密云水库集水区人工油松水源保护林降水化学性质研究

对北京密云水库集水区人工油松水源保护林降水化学性质研究表明 ,在研究区大气降水化学元素含量在观测时段内变幅较大 ;测定时段内各元素加权平均值之和为 12 0 0 1mg·L-1,大气降水中各元素含量按大小排序为Ca >N >K >Mg >Na >P >Fe >Zn >Cu >Mn ;大气降水经过林冠层后 ,林内穿透降水和树干茎流中各化学元素含量变化不一 ,但多数元素含量增加且总量呈增加趋势 ,林内穿透降水化学元素加权平均值之和为2 0 614mg·L-1,树干茎流为 73 3 2 4mg·L-1,比林外降水分别高出 8 613mg·L-1和 61 3 2 3mg·L-1,引起树干茎流和穿透降水中化学元素总量增加的主要原因是K含量增加所致 ,K在林内穿透降水和树干茎流中的含量约是大气降水含量的 3倍和 2 5倍 .     

密云水库集水区人工油松水源保护林降水化学性质研揪

对北京密云水库集水区人工油松水源保护林降水化学性质研究表明.在研究区大气降水化学元素含量在观测时段内变幅较大;测定时段内各元素加权平均值之和为12.001mg@L-1.大气降水中各元素含量按大小排序为Ca＞N＞K＞Mg＞Na＞P＞Fe＞Zn＞Cu＞Mn;大气降水经过林冠层后,林内穿透降水和树干茎流中各化学元素含量变化不一,但多数元素含量增加且总量呈增加趋势,林内穿透降水化学元素加权平均值之和为20.614mg@L-1,树干茎流为73.324mg@L-1,比林外降水分别高出8.613mg@L-1和61.323mg@L-1,引起树干茎流和穿透降水中化学元素总量增加的主要原因是K含量增加所致,K在林内穿透降水和树干茎流中的含量约是大气降水含量的3倍和25倍.     

杉木人工林生态系统水文学过程的养分特性

根据5a定位观测的数据,对湖南会同24～28a生的杉木人工林生态系统各水文学过程中的养分特性进行了研究。结果表明：林冠降水是杉木人工林生态系统养分输入的重要来源,其中Ca的养分含量最高,P的含量最低。林内穿透水各养分元素的含量明显高于林冠降水中养分的含量。除Ca外,树干茎流中其它养分元素的含量为林冠降水的6倍以上。可见,林内穿透水和树干茎流是杉木林生态系统内养分循环的重要组成部分,有利于提高系统的养分利用率。地表径流中除硝态氮外,各元素的含量与穿透水的含量接近,其中P、Na和K三种元素的含量较低,但未超过林冠降水中养分元素含量。地下径流中N和K的含量较低,而Ca的含量与林冠降水相比没有差异。因而地表径流和地下径流不可避免的造成生态系统的养分损失,但24～28a生杉木林生态系统的调控能力较强,地表径流和地下径流量较小,生态系统的养分损失也相对较小,养分为净积累。不同季节之间水文学过程中养分元素含量存在一定程度的差异。降水形态、雷电和地形等要素影响养分元素含量。硝态氮在冰雹中未检出,而在雨水中的含量是雪水的2倍。铵态氮、K和Mg等元素在雨水中的含量最高。P和Ca以雪水的含量最高,与雨水和冰雹相比不存在数量级差异。雷电明显增加降水中养分的含量,特别是林冠上层的低空放电使降水中N的含量增加3～5倍。由于山谷和山麓的立地条件较好,其穿透水中养分含量比山坡的高,山谷与山麓的大致相等。在采集水样进行养分分析时,应考虑降水时间、降水形态和地形等因子的影响。     

