林窗与生物多样性维持

自 2 0世纪以来 ,森林群落演替更新与生态系统的空间异质性 (ｓｐａｔｉａｌｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ) ,逐渐成为当前生态学研究的热点。干扰 (自然或人为干扰 )作为群落时空格局及其动态的驱动力 ,是森林群落发展变化和结构维持的必要成分。将干扰状况与森林群落特征结合起来的研究方法 ,有助于对群落动态变化规律的深入理解 ,从而加深人们对森林群落调控机理的全面认识。生物多样性是全球关注的热点问题之一。对于生物多样性的维持与保护 ,提出了众多的理论与假说 ,但尚未形成一个完善的理论体系。空间异质性、物种竞争、边缘效应等都…     

林窗研究进展

本文从林窗的形成、林窗内微环境特点、林窗内树木更新、以及树轮分析与干扰重建,阐述了国内外在该领域的研究动态和取得的成果,以期推动和促进我国的林窗研究工作。根据欧美学者的研究报告,林窗的面积不仅与林冠和树径的大小成正比,而且与树木的倒伏方式有关;林窗的形成与特征主要受制造林窗树林的种类、树龄、海拔和气候带等因素的影响。林窗内微环境特点随林窗的大小、形状、纬度及所处位置的不同而变化。林窗是推动森林演替和更新的重要因素之一,林窗的形成、大小影响和控制着林内树种的组成和树木的更新。树轮分析可用于检测树木的生长释放,研究表明,在样本数量较大时,树木生长释放对重建过去的森林干扰是很有用的。     

林窗干扰研究

林窗是森林生态系统中一种普遍存在的现象,无论是健康的系统还是已经受到过度干扰的系统,林窗作为森林生态系统发展的重要驱动力,影响着森林的物种组成、结构以及森林的演替方向。因此,林窗研究能够为受干扰森林生态系统的恢复提供理论指导,并为森林生态系统的管理提供科学依据。本文从总结有关林窗的基本理论入手,重点介绍了近年来对林窗概念、基本特征、林窗产生后的生境条件变化以及生物对林窗环境变化的响应等研究概况,并对目前林窗研究的手段以及热点问题进行了总结,以期为今后的相关研究提供参考。     

鼎湖山林窗形成特征及其对幼树组成和多样性的影响

在对鼎湖山自然保护区植物群落动态长期监测的基础上,研究了保护区内各林窗成因、大小和年龄等形成特征,以及地形位置、附近同种的成年乔木等其它相关因子,探讨其对幼树组成和多样性的影响。林窗主要由山体滑坡、暴风雨或雷击大树、虫害等原因形成。结果显示,幼树组成、密度和多样性随林窗形成方式而异,因耐荫能力的差异使出现在林窗的植物不尽相同。林窗大小、年龄和地形位置的变化,导致植物更新生态位的分化,使幼树在林窗内分布形成同源种团。     

四川缙云山森林群落林窗边缘效应的研究

 本文运用Shannon—Wiener物种多样性指数、Simpson生态优势度指标以及边缘效应强度指数,对缙云山亚热带森林群落林窗的边缘效应现象进行了初步研究。29个林窗样地不同部位上述指标的测定表明用物种多样性指数拟合边缘效应测度通式,缙云山亚热带森林群落林窗的边缘效应强度值为1—3左右;而用生态优势度值拟合边缘效应强度测式,则上述边缘效应强度值为0.1一1.2左右。研究表明林窗边缘区由于边缘效应的作用有增大物种多样性的趋势。而林窗面积、所处坡向以及林窗所在的森林群落类型,都对处于不同发育阶段的林窗的边缘效应强度具有影响。在此基础上,本文对林窗边缘效应强度的变化规律、效应性质、测定意义以及对森林营造和优化管理上的作用进行了一定探讨。     

