黄土高原马栏林区主要森林群落物种多样性研究

应用丰富度指数(S)、多样性指数(H1)、优势度指数(D)和均匀度指数(Js)对子午岭马栏林区的主要森林群落物种多样性进行了研究。结果表明:41个样地共记录草本151种,灌木111种,乔木33种。马栏林区森林植物群落其总体多样性是混交林>纯林>人工林;不同森林群落各层的物种多样性基本都表现为灌木层>草本层>乔木层;物种多样性乔木层以油松(Pinus tabulaeformis) 辽东栎(Quercus liaotungensis)混交林和落叶阔叶混交林较高,灌木层以油松 白桦(Betula platyphylla)混交林、白桦林和天然油松林多样性较高;草本层则是人工刺槐 (Robinia pseudoacacia)林、白桦林和山杨(Populus davidiana)林多样性较高。人工刺槐林和人工油松林在乔木层和灌木层多样性指数都较低。物种均匀度乔木层是落叶阔叶混交林最高,人工油松林和人工刺槐林最低;灌木层各群落的均匀度较为接近;草本层则表现为人工刺槐林均匀度最高,混交林最低。β多样性分析显示人工刺槐林与其它森林群落相异性较大,而辽东栎林、天然油松林和油松 白桦混交林均与油松 辽东栎混交林的相异性较小。研究表明多树种营造混交林可以增加群落的多样性,建造具有较高物种多样性的群落应种植混交林取代单一物种的人工纯林,在选择树种时应优先考虑乡土树种。     

黄土高原主要森林类型自然性的灰色关联度分析

为了解陕西黄土高原子午岭林区主要森林类型的自然性,以油松林、辽东栎林、白桦林、山杨林和侧柏林等5种森林类型为研究对象,通过0-1型变量聚类,较为客观地提出了森林群落各个演替阶段的植物组成,并计算出了各自的群落顶极适应值;采用层次分析的方法,得到群落特征指标权重,然后利用灰色关联分析方法,得到了各个森林群落的灰色关联度。研究结果表明,黄土高原不同森林类型的群落顶极适应值由大到小依次为辽东栎林(Quercus wutaishanica)8.37,油松林(Pinus tabulaefomis)8.16,山杨林(Populus davidiana)7.89,侧柏林(Platycladus orientalis)6.88,白桦林(Betula platyphylla)6.87;关联度由大到小依次为油松林1.143、辽东栎林1.085、侧柏林0.893、白桦林0.849、山杨林0.789。油松林和辽东栎林的灰色关联度较高,是这一地区较为稳定的理想森林类型,侧柏林和白桦林的关联度居中,山杨林最小。辽东栎林和油松林属于该地区的顶极和亚顶极群落类型,白桦林和侧柏林属于演替过渡类型,山杨林为演替阶段较低的森林类型。用灰色关联度的方法能够定量地分析森林群落的自然性,研究结果对森林近自然经营、林分改造有一定的应用价值和科学意义。     

子午岭林区北部近50年植被的变化发展

子午岭林区的北部,地貌上具有黄土陵沟壑的特点。该区植被的演替序列为;从弃耕地先锋群落开始,经草本,灌木群落时期到早期森林群落山杨IPopulus davidiana)林或白桦（Betula platyphylla)林、侧柏（Platycladus orientalis)林等。进而到后期森林群落辽东栎（Quercus liaotungensis)林或油松（Pinus tabulaeformis)林。的50年来,油松林和侧柏林已经或正完成向辽东栎林方向的发展,山杨林、白桦林和侧柏林为该区演替系列中的过渡时期,气候性的演替顶极为辽东栎林,油松林为亚顶极,同时该区还表现出整体向前发展的趋势,这明显体现在原来林区大部分为山杨林,而现在辽东栎林已取代山杨林成为主要林分,只有阳坡下部基岩露出的陡壁上的侧柏林仍无向前发展的征象,为该区的一种局部土壤性演替顶极,阴坡,半阴坡从草本群落到顶极的演替全过程需要约150a,阳坡,半阳坡从草本群落演替到顶极但不包含油松林阶段（目前尚缺少这一阶段）需要150a左右,梁顶部位的演替速度与阴坡,半阴坡大致相近,从植被的类型,分布和演替来看,该区在植被区划上应属于暖温带北部落叶栎林亚地带。     

