运用β多样性探讨不同更新模式对米槠群落高度级和物种多样性的影响

运用β多样性研究了不同更新模式（择伐更新、天然更新和人工更新）对米槠[Castanopsis carlesii（Hemsl．）Hayata]群落高度级和物种组成的影响。结果表明：更新前各米槠林样地均有7个高度级,cody指数（βc）和共有种数随高度级增大迅速减小;更新期各样地的高度级均减少,但随更新期延长高度级有所增加,低（第1至第3）高度级的物种数也有所增加。物种周转主要发生在第1至第3高度级。更新前各样地低（第1至第3）高度级间非共有种数和共有种数均较多,相异性系数较小并随高度级差异增加而增大;但受到干扰（皆伐）后相异性系数急剧增大并呈现先增大后减小的规律。择伐更新导致米槠群落高度级减少但可逐步恢复;天然更新样地中米槠生长很快,在12年更新期内已进入第6高度级;人工更新样地中米槠已不能生存,人工种植的杉木[Cunninghamialan ceolata（Lamb．）Hook．]成为优势种。总体上看,采取不同的更新模式后米槠群落的物种多样性变化明显,但择伐更新和天然更新属轻、中度干扰,有利于群落物种多样性的维持和稳定;而人工更新为重度干扰,导致群落基准高度级物种周转速率和总物种周转速率均大幅下降,使群落演替方向大幅改变。     

不同采伐更新模式对米槠群落植物物种β多样性的影响

运用β多样性测度公式,以福建武平建立的永久样地12年的数据,探讨不同采伐模式（择伐更新、天然更新和人工更新）对米槠群落（Castanopsis carlesii community）的影响。结果表明：择伐更新和天然更新不同更新期的顶极种米槠均为优势种、高竞争种;择伐更新的Jaccard指数（CJ）、Sorenson指数（CS）、Bray—Curtis指数（CN）和Morisita—Hom指数（CMN）都在80％以上,属于轻度干扰;天然更新在64％～88％之间,属于中度干扰;而人工更新除皆伐前优势种为米槠外,人工种植的杉木为优势种,不同更新阶段之间的β多样性指数（CJ、CS、CN、CMN）在15％－49％之间,属于强度干扰,目前不能恢复到米槠群落。择伐更新和天然更新在更新过程中均恢复到米槠群落,不同更新期间β多样性的相似性指数在50％以上,物种多样性能保持或呈上升趋势,表明这二种经营模式对群落的干扰较合理。     

不同更新方式对林地植被生长及土壤性状的影响

本文研究天然次生林采伐迹地的三种更新方式对林地植被及土壤性状的影响。结果表明,炼山人工造林对林地植被和土壤有一定的破坏作用,是影响林木生长、导致物种丧失、引起林地水土流失和地力衰退的重要原因。不同林分物种丰富度为:天然更新 >人促更新 >炼山人工造林;林下植被生物量为:人促更新 >天然更新 >炼山人工造林。不炼山的天然更新和人促更新,有利于物种多样性保护、植被生长、林地土壤理化性状改善和土壤肥力提高,并具有更高的经济效益。     

树种多样性对亚热带米槠林细根生物量和形态特征的影响

采用土芯法获取福建省三明市米槠人工林、米槠人促更新林和米槠天然更新林的细根(直径2 mm),研究树种多样性对细根生物量、垂直分布及形态特征的影响.结果表明:米槠人工林、米槠人促更新林和米槠天然更新林0~80 cm土层的细根生物量分别为(182.46±10.81)、(242.73±17.85)和(353.11±16.46)g·m-2,细根生物量随树种多样性的增加呈增加趋势.3种米槠林分0~10 cm土层细根生物量占细根总生物量的35%以上,各林分细根生物量均随土层变化显著.林分类型和土层深度对细根分布没有显著的交互作用,表明树种多样性的增加没有引起米槠林细根空间上的生态位分化.3种米槠林细根的根表面积密度和根长密度均以米槠天然更新林最高,米槠人工林最低.比根长的大小顺序为米槠人促更新林米槠人工林米槠天然更新林,比表面积的大小顺序为米槠天然更新林米槠人工林米槠人促更新林,林分类型和土层的交互作用对二者均无显著影响,表明林分水平的细根形态可塑性对树种多样性响应不显著.     