金钟山亚热带森林林窗特征与木本植物多样性的关系

开展林窗空间格局与林下木本植物多样性关系的研究,对于认识森林物种共存、生物多样性维持以及生态系统可持续发展具有重要意义。本研究以广西金钟山自然保护区24 hm²永久森林动态监测样地为对象,采用机载激光雷达获取样地点云数据,通过R语言提取林窗并计算各林窗的形状复杂指数,利用相关分析量化林窗特征与林下木本植物多样性的关系。结果表明：该研究区林窗空隙率为6.16%,密度为15.5个·hm^-2,平均面积为39.72 m²,整体以微小和中型林窗为主;林窗空间分布格局存在地形分异特征,多分布于低海拔和缓坡区域;林窗形状复杂指数与香农指数、物种丰富度指数均呈正相关,且在低海拔和陡坡处表现更加明显。本研究揭示了亚热带森林林窗植被更新特征,对区域生物多样性保护具有一定指导作用。     

紫金山次生林林窗植被和环境的研究

研究了紫金山次生林林窗的形成、分布、植被及环境特征 .林窗主要由人为砍伐马尾松形成 ,呈随机分布 .林窗内共出现木本植物 53种 ,频度最高者为枫香 ,频度 1 0 0 % ,其次为刺楸、白栎、黄连木和栓皮栎 .共出现 1 2 83个体 ,其中枫香占 1 8.7% ,黄檀 1 0 .9% ,白栎 8.7% ,刺楸、栓皮栎分别为 5.5%和 5.3% .林窗的种类密度和个体密度分别为 7种和 1 90株·1 0 0m- 2 .方差分析表明 ,枫香、黄檀、白栎和栓皮栎在林窗内的密度分布与随机分布预测值有显著差异 ,反映其分布的非随机性 .林窗内 ,基周 <2cm的个体占 59.0 % ,树龄愈高 ,个体数愈少 ,基周 4cm时 ,个体数下降 70 .5% ,1 0cm时下降 96.2 % .林窗内光照强度、大气温度、大气湿度及土壤元素分布 ,在时序上有近似与旷地的规律性 ,空间上则显现更复杂的格局 .     

格氏栲群落林窗边缘效应研究

应用Shannon—Wiener物种多样性指数、Simpson生态优势度指标以及边缘效应强度指数,对福建三明格氏栲保护区森林群落林窗的边缘效应现象进行了研究．格氏栲群落的38个林窗样地不同部位上述指标的测定结果表明,用物种多样性指数测定的林窗边缘效应强度值为0．7～1．3左右;而用生态优势度值测定的林窗边缘效应强度值为0．3～1．8左右,林窗边缘区由于边缘效应的作用有增大物种多样性的趋势,林窗的面积及林窗所在的森林群落类型,都对处于不同发育阶段的林窗的边缘效应强度产生影响．从而为格氏栲群落生物多样性保护与森林经营管理提供理论基础．     

冬季森林鸟类对林窗的响应分析

林窗主要指由森林中老龄树死亡或其他偶然因素导致的成熟阶段优势树种死亡,从而造成在林冠层形成空隙的现象。2011年11月—2012年2月,于广西防城金花茶国家级自然保护区,采用定点观察法,就北热带季雨林冬季鸟类对林窗的响应特征及鸟类在林窗和非林窗的分布特征等进行了研究。在林窗记录到鸟类45种,占所有鸟类的84.9%,平均种数为9.6种;在非林窗记录到鸟类39种,占所有鸟类的73.6%,平均种数为5.3种。多元回归表明林窗面积、林窗外10m乔木平均高度、林窗外10m乔木数量、林窗外10m灌木数量、林窗外1m草本平均盖度和裸地比例是林窗影响鸟类多样性的关键因子。总体上,林窗鸟类多样性大于非林窗。另外,林窗对鸟类空间分布影响主要表现在:鸟类的垂直分布以林窗中层和林冠层为主,水平分布以近离和较近离为主,而这种空间分布格局主要是由鸟类取食生态位分化所造成。     

