川西亚高山暗针叶林不同恢复阶段红桦、 岷江冷杉土壤种子损耗特征

在川西亚高山米亚罗林区海拔3 100—3 600 m阴坡、半阴坡,以立地条件基本一致的箭竹和藓类林型不同恢复阶段(20—40年生的箭竹-阔叶林、藓类-阔叶林,50年生的箭竹-针阔混交林、藓类-针阔混交林、160—200年生的箭竹-暗针叶老龄林、藓类暗针叶老龄林)的群落为研究对象,于种子成熟散落前(8月)采集土壤样品,应用网筛分选法结合体视显微镜挑选种子,实验室发芽试验法和四唑染色法对种子生活力进行测定,分析了土壤内先锋树种红桦(Betula albo-sinensis)和顶极树种岷江冷杉(Abiesfaxoniana)的残余种子总数、组分及其分布格局;采用样方法调查了红桦和岷江冷杉的1年生幼苗密度。结果表明:1)随着森林的恢复,红桦的残余种子总数、外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数和腐烂种子数呈减少的趋势,而岷江冷杉则相反。箭竹林型不同恢复阶段红桦的残余种子总数、外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数和腐烂种子数总体上大于藓类林型相应恢复阶段。岷江冷杉的残余种子总数、外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数、腐烂种子数的最大值均出现在藓类-暗针叶老林龄;2)在阔叶林和针阔混交林阶段,红桦和岷江冷杉的种子组分所占比例最高的分别为腐烂种子和发育不全种子,在暗针叶老龄林阶段,红桦的腐烂种子和空粒种子的比例位居前列,而岷江冷杉的外形完整种子比例最大;3)随着土层深度的增加,红桦和岷江冷杉的外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数和腐烂种子数均呈减少的趋势。红桦和岷江冷杉不同组分的种子在枯枝落叶层所占地比例在72.85%—94.28%;4)红桦的1年生幼苗密度随着森林的恢复逐渐减小,而岷江冷杉的1年生幼苗密度随着森林的恢复逐渐增大。在8月份,土壤中已经不存在红桦和岷江冷杉有生活力的种子,两种植物的种子只能形成短暂土壤种子库。     

川西亚高山暗针叶林恢复过程中不同恢复阶段的定量分析

以空间代替时间的方法,运用种间联结测定、主成分分析和最优分割法对川西亚高山箭竹-暗针叶林和藓类-暗针叶林经采伐后自然恢复形成的不同恢复系列(20、30、40和50年),以及未被采伐而保留下来的160~200年生暗针叶老龄林进行恢复阶段的定量分析.结果表明:藓类和箭竹暗针叶次生林向暗针叶老龄林恢复过程中,红桦、卧龙柳、五角槭、疏花槭、康定野樱桃、挂苦绣球、椴树和川滇柳归并为衰退种组;湖北花楸、陕甘花楸和微毛野樱桃归并为过渡种组;岷江冷杉、紫果云杉、铁杉和青扦归并为进展种组.20~40年生的次生林进入以红桦为主的阔叶林阶段,其森林类型分别为藓类-红桦林和箭竹-红桦林;恢复到50年,则开始进入红桦和岷江冷杉组成的针阔混交林阶段,其森林类型分别为藓类-红桦-岷江冷杉林和箭竹-红桦-岷江冷杉林;未被采伐而保留下来的160~200年生暗针叶林是以岷江冷杉为主的暗针叶老龄林阶段,其森林类型分别为藓类-岷江冷杉林和箭竹-岷江冷杉林.     

暗针叶林下华西箭竹（Fargesia nitida）对岷江冷杉（Abies faxoniana）幼龄植株种群动态的影响

通过不同华西箭竹（Fargesia nitida）环境中岷江冷杉（Abies faxoniana）幼龄植株种群生命表及存活曲线、死亡曲线、消失率曲线和生存函数曲线,分析种群动态趋势,并根据野外取样分析华西箭竹对岷江冷杉幼龄植株生物量分配的影响。结果表明：在暗针叶林下,岷江冷杉幼龄植株总的种群结构呈明显的金字塔型,存活曲线DeeveyⅢ型,幼苗个体丰富,死亡率高,进入小树阶段后有较高的生命期望。小密度华西箭竹增大了岷江冷杉幼苗、幼树的死亡率,该环境下的岷江冷杉幼龄植株种群存活曲线为DeeveyⅡ型,而无竹环境为DeeveyⅢ型。大密度华西箭竹环境中岷江冷杉小幼苗叶重比显著增大,异速生长显著增高。过于密集的华西箭竹严重抑制了岷江冷杉幼苗的定居,而小密度华西箭竹的存在对岷江冷杉的更新并非完全不利。     