子午岭次生林区植被中有机碳的储量

根据野外调查和观测,对子午岭次生林区的灌木和森林植被地上部各部分生物量中有机碳的储量进行了比较和分析。在灌木群落中,狼牙刺、虎榛子和沙棘群落中的茎杆与枝条中有机碳的储量分别占地上部生物量中有机碳储量的70.59%～75.33%、95%和83.84%;茎杆和枝条及叶片生物量中有机碳储量的顺序为沙棘>狼牙刺>虎榛子;灌木群落中草本层生物中有机碳储量的顺序为狼牙刺>沙棘>虎榛子;地被层有机物质中有机碳储量的顺序为沙棘>虎榛子>狼牙刺。狼牙刺群落、虎榛子群落和沙棘群落中有机碳的储量分别为15.06～16.25t/hm2、8.84t/hm2和25.67t/hm2。在森林植被中,山杨-辽东栎混交林、山杨林、白桦林、辽东栎林等落叶阔叶林的茎与枝条中有机碳的储量,占地上生物量中总储碳量的88.66%～97.75%、侧柏林和人工油松林针叶林的茎和枝条中有机碳的储量,约占地上生物量中总储碳量的83%,除过人工油松林外,乔木林中灌木层中有机碳储量的顺序为白桦>山杨-辽东栎>山杨>侧柏>辽东栎,乔木林中草本层生物量中有机碳的储量为0.5～0.6t/hm2,人工油松林的草本层生物量中有机碳的储量为1.26t/hm2,天然乔木林下地被物中有机碳的储量,约占群落地上部总有机碳储量的7%～13%。山杨-辽东栎、白桦、山杨、辽东栎、侧柏及人工油松林中有机碳的储     

山西绵山森林植被的多样性分析

本文采用物种丰富度指数、Ｈｉｌ的多样性指数（Ｎ１和Ｎ２）和Ａｌａｔａｌｏ的均匀度指数对山西绵山森林植被的多样性进行了分析。结果表明：１）随海拔升高物种丰富度和多样性下降,而均匀度上升。２）各植被类型的多样性指数和均匀度指数的顺序为：蒙椴、槭杂木林＞辽东栎林＞山杨林＞白桦林＞红桦林＞油松林＞侧柏林＞云杉林＞华北落叶松林。３）群落的多样性明显受灌木层和草本层多样性的影响。     

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.     

黄土丘陵区主要林分生物量及营养元素生物循环特征

以黄土丘陵区子午岭为研究区域 ,用标准木法和收获法对暖温带森林优势群落辽东栎林、油松林及刺槐人工林的生物量、营养元素生物循环量及循环特征进行了研究。结果表明 :黄土丘陵区子午岭油松林、辽东栎林和刺槐人工林 3林分总生物量为 :86 .2 4 7、12 9.0 0 5 t/ hm2和 14 4 .795 t/ hm2 ,乔木层生物量分别为 :85 .2 2 3、12 6 .989t/ hm2和 14 2 .4 88t/ hm2 ,随群落针阔树种转化替代 ,群落总生物量呈现明显的增加趋势。年均生长量为 3.2 75～ 5 .6 99t/ hm2。生物量和年生长量排序为刺槐人工林 >辽东栎林 >油松林。 3林分林下植被层生物量、凋落物贮量表现为刺槐林 >辽东栎林 >油松林 ,林下植被层生物量的差异主要是由林分郁闭度和林下凋落物的不同引起的 ;刺槐林和辽东栎林林下植被层发达的根系和较高的凋落物量有利于提高土壤肥力、保持水土。同化器官的各种元素含量高于其它器官 ,茎中营养元素的含量最低。乔木层营养元素积累量分别为 :0 .74 5、1.378t/ hm2和 1.80 5 t/ hm2 。不同林分不同营养元素的积累量差别较大。因采伐而引起的 3林分林地养分流失量分别达 6 5 .4 5 %、5 3.76 %和 2 5 .1%。 3林分林下植被层和凋落物层的营养元素积累量排序为 :刺槐林 >辽东栎林 >油松林。凋落物营养元素贮     

