南盘江流域细叶云南松次生林群落主要木本种群的种间联结

该研究运用方差比率法、χ~2检验、Pearson相关检验和Spearman轶相关检验,对广西雅长兰科植物国家级自然保护区南盘江流域的细叶云南松(Pinus yunnanensis Franch.var.tenuifolia Cheng et Law)次生林14个大树树种(DBH≥10cm)、15个小树树种(5cm≤DBH10cm)和19个幼树树种(1cm≤DBH5cm)进行定量分析,以揭示南盘江流域细叶云南松次生林群落中木本种群的关联性及其更新演替规律,为桂西北细叶云南松林管理保护、干热河谷地区植被恢复和生态重建提供参考依据。结果表明:(1)研究区内细叶云南松林大树和小树的总体关联性表现为不显著负关联,幼树及群落总体表现为不显著正关联;χ~2检验显示,大树和小树负关联种对占多数(分别为48.35%和46.67%),幼树的正关联或负关联种对占比基本持平(分别为40.35%和39.18%),群落整体无关联种对占比较大(41.13%)。(2)Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验显示,细叶云南松林的大树、小树、幼树和群落总体均表现为负关联种对较多,正关联次之。(3)群落大树和小树物种在资源竞争上较激烈,结构不稳定;群落幼树物种适应了林下荫蔽环境,对光照要求较低,种间关系已具有较低的稳定性,个别物种表现出独立性。研究认为,南盘江流域细叶云南松次生林群落物种间存在一定的关联性,但未能形成稳定的配置关系,群落结构尚不稳定,仍处于演替早期阶段。     

不同林龄杉木人工林土壤团聚体磷素分布特征

探究不同林龄杉木人工林土壤团聚体各形态磷素的分布特征有利于提升杉木人工林土壤磷素有效性。本研究选取位于广西融水县的幼龄(9 a)、中龄(17 a)、成熟(26 a)杉木人工林和邻近撂荒地(CK),利用干筛法将采集到的表层(0～20 cm)原状土壤分为4个粒级团聚体(>2、1～2、0.25～1和<0.25 mm),测定各粒级团聚体中不同形态磷组分。结果表明: 1)不同林龄杉木人工林土壤团聚体组成差异显著,CK和各林龄杉木人工林中>2 mm粒级团聚体含量显著较高,随林龄的增长先增后减,在17 a时最高;土壤平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)的变化趋势与>2 mm粒级团聚体一致。2)CK和各林龄杉木人工林中各粒级土壤团聚体全磷、无机磷和有机磷含量差异均不显著,而土壤有效磷含量在>2 mm粒级团聚体中显著较高,达1.23～7.33 mg·kg^-1;不同林龄杉木人工林土壤团聚体及全土全磷、有效磷和无机磷含量均显著高于CK,并随杉木林龄的增长先增后减,全土总磷和有效磷含量在9 a时最高,分别为322.40和7.33 mg·kg^-1,全土无机磷含量在17 a时最高,为114.05 mg·kg^-1;全土有机磷含量随杉木林龄的增长先增再减再增,在9 a时最高,为210.00 mg·kg^-1。3)不同粒级土壤团聚体磷储量与土壤团聚体组成比例显著相关。CK和各林龄杉木人工林中>2 mm粒级团聚体各形态磷储量较高。除有机磷外,各形态土壤磷储量均随杉木林龄的增长先增后减。综上,林龄17 a之前,杉木人工林的种植有利于提升土壤团聚体稳定性,促进土壤磷素水平的提升;林龄17 a后,>2 mm粒级团聚体的破碎导致土壤团聚体稳定性和土壤磷素供应水平逐渐下降。因此,在杉木人工林培育栽种17 a以后应重视土壤中>2 mm粒级团聚体的保护,以保障土壤质量,维持土壤供磷水平。     

