瓦屋山中亚热带湿性常绿阔叶林的林窗形成特征

调查了瓦屋山原生和次生的中亚热带性常绿阔叶林的林窗形成特征,并对林窗形成特征,林窗制造者的死亡方式和原因进行了探讨,结果表明,次生常绿阔叶林林窗面积均＜10m^2,1hm^2仅9个,林下更新不明显,原生林林窗密度为1hm^215个,＜40m^2的林窗占56％,＞100m^2的林窗只有4个,林窗平均面积59m^2,扩展林窗平均面积105m^2,林窗和扩展林窗总面积占被调查林分的比例分别为11．1％和19．8％,林窗大小分布表现出负指数分布,即小林窗多,大林窗少,林窗形状的变异较大,大多数因边界木的多少而成不规则的多边形,大多数林窗是多个林木死亡事件的结果,因而大多数林窗有两个或两个以上的林窗制造者,各林窗年龄大多数在10a以上,最近形成的林窗极少,估计林窗表成率是0.01.a^-1,采用样地投影调查方法可提高测定精度,便于不同调查林分结果的有效比较,常绿阔叶林林窗形成原因较为复杂,小径木的死亡是竞争被压所致,而大径的较高冠层木的死亡则可能是树木生长发育以及与地形,风等自然因子相互作用的结果。     

格氏栲林林窗自然干扰规律

通过对格氏栲(Gastanopsis kawakamii)林林窗自然干扰的基本规律的研究,得到了描述林窗干扰状况的一些重要特征。结果表明：格氏栲林中扩展林窗(EG)所占面积比例为34．46％,而实际林窗(CG)所占的面积比例为17．81％,干扰频率每年分别为0．69％和0．36％,林窗干扰返回间隔期为281a;EG的大小变化为63～1257m^2之间,平均为244m^2,而CG的大小变化为22～707m^2之间,平均为126m^2;形成林窗的主要方式是干中折断,比例占36．22％,其次为枯立,比例占32．28形;大多数的林窗是由1～5株形成木形成,3株形成木形成的林窗最多;大多数林窗是在前50a形成的,其中10～40a之前形成的林窗最多;林窗分布格局是均匀分布型的。林窗形成木主要由格氏栲、大叶乌饭(Vaccinium mandarinorum)、山胡椒(Lindera glauca)、狗骨柴(Tricalysia dubi)组成。林窗形成木的地径主要集中在60cm以下,地径20～60cm的主林层乔木形成林窗的比例较大。     

塔里木荒漠河岸林干扰状况与林隙特征

对塔里木河中游荒漠河岸林林隙基本特征和干扰状况进行了研究。结果表明：形成的林隙形状近似于椭圆形,椭圆长短轴比率在扩展林隙(EG)和冠空隙(CG)有所不同,平均分别为1.52和2.31;林隙密度约为62.5个?hm-2, EG和CG在塔里木荒漠河岸林景观中的面积比例分别为69.52%和29.03%,干扰频率分别为1.45%?a-1和0.61%?a-1,林隙干扰返回间隔期约为164a。林隙大小结构表现出以小林隙为主的偏正态分布,EG大小40—200m2,CG大小0—80m2。林隙形成速率为1.30个?hm-2a-1,20—30a前形成的林隙最多。林隙形成方式由树木折干 枯立形成的最为普遍,占形成木总数95.73%。林隙大多由2—5株形成木形成, 而由4株形成木创造的林隙最多,平均每个林隙拥有形成木4.1株。林隙形成木主要为森林建群种,林隙形成木分布最多的径级在5—25cm,高度在4—8m,每株形成木所能形成的EG面积为27.12m2, CG面积为11.32m2。边缘木的径级结构呈正态分布,而高度结构呈偏左的正态分布,平均每个林隙拥有8.375株边缘木,林隙边缘木平均胸径比形成木平均胸径高73.1%,表明荒漠河岸林林隙干扰十分频繁,地下水位的持续下降是林隙形成的驱动力。     

哀牢山常绿阔叶林乔木树种的幼苗组成及时空分布特征

哀牢山自然保护区的常绿阔叶林面积达到504 km2,是我国亚热带常绿阔叶林保存面积最大的保护区之一.2008年,中国科学院两双版纳热带植物园在哀牢山自然保护区的中山湿性常绿阔叶林核心区建立了一块6 ha的森林动态监测样地.为了了解哀牢山中山湿性常绿阔叶林树种幼苗组成和分布特征及其存活和死亡的规律,对样地中的幼苗分别进行了定位监测和动态研究.结果表明,重要值居前10位的林下幼苗中,有5种是重要值居前10位的树种.从雨季末期到旱季末期,幼苗的数量和种类都大量减少,因为可能是由于干旱胁迫的影响.在林窗中央和林窗边缘,新增的幼苗数量和种类都较多,死亡率较低,而林冠下新增的幼苗死亡率较高.可见,林窗的出现可能更有利于某些树种幼苗的定居,从而维持了森林树种的多样性.     

