大兴安岭次生林空间分布格局及其尺度效应

研究大兴安岭落叶松林、白桦林和落叶松+白桦混交林3种次生林中,不同树种(落叶松、白桦和其他)和不同大小级(Ⅰ～Ⅴ级)树木的空间分布格局及其尺度效应。结果表明:3个林型中,仅落叶松林的更新数量达到良好状态,其余2种林型均为更新不良;各林型中,更新层幼苗、幼树的数量组成均与乔木层存在显著差异,且各林型中树木的直径(落叶松林和落叶松+白桦混交林除外)和树高分布也不够合理,3个林型均属于不稳定群落。各林型内林木空间分布整体以聚集分布为主,但方差/均值比率、负二项指数、Green指数、平均拥挤度和Morisita指数5个判别指数随尺度的变化显著不同,并以线性递增(40%)、幂函数递增(22%)和负二次多项式(20%)趋势为主。Ⅰ～Ⅲ级的更新层林木在不同尺度上以聚集分布为主,而乔木层(Ⅳ～Ⅴ级)在多种分布格局间波动,其对尺度的响应同样以线性递增(44%)、幂函数递增(15%)和负二次多项式(12%)为主。同一林型和取样尺度下,林木空间聚集程度整体随着林木大小级的增加呈线性下降趋势。各林型中,非优势树种的种群格局规模往往大于优势树种,而更新层林木空间格局规模大于乔木层。     

庞泉沟自然保护区寒温性针叶林的种群结构与分布格局

庞泉沟自然保护区寒温性针叶林依据优势树种可分为华北落叶松纯林、青杆纯林和华北落叶松青杆混交林.分别以纯林与混交林研究了其种群结构和分布格局.结果表明不同林分种群结构特征差异明显.混交林中,华北落叶松幼苗数量少或缺失,为衰退型种群;青杆幼苗充足,为增长型种群,随时间推移,混交林可能逐渐演替为青杆林.华北落叶松和青杆纯林均表现为增长型种群,单优种群的现状在较长时间内将维持不变.整体来看,寒温性针叶林种群格局为聚集分布,混交林中华北落叶松和青杆的聚集程度都分别大于相应的纯林,主要因为华北落叶松与青杆种群对光照的需求存在差异.随着立木径级增大,寒温性针叶林聚集程度降低,华北落叶松幼苗在林窗下高度聚集,成体聚集程度减弱;青杆幼苗聚集度较大,成体在纯林为聚集分布,在混交林为随机分布.     

小兴安岭谷地云冷杉林主要种群及林隙形成木的空间格局

调查了小兴安岭谷地云冷杉林1.5 hm²(100 m×150 m)固定样地内的物种组成和径级结构,用点格局方法分析样地内主要种群的空间格局和空间关联性以及林隙形成木的空间格局.结果表明： 样地内胸径≥2 cm的乔木有13种,种群密度差异大,重要值在前4位的为臭冷杉、红皮云杉、白桦和花楷槭.种群的径级结构近似倒“J”形.臭冷杉和红皮云杉空间分布相似,随空间尺度的变化趋势为聚集 随机 均匀分布.白桦在≤40 m尺度为聚集分布,>40 m尺度变为随机分布,而花楷槭在整个研究尺度上均为聚集分布.除白桦和花楷槭两者间在整个研究尺度上均为负相关以外,其余种群间均为小尺度上正相关、大尺度上负相关.臭冷杉和白桦种群间正相关的显著性强,其他种群间正相关性普遍较弱.样地内林隙形成木的空间格局表现为中小尺度聚集分布,随尺度增大趋于随机分布.掘根形成的林隙形成木的空间点格局呈单峰型分布,随机、聚集和均匀3种分布均有出现.折干形成的林隙形成木的空间点格局分布整体波动不大,小尺度上在随机和聚集分布间交替出现,到大尺度则归于随机分布.两者间的空间关联性分析表明,≤32 m尺度为显著正相关,>32 m尺度为不显著的负相关.     