茂兰喀斯特地区森林降水分配的水化学特征

于2007年9月—2009年8月对中国西南茂兰喀斯特地区亚热带常绿落叶阔叶混交林大气降水、林冠穿透雨和树干茎流进行观测,分析了各降水分配中的养分离子(Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-)浓度动态变化规律及年养分元素输入量。结果表明:7—9月,林外雨、林冠穿透雨和树干茎流中各养分离子浓度相对较低,12月—翌年2月,各降水分配中各养分离子浓度相对较高;降水通过林冠或树干后,除了Na+浓度无显著变化外,NH4+浓度表现下降趋势,Ca2+、Mg2+、K+、Cl-、NO3-和SO42-均表现增加趋势;林外雨的养分元素输入量顺序为Ca2+SO42--SNH4+-NCl-K+Na+Mg2+NO3--N。在林冠穿透雨+树干茎流中的养分元素输入量顺序为K+Ca2+Cl-SO42--SMg2+NH4+-NNO3--NNa+。与非喀斯特地区相比,林外雨中的各养分离子浓度较低,林冠穿透雨、树干茎流中的K+、Ca2+、Mg2+增加幅度较大。总体来看,独特的立地特征决定了该地区Ca2+、Mg2+的积极参与生态系统养分循环和K+高效循环的特征。     

鼎湖山季风常绿阔叶林大气降雨、穿透雨和树干流的养分特征

对鼎湖山季风常绿阔叶林大气降雨、穿透雨和树干茎流中的5种养分元素K、Ca、Mg、N、P进行了测定,结合水量分配规律,研究了森林降雨过程中养分在水相中的含量变化特征和输入规律。结果表明:(1)所有离子浓度均为大气降水穿透雨树干流,且增幅较大,而平均浓度以K+和总氮(TN)含量最高;总磷(TP)、磷酸盐(HPO42-)、总有机磷(TOP)含量均最低。(2)大气降雨中的离子平均浓度中以总有机氮(TON)的变异系数最大,为1.282;最小的是NO3-(0.502);穿透雨中变异系数最大的是TOP(2.357);最小的是TN(0.621)。树干流中各养分元素浓度与树种的相关性不显著(P0.05)。(3)季风常绿阔叶林树干流和穿透雨各养分对森林土壤的年输入量为TNK+Ca2+Mg2+TP,树干流和穿透雨对森林土壤层Ca2+的输入大于凋落物分解输入。因此,大气降雨是养分从林冠层转移到土壤层的重要因素。     

北京西山地区油松林水文过程中营养元素迁移特征

对北京西山地区31a油松林降水化学进行定位监测与分析.结果表明：（1）大气降水流经油松林过程中,其营养元素（除Na^＋外）的浓度出现梯度变化：树干茎流高于穿透雨高于大气降水,并且有明显的月际变化,表明从林冠、树干淋洗大量的营养元素,林冠和树干中养分元素迁移是森林生态系统养分循环重要的组成部分.（2）营养元素变化中,浓度差异变化较大的元素是NO3^--N和K^＋,NO3^--N在穿透雨和树干茎流的浓度分别是大气降水的4.4倍、9.9倍,它们中的K^＋浓度分别为大气降水的4.1倍和8.1倍.（3）降水经过油松林,养分淋溶总量为54.12kg hm^-2,淋溶量较多的元素是Ca和K,淋溶强度最大的元素是K^＋.（4）北京西山地区大气降水输入林地的养分66.38kg hm^-2,较多的元素是Ca、N.降水经过油松林输入林地养分总量为120.50kg hm^-2,Ca元素最高,为61.22kg hm^-2,其次是N元素（NH4^＋-N＋N3^--N）,为31.34kg hm^-2,K元素为16.49kg hm^-2,Mg元素为8.11kg hm^-2,Na元素最少,为3.34kg hm^-2.     

鼎湖山酸沉降背景下主要森林类型水化学特征初步研究

雨水的水质在通过森林后会发生变化．如果雨水是酸性的,这种变化会更加明显．通过一年多时间在鼎湖山主要森林类型采样分析发现,鼎湖山大气降水pH值低,酸雨频率高;阔叶林穿透雨pH值比大气降水高,树干径流和地表水pH值比大气降水低,土壤自然酸化非常严重;混交林穿透雨和地表水酸度比大气降水低,树干径流酸度则大于大气降水;针叶林穿透雨和树干径流都有进一步酸化趋势,但地表水pH值比大气降水高．3种林型比较,阔叶林林冠缓冲能力最强,针叶林土壤缓冲能力最大．3种林型,林内降水和地表水养分N、P、K、Ca、Mg和Na含量除N外都明显高于大气降水．各林型树干径流对养分富集能力强于穿透水,养分在大气降水中的浓度低于在地表水中的浓度．针叶林林内降水比混交林和阔叶林养分含量高,但地表水中养分浓度比后两者低．从地表水的养分浓度看,阔叶林和混交林养分亏损更为严重．     

