马尾松人工林不同大小林窗植物多样性及其季节动态

人工林目前存在结构单一、土壤退化、生物多样性降低等人类普遍关注的生态问题。马尾松(Pinus massoniana)是长江上游低山丘陵区退耕还林的主要人工林树种。研究采伐林窗对植物物种组成和更新的影响, 对马尾松低效人工林的改造, 提升其生态服务功能具有重要的意义。该文以采伐39年生的马尾松人工林形成的7种不同大小的林窗为研究对象, 分析了不同季节林窗内的植物生活型组成及多样性变化。结果表明: 1)马尾松人工林林下植物以高位芽植物居多, 其次是地面、地下芽植物, 一年生植物较少而缺少地上芽植物。在林窗形成初期, 林窗的高位芽植物比例明显低于林下, 大林窗的高位芽植物比例稍高于小林窗, 地下芽和一年生植物的比例低于小林窗。2)林下的物种丰富度和物种多样性指数显著低于大林窗。不同林窗下植物的丰富度指数、优势度指数、多样性指数也存在显著差异。3)夏季林窗下植物多样性最高, 其次是秋季, 春季多样性最低。1225-1600 m²的大林窗能够促进马尾松人工林植物多样性恢复和植被更新。     

黄龙山油松人工林间伐效果的综合评价

分别对黄龙山林区近自然经营间伐强度为15％(弱度间伐)、30％(中度间伐)和45％(强度间伐)的油松人工林进行样地调查,以未间伐林为对照,研究间伐7年后油松人工林幼苗更新、林分生长、物种多样性和土壤特性等指标的变化,评价间伐抚育的效果.结果表明:随着间伐强度的增加,1～7年生油松幼苗的数量和各项生长指标均增加,而生长指标的年均增长率表现出先增大后减小的趋势,且以中度间伐最大;与对照相比,弱度、中度和强度间伐使油松单株材积分别提高了20.9％、32.1％和52.6％,单位面积蓄积量分别减少了4.4％、15.1％和25.3％,但蓄积量的年均增长率却增加了28.6％、46.2％和82.0％;间伐样地内的物种多样性和土壤特性得到改善,表现为强度间伐＞中度间伐＞弱度间伐＞未间伐.本试验条件下,间伐强度45％更适宜黄土高原地区油松人工林的抚育管理.     

Plant diversity and seasonal dynamics in forest gaps of varying sizes in Pinus massoniana plantations

人工林目前存在结构单一、土壤退化、生物多样性降低等人类普遍关注的生态问题。马尾松(Pinus massoniana)是长江上游低山丘陵区退耕还林的主要人工林树种。研究采伐林窗对植物物种组成和更新的影响, 对马尾松低效人工林的改造, 提升其生态服务功能具有重要的意义。该文以采伐39年生的马尾松人工林形成的7种不同大小的林窗为研究对象, 分析了不同季节林窗内的植物生活型组成及多样性变化。结果表明: 1)马尾松人工林林下植物以高位芽植物居多, 其次是地面、地下芽植物, 一年生植物较少而缺少地上芽植物。在林窗形成初期, 林窗的高位芽植物比例明显低于林下, 大林窗的高位芽植物比例稍高于小林窗, 地下芽和一年生植物的比例低于小林窗。2)林下的物种丰富度和物种多样性指数显著低于大林窗。不同林窗下植物的丰富度指数、优势度指数、多样性指数也存在显著差异。3)夏季林窗下植物多样性最高, 其次是秋季, 春季多样性最低。1225-1600 m²的大林窗能够促进马尾松人工林植物多样性恢复和植被更新。     