小径竹对亚高山暗针叶林优势 树种林窗更新的影响

在亚高山岷江冷杉林中选取面积≤50m2,50~150m2,>150m2的林窗,每种类型内均包含3种小径竹盖度(≤20%、20%~50%、>50%),共调查林窗9个,并调查包含这3种小径竹盖度的三块林下对照样地,研究了该类森林林窗更新与小径竹生长的关系。结果表明:(1)无论林窗大小,林窗内的更新幼苗数量都比林下的多,林窗更新是岷江冷杉群落更新的主要途径;(2)所选林窗均为发育早期,林窗对更新树种的种类组成和数量的影响主要表现在幼苗上。糙皮桦幼树及幼苗数量随林窗面积的增加而急速增加,它的更新更需要较大的林窗;(3)不同小径竹盖度下幼苗的密度呈现显著性变化,小径竹的生长明显抑制了森林幼苗的更新及填充的进程;(4)华西箭竹的分散程度随林窗面积的增大而降低,而平均高度和基径则有增加的趋势。     

川西亚高山不同暗针叶林群落类型的冠层降水截留特征

在林分和小流域尺度上,应用模型研究了四川卧龙亚高山暗针叶林冠层的降水截留特征.结果表明:生长季节(5—10月),箭竹-岷江冷杉原始林冠层截留系数在33%～72%之间,平均48%;冠层截留量与降水量之间呈显著的线性关系,截留系数与降水量之间呈负指数函数关系;试验小流域内,植被冠层最大截留量的平均值为1.74mm,不同林分间的差异显著,其顺序为藓类-箭竹-岷江冷杉林>草类-箭竹-岷江冷杉林>藓类-杜鹃-岷江冷杉林>草类-杜鹃-岷江冷杉林>杜鹃灌丛;冠层最大截留量与叶面积指数(LAI)之间呈极显著的线性关系;冠层截留量、冠层最大截留量、附加截留量分别占同期降水量的39%、25%和14%.所选模型对整个生长季平均截留量的模拟效果较好,相对误差为9%～14%.     

大熊猫栖息地亚高山针叶林结构和动态特征

亚高山针叶林是大熊猫适宜的栖息环境 ,其结构和动态规律严重影响大熊猫的生存和繁衍及其进化潜力的维持 ,是恢复退化大熊猫栖息地的唯一科学依据。通过样方法和中心点四分法调查了大熊猫栖息地 4个亚高山针叶林样地和该样地所在森林的 6 2个林窗 ,研究了该类森林的结构及其更新与大熊猫主食竹生长、林窗干扰的关系 ,以期揭示亚高山针叶林的动态规律 ,为大熊猫栖息地的恢复提供科学依据。研究结果表明 :岷江冷杉 Abies faxoniana和紫果云杉 Picea purpurea是亚高山针叶林的主体 ,其所构成的森林是大熊猫重要的栖息环境。岷江冷杉种群年龄呈现连续分布格局 ,而紫果云杉种群年龄呈间歇性分布 ,其在 2 5 0～ 5 0 0 a之间没有更新。该类森林中普遍存在着林窗干扰和更新现象 ,90 %的林窗下分布有岷江冷杉和紫果云杉更新的幼苗、幼树和大树。但林窗内不同树种更新密度不同 :岷江冷杉更新幼苗、幼树和大树占所有更新树种的 82 .5 % ,而紫果云杉和糙皮桦的更新幼苗、幼树和大树占 11.3%。岷江冷杉和紫果云杉的更新同时受林下大熊猫主食竹生长状况的影响 :主食竹盖度高 ,更新树种幼苗、幼树的密度低 ,即主食竹的生长抑制了岷江冷杉和紫果云杉的更新。     

岷江上游不同植被下土壤团聚体特征分析

以岷江上游卧龙自然保护区内不同植被条件下土壤为对象,研究了暗针叶林、针阔混交林、暗针叶林林窗下箭竹林、高山栎4种植被土壤的团聚体数量特征.结果表明,湿筛法得到的4种植被类型土壤团聚体服从对数正态分布,其几何平均直径与标准差之间存在负相关关系.其中,针阔混交林和高山栎林土壤具有较大的团聚体直径.土壤的分维数范围在2.40～2.78之间,<0.25 mm团聚体含量越高,土壤团聚体分形维数越大,暗针叶林土壤的第2层和暗针叶林窗箭竹林土壤的第3层的分形维数最大.土壤团聚体的保存机率以3～1 mm、1～0.5 mm粒径级团聚体为大,遭到破坏的可能性小;>10 mm、0.5～0.25 mm粒径级的团聚体的保存机率小,容易遭到破坏.对团聚体稳定性指数进行剖面加权平均发现,针阔混交林土壤的稳定性指数最高,其次为高山栎林土壤、暗针叶林林窗下箭竹林和暗针叶林土壤,说明针阔混交林和高山栎林有利于土壤团聚体的稳定.团聚体的3个数量特征之间具有密切联系,均可用于说明土壤团聚体稳定性的大小.     