鼎湖山季风常绿阔叶林大气降雨、穿透雨和树干流的养分特征研究

对鼎湖山季风常绿阔叶林大气降雨、穿透雨和树干茎流中的5种养分元素K、Ca、Mg、N、P进行了测定,结合水量分配规律,研究了森林降雨过程中养分在水相中的含量变化特征和输入规律。结果表明：(1)所有离子浓度均为大气降水<穿透雨<树干流,且增幅较大,而平均浓度以K+和总氮(TN)含量最高;总磷(TP)、磷酸盐(HPO42-)、总有机磷(TOP)含量均最低。(2) 大气降雨中的离子平均浓度中以总有机氮(TON)的变异系数最大,为1.282;最小的是NO3-(0.502);穿透雨中变异系数最大的是TOP(2.357);最小的是TN(0.621)。树干流中各养分元素浓度与树种的相关性不显著(P>0.05)。(3) 季风常绿阔叶林树干流和穿透雨各养分对森林土壤的年输入量为TN>K+>Ca2+>Mg2+>TP,树干流和穿透雨对森林土壤层Ca2+的输入大于凋落物分解输入。因此,大气降雨是养分从林冠层转移到土壤层的重要因素。     

鼎湖山季风常绿阔叶林水相沉积元素分布及其相关性研究

2001年2月~ 2002年3月在鼎湖山季风常绿阔叶林对大气降水、穿透水、土壤水 (30和 80cm层 ) 和溪水中的沉积元素进行监测, 拟通过不同水相元素浓度的比较及相关关系分析, 揭示系统的营养循环功能状况以及对区域化学条件变化的响应, 阐明因素在环境中的迁移转化规律。结果表明 :林冠与大气间强烈的相互作用, 极大地提高穿透水中Mn2 + 、Sr2 + 、K+ 、Mg2 + 、Ca2 + 浓度。水与土壤作用后, 极大地提高水相中Al3 + 的浓度。 30cm土壤溶液和溪水中的Al3 + 浓度分别是大气降水 (0.32 9mg·L-1) 的 4.8和 3.7倍。溪水中的Al3 + 主要来源于土壤的淋溶。大气降水平均Pb2 + 浓度为 0.0 6 2mg·L-1, 存在着一定程度的Pb2 + 污染, 其浓度分别是穿透水和溪水的 5倍和 10倍。林冠吸收和土壤过滤吸附是森林生态系统净化Pb2 + 等重金属污染物的主要过程。大气降水、穿透水、土壤水和溪水中Na+的浓度逐步增加, 但增幅不大。元素浓度的变异系数在 5 1.1%~ 2 36.7%之间。水相中的离子浓度与雨量有关, 大气降水、穿透水、土壤水中的沉积元素浓度大部分是干季大于湿季, 而溪水中是干季小于或近等于湿季。元素相关分析发现, 与元素Mg相关的元素最多, 穿透水所含相关元素对最多, 不同水相间元素相关状况差异与其元素的来源和外部环境条件有关系。Pb与金属元素Al、Mn在大气降水中极显著相关, Mn_Al、Mn_Mg、Mg_K在所有水相中显著相关, Al_Sr、Mn_Sr、Ca_K、Ca_Mg在除溪水外的所有水相中显著相关, Na_K、Na_Mg在除大气降水外的所有水相中显著相关, 而Pb_Na、Pb_K在所有水相中都无相关关系。结果说明, 季风常绿阔叶林系统已经遭受一定的外界环境压力, 但是其物质循环功能依然稳定。     