林窗对长苞冷杉自然更新幼苗存活和生长的影响

 长苞冷杉(Abies georgei)林是我国西南亚高山针叶林的重要类型之一,分布于海拔3 200～4 200 m。目前对于该森林林窗对树苗更新的调节还很少了解。通过1997～2000年对20个林窗的连续观测调查,研究了滇西北白马雪山自然保护区西坡亚高山长苞冷杉林林窗大小和林窗位置对自然更新幼苗存活和生长的影响。长苞冷杉针叶林林窗大小分布为,面积大于100 m2的大林窗占20%左右,中等林窗面积为50～100 m2,占35%左右,小林窗面积小于50 m2,占45%左右。4个生长季节的连续观测结果表明：林窗与林下非林窗内的幼苗大小和幼苗存活数量差异明显。林窗由小到大,单位面积内的自然更新苗木数量逐渐增加,大林窗中更新苗为小林窗的1.5倍左右,而林下的更新苗很少,0.5 ind.·10 m-2。中等林窗和小林窗内的幼苗数量在从南到中心到北的位置上几乎没有明显的差异;大林窗中存在由南到北的位置差异,更新幼苗数量逐渐增加。从更新幼苗的生长来看,中等林窗内的幼苗,高度最大、生长最快,定居阶段的平均年高生长为(7.8±0.5) cm·a-1,小林窗次之,大林窗和林下幼苗个体最小,生长最慢。更新幼苗的基径随林窗大小的变化与高度变化相似。进一步从林窗位置来看,中、小林窗幼苗大小和年平均高生长量几乎无位置差异,大林窗则由南到北,幼苗由大变小,年高生长量逐渐减低。从幼苗存活数量、生长大小来看,中等林窗大小是长苞冷杉幼苗更新的适宜面积,这为该类型退化亚高山针叶林恢复提供了一定的参考。     

不同坡向人工油松林生长状况与林下物种多样性分析

采用野外调查的方法,研究了绥德地区28年生不同坡向人工油松林林木个体生长、植物种类、相似系数和林下物种多样性特征,以明确坡向对人工油松林生长和群落结构的影响.结果显示,(1)阴坡油松的胸径、树高、冠高和冠幅均显著大于阳坡;(2)阴坡与阳坡林下分别有植物21和19种,共有种11种.群落相似系数为55%,说明坡向对人工油松林林下物种组成影响较大.(3)阴坡物种丰富度指数、均匀度指数和多样性指数均表现为草本层＞灌木层;而阳坡的Shannon-Wiener指数和Pielou指数(Jsw)则与阴坡相反,为灌木层＞草本层;群落总体多样性表现为丰富度指数和多样性指数均是阴坡稍大于阳坡,而均匀度指数表现为阳坡稍大于阴坡.研究表明,绥德地区人工油松林的生长状况阴坡显著优于阳坡,但与陕北南部地区人工油松林相比,该地区人工油松林林木生长各项指标还是较低,群落结构配置不合理.     

林窗大小对油松实生苗地上部分构型的影响

以陕西黄龙山油松人工林间伐产生的不同大小林窗的油松实生苗为研究对象,采用典型抽样法选择3个类型林窗,在各类林窗中设置样地,调查分析林窗大小对油松实生苗枝系构型、叶片特征及其在主干上的垂直分布,探讨油松实生苗对不同大小林窗的适应及其构型构建效果。结果表明:不同大小林窗下的实生幼苗地上部分构型和生长均存在明显差异,其中:(1)林窗大小对实生苗的地径、苗高、冠长和树冠面积影响显著。(2)实生苗的逐步分枝率、枝间距随林窗面积增大而增大,总体分枝率随林窗增大而减小。(3)实生苗的叶长和叶宽随林窗的增大而减小,但其叶的长宽比、总叶面积和平均单株叶数随林窗面积增大而增大。(4)林下油松实生苗的针叶在中下部分布较多,而林窗实生苗的针叶在中上部分布较多。(5)在不同的林窗中,相同年份生长的轮生枝上针叶数量、相对总叶数均随林窗面积的增大而增大。研究认为,在油松人工林经营管理中,可采取适当强度的间伐来创造林窗,尤其是增加大林窗的数量,以促进油松实生苗的更新和为培育优质干材的油松林提供保障,改善人工油松林林分质量。     

