昆嵛山典型植物群落生态学特性

在群落调查的基础上,采用优势度、丰富度、物种多样性、均匀度和种间相遇几率几个指标,对昆嵛山主要的天然植物群落和人工植物群落的生态学特性进行研究。结果表明不同植被类型中,灌草层物种数不同,物种的优势度和占优势的物种也各不相同;表征群落生态学特性的各个指数之间有很强的相关性,其中Shannon-Wiener指数H与其它指数的相关性最高;在以H为代表的不同层次多样性的比较中发现,不同植被类型,灌木层和草本层多样性的关系不同,但它们的平均值趋于稳定,即灌木层和草本层的物种多样性有很强的互补性;同一植被类型的不同群落间由于环境的异质性,多样性往往也不同;天然或者人工抚育强度小的4种植被类型比较,灌草层物种多样性的顺序是杂木林>赤松林>黑松林>麻栎林,在赤松林和黑松林中加入人工管理或者人工管理加强以后则变为黑松林>赤松林>杂木林>麻栎林,同时,黑松林和赤松林中乔木层的生长也受到了很大的影响,中度干扰理论在其中起了重要的作用,综合看来,对赤松林的管理达到了中度干扰的水平,而对黑松林的管理则有些过度。     

赤松纯林林分特征对昆嵛山鳃扁叶蜂发生量的影响

为探讨昆嵛山鳃扁叶蜂的发生与天然赤松纯林的林分特征及其自然分布的关系,依托昆嵛山森林生态定位研究站所设立的40块永久性样地,比较了群落自然演替13 a的赤松种群特征以及林内灌草多样性指数,并分析了虫口密度与赤松林分特征的关系。结果表明,13 a自然生长,赤松种群的径级分布和高度结构出现显著变化。赤松种群中占总数60%的林木径级为5 cmDBH≤25 cm,比1996年高51%;而约占67%的赤松个体高度在2 m到10 m之间,比1996年高57%。同时种群密度从1996年的平均超过13000株/hm2降到了2008年的平均2377株/hm2。赤松林内灌草Shannon多样性指数(H)和均匀度指数(JS)分别为2.50和0.79,分别低于1996年的(H)2.69和(JS)0.85,暗示赤松纯林生物多样性有降低的趋势。昆嵛山鳃扁叶蜂的虫口密度与赤松林分的郁闭度和赤松分布的海拔高度呈极显著相关关系、相关系数分别为R=0.931、P=0.002和R=0.924、P=0.003;与林分密度(R=0.780,P=0.038)、林木胸径(R=0.816,P=0.025)呈显著相关关系,而与树高以及树龄关系不显著。昆嵛山鳃扁叶蜂虫口密度的分布格局似乎非常符合"资源集中"假说。     

树种组成决定联合抗性或易感性:以昆嵛山腮扁叶蜂发生为例

以昆嵛山天然赤松(Pinus densiflora)林和寡食性食叶昆虫-昆嵛山腮扁叶蜂(Cephalcia kunyushanica)为研究对象,对比树种组成类型、多样性、立地和林分因子对昆嵛山腮扁叶蜂种群密度的影响,分析了2009-2011年昆嵛山腮扁叶蜂在不同林分类型中种群年度波动变异系数.结果表明:林分类型是影响昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度最重要的解释变量,随着赤松与混交亲缘关系越远,虫口密度越小.不同林分类型中,Shannon指数和赤松株虫口密度存在差异,但两者变化趋势完全不同.赤松纯林中赤松株虫口密度均为最高,与赤松-同属混交林没有显著差异,显著高于赤松-同目和阔叶树种组成的混交林;赤松纯林和赤松-同属混交林中昆嵛山腮扁叶蜂种群年度波动大于其他两种林分类型.表明相比树种多样性,树种组成对昆嵛山腮扁叶蜂种群的影响更为重要,赤松与其亲缘关系较近树种混交,昆虫种群稳定性较差,赤松与相邻树种形成对昆嵛山腮扁叶蜂联合易感作用,而与其他亲缘关系较远的树种混交,使害虫种群稳定性增强,进而形成联合抗性作用.     

