秦岭山地锐齿栎次生林幼苗更新特征

分析了秦岭山地锐齿栎次生林群落乔木及木本幼苗物种特征值、更新生态位宽度及不同影响因子下（包括林分密度、坡向、海拔等）乔木更新动态。结果表明,乔木层物种有25种,锐齿栎占有明显地优势,重要值为149.18%。其次为华山松(Pinus armandii)和千斤榆(Carpinus cordata)等;更新层共有木本植物41种,其中乔木种有28种,占所有木本植物总数量的68%,优势种有青蛙皮槭(Acer grosseri)、木姜子(Litsea pungens)等。林下有丰富的幼苗库,径级及龄级比较小。更新方式以实生为主;分析了10种更新优势乔木种群的生态位宽度,同种幼树种群生态位宽度均大于幼苗种群生态位宽度。幼苗种群生态位宽度从大到小依次为榛子(Corylus heterophylla)、锐齿栎、青蛙皮槭等。幼树种群生态位宽度从大到小依次为榛子、青蛙皮槭、锐齿栎等;林分密度对林下乔木幼苗和幼树数量影响不同。当林分密度（株?hm-2）从720增加到1460时,幼苗密度逐渐增大。随后随着林分密度的增加,又呈现出减少的趋势。而幼树密度随着林分密度增加一直呈现出减少的趋势。坡向对锐齿栎次生林林下乔木幼苗和幼树的影响各异,阳坡（南偏西3）均利于幼苗和幼树的更新。南偏西45林分内,幼苗密度急剧减少。随着坡向转为阴坡,幼苗密度又逐渐增加。而幼树密度逐渐减少。当海拔从1083 m增加到1547 m时,幼树密度逐渐增加。随后,随着海拔增加到1882 m,幼树密度则逐渐减小。而幼苗密度随着海拔的增高一直呈现减小的趋势。     

秦岭山地油松群落更新特征及影响因子

采用样方法,对秦岭山地油松次生林群落更新特性和相关环境因子进行了研究.结果表明:油松次生林更新层乔木树种共36种,占总种数的51.4%;优势种有短柄枹栎、锐齿栎和榛子等;幼苗库丰富,高度级及龄级较小;更新方式以实生为主,该森林群落处于演替中期、林分密度对林下乔木幼苗、幼树数量影响极显著(P<0.01),当林分密度从580株.hm-2增加到1500株.hm-2时,林下更新的幼苗、幼树密度呈增加趋势,随着林分密度的继续增加,其密度逐渐减少;坡向对幼苗、幼树密度的影响显著(P<0.05),当坡向由南偏西10°到南偏西40°,林下幼树密度逐渐减少,至阴坡(北偏东10°)幼树数量又逐渐增加.不同坡位林分更新特征各异,平坡林分中幼苗、幼树密度均较大;从坡下向上,幼苗密度逐渐减少,而幼树密度逐渐增大;海拔从1159 m增至1449 m,幼树密度逐渐增加,至1658 m时,幼树密度逐渐减小,而幼苗密度则一直呈现增加趋势.处于阴坡的中密度林分更新效果最佳.合理调整林分密度是加快林分更新的有效途径之一.     

秦岭山地松栎混交林主要木本植物组成及更新特征

采用样方法对秦岭南坡中段松栎混交林主要木本植物组成及天然更新特征进行了研究.结果表明:(1)松栎混交林乔木层物种共计40种,油松、锐齿槲栎和华山松为优势种,重要值分别为35.19％、31.99％和8.12％,漆树、栓皮栎和楝木为亚优势种.(2)更新层木本植物共计87种,其中乔木幼苗34种,占总数的39.08％,灌木物种也有一定优势地位,优势种有锐齿槲栎、悬钩子和菝葜等,高度级较小的更新苗在群落内占有较大比例.(3)优势乔木更新特征不同,锐齿槲栎幼苗和幼树密度显著高于油松和华山松,且锐齿槲栎幼苗密度显著高于其幼树,但油松幼苗与幼树、华山松幼苗与幼树间无明显差异.(4)混交林内锐齿槲栎径级结构呈近似倒“J”形分布,种群稳定;油松和华山松种群均呈近似正态分布,大径级个体群相对稳定,但林下幼树不足.该研究结果提示,松栎混交林下油松和华山松更新不良,这将不利于其长期存留于群落中,虽然锐齿槲栎从幼苗到幼树的发育过程中存在更新障碍,但并未影响其种群整体更新,若无大规模干扰,锐齿槲栎将维持逆“J”型的更新方式并成为松栎混交林群落中的第一优势种.     