林冠附生植物生态学研究进展

林冠附生植物及其枯死存留物是构成山地湿性森林生态系统中生物区系、结构和功能的重要组分。由于在林冠攀爬技术上的限制,过去对林冠附生植物在生态系统结构和功能过程中的作用未能引起足够的重视。近20年来,随着对林冠生物多样性及其在生态系统功能过程影响的认识和研究技术上的提高,对林冠附生生物的研究已逐步从个体水平转移到系统水平上。有关林冠附生植物多样性、生物量及其生态学效应已成为近年来国际上新兴研究领域——“林冠学”的研究热点之一。许多研究表明,林冠附生植物在生态系统水平上的交互作用比它们的解剖、形态和生理特征更为重要。国外大量的研究结果表明,林冠是一个适合于许多生物种类生存的场所,其数量比想象的更为丰富。在全球范围内估计有29 500余种附生植物,其中维管束附生植物的种类高达24 000种,约占总维管束植物种类的10%。林冠附生物的生物量在世界各地森林中存在较大的差异,其范围在105~44 000 kg·hm^-2之间,其中在一些热带和温带天然老龄林中林冠附生物的生物量超过了宿主林木的叶生物量。林冠附生植物还具有较大的叶面积指数(LAI)。林冠附生物丰富的物种组成、较高的生物量、独特的生理形态特征以及它们分布于森林与大气相互作用的关键界面,使得它们在生态系统物种多样性形成及其维持机制、养分和水分循环、指示环境质量等方面具有重要的作用。林冠附生植物及其枯死残留物具有较强的能力吸收雨水和空气中的营养物质,在林冠层中形成一个潮湿的环境促进氮固定,林冠附生植物群落还能为生存于林冠的其它生物(如鸟类、哺乳动物、两栖动物、爬行动物和昆虫等)提供食物和栖息场所。林冠附生植物的生长发育与分布格局除与宿主有关外,还受到环境因素(气候、地形、微生境条件等)和人为干扰的影响。由于世界各地森林类型多样和环境条件各异,目前国际上有关附生物的研究仍十分活跃,建立了林冠研究网络,研究不同类型森林中附生植物及其枯死残留物的动态及其与群落特征、环境因子的数量关系,探讨、交流和发展有效的标准测量方法和技术是该领域研究的主要内容。国内对林冠附生植物生态学的研究刚刚起步,有待于今后加强该领域的研究。     

太阳坪米心水青冈林林窗更新动力学的初步研究

研究了太阳坪米心水青冈林中林窗的特征和更新行为。在５０００ｍ＾２的研究样地中,观察到林窗１０个,林窗面积占研究面积的４０．１％,平均大小２０１ｍ＾２。探讨了林窗的形成原因,米心水青冈的更新成分与林窗的大小呈正相关性。米心水青冈的更新是在由一个或几个林冠层树种死亡后形成的林窗中进行的。     

长白山红松混交林干扰历史的重构研究

 本文通过对取自300棵林木的年轮盘年轮宽度分析,利用林木年轮中表现出的释压(release)反应,进行红松混交林干扰历史重构研究,结果表明：利用林木的释压反应,分析诸如长白山红松混交林这种以风作为主要干扰类型的林分干扰历史是合理的方法,也是现行林分干扰历史推测方法中最准确、可靠、提供信息量最大的方法;只要满足一定的样本数,是可以通过样树的释压反应分析出林分的干扰历史;对红松混交林而言,臭松、鱼林松和红松是干扰历史分析的理想树种;在天然红松混交林中被压林木比率与干扰密切相关,一次干扰导致林分被压林木一次大幅度下降,而当较长时间不发生干扰时,林分被压林木比率逐渐上升。群落干扰历史的重构为群落和生态系统动态研究提供有利的历史资料。     

在系统发育分析中编码空位

空位包含了可用于系统发育分析的进化信息.为了准确地计算系统发育关系,空位包含的信息应该予以考虑.本文讨论了7种最常用的空位编码方法,并举例说明这些方法的编码原理.另外,本文还介绍了一些经验用以帮助研究者在使用现有的系统发育软件时选择空位编码方法.但是,所有的空位编码方法都有其优点和缺点,需要提出新的空位编码方法才能使空位信息在系统发育分析中得以充分地应用.     

