天童国家森林公园主要森林植被过去30年的动态变化

在气候变化和人类干扰的双重影响下,植被的演替和发展是生态学研究的热点之一,也是关系到人类社会可持续发展的一个重要问题.以浙江天童国家森林公园6种森林植被类型(典型常绿阔叶林的3个亚群丛、常绿落叶阔叶混交林、常绿针叶林和毛竹林)为研究对象,对比分析1982年和2012年其物种组成、群落结构和物种多样性等变化特点.结果表明:30年间群落的整体空间格局保存完好,群落分布未发生质的变化,主要优势植物种类变化不大;群落中幼树所占比例上升,小径级个体增多,群落更新状况良好且自然更新能力增强;乔木层物种多样性增高,常绿成分增加,灌木和草本层物种多样性下降.在过去30年里,随着温度上升,该地主要森林群落呈正向演替趋势,表明天童森林群落受到了较好的保护,也表明气候变化与常绿阔叶林的演替和发展存在一定的潜在正相关.     

湖北七姊妹山亚热带常绿落叶阔叶混交林的物种组成和群落结构

亚热带常绿落叶阔叶混交林是亚热带山地中重要的森林植被类型之一,是维持区域生态安全和保护生物多样性的重要屏障。为深入研究亚热带常绿落叶阔叶混交林中的生物多样性维持机理和动态过程,我们在湖北恩施七姊妹山国家级自然保护区6 ha亚热带常绿落叶阔叶混交林动态监测样地调查了所有胸径(DBH)≥1 cm的木本植物,分析了其群落组成、径级结构和优势种的空间结构特征。共记录到木本植物50,316株,其中独立个体有36,596株(去除分枝和萌生),隶属于57科124属245种,包括7种国家级保护植物和76种稀有种(每公顷个体数不超过1株)。样地内落叶物种分别占总物种数的61.2%(150种)和总个体数的52.6%(26,503株)。整个样地内植物个体胸径呈明显的倒"J"型分布,平均胸径为4.38 cm。样地小径级木本植物较多,胸径≥30 cm的木本植物仅175株。样地中重要值排名前4位的物种分别是川陕鹅耳枥(Carpinus fargesiana)、多脉青冈(Cyclobalanopsis multinervis)、交让木(Daphniphyllum macropodum)和缺萼枫香(Liquidambar acalycina)。这些优势种虽然在整个样地均有分布,但大径级个体(DBH≥10 cm)的空间分布差异较为明显。依据群落组成和径级结构特征,湖北七姊妹山森林动态样地属于人为干扰后处于自然恢复中期的森林群落。针对该样地开展长期的森林动态监测,将有助于深入了解亚热带常绿落叶阔叶混交林恢复过程中的群落构建规律和物种多样性维持机制。     

浙江省生态公益林植被恢复过程中物种组成及多样性的变化

在浙江省生态公益林区域的现状植被中分析了6种主要群落类型的物种组成和多样性的变化格局,包括演替系列中的2种灌丛、松优势林、2种混交林和常绿阔叶林。结果表明含松较多的灌丛和松优势林常分布在环境退化较严重(土层瘠薄)的生境中,其中灌木层主要由阳性的映山红、木、白栎等组成,常绿阔叶林优势种木荷、青冈、苦槠、甜槠等在其中偶见,因此推断其自然恢复为常绿林的速度慢;含常绿阔叶树较多的灌丛及含松较少的混交林分布在土层较厚处,木荷、青冈、苦槠、甜槠等的频度和重要值都较大,较容易自然恢复为常绿阔叶林。各种群落中物种多样性指数——Gleason、Shannon-Wiener、Simpson指数基本上以常绿阔叶林为最高,其次是含松较少的混交林,含松较多的灌丛和松优势林各种多样性指数最低。本研究显示我国中亚热带东部森林植被恢复途径有3条:(1)灌草丛→针叶林(松)→针(松)阔混交林→常绿阔叶林;(2)灌草丛→针(松)阔混交林→常绿阔叶林;(3)灌草丛→常绿阔叶林。这意味着本区域的常绿阔叶林恢复可以不必经历松林阶段,在生境条件较好的地方通过人工干预、补种常绿阔叶树可以加速常绿阔叶林恢复。     

