车八岭山地常绿阔叶林冰灾后土壤微生物群落功能多样性

研究了我国南方冰灾后常绿阔叶林林冠开度及土壤养分的空间异质性对土壤微生物功能多样性的影响.在受冰灾影响的粤北车八岭山地常绿阔叶林2 hm2固定样地中按照冠层受损程度选取16个20 m×20 m的样方,用半球面影像技术获取林冠开度,并取0～20 cm的表层土壤混合样品分析土壤的理化性质,同时应用Biolog技术分析微生物功能多样性.按林冠开度梯度对各样方土壤微生物群落利用单一碳源的分析发现,林冠开度大的样方土壤微生物的活性、丰富度、多样性和均匀度都较低,反之则较高.聚类分析的结果与林冠开度的梯度有高度的一致性.主成分分析表明各样方土壤微生物功能多样性具有显著差异(第一轴p<0.005;第二轴p<0.001),其结果与聚类结果基本吻合.冗余分析揭示了土壤全磷、全钾、全氮、速效氮、有机碳、容重、总孔隙度和林冠开度的综合作用对土壤微生物功能多样性有显著影响(p<0.005),其中林冠开度与土壤微生物群落功能多样性的关系最密切.土壤微生物功能多样性受土壤养分的影响,具体表现为:与土壤有机碳呈明显的正相关;与全氮正相关;与速效氮、全磷负相关.研究说明冰灾所造成林冠开度和土壤养分的空间异质性会影响到土壤微生物功能多样性,而土壤微生物功能多样性可用于对生境恢复的指示和评价.     

南岭国家级自然保护区林下植物分布的地形相关性

以南岭国家级自然保护区山地森林群落林下植物为研究对象,探讨地形因子对林下植物分布的影响。该区3个海拔高度下的山地常绿阔叶林林下植物组成丰富,但个体多度在样方中的分布存在很大的空间异质性。在9000m^2的样地中设置的450个4m^2小样方,共记录到林下维管植物255种,隶属于95科、181属,总的物种个体多度为18203株。多响应置换过程（MRPP）分析表明,坡向和海拔（p〈0．0001）及坡度（p〈0．05）这3个地形因子对林下植被分布有显著的影响,其影响程度大小排序为：海拔〉坡向〉坡度。指示种分析（ISA）进一步确定了不同地形条件下具有显著指示值（IV≥50）的指示种。本项研究表明林下植物的空间分布会同时受到多个地形因子的影响,因此需综合各因子间的相互作用全面考虑;同时,MRPP结合ISA对于揭示群落植物分布的空间异质性及其与环境因子作用的相互关系、生物多样性保育、森林恢复以及造林引种等方面均有着重要的理论意义和实践价值。     

车八岭山地常绿阔叶林冰灾后土壤节肢动物群落的多样性

2008年初车八岭山地常绿阔叶林受到中国南方80年一遇的冰灾的重创。为了揭示灾后林冠开度的梯度对土壤节肢动物多样性与分布的影响, 在受冰灾影响的车八岭山地常绿阔叶林设置2 ha固定样地, 按照冠层受损程度选取17个20 m×20 m的样方, 用半球面影像技术获取林冠开度, 并分凋落物层、0–10 cm和10–20 cm的矿质土层采集凋落物及土壤样品, 分析土壤节肢动物多样性。利用双向聚类分析(two-way cluster analysis)对凋落物层的土壤节肢动物和样地进行聚类, 以典范对应分析(canonical correspondence analysis)研究冠层开度、土壤有机质、电导率以及自然含水量与0–10 cm表土层土壤节肢动物的关系。结果表明土壤节肢动物的多度、丰富度和多样性随土壤层的加深而下降, 具有明显的表聚性; 林冠开度与凋落物层的土壤节肢动物类群数量呈负相关; 甲螨亚目、中气门亚目和前气门亚目动物对光照的适应范围广; 膜翅目、鞘翅目幼虫、综合纲和伪蝎目动物具有明显的避光性; 土壤节肢动物类群的分布与林冠开度、土壤自然含水量、电导率和有机质关系密切。因此可以推论, 冰灾对车八岭山地常绿阔叶林冠层的破坏及土壤因子的变化会进一步影响土壤节肢动物群落的组成和分布。本项研究还表明, 土壤节肢动物群落能有效地表征它们所栖息的生态系统的特点, 可用于监测冰灾后森林恢复和演替动态。而双向聚类分析和典范对应分析对于揭示土壤节肢动物的空间异质性及其与环境因子的相互关系具有理想的效果。     