福建武平米槠林恢复生态学研究

从优势种,分布格局,种丰富度和群落间种相似系数角度,探讨不同人为干扰尺度对福建武平米槠林恢复的影响。结果表明,随着人为干扰尺度（A级择伐更新,B级天然更新,C级人工促进天然更新和D级杉木林）的加大,顶极种米槠重要,不同人为干扰群落与天然来桩群落种相似系数随之降低,降至D级分别为0和40％;而米槠分布格局（聚集强度）和种丰富随之上升,升至B级或C级后显著下降,据此可见,A级属于轻度干扰,现已恢复;B级属于中度干扰,将很快恢复;C级虽然顶级种米槠处于第二优势种,阳性树种裂斗锥处于第一优势种,但种丰富度达到最大值,属中度干扰,但恢复时间要较B级略长;D级属于强度干扰,产难恢复到米桩顶极群落。     

不同更新方式对林地植物群落特种多样性的影响

本文就人工林经营中的三种更新方式对植物群落中物种多样性的影响进行研究。结果表明,1200m^2样地物种丰富度为：天然更新159种,人促更新130种,人工造林94种;多样性指数（Dsh）分别为4.3004、3.9283、3.5048;多样性均匀度指数(Jsh)分别为0.8484、0.8070、0.7714。人工造林的营林干扰是物种丧失和林分物种多样性下降的主要原因。     

茂县土地岭植被恢复过程中物种多样性动态特征

植被恢复是退化生态系统重建的重要途径,植被恢复过程物种多样性的变化反映了植被的恢复程度.通过群落调查和多样性分析,研究了岷江上游土地岭植被恢复过程中群落物种多样性特征.结果表明： 恢复过程中6类不同类型群落分别表现其对于不同环境特征、干扰及更新方式等的响应;森林是较灌丛更适合当地环境状况的植被类型;人工恢复无干扰和轻度干扰群落的多样性相对较高,是较好的恢复模式.重度干扰使得1年生植物与地下芽植物比例增加,其它口食性较好的多年生草本减少.较强的干扰是群落无法更新、长期处于灌丛阶段且多样性较低的重要原因.本地区人工恢复群落在更新进程和多样性维持上优于自然更新群落,种植华山松加速了本地区植被演替进程.建议以适合恢复区域的多种恢复配置方式进行造林,并避免较强干扰,可以加速群落演替进程并保持恢复群落较高的物种丰富度与多样性.     

五台山林区典型人工林群落物种多样性研究

对山西五台山林区4种典型人工林群落物种多样性特征进行了定量研究,结果表明: 1 4种人工林群落灌木层和草本层的Simpson指数 D 和Shannon-Wienner指数 H′ 差异不显著,物种丰富度指数和均匀度指数 Jsw 差异显著,均匀度指数 Ea 差异极显著,草本层发育明显好于灌木层; 2 各人工群落尚处于演替初期阶段,林下植被发育常以禾本科阳生性植物为主; 3 对4种人工林群落灌草层物种多样性显著性检验结果显示,在灌草层物种多样性特征上,油松林与桦木林、山杨林多样性差异显著 P<0.05 ,其它群落差异不显著.山杨林物种多样性程度较高,油松林最差; 4 不同人工林群落物种总体多样性特征分析表明,桦木和山杨人工林群落总体α多样性与油松林差异显著,且多样性较大,阔叶林更有利于林下植被的发育和更新; 5 对人工生态系统物种多样性研究是退耕还林、天然林保护等生态环境工程的延伸,对于植被恢复后的生物学效果评价有重要意义.     

森林转换对地表径流可溶性有机碳输出浓度和通量的影响

米槠次生林转换成米槠人工幼林和米槠人工促进天然更新幼林(以下简称"人促幼林")后,以这三种森林类型为研究对象,连续监测每次降雨后地表径流量及径流水中可溶性有机碳(DOC)的含量及通量,比较不同森林类型观测结果的差异,并分析降雨对实验结果的影响。结果表明:米槠人工幼林单次产流量是米槠次生林的1.5—19.0倍,观测期间总径流量为5.9倍;米槠人促幼林单次径流量和总径流量均与米槠次生林无显著差异(P0.05)。观测期间米槠次生林、人工幼林、人促幼林径流水DOC浓度值范围为5.9—18.4 mg/L,4.3—13.5 mg/L和3.2—9.9 mg/L,米槠次生林径流水浓度均值(12.6 mg/L)分别是米槠人促幼林(7.6 mg/L)和米槠人工幼林(5.3 mg/L)的1.6和2.4倍。回归分析表明,径流水中DOC浓度与降雨前土壤含水率呈显著相关;降雨前土壤含水率20.8%是一个临界值,含水率低于20.8%时,径流水DOC浓度与降雨前含水率呈显著正相关(P0.05);高于20.8%时,径流水DOC浓度与降雨前土壤含水率呈显著负相关(P0.05)。米槠人工幼林地表径流DOC输出通量是米槠次生林的0.7—5.4倍,观测期间总输出通量为2.1倍;米槠人促林DOC单次通量和观测期间总通量均与米槠次生林差异不显著(P0.05)。三种森林类型DOC输出通量均与降雨量呈显著相关(P0.05)。可见,米槠次生林转变成米槠人工幼林后DOC输出浓度降低,但径流量显著增加,导致DOC输出通量增加;而转变成米槠人促幼林后DOC输出浓度也降低,但径流量并未增加,因而并未增加DOC输出通量。     