子午岭辽东栎林不同组分碳含量与碳储量

黄土高原碳储量及碳密度的准确估计对全球碳失汇的研究有重要贡献.通过研究黄土高原子午岭林区辽东栎天然次生林不同组分的碳含量及碳储量,为准确估算黄土高原森林植被碳储量及碳密度提供依据.结果表明:辽东栎中幼林、近熟林和成熟林乔木干、皮、枝、叶、根的碳含量分别为44.16％ ～47.01％、44.09％～45.50％、43.17％ ～46.25％、44.67％～46.36％和38.93％ ～ 41.10％;灌木层叶、枝、根的碳含量分别为44.39％ ～46.26％、30.19％ ～ 48.95％和28.06％ ～ 40.13％;草本层地上、地下的碳含量分别为28.38％ ～45.27％和24.53％～46.06％;枯落物层的碳含量为32.10％ ～32.90％.3个林龄段乔木层碳储量依次为32.78、35.51和43.79 t·hm-2,灌木层碳储量依次为3.31和1.72、0.87 t·hm-2,草本层碳储量为0.32、0.77和0.64 t·hm-2,枯落物层碳储量为6.03、3.14和4.37 t·hm-2.在3个林龄段,辽东栎群落的碳储量依次为42.45、41.41和49.67 t·hm-2.由此可知,在子午岭区,辽东栎成熟林的碳储量最大.3个林龄天然辽东栎林碳储量的空间分布均为乔木层＞枯落物层＞灌木层＞草本层.因此,本研究认为,成熟林的碳储量对黄土高原子午岭区天然辽东栎林碳储量的贡献最大,在今后估算该区辽东栎林生态系统碳储量时应予以重视.     

历山森林群落物种多样性与群落结构研究

采用多样性指数、丰富度指数和均匀度指数对山西历山森林群落物种多样性进行了研究.结果表明,各群落类型的物种多样性指数的顺序为：青榨槭＋五角枫林>青榨槭＋鹅耳枥林>辽东栎林>栓皮栎林>华山松＋红桦林>油松＋栎林>白桦林>侧柏＋栓皮栎林>红桦林>华山松林>侧柏林>油松林>红桦＋山杨林;森林群落灌木层多样性指数和丰富度指数大于草本层和乔木层,而均匀度指数在乔木层、灌木层和草本层则表现出多样化的趋势;海拔1 000～1 920 m之间,Shannon-Wiener指数、Hill多样性指数及物种丰富度与海拔梯度均呈正相关(P<0.05),海拔大于1 920 m则呈现负相关;这些指数沿海拔梯度的变化呈现出“中间高度膨胀”的规律,即中等海拔高度上物种多样性高而低海拔和高海拔物种多样性低.这主要是由于在中海拔（约1 900 m）地段水热条件组合较好,人类活动干扰较少所致.     

子午岭马栏林区主要森林群落的稳定性分析

选用构成群落稳定性指标体系的10项相关指标,采用Godron稳定性测定方法、主成分分析法以及Shan-non-Weiner物种多样性指数研究了子午岭马栏林区主要森林群落的稳定性状况及其与环境和群落生态特征间的关系。结果显示:(1)群落物种的总体多样性是白桦林>天然油松林>辽东栎林;而群落稳定性则表现为辽东栎林>天然油松林>白桦林;(2)各群落中影响主成分的主要因素均包含物种多样性因子和生活史阶段因子。表明物种多样性指数虽然是群落稳定性的重要影响因子,但由于存在其它因子的相互作用,不能单纯以群落物种多样性指数判断某具体群落的稳定性,必须在此基础上结合群落优势种群的年龄结构才能比较真实地评价群落的稳定性状态。     