古田山不同干扰程度森林的群落恢复动态

森林采伐后次生林的恢复过程对于生物多样性的保护和生态系统功能的重建具有重要意义。作者以古田山不同干扰程度的12个1 ha 森林样地为研究对象, 运用群落多元统计方法, 探讨了自然恢复过程中森林群落组成及物种多样性的动态变化及趋势。结果表明: 不同恢复阶段森林样地的群落组成存在显著性差异, 而同一恢复阶段的样地具有高度的相似性。物种丰富度随恢复进程有增加的趋势, 但各阶段差异并不显著; 物种均匀度除人工林较低以外, 其他恢复阶段之间无显著性差异。不同恢复阶段研究样地的群落组成及物种多样性的差异主要存在于林冠层。灌木及更新层具有各自的指示种, 人工林的指示种为落叶灌木或阳性乔木, 幼龄次生林的指示种为常绿灌木或小乔木, 老次生林的指示种为亚乔木层常绿树种, 老龄林的指示种为林冠层树种。上述结果表明古田山不同人为干扰程度森林群落的物种多样性具有较强的自我恢复能力。尽管物种组成难以预测, 但处于同一恢复阶段的森林, 其幼树的生活型组成呈现出一致的变化趋势。     

上海城市化地区孤岛状山体残存植被特征

以高度城市化的孤岛状山体——建设中的上海辰山植物园保育区常绿落叶阔叶混交林为对象,研究人工林经过近50年低干扰和自然发育后的物种组成、区系地理成分、群落结构和多样性特征。结果表明：辰山植物区系以泛热带和北温带占优势,具有典型亚热带和温带成分交汇和南北植物分布交错特征;但保育区内种类单一,维管束植物仅有49科69属94种;主要群落是以枫香、刺槐、臭椿、三角枫和朴树等为优势树种的落叶阔叶林,以香樟和秃瓣杜英等为优势树种的常绿阔叶林,以及毛竹林;物种多样性普遍较低,Shannon-Wiener多样性指数最高为刺槐+香樟群落（1.757）,Simpson均匀度指数最高值为毛竹+三角枫群落（0.163）;多样性指数曲线和均匀度指数曲线不具有一致性的变化趋势;多数群落垂直结构中无明显林下分层现象;演替前期的落叶乔木种群后续个体不足。长期孤岛状隔离所导致的种源补充缺乏,人为干扰导致的群落景观结构发生局部或整体变化,均使现阶段辰山残存植被地带性更新苗不足、群落发育不充分以及生态系统稳定性低;从森林植被保育和群落进展演替考虑,可利用较好的林下生境条件,适当引进苦槠、青冈等地带性植被优势种,将落叶阔叶林诱导为常绿落叶阔叶混交林。     

神农架南坡植物群落多样性的海拔梯度格局

神农架南坡在我国植被区划中具有十分重要的意义。在神农架南坡沿海拔梯度设置50个样方进行植物物种多样性调查,通过对样方的数量分类和DCA排序,结合物种丰富度、区系分化强度、区系成分和生活型构成等方面的分析,研究神农架南坡植物物种多样性的垂直格局。结果表明：(1)神农架南坡的植被垂直带谱为：海拔900—1000m以下为常绿阔叶林;1000-1700m为常绿落叶阔叶混交林;1600—2100m为落叶阔叶林;海拔2000—2400m为针阔叶混交林;海拔2300m以上为暗针叶林。(2)植被基带群落中,在物种数量、区系成分和重要值方面,常绿和落叶阔叶树种所占的比例都相差无几。(3)植物多样性的垂直格局基本符合“单峰”模式。峰值出现在海拔1400—1500m;但混交林类型的多样性和区系分化强度较高。(4)在植物区系中,温带成分处于主导地位;世界广布属的比例随海拔上升而增加;而中国特有属仅见于海拔2000m以下。亚热带成分和东亚区域性区系成分都随海拔上升而减少,峰值都位于山地常绿落叶阔叶混交林。(5)蕨类植物丰富度随海拔上升而减小;草本植物丰富度与海拔高度之间没有呈现显著的相关关系;木本植物丰富度总体沿海拔梯度减少,但峰椎处于常绿落叶阔叶林带。针阔混交林样方的平均木本物种数也超过落叶阔叶林带。     

