树种属性部分解释了辽东山区次生林木本植物空间分布格局,相对而言,生境异质性的效应更为突出。研究结果有助于揭示次生林群落生物多样性的维持机制。     

辽东山区次生林优势木本植物种间联结与相关分析

为了解辽东山区次生林群落结构特征,判别优势树种在群落中的地位和作用,基于2×2联列表,方差比率(VR)、!2检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数等指标,对群落重要值较高的17个优势树种进行种间联结和相关性的定量研究。结果表明,17个优势树种在不同样方尺度下总体关联性表现为正联结;!2检验显示,在20 m×20 m样方尺度下,17个优势种组成的136个种对中,86个种对呈正联结,50个种对呈负联结;Pearson相关系数检验显示,69个种对呈正相关,67个种对呈负相关;Spearman秩相关系数检验显示,81个种对呈正相关,55个种对呈负相关。对种间联结及相关性的研究可为进一步揭示物种生物学特性、种间关系和生境条件等综合作用下的种群分布格局提供依据。     

长白山次生林乔木树种空间分布格局

应用RipleyK函数,分析了长白山一个5．2hm^2次生林样地内乔木树种的空间分布以及主要乔木树种的幼树、小树、大树的空间分布和空间关系。结果表明：共调查到34种乔木,其中常见种27种,少见种7种,共计15688株;在27个常见种中,有23个种在空间上主要呈聚集分布,另外4个种主要表现为随机分布;在7个少见种中,均主要表现为随机分布;簇毛槭、假色槭、水曲柳、臭松和红松随着种群发育（幼树→小树→大树）聚集强度逐渐减弱,直至趋向于随机分布,其他树种的空间分布随种群发育未表现出明显的变化规律;在10个主要树种组成的45个种对中,有11个种对表现出显著正相关,1个种对为显著负相关。     

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。     

辽东山区次生林土壤主要化学性质空间异质性

研究土壤化学性质的空间变异性不仅有助于了解土壤的形成、结构和功能,而且有助于了解植物与土壤的关系。本研究以辽东山区次生林4 hm2样地为平台,分析8种土壤化学性质(p H值、有机质、全氮、有效氮、全磷、有效磷、全钾、有效钾)的空间异质性。结果表明:辽东山区次生林土壤呈微酸性;p H值呈弱度变异,其他7个指标均表现为中等程度变异;样地土壤8种化学性质的半方差函数均表现出一定的空间结构特征,除p H的变异函数可拟合为球状模型外,其余7个指标均可拟合为指数模型,模型拟合度均较好,其中有效钾、p H值和有机质呈现出中等程度的空间相关性,其余5个指标均表现出较强的空间相关性;样地中p H值呈现出较为均匀的缀块性分布格局,其余7个指标的分布格局均表现为西高东低,可能与幼苗分布及土壤温度有关。     

辽东山区次生林生态系统大、中型土壤动物组成与季节动态

土壤动物是次生林生态系统的重要组成成分.为探讨次生林生态系统不同林型对大、中型土壤动物群落结构特征的影响,于2007年对东部山区次生林生态系统中5个主要林型的土壤动物群落进行了观测和分析.共获取土壤动物36210只,分别隶属于2门8纲32目.优势类群为真螨目(Acariformes)和弹尾目(Collembola).分析结果表明:(1)人工林大、中型土壤动物类群数和个体数波动大于次生林;(2)除落叶松人工林外,其他林型大、中型土壤动物生物量在7月份达到最大值;(3)除胡桃楸林外,其他林型大、中型土壤动物多样性在9月份达到最大值.结果表明,次生林较人工林土壤动物群落在生长季中波动范围小、多样性高.     

干扰对辽东山区次生林植物多样性的影响

依据林分距离居民区和一、二级道路的远近以及郁闭度与受害乔木株数百分比,将人为干扰和自然干扰各划分为低度干扰、中度干扰和高度干扰3个水平.在此基础上,调查分析了干扰对辽东山区次生林植物多样性的影响,初步探讨了人为干扰和自然干扰影响的差异.结果表明,在不考虑次生林类型的前提下,受中度水平人为干扰的次生林总体多样性高于其它两个水平,从低水平干扰到高水平干扰的Simpson 指数分别为0.95、0.96和0.92,Shannon-Wiener指数分别为3.60、3.77和3.36;乔木层多样性有随干扰水平提高而增加的趋势,灌木层和草本层的变化趋势与总体多样性相似;各次生林类型总体多样性随干扰水平的变化存在差异,且乔木层、灌木层和草本层的多样性变化在各次生林类型中未呈一致的趋势,其中灌木层和草本层受干扰影响较大;自然(雪/风)干扰发生近3年后,受到不同程度影响的桦木林总体多样性差异不大, Simpson 指数分别为0.91、0.91和0.92,Shannon-Wiener指数分别为2.30、2.93和2.89;随着干扰水平提高,乔木层和灌木层多样性呈增加趋势,草本层多样性则变化不大.