松材线虫入侵后不同伐倒干扰强度对马尾松林植物多样性的影响

以松材线虫入侵马尾松林后经过不同伐倒干扰强度经营形成的不同群落类型作为研究对象,对9个群落类型的物种多样性进行了研究.结果表明,乔木层物种多样性指数大小排列顺序为: 马尾松纯林受害皆伐后形成的阔叶林(富阳)＞轻度受害的马尾松 木荷混交林(富阳)＞对照＞轻度受害的马尾松 纯林(富阳)＞马尾松 栓皮栎混交林受害择伐后形成的栓皮栎林(舟山)＞马尾松纯林受害皆伐后形成的马尾松幼龄林(富阳)＞马尾松纯林受害择伐后形成的枫香林(舟山)＞受害的黑松 马尾松混交林(舟山)＞受害的马尾松纯林(舟山).灌木层舟山马尾松纯林的3种多样性指数均最低,其余各地相差不大.草本层马尾松幼树纯林、栓皮栎林和枫香林的3个指数较高.不同地理位置和不同受害程度的马尾松林植物多样性差异显著;不同干扰程度、不同恢复方式下马尾松林内的植物多样性差异也显著.建立了伐倒干扰强度指数,发现物种多样性指数随伐倒干扰强度指数的变化规律符合“中间高度膨胀”理论.协方差分析结果表明,所建的指数能有效地反映松材线虫入侵及病木伐除后马尾松林植物多样性的变化.     

浙江富阳地区松材线虫入侵对马尾松林群落植物多样性的影响

通过对浙江富阳36块不同马尾松混交比率及不同松材线虫危害程度林地的调查,定量分析了这些林分受不同程度的松材线虫入侵干扰后,其乔灌草三层植物多样性的变化规律。分析结果表明:松材线虫的入侵减小了不同林分比例的马尾松群落之间乔灌草三层多样性的差异;随着松材线虫危害程度的加重,不同树种组成松林的乔灌草三层多样性指数出现新的特点,即两极化→趋于一致→两极化。进一步分析表明:浙江富阳地区的群落类型处在常绿阔叶林前期向中期演替的过程中;并且随着这种复合干扰程度的不断增加,加快了松林从常绿阔叶林演替前期向中期发展的进程。     

林窗模型BKPF模拟伊春地区红松针阔叶混交林采伐迹地对气候变化的潜在反应

用森林演替模型BKPF研究黑龙江省伊春地区红松针阔叶混交林采伐迹地上森林演替在未来50年气候变化和CO₂浓度增加的反应得出:伊春地区采伐迹地演替50年后红松和硬阔叶树的数量增加,落叶松、山杨与白桦减少;林分密度略有降低;林分生产力增加约7%～28%;林分地上部分总生物量增加15%～24%;叶面积指数增加约5%～8%.气候变化有利于采伐迹地阔叶红松林恢复.     

马尾松林经不同强度采伐后与肉桂混交对土壤微生物功能多样性的影响

混交林可以形成层次多或冠层厚的林分结构,对提高防护效能和稳定性具有重要作用。本研究先对20年林龄的马尾松(Pinus massoniana)人工林进行5种不同强度的采伐(皆伐、强度、中强度、中弱度和弱度,伐后郁闭度分别为0、0.4、0.5、0.6和0.7),然后在林下等量种植肉桂(Cinnamomum cassia)。7年后,应用BIOLOG-ECO技术探讨不同混交模式、林分类型对土壤微生物功能多样性的影响。结果表明,混交林的土壤理化性质、AWCD(average well color development)值和微生物功能多样性指数均优于马尾松和肉桂纯林,其中肉桂纯林最低、基于中弱度采伐而建的混交林最高(与马尾松纯林差异显著),且土壤微生物功能多样性随土层深度增加而降低。主成分分析结果显示,不同混交模式之间土壤微生物碳源利用特征分异不明显;而不同林分类型之间存在明显分异,主要起分异作用的是微生物对氨基酸类、羧酸类和糖类的利用特征,且不同林分类型对土壤微生物碳源利用的差异显著受土壤含水率与有机质含量影响;含水率、有机质、全氮、全磷、全钾含量和土壤碳氮比对土壤微生物群落功能多样性也有着重要影响。可见,马尾松林种植肉桂能提高微生物活性和功能多样性,本研究结果可为改造马尾松纯林为混交林提供参考。     