经营方式对亚热带森林土壤可溶性有机碳含量和光谱学特征的影响

人工促进天然更新与人工造林经营方式中采伐剩余物管理等人工措施的差异,可能改变土壤可溶性有机碳(DOC)的含量和结构,影响森林碳循环。本研究利用天然次生林(对照)采伐迹地上通过人工促进天然更新林(简称人促更新林)和人工造林两种营林方式,研究经营方式对中亚热带森林土壤溶液可溶性有机碳含量和光谱特征的影响。结果表明:天然次生林转换为人促更新林和人工林后,0～10 cm土层土壤DOC含量显著降低,分别下降21%和50%;0～10 cm和10～20 cm土层土壤DOC/SOC(土壤有机碳)值也显著降低,分别达到27%和43%。在0～10 cm土层中,人促更新林土壤DOC芳香化指数和腐殖化指数显著高于人工林,人促更新林土壤DOC在3700～3000、1650～1620、1160～1000、690～530 cm^-1范围内的红外吸收比例较人工林高,表明人促更新林土壤DOC的羧酸类物质、芳香化物质丰富;人促更新林和人工林土壤DOC的荧光指数均为1.4～1.9,且人促更新林自生源指数显著高于人工林,说明人工林土壤DOC类蛋白组分贡献大,容易被微生物分解利用。人促更新林与人工林土壤DOC含量和结构的差异可能是人促更新林的土壤碳库比人工林更高的原因之一。     

山东蒙山6种造林树种40余年成林效果评价

植被恢复一直是恢复生态学研究的核心问题和首要解决目标。该文拟评估山东蒙山森林植被恢复与重建的现状和程度, 评价不同造林树种对植物多样性的影响, 筛选一批造林工具种, 为今后沂蒙山区森林植被恢复与重建的调控和预测提供依据。采用样地法和样方法, 选择林龄超过40年的6种主要人工林为样地, 采用典型取样法进行林内调查。根据乔木层、灌木层和草本层的物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数评价物种多样性, 分析乔木径级分布, 判断植物发展类型。结果表明: 乔木层、灌木层和草本层的4种多样性指数较为一致地显示赤松(Pinus densiflora)、栓皮栎(Quercus variabilis)、黑松(Pinus thunbergii)、日本落叶松(Larix kaempferi)和刺槐(Robinia pseudoacacia)的成林效果较好, 油松(Pinus tabuliformis)相对较差。6种人工林群落灌木层和草本层的4种多样性指数基本无显著差异, 而乔木层中, 油松人工林群落的4种多样性指数与黑松人工林、刺槐人工林、栓皮栎人工林和日本落叶松人工林存在部分显著差异(p < 0.05)。从整体上看, 人工林群落灌木层发育最好, 4种多样性指数均为灌木层>乔木层>草本层, 且差异大多极显著(p < 0.01)。研究发现: 乔木扩展种29种、隐退种3种、稳定侵入种9种和随机侵入种11种, 表明人工林群落正处于向森林演替的过程中。数据显示: 3种隐退种赤松、油松和日本落叶松均为群落局部优势种, 赤松和油松种群更新困难, 日本落叶松完全没有更新幼苗。作者认为林下发达的灌草层可能是阻碍针叶林天然更新的关键因素。评估筛选出15种造林工具种: 早期开荒工具种(A类) 7种和后期顶级工具种(B类) 8种。其中A1类(建群种) 2种: 赤松和油松, A2类(伴生种) 5种: 黄檀(Dalbergia hupeana)、花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)、君迁子(Cerasus serrulata)、山合欢(Albizia kalkora)和鹅耳枥(Carpinus turczaninowii); B1类(建群种) 2种: 栓皮栎和麻栎(Quercus acutissima), B2类(伴生种) 6种: 水榆花楸(Sorbus alnifolia)、槲树(Quercus dentata)、山樱花(Diospyros lotus)、小叶朴(Celtis bungeana)、大叶朴(Celtis koraiensis)和三桠乌药(Lindera obtusiloba)。     

Changes in plant species diversity along a chronosequence of vegetation restoration in the humid evergreen broad-leaved forest in the Rainy Zone of West China