黑河天涝池流域典型林分生态水文化学特征

采集了黑河天涝池流域典型林分林外雨、穿透雨、树干径流和枯透水,并检测水体pH值和12种离子(K~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)、NH_4~+、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、NO_3~3)的质量浓度。结果表明:天涝池流域大气降水pH均值为7.74,呈碱性,降水中离子绝对质量浓度较低,最高的是NO_3~-,质量浓度为1.1111 mg/L,最低的为Na~+,质量浓度为0.0108 mg/L;两种林分冠层有降低降雨pH值的作用,青海云杉林冠层对NH_4~+有升高作用,祁连圆柏林冠层对NH_4~+有降低作用,两种林冠层对NO_3~-和Cu~(2+)质量浓度有降低作用,对其它离子质量浓度均表现为升高作用;两种林分树干径流有提高穿透雨pH值的作用,与穿透雨相比,两种林分树干径流中阴离子均有升高,圆柏树干径流中所有阳离子质量浓度均有下降,云杉树干径流中Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)和Na~+减少,NH_4~+和Cu~(2+)增加;典型林分枯透水有提升穿透雨pH值的作用,与穿透雨相比,两种林分枯透水中阴离子质量浓度均有升高,云杉枯透水各阳离子均有降低,圆柏枯透水中Ca~(2+)、K~+和Mg~(2+)质量浓度升高,NH_4~+、Na~+和Cu~(2+)质量浓度下降;在采集的所有样本中,Pb~(2+)和Cd~(2+)均未检出,而Zn~(2+)仅在云杉树干径流中检出。     

白龙江上游地区森林植物群落物种多样性的研究

 白龙江上游地区属长江防护林工程重点地区之一。根据36个样地的调查资料,分析了该地区森林植物群落物种多样性的特征：群落内各层物种丰富度指数的大小顺序为“灌木层>草本层>乔木层”;均匀度指数变化比较复杂,在杜鹃巴山冷杉（Rhododendron fastigiatum-Abies fargesii）林中为“草本层>灌木层>乔木层”,在苔藓巴山冷杉林中为“乔木层>灌木层>草本层”,其余群落中为“灌木层>草本层>乔木层”;多样性指数的大小顺序为“乔木层<灌木层和草本层”,而灌木层与草本层的多样性指数随林分郁闭度变化而变化,在郁闭度30%的杜鹃巴山冷杉林中,草本层大于灌木层,在郁闭度47%的箭竹巴山冷杉林中,草本层和灌木层相当,在郁闭度55%以上的各个群落内,灌木层大于草本层。同一海拔不同坡向群落的物种多样性表现为分布于阳坡的油松（Pinus tabulaeformis）林大于分布于阴坡的草类云杉（Picea asperata）林。物种多样性沿海拔梯度的变化表现为随海拔升高先降低后增加,从海拔2 400 m的栎类阔叶林,2 600 m的草类云杉林,2 800 m的箭竹(Sinarundinaria nitida)巴山冷杉林,到3 000 m的苔藓巴山冷杉林和3 200 m的杜鹃巴山冷杉林,物种多样性依次下降,到海拔3 400 m的高山杜鹃（Rhododendron fastigiatum）灌丛,物种多样性增加。物种多样性在紫果云杉(Picea purpurea)林的演替系列中表现为随群落演替发展而增加,后降低,在针阔混交林阶段达到最大。     

伏牛山自然保护区森林冠层结构对林下植被特征的影响

在伏牛山自然保护区典型地段设立样方,测定了森林生态系统内几种典型群落类型的冠层结构、光环境特征,调查了林下植被的特征,分析了它们之间的相互关系.结果显示:各群落的冠层结构和光环境有一定的差异,单因素方差分析表明,部分群落间的差异性达到显著水平;各群落灌木层物种丰富度、多样性和均匀度均高于草本层,而优势度正相反;线性拟合的结果表明,草本层的物种丰富度、多样性与冠下光合量子通量密度间呈极显著负相关,优势度与冠下光合量子通量密度间呈显著正相关,灌木层各参数与冠层结构特征间相关性不显著.研究表明,冠层结构的变化对草本层(包括更新幼苗)的影响显著高于灌木层.林隙/林窗或林中空地的出现可能对草本物种或其他阳性及先锋物种具有促进作用,而对优势种幼苗的萌发和定植产生负效应.推测在典型的落叶阔叶林生态系统演替进程中,林下光照强度可能不是最主要的限制因素,优势种种子的扩散、萌发和定植限制可能更重要.     