秦岭南坡松栎林群落演替过程中物种组成及多样性动态分析

为揭示秦岭南坡植物群落演替与物种多样性之间的复杂关系,采用空间代替时间的方法在秦岭南坡油松林、松栎混交林和锐齿栎林群落典型分布区域设置45个样地进行了群落学调查,统计分析了油松林→松栎混交林→锐齿栎林这一演替序列过程中草、灌、乔3层的物种组成和α物种多样性动态。结果表明:(1)秦岭南坡油松林、松栎混交林和锐齿栎林3种群落共有维管植物312种,隶属于73科183属,其中草本植物136种,灌木(含木质藤本)98种,乔木78种;油松林群落包含52科117属190种,松栎混交林群落含有60科95属129种,锐齿栎林群落则为50科109属178种。(2)沿油松林→松栎混交林→锐齿栎林群落演替序列,草本层物种均匀度和物种多样性显著降低,物种丰富度呈"V"形变化趋势;灌木层物种丰富度、均匀度以及物种多样性均无显著差异;乔木层物种多样性呈明显的单峰型变化,其中松栎混交林群落物种多样性指数最高。研究表明,秦岭南坡松栎林群落物种多样性随演替进展总体上呈现单峰型变化,与中期物种多样性假说一致;物种多样性可能仅仅是群落稳定的一个基础或前提条件。     

秦岭太白山弃耕地植物群落演替的生态学研究 Ⅱ演替系列的群落α多样性特征

应用物种丰富度、Ｓｉｍｐｓｏｎ指数、Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数、Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数、Ａｌａｔａｌｏ均匀度指数研究了太白山弃耕地植物群落次生演替过程中的群落α多样性动态特征,结果表明,群落在由一年生草本植物群落阶段向多年生草本植物群落、灌丛、混交林阶段的演替过程中,群落多样性指数逐渐上升,至混交林阶段达到最高值。若以分布在这一垂直地带的代表性森林群落锐齿栎林为演替进一步发展的方向,则由多样性指数在锐齿栎混交林、锐齿栎林阶段呈下降趋势。不同演替阶段不同生长型的多样性指数变化规律为：在演替的初期,草本层多样性指数＞灌木层＞乔木层;在混交林阶段,这３个不同生长型的多样性指数相差无几,乔木生长型稍占优势;在锐齿栎混交林和锐齿栎林阶段,灌木生长型的物种多样性最大,草本次之,乔木生长型的物种多样性则迅速降低。首次利用群落各生长型的叶层相对厚度和相对盖度作为加权参数,对群落总体的物种多样性指数进行了测度,结果表明,这种加权处理是比较合理的。     

普洱季风常绿阔叶林次生演替中木本植物幼苗更新特征

以时空替代的方法,将针阔混交林、季风常绿阔叶林的次生林与成熟林等3个处于同一空间下的群落作为次生演替进程中的3个阶段,研究云南普洱地区次生演替过程中的木本植物幼苗更新特征,分析了次生演替过程中木本植物幼苗的物种组成、密度、高度级及与环境因子的相关性。结果表明:在8个共144 m2的幼苗样地中调查木本植物幼苗101种2014株,其中乔木幼苗是主要组成。随着次生演替的进行,木本植物幼苗、乔木与藤本幼苗密度逐渐增加,灌木幼苗密度无显著变化;藤本植物幼苗的物种丰富度随着次生演替进行而增加,乔木与灌木幼苗则无显著变化,成熟季风常绿阔叶林中木本植物幼苗Shannon-Wiener指数要显著小于针阔混交林与次生季风常绿阔叶林。次生与成熟季风常绿阔叶林木本植物幼苗多度随高度级增加而减少,针阔混交林则呈现偏峰曲线,幼苗密度均集中分布在高度20 cm以内,3个群落演替阶段木本植物幼苗物种丰富度随高度级增加呈现偏锋曲线。相似性系数反映出乔木和藤本幼苗的更新来源与群落的物种组成存在着紧密的联系。乔木幼苗密度分布与样地坡度之间存在着显著的负相关,灌木幼苗密度与土壤pH值之间存在着显著正相关。     

