中亚热带典型人工林常见乔灌木根际效应——以江西泰和千烟洲为例

为了深入探讨人工林内不同植物根际效应的差异, 为人工林生态系统林下植被管理提供理论依据, 该研究以江西泰和千烟洲站区杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)和湿地松(Pinus elliottii) 3种人工林(1985年前后营造)为研究对象, 测定林内乔木及其林下常见灌木檵木(Loropetalum chinense)、杨桐(Adinandra millettii)和格药柃(Eurya muricata)的根际和全土土壤碳、氮、磷含量及pH值, 比较不同林分类型下优势乔灌树种的根际效应。结果发现: (1)乔木根际土壤大部分化学性质指标显著高于或低于全土(p < 0.05), 而林下灌木根际土壤与全土土壤化学性质的差异与物种有关, 如檵木根际土壤大部分化学性质显著不同于全土, 而格药柃根际土壤大部分指标与全土无显著差异。(2)除硝态氮(NO₃ ^--N)外, 林下灌木不同物种之间的根际效应有别, 具体表现为檵木pH值、铵态氮(NH₄ ⁺-N)、可溶性有机碳(DOC)、全氮(TN)、全碳(TC)、碳氮比(C/N)、有效磷(AP)和全磷(TP)的根际效应显著高于格药柃, TN、TC、C/N和AP的根际效应也显著高于杨桐, 但杨桐与格药柃间的根际效应无显著差异。(3)杉木的根际效应显著强于林下3种灌木; 马尾松和湿地松的根际效应与檵木无显著差异, 而马尾松的根际效应显著高于杨桐和格药柃, 湿地松的根际效应显著高于格药柃。该研究表明相对于林下灌木(尤其是格药柃), 乔木具有较强的根际效应, 暗示了乔木具有更高的养分捕获能力。但林下灌木与乔木根际效应的差异与灌木种类和林分类型有关。因此, 人工林林下植被管理除了考虑适量保留林下灌木外, 可依据人工林类型, 充分考虑灌木种类选择, 进而最大地发挥人工林生态系统的生产和生态功能。     

林下植被抚育对樟人工林生态系统碳储量的影响

以亚热带东部地区48年生樟(Cinnamomum camphora)人工林为研究对象, 探讨不同林下植被处理方式对植被和土壤碳储量的影响。研究结果表明: 1)林下植被抚育增加了植被的碳储量, 增幅为48.87%, 平均每年比未抚育林分增加了0.62 t·hm^-2; 2)林下植被抚育降低了土壤有机碳含量, 降低幅度介于4.79%-34.13%之间, 其中0-10 cm、10-20 cm土层比未抚育林分分别降低了10.16 g·kg^-1和8.58 g·kg^-1, 差异达到显著水平(p < 0.05); 3)林下植被抚育降低了森林土壤碳储量, 降低幅度介于1.98%-43.45%之间, 其中0-10 cm和10-20 cm土层分别降低了15.39 t·hm^-2和11.58 t·hm^-2, 差异达到极显著水平(p < 0.01)和显著水平(p < 0.05); 4)林下植被抚育降低了森林生态系统总碳储量, 降低幅度为4.27%, 但差异不显著。因此, 林下植被抚育虽有利于植被碳储量的积累, 但降低了土壤有机碳含量和储量。     

雨雪冰冻灾害对南岭蝴蝶资源的影响

南岭国家级自然保护区巳发现蝴蝶442种,其中不乏有中国分布新纪录和新种。常绿阔叶林中有蝴蝶339种,山地常绿针阔叶林中有蝴蝶369种,山顶常绿阔叶苔藓矮林中有蝴蝶71种;这些蝶类属东洋区的有360种,占总数的81.45%;属古北区的有48种,占总数的10.86%;跨区系分布的有34种,占总数的7.69%;南岭蝶类与福建省蝶类相似百分率高达77.27%,说明两地有共同的起源与演化过程。2008年初的雨雪冰冻灾害使南岭海拨500～1000m森林生态遭受严重破坏,各种蝴蝶在林中的种群密度骤降,海拨700～800m的蝶类仅为海拨1100～1200m冻害较轻林地蝶类数量的23%;整个林区蝶类的种群密度极低,与常年相比,降低率约为90%。凤蝶科的种群在调查地段发现的只占常年见到的37.5%。     