The Element Contents of Platycladus orientalis plantation in Beijing

Carbon is the most abundant element in the organs of the edificator-31 years old Platy- cladus orientalis. High content of Ca occurred in the edificator, there are plenty of N. K. Mg as well with relatively low content of P and high content of Fe. The concentration of elements is greater in leaves than int woody tissues of tree and shrub. The element accumulation in the aboveground part was higher than those in the under ground part of the tree layer, 51 percent of C was accumulated in trunks. The largest percentage of other elements was accumulated by leaves. On the contrary, in tile tree layer the element accumulation in the under ground part was larger than those in the aboveground part of the shrub layer except N accumulation. The element accumulation in the plantation reached 17,000 kg/ha for C, 400 kg/ha for Ca, 104 kg/ha for N, 87 kg/ha for K, 30 kg/ha for Mg, 11–16 kg/ha for Al, P and Fe, 2.5 kg/ha for Na, 1 kg/ha for Mn, Cu and Zn. The retention of C in the plantation was the highest among the elements. The retention in the Tree layer decreased from Ca to N. K. The retention of N in shrub layer is greater than that of Ca. The element retentions in the plantation were 2700 kg/ha, a for C, 70 kg/ ha.a for Ca. 15–20 kg/ha.a for N, K, 2-5 kg/ha, for P, Fe, Al, and Mg, 1 kg/ha.a for the others. The nutrient pool in soil showed C>Ca>N>Fe>Mg>K>P>Na >Al, Mn>Cu>Zn in order. In the same soil condition, the element enrichment factors by various plants were quite different. Usually the enrichment factors of the shrub were greater than those of the tree. The following sequence of the requirment of nutrients by plantation was shown: C> Ca>N >K>Mg >Fe>P>AI>Na>Mn >Cu> Zn.     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物和土壤微量元素含量

报道了鼎湖山南亚热带常绿阔叶林各层次植物和表层土壤(0～20 cm)四个微量元素(Cu、Fe、Mn和 Zn)的含量和分配格局。结果表明:(1)土壤有效Cu、Fe、Mn和Zn含量(mg／kg)平均值依次为0．72、140．85、 1．42和1．92;(2)所有植物叶片Cu、Fe、Mn和Zn元素含量(mg／kg)分别介于6．1～100．6、6．5～1027．5、46．3 ～1196．7和27．0～338．6,其中乔木层植物叶片微量元素含量(mg／kg)平均值表现为Mn(305．3)>Fe (259．3)>Zn(109．9)>Cu(19．3),而其它植物表现为Fe(586．4)>Mn(336．9)>Zn(141．4)>Cu(36．6);(3) 植物微量元素在各器官的分配格局随元素和植物所在的层次不同而异:乔木层植物Cu含量高低排序为干> 根>枝>叶>皮,Fe为根>皮>叶>枝>干;Mn为叶>皮>枝>根>干;Zn为叶>根>枝>皮>干;(4)在 群落垂直结构上,Fe元素含量表现为自上而下递增的趋势,而Cu、Mn和Zn含量规律不明显;(5)植物和土壤 的微量元素与微量元素间相关性均较差;(6)与亚热带其它森林相比,鼎湖山季风常绿阔叶林土壤Cu、Mn和 Zn含量较低,但乔木层植物因具有很强的吸收或富集能力而含量较高。     

百花山植物群落物种多样性研究

基于百花山50个样方的调查资料，从不同类型群落的物种多样性及其与海拔的关系等方面对百花山植被进行了分析，并且用DCA排序和海拔高程排序对物种多样性在环境梯度上的分布格局进行了初步研究。结果表明：群落内不同生长型的物种丰富度指数在森林群落中大小顺序为草本层＞灌木层＞乔木层，灌丛群落主要表现为草本层﹥灌木层，只有荆条灌丛表现为灌木层＞草本层；Shannon-Wiener指数在山杨—华北落叶松群落中表现为灌木层＞草本层＞乔木层,其他森林群落为草本层＞灌木层＞乔木层，在灌丛群落中主要表现为草本层＞灌木层，只有荆条灌丛表现为灌木层＞草本层；均匀度指数在灌丛群落中表现为灌木层＞草本层，在辽东栎林和山杨—华北落叶松林中表现为灌木层＞乔木层＞草本层,而其他森林群落表现为乔木层＞灌木层＞草本层。物种多样性在DCA第一轴排序和海拔高程梯度上都表现出单峰曲线变化趋势，但拟和效果的显著程度不同：丰富度和均匀度指数在海拔高程上曲线的拟和效果优于DCA环境梯度排序效果；而多样性指数则相反。     