辽东山地古石河冰缘地貌森林生态系统苔藓物种多样性研究

基于9个20 m×30 m森林群落样地的调查数据,采用物种丰富度、α和β多样性指数,对辽东山地古石河冰缘地貌不同林型石生、树生苔藓植物物种多样性进行定量研究,采用皮尔逊相关分析方法对其影响因素进行分析。结果显示,古石河冰缘地貌苔藓植物共有26科46属59种;不同林型石生、树生苔藓植物物种丰富度和α多样性指数均为:暗针叶林针阔混交林落叶阔叶林;石生苔藓植物β多样性指数最高为落叶阔叶林-针阔混交林间(0.44),最低为落叶阔叶林-暗针叶林间(0.33);树生苔藓植物β多样性指数最高为针阔混交林-暗针叶林间(0.40),最低为落叶阔叶林-暗针叶林间(0.25);分析表明,林冠层郁闭度、海拔高度是影响辽东山地古石河冰缘地貌森林生态系统苔藓物种多样性的重要因子。     

川西亚高山天然林岷江冷杉的更新结构与数量动态

岷江冷杉(Abies fargesii var.faxoniana)的天然更新是川西亚高山地区天然次生林生态恢复的关键。为揭示川西亚高山4种典型天然林林型(杜鹃-岷江冷杉林、箭竹-岷江冷杉林、红桦-岷江冷杉林和红桦林)中岷江冷杉的更新结构和其幼龄植株的生存过程,基于4块1 hm²样地的调查,通过单因素方差分析和多重比较对比不同林型中岷江冷杉的更新结构和更新质量;通过对数回归建立了岷江冷杉幼龄植株高度与年龄间的关系;通过建立幼龄植株的静态生命表、绘制存活曲线和计算数量动态指数分析其生存特征和存活瓶颈期。结果表明：4种林型中岷江冷杉的更新质量和幼龄植株存活状态依次为杜鹃-岷江冷杉林>红桦林>红桦-岷江冷杉林>箭竹-岷江冷杉林。各林型中岷江冷杉幼龄植株的死亡率与相邻龄级间的个体数量动态(V_n指数)随龄级增加的波动大。综合死亡率与V_n指数的龄级差异,杜鹃-岷江冷杉林和箭竹-岷江冷杉林中幼龄植株存活的年龄瓶颈期分别为第21—25年(树高0.66—1.04 m)和第11—15年(树高0.46—0.73 m);红桦-...     

长白山云冷杉针阔混交林天然更新空间分布格局及其异质性

2012年8月在长白山林区云冷杉针阔混交林中设置一块60 m×60 m典型更新样地,采用地统计学的半方差函数分析方法、分形维数和Kriging插值方法,分析林下天然更新幼苗幼树的空间分布格局及其异质性.结果表明:云冷杉针阔混交林更新层幼苗幼树以冷杉和色木槭为主,占更新总数的87.4%;样地中更新幼苗幼树呈聚集分布,聚集斑块最大半径为9.93 m;更新幼苗幼树之间具有很强的空间自相关性,其88.7%的变异由结构性因素(生物学、生态学特性和环境异质性)引起,11.3%的变异由随机性因素引起;更新幼苗幼树的空间分布表现出各向异性,南北方向上的分形维数最小,异质性最高,东北-西南方向上的分形维数最大,异质性最低;更新幼苗幼树树高比地径的空间异质性强;更新幼苗幼树地径和树高的空间自相关范围分别为29.97和31.86 m,随机因素和结构因素对其空间异质性的影响具有同等作用.     