南方森林对雨雪冰冻灾害的受损与恢复响应的树龄依赖

森林受损与恢复对雨雪冰冻灾害的响应机制是森林研究与管理中的重要问题.然而对于植被受灾中,大树、中树、小树何者容易受损,即树龄依赖性问题仍没有一致结论,而受损后恢复的树龄依赖性则鲜有研究报道.本研究通过调查2008年中国南方罕见的雨雪冰冻灾害后,南岭天井山不同林型内植被的受损与恢复的情况,探讨森林对雨雪冰冻灾害的受损与恢复响应的树龄依赖.结果表明,植被的受损与恢复都反映出不同程度的树龄依赖性.3种林型中植被受损的比例随着树龄的增大而增加,在达到一定径级大小后达到平稳,这种规律在不同林型中表现出差异性,针叶林中的小树相比阔叶林的小树更易受损;从受损方式上也反映出不同林型的树龄依赖有所不同.就受损最为严重的方式掘根来说,针叶林幼苗的掘根比例较大,混交林小树的掘根比例显著大于幼苗和大树,而阔叶林大树的掘根比例显著大于幼苗和小树.不同林型受损恢复的树龄依赖性存在差异,针叶林折干与折冠树木(径级大于2.5 cm)的恢复率随树龄增加呈现逐渐上升的趋势,而针阔混交林与阔叶林折干与折冠树木的恢复率随着树龄增加呈波动变化,不存在明显的上升或下降的变化趋势;根部受损严重的树木恢复率为零,全部掘根死亡.植被受损及恢复与树龄之间存在关联性,并且这种关联性受林型、树形和受损方式等因素的差异所影响.植被受损与恢复都存在树龄依赖性,并且这种依赖性受林型、树形和受损方式等因素的影响,认识这种依赖性是有效应对灾害和开展灾后恢复重建的重要基础.     

冰雪灾害对中亚热带人工针叶林净初级生产力的影响

结合中亚热带江西千烟洲人工针叶林2005、2008和2011年3次树木清查数据以及树木相对生长方程,比较了2008年1月南方冰雪灾害前后的NPP,评价了森林生态系统灾后的恢复能力。结果表明:乡土树种马尾松(Pinus massoniana)与杉木(Cunninghamia lanceolata)比外来树种湿地松(Pinus elliottii)抗灾害能力强;在个体水平上,胸径(D)较大的树木抗灾害能力较差。灾后马尾松与杉木的D增长率降低,而湿地松增大。冰雪灾害导致大量碳(10.44 t C/hm2)从乔木层碳库转移到死生物量碳库,占乔木层碳储量的18.28%。灾前NPP和碳利用效率(CUE)分别为736.23 g C m-2a-1和0.41;灾后经过近4年的恢复,NPP和CUE分别为683.08 g C m-2a-1和0.38。     

雨雪冰冻灾害干扰对杉木人工林土壤动物的影响

2008年1月中国南方遭受了一场罕见的雨雪冰冻灾害,对基础设施、生态与环境造成了严重影响.为了分析雪灾对森林生态系统的长期影响,在以往定位观测的基础上,开展了土壤动物调查.根据湖南会同林区杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林和杉木-桤木(Alnus cremastogyne)混交林在受到大规模雨雪天气干扰停止40 d以后的土壤动物调查数据,并利用2007年同期的监测数据作为灾前正常水平的参照,选择土壤动物群落的2个主要参数（多度和群落组成）作为评价指标,初步评估了土壤动物对于灾害性天气干扰表现的弹性和抗性.结果表明：相对于灾前水平, 灾后土壤动物发生了明显变化,微型土壤动物如线虫出现了爆发性增长,在纯林中线虫多度从2007年的12216.9 ind·m^-2增加到目前的118343.9 ind·m^-2,在混交林中线虫多度从2007年的25435.9 ind·m^-2增加到目前的84573.0 ind·m^-2;大型土壤动物的多度大幅下降,纯林和混交林分别下降27.0%和85.6%;纯林凋落层中型土壤动物多度显著下降,但纯林土壤层及混交林无显著变化.在土壤动物类群多度方面,从大到小的功能群恢复进程由慢到快,表明土壤动物类群多度可以作为评估干扰和其后恢复的一个敏感指标;在群落组成方面,利用群落排序没有检测到群落组成的明显变化,表明群落组成对于雪灾干扰有很高的抗性.     