中亚热带常绿阔叶林林隙及其自然干扰特征的研究

通过对福建万木林中亚热带常绿阔叶林中96个林隙的调查,研究了中亚热带常绿阔叶林的基本特征和自然干扰规律,结果表明,在中亚热带常绿阔叶林中,扩展林隙(EG)和冠空隙(CG)在中亚热带常绿阔叶林景观中的面积比例分别为50．86％和16．66％,每年干扰频率分别为0．85％·年^-1和0．28％·年^-1,林隙干扰的返回间隔期约为357年．林隙形成方式由树木折干形成的最为普遍,占形成木总数58．04％。其次是由于掘根风倒而形成的,占33．48％．林隙大多由两株树木形成,平均每个林隙拥有形成木2．33株．扩展林隙的大小多在100～300m^2之间,其中以200～300m^2者所占的面积比例最大,而以100～200m^2者所占的数量比例最大,冠空隙的大小多在100m^2以下,其中50m^2以下所占的数量比例和面积比例都是最大的．林隙形成木分布最多的径级在20～30cm之间。     

卧龙自然保护区亚高山暗针叶林林隙特征研究

以卧龙亚高山暗针叶林为研究对象,分析了森林群落林隙的大小结构、形成方式及林隙形成木(GM)的结构特征．结果表明,林隙密度为18．5个·hm^-2冠林隙和扩展林隙分别占森林面积的28．4％和60．0％;冠林隙的大小变化在10～1134．7m^2之间,平均面积为153．45m^2;扩展林隙的大小变化在84．11～1646．3m^2之间,平均面积为324．34m^2;平均每个林隙的形成木为5．14株,单株形成木形成的林隙只占8．1％．不同形成木类型对林隙形成的贡献大小次序为：折干>掘根>枯立>断梢;暗针叶林林隙大多由岷江冷杉、铁杉、糙皮桦形成．径级在60～70cm,高度在30～35m之间的林冠上层的岷江冷杉,发生折倒形成林隙的可能性最大．     

太阳坪米心水青冈林林窗更新动力学的初步研究

研究了太阳坪米心水青冈林中林窗的特征和更新行为。在５０００ｍ＾２的研究样地中,观察到林窗１０个,林窗面积占研究面积的４０．１％,平均大小２０１ｍ＾２。探讨了林窗的形成原因,米心水青冈的更新成分与林窗的大小呈正相关性。米心水青冈的更新是在由一个或几个林冠层树种死亡后形成的林窗中进行的。     

川西亚高山针叶林林窗特征的研究

为探讨川西亚高山针叶林的林窗干扰特征 ,对王朗自然保护区的这一植被类型进行了调查 ,分析了该类型森林中林窗的数量、大小、形状及其成因 ;林窗形成木 (GM )的类型、数量和物种构成。结果表明 ,在川西亚高山原始针叶林林区 ,大多数形成木都是因树木达到一定年龄后衰老等原因引起其抗性下降而死亡的 ;由树木基折形成的林窗最为普遍 ,占 5 1 2 3% ,由干折形成的占 2 0 37% ;单株形成木林窗几乎达到所调查林窗的一半 (占总数的 4 6 99% ) ,平均每个林窗拥有 1 95株形成木。扩展林窗大小多在 10 0～ 4 0 0m2 ,10 0～ 2 0 0m2 所占的数量比例最大 ,占 2 6 5 1% ;而 30 0～ 4 0 0m2 所占的面积比例则最大 ,占 2 2 6 4 %。冠空隙的面积多在 2 0 0m2 以下 ,其中以 5 0～ 10 0m2 所占的数量比例和面积比例均为最大 ,分别为 32 5 3%、17 72 %。冠空隙、扩展林窗的平均面积为 71 6 8m2 、15 4 14m2 。     

南亚热带常绿阔叶林林隙形成方式及其特征的研究

分析了广东黑石顶自然保护区南亚热带常绿阔叶林林隙的形成方式及其特征．结果表明,在南亚热带常绿阔叶林中,由树木折干形成的林隙最为普遍,占５１．８６％,其次是由于掘根风倒而形成的,占３８．９８％．林隙大多由两株树木形成,平均每个林隙拥有形成木２．６３株．扩展林隙的大小多在１００～３００ｍ２之间,其中以２００～３００ｍ２者所占的面积比例最大,而以１００～２００ｍ２者所占的数量比例最大．冠空隙的大小多在１００ｍ２以下,其中以５０～１００ｍ２所占面积比例最大,而以５０ｍ２以下的所占数量比例最大．大部分林隙是在大约４０年前形成的,其中以１０年前形成的林隙最多．林隙形成木分布最多的径级在２０～３０ｃｍ之间,高度在２０～３０ｍ之间．每株形成木所能形成的扩展林隙面积为７２．９４ｍ２,冠空隙面积为２５．０６ｍ２．     

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.     