红松次生混交林中针叶树与阔叶树的结构差异

红松混交林是中国东北地区最重要的植被类型,在缓解全球气候变化、保证木质产品供给和维护生物多样性中扮演重要角色。该研究以吉林东大坡自然保护区第52林班的水曲柳-红松混交林和第54林班的核桃楸-红松混交林为例,采用林分结构参数一元分布(UDSSP)、二元分布(BDSSP)和非线性模型(NLM)分析了它们的针叶树和阔叶树的结构特征,以探讨混交林中针、阔树种组之间的关系,为低效次生林的改造提供参考。结果显示:(1)多数针叶树同时处于高混交和优势状态,仅有极少数个体处于中庸或劣势;多数阔叶树亦处于高混交状态,且不同优势的树木总数几乎相等。(2)大部分树木都同时处于高度混交和随机分布状态,少量针叶树略偏向规则分布。(3)大部分针叶树同时处于随机分布和优势状态,且不同优势的阔叶树皆倾向随机分布,而处于规则或聚集分布的数量很少。(4)针叶树和阔叶树的径阶分布均能够较好地通过指数函数或幂函数描述。这些特征充分展示了空间格局和径阶分布在不同群落类型之间差异很小,但在不同树种组之间存在明显差异。     

连栽桉树人工林生产力和植物多样性及其相关性分析

对不同连栽代次的尾巨桉人工林进行长期定位观测,研究林分各组成部分生物量及林下植物多样性的变化,并采用趋势面分析方法分析生物量与植物多样性之间的关系.结果表明:(1)第1、2、3代7年生尾巨桉人工林的群落生物量基本相同,分别为102.22、105.11、102.66 t/hm2,其中乔木层林分生物量随着连栽代次呈增加趋势,第1代到第3代林分分别为81.48、88.36、92.28 t/hm2,平均净生产力分别为11.64、12.62、13.18 t/hm2·a,林分各器官生物量分配无明显差异,但在各生长年份,随着代数增加也呈增加趋势.(2)尾巨桉林下植物及枯落物生物量明显下降,第1、2、3代灌木层生物量分别为8.47、6.89、3.09 t/hm2,草木层生物量分别为1.93、1.21、0.35 t/hm2,枯落层生物量分别为10.34、8.64、6.94 t/hm2.(3)连栽尾巨桉人工林植物多样性指数、均匀度指数、丰富度指数随着连栽代次的增加而明显下降,即林下植物多样性随连栽代次的增加而减少,物种生态优势度增加.(4)采用趋势面分析方法结果表明,不同连栽代次尾巨桉林地植物多样性增加则林地根系生物量和林下植物生物量显著增加,而对林分总生物量及其它器官生物量影响不大.     

不同杉木林分类型土壤团聚体生态化学计量特征

在野外调查的基础上,选择成土母质相同、坡向坡度相似、海拔基本一致的杉木-米老排、杉木-火力楠和杉木纯林3种杉木人工林采集土壤样品,通过干筛法分离2 mm、2～0.25 mm和0.25 mm 3个团聚体组分,研究其土壤团聚体有机碳、全氮、全磷的含量及其生态化学计量特征,以阐明不同杉木林分类型土壤团聚体碳氮磷生态化学计量特征的指示意义。结果表明:(1)0～10 cm和10～20 cm土层有机碳、全氮和全磷含量的变异系数分别为21.37%、21.00%、21.46%和20.35%、16.51%、17.82%;全氮的变异系数低于有机碳和全磷,但三者含量呈极显著正相关关系。(2)有机碳和全氮含量集中分布于小粒径团聚体(0.25 mm)中,全磷含量在各粒径团聚体中分布较为均匀;在不同林分类型中土壤有机碳、全氮和全磷含量均表现为杉木-火力楠杉木-米老排杉木纯林;在0～10 cm和10～20 cm土层的C/N、C/P和N/P的变异系数分别为14.09%、19.75%、22.24%和19.56%、21.28%、24.49%;土壤C/N的变异性较低,土壤C/P和N/P均在大粒径团聚体(0.25 mm)中较高,土壤C/N、C/P和N/P对土壤有机碳储量具有良好的指示作用。研究表明,在杉木与火力楠混交林中,缺乏磷元素,建议及时补充P元素,避免土壤持续利用受到磷的限制。     