摩天岭北坡森林植被垂直带的初步研究

本文对摩天岭北坡森林植被的垂直分布特点进行了初步研究。采用排序的方法,结合对群落生态外貌特点的分析,以及群落所处海拔高度,划分出森林植被垂直带如下：(1)山地常绿落叶阔叶林带,海拔1600m以下;(2)山地落叶阔叶林带,海拔1600—2100m;(3)山地针阔叶混交林带,海拔2100—2900m;(4)亚高山针叶林带,海拔2900—3450m;(5)高山灌丛草甸带,海拔3450m以上。     

4种不同演替阶段森林群落物种组成和多样性的比较研究

通过空间变化代替时间差异和样方法等手段,对浙江省马尾松林针叶（针叶林）、马尾松针阔叶混交林、中龄常绿阔叶林和近熟常绿阔叶林4种不同演替阶段森林群落的物种组成和多样性、群落间相似性进行了研究。结果表明,23个样地共记录维管植物53科105属170种。随着演替的进行,群落物种数、各层次的Shannon-Wiener多样性指数基本上呈现先下降后上升的趋势,并以针阔叶混交林最低,估计跟先锋物种的消失和后期物种的出现这一更替有关。随着演替的进行,各群落间的Jaccard相似性系数逐渐降低,其中针阔叶混交林和中龄常绿阔叶林之间的相似性系数最高,马尾松与近熟常绿阔叶林之间的相似性系数最低。群落主成分分析也得出相似的结果。群落之间的差异主要体现在物种组成尤其是乔木层的组成上;针阔叶混交林是物种丰富度和物种多样性较低的一个群落,但它与其它群落间的相似性较高,并已储存了常绿阔叶林中的大部分物种,对演替起着承前启后的作用。     

黄岗山西北坡森林垂直带群落特征及区系分析

为研究森林垂直带的群落组成特征及其植物地理区系成分,于黄岗山西北坡从低海拔至高海拔设置5个群落带,依次为常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、针阔混交林、针叶林、中山苔藓矮曲林。通过统计分析,结果显示,黄岗山垂直带森林具有典型的中亚热带地带性植被特点,以常绿阔叶树和常绿针叶树为主要优势种;种的相似性指数表明,不同植被群落间物种组成具有较大的差异性,同时也说明黄岗山森林丰富的物种多样性;植物区系地理成分复杂多样,以热带成分为主,并具有由热带向温带过渡的性质。     

上海大金山岛植被分类与制图——基于网格化清查方法

网格化清查方法有助于准确诊断一个地区的植被性质,并为探索植被分类方法提供支持。该研究以上海大金山岛为对象,借助航拍影像等间距地将其划分为140个清查网格(40 m × 40 m),按照统计样方法逐网格调查植物群落特征,综合运用列表法和双向指示种法,进行植被分类并绘制现状植被图。按照新修订的植被三级分类系统进行分类:一级单位根据植被型,大金山岛植被划分为落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、落叶阔叶灌丛、常绿落叶阔叶混交灌丛、常绿阔叶灌丛和草丛; 二级单位根据优势种和植物区系特征,可划分出15种群丛或群落类型; 三级单位根据群落年龄和外貌可划分为22种群落类型。以上结果表明,大金山岛不仅是上海市物种多样性最高的区域,也拥有华东海岛最典型、最多样的自然半自然森林群落。就植被状态而言,地带性森林群落处于演替中后期,但少数次生植被处于演替前期,且面临着猴群干扰导致的植被发育停滞不前等生态问题。关于植被分类方法,网格化清查方法可充分揭示植物群丛连续性中包含间断性和过渡性群落的现象。     