一种测量林窗面积的改良方法:等角椭圆扇形法

目前测量林窗面积较精确的方法为:测量从林窗中心沿8或16个罗盘方向到林窗林冠边缘的距离,再将林窗近似成等角8或16边形估测其面积(本文称这类方法为等角多边形法)。研究表明,等角8或16边形法均会低估林窗面积,本文提出一种改良方法:等角椭圆扇形法,野外测量与前者相同,计算时将相邻距离间的部分近似为椭圆扇形,以所有椭圆扇形面积之和估测林窗面积。用配对t检验对等角多边形法和等角椭圆扇形法的林窗面积进行比较,结果表明:(1)等角16边形法与等角8或4边形法存在极显著差异(P<0.001),比后两者,分别高10.96%和61.66%,这表明等角条边形法均会低估林窗面积;(2)等角椭圆扇形16分法比等角16边形法大10.16%,且二者之间存在极显著差异(P<0.001),因此,等角16边形法的测量值位于等角椭圆扇形16分法和等角8边形法之间;由(1)和(2)可推断等角椭圆扇形16分法比等角8边形法更准确;(3)等角椭圆扇形8分法与等角椭圆扇形16分法没有显著差异(P=0.715),但与等角8边形法存在显著差异(P<0.05),因此,等角椭圆扇形8分法比等角8边形法更准确。另外,本文的两个等角8边形法(基于两组不同罗盘方位的测量距离)求得的林窗面积之间存在极显著差异(P<0.01),而两个等角椭圆扇形8分法之间却没有差异(P=0.778),这表明等角椭圆扇形8分法的结果更稳定。     

天童常绿阔叶林林窗的地形分布格局

为探究多维地形因素对林窗分布的影响,以天童20 hm²常绿阔叶林动态监测样地内的林窗为对象,结合地理信息系统软件,分析了林窗空隙率、林窗密度以及林窗面积在海拔、坡度、坡向、坡形、坡位5种地形因子下的分布格局.结果表明: 该样地林窗空隙率为13.1%,林窗密度为9.5个·hm^-2,林窗平均面积为137.82 m²;因高海拔台风干扰的强度较大,高海拔段(≥500 m)林窗的空隙率和密度显著大于中低海拔段(<500 m);台风带来的强降雨极易引起小范围滑坡,使得沟谷的林窗空隙率和密度显著大于侧坡,林窗平均面积显著大于侧坡和山脊.台风及其带来的强降雨是造成林窗在海拔及坡位梯度上具有显著性差异的主要原因.     

Study on canopy disturbance regime and mechanism of tree species diversity maintenance in the lower subtropical evergreen broad-leaved forest,South China

ABSTRACT

The canopy disturbance, the gap environment, gap regeneration and maintenance of tree species diversity in the lower subtropical evergreen broad-leaved forest (LSEBF) of South China were studied in this paper. The most common manner of gap formation in the forest was by stem breakage. Most gaps were formed by two gap makers. The sizes of most expanded gaps (EG) and canopy gaps (CG) were in the range of 100 – 300 m² and 50 – 100 m², respectively. The ecological factors in gaps were analysed on the basis of contrasting measurement of the microclimatic regimes in gaps of different sizes and in non-gap stands. Tree species in the LSEBF were classified into 5 ecological species groups on the bases of their changes in order of importance values in gaps and in non-gap stands. Most of the species reached their peak of regeneration density around the gap sizes of 100 m² and 500 m². The curves of regeneration density vs. gap age for major species revealed two types. Regeneration densities of most species, and species diversity indices in gaps were greater than those in non-gap stands.     

Subcanopy gaps in temperate and tropical forests

Abstract We present a model of gaps in the vertical structure of forest vegetation. The traditional model of a forest gap assumes the existence of a ‘hole’ in the uppermost canopy layer, often extending down to near the ground. The present model extends the concept to gaps at any level, including those in lower layers below an intact canopy or subcanopy. It assumes that gaps at any level represent spaces with unused resources, especially favourable for plant growth and survival. Evidence from temperate and tropical forests indicates that gaps in the subcanopy and understorey layers below intact canopies are common, and that plants have higher growth rates in them than in non-gap sites. We also extend this model to below-ground gaps in the root zone.     

