密云水库上游油松人工水源涵养林林下植物多样性与土壤理化特性

以密云水库上游丰宁县4种油松人工水源涵养林(油松×落叶松混交林、油松×蒙古栎混交林、油松×山杏混交林、油松纯林)为对象,研究林下植物多样性与土壤理化性质特征,分析林下植物多样性与土壤因子的相关关系。结果表明: 4种人工水源涵养林林下植物群落组成结构差异显著,油松×山杏混交林林下植物群落物种组成最为丰富,绣线菊、虎榛子和披针薹草为主要优势种。从物种丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数来看,油松×山杏混交林林下整体植物多样性水平最高,灌木层和草本层植物多样性分别以油松×蒙古栎混交林和油松×山杏混交林最高。4种人工水源涵养林之间除全磷外其他各理化指标均差异显著,油松×山杏混交林土壤理化性质总体最优,油松×蒙古栎混交林最差。土壤毛管孔隙度、pH、有机质为灌木层植物多样性的主要影响因子,土壤pH、毛管持水量为草本层植物多样性的主要影响因子。营造油松×山杏混交林更有利于提高林下植物多样性并促进土壤改良,土壤pH、有机质、毛管孔隙度、毛管持水量为影响研究区林下植物多样性的主导土壤因子。     

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。     

杉木林改造成乡土阔叶林对林下植物物种组成和多样性的影响

把杉木林改造成乡土阔叶林,不仅能提供高价值木材,而且能够提升生态系统服务功能,是我国目前改造退化针叶林最常见的经营模式之一,但这些改变对其林下植物物种组成和多样性的影响及机制我们尚知之甚少。以南亚热带杉木林采伐迹地上重新种植的杉木林、红锥林和米老排林为研究对象,调查研究其灌木层和草本层植物物种组成和多样性,结果表明：（1）和杉木林相比,改造后的红锥林和米老排林灌木层的植物物种丰富度和多样性均呈极显著降低（P<0.01）,但其草本层植物只有物种丰富度极显著降低（P<0.01）,多样性均无显著变化（P>0.05）;（2）主成分分析（PCA）表明改造后的林分灌木层和草本层的植物物种组成发生明显的变化,冗余分析（RDA）确定导致林分灌木层植物物种组成发生变化的主要原因是杉木林改造成红锥林和米老排林后的冠层透光率、土壤碳氮比、土壤含水量和凋落物碳氮比的显著变化,而冠层透光率和土壤碳氮比的显著变化是导致其林下草本层植物物种组成发生明显变异的主要因子;（3）方差分解结果显示微地形、乔木特性和土壤理化性质的独立效应对灌木层和草本层植物物种组成的影响高于它们的交互效应。该研究为科学经营管理人工林和提高人工林生态系统多功能性提供科学依据。     

辽河源自然保护区不同年龄天然油松林林下草本层植物物种多样性及其环境解释

林下草本层植物在森林群落结构稳定性的调节和生态功能的发挥上具有非常重要的作用,是森林生态系统不可或缺的组成部分。本文从揭示天然林林下物种组成的主导因子出发,以不同年龄天然油松林林下草本层植物为研究对象,探讨了辽河源自然保护区林下草本层物种组成与环境因子间的相关关系。结果表明,林龄是影响林分土壤化学性质的空间变化的重要因子,但林龄与林下草本植物的物种丰富度和多样性指数间不存在线性关系。CCA排序及Monte Carlo检验结果表明,林龄、林分密度、平均胸径、郁闭度、坡度为显著影响天然油松林林下物种分布的因子,说明该地区林分的冠层结构特征主导了林下草本层植物群落的分布格局。     

广东韶关小坑林场5种阔叶林林下植物多样性

对韶关市小坑林场的山杜英Elaeocarpus sylvestris、樟树Cinnamomum camphora、黧蒴Castanopsis fissa、红椎Castanopsis hystrix和火力楠Michelia macclurei纯林的林下植被多样性进行研究。结果表明,山杜英林、樟树林、黧蒴林、红椎林、火力楠林下灌木层分别有12、7、16、10、9种植物,草本层分别有13、11、12、14、20种植物。5种阔叶林样地的物种多样性存在差异, 部分灌木层的物种多样性高于草本层的多样性。山杜英林灌木层的Shannon-Wiener多样性指数及均匀度指数(Jsw和Jsi)分别为2.51、0.70、0.86,高于其他树种的灌木层多样性指数,表明林分种类在林下植物分布格局中起着重要作用,山杜英林有利于林下植物的发育。     