黄土高原马栏林区优势种幼苗与其种群径级结构的演替研究

对黄土高原马栏林区几种典型群落类型中优势种辽东栎(Quercus liaotungensis)、油松(Pinus tabulaefor-mis)、白桦(Betula platyphylla)和山杨(Populus davidiana)的幼苗和种群径级结构进行了研究。结果表明:(1)辽东栎幼苗在马栏林区7种典型群落类型中均有分布,且数量充足,实生苗更新良好,辽东栎在不同的群落类型中表现出不同的种群径级结构。在油松 辽东栎混交林和辽东栎林中趋于稳定型;在油松林、油松 白桦混交林、白桦林、山杨林和白桦 山杨混交林中则为增长型;(2)油松幼苗在油松 白桦混交林、油松林和油松 辽东栎混交林中分布较多,但均少于辽东栎幼苗。在这些群落类型中油松种群的径级结构属于稳定型;(3)白桦和山杨幼苗数量较少,无正常更新能力,种群径级结构趋于衰退,以白桦和山杨为主的群落类型将逐渐被以油松和辽东栎为主的群落类型所取代;(4)马栏林区优势种幼苗分布的广度和丰度受到光照、水和灌草层等非生物和生物因素及其相互作用的影响。表明在黄土高原马栏林区以天然恢复为主的辽东栎种群,将在该地植被的自然恢复过程中产生重要作用;油松种群不仅过去而且将来也同样会在该地区的植被恢复中发挥重要作用。     

北京东灵山主要森林植被中苔藓植物的物种多样性

通过对北京东灵山地区32个样地植被及苔藓植物的调查,对主要森林植被中苔藓植物物种多样性进行分析。结果表明:东灵山主要森林植被中共有苔藓植物16科33属79种,优势科为青藓科(Brachytheciaceae)和绢藓科(Entodontaceae)等。密叶绢藓(Entodoncompressus)、小牛舌藓(Anomodon minor)等为优势种。地面生苔藓植物物种丰富度以落叶阔叶混交林中最大,白桦林中最小,苔藓植物群落相似性以辽东栎林与落叶阔叶林之间最高,以山杨林与油松林之间最低。树附生苔藓植物物种丰富度以落叶阔叶混交林中最大,油松林中最小;苔藓植物群落相似性以油松林和山杨林之间最高,华北落叶松林与白桦林之间最低。地面生和树附生苔藓植物多样性与林型、树种及其所形成的林内微环境相关。     

黄龙山油松林和油松+辽东栎混交林物种组成及优势种群动态

根据黄龙山油松(Pinus tabulaeformis)林和油松+辽东栎(Quercus liaotungensis)混交林共6个群丛中27个典型样地调查资料,分析了松栎林群落物种组成、多样性指数和优势种群动态.结果表明:(1)松栎混交林中灌木层和草本层植物种数均大于油松林,且灌木和草本种类因群落生境不同而有差异.(2)物种多样性分析显示,油松林和松栎混交林中由于生境不同导致灌木层物种多样性差异最大.(3)优势种群分析表明,油松林中阴坡幼苗数量较多,种群最大的为Ⅳ和Ⅴ龄级个体;松栎混交林中油松和辽东栎幼苗充足,到Ⅱ、Ⅲ龄级二者均大量减少,此后油松个体增加而辽东栎减少,说明松栎林发育过程中各层次植物物种相互制约,优势种群之间也存在竞争,且受生境条件影响较大.(4)主成分分析表明,气温、土壤、光照和总郁闭度是主要影响因子.因此,在未来森林抚育中应适当减少优势种群密度,促进异龄化;采取有效措施合理搭配灌木和草本,强化对森林发育有利的因素,提高林分质量.     