大兴安岭中部天然次生林种子雨动态

本研究于2018—2019年对大兴安岭中部白桦林、针叶林和针阔混交林3种林型的种子雨落种量进行了动态监测,并对3种林型主要树种的种子雨季节动态、落叶动态、种子雨千粒重、种子雨年际变化和种子雨空间格局进行了分析。结果表明: 各林型中兴安落叶松种子雨和白桦种子雨呈现明显的单峰型分布。针阔树种(落叶松、樟子松、云杉、白桦、山杨)的落叶量呈现出明显的季节动态,各林型落叶量大多在9月中上旬达到高峰。在针阔混交林和针叶林中,处于高峰期的兴安落叶松种子雨千粒重明显大于初始期和末尾期的兴安落叶松种子雨千粒重,3种林型下白桦千粒重在季节上未表现出明显的差异。兴安落叶松和白桦的种子雨均呈现出明显的年际变化,2018年为种子散种量的丰年,2019年为歉年。两年时间内,所有种子雨的空间格局在总体上均表现为聚集分布,种子雨和幼苗幼树在空间分布格局上存在一致性。     

山西太岳山森林演替过程中建群种的动态特征和种间关系

为解释太岳山白桦(Betula platyphylla)林向华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林演替的生态过程,该研究以不同演替阶段的调查样地数据为基础,通过空间代替时间构建演替的时间序列,即从白桦林演替至白桦+华北落叶松混交林再到华北落叶松林的过程;采用点格局分析法和Monte-Carlo拟合检验对演替过程中白桦和华北落叶松种群的分布格局及其相互关系进行研究。结果表明:(1)山西太岳山白桦种群龄级结构呈"纺锤"型,种群呈衰退的趋势;白桦种群逐渐被华北落叶松(龄级结构呈"金字塔"的增长型)种群所取代。(2)从白桦林演替至华北落叶松林的过程中,白桦种群由集群分布趋向于随机分布,驱动力主要是华北落叶松侵入扩散而形成的种间排斥;华北落叶松集群尺度逐步增大,驱动力主要是种群拓殖和种内竞争。(3)白桦和华北落叶松二者的种间关系,在白桦林阶段无显著相关,在混交林阶段由于排斥呈现显著负相关关系,华北落叶松林阶段二者无明显相关,二者种间关系的变化主要来自于群落剩余资源驱动下的种内种间竞争。     

塔里木河流域胡杨和灰叶胡杨克隆分株空间分布格局

以叶尔羌河下游阿瓦提县天然胡杨和灰叶胡杨混交林、塔里木河上游农一师16团天然灰叶胡杨林和塔里木河中游轮台县天然胡杨林为对象,研究胡杨和灰叶胡杨克隆分株种群的空间分布格局.结果表明: 8种不同取样尺度(5 m×5 m、5 m×10 m、5 m×15 m、10 m×10 m、10 m×15 m、15 m×15 m、15 m×20 m、20 m×20 m)下,3个研究区2物种克隆分株种群的空间分布格局均表现为集群分布,表明集群分布是研究区胡杨和灰叶胡杨克隆分株种群空间分布格局的基本属性;在5 m×5 m尺度上,3个研究区2物种克隆分株种群均表现出负二项参数最小、Cassie指标和聚块性指标最大、聚集强度最大的分布特征.     

关帝山华北落叶松天然更新种群结构与空间格局研究

华北落叶松（Larix principis—rupprechtii）是分布于华北山地半湿润地区针叶林的主要建群种之一。从种群的大小级结构、空间分布格局及动态等方面,研究了关帝山采伐迹地上华北落叶松天然更新种群的数量特征与空间格局。结果表明：（1）华北落叶松幼苗幼树缺乏,2．5cm〈DBH≤17．5cm的个体数量丰富,DBH〉17．5cm个体数量稀少,种群表现为衰退型,但华北落叶松较长的生命周期、数量丰富的中小径级个体和客观存在的林冠干扰,使得其依然可发展成为稳定的种群;（2）采伐迹地上华北落叶松幼苗幼树多为集群分布;2．5cm〈DBH≤7．5cm的林木在2m×2m的尺度下呈显著的集群分布,而随取样尺度增大,聚集性减弱,趋于随机分布;7．5cm〈DBH≤17．5cm的林木在各个取样尺度基本上呈随机分布,这与其自身的生物学特性和环境光照条件密切相关。     