长白山白桦林空间结构研究

于2006年在长白山建立了一个面积为5.2 hm2的次生白桦林永久样地,并对样地内的每株树木测量了坐标和胸径.运用混交度、大小比数和角尺度研究了该林分的空间结构.研究表明:该样地的平均混交度值为0.540,平均角尺度值为0.575.次生白桦林总体上处于中度混交水平,先锋树种和针叶树种的混交度高于其他类型的树种;次生演替的先锋树种在生长上处于优势,红松(Pinus koraiensis)、蒙古栎(Quercus mongolica)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)等主要树种在该林分中处于劣态个体的比重高于先锋树种,槭属类植物处于劣态;次生白桦林总体上呈聚集分布格局.该林分的空间结构特点与所处的次生演替早期阶段和各个树种在林分中的地位、繁殖方式、更新策略以及采伐干扰等有关.     

凉水自然保护区阔叶红松林林分空间结构特征及其与影响因子关系简

根据凉水自然保护区28块典型阔叶红松林样地的5个林分空间结构参数和18个影响因子数据,采用典范对应分析（CCA）方法,对凉水自然保护区阔叶红松林林分空间结构与影响因子间关系进行分析。研究结果表明：（1）研究区域阔叶红松林整体具有较好的林分空间结构,其水平分布格局主要表现为随机分布,树木生长整体处于中庸状态,林木的整体混交程度较高;（2）林分空间结构的CCA排序较好的揭示了该区林分空间结构与影响因子的关系;CCA第一排序轴反映了林龄、坡度、阔叶比和坡向的变化,第二排序轴反映了坡向、土壤有机质和平均胸径的变化,上述6因子的组合是决定林分空间结构特征的主要影响因子;（3）影响林分空间结构的变量中,地形、土壤和林分因子共解释了林分空间结构变化的59.20%,其中纯地形因子占30.68%,纯林分因子占19.01%,纯土壤因子占8.21%,未能解释部分为40.80%。     

不同松林内马尾松毛虫种群动态的特征

通过对1992-2001年5种不同混交林型的马尾松林内各代幼虫发生量,受害面积和有虫株率的系统调查,研究了各种不同林型的松林对马尾松毛虫种群动态的影响。结果表明,不同树种混交的马尾松林对马尾松毛虫的种群动态有较大的影响。马尾松毛虫在马尾松纯林中发生量多,为害最严重。暴发周期最短;在与杉木等混交的马尾松林中发生次之;而在与阔叶树混交的马尾松林中平均每株虫口数少,发生与危害率及有虫株率均较其它林型小,不易引起松毛虫暴发为害。     

凉水自然保护区阔叶红松林林分空间结构特征及其与影响因子关系

根据凉水自然保护区28块典型阔叶红松林样地的5个林分空间结构参数和18个影响因子数据,采用典范对应分析(CCA)方法,对凉水自然保护区阔叶红松林林分空间结构与影响因子间关系进行分析。研究结果表明:(1)研究区域阔叶红松林整体具有较好的林分空间结构,其水平分布格局主要表现为随机分布,树木生长整体处于中庸状态,林木的整体混交程度较高;(2)林分空间结构的CCA排序较好的揭示了该区林分空间结构与影响因子的关系;CCA第一排序轴反映了林龄、坡度、阔叶比和坡向的变化,第二排序轴反映了坡向、土壤有机质和平均胸径的变化,上述6因子的组合是决定林分空间结构特征的主要影响因子;(3)影响林分空间结构的变量中,地形、土壤和林分因子共解释了林分空间结构变化的59.20%,其中纯地形因子占30.68%,纯林分因子占19.01%,纯土壤因子占8.21%,未能解释部分为40.80%。     

