马尾松人工林近自然化改造对植物自然更新及物种多样性的影响

中国人工林面积居世界第一位,而马尾松是中国人工林面积较大的树种之一,广泛分布于中国的亚热带区域。马尾松适应能力强,耐干旱、瘠薄,是南方低山丘陵区群落演替的先锋树种,也是荒山绿化造林的主要树种,马尾松人工林对生态防护、生态治理有着重大的意义。但是,绝大部分马尾松人工林为人工纯林,生态系统比较脆弱,生态服务功能较差。人工林的近自然改造对于增加林地生物多样性,提升人工林的生态服务功能具有重要意义。2005年,对中国林业科学院热带林业试验中心1993年造林的马尾松人工林进行4种不同强度(50%、40%、30%、20%)间伐后,套种大叶栎(Castanopsis fissa)、米老排(Mytilaria laosensis)、润楠(Machilus pingii)、红锥(C. hystrix)4个乡土阔叶树种,各种套种密度皆为120株/hm²。分别于间伐前(2004年)及2010年对群落生物多样性及人工套种树种生态情况进行调查,结果表明:(1)间伐处理后,自然更新至乔木层的物种种类和数量都有显著的增加,600 m²的样方中,物种数由(2.75±2.56)种增加到(11.17±4.32)种,个体数由(5.75±4.31)株增加到(32.17±19.09)株,群落中乔木亚层的优势种变化不大,主要有南酸枣(Choerospondias axillaris)、水锦树(Wendlandia uvariifolia),枫香(Liquidambar formosana)、破布木(Cordia dichotoma)、白背桐(Mallotus paniculatus)等。新增加到乔木层的物种大都为之前群落中灌木层的种类,主要有三桠苦(Evodia lepta)、鸭脚木(Schefflera minutistellata)、白花龙(Styrax faberi)、中平树(Macaranga denticulata)、黄毛榕(Ficus esquiroliana)、华南毛柃(Eurya ciliata)、罗浮柿(Diospyros morrisiana)、猴耳环(Pithecellobium clypearia)、木姜子(Litsea pungens)、毛黄肉楠(Actinodaphne pilosa)等。(2)间伐处理前,600 m²样方中出现的灌草种类数量为(24.63±4.24)种,间伐处理后,600 m²样方中出现的灌草种类数量为(27.58±3.80)种,不同间伐强度处理后林下灌草的优势种与间伐前大致相同,灌木层优势种为三桠苦,草本层优势种为弓果黍(Cyrtococcum patens)。不同间伐强度处理林分间,灌木层和草本层的物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数均无显著差异,且与间伐前林分也无显著差异。(3)间伐促进了4个乡土树种幼树的生长,随着间伐强度的增加,大叶栎、红锥幼树的高度和胸径显著增长;50%的间伐强度的林分中,阔叶树种幼树的长势要显著好于其他间伐强度,50%的间伐强度最有利于马尾松林下套种的阔叶树种生长。(4)在马尾松林下套种的4个阔叶树种幼树的初期生长有明显差异。总体而言,大叶栎与米老排幼树的早期生长速率要明显高于红锥和润楠。     

南亚热带人工杉木林灌木层物种组成及主要木本种间联结性

南亚热带杉木人工林经过13a自然更新过程,林下灌木层植物种有71种,灌木层出现小乔木。通过重要值分析,判别了各物种在群落中的地位和作用。用x2统计和r检验研究了该杉木林下灌木层25种主要木本种种间关系,测定它们的种间联结性和相关性,结果清楚地反映了木本植物种间关系以及它们在资源利用和生态特性上的差异。依据分析结果将灌木层25种主要木本植物分成4个种组:.对叶榕(Ficushispida) 五月茶(Antidesmabunius) 毛桐(Mallotusbarbatus) 耳叶榕(Ficuscunia) 水东哥(Saurauiatristyla) 粗糠柴(Mallotusphilippinensis) 杜茎山(Maesajaponica) 粗叶榕(Ficushirta) 山麻杆(Alchornearugosa) 黄毛榕(Ficusfulva) 白背叶(Mallotusapelta);.拓树(Cudraniatricuspidata) 鸭脚木(Scheffleraoctophylla);.杉木(Cunninghamialanceolata) 大青(Clerodendroncytophyllum) 相思子(Millettiasemicastrata) 山石榴(Randiaspinosa) 山苍子(Litseacubeba) 木姜子(Litseapungens);.紫金牛(Ardisiajaponica) 九节(Psychotriarubra) 山牡荆(Vitexquinata) 风箱树(Cephalanthusoccidentalis) 亮叶围涎树(Pithecellobiumlucidum) 华腺萼木(Mycetiasinensis)。种组划分的生态指示表明:如果杉木群落中灌木层以种组或的种为优势种,则认为该群落是一个不稳定的过渡类型,最终可能会变化为以这些种为优势的稀疏阔叶林;若以种组为优势种,该群落则是在本地区气候条件下的相对稳定的针叶林群落;以种组I为优势的群落则是乔木层从以针叶树为主、针叶林向针阔混交林的过渡类型。种组划分将为该区域同类型人工林生态功能评价以及林分近自然恢复改造提供理论依据。     

广西大青山杉木人工林碳氮磷生态化学计量特征

为研究杉木人工林生态系统植物、凋落物和土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的差异和相互关系,以广西大青山杉木密度试验林为研究对象,测定了5种初植密度下杉木人工林针叶、草本、凋落物和土壤的C、N、P含量及其比值。结果表明:针叶的C、N、P含量最高,凋落物次之,土壤最低。C∶N、C∶P表现为凋落物针叶草本土壤,N∶P表现为凋落物草本针叶土壤。其中针叶的N∶P均值为16.69,凋落物C∶N显著高于N发生释放的C∶N的临界值(30)。杉木人工林针叶和草本N、C∶N呈显著负相关关系,针叶和土壤的C∶N、N∶P,草本和凋落物P含量、C∶P均呈显著正相关关系,体现了杉木生态系统内的C、N、P在针叶、草本、凋落物和土壤之间相互转化和循环。南亚热带杉木人工林植物生长受P限制,凋落物分解慢,土壤有机质的矿化作用慢,养分循环能力低,因此在人工林抚育管理中,应保护林下植被,适当施肥,提高土壤肥力,维持杉木林长期生产力。