森林碳循环模型概述

森林碳循环是陆地碳循环研究的重要内容,碳循环模型是进行森林生态系统碳循环机理研究和碳通量估算的重要手段.本文在总结主要碳循环模型的基础上,将森林碳循环模型归纳为斑块尺度的森林碳循环模型和区域尺度的陆地碳循环模型两大类,并评述了各类型的代表性模型及其特点,最后指出了我国森林碳循环模型研究的未来发展方向.     

Beyond Just Research: Experiences from Southern Africa in Developing Social Learning Partnerships for Resource Conservation Initiatives

There is a well-acknowledged communication or knowledge gap between scientists and decision-makers. Many scientists who take on the challenge of narrowing this gap operate on the understanding that their role is to communicate their findings in a one-way flow of information: from science to decision-makers. However, to be effective scientists must engage in an ongoing social learning process with decision-makers, and regard themselves as facilitators, and also as one among many stakeholders who have valid and important ecological knowledge. The developing world poses some particular challenges in this regard, specifically in terms of the large number of local level subsistence resources users who are important de facto decision-makers. We examine four natural resource management case studies from South Africa that differ in spatial scale and complexity, ranging from a single village to a whole biome. We distil seven lessons to help guide development of social learning processes and organizations in similar situations relating to natural resource planning and management. The lessons pertain to: maintaining 'key individuals' within social learning processes; the role of researchers; the formulation of research questions that social learning processes require adaptive long-term funding and capacity support; that local resource users are key decision-makers in developing countries; some perspectives on knowledge; and the need to measure research success.     

Out of steady state: Tracking canopy gap dynamics across Brazilian Amazon

Canopy gaps are evidence of disturbances on forest landscapes. A forest stand is in constant flux, with long stretches of biomass accumulation punctuated by episodic disturbances. We used multitemporal airborne laser scanning data to compare the gap dynamics of four Amazon forest sites. We assessed gap dynamics over 1.9–3.8 years between 2017 and 2020 at sites in the central, central eastern, southeastern, and northeastern regions of the Brazilian Amazon, over areas ranging from 590 to 1205 ha at each site. Gap size ranged from a minimum of 10 m² to a maximum of about 10,000 m². We analyzed four stages of gap dynamics: formation, expansion, persistence, and recovery based on two consecutive airborne laser scanning surveys. The gap fraction at our study sites varied between 1.26% and 7.84%. All the sites have similar proportion of gaps among gap size classes. What notably differed among sites was not the gap size-distribution, but the relative importance of stages of gap dynamics. Expansion and persistence rates ranged from 12 to 118 m² ha⁻¹. The gap formation rate (formation + expansion) was lower than the recovery rate for three of the four study sites. In contrast, the southeastern site has 1.44 times more area in formation and expansion compared to gap recovery. Over the 2–4 years interval of our study, no site was close to steady state. Multitemporal analyses of large areas over many years are needed to improve our understanding of tropical forest dynamics.     

长白山红松阔叶林林冠木竞争生长及林冠空隙动态研究

以长白山红松阔叶林林冠木的年龄资料为基础,分析林木冠重叠与年轮径向生长的关系;通过林冠空隙边缘人隙边缘株的干扰释压分析,揭示林冠空隙集中形成的动态规律。红松林相邻林木间理论树冠重叠率与年轮径向生长呈显著负相关,不同树种间存在不同的竞争和协同关系;红松林中除个别小空隙是经过一个集中形成期形成外,大部分空隙是经过２－３个集中形成期形成的,１９００－１９２０和１９１０－１９３０是大部分空隙的集中形成期。     

云南亚高山云冷杉林林窗的研究

研究了云南碧塔海两块亚高山云冷杉（Ｐｉｃｅａ－Ａｂｉｅｓ）林内中小尺度林窗的干扰体系,结果表明：林窗和扩展林窗分别占林地面积的１９％和４１％,平均面积为４４ｍ２和１３９ｍ２,林窗的形成频率为０．００５～０．００７／ｙ。估计平均林窗周期为１６７年。大多数林窗（占８７％）的制造林窗树木（ｇａｐ－ｍａｋｅｒ,简记为ＧＭ）为１个以上,平均每个林窗的ＧＭ为２．９个,同一林窗内的ＧＭ常常死于不同的时间。在所有调查的ＧＭ中,折断占６０％,而根拔和直立死亡分别为２８％和１２％