马尾松-肉桂人工复层林生物量及生产力研究

应用相对生长法和样方收获法研究了广西岑溪市马尾松不同光环境处理下营造的马尾松-肉桂人工复层林的生物量及生产力.结果显示:(1)不同处理中,枯落物层生物量随林分郁闭度的增加而增加,灌木层、草本层生物量则随着林分郁闭度的增加而减少;马尾松-肉桂人工复层林模式下林分的生物量、生产力以及群落总生物量远大于马尾松单层林.(2)不同处理的马尾松-肉桂人工复层林林分净生产量均大于马尾松单层林,且上层林马尾松郁闭度在0.5～0.7条件下与肉桂形成的复层林更有利于提高环境资源的获取能力,其中以马尾松林分郁闭度为0.5、密度781株/hm2以及肉桂密度5 952株/hm2的人工复层林模式的成层性最明显,群落生物量、乔木层生物量、净生产力水平最高,分别达167.64 t/hm2、160.549 t/hm2、9.146 t/(hm2·a),且分别高于马尾松单层林14.9％、18.5％、68.7％,是经济效益和生态效益最理想的复合林模式.研究表明,光环境处理对群落生物量空间分布有显著影响,对林分各器官生物量的分配有较大影响,复层林能提高乔木层生物量在总群落生物量中的分配.人工复层混交林比单层林更有利于提高获取环境资源的能力并增加林分的稳定性.     

杉木与米老排人工混交林群落木本植物空间格局研究

该研究在全面踏查广西大青山实验场杉木-米老排人工混交林群落的基础上,采用典型样方法选择1块90 m×110 m的永久固定样地,测量每株活立木中心位置坐标,检尺每株活立木胸径(地径)、树高、冠幅等,并采用径级代替龄级和空间点格局分析方法的Ripley's L(r)函数,分析杉木-米老排人工混交林的种群动态以及群落内主要木本植物种群的空间分布格局和主要种群的种间关联,以探讨杉木-米老排人工混交林群落内物种间的相互作用以及保持种群稳定与演替规律,为亚热带人工混交林培育的树种选择、空间结构调整及抚育管理提供理论依据。结果表明:(1)样地内胸径≥1 cm的活立木共计49个树种、 3 361株,其中杉木、米老排、三桠苦、红椎、九节、对叶榕、水锦树7个树种重要值都在4%以上,占有较大优势,是林分的主要树种。(2)杉木-米老排人工混交林群落内所有活立木(DBH≥1 cm)在0～40 m的尺度上表现出聚集分布,其中:幼树(1 cm≤DBH5 cm)在0～40 m的尺度上的聚集程度较群落内所有活立木聚集程度高;小树(5 cm≤DBH10 cm)在0～5 m的尺度上呈现随机分布,在6～40 m尺度上的聚集程度较弱;大树(DBH≥10 cm)在小于5 m的尺度上表现出均匀分布,在5～40 m尺度上服从于随机分布。(3)群落内7个主要种群除米老排和红椎接近随机分布外,其他种群皆服从聚集分布,且随尺度增加聚集程度增强。(4)样地内大树与小树之间相互独立,而小树与幼树、大树与幼树之间在研究尺度范围内存在正关联关系。(5)研究区群落内主要种群(21个种对)之间以无关联和负关联为主,只存在少量种群(5个种对)之间呈正关联,表明广西大青山实验场杉木-米老排人工混交林群落结构的稳定性较弱,尚未达到群落演替的顶级阶段。     