环境因子对山西太岳山典型森林类型物种多样性及其功能多样性的影响

该研究采用典型样地法,调查群落内物种分布并测量植物功能性状(叶面积和植株高度),对山西太岳山不同坡位华北落叶松-白桦混交林以及辽东栎次生林物种多样性及其功能多样性进行比较分析,探究环境因子对不同群落层次(乔木、灌木、草本)物种多样性及其功能多样性的影响机制,以及环境因子与群落构建之间的联系,为森林生态系统多样性研究以及经营管理提供理论依据。结果显示:(1)华北落叶松-白桦混交林的物种分布更加均匀,物种多样性和功能多样性(乔木层)均显著高于辽东栎次生林。(2)华北落叶松-白桦混交林乔木层功能均匀度与功能分散指数显著高于辽东栎次生林,但灌木草本层低于辽东栎次生林。(3)不同群落层次的物种多样性与功能多样性均呈正相关关系,影响物种分布和性状分布的环境因子存在差异,物种多样性受多种环境因子的综合影响,而单个环境因子对功能多样性影响较大,环境解释力与林分类型和群落层次相关。(4)乔木层物种多样性主要受土壤pH、冠层结构(MLA、林分开度)以及光照影响,灌木层物种多样性与土壤pH和MLA密切相关,林下总辐射、土壤养分(SOC、STN)、土壤相对含水率是影响草本层物种分布的主要环境因子;冠层结构(MLA、林分开度)是影响乔木层功能多样性最主要的环境因子,土壤pH和坡位分别是华北落叶松-白桦混交林和辽东栎次生林灌木层功能多样性的主要影响因子,影响草本层功能多样性的主要环境因子是土壤相对含水率与LAI。研究表明,在垂直分层的森林生态系统中,不同群落层次竞争的主要环境资源存在差异,乔木层通过改变冠层结构和林内环境限制林下物种分布和性状分布。     

额尔齐斯河流域垂枝桦林群落结构特征与物种多样性相关分析

为阐明植物群落结构特征和物种多样性之间的相互关系,选择额尔齐斯河流域白桦林国家森林公园的天然垂枝桦(Betula pendula)纯林、垂枝桦苦杨混交林、垂枝桦白柳混交林为研究对象,分林层调查群落的基本特征参数(高度、枝下高、冠幅、胸径、盖度等),计算物种重要值、丰富度指数、多样性指数、均匀度指数,并进行典范对应分析。结果表明:(1)垂枝桦白柳混交林的乔木层树高、枝下高和灌木层的地径、盖度均最高;3种群落的草本层特征参数(除基径)均具有显著差异;垂枝桦白柳林的盖度分别比垂枝桦苦杨林和垂枝桦纯林高19.1%和51.8%。(2)3种群落的乔木层重要值最高为垂枝桦,灌木层为疏花蔷薇(Rosa laxa)、阿尔泰山楂(Crataegus altaica),草本层为莎薹草(Carex bohemica)。(3)3种群落类型中乔木层的丰富度指数R、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和灌木层的Pielou指数、Alatalo指数呈现出相同规律,即垂枝桦白柳混交林>垂枝桦苦杨混交林>垂枝桦纯林;草本层中除Alatalo指数之外,其他指数均呈现垂枝桦纯林>垂枝桦苦杨混交林>垂枝桦白柳混交林(P>0.05)。(4)CCA排序结果表明,不同垂枝桦林群落结构特征与物种多样性关系有差异。其中,垂枝桦纯林中,对物种多样性影响最大的是乔木枝下高、灌木株高、冠幅以及草本盖度;垂枝桦苦杨混交林中,对物种多样性影响最大的是乔木高度和冠幅、灌木冠幅和草本高度;垂枝桦白柳林中,对物种多样性影响最大的是乔木胸径、灌木冠幅、盖度以及草本高度。研究表明,乔木枝下高度、灌木冠幅、草本高度是影响3种群落类型物种多样性的主要因素。     