Plant species diversity has been recognized as one of the vital attributes for assessing vegetation restoration. Changes in the diversity may be related to different stages of succession. In this study, 54 sites of humid, evergreen, broad-leaved forest were selected in the Rainy Zone of West China. A chronosequence of the sites was used to study the successive patterns of the diversity in the forest that had undergone natural regeneration for 5 to 350 years and to test the hypothesis that the diversity is maximized in mid-succession. Data were collected simultaneously at different stages of succession, and four α-diversity indices (species richness, Margalef index, Shannon-Wiener index, Pielou Evenness index) and two β-diversity indices (Whittaker index, Sørensen’s index) were calculated for each stratum in each plot. A total of 394 vascular plant species were recorded. From the β-diversity indices, the forest succession may be divided into the early-successional stage (before 50 years), mid-successional stage (from 50 to 300 years), and late-successional stage (after 300 years). In this community, the species diversity and richness were found to be the greatest at the mid-successional stage, followed by the late- and early-successional stages. The results of regression analysis indicated that the richness and Margalef index peaked around the 175th and 165th year, respectively. Shannon-Wiener index values also appeared to follow an approximately humped pattern of succession and were maximal around the 100th year. However, the species evenness did not show any significant relationship with successional age. Our results demonstrate (1) forest restoration is a long-term process and the formation of climax forest requires at least 300 years and (2) the forest has a strong capacity for restoration. Our results also suggest Lindera limprichitii and Machilus pingii as ideal tree species for afforestation because of their wide niche.     

Woody Species Diversity in Forest Plantations in a Mountainous Region of Beijing,China: Effects of Sampling Scale and Species Selection

The role of forest plantations in biodiversity conservation has gained more attention in recent years. However, most work on evaluating the diversity of forest plantations focuses only on one spatial scale; thus, we examined the effects of sampling scale on diversity in forest plantations. We designed a hierarchical sampling strategy to collect data on woody species diversity in planted pine (Pinus tabuliformis Carr.), planted larch (Larix principis-rupprechtii Mayr.), and natural secondary deciduous broadleaf forests in a mountainous region of Beijing, China. Additive diversity partition analysis showed that, compared to natural forests, the planted pine forests had a different woody species diversity partitioning pattern at multi-scales (except the Simpson diversity in the regeneration layer), while the larch plantations did not show multi-scale diversity partitioning patterns that were obviously different from those in the natural secondary broadleaf forest. Compare to the natural secondary broadleaf forests, the effects of planted pine forests on woody species diversity are dependent on the sampling scale and layers selected for analysis. Diversity in the planted larch forest, however, was not significantly different from that in the natural forest for all diversity components at all sampling levels. Our work demonstrated that the species selected for afforestation and the sampling scales selected for data analysis alter the conclusions on the levels of diversity supported by plantations. We suggest that a wide range of scales should be considered in the evaluation of the role of forest plantations on biodiversity conservation.     

两种间种对油茶林地土壤养分含量的影响

为研究油茶Camellia oleifera幼林间种豆科植物对土壤养分含量的影响,在油茶林地分别间种大豆Glycine max和花生Arachis hypogaea两种作物,连续测定花生和大豆生长到收获期间每个月土壤全氮、全钾、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾含量变化情况。结果表明,间种2种作物均能改善林地土壤,与对照组相比,间种组土壤全磷、全钾、碱解氮、速效钾含量均有显著提高,但有机质与有机磷含量无明显变化;2种豆科植物均可作为油茶间种作物。间种大豆组土壤各养分含量均高于花生组,表明大豆更适合用于油茶林间种。     

深圳梧桐山毛棉杜鹃林天然更新调查

采用标准地调查法,对深圳梧桐山毛棉杜鹃林天然更新进行调查与评价。结果显示,在毛棉杜鹃林更新能力排在前12位的树种中,更新能力良好的有浙江润楠Machilus chekiangensis、亮叶冬青Ilex viridis;天然更新等级为中等的树种有华鼠刺Itea chinensis、短序润楠Machilus breviflora、密花树Rapanea neriifolia、香叶树Lindera communis;天然更新为不良等级的树种有豺皮樟Litsea rotundifolia var. oblongifolia、鸭脚木Schefflera octophylla、光叶山矾Symplocos lancifolia、毛棉杜鹃Rhododendron moulmainense、吊钟花Enkianthus quinqueflorus、粗叶榕Ficus hirta。在6块标准地中,仅有2块标准地内发现毛棉杜鹃幼苗,所有标准地没有发现苗高<30 cm 的毛棉杜鹃幼苗,且株数密度低,属于天然更新不良的树种,不能依靠天然更新来保持其地位和观赏特性。     