模拟增温对中亚热带杉木人工林土壤磷有效性的影响

气候变暖改变与土壤磷循环相关的生物地球化学过程,对陆地生态系统磷循环产生直接或间接影响。为研究亚热带地区杉木人工林土壤磷有效性对增温的响应,开展了模拟增温实验。实验设置对照组及增温组(5℃),经过1.5a的短期增温,对杉木人工林的土壤全磷、有机磷、微生物量磷、有效磷、酸性磷酸酶活性及相关土壤理化性质进行测定,结果表明:增温处理下,土壤酸性磷酸酶活性提高约1.5倍,土壤全磷、微生物量磷以及有机磷含量分别减少了6%、34%和12%,土壤有效磷含量增加25%。可见,短期增温通过提高土壤磷酸酶活性进而促进土壤有机磷矿化和降低土壤微生物固磷量,从而增加土壤磷有效性,但是增温导致潜在可利用的土壤微生物量磷大幅度的降低,将有可能加剧亚热带杉木人工林土壤磷限制。     

主要管理措施对人工林土壤碳的影响

人工林碳汇在全球碳循环及温室气体减排中发挥着重要作用。人工林是处于人为调控下的生态系统类型,经营管理措施是影响人工林土壤碳平衡的重要因素。通过科学合理的生态系统管理,增强人工林的土壤碳汇,对减缓气候变化具有十分重要的意义。本文综述了主要经营管理措施(造林树种、轮伐期、采伐、灌溉和施肥)对人工林土壤碳储量与碳通量影响的研究进展,结果表明:人工林经营管理措施可通过改变林地的温度、水分、养分和土壤结构,来影响土壤有机碳储量和土壤呼吸等碳循环过程。但目前人工林管理对土壤碳影响的研究还很不足,一些营林措施还未展开相关研究。未来应针对人工林管理措施对土壤碳的影响做更全面的定量研究。     

中亚热带米槠人工林土壤微生物残体碳对凋落物和根系碳输入的响应

微生物残体碳(MNC)是稳定土壤碳库的重要来源,探讨亚热带森林土壤微生物残体碳对地上(凋落物)、地下(根系)碳输入的响应对评估全球生态系统土壤碳贮量具有重要意义。本研究以福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站的米槠人工林为对象,设置去除根系(NR)、去除地上凋落物(NL)、无凋落物输入(即去除地上凋落物和地下根系输入,NI)、添加双倍地上凋落物(DL)4个处理,以无处理为对照(CK),7年后采集0～10 cm土层土壤样品,探究凋落物和根系输入变化下MNC含量及MNC对土壤有机碳贡献的变化特征。结果表明：1)与CK相比,NR处理下MNC、细菌残体碳(BNC)和真菌残体碳(FNC)分别降低了15.9%、20.2%和14.5%,其他处理无显著变化。2)与CK相比,NR、NL、NI和DL处理未对BNC、FNC和MNC的土壤有机碳贡献率产生显著影响。3)相关性分析和路径分析结果显示,植物碳输入变化通过改变土壤中的底物有效性和微生物群落结构直接或间接改变了土壤中微生物残体碳的含量。表明在维持中亚热带人工林土壤MNC方面,根系输入碳比地上植物来源碳更重要。     

模拟降水减少对中亚热带杉木人工林土壤甲烷吸收的影响

森林土壤是大气中甲烷重要的汇,降水变化是影响森林土壤甲烷吸收速率(V_(CH_4))的重要因子。以中亚热带地区不同降水减少程度的杉木林土壤为研究对象,采用静态箱-气相色谱法来测定不同模拟降水减少处理样地的土壤甲烷吸收速率。结果表明:模拟降水减少后显著改变了土壤中的含水量,降水减少60%、降水减少20%和对照样地的年均土壤含水量分别为18.87%、23.89%和28.33%。杉木人工林土壤甲烷吸收速率在月变化上存在较大幅度的波动,其中土壤甲烷吸收速率在8月份达到一年中的最大值(对照75μg m~(-2) h~(-1)),2月份达到一年中的最小值(对照10.93μg m~(-2) h~(-1))。3种处理样地的土壤全年均为甲烷汇,与对照样地的甲烷年通量(2.48 kg hm~(-2) a~(-1))相比,降水减少60%和20%样地的甲烷年通量分别增加44%和19%。在对照样地中,土壤甲烷吸收速率与土壤含水量呈现负相关(P=0.001),与温度相关性不显著(P0.05);而模拟降水减少后,土壤甲烷吸收速率与土壤温度呈正相关关系(P=0.006和P=0.034),与土壤含水量相关性不显著(P0.05)。总之,模拟降水减少后不仅提高了杉木人工林土壤甲烷吸收的能力,同时也可能改变影响土壤甲烷吸收的环境因子;在模拟降水减少前土壤甲烷吸收速率与土壤水分相关性更为密切,而模拟降水减少后土壤甲烷吸收速率可能主要受土壤温度的影响。     