巨尾桉工业原料林下植物群落学分析

基于群落调查方法,对巨尾桉林下植物进行群落学分析。结果表明:巨尾桉林下植物共有维管束植物57科、124属、154种及变种,以禾本科和菊科的种类占优势;林下植物物种组成较为分散,优势属不明显;种子植物53科划分为6个分布区类型和2个变型,以热带分布科为主;种子植物120个属有14个分布区类型和7个变型,以热带分布属为主,植物区系成分较为复杂。林下植被可分为灌木层和草本层,但是分层现象不明显,草本层植物占优势,偶见有少量的层间植物分布。林下物种丰富度表现为草本层>灌木层;而Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数则表现为灌木层>草本层,生境空间异质性及人为干扰活动影响了巨尾桉林下植物组成及分布。     

Community analysis of undergrowth vegetation in industrial plantation of Eucalyptus grandis×E.urophylla

基于群落调查方法,对巨尾桉林下植物进行群落学分析.结果表明:巨尾桉林下植物共有维管束植物57科、124属、154种及变种,以禾本科和菊科的种类占优势;林下植物物种组成较为分散,优势属不明显;种子植物53科划分为6个分布区类型和2个变型,以热带分布科为主;种子植物120个属有14个分布区类型和7个变型,以热带分布属为主,植物区系成分较为复杂.林下植被可分为灌木层和草本层,但是分层现象不明显,草本层植物占优势,偶见有少量的层间植物分布.林下物种丰富度表现为草本层>灌木层;而Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数则表现为灌木层>草本层,生境空间异质性及人为干扰活动影响了巨尾桉林下植物组成及分布.     

环境因子对山西太岳山典型森林类型物种多样性及其功能多样性的影响

该研究采用典型样地法,调查群落内物种分布并测量植物功能性状(叶面积和植株高度),对山西太岳山不同坡位华北落叶松-白桦混交林以及辽东栎次生林物种多样性及其功能多样性进行比较分析,探究环境因子对不同群落层次(乔木、灌木、草本)物种多样性及其功能多样性的影响机制,以及环境因子与群落构建之间的联系,为森林生态系统多样性研究以及经营管理提供理论依据。结果显示:(1)华北落叶松-白桦混交林的物种分布更加均匀,物种多样性和功能多样性(乔木层)均显著高于辽东栎次生林。(2)华北落叶松-白桦混交林乔木层功能均匀度与功能分散指数显著高于辽东栎次生林,但灌木草本层低于辽东栎次生林。(3)不同群落层次的物种多样性与功能多样性均呈正相关关系,影响物种分布和性状分布的环境因子存在差异,物种多样性受多种环境因子的综合影响,而单个环境因子对功能多样性影响较大,环境解释力与林分类型和群落层次相关。(4)乔木层物种多样性主要受土壤pH、冠层结构(MLA、林分开度)以及光照影响,灌木层物种多样性与土壤pH和MLA密切相关,林下总辐射、土壤养分(SOC、STN)、土壤相对含水率是影响草本层物种分布的主要环境因子;冠层结构(MLA、林分开度)是影响乔木层功能多样性最主要的环境因子,土壤pH和坡位分别是华北落叶松-白桦混交林和辽东栎次生林灌木层功能多样性的主要影响因子,影响草本层功能多样性的主要环境因子是土壤相对含水率与LAI。研究表明,在垂直分层的森林生态系统中,不同群落层次竞争的主要环境资源存在差异,乔木层通过改变冠层结构和林内环境限制林下物种分布和性状分布。     

坝上地区不同年代退耕还林生境的草本层植物多样性及影响因子

退耕还林是坝上地区重要的生态修复工程,其生态效益日益受到广泛关注,但针对林下植物多样性保护功能的研究还较少,虽然草本层植被是森林生态系统服务功能的重要指标之一。为评估不同年代退耕还林生境的生物多样性,调查了20世纪70年代至21世纪初共4个年代退耕还林生境的草本层植物多样性,并与弃耕生境及自然林生境进行了对比。为进一步分析林下草本层植物多样性的影响因子,还分析了乔灌层植被、土壤理化性质与林下草本植物多样性的关系。结果显示,不同年代退耕还林的林下草本植物多样性未有显著差异,且均显著低于弃耕生境与自然林生境。草本层物种丰富度对土壤碱解氮含量、灌木层丰富度、灌木层密度具有显著的正响应,Simpson多样性主要与乔木层林木密度呈显著负相关。研究表明,不同年代退耕还林后的林下草本层植物多样性保护功能低于预期,而改善林分空间结构与建设模式可能利于提升其生物多样性保护功能。未来植被修复中需充分权衡生态系统不同服务功能之间的关系,因地制宜,宜林则林,宜草则草,重视自然恢复与多元化生态修复方式,以实现更好生态效益。     