辽东山区次生林冠下红松生长与顶端透光环境的关系

通过调查3种不同人为干扰强度(轻度择伐、重度择伐和皆伐)下次生林林分结构及其冠下红松生长状况,应用全天空照片法测定红松(Pinus koraiensis)顶端的透光孔隙度,分析红松当年高生长量与顶端透光环境的关系.结果表明:以蒙古栎(Quercus mongolica)为建群种的皆伐样地林冠下,林分透光较强,以杂木阔叶林为主的轻度择伐样地和重度择伐样地林冠下,林分透光较弱;对29年生红松生长起主要阻碍作用的是下木层(≥10 m)阔叶树;在透光较好的皆伐样地内,红松当年高生长量均比透光较弱的轻度择伐样地和重度择伐样地高,红松当年高生长量与顶端林分透光孔隙度显著正相关(R2 =0.516,P＜0.01);为促进辽东山区次生林向阔叶红松林正向演替,应调控红松顶端林分透光孔隙度达30％以上.     

人为干扰对鼎湖山马尾松林种群动态的影响

通过处理（根据当地居民习惯收割凋落物和林下）和保护（停止人为干扰,无任何人类活动）样地的比较在五年内（9190－1995年）研究了人为干扰对鼎湖山马尾松林植物种群动态的影响。结果表明,保护样地的林下层和灌木层盖度逐年上升,而处理样地相对较稳定。保护样地的草本层盖度略上升至1992年后,呈显著下降的变化,处理样地的变化则与保护样地的相反。保护样地的林下层植物种数逐年下降（从1990年的41种降至1995年的30种,减少11种）,处理样地变化不大（从1990年的36种降至1995年的34种,仅减少2种）。小径级（≤13cm)的马尾松胸径增长速率保护样地高于处理样地,且径级越小,增长速率越大,然而,径级大于13cm的植株,则没有显示出这种规律性的变化。以上现象表明,适度的人为干扰对稀疏马尾松林的自然更新及林下植物种类多样笥具有一定的维持或促进作用,但不利于马尾松的生长。同时对稀疏马尾松－灌木－草本群落在停止人为干扰后的演替途径作了预测和探讨。     

择伐干扰对小兴安岭阔叶红松林土壤磷形态及有效性的影响

以小兴安岭原始阔叶红松林(对照)和经过轻度、中度和强度择伐干扰后形成的天然林林地表层(0～10 cm)土壤为对象,采用Sui修正后的Hedley磷素分级法对土壤样品进行连续浸提,研究不同林地土壤各形态磷素含量的差异及变化规律,分析择伐干扰对阔叶红松林土壤磷素有效性的影响.结果表明: 各林地土壤全磷含量为1.09～1.66 g·kg^-1,以原始阔叶红松林最高,强度择伐林地最低,且不同处理间差异显著;各林地土壤有效磷和磷素活化系数的变化幅度分别为7.26～17.79 mg·kg^-1和0.67%～1.07%,均表现出随择伐强度的增加而显著降低;除酸溶性有机磷(HCl-P_o)外,经过择伐干扰的林地与原始林相比,土壤水溶性磷(H₂O-P_i)、碳酸氢钠磷(NaHCO₃-P)、氢氧化钠磷(NaOH-P)、酸溶性无机磷(HCl-P_i)和残留磷(Residual-P)含量均表现出随择伐强度的增加而降低的趋势.各组分间以水溶性(H₂O-P_i)与土壤有效磷的相关系数最大(0.98),但其含量仅占磷素总量的1.5%～2.2%;氢氧化钠磷(NaOH-P)含量占磷素总量的48.0%以上,是土壤的潜在磷源.可以认为,择伐干扰通过显著降低土壤无机态磷和氢氧化钠有机磷(NaOH-P_o)的含量,限制和影响了阔叶红松林土壤有效磷及潜在磷源的供应水平,并且其表现出随择伐强度的增加而逐渐降低的趋势.     