杉木人工林种子雨组成和季节动态

杉木人工林已成为亚热带森林的重要组成部分,它具有可持续的自然更新能力,是决定杉木林群落演替方向和维持杉木林大面积存在的基础.本文以杉阔混交林和杉木纯林为研究对象,分析其种子雨的物种组成、数量大小和季节动态,以及林分优势物种种子雨数量特征和季节变化,揭示种源条件是否是制约杉木人工林天然更新的主要因素.结果表明:杉阔混交林和杉木纯林分别收集到13科18属21种和12科16属19种的种子.混交林和纯林的所有物种种子雨强度分别为3797和3300粒·m^-2.乔木物种种子数量在种子雨中占绝对优势,混交林占89.1%,纯林占86.2%,其中杉木种子数量最多,其完整种子雨强度分别为825和345粒·m^-2.两林分种子雨各类型种子所占比例均为完整种子>干瘪或腐烂种子>被取食种子.两林分种子雨均具有明显的季节动态,均在秋季到达高峰,且在落种高峰期种子雨以完整种子为主.无论是杉阔混交林还是杉木纯林都有充足的种源,种源(种子雨)条件不是制约杉木林天然更新的主要因素.     

西双版纳地区六种林型地表蜘蛛多样性比较研究

为探索地表蜘蛛多样性及其变化与森林类型和管理方式的关系, 在西双版纳勐仑自然保护区选择热带季节雨林、石灰山季节雨林和山地常绿阔叶林, 在自然保护区附近选择人工纯林、胶茶群落和橡胶林, 共6种林型, 每种林型选择3块样带, 共设置研究样地18块, 分别于2006年12月上旬（雾凉季）、2007年3月下旬（干热季）和2007年7月上旬（雨季）, 以单位地表面积法收集地表蜘蛛的物种组成和数量数据, 并以蜘蛛种类和数量分布为属性进行典范对应分析（CCA）, 探讨不同类型植被与地表蜘蛛多样性的关系。共采集蜘蛛标本9 849头, 用于统计分析的成熟蜘蛛3 119头, 归属于30科, 其中幽灵蛛科、皿蛛科、球蛛科和小密蛛科是地表蜘蛛的优势类群。各林型科的数量为: 热带季节雨林24科, 石灰山季节雨林22科, 山地常绿阔叶林22科, 人工纯林20科, 胶茶群落21科, 橡胶林19科; 各林型特有科数量: 热带季节雨林2科, 山地常绿阔叶林2科, 橡胶林1科; 而仅在雨林中分布的科4个（占全部30个科的13.3%）, 仅在自然林中分布的科6个（20.0%）, 仅在人工林中分布的科1个（3.3%）。从蜘蛛的数量分布看, 个体密度在热带季节雨林显著高于其他5种林型; 橡胶林多样性指数和丰富度指数显著低于3种自然林, 而均匀度指数的最低值也同样在橡胶林出现。CCA分析和聚类分析的结果表明, 6种林型趋于分成2组, 即: 自然林和人工林; 在自然林中两种次生林的相似程度更高; 人工林中人工纯林（非橡胶林）与胶茶群落的相似程度更高。以上结果表明: （1）森林砍伐后种植人工林措施改变了该地区地表蜘蛛群落的物种分布格局; （2）蜘蛛多样性随着人为干扰程度增加有减少的趋势; （3）减少人为干扰和增加植被群落多样性（橡胶林中种植茶树）对保护和恢复物种多样性有重要意义。     