秦岭大熊猫栖息地主要森林群落类型稳定性分析

为了揭示秦岭大熊猫栖息地主要森林植物群落稳定性现状,于佛坪和长青国家自然保护区各设置1条样线,每条样线上按海拔每升高100m设置1~4个500m~2(20m×25m)典型样地(共计60个)进行样方调查。在分析调查数据基础上,选取分布最广且具有代表性的16个群落类型林地,并利用模糊数学隶属函数对其优势种更新、林地质量、群落物种多样性、群落复杂性、土壤肥力、保护程度6个方面对各群落类型林地的植物群落稳定性进行综合分析评价。结果表明:(1)栓皮栎群落林下的幼苗和幼树数量相对最多,隶属函数最大,其更新能力较强;华山松群落林下的幼苗和幼树数量为零,其更新能力最差。(2)华山松和油松混交林群落林地的立木蓄积量、平均高度、枯落物厚度等3个隶属函数平均值最高,其林地质量相对最好;油松和锐齿槲栎混交林则相反,林地质量相对较差。(3)群落林地土壤肥力6项指标分析显示,太白红杉林隶属函数值最大,土壤肥力相对较高,而板栗林、亮叶桦林隶属函数较小,土壤肥力相对最低。(4)群落林地物种多样性分析显示,铁杉林隶属函数最大,物种多样性表现更为突出,太白红杉林隶属函数值最小,其物种多样性表现相对最差。(5)铁杉林林地群落的复杂性3个方面隶属函数相对最高,复杂性最高,太白红杉则相对最低。(6)太白红杉、巴山冷杉因分布在保护区核心区域,群落林地的保护程度最高,而毛栗林、亮叶桦因分布于保护区边缘的实验区,保护程度最差。(7)综合对比6个指标隶属函数发现,16个群落林地的稳定性由大到小顺序为:铁杉林短柄枹栎林太白杨林华山松林锐齿槲栎林巴山冷杉林白桦林=红桦林油松+华山松=牛皮桦林油松+锐齿槲栎混交林油松林太白红杉林栓皮栎林板栗林亮叶桦林。     

林隙对小兴安岭阔叶红松林树种更新及物种多样性的影响

研究了小兴安岭阔叶红松林不同林隙梯度(林隙中心、林隙近中心、林隙边缘)中主要树种的数量特征,以及林隙大小对树种更新的影响.结果表明:不同梯度林隙内灌木树种的密度均明显高于非林隙,同种灌木密度的比值在1.08～18.15之间;随林隙面积增加,乔木幼苗更新密度逐渐增大,幼树Ⅰ(高度H≥1 m,胸径DBH≤2 cm)和幼树Ⅱ(H≥1 m,2 cm＜DBH≤5 cm)的更新密度呈多峰曲线.林隙灌木总体更新密度主要随幼苗和幼树Ⅰ数量而变化.林隙内不同位置幼苗的平均树高、平均基径、种密度和个体密度有所差异.从林隙中心到非林隙,更新层乔木幼苗重要值的大小顺序为:林隙中心＞林隙近中心＞林隙边缘＞非林隙;物种均匀度呈高-低-高的变化,物种多样性的变化为早期林隙＞中期林隙＞晚期林隙.     