青藏高原东缘岷江冷杉天然群落的种群结构和空间分布格局

 岷江冷杉(Abies faxoniana)是青藏高原东缘亚高山顶极森林植被的优势种之一,主要分布于岷江、大渡河和白龙江的上游地区。该文研究了岷江冷杉天然原始群落的种群结构和空间分布格局。样方大小为100 m ×60 m。测定了所有个体的坐标及其胸径、高度和冠幅。将岷江冷杉按大小级分为5级,即幼苗：H（高度）<0.33 m; 幼树: H≥0.33 m, 且 DBH（胸径）<2.5 cm; 小树: 2.5 cm≤DBH<7.5 cm; 中树: 7.5 cm≤DBH <22.5 cm和大树: DBH≥22.5 cm。采用了Morisita 指数 (Iδ)、方差均值比 (V/m), 聚块度指标(m*/m)和空间点格局分析方法 (SPPA) (采用了Ripley二次分析法)4种方法分析岷江冷杉的空间分布格局。结果表明： 1) 岷江冷杉种群结构稳定。因为其年龄结构表现为增长型, 幼苗幼树储备丰富,密度分别为2 217·hm-2和2 683·hm-2,可见岷江冷杉天然更新良好,进而通过其“移动镶嵌循环”更新维持其种群的稳定性。在大小级结构图中的一些缺刻和年龄结构图中的“断代”现象,是干扰的时空异质性在采样的时间和空间断面上的反映。 2) 幼苗、幼树和小树在所有的研究尺度（从 1 m×1m 到 30 m×30 m）下都呈聚集分布。但中树和大树基本上呈随机分布。3) 聚集强度随尺度的变化而变化。上述的前3种方法表明,聚集强度随尺度的增加而减弱。但是,空间点格局分析法表明,岷江冷杉幼苗、幼树和小树的聚集强度首先随尺度的增加而增强,达到一定高峰后,随尺度的增加而减弱。 4) 岷江冷杉的空间分布格局是它与其自然环境长期作用的结果,同时也反映了其种群天然更新的格局和机制。 5) 4种分析方法对格局的判别基本一致, 但空间点格局分析法更能反映出格局强度随尺度的变化的关系,是值得推荐的一种分析空间分布格局的方法。使用空间点格局分析法的限制主要在于其计算和采样比较复杂。另外,由于Ripley 二次分析法对于“空白”的探测不敏感,需要进一步做一些方法上的改进。     

帽儿山天然次生林内主要木本植物空间格局及更新特点

基于帽儿山次生林1 hm²样地的调查数据,将林分分为幼苗(树高H<30 cm)、幼树(H在30～130 cm或H>130 cm同时胸径DBH<5 cm)、中树(DBH 5～10 cm)、大树(DBH≥10 cm)4个大小级,运用O-ring点格局分析方法,分析帽儿山地区次生林内主要木本植物整体及树种人工补植红松、三大硬阔(水曲柳、胡桃楸、黄菠萝),以及榆树的各大小级空间格局及其关联性,探讨该地区次生林更新演替动向,为该地区森林的可持续经营提供依据.结果表明: 样地内更新幼苗2894株·hm^-2,幼树3337株·hm^-2,林分整体更新情况一般.对林分整体而言,幼苗分别与大树、中树和幼树在0～25 m、0～15 m、0～40 m的空间尺度上呈显著正相关,而在其余尺度上均呈显著负相关;幼树与大树、中树分别在0～15 m、0～25 m空间尺度上呈显著正相关,而在其余尺度上无显著关联;大树与中树则在所有尺度上均无相关性.对林分内优势树种而言,红松大树与幼树在所有尺度上主要呈负相关,而三大硬阔、榆树大树与幼树均以不相关为主.人工补植红松幼树与三大硬阔及榆树的各大小级在研究尺度上表现为以负相关为主,三大硬阔和榆树幼树与其他优势种各大小级只在20 m尺度内呈现负相关;三者两两之间在中树及大树阶段在20 m以上的尺度均不相关.帽儿山天然次生林还处于演替的进程当中,在今后的森林资源管理过程中,应当采取积极的人工干预措施促进林分更新,并适时对不合理的空间格局进行调整.     