地被植物对广东常绿阔叶林土壤养分的指示作用

为了解地被植物群落对土壤养分的响应和指示作用,利用指示种分析(ISA)法研究了广东常绿阔叶林地被植物与土壤养分的关系。结果表明,速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)和有机质(OM)的综合作用对地被植物分布有显著影响(P0.05),且以速效磷有机质速效钾速效氮。地被植物的组成与分布在不同AP和OM梯度中均有显著差异(P 0.05),但在不同AK和AN梯度中差异不显著。土壤AN≤270 mg/kg的指示种是广东蛇葡萄(Ampelopsis cantoniensis)和油点草(Tricyrtis macropoda),270～360 mg/kg的指示种是狗骨柴(Tricalysia dubia);AP≤2 mg/kg的指示种是华山姜(Alpinia chinensis);AK≤100mg/kg的指示种是赤楠蒲桃(Syzygiumbuxifolium),AK为100～150mg/kg的指示种是十字苔草(Carexcruciate),AK150 mg/kg的指示种是金钗凤尾蕨(Pterisfauriei);OM 0.8%的指示种是箬竹(Indocalamustessellatus),OM≤0.6%的指示种是华山姜(Alpinia chinensis)和蔓胡颓子(Elaeagnus glabra),OM为0.6%～0.8%的指示种是豆腐柴(Premna microphlla)。利用有效的地被植物调查方式来监测森林的土壤状况为森林经营管理及土壤健康评价带来方便。地被植物指示种对土壤养分的响应不但能为研究地的立地条件提供理论支撑,还能为该物种的人工栽培提供理论依据,这对于生物多样性保育、生境恢复的引种栽培有重要意义。     

粤北山地常绿阔叶林自然干扰后冠层结构空间异质性动态

以受2008年冰灾破坏的广东始兴车八岭山地常绿阔叶林为研究对象,采用半球面影像技术、地统计学的空间异质性和空间自相关分析方法,连续3年(2008-2010年)对林冠结构空间异质性动态进行了检测研究.结果表明:(1)从2008到2010年,林冠开度的平均值、标准差、变异系数、最大值、最大值和最小值的差值以及林冠结构的空间异质性均在逐渐减小,且后两年较为接近;(2)受灾当年冠层结构由随机因素造成,其半方差拟合函数属纯块金模型,后两年冠层结构则由结构性因素引起,其半方差拟合函数属球状模型;(3)受灾当年冠层结构不存在空间自相关;随着时间推移其空间自相关越来越强.说明冰灾后常绿阔叶林冠层结构在没有人为干预的情况下会逐渐恢复到灾前水平,体现出天然的空间分布状况.     

车八岭山地常绿阔叶林群落结构特征与微地形条件的关系

以车八岭国家级自然保护区南亚热带常绿阔叶林2hm2样地调查数据为基础,根据样方排列、海拔梯度变化及水分梯度理论潜在值从低到高的趋势将样地划分为5条样带,在由山脊至山谷的微地形变化范围内对群落结构进行全面分析,探讨群落内部结构变化规律及其影响因子。研究结果表明,海拔、坡位、坡向、坡度等山地微地形条件对群落结构及物种分布影响显著。从山脊至谷底变化过程中,各样带平均树高、平均胸径以及较大高度级和胸径级的物种个体比例减少,物种多样性呈现增加趋势。多响应置换过程(MRPP)分析表明各样带之间物种组成存在极显著差异(P0.0001),且样带主要物种及密度发生明显变化。通过物种与地形因子的典范对应分析(CCA)知,在同一区域内,物种随地形因子表现出不同的分布趋势,米锥(Castanopsiscarlesii)、甜锥(Castanopsis eyrei)、石栎(Lithocarpus glaber)等喜光的阳性树种在上坡位分布较多,枫香(Liquidambar formosana)、樟叶槭(Acer cinnamomifolium)等喜温暖湿润气候的物种则在下坡位样带为优势物种。揭示了山地常绿阔叶林群落特征对微地形变化的响应,对于区域生物多样性保护和植被恢复具有重要的理论和实践意义。     

车八岭山地常绿阔叶林冰灾后林木受损的生态学评估

从植物生态学的角度对2008年初南方冻雨冰雪灾害对典型的亚热带山地常绿阔叶林造成的损害情况做了研究。对12个优势种和亚优势种的受灾情况做了对比分析, 对不同径级和不同地形因子下林木抵抗冻雨灾害的差异做了对比。统计检验结果显示林木受损程度存在显著的种间差异、径级差异和地形级差异。优势种米槠(Castanopsis carlesii)比多数亚优势种受害更严重; 各树种抗冻雨灾害能力以山茶科和樟科的种较强, 而壳斗科的多个种, 如米槠、栲(C. fargesii)受灾较为严重; 林木的受损比例随着胸径(diameter at breast height, DBH)增加而增大; 在未受灾的各级林木中, 超过70%的个体集中在最小一级径阶(1-5 cm)。χ²检验显示坡度、坡向、坡位等地形因子对林木受损状况有显著的影响, 随着坡位上升, 林木受损程度逐渐加重, 上坡位的林木受损比例最大, 下坡位最小, 这可能与随着坡位升高, 迎风面降温效果更迅速有关。对于坡向和坡度而言, 位于半阳坡的林木受灾比例显著高于半阴坡, 位于坡度级III (15°-25°)、IV (25°-35°)、V (35°-45°)上的林木受灾最严重。该研究结果对于亚热带常绿阔叶林的保育和应对未来可能再次发生的冰雪灾害有重要意义; 同时对于森林恢复和演替、乡土阔叶树种的选育及森林经营等方面的研究和应用也有重要的参考价值。     