Effects of remnant old-growth trees on other tree stems in a secondary Betula albosinensis-Abies faxoniana forest on the eastern edge of Qinghai-Xizang Plateau,China

Aims As one of the biological legacies in degraded forest ecosystems after severe disturbance, remnant trees have many ecological effects in biodiversity maintenance and recovery of ecosystem structure and functioning. This study aims to understand the effects of remnant old-growth trees on other tree stems in a secondary Betula albosinensis-Abies faxoniana forest on the eastern edge of Qinghai-Xizang Plateau, China. Methods We established a 4 hm² forest plot in a sub-alpine Betula albosinensis-Abies faxoniana stand in Miyaluo in western Sichuan, China. The species names, tree heights, diameters at breast height (DBH) (>1.3 m in height), and basal diameters (≥4 years, and ≤1.3 m in height) of all woody stems were recorded and the specific locations of all trees were mapped. Hegyi’s competition index model was used to calculate the competition intensity between remnant old-growth trees and other dominant trees of different size-classes as well as the intra- and inter-specific competition intensity of the two dominant tree species, Abies faxoniana and Betula albosinensis. We used mark correlation functions k_d(r) to explore the associations of the remnant old-growth trees with seedlings and saplings of A. faxoniana. Important findings The value of the inter-specific competition index (Hegyi’s competition index (CI) = 2.484) between B. albosinensis and A. faxoniana was significantly greater (p < 0.05) than the values of the intra-specific competition indices of B. albosinensis (CI = 1.711) and A. faxoniana (CI = 1.548). The value of the competition index between remnant old-growth trees and the small trees of B. albosinensis was largest among the competition indices between the remnant old-growth trees and tree stems of different size-classes. The competition indices between remnant old-growth trees of B. albosinensis and small trees of A. faxoniana, between remnant old-growth trees and small trees of A. faxoniana and between remnant old-growth trees of A. faxoniana and small trees ofB. albosinensis did not differ significantly, and were smallest among the competition indices between trees of different size-classes. Saplings of A. faxoniana showed a significantly positive association with remnant old-growth trees of B. albosinensis at scale 14.5–15.5 m, and a significantly negative association with remnant old-growth trees of A. faxoniana at scale 6.5–7.5 m. The seedlings of A. faxoniana showed a spatial independence to remnant old-growth trees of both B. albosinensis and A. faxoniana at all spatial scales (0–100 m).     

南京灵谷寺森林50年来的动态变化研究

 为进一步揭示北亚热带森林次生演替规律,于2002年5月在定点样带上沿用前人的方法,对南京灵谷寺森林进行了群落调查。通过比较1951、1981、2002年的定点样带资料,对灵谷寺森林的物种组成、多度、频度、重要值、种群结构以及物种多样性的动态变化进行了研究。50多年来,群落中立木株数相对基本稳定,但空间分布异质性逐渐增加,而林下苗木和灌木个体数波动幅度极大,由1951年的4 712株大幅上升至1981年的44 130株,到2002年又回落至7 372株。群落中物种数和建群种构成等都存在明显变化,物种数由1951年的75种下降到1981年的50种,2002年又上升为73种。物种多样性指数也存在波动,但目前尚未发现物种多样性指数有明显的上升或下降趋势。历经50多年的次生演替,早期人工针叶林中的马尾松（Pinus massoniana）逐渐衰退,首先被阳性落叶阔叶树,如黄连木（Pistacia chinensis）、枫香（Liquidambar formosana）等取代,之后又被相对耐荫的栓皮栎（Quercus variabilis）等树种所替代,一些常绿树种成功入侵,人工针叶林经针阔混交林、落叶阔叶林,逐渐向地带性植被落叶 常绿阔叶混交林方向演替,其中立地条件较好地段的群落演替速度也较快。     

海南岛热带低地雨林刀耕火种弃耕地自然恢复过程中的群落构建

研究群落构建机制是群落生态学的一个重要目标, 群落动态过程中的构建规律对于了解群落演替机理有重要的作用。该文以海南岛刀耕火种干扰后自然恢复的10 hm ²热带低地雨林为研究对象, 通过比较不同恢复阶段的次生林(15年、30年和60年)和老龄林在幼苗、幼树和成年树群落的物种组成, 揭示次生演替过程中的群落构建规律。研究结果表明, 老龄林中不同径级群落的物种多样性及不同径级间的物种相似度显著高于各恢复阶段的次生林, 但优势种在群落中的比例低于各恢复阶段的次生林。随着自然恢复过程的进行, 次生林群落物种组成与老龄林的相似性也逐渐增大, 支持演替平衡理论。所有恢复阶段样地中幼苗的个体、物种丰富度和基于多度涵盖估计量(ACE)都低于幼树和成年树群落, 幼苗层物种组成与幼树、成年树也有较大差异, 说明新增到幼苗群落可能是一个难于预测的过程。研究结果说明了确定过程和随机过程共同决定了次生演替的群落构建。     

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。     

State of fallen logs and the occurrence of conifer seedlings and saplings in boreal and subalpine old-growth forests in Japan