昆嵛山自然保护区生态系统服务功能价值评估

昆嵛山自然保护区是中国的赤松原生地和天然分布中心,分布有我国面积最大、保护最为完整的天然赤松林生态系统.以昆嵛山自然保护区的自然生态系统为研究对象,从物质量与价值量的角度,采用影子工程法、机会成本法、市场价值法等研究方法,对其生态系统服务功能的直接价值和间接价值进行了评估.结果表明,昆嵛山自然保护区的生态系统服务功能价值达4.99×108元/a,其单位面积的经济价值为32351元/(hm2· a),其中直接价值为0.32×108元/a,仅占到总服务功能总价值的6 42%,而间接价值高达4.67×108元/a,两者之比接近1 ∶ 15,间接价值中大小顺序依次为:涵养水源>净化空气>维持生物多样性>土壤保持>固碳释氧>娱乐文化价值.昆嵛山自然保护区面积仅占到烟台市牟平区的9.71%,但贡献的生态服务价值可相当于牟平区2003年GDP的7.00%,从人均来看,当地每人每年可获得其生态服务价值达1039元.研究结果表明,昆嵛山自然保护区对维持当地可持续发展具有举足轻重的作用.     

应用物种指示值法解析昆嵛山植物群落类型和植物多样性

生物指示目前被广泛用于各类生态系统恢复的监测和评估、生态系统管理的政策与法规的制定等。本文的目的是采用物种指示值法初步解析昆嵛山植物群落类型及其植物多样性的特点,为进一步开展昆嵛山森林自然恢复评价和森林管理提供参考依据。物种累计曲线分析表明,从昆嵛山自然保护区40块永久性标准样地实际采到的物种占全部物种数（估计值ACE为131.26）的92.9%,显示抽样充分。采用主坐标分析将昆嵛山森林群落进一步划分为六种林分类型,通过物种指示值分析得到了各林分类型的指示物种。其中,黑松、山槐、麻栎是黑松林的指示物种;郁李、赤松、山胡椒是赤松林的指示物种;日本落叶松/刺杉林的显著指示物种包括日本落叶松、水榆花楸、刺杉、白檀和水蜡。针叶树－麻栎混交林的指示物种是麻栎;而针叶树－杂木混交林的指示物种构成复杂,如粘鱼须、楸树、华山松,等。阔叶林的物种组成很不相同,分别有枫香林、麻栎林、刺槐林、和水榆花楸林。综合比较不同林分类型乔灌草的整体多样性特点表明,6种林分类型的物种多度和物种丰富度无显著差异;阔叶林的Fisher α指数（P< 0.001）、Shannon–Wiener指数（P = 0.001）,Simpson指数（P = 0.034）与其它5种林分类型相比差异显著;其他五种林分类型的Fisher α指数和Shannon–Wiener指数无显著差异,但Simpson指数在这些林分间差异显著。昆嵛山林分类型的多样性与30年前树种引进和人工造林等人为干扰密不可分。     

臭椿种子萌发最适条件研究

采用不同浓度赤霉素(GA3)处理臭椿种子,在不同温度及不同光照条件下,研究了GA3、温度及光照对臭椿种子萌发的影响。结果表明,40 mg.L-1的GA3质量浓度、30℃温度以及自然光暗交替处理为臭椿种子萌发的最适条件,臭椿属于喜高温型种子。     

昆嵛山腮扁叶蜂与林下植物的物种联结性

为明确昆嵛山腮扁叶蜂(Cephalcia kunyushanica)的出现与林下植物是否关联,本研究在昆嵛山林区设置的50块永久样地内,应用样圆法进行了灌草层植物调查,并基于2×2联表,应用总体方差分析、χ2统计检验、Ochiai关联度指数、Dice指数、联结系数、共同出现百分率、点相关系数以及Cramer指数等指标,分别对昆嵛山腮扁叶蜂与邻近环境中所有195种林下植物种群的总体相关性、该昆虫与各植物构成的物种对之间联结显著性以及联结强度进行了测度。结果表明:(1)昆嵛山腮扁叶蜂与195个植物物种种群总体存在极显著的正相关;(2)该食叶昆虫与83个物种分别构成的物种对呈正联结关系,与另外112个物种分别构成的物种对呈负联结关系,负联结的比例高于正联结;(3)该昆虫与羊胡子草(Carex rigescens)等11种植物具有极显著的正联结关系,与宽叶苔草(C.siderosticta)等16种植物具有极显著的负联结关系。