林窗对川西周公山柳杉人工林林下物种多样性的影响

采用典型样地法,以川西周公山柳杉人工林5种不同大小的林窗为研究对象,以林下非林窗为对照,研究了不同大小的林窗对柳杉人工林物种多样性的影响,同时分析了不同梯度林窗下林窗中心、林窗边缘、及林下群落的物种组成、物种多样性的变化情况。结果表明:(1)在所调查的18个样地231个样方中共记录到维管束植物141种,隶属于76科113属;随着林窗面积的增大,群落各层次的物种数呈现出先升高后降低的趋势,灌木层物种数在各林窗梯度上表现为林缘林下林窗中心,草本层物种数在各林窗梯度上表现为林缘林窗中心林下。(2)不同林窗优势种及其重要值不同,即在小林窗内,优势种为柳杉和野桐,其重要值之和高达0.292 3;在大林窗内,杉木及亮叶桦为群落优势物种,群落内出现大量其更新幼苗。(3)不同大小的林窗表现为灌木层物种丰富度指数(D)、Shannon-Wienner指数(H)、和Pielou均匀度指数(Jsw)值在400~450 m2面积的大林窗内达到一个均优水平,草本层物种的多样性在面积为100~150m2的小林窗内达到较高水平;不同梯度的林窗各层次群落D、H值整体表现为林缘林窗中心林下。研究认为:林窗的存在会改变群落物种组成,提高群落物种多样性水平,并且大林窗(400~450m2)更利于柳杉人工林林下树种更新及物种多样性的提高。     

黄土高原丘陵区不同生境小叶杨人工林物种多样性及其群落稳定性分析

通过样地调查,对黄土高原丘陵沟壑区处于阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡4种生境条件下,经过30年发育的小叶杨人工林物种多样性,群落结构动态和土壤水分养分效应进行了系统研究,结果表明:(1)不同生境小叶杨人工林总体上物种丰富度、多样性指数和均匀度指数均呈现出阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡的趋势,且林内物种多样性指数表现为:草本层>灌木层;(2)不同生境条件下的小叶杨人工林年龄结构分析表明,尽管阴坡小叶杨长势相对较好,但更新幼苗数量相当有限,很难实现种群的自我更新,不适合作为人工林培育;(3)土壤含水量和养分因坡向不同而呈现出明显的差异,尽管阴坡和半阴坡的水分、养分条件相对较好,但也出现了枯梢、病虫害等衰老特征,因此阴坡、半阴坡的生境对小叶杨来说也不合适.未来应该对现有林地在保护的前提下,间伐衰老个体,补植和引入乡土物种,进行天然化培育.     

黄土丘陵区油松天然次生林林窗特征与更新动态

研究了黄土丘陵区油松天然次生林林窗的形状、大小结构、分布、形成木特征及其更新状况.结果表明:在油松天然次生林中,林冠林窗(CG)和扩展林窗(EG)面积均呈以小林窗为主的偏态分布.CG平均面积为31.15 m²,以20～40 m²林窗的数量比和面积比最大,分别为38.24％和30.50％;EG平均面积为58.04 m²,以30～60 m²的数量比和面积比最大,分别为36.77％和27.79％,且CG的平均面积占EG平均面积的53.67％;林窗形状多呈椭圆形,高度多在14～16 m;林窗形成年龄以10～20年为主,占33.82％.林窗中基折和枯立木分别占形成木总数的47.66％和23.44％.林窗形成的主要因素是人为间伐或盗伐,树木衰老等引起的抗性下降、干旱、病虫害等也是导致树木死亡的原因之一;每个林窗中平均有1.89个形成木,其中以2株形成木的林窗最多.林窗形成木主要是油松,其次为山杨、白桦和辽东栎等.形成木的径级呈明显的偏态分布,以10～20 cm和21～30 cm径级最为普遍,分别占总数的25.0%和45.31%,与林窗面积偏态分布吻合;林窗内林木的更新状况好于林下,且油松幼苗不存在断层,而油松林下幼苗在年龄结构上有明显的断层.     

油松人工林林下植物群落变化及其环境解释

通过对山西太岳山宋家沟油松(Pinus tabuliformis)人工林林下植物群落进行调查,采用典范对应分析(CCA),探讨油松人工林林下物种分布与环境因子之间的关系。结果表明:1)在调查的42个样地中,油松林下共出现植物物种83种,隶属26个科72属,其中草本层物种种类较灌木层物种种类丰富,多达64种。2)CCA排序较好地揭示了该区油松人工林林下植物的分布格局与环境梯度的关系:林龄、坡度、坡向、林冠郁闭度、全氮、全钾对油松人工林林下草本层物种分布格局有重要影响;林龄、坡向、坡度、全氮对油松人工林林下灌木层物种分布格局有重要的影响。3)影响林下草本层和灌木层物种分布格局的变量中,生境因子与生物因子共同分别解释了40.3%和42.7%,其中,纯粹的生境变量(即未与生物变量共有的空间变量)对林下植物群落的变异解释能力较生物变量高,表明生境因子在决定油松人工林林下植物分布格局变异中起着举足轻重的作用。