大兴安岭呼中地区3种林分的群落特征、物种多样性差异及其耦合关系

准确理解天然林林分群落特征及其与物种多样性耦合关系是提升天然林管理、达到多样性保护的关键。选择大兴安岭呼中地区典型落叶松林、杂木林、白桦落叶松林为研究对象,分别对乔木层、灌木层和草本层特征(高度、胸径、冠幅、盖度等)进行调查并计算丰富度指数、多样性指数和均匀度指数,旨在探究林分间差异及其耦合关系变化。结果表明:(1)乔木层的树高、枝下高表现出杂木林落叶松林白桦落叶松(P0.05);落叶松林的胸径比白桦落叶松林和杂木林的高出6%和11%;灌木层的高度、盖度、地径、冠幅和草本层多度、盖度、高度在森林类型间均未表现出显著差异。(2)3个森林类型的乔、灌、草丰富度指数R、Shannon-Wiener指数及Simpson指数均表现出杂木林最大,乔木层和草本层呈相同规律,即杂木林白桦落叶松林落叶松林,而灌木层表现出杂木林落叶松林白桦落叶松林;白桦落叶松林和杂木林的乔木层均匀度Pielou指数和Alatalo指数约为落叶松林的3倍左右,而在灌木层和草本层在森林类型间差异不显著(P0.05)。(3)典范对应分析(CCA)结果表明林分群落特征和生物多样性关系存在明显森林类型间差异。总体表现为灌木特征(冠幅、地径)、草本层特征(盖度、多度和高度)对多样性均有较大影响;白桦落叶松林和杂木林的胸径对多样性影响明显,而落叶松林的乔木高度(树高、枝下高)对多样性影响较大。杂木林随着灌木盖度、草本高度的增加,草本物种多样性降低、乔木多和灌木物种多样性增加;而落叶松林相同的多样性变化多伴随草本高度增加、多度和盖度变小。灌木层物种多样性增加多与乔木和草本物种多样性降低相伴随,在杂木林中同时伴随着乔木胸径和草本的盖度、多度增大、灌木冠幅变小,而白桦落叶松林则伴随灌木冠幅和草本多度盖度的减小。以上结果表明,林分群落特征与物种多样性存在耦合关系,上述解耦合结果为通过维持良好森林结构、多样性保护具有实践意义。     

Response of herbaceous layer species to canopy and soil variables in a central Appalachian hardwood forest ecosystem

Previous work has suggested that excess nitrogen (N) alters the degree to which forest canopy versus soil variables influence forest herb communities. This study tested the hypothesis that excess N would shift this influence on individual herb species from soil N availability to stand structural variables that determine light availability to the forest floor. Two watersheds at the Fernow Experimental Forest, West Virginia, USA were used: WS4 and WS3 as untreated reference and treatment watersheds, respectively. WS3 receives 35 kg N/ha/year via aerial application. Herb cover and composition was measured in seven permanent plots/WS from 1991, currently on-going. In 2011, soil moisture and N availability were measured in each plot, along with several variables of canopy structure. Backwards stepwise regression was used to determine relationships between herb cover/individual species and soil/canopy measurements. Herb cover varied spatially with soil resources on WS4, whereas cover varied spatially with canopy structure on WS3. Although results for total herb layer cover supported this hypothesis, results for individual herb species rejected it. This contrast was especially evident for Rubus allegheniensis (blackberry), a nitrophilic species which increased with increasing soil N on both watersheds, but was not correlated with canopy structure on reference WS4, while being correlated with canopy structure on N-treated WS3. Excess N from atmospheric deposition has been shown to decrease plant biodiversity of impacted forests, especially in its effects on herbaceous layer communities. This work demonstrates that one of the mechanisms of such response is in N-mediated changes in the response of herb communities to soil resources and light availability.

     

海南万宁青皮林群落多样性特征研究

根据样方调查,对海南万宁青皮林群落的种类组成、外貌、结构特征和物种多样性进行分析。结果表明:(1)海南万宁青皮林自然保护区有维管植物137种,隶属于62科110属,其中热带性分布种达95.5%,群落属于热带雨林植被类型中的海岸单优青皮群落。(2)群落的优势种为青皮,外貌常绿,生活型以小高位芽为主(占35.04%),青皮种群表现为增长趋势。(3)群落的物种丰富度Magarlef指数为34.30,Shannon-Wienner指数为2.31,Simpson指数为0.99,均匀度Pielou指数为1.08。(4)群落各层次的丰富度表现为乔木层>灌木层>藤本植物>草本层,Simpson指数表现为灌木层>草本层>藤本植物>乔木层,Shannon-Wienner指数表现为灌木层>藤本植物>草本层>乔木层,均匀度表现为草本层>灌木层>藤本植物>乔木层,表明乔木层的物种丰富度最高,但分布最不均匀,优势种的优势地位突出。