Community characteristics of main vegetation types in the ecological “green-core” area of Changzhutan urban cluster

长株潭城市群生态绿心地区地处南方红壤丘陵区的中心地带, 植被区划上属中亚热带常绿阔叶林北部植被亚地带。该区植被以次生林为主, 植被类型复杂多样, 在南方红壤丘陵区现状植被中具有典型代表性, 可为区域植被演替动态和植被恢复研究提供良好的平台。该研究采用统一、规范的方法设置了50个样方, 对区内主要植被类型的物种组成、数量特征、生境信息等进行调查。计算乔木层、灌木层和草本层物种重要值, 运用《中国植被志》编研规范进行植被类型划分和命名, 描述群落物种组成和特征, 并提供10个植被型、22个群系、33个群丛共50个样方的原始数据, 包括森林样方43个, 灌丛样方5个, 草地样方1个, 沼泽样方1个。     

长株潭城市群生态绿心地区主要植被类型的群落特征

长株潭城市群生态绿心地区地处南方红壤丘陵区的中心地带, 植被区划上属中亚热带常绿阔叶林北部植被亚地带。该区植被以次生林为主, 植被类型复杂多样, 在南方红壤丘陵区现状植被中具有典型代表性, 可为区域植被演替动态和植被恢复研究提供良好的平台。该研究采用统一、规范的方法设置了50个样方, 对区内主要植被类型的物种组成、数量特征、生境信息等进行调查。计算乔木层、灌木层和草本层物种重要值, 运用《中国植被志》编研规范进行植被类型划分和命名, 描述群落物种组成和特征, 并提供10个植被型、22个群系、33个群丛共50个样方的原始数据, 包括森林样方43个, 灌丛样方5个, 草地样方1个, 沼泽样方1个。     

金华北山南坡主要植被类型的群落特征

浙江省金华北山地处中亚热带北部, 在植被区划上属于中亚热带常绿阔叶林北部亚地带。该区植被是遭砍伐后恢复的次生林, 目前正处于快速的正向演替进程中, 这为研究常绿阔叶林植物群落动态演替机制及受损生态系统的恢复提供了平台。为进一步了解金华北山地区主要植被类型的群落特征, 该文以国际上通用的大样地调查方法, 采用固定样方对其南坡主要植物群落进行了调查, 其中森林样方面积30 m × 30 m, 灌丛样方面积为20 m × 10 m、30 m × 10 m。调查群落物种组成及其数量特征, 记录群落生境信息, 计算木本植物重要值, 分析群落的类型及特征, 并制作每个样方主要木本植物的空间分布图。论文提供了24组详细的群落样方数据(包括21个森林样方和3个灌丛样方), 含有11个群系。     

台湾植被分类方案

复杂的自然条件导致面积仅为36 000多平方公里的台湾兼有热带和寒温带的群落类型,堪称中国乃至世界植被之缩影.它的植被分类也是对中国乃至世界植被分类的补充.台湾植被分类采用的是外貌-区系原则,分类单位和系统自上而下是:植被型纲、植被型目、植被型、群团组、群团和群丛.高级单位(植被型纲、植被型目和植被型)以群落的生态外貌为依据;中、低级单位主要依据种类组成,兼顾优势种和标志种的指示意义.在中级单位中(群团组、群团),重视优势种的作用,在低级单位中(群丛)更重视特征种(或标志种)的意义.按此原则将台湾植被划分为5个植被型纲(森林、灌丛、草本植被、岩原植被、沼泽和水生植被),29个植被型目(寒温性针叶林,凉温性针叶林,暖温性针叶林,暖性针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶落叶阔叶混交林、常绿苔藓林、常绿硬叶林、常绿阔叶林、热带雨林、热带季雨林海岸林、暖性竹林、常绿针叶灌丛、革叶灌丛、落叶阔叶灌丛、常绿阔叶灌丛、刺肉灌丛、竹灌丛、草甸、疏灌草地、干热早生草地、岩屑堆稀疏群落、石隙植被、木本沼泽、草本沼泽、藓类沼泽、淡水水生植被和咸水水生植被),53个植被型.列举了各个植被型中的重要群团.     