哀牢山湿性常绿阔叶林及不同类型次生植被的幼苗更新特征

采用"空间代替时间"的方法,对云南哀牢山徐家坝地区湿性常绿阔叶林及不同类型次生植被中木本植物幼苗的种类组成、数量及更新方式等进行了调查.结果表明:在所有调查样地中,共记录到木本植物幼苗46种,其中乔木31种、灌木15种.荒草地、滇山杨林、栎类萌生林、原生林4种不同植被类型的幼苗密度分别是(421.9±59.5)、(34.4±8.1)、(31.6±7.2)、(18.5±6.6)株·25 m-2.随着演替的进行,灌木的比例逐渐减小,乔木的比例则逐渐增加.在森林恢复演替过程中,处于演替初期的荒草地灌木萌生更新占优势,到了演替后期则以乔木萌生幼苗更新为主.随着群落演替进程的增加,幼苗密度逐渐减少,幼苗生活型和木本植物的幼苗更新方式均发生变化.     

山西绵山森林植被的多样性分析

本文采用物种丰富度指数、Ｈｉｌ的多样性指数（Ｎ１和Ｎ２）和Ａｌａｔａｌｏ的均匀度指数对山西绵山森林植被的多样性进行了分析。结果表明：１）随海拔升高物种丰富度和多样性下降,而均匀度上升。２）各植被类型的多样性指数和均匀度指数的顺序为：蒙椴、槭杂木林＞辽东栎林＞山杨林＞白桦林＞红桦林＞油松林＞侧柏林＞云杉林＞华北落叶松林。３）群落的多样性明显受灌木层和草本层多样性的影响。     

秦岭锐齿栎群落数量特征的研究

对秦岭锐齿栎群落的研究结果表明,该群落乔木层可划为两个亚层,其生活型以高位芽占优势。地面芽次之,锐齿栎、华山松的胸径结构呈左偏正态分布;油松的胸径主要以小径级居多;漆树的胸径以大径级的个体占有较大的比例,属于衰退种群;板栗主要是以小径级的幼树和小树为主,处于幼龄向中龄过渡阶段;山杨处于由进展向稳定过渡阶段,属于中幼龄林,林分的胸径结构主要受锐齿栎种群的胸径变化的影响,聚类与排序结果一致,得到6个类型：鞘柄菝葜+蔷薇-栓皮栎+灰榆-锐齿栎群丛;美丽胡枝子+鞘柄菝葜-板栗-锐齿栎群丛;榛子-尖叶四照花+山杨-锐齿栎群丛;樱桃+榛子-漆树-锐齿栎群丛;榛子+蔷薇-华山松-锐齿栎群丛;箭竹-华山松+油松-锐齿栎群丛,表明锐齿栎群落在海拔分布上的连续性和群落类型分布的间断性。     

秦岭火地塘林区四种主要树种凋落叶分解速率

利用野外分解袋法对秦岭火地塘林区油松、华山松、华北落叶松、锐齿栎凋落叶的分解速率和养分释放趋势进行研究。结果表明,分解2年后,4种树种凋落叶的干物质残留率在35.6%～58.6%,残留率大小顺序为油松>华山松>华北落叶松>锐齿栎。除油松与华山松凋落叶之间残留率差异不显著外,各树种之间凋落叶分解后的残留率差异显著。在2个试验年度中,4-9月凋落叶分解最快,在其他月份保持较平稳的分解速度,分解前12个月凋落叶失重速度明显大于后12个月,呈明显的季节和阶段性差异。利用Olson模型对凋落叶分解50%和95%所需时间进行估测,结果显示,不同树种所需时间差异显著,其中锐齿栎凋落叶95%被分解所需时间最短,为5.43年,油松最长,为9.87年。凋落叶中N、P元素在分解第1年均表现出富集现象,直至1年后达到一个最高值后,开始释放,C含量则呈现出逐步下降的趋势。导致不同树种凋落叶分解速率及养分释放速率差异主要与不同凋落叶的初始质量和性质有关。     

Population structure and spatial pattern of predominant tree species in a pine–oak mosaic mixed forest in the Qinling Mountains,China