Fallen logs on the forest floor play an important role in tree seedling establishment in boreal and subalpine old-growth forests. We examined the abundance and state (degree of decay, moss coverage on their surfaces) of fallen logs on the forest floor and compared the occurrence of conifer seedlings and saplings on soil and fallen logs in old-growth evergreen boreal (Taisetsu) and subalpine (Yatsugatake) coniferous forest stands in Japan. The forest floors of both stands were covered mostly by soil, and fallen logs covered only a small proportion (4.5% in Taisetsu and 2.5% in Yatsugatake) of the forest floor. In both stands, no seedlings were found on freshly fallen logs. Both moss coverage and the occurrence of seedlings or saplings on fallen logs increased with decay in both stands. In Taisetsu, the occurrence of all conifer seedlings and saplings was, in general, restricted to fallen logs. In contrast, in Yatsugatake, Picea and Tsuga seedlings occurred much more frequently on fallen logs than on soil, whereas Abies seedlings and saplings became established on both soil and fallen logs. Seedlings were taller on decayed fallen logs, but taller saplings were rare on fallen logs in Yatsugatake. Results indicate that species characteristics, the condition of the fallen logs and environmental factors determine the preponderance of seedling and sapling establishment on fallen logs. The condition of fallen logs varies with the degree of decay, and fallen logs that function as seedling establishment sites on the forest floor are thought to be limited by time and space.     

广东南岭天然常绿阔叶林林下光环境对林下幼树功能性状的影响

光环境与幼树功能性状的关系对天然林的更新与演替具有重要的生态学意义。以广东南岭区域天然常绿阔叶林下不同林龄(幼龄林,中龄林,老龄林)的森林群落为研究对象,通过监测冠层结构、林下光照数据和林下幼树功能性状等指标,研究林龄梯度下其冠层结构与林下光环境之间的关系,以及林下幼树功能性状对光环境的响应。结果表明:(1)中龄林叶面积指数显著高于幼龄林和老龄林(P0.05),随着林龄的增长,林冠开度和透光率逐渐下降,林龄梯度下透光率、R/FR(红光/远红光比值)、Bw/Rw(宽带蓝光/宽带红光比值)差异极显著(P0.001);(2)天然常绿阔叶林中透光率与光质之间极显著相关(P0.001),R/FR随着透光率的增加而增加,Bw/Rw随着透光率的增加而减少。(3)林下幼树功能性状在光环境之间差异显著(P0.05),老龄林林下幼树叶片氮含量显著高于幼龄林,而叶片重叠率显著低于幼龄林;(4)在本试验地中,R/FR和Bw/Rw的变化对林下幼树的高径比和光合作用并无显著影响,光强对同种植物不同光环境下最大净光合速率的影响较大。总体而言,林龄梯度冠层结构和光环境的差异能在一定程度上解释幼树功能性状的差异,这将有助于我们理解光环境对林下幼树更新的影响机制,同时为天然植被恢复和森林经营提供指导。     

Composition and Dynamics of Functional Groups of Trees During Tropical Forest Succession in Northeastern Costa Rica

We compared the functional type composition of trees ≥10 cm dbh in eight secondary forest monitoring plots with logged and unlogged mature forest plots in lowland wet forests of Northeastern Costa Rica. Five plant functional types were delimited based on diameter growth rates and canopy height of 293 tree species. Mature forests had significantly higher relative abundance of understory trees and slow-growing canopy/emergent trees, but lower relative abundance of fast-growing canopy/emergent trees than secondary forests. Fast-growing subcanopy and canopy trees reached peak densities early in succession. Density of fast-growing canopy/emergent trees increased during the first 20 yr of succession, whereas basal area continued to increase beyond 40 yr. We also assigned canopy tree species to one of three colonization groups, based on the presence of seedlings, saplings, and trees in four secondary forest plots. Among 93 species evaluated, 68 percent were classified as regenerating pioneers (both trees and regeneration present), whereas only 6 percent were classified as nonregenerating pioneers (trees only) and 26 percent as forest colonizers (regeneration only). Slow-growing trees composed 72 percent of the seedling and sapling regeneration for forest colonizers, whereas fast-growing trees composed 63 percent of the seedlings and saplings of regenerating pioneers. Tree stature and growth rates capture much of the functional variation that appears to drive successional dynamics. Results further suggest strong linkages between functional types defined based on adult height and growth rates of large trees and abundance of seedling and sapling regeneration during secondary succession.
Abstract in Spanish is available at http://www.blackwell-synergy.com/loi/btp