子午岭林区山杨-辽东栎混交林的生理生态效应

研究了黄土高原子午岭次生林区山杨林、辽东栎林和山杨-辽东栎混交林3种林分的土壤物理特性和叶片光合特性.结果表明,山杨林地在0～300 cm土层的土壤含水量最大,而在200 cm土层以下,山杨 辽东栎混交林的土壤水分明显改善,并优于辽东栎林;在0～60 cm土层内,山杨林地土壤容重最大、土壤孔隙度最小,而山杨-辽东栎混交林的土壤容重最小、土壤孔隙度最大,且均优于纯林,说明混交林地有深层土壤水分可供利用,同时土壤理化特性得到改善.山杨林和辽东栎林的叶绿素含量较高,且均明显高于山杨-辽东栎混交林.辽东栎林的光合速率和气孔导度最大,其次为山杨林, 二者均明显高于山杨-辽东栎混交林.从叶片水分利用效率来看,辽东栎林>山杨-辽东栎混交林辽东栎>山杨-辽东栎混交林山杨>山杨林.山杨-辽东栎混交林中辽东栎的PSⅡ最大光化学转换效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)值均较大,但与辽东栎林的F_v/F_m和F_v/F_o值差异不显著,而混交林中山杨的F_v/F_m和F_v/F_o值均相对小于山杨林,且与山杨林的F_v/F_m差异显著,山杨林和辽东栎林的荧光光化学猝灭系数和非光化学猝灭系数值均大于混交林地.因此,子午岭林区辽东栎林更趋于稳定且生长优于其混交林,而山杨林群落将逐步被替代,与纯林类型相比较,其混交林类型可能较不利于山杨的生长.     

子午岭森林与灌丛植被的主要类型及特征的研究

子午岭森林植被主要类型有油松林、侧柏林、辽东栎林、山杨林、小叶杨林、白桦林、油松—辽东栎林、侧柏—辽东栎林、辽东栎—山杨林、白桦—山杨—辽东栎林、辽东栎—山杨—槭树—漆树杂木林等11个群丛。子午岭灌丛植被主要类型有沙棘灌丛、单瓣黄刺玫灌丛、樱草蔷薇灌丛、白刺花灌丛、虎榛子灌丛、牛奶子灌丛、山杏灌丛、山桃灌丛、酸枣灌丛、杠柳灌丛、红皮柳—皂柳—乌柳灌丛、白刺花—酸枣—单瓣黄刺玫灌丛等12个群丛。     

黄土高原马栏林区不同森林类型的土壤肥力研究

用灰色关联分析法对黄土高原马栏林区主要森林类型优势层生长状况与土壤养分因子的关联性进行分析,并对土壤肥力进行评价。结果表明腐殖质层和有机质是影响森林乔木层生长的主导土壤因子,其次是全氮和碱解氮,然后依次为速效钾、速效磷、全磷、pH值。土壤肥力的综合评价排序总体结果显示,辽东栎占优势的林型肥力最高,油松林、山杨占优势的混交林居中,辽东栎+白桦混交林较差,而白桦占优势的混交林最差。人工油松林对土壤有一定的改良作用;而多数混交林的土壤肥力高于以其中某一树种占优势的林型,但以辽东栎为优势种的林型比辽东栎混交林土壤肥力高,且辽东栎的重要值百分数越大,其土壤肥力越高。     

黄土高原马栏林区辽东栎林种内、种间竞争研究

利用Hegyi的单木竞争指数模型对黄土高原马栏林区辽东栎(Quercus liaotungensis)的种内和种间竞争强度进行了定量分析.结果显示:(1)辽东栎种内竞争强度与种间竞争强度的总和大致相等,其种内及种间竞争强度均随对象木胸径的增大而逐渐减小,其关系服从幂函数规律,竞争主要发生在胸径小于15 cm的幼树阶段.(2)各组成树种对辽东栎影响程度(竞争指数)的大小顺序为:辽东栎>油松(Pinus tabulaeformis)>白桦(Betulaplatyphylla)>山杨(Populus davidiana)>杜梨(Pyrus betulaefolia)>湖北山楂(Crataegus hupehensis)>茶条槭(Acer ginnala)>陕西鹅耳枥(Carpinus shensiensis)>葛萝槭(A.grosseri).(3)油松是该地区的次优势种,对辽东栎有较大的竞争压力,在群落发展中可能会形成以油松占优势的混交林.(4)辽东栎胸径小于15 cm时,种内种间竞争是导致大量个体死亡的主要原因;胸径超过15 cm时,人为砍伐可能是个体死亡的主要原因.研究结果认为马栏林区混交林油松的密度不宜过大,尤其是在与未成熟辽东栎种群混交时密度应合理,应对该林区的混交林进行人工抚育,及时择伐密度过大的油松,而在辽东栎胸径达到15 cm之前择伐长势较差的植株,以促使森林群落尽快趋于稳定.     