松材线虫侵袭引发的植被演替对鸟类群落的影响

松材线虫(Bursaphelenchusxylophilus)是引起严重森林病害的外来物种,可能导致森林生态系统急剧退化。为了探讨在松材线虫侵袭所引起的森林演替过程中植被结构变化对鸟类群落的影响,我们研究了这些常绿阔叶演替林中的鸟类群落结构。2004年5–6月,我们在浙江省宁波市选择了分别处于3个不同演替阶段的7个样地:包括象山县被松材线虫侵袭5年后的常绿阔叶灌丛和侵袭12年后的常绿阔叶林样地各3个,同时在天童国家级森林公园选择了约40龄的常绿阔叶林样地1个。结果显示,在常绿阔叶灌丛和松材线虫侵袭12年后的常绿阔叶林中,鸟类物种多样性和丰富度均显著高于约40龄常绿阔叶林;3类栖息地的鸟类多度、均匀度均无显著差异;在侵袭12年后的常绿阔叶林中鸟类群落最丰富。多元回归分析结果显示,立地年龄是影响鸟类群落组成的主要因素。     

森林生态系统健康评估Ⅱ.案例实践

结合样地调查和他人对阔叶红松林生态系统相关指标的研究资料数据,利用健康距离(HD)评估法和上文建立的阔叶红松林生态系统健康评估指标体系框架,对不同人为干扰影响的长白山阔叶红松林生态系统进行系统健康的评估实践.结果按顺序依次为20%强度择伐林0.21<50%强度择伐林0.44<白桦中成林0.67<白桦中幼林0.72<红松人工林0.74<人工落叶松林0.77.     

粤西南亚热带森林演替过程中的生物量与净第一性生产力动态

以粤西黑石顶自然保护区为对象,探讨了南亚热带森林群落演替系列上3个主要演替阶段的代表类型：针叶林(马尾松群落)、针阔混交林(马尾松+吊皮椎+木荷+枫香群落)、南亚热带常绿阔叶林(粘木+小叶胭脂+光叶红豆+黄果厚壳桂群落)的生物量和净第一性生产力及其分配规律。结果表明,针叶林生物量为246．697t·hm^-2,净第一性生产力为14．715t·hm^-2·yr^-1;针阔混交林生物量为287．367t·hm^-2,净第一性生产力为17．179t·hm^-2·yr^-1;常绿阔叶林生物量为357．976t·hm^-2,净第一性生产力为18．730t·hm^-2·yr^-1,可见黑石顶自然保护区南亚热带3种森林群落的发展阶段已比较接近,即针叶林、针阔混交林较为成熟,常绿阔叶林相对年轻,在不受或低度外界干扰的情况下,随着森林群落的正向演替,其生物量和净第一性生产力均呈增加趋势。     

Declining Causes of Pinus massoniana in the Processes of Succession of Evergreen Broadleaved Forest

Through the synecological investigation in different corranunity successional stages of erergreen broad-leaved forest of Tiantong National Forest Park in Zhejiang, the authors found that Pinas massoniana Lamb. is the dec]ming species iff the successional course of evergreen broad-leaved forest. For revealing the declining causes of P. massoniana, through measuring the habitat, especially the sun-light intensity, the authors have gained the knowledge that the low sun-light intensity in seral often made the seedlings and young trees of P. massoniana live in a condition below the compensation point of light; and the interference of other shade-tolerant evergreen broad-leaved species gradually impeded the growth of the adult trees of P. massoniana by weakening the ability of its material synthesis and intensifying the ability of material decomposition along with the community succession, and withered away gradually.     