人工林赤腹松鼠危害程度与生境因子的关系研究

2009年3～6月,采用样方法对四川省洪雅县人工林赤腹松鼠危害相关的生境因子进行了调查。共设置了240个样方。样方调查中记录了2个反应危害等级的变量(危害株数和乔木总数)和11个生境变量(森林类型、海拔、坡向、坡度、坡位、距最近道路距离、距最近水源距离、乔木均高、乔木平均胸围、灌木盖度和草本盖度)。通过广义线性模型研究这些因子与人工林赤腹松鼠危害程度的关系。结果显示,赤腹松鼠危害程度与森林类型、坡度、坡向、乔木平均胸围呈显著性相关,与其他因子无显著相关性,在柳杉-杉木林中的危害高于纯柳杉林,在阴坡的危害低于其他坡向,危害程度随坡度和乔木平均胸围的增加而增加。     

Impact of management intensity on non-vascular epiphyte diversity in cacao plantations in western Ecuador

A first study on the biodiversity of non-vascular epiphytes in cacao (Theobroma cacao L.) plantations in western Ecuador yielded 112 species (51 bryophytes, 61 lichens). Epiphyte assemblages of cacao plantations resembled those of tropical rain forests but species richness was usually lower and individual species were found at lower heights on the trunks. The vast majority of the species are widespread neotropical or pantropical species; one species, Spruceanthus theobromae (Spruce) Gradst., is endemic to cacao plantations of western Ecuador. Differences in management intensity, by manual removal of epiphytes from tree trunks (limpia), had a significant impact on epiphyte species diversity. Total species richness was significantly reduced in plantations with high management intensity, due mainly to the decreased diversity of lichens and liverworts; moss diversity was not affected by management regime. Total percentage cover of bryophytes was highest in plantations with low management intensity, while lichen cover was greatest in plantations with high management intensity. Crustose lichens and smooth mats growing closely appressed to the substrate were little affected by the limpia and their growth may have been promoted when larger-sized species were removed, by reducing competition. Cacao plantations with low and moderate management intensity serve as an important substitute habitat for ecological specialists (sun epiphytes, shade epiphytes) of the rain forest and are of considerable significance for their conservation.     

植物自然更新研究进展

植物自然更新是一个复杂的生态学过程,它对种群的增殖、扩散、延续和群落稳定及演替具有重要的作用,是植被动态研究的热点。目前国内外在这方面的多数研究主要从更新过程中的某一或几个阶段入手,分析各生态因子对更新的影响,或从林窗、火烧、动物等干扰对自然更新影响的角度揭示植被自然更新的机制。本文从植物自然更新方式、干扰对更新的影响及群落的更新等方面进行了总结,并提出了今后该领域的研究建议。     

The possibilities for control of two‐spotted spider mite tetranychus urticae on field‐grown strawberries in the UK by predatory mites

Numerous field trials have been undertaken in order to obtain a deeper understanding of the behavior (persistence, dispersion, etc.) of Bacillus thuringiensis serovar. israelensis (B.t.i.) formulations when treating rivers or streams for blackfly control. After an extensive sampling of water and natural substrates (periphyton, sediments, moss), freezing is a useful procedure to prevent enzymatic deterioration or bacterial growth in samples before bioassays are to be performed. Using Aedes triseriatus neonate larvae, we quantified the effect on potency of freezing and thawing of B.t.i. suspensions at operational field concentrations. In addition, as samples varied in their content of natural substrates we tested the hypothesis that the presence of such suspended solids affected the mortality response of larvae. Our results showed that these parameters are of significant importance and should be accounted for when comparing bioassays performed on previously frozen or turbid samples.     

西双版纳季节雨林与橡胶多层林凋落物动态的比较研究

本语文对西双版纳季节雨林及橡胶多层林的凋落物量动态、各组分的季节变化规律、林地残留物现存量及其分解进行了研究,分析比较了两个种群落的凋落节律,结果显示,“双凋落峰”及“叶分解速率较枝分解更快”为两类群落的共有特征;森林凋落物量及凋落物分解速率则因群落类型而异,橡胶多层林年凋落物总量为９．８５±０．７８ｔ·ｈｍ＾－２·ａ＾－１,大于季节雨林的年凋落物总量８．４２±０．１６ｔ·ｈｍ＾－２·ａ＾－１。