土壤因子对次生森林群落物种多样性的影响

利用３０个样方和９０个土样的数据,采用多元线性逐步回归分析,分别探讨了乔木种数,灌木种数,草本植物种数,总个体数,辛柏森指数和香农－魏耐指数等多样性指数及其发育速度与土壤的厚度,含水量,酸碱度,盐基总量,有效氮,速效磷和钙镁总量的相关性。     

西双版纳望天树林林窗小气候特征研究

 对西双版纳望天树林林窗小气候要素的季节变化、水平差异进行了观测研究,并对比分析了两个大小不同林窗内温度垂直分布状况、相对湿度差别。结果表明：大林窗内温度、湿度、光照的日变化均比林内大;大林窗中央光照强度为林内的10倍以上,太阳总辐射量、净辐射量为林内的5倍以上,大林窗中央的蒸发耗热量大于林内,且均占各自净辐射的较大比例(70％～80％),干季大林窗内温度、湿度日变化比雨季剧烈,大林窗内具有两个加热层(幼苗冠层、地表),小林窗仅有一个加热层(幼树冠层),且前者的加热强度大于后者,相对湿度日变化则是大林窗内较剧烈。     

贡嘎山东坡亚高山针叶林的林窗动态研究

本文选择贡嗄山东坡亚高山针叶林的代表类型——麦吊杉群落和冷杉群落,从林窗的大小分布、林窗制造者（ＧＭ）的类型与特点、林窗更新的趋势与作用,以及林窗中优势种群的分布格局变化几方面,对亚高山针叶林的林窗动态进行了研究。结果表明：在麦吊杉和冷杉林中,林窗面积所占比例分别为３１．７％和３９．２％;但从林窗的平均大小来看,分别为１５８．５ｍ２和１２５．４４ｍ２,麦吊杉林的林窗要大于冷杉林。通过对４１个林窗的统计,共有ＧＭ９４个,平均每个林窗有２．３个。而林窗的形成主要是由于ＧＭ的根拔、枯朽或折倒作用。林窗的形成促进了优势种群的更新。各立木级分布格局的研究结果表明,林窗中麦吊杉和冷杉在发育过程中分布格局的动态变化是由集群分布过渡到随机分布。     

林窗中植物竞争强度随林窗发育的变化

 通过野外移植外来种尾叶桉(Eucalyptus urophylla)、大叶相思(Acacia auriculaef ormis)和本地种荷木(Schima superba) 3种幼苗,挖沟排除根竞争和砍树创造林窗排除地上竞争的实验,来测定林窗形成后植物地下竞争和地上竞争强度的变化以及这些竞争对3种幼苗生长的影响。在林窗内,尾叶桉、大叶相思和荷木受到的地下竞争强度和地上竞争强度均呈现出随林窗年龄的增长而逐渐增大的趋势。外来种尾叶桉和大叶相思受到的地上竞争强度大于本地种荷木受到的地上竞争强度,而荷木受到的地下竞争强度大于两种外来种受到的地下竞争强度。在只有地下竞争和地上竞争时,这3种幼苗的相对生长速率均小于没有竞争时,这反映了地下竞争和地上竞争对3种幼苗的生长有抑制性影响,而且这种影响在本地种和外来种间存在差异。     

种子耐税水性的研究（综述）

种子耐脱水性是近年植物生理学中的一个研究热点。本文综述种子发育、热稳蛋白、糖的积累以及抗氧化系统等与耐脱水性的关系。同时针对顽拗性种子具有明显的对脱水的敏感性,介绍了提高种了耐脱水性的可能途径。