崩岗生态修复不同人工林林下入侵植物和本土植物对群落稳定性的影响

探寻基于自然的崩岗生态修复群落构建方案,以广东三岭山国家森林公园崩岗区早期恢复阶段的4种(湿地松Pinus elliottii、尾叶桉Eucalyptus urophylla、大叶相思Acacia auriculaeformis和樟树Cinnamomum camphora)林分为对象,进行样方调查,以林下入侵植物和本土植物作为切入点,以物种多样性指数、生态位宽度、生态位重叠度、生态响应指数和种间联结指数探究不同林分的群落稳定性,优化林下植物配置。结果表明：(1)4种林分中共有林下植物104种,隶51科92属,其中菊科(Asteraceae)种类最多,有33种;其次是禾本科(Poaceae),有24种。林下本土植物数目为湿地松>尾叶桉>樟树>大叶相思,林下入侵植物数目为湿地松=樟树>大叶相思>尾叶桉。与其他三种林分相比,尾叶桉林的林下入侵物种数目、多样性指数和生态位宽度均最少,同时入侵植物与本土植物的生态位重叠度也最小。(2)林下植物群落未来发展趋势最佳的是湿地松林,其次是尾叶桉林、樟树林,最差为大叶相思林,且除大叶相思林外,其它3种林分正向发展的平均速率大...     

热带地区湛江市常见行道树滞尘能力比较及机理分析

以热带地区湛江市常见的行道乔木作为研究对象, 研究行道树滞尘能力及作用机理, 为筛选生态效益高、适合热带环境种植的行道树种提供理论依据。选择热带街道常见的9种行道乔木在4个地点重复采样, 采用最新比例称重法计量尘埃质量, 纸重法测量叶面积, 并进行叶面微结构, 叶面特征, 叶柄长度和滞尘情况组合分析探索滞尘机理。这9种行道树的滞尘能力差异极显著, 麻楝滞尘能力最强, 达6.2907 g•m–2, 羊蹄甲滞尘能力最差, 为1.3136 g•m–2, 它们相差达5倍, 9个树种的滞尘能力从大到小依次是: 麻楝>小叶榄仁>非洲楝>人面子>大花紫薇>垂叶榕>雅榕>糖胶树>羊蹄甲; 植物的滞尘能力与其叶片气孔密度、开闭程度有关, 表明气孔密度小且开张程度大的植物叶片滞尘能力高于气孔密度大且开张程度小的植物; 植物的滞尘能力与叶片表面特征和伸展角度有一定关系, 其关键影响因素是叶面的纹路和粗糙程度, 而与叶片的质地关系不大; 关键研究结果是行道树叶柄长度与滞尘能力呈明显的负相关, 其叶柄越长, 滞尘能力相应越差, 羊蹄甲平均叶柄长度为3.43 cm, 滞尘能力最差。行道树间滞尘能力差异极显著, 行道树的气孔特征、叶面特征、叶柄长度和枝条伸展角度都会影响行道树的滞尘能力。     

南方冰灾干扰后车八岭山地常绿阔叶林地被植物动态变化

按生长型划分广东省车八岭国家级自然保护区山地常绿阔叶林地被植物,研究自然干扰后连续3a(2008—2010年)不同生长型地被植物的动态变化。结果表明:(1)自然干扰后地被植物优势种的变化不大;草本植物约占优势种的60%,藤本植物约占20%—30%,灌木约占10%—20%。(2)2008年各生长型地被植物的在样方中个体数分布较其它年份都更为分散且更多;2009和2010年各生长型地被植物的个体数分布模式更为相似,尤其是灌木。2008—2010年草本植物丰富度逐年增加;藤本植物逐年减少;灌木2009年最多,2008年次之,2010年最少。(3)多响应置换过程的结果显示各生长型地被植物3a间的组成和分布有极显著差异(P0.0001);从各年度的两两比较看,各生长型地被植物组成和分布的年际差异显著程度逐渐降低:其中以草本植物的年间差异最大、年间变化的指示种最多;藤本植物居中;灌木的年间差异最小、年间变化指示种也最少。指示种分析与指示种在不同组分年份中的变化情况结合起来能筛选出指示作用更强的指示种。