This study investigated a typical pine-oak mosaic mixed forest in the Qinling Mountains, China. In the sample plot, the population structure and spatial distribution of the stems were analyzed for the predominant species, to identify the mechanisms of species coexistence and successional trends of the forest. The population structures of all species were bimodally distributed, with young trees (DBH <1 cm) more abundant than older trees. The population structures of Quercus aliena var. acuteserrata was bimodal and rather continuous. However, Pinus tabuliformis and Pinus armandii were discontinuously bimodal, with distinct size deficiencies. Q. aliena var. acuteserrata trees were clumped throughout the plot, although those of P. tabuliformis and P. armandii were clumped at small scales. Notable negative spatial associations between Q. aliena var. acuteserrata and P. tabuliformis were found at almost scales. P. armandii and Q. aliena var. acuteserrata were negatively spatially associated at small scales but positively associated at large scales. Our findings suggest that interspecific competition gradually develops among the predominant tree species. The dynamics of the pine-oak mosaic mixed forest formed a mosaic distribution of uniformly mixed types, with the slow infiltration of Q. aliena var. acuteserrata populations that would eventually establish a pure stand.     

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。     

Woody plant assemblages in isolated forest patches in a semiarid agricultural matrix

Spatial and temporal isolation and environmental variability are important factors explaining variation in plant species composition. The effect of fragmentation and disturbance on woody plant species composition was studied using data from 32 remnant church forest patches in northern Ethiopia. The church forests are remnants of dry Afromontane forest, embedded in a matrix of intensively used crop and grazing lands. We used canonical correspondence analysis and partial canonical correspondence analysis to analyze the effects of fragmented and isolated forest-patch identity, environmental and spatial variables on woody plant species composition in different growth stages. The dominance of late successional species was higher at the adult growth stage than seedlings and saplings growth stages. In the adult stages, late successional species like Olea europaea subsp. cuspidate had high frequency of occurrence. Forest patch identity was more important in explaining woody plant assemblages than environmental and spatial variables. For all growth stages combined, environmental variables explained more of the explained total fraction of variation in species composition than spatial variables. Topographic variables best explained variations in species composition for saplings, adults and all growth stages combined, whereas the management regime was most important for seedlings species composition. Our results show that in a matrix of cultivated and grazing land, fragmented and isolated forest patches differ in woody plant species assemblages. Some species are widely distributed and occurred in many patches while other occurred only in one or a few forest patches. Thus, our results indicate that remnant forest patches are important for preserving rare plant species and therefore management practices should focus on minimizing disturbance to the church forests and if possible increase church forest patch size.     

秦岭南坡不同海拔林分凋落叶分解特征

采用野外放置凋落物分解袋法,对秦岭南坡林区不同海拔华山松(Pinus armandii)、油松(P.tabulaeformis)、锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)和华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)凋落叶分解过程中N、P、C、粗脂肪、粗纤维和热值的变化规律进行比较研究.结果表明:(1)处于不同海拔的同一树种新鲜凋落叶的N、P、C、粗脂肪含量及其热值差异不显著(P＞0.05).(2)在一年的分解过程中,凋落叶N、P含量表现出逐渐富集的趋势,其中油松凋落叶N、P富集速度最快,分别达到165.60%和189.94%;凋落叶C、粗脂肪含量和热值、C/N、C/P、粗纤维/N在分解中逐渐下降,粗脂肪释放速率达到50.29%～77.82%.(3)分解一年后,不同海拔同一树种凋落叶N、P、C、C/N、C/P含量仍未表现出显著性差异(P＞0.05),但不同海拔凋落叶粗脂肪分解表现出极显著差异(P＜0.01),其中差距最大的锐齿栎凋落叶低海拔较高海拔粗脂肪释放率高19.38%;不同海拔华北落叶松和锐齿栎凋落叶粗纤维释放速率差异极显著(P＜0.01),而不同海拔油松、华山松凋落叶粗纤维释放无显著差异;处于高低海拔的华北落叶松和锐齿栎凋落叶热值分别为17.12和15.68 kJ·g-1、17.74和13.51 kJ·g-1,表现出极显著差异(P＜0.01),油松、华山松凋落叶表现出显著差异(P＜0.05).研究发现,一年中海拔差异所造成的降水、温度等因素的变化对各树种凋落叶中N、P、C的释放无显著影响,但对凋落叶分解过程中粗脂肪、热值、粗纤维/N的变化影响显著.     