皖东松树纯林与复层混交林比较研究

通过对皖东地区松树纯林和零星分布的复层林的调查,比较了单纯林和复层林的材积生长以及林地土壤理化性质的改善情况,研究了林内的光环境和庇荫下的林木的生理生态特性,认为建立充分发挥森林多种效益的人工复层林施业体系是该地区林业经营的方向．     

Economic loss versus ecological gain: the outbreaks of invaded pinewood nematode in China

Pinewood nematode is native to North America and has been a deadly exotic pest infecting pine forests in Japan since the 1900s. It was first recorded in 1982 in subtropical China and has since aggressively spread to 113 counties and 14 provinces. As of 2007 the disease has infected over one million hectares of pine forests and 44 million pine trees in China 1982–2007. Besides inspection and quarantine, the main policy to control this disease is to eradicate the infected pines, which is costly and only partially effective. We investigated the community structure of four Pinus massoniana plantations with similar age and site conditions that were infested by pinewood nematode at different times (0, 4, 8, and 12 years), with the community structure in a zonal evergreen broad-leaved forest nearby. Our results demonstrate that the pinewood nematode infection accelerated the succession from the native pine plantations with higher economical values to the zonal evergreen broad-leaved forests which provide more ecological services. The conversion of pine plantations to natural forests is an urgent challenge facing China today. Thus, the infestation of pinewood nematode provides a unique opportunity for the conversion of the pine-dominated plantations and forests into broad-leaved forests and we therefore suggest that the government should invest its limited resources based on an appropriate trade-off between economic loss and ecological gain.     

南亚热带典型森林演替类型粗死木质残体贮量及其对碳循环的潜在影响

森林生态系统中的粗死木质残体(Coarse woody debris, CWD)不仅能够为其它生物提供生境,维持森林结构,而且对生物地球化学循环起着不可忽视的作用,CWD作为森林生态系统中重要的结构和功能元素,已经引起广泛关注。然而,华南地区典型亚热带森林生态系统中CWD的结构和功能方面的研究很少。该文报道了鼎湖山自然保护区内典型南亚热带森林生态系统中CWD的贮量及其特征,所选择的森林包括马尾松(Pinus massoniana)林、针阔叶混交林和季风常绿阔叶林,它们分别代表该气候区域内处于森林演替早期、中期和后期3个阶段的森林类型。其中马尾松林和针阔叶混交林都起源于20世纪30年代人工种植的马尾松纯林,由于长期受到包括收割松针、CWD和林下层植物等在内的人为活动的干扰,到2003年调查时马尾松林仍属于针叶林;而混交林样地自种植之后就未受到人为活动的干扰,自然过渡为针阔叶混交林类型。人为干扰对马尾松人工林的结构和功能产生了巨大的影响,马尾松林的生物量仅为针阔叶混交林生物量的35%。组成马尾松林、针阔叶混交林和季风常绿阔叶林CWD的树种数量分别为7、18和29;马尾松林中几乎没有CWD存在(贮量仅为0.1 Mg C·hm^-2),针阔叶混交林CWD的贮量为8.7 Mg C·hm^-2,季风常绿阔叶林CWD的贮量为13.2 Mg C·hm^-2,分别占地上部分生物量的9.1%和11.3%;针阔叶混交林和季风常绿阔叶林中只有将近10%的CWD以枯立的方式存在。该区域内CWD的分解速率较快,在区域碳循环中将扮演重要角色,保留林地中的CWD是维持本区域森林生产力和森林可持续管理的重要举措。     

不同森林群落类型溪流水化学特征的季节动态

以小兴安岭凉水自然保护区内的阔叶红松林、云冷杉林和落叶松人工林为研究对象, 于2006年3—10月, 分析了其溪流水化学特征的动态变化. 结果表明: 不同月份3种森林群落溪流水的主要阳离子含量均表现为 Ca²⁺>Na⁺>K⁺>Mg²⁺, 主要阴离子含量均为HCO₃^->SO₄^2->NO₃^->Cl^-;不同群落类型的主要离子含量影响显著, 3种森林群落溪流水中Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺和Fe³⁺平均含量为云冷杉林>落叶松人工林>阔叶红松林, 而K⁺为落叶松人工林>云冷杉林>阔叶红松林; 主要阴离子平均含量均以落叶松人工林溪流水中为最高.