不同生态条件下松栎混交林3种优势乔木种群的更新规律

为探究秦岭林区松栎混交林群落乔木优势种的更新规律,通过典型样地调查,对油松(Pinus tabulifor-mis)、锐齿槲栎(Quercus aliena var.acuteserrata)和华山松(Pinus armandii)等3种优势乔木种群更新随林分密度、海拔、坡向、坡位等生态因子的变化规律进行了分析。结果表明:(1)林分密度、海拔、坡向、坡位等生态因子对3种乔木的天然更新均具显著影响;3种优势乔木树种幼苗密度均随林分密度增加而显著增加,林分密度从850株.hm-2增加到1 525株.hm-2时,3种幼树密度也逐渐增加,但林分密度为1 900株.hm-2时,3种幼树密度均显著降低;从海拔1 283m增至1 665m,锐齿槲栎和油松幼苗幼树密度均随海拔增加而显著增加,但海拔增至1 835m时,这两种幼苗幼树密度均显著降低。(2)华山松幼苗幼树密度一直随海拔升高而增加;从南偏西20°到75°,锐齿槲栎和华山松幼树密度逐渐降低,至北偏东40°(阴坡)时又显著增加,但3种乔木幼苗及油松幼树密度一直随坡向变化而增加;锐齿槲栎幼苗密度在下坡位显著高于中坡位和上坡位,但油松和华山松幼苗幼树随坡位由下到上逐渐增加。结果提示,处于中海拔、阴坡且密度适中的林分3种优势乔木更新最佳,对这类林分实施封禁将有助于松栎混交林优势乔木的天然更新。     

黄土高原马栏林区辽东栎更新特性研究

研究了黄土高原马栏林区主要植被类型中的辽东栎幼苗的数量特征,更新层幼苗、幼树的实生和萌生特性及其辽东栎在垂直结构上的数量分布。结果表明:(1)辽东栎幼苗在黄土高原马栏林区分布广泛且数量充足。不同的植被类型中辽东栎种群表现出不同的大小级结构,在油松—辽东栎混交林、油松林和辽东栎林中辽东栎种群的幼苗、幼树和成树均占一定的比例,而在油松—白桦混交林、白桦林、山杨林和山杨—白桦混交林中辽东栎种群则以幼苗和幼树为主。表明辽东栎种群在该地区植被的发展过程中将产生重要的作用。(2)辽东栎在这一地区是由实生和萌生的个体混合组成的。在各种植被类型中实生植株的密度都高于萌生植株,辽东栎种群的更新在该地区可能主要是通过实生植株来完成的,即辽东栎实生植株在更新过程中起重要的作用。但萌生植株作为辽东栎顺利通过瓶颈的一种手段,作为辽东栎种群繁衍和稳定的一种途径,在辽东栎种群的更新中也起着一定的作用。     

神农架地区锐齿槲栎种群结构与更新的研究

锐齿槲栎 (Quercus aliena var. acuteserrata)林是神农架地区一种重要的落叶阔叶林 ,分布广泛 ,保存较好。通过对锐齿槲栎种群大小结构的研究发现 ,中等大小的锐齿槲栎个体数量较多 ,幼苗与幼树的数量在不同样地间变化很大 ,其大小结构分布图中多有一定程度的缺失。锐齿槲栎种群多呈现聚集分布 ,不同的尺度下其聚集程度不同。在每一个尺度下 ,幼苗幼树的聚集程度要比相同尺度下成体的聚集程度高。幼苗更新是锐齿槲栎更新的一种主要形式 ,其幼苗的出现与林窗的形成有密切的关系。在锐齿槲栎幼苗成长为幼树的过程中 ,由于种内与种间竞争的影响 ,导致了许多幼树的死亡。正是由于林窗形成等干扰因素的影响才使锐齿槲栎幼树得以进入群落上层。     

Ecological characteristics of Abies georgei population at timberline on the north-facing slope of Baima Snow Mountain, Southwest China