黄土高原不同植被覆被类型NDVI对气候变化的响应

植被与气候是目前研究生态与环境的重要内容。为探究黄土高原地区植被与气候因子之间的响应机制,利用线性趋势分析、Pearson相关分析、多元线性回归模型以及通径分析的方法,对黄土高原2000—2015年全区和不同植被覆被类型区内NDVI与气候因子的变化趋势以及相互作用关系进行分析。植被覆被分类数据和植被指数数据分别来源于ESA CCI-LC(The European Space Agency Climate Change Initiative Land Cover)以及MODND1T/NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)。结果表明:(1) 2000—2015年黄土高原全区植被年NDVI_(max)显著增加的区域占总面积的74.25%,不同植被覆被类型年NDVI_(max)分别为常绿阔叶林常绿针叶林落叶阔叶林落叶针叶林镶嵌草地农田镶嵌林地草地灌木,并且都呈显著增加趋势,其中常绿阔叶林和农田增加幅度最大,为0.012/a。(2)黄土高原全区NDVI与气温、日照、降水和相对湿度等气候因子之间没有显著相关性,但在不同植被覆被类型区,气候因子对NDVI存在显著作用,且不同植被覆被类型差异明显。(3)在全区和不同植被覆被类型区NDVI仅对降水的响应比较一致,气温无论在整个区域尺度还是不同植被覆被类型区对植被的影响均不显著。(4)常绿阔叶林、落叶阔叶林、常绿针叶林及镶嵌林地等以乔木为主的植被覆被类型受年均相对湿度和年总日照时数的显著负效应驱动,草地、镶嵌草地等以草本为主的植被覆被类型则受到年总降水量的显著正效应影响。这说明对植被类型进行区分,更有利于揭示气候对植被的作用机制。     

台湾植被分类方案

复杂的自然条件导致面积仅为36000多平办公里的台湾兼有热带和寒温带的群落类型,堪称中国乃至世界植被之缩影。它的植被分类也是对中国乃至世界植被分类的补充。台湾植被分类采用的是外貌-区系原则,分类单位和系统自上而下是：植被型纲、植被型目、植被型、群团组、群团和群丛。高级单位(植被型纲、植被型目和植被型)以群落的生态外貌为依据;中、低级单位主要依据种类组成,兼顾优势种和标志种的指示意义。在中级单位中(群团组、群团),重视优势种的作用,在低级单位中(群丛)更重视特征种(或标志种)的意义。按此原则将台湾植被划分为5个植被型纲(森林、灌丛、草本植被、岩原植被、沼泽和水生植被),29个植被型目(寒温性针叶林,凉温性针叶林,暖温性针叶林,暖性针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶落叶阔叶混交林、常绿苔藓林、常绿硬叶林、常绿阔叶林、热带雨林、热带季雨林海岸林、暖性竹林、常绿针叶灌丛、革叶灌从、落叶阔叶灌丛、常绿阔叶灌丛、刺肉灌从、竹灌丛、草甸、疏灌草地、干热旱生草地、岩屑堆稀疏群落、石隙植被、木本沼泽、草本沼洋、藓类沼泽、淡水水生植被和成水水生植被),53个植被型。列举了各个植被型中的重要群团。     

Vegetation Dynamics and Forest Landscape Restoration in the Upper Min River Watershed, Sichuan, China

The Upper Min River (UMR) watershed, with an area of 23,000 km² in the Upper Yangtze basin in Sichuan province, is ecologically and environmentally fragile. This situation is due to natural catastrophes and increasing anthropogenic disturbance. Forest cover has decreased dramatically, especially along the main Min River. Restoration of the vegetation in a watershed needs to consider the natural vegetation distribution and dynamics. In the UMR watershed, 625 sample plots were randomly placed to study the soil types, current vegetation distribution, vegetation dynamics, afforestation, and potential tree species for restoration. We investigated the relationship between vegetation types and soil orders, predicted the percentages of potential tree species for forest landscape restoration using logistic regression, identified priority areas for rapid restoration, and pinpointed areas for forest restoration where low precipitation is a constraint. The results showed that the vegetation types were well correlated with soil orders, and the latter could be used to deduce the potential vegetation for areas of degraded secondary forest. Priority areas for rapid restoration were demonstrated, and the difficult areas with precipitation as a limiting factor for vegetation restoration were specified. Suitable tree species were suggested for restoration on different soil orders at different elevations.     