完全封育方式对天然油松林的影响

基于敏感性分析,选择了12个反映封育天然油松林植被和土壤特征的指标,建立了封山育林措施实施效果的评价指标体系。根据等间距法,将封山育林措施实施效果综合指数划分为5个等级。采用层次分析法和综合指数法,对封山育林措施在不同封育年限天然次生油松林中的实施效果进行了评价,结果表明：封育16,25,30,45,60a和75a的天然次生油松林,封育措施实施效果综合指数值分别为7．25,6．88,7．82,5．51,4．78和2．79,随着封育年限增加,完全封育方式实施效果逐渐变差,本区天然林完全封育年限最长不应超过45a。封育45a后,应采取适宜树种混交、择伐等培育和经营措施。     

山西五鹿山植物物种多样性及其海拔梯度格局

采用典型取样法,沿海拔梯度对五鹿山自然植被进行调查。结果表明：五鹿山主要群落类型为辽东栎(Quercus wutaishanica)群落、油松(Pinus tabulaeformis) 群落、茶条槭(Acer ginnala) 群落、白皮松(Pinus bungeana)群落、暴马丁香-茶条槭（Syringa reticulate-Acer ginnala）群落和白桦(Betula platyphylla)群落。其中,辽东栎群落略占优势,这可能暗示着该地区植被具有继续向暖温带落叶阔叶林演替的倾向。各层次植物物种丰富度呈现出草本层>灌木层>乔木层特征,Shannon Wiener多样性指数和Simpson多样性指数整体规律为草本层>灌木层>乔木层。以五鹿山森林群落不同层次的各种物种多样性指数和森林群落总体重要值为测度指标,均暗示着五鹿山植被演替正处于亚顶极群落阶段。五鹿山植物多样性沿海拔梯度呈现出近似中海拔高的单峰格局,这是由于植物物种多样性受温度、湿度、人为等因素干扰。     

子午岭地区辽东栎和油松林建群种的更新生态位宽度分析

通过实地调查并采用Levins生态位宽度指数对子午岭地区主要树种辽东栎(Quercus liaotungensis)和油松(Pinus tabulaeformis)的幼苗、幼树和成树在不同坡向的辽东栎林、油松 辽东栎混交林和人工油松林3种群落中的生态位宽度进行了分析研究。结果显示:(1)辽东栎和油松的更新生态位宽度在不同群落中各不相同,成树的生态位宽度与群落类型一致;(2)辽东栎幼苗和幼树在阳坡和阴坡人工油松林中的生态位宽度分别是0.951、0.95和0.98、0.94,且生态位宽度显著大于其它2个群落,表明辽东栎幼苗和幼树能很好地适应人工油松林的环境条件;(3)在阳坡,油松幼苗的生态位宽度在辽东栎林最大为0.79,且极显著大于其它2个群落,而阳坡油松幼树的生态位宽度在人工油松林中最大为1.00;在阴坡,油松幼苗的生态位宽度在人工油松林最大为0.63,而阴坡油松幼树的生态位宽度却在油松 辽东栎混交林最大为0.83,且极显著大于其它2个群落;表明油松幼苗适应阳坡的辽东栎林环境和阴坡的人工油松林环境,油松幼树适应阳坡的人工油松林环境和油松 辽东栎林环境。结果表明,人工种植油松林有利于该地区的植被恢复,人工油松林和油松 辽东栎混交林会在该地区存在较长时间,而阳坡的油松 辽东栎混交林存在时间会更长。