Abies georgei is one of the endemic trees at timberline on Qinghai-Tibetan Plateau, but little research has been done about its timberline population. One plot was set up at timberline above 4400 m on the north-facing slope of Baima Snow Mountain in Southwest China, covering an area of 0.8 hm2. Height, DBH (diameter at breast high) or root-collar diameter of seedlings and saplings, and position were recorded for each individual. The population showed a growing trend and the number of individuals decreased with increase of DBH. The survival curve can be described by Deevy-III. The population had 2 distinct peaks of mortality: age I (seedlings, DBH = 0–5 cm) and age V-VI (DBH = 20–30 cm). The highest mortality of seedlings was due to severe climate at timberline. As the saplings grew up, the interspecific and intraspecific competition resulted in another mortality peak. Through SPPA (spatial point pattern analysis), individuals of all age-classes showed uniform, random or clumped distribution with the change of scales; however, they had mainly clumped distribution. Moreover, the relationships between individuals in different age-classes were all significantly correlated with each other. Seedlings showed the highest clumping intensity and scale.     

小兴安岭三种林型叶面积指数的估测

利用Winscanopy2006冠层分析仪测定2009年7月初至11月初小兴安岭白桦次生林、谷地云冷杉林、阔叶红松林的有效叶面积指数(LAI_e),并将经过木质部分所占比率、冠层水平集聚和簇内集聚校正的11月初LAI_e作为真实叶面积指数(LAI_t),结合凋落物法测定3种林型的LAI_t及其季节动态.结果表明： 调查期间,白桦次生林的LAI_e在7月达到峰值(2.21),谷地云冷杉林、阔叶红松林的LAI_e在8月达到峰值,分别为2.57、2.68.白桦次生林、谷地云冷杉林、阔叶红松林的LAI_t均在7月达到峰值,分别为3.44、3.86、6.93;相对于本文探讨的方法,光学仪器所测定的LAI_e在最高叶面积指数期分别低估33.1%、32.9%、66.0%;而在整个调查期内,谷地云冷杉林和阔叶红松林LAI_e平均低估22.8%和56.5%,白桦次生林平均高估13.2%.
     

小兴安岭三种林型叶面积指数的估测

利用Winscanopy2006冠层分析仪测定2009年7月初至11月初小兴安岭白桦次生林、谷地云冷杉林、阔叶红松林的有效叶面积指数(LAIe),并将经过木质部分所占比率、冠层水平集聚和簇内集聚校正的11月初LAIe作为真实叶面积指数(LAIt),结合凋落物法测定3种林型的LAIt及其季节动态.结果表明:调查期间,白桦次生林的LAIe在7月达到峰值(2.21),谷地云冷杉林、阔叶红松林的LAIe在8月达到峰值,分别为2.57、2.68.白桦次生林、谷地云冷杉林、阔叶红松林的LAIt均在7月达到峰值,分别为3.44、3.86、6.93;相对于本文探讨的方法,光学仪器所测定的LAIe在最高叶面积指数期分别低估33.1％、32.9％、66.0％;而在整个调查期内,谷地云冷杉林和阔叶红松林LAIe平均低估22.8％和56.5％,白桦次生林平均高估13.2％.     

白马雪山阴坡林线长苞冷杉(Abies georgei)种群结构特征

长苞冷杉（Abies georgei）是青藏高原特有林线树种。对白马雪山阴坡海拔4 400 m以上林线0.8 hm2样地长苞冷杉种群进行每木调查,分析其种群结构、数量特征及空间分布格局。结果表明：(1）结构呈典型金字塔型,幼苗和幼树在种群中所占比重大,表现为增长型种群,种群个体数随径级的增加而减少,密度为幼苗>幼树>成年树;(2）存活曲线接近Deevy-III型,高径级种群趋于稳定,种群具两个死亡高峰,低径级种群尤其幼苗死亡率高达90％,这是林线区的气候条件如低温、强光照、积雪及冬季冻害等综合作用的结果,种群另一死亡高峰出现于V~VI龄级,种内和种间对空间、光照和养分等生存因子的激烈竞争引起自疏,导致死亡率再度上升;(3）长苞冷杉种群各龄级空间点格局在不同尺度上表现为聚集、随机和均匀分布,以聚集分布为主,由于幼苗来源于种子库且依赖成年树的微生境,幼苗聚集强度和尺度都最大;各龄级关系密切,在不同尺度上表现出显著的相关性。