常绿阔叶林植被动态研究进展

常绿阔叶林是亚热带地区的地带性植被,是亚热带陆地生态系统的重要组成部分,几十年来,中国的植物学家、生态学家对常绿阔叶林的区系成分、物种组成、外貌和结构、动态以及作为生态系统成员的功能等方面进行了大量的研究,积累了丰富的资料,取得了大量的研究成果,同时也在四川缙云山、浙江天童山、广东省鼎湖山和黑石顶、云南哀牢山、福建武夷山逐步形成了中国各具区域特色的常绿阔叶林研究基地,为常绿阔叶林的研究作出了突出的贡献。在常绿阔叶林的演替方面,研究内容从研究常绿阔叶林群落演替的过程、群落组成变化、结构动态及模型逐步向生态系统物质循环和能量流动发展,但对常绿阔叶林主要优势种动态、生理生态和群落演替机理等方面深入不够。在常绿阔叶林的更新动态研究方面,不但进行了通过研究种子雨和种子库的动态、种子的萌发、幼树生长的时空动态研究群落的更新,而且还通过研究林窗的形成、特征及其在森林动态中的作用来研究群落的更新,还进一步通过对常绿阔叶林主要树种更新植株的生理生态特性的研究来解释群落更新的原因。在常绿阔叶林退化和恢复重建研究方面,研究了常绿阔叶林各种退化生态系统的特征和恢复过程等,并将已有的理论和技术应用于退化生态系统的恢复和重建。即是以前人研究的成果为基础,从群落的演替、更新、退化和恢复等方面对我国多年来常绿阔叶林植被动态的研究作一总结。根据国内外的研究趋势提出了常绿阔叶林的动态方面急需开展3s技术在常绿阔叶林上的应用研究、常绿阔叶林的退化的生理生态机制、常绿阔叶林起源与系统发育、常绿阔叶的林保护与恢复生态学、常绿阔叶林重要物种的生理生态学和种群生物学、常绿阔叶林生态服务功能与区域可持续发展模式以及常绿阔叶林生态系统对全球变化的作用与响应机制等方面的研究。     

Albedo estimates for land surface models and support for a new paradigm based on foliage nitrogen concentration

Vegetation albedo is a critical component of the Earth's climate system, yet efforts to evaluate and improve albedo parameterizations in climate models have lagged relative to other aspects of model development. Here, we calculated growing season albedos for deciduous and evergreen forests, crops, and grasslands based on over 40 site‐years of data from the AmeriFlux network and compared them with estimates presently used in the land surface formulations of a variety of climate models. Generally, the albedo estimates used in land surface models agreed well with this data compilation. However, a variety of models using fixed seasonal estimates of albedo overestimated the growing season albedo of northerly evergreen trees. In contrast, climate models that rely on a common two‐stream albedo submodel provided accurate predictions of boreal needle‐leaf evergreen albedo but overestimated grassland albedos. Inverse analysis showed that parameters of the two‐stream model were highly correlated. Consistent with recent observations based on remotely sensed albedo, the AmeriFlux dataset demonstrated a tight linear relationship between canopy albedo and foliage nitrogen concentration (for forest vegetation: albedo=0.01+0.071%N, r²=0.91; forests, grassland, and maize: albedo=0.02+0.067%N, r²=0.80). However, this relationship saturated at the higher nitrogen concentrations displayed by soybean foliage. We developed similar relationships between a foliar parameter used in the two‐stream albedo model and foliage nitrogen concentration. These nitrogen‐based relationships can serve as the basis for a new approach to land surface albedo modeling that simplifies albedo estimation while providing a link to other important ecosystem processes.