林分因子对神木垒不同森林群落林下植物多样性的影响

为探究神木垒不同森林群落林下植物多样性的差异，本研究采用典型样地法，以夹金山神木垒的5种主要森林群落：云杉林、丽江云杉林、红杉林、针阔混交林、阔叶林为研究对象，对不同森林群落林下植物物种组成和物种多样性进行比较，并对林分因子和林下植物多样性进行冗余分析，确定影响林下植物多样性的主要林分因子，为当地森林经营管理提供理论依据。结果表明：（1）在研究区内共记录林下植物147种，隶属于61科，108属；云杉林群落林下植物的科属种组成最丰富。（2）各类型群落的H值、H"值、D值、JSW值均为：草本层＞灌木层；灌木层多样性最高的群落为云杉林群落，草本层多样性最高的群落为丽江云杉林群落，针阔混交林群落、阔叶林群落林下植物多样性较差。（3）平均枝下高与林分密度是影响灌木层物种多样性的主要林分因子（P<0.01），平均枝下高与灌木层的D值、H值、H"值呈负相关关系，林分密度与灌木层4个多样性指数均呈正相关关系；平均枝下高是影响草本层物种多样性的主要林分因子（P<0.01），平均枝下高与草本层H值、H"值、JSW值呈正相关关系。本研究认为，云杉林群落与丽江云杉林群落的林下植物多样性水平较高，平均枝下高与林分密度是影响神木垒不同森林群落林下植物多样性的主要林分因子。     

我国南方4种常见人工林林下植物多样性特征及影响因素

为了解长期植被恢复的成熟人工林林下植物组成与多样性特征及其影响因素,基于广东鹤山生态系统国家野外科学观测研究站的南亚热带人工林生态系统,对环境相似(坡度、坡向、海拔)、30 a生4种类型人工林(桉树混交林、马占相思纯林、乡土混交林、针叶混交林)进行调查研究,分析林下植物组成和物种多样性(Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数)特征。结果表明,人工林林下植物类型丰富,均可形成乔-灌-草垂直结构;4种林型林下植物组成既有相似性,也有差异性,桉树混交林与针叶混交林、马占相思纯林与乡土混交林的灌木层组成相似;桉树混交林与马占相思纯林、乡土混交林与针叶混交林的草本层组成相似,而桉树混交林与针叶混交林的草本层组成极不相似。林分类型影响林下植物多样性,马占相思纯林林下灌草多样性显著低于其他3种混交林(P<0.05),灌木物种数、个体数最少;针叶混交林林下物种丰富度最高。林分郁闭度与林下植物多样性呈正相关(P<0.001),林下植物分布与土壤养分含量相关,桉树混交林、马占相思纯林林下植物多样性与不同形态氮含量相关,有效磷、全磷影响乡土混交林林下物种的分布,针叶混交林受土壤酸碱度、全钾的影响较为明显。在4种人工林林下植物群落中,乡土混交林多样性,均匀度最高,优势度最低,具有更佳的保育和维持林下生物多样性功能。因此,乡土树种混交林更适用于生态公益林构建或对一些针叶林及外来树种纯林进行林分改造。     

浙江天童太白山不同群落植物构型比较

植物构型是植株构件在空间上的分配方式,反映了植物对环境的响应策略。通过对浙江天童太白山海拔差异很小的栲树(Castanopsis fargesii)、小叶青冈(Cyclobalanopsis gracilis)和云山青冈(Cyclobalanopsis sessilifolia)群落类型中所有植株的树高、树冠厚度、树冠面积、叶片聚集度、枝下高和距地45 cm基径等植物构型性状,以及树冠曝光指数、土壤含水率、空气温湿度、土壤p H值和风速6个环境因子的测定,分别分析乔灌木层植物构型性状及性状关系在3个群落间的变化规律。结果表明:(1)从栲树到小叶青冈至云山青冈群落,灌木层的树高、树冠厚度、枝下高和距地45 cm基径增加,叶片聚集度减小;乔木层的树高、树冠厚度、树冠面积、枝下高和距地45 cm基径均减小,叶片聚集度增大;(2)3个群落灌木层构型性状间显著相关(P0.001),而乔木层只在中低海拔群落存在相关性;(3)从栲树到小叶青冈至云山青冈群落,乔灌木层的冠层曝光指数显著增加(P0.05);(4)多元逐步回归表明,树冠曝光指数对灌木层构型性状变异的贡献最大,而风速、土壤含水率和p H值对乔木构型性状的变异起主导作用。综上得知,天童太白山乔灌木植物在不同群落间存在构型分异,植物对光资源的竞争是引起灌木构型在不同群落间变化的主要驱动因子,而对乔木植物,其构型变化更多受到风速和土壤含水量的影响。     