接种促生菌对尾巨桉—降香黄檀混作幼苗光合生理特性和生长的影响

该试验以盆栽尾巨桉和降香黄檀幼苗为材料,设置BM处理(尾巨桉接种巨大芽孢杆菌,降香黄檀不接种)、RJ处理(降香黄檀接种大豆根瘤菌,尾巨桉不接种)以及对照组(CK,尾巨桉和降香黄檀均不接菌),探究接种2种促生细菌对尾巨桉-降香黄檀混作幼苗的光合生理、生长和生物量积累及分配的影响,明确在混交体系中接种促生菌对促进植物生长的优势。结果显示:(1)BM处理显著降低尾巨桉的叶绿素含量(P<0.05),BM和RJ处理均提高了尾巨桉和降香黄檀的苗高、地径以及叶片的氮素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,但降低了胞间CO_(2)浓度。(2)RJ处理显著提高了尾巨桉及降香黄檀叶片和全株生物量,BM处理仅显著提高降香黄檀根、茎、叶、全株的生物量和尾巨桉叶的生物量(P<0.05)。(3)各接菌处理条件下2种植物幼苗叶片净光合速率与其生物量呈显著正相关。研究表明,接种大豆根瘤菌和巨大芽孢杆菌均促进尾巨桉-降香黄檀混作幼苗的生理代谢,2种促生菌能通过增强光合作用来促进植株生物量的累积;从植株生物量变化来看,接种菌株的利他作用更明显。     

黄土高原油松天然纯林结构特征的研究

结构是森林群落的基本特征,决定着群落的功能和发展方向。该研究采用结构参数角尺度(W)、混交度(M)、大小比数(U)以及样地纵剖面图分析了两块长宽均为60 m×60 m的油松天然林的空间结构特征,同时采用胸径(DBH)、树高(TH)和冠幅面积(CA)分布的直方图以及Shannon-Wiener多样性指数分析了它的非空间结构特征。结果表明:油松天然林种间隔离程度很低(=0.019),几乎为油松纯林,个体大小分化均匀(=0.478),整体呈随机分布(=0.485)。小树(TH≤5 m)个体相对较少,而大树(TH10 m)占多数且其树高分布集中。平均树高多样性THD=2.35,胸径集中分布在14~34 cm,58.4%~62.8%的树冠面积分布在20~40 m~2。林下油松幼苗更新丰富,但分布不均。这些特征表明成熟的油松天然林群落结构不稳定,可能趋向衰退并将逐渐被其他阔叶树种代替。     

桂南茶园土壤团聚体有机碳和养分对植茶年限的响应

研究茶园土壤团聚体有机碳和养分对植茶年限的响应机制,可为茶园提升土壤肥力、保障土壤健康及促进土壤资源可持续利用奠定理论基础。本研究以植茶年限8、17、25和43年的桂南南山白毛茶园土壤为对象,采集0～20 cm土层原状土样,通过干筛法获得各粒径(>2、2～1、1～0.25和<0.25 mm)团聚体,并测定其中有机碳和养分含量。结果表明: 不同植茶年限土壤团聚体组成以>2 mm粒径团聚体为主,其含量显著高于其他粒径团聚体,平均值为63.8%;其次是<0.25 mm粒径团聚体;而2～1和1～0.25 mm粒径团聚体含量较低,平均值分别为9.9%和7.8%。土壤团聚体稳定性指标平均重量直径(MWD)表现为植茶17年>8年>25年>43年。各植茶年限土壤团聚体有机碳、全氮含量随着粒径的增大而升高,其中>2和2～1 mm粒径团聚体较高,平均值在>2 mm粒径中分别为18.76和0.84 g·kg^-1、在2～1 mm粒径中分别为18.65和0.80 g·kg^-1;不同植茶年限土壤团聚体碱解氮、有效磷和速效钾含量在<0.25 mm粒径团聚体中最高,平均值分别为50.43、23.06和68.04 mg·kg^-1。长期植茶有助于土壤有机碳、全氮、碱解氮和有效磷的积累,但其储量的积累速率却逐年降低,不利于土壤速效钾的保持,其储量的流失速率在植茶中期(17～25年)最高。在区域茶园管理中,应重视植茶17年以后土壤团聚体稳定性降低、速效钾流失加剧等问题,以保障茶园土壤质量及促进土壤资源可持续利用。