秦岭山区人工林地枯落叶客置对土壤生物、化学性质的影响

通过对秦岭山区日本落叶松、油松、灰楸和锐齿栎4种典型人工纯林2年的枯落叶客置试验,探讨了枯落叶客置对土壤生物、化学性质的影响,以及不同树种的种间关系.结果表明：阔叶林枯落叶的年分解速率高出针叶林33.70%.当针叶林枯落叶被客置到阔叶林地后,年分解速率提高8.35%～12.15%,而当阔叶林枯落叶被客置到针叶林地后,年分解速率下降5.38%～9.49%.针阔树种间的枯落叶客置均能不同程度地提高土壤有机碳、速效氮、速效磷和速效钾的含量,且针叶林地的增幅(8.70%～35.84%)明显大于阔叶林地(3.73%～10.44%),其中针叶林地客置灰楸枯落叶后的增幅(24.63%～35.84%)大于客置锐齿栎枯落叶(8.70%～28.15%). 客置阔叶林枯落叶使针叶林地土壤由偏酸向中性方向发展, 土壤酶活性、微生物量C、N含量及其微生物数量提高,其中,客置灰楸枯落叶的增幅大于客置锐齿栎枯落叶;客置针叶林枯落叶后阔叶林地土壤酶活性、微生物量C、N含量及其微生物数量变化因树种而异,其中锐齿栎林地土壤酶活性和微生物量C、N含量有所提高,而灰楸林地却有所下降.客置阔叶林地枯落叶可改善针叶林地的土壤性质,而客置针叶林枯落叶后阔叶林地的效应则因树种而异.说明在人工纯林土壤退化的防治过程中,引入其他树种形成混交林或进行枯落叶客置都应注意种间关系的方向性.     

Variations in leaf litter decomposition across contrasting forest stands and controlling factors at local scale

Aims Litter decomposition is a critical pathway linking the above- and belowground processes. However, factors underlying the local spatial variations in forest litter decomposition are still not fully addressed. We investigated leaf litter decomposition across contrasting forest stands in central China, with objective to determine the spatial variations and controlling factors in forest floor leaf litter decomposition in relation to changes in forest stands in a temperate forest ecosystem.Methods Leaf litter decomposition was studied by using litterbag method across several typical forest stand types in Baotianman Nature Reserve, central China, including pure stands of Quercus aliena var. acuteserrata, Q. glandulifera var. brevipetiolata and Q. variabilis, respectively, and mixed pine/oak stands dominated by Pinus armandii and Q. aliena var. acuteserrata, as well as stands of pure Q. aliena var. acuteserrata trees ranging in stand age from ~40 to>160 years. Measurements were made on litter mass remaining and changes in litter chemistry during decomposition over a 2-year period, along with data collections on selective biotic and environmental factors. A reciprocal transplant experiment involving Q. aliena var. acuteserrata and Q. variabilis was concurrently carried out to test the occurrence of 'home-field advantage (HFA)' in local forests when only considering contrasting oak tree species. Correlation analyses and path analyses were performed to identify the dominant drivers and their relative contributions to variations in leaf litter decomposition.Important findings Significant variations were found in the rate of leaf litter decomposition among stands of different tree species but not among stand age classes. The values of decay constant, k, varied from 0.62 in Q. aliena var. acuteserrata stands to 0.56 in Q. variabilis stands. The reciprocal litter transplant experiment showed that the rate of leaf litter decomposition was on average 5% slower in home-fields than on reciprocal sites. Path analysis identified litter acid-unhydrolyzable residue (AUR) to N ratio, soil microbial biomass carbon (MBC), soil pH and soil organic carbon (SOC) as most prominent factors controlling the rate of leaf litter decomposition, collectively accounting for 57.8% of the variations; AUR/N had the greatest negative effect on k value, followed by weaker positive effects of SOC and MBC. Our findings suggest that tree species plays a primary role in affecting forest floor leaf litter decomposition by determining the litter quality, with site environment being a secondary factor contributing to the local variations in leaf litter decomposition in this temperate forest ecosystem.