林分密度对新津文峰山马尾松人工林林下物种多样性和生物量的影响

以四川省新津文峰山马尾松(Pinus massoniana)人工林为研究对象,用典型抽样法探究5种林分密度(A:1000株/hm~2;B:1125株/hm~2;C:1250株/hm~2;D:1375株/hm~2;E:1500株/hm~2)对林下植被物种多样性和生物量的影响及林下植被物种多样性和生物量的相关性。结果显示:(1)共调查到植物124种,隶属于74科115属,灌木层物种少于草本层。(2)灌木或草本层在不同林分密度下的优势种都较一致。(3)灌木层物种丰富度指数D值、Shannon-Wiener多样性指数H值及草本层4个多样性指数均在密度B、E分别有最大和最小值;灌木层D值随密度增大而先增后减,其他3个指数变化规律不明显。灌、草层J_(sw)值较稳定。(4)灌木层生物量比草本层多。总体上灌、草层地上生物量大于地下生物量,都在密度B达最大;灌木地下生物量保持较稳定,而草本层变化幅度较大。(5)除灌木层J_(sw)值与该层各生物量呈负相关外,其余各指标均显示正相关。不同林分密度对马尾松林下植物多样性和生物量产生不同的影响,经综合研究分析认为,林分密度1125株/hm~2相对更利于该地马尾松人工林的可持续健康发展。     

Diversity and composition of understory vegetation in the tropical seasonal rain forest of Xishuangbanna, SW China

Tropical forests vegetation and community research have tended to focus on the tree component, and limited attention has been paid to understory vegetation. Species diversity and composition of the understory of tropical seasonal rain forest were inventoried in a 625 m2 area (for sapling layer) and a 100 m2 area (for herb/seedling layer) in three 1 ha plots. We found 3068 individuals belonging to 309 species, 192 genera and 89 families. The most important family as determined by the Family Importance Value (FIV) was Rubiaceae in both sapling and herb/seedling layers. In terms of Importance Value Index (IVI), the shrub Mycetia gracilis (Rubiaceae) was the most important species in the sapling layer and the pteridophyte Selaginella delicatula (Selaginellaceae) was the most ecological significant species in the herb/seedling layer. Much more vascular plant species were registered in the understory than in the tree layer totaled among the three plots. The species diversity did not differ significantly among the tree layer, sapling layer and herb/seedling layer. Given that we still know little about the understory plant community for growth forms other than trees, the results from the present study indicate that more attention should be paid to the understory vegetation during the decision-making process for biodiversity conservation in the tropical forests.     

云南松林不同层植物分布与地形、气候因子的关系

植物群落由植物与环境共同作用形成,其中地形与气候因子对植物群落的形成与发展又有极为重要的影响。本文在群落调查的基础上,利用去趋势典范对应分析(detrended canonical correspondence analysis,DCCA)排序方法分析了各地形、气候因子对云南松林中不同层的物种数量、分布结构及多样性的影响及其相互关系。结果表明:乔木层、灌木层、草本层的DCCA排序效果均为极显著(P<0.01)。从排序图可以看出,对乔木层分布影响较大的依次有夏季平均降雨量、气温年较差、年均降雨量等环境因素;而灌木层的主要影响因子为夏季平均降雨量、年均降雨量、无霜期;对草本层物种分布影响大的有无霜期、海拔、夏季平均降雨量。人为干扰对乔木层和草本层影响不明显,而对灌木层影响则相对较大。     

川西亚高山针叶林土壤微生物及酶对林下植物去除的响应

生物多样性与生态系统功能的关系是生态学领域研究的热点与难点。但因受研究手段的限制,有关森林物种组成及其多样性变化对土壤微生物数量和酶活性影响的研究少有报道。采用人工去除灌草层的实验方法,研究了川西亚高山针叶林灌草层丧失对土壤微生物数量和酶活性的影响。结果表明:1)灌草层去除后,土壤细菌和真菌数量以CK(对照)RH(除草)RS(除灌),而土壤放线菌数量则以RHCKRS;2)灌草层去除后,土壤微生物群落构成发生改变,真菌比例有所下降;3)灌草层去除后,土壤酶活性随之发生变化,各种酶活性均以CKRHRS。表明林下灌草层去除,尤其是灌木层去除,导致土壤微生物数量下降、群落构成发生变化以及土壤酶活性下降,从而在一定程度上影响到森林生态系统的物质循环功能。