中国浙江麝鼩属(劳亚食虫目:鼩鼱科)一新种描记

2017年8月,在浙江省拟建淳安磨心尖省级自然保护区和拟建东阳市东江源省级自然保护区捕获麝鼩属（Crocidura）共5号标本。基于线粒体细胞色素b基因构建的系统发育树显示采集于浙江的麝鼩属样本与大麝鼩（Crocidura lasiura）和日本麝鼩（Crocidura dsinezumi）构成姊妹群,遗传距离最近,而与中国西南部分布的小体型印支小麝鼩（Crocidura indochinensis）、五指山小麝鼩（Crocidura wuchihensis）及东北部分布的山东小麝鼩（Crocidua shantungensis）、北小麝鼩（Crocidua suaveolens）亲缘关系较远,其遗传距离分别为0.114、0.124、0.139和0.144。这些样本与麝鼩属其他物种之间的遗传距离在0.101~0.155之间,最小遗传距离出现在来自浙江的样本和大麝鼩之间,最大遗传距离在浙江样本与中麝鼩之间。形态上,采集于浙江的麝鼩属标本个体小,体长48~61mm（平均：55.60mm）,尾长35~49mm（平均：43.14mm）;尾长与体长之比72.92%~80.36%;尾近乎裸露,尾基1/3~1/2着生稀疏长毛;尾上下双色,背部黑褐色,腹部较淡;颅较短,颅全长15.60~17.16mm（平均：16.46mm）,与中国东北部分布的山东小麝鼩和北小麝鼩相近又有区别,与已知其它麝鼩属物种形态差异较大;综合形态和系统发育关系证实采集于浙江的麝鼩属物种为一新物种,命名为东阳江麝鼩（Crocidura dongyangjiangensis Liu Y, Chen SD, and Liu SY sp. nov.）。本文对其形态、栖息环境和与近缘种的区别进行了详细记述。     

基于结构方程模型的兴安落叶松天然林更新影响因素

以大兴安岭新林林业局翠岗林场49块兴安落叶松不同蓄积占比的固定样地调查数据为基础,分别从林分非空间结构、林分空间结构、林木多样性、土壤条件和立地条件5个方面37项观测指标,在相关性分析的基础上,构建林分尺度更新密度和更新多样性(包括树高和地径)的结构方程模型,并计算各路径的直接、间接和总影响系数,量化和提取影响大兴安岭地区兴安落叶松天然林更新密度和更新多样性的关键可控因素,为该地区森林的可持续经营提供理论基础和技术依据。结果表明: 对林分更新密度影响最大的潜变量依次为:林分非空间结构(-0.410)>林木多样性(0.380)>土壤条件(0.250)>立地条件(0.249)>林分空间结构(0.197);对林分更新多样性影响最大的潜变量依次为:土壤条件(0.778)>立地条件(0.748)>林分空间结构(0.684)>林分非空间结构(0.287)>林木多样性(0.105)。综合来看,影响更新密度和多样性的共性观测变量主要为:pH值、全钾、树种多样性、树高多样性、角尺度和单位蓄积。在后续经营中,可通过采伐或补植阔叶树种的方式来优化和调整林分的树种组成、多样性、土壤pH值和养分等特征,最终达到促进天然更新的目的。     

亚热带米槠林不同更新方式对土壤可溶性有机质降解性的影响

可溶性有机质(DOM)的生物降解性影响着土壤有机质的存留和释放,对深入认识森林土壤养分循环意义重大。为探究森林更新对土壤DOM降解特征的影响,选取亚热带地区米槠天然林(NF)、米槠次生林(SF)和米槠人工促进天然更新林(AR)土壤DOM溶液为研究对象,进行室内降解(42 d)试验。结果表明: 1)3种林分土壤可溶性有机碳(DOC)的降解率和易降解DOC的比例均为SF>AR>NF;可溶性有机氮(DON)和微生物生物量碳(MBC)是显著影响易降解DOC比例的因子;2)难降解组分占3种林分土壤DOC的大部分(72.3%～94.6%),其周转时间长,有利于稳定土壤有机质(SOC)的形成;3)土壤DOM最初的腐殖化指数(HIX_em)会影响易降解DOC的周转时间。DOM光谱结构随降解过程呈现动态变化,说明DOM中易降解组分被消耗完后,微生物会转而降解芳香类和疏水性物质以获取碳源。综上,米槠天然林更新为次生林和人促林后增加了易降解DOC的比例,提高了土壤DOM生物可降解性,不利于SOC的积累。