毛竹材用林林下植被群落结构对多花黄精生长的影响

为了摸清毛竹(Phyllostachys edulis)林下植被群落结构对多花黄精(Polygonatum cyrtonema)生长的影响,给毛竹-多花黄精复合经营提供理论参考,以半阴坡下坡位粗放经营的毛竹材用纯林为对象,调查分析毛竹林下植物物种组成、外貌特征和分布格局,对影响多花黄精生长的林下植物多样性指标进行相关性分析和主成分分析。结果表明:试验毛竹林下植物有34种,隶属27科32属,优势种为山苍子(Litsea cubeba)、悬钩子(Rubus corchorifolius)、显子草(Phaenosperma globosa)、五节芒(Miscanthus floridulu)、芒萁(Dicranopteris dichotoma)和多花黄精,分布格局类型多花黄精为均匀分布,其他物种均呈强烈聚集分布,聚集强度从大到小排序为五节芒芒萁显子草山苍子悬钩子。多花黄精生长与毛竹林下植物多度、高度和多样性指数关系密切,其中,Shannon-Wiener多样性指数和包含绝对多度多样性指数是主要的影响指标,Shannon-Wiener多样性指数0.2924—1.2049,包含绝对多度多样性指数2.8439—8.8099时多花黄精生长良好。研究表明:为使毛竹林下多花黄精良好生长,在实践生产中,9—10月份可通过人工劈山除草来控制毛竹林下植物多度为159—843株/m2。     

毛竹林下苦参和决明幼苗生长和生物量分配的立竹密度效应

为明确毛竹(Phyllostachys edulis)-苦参(Sophotora flavescens)、毛竹-决明(Catsia tora)复合经营适宜的立竹密度,以立地条件和经营水平一致的3种立竹密度D1(1600±200株·hm~(-2))、D2(2400±200株·hm~(-2))、D3(3200±200株·hm~(-2))毛竹林下种植的固氮植物苦参和决明实生幼苗为试验对象,调查了不同立竹密度下苦参和决明幼苗的生长指标和生物量积累以及分配规律。结果表明:毛竹林下苦参和决明幼苗的株高、地径及叶生物量、茎生物量、豆荚生物量、根生物量、地上生物量、全株生物量均随立竹密度的增大而降低,且D1立竹密度显著高于D2、D3立竹密度;苦参幼苗叶重比、豆重比随立竹密度的增大呈"∧"型变化,根重比、根冠比呈"∨"型变化,茎重比呈持续下降趋势且D1立竹密度显著高于D2、D3立竹密度(P0.05),除茎重比外,其他生物量比在不同立竹密度毛竹林间均无显著差异(P0.05)。而随立竹密度的增大,决明幼苗茎重比、根重比、根冠比的变化趋势与苦参相同,而叶重比和豆重比呈持续增大趋势,且D1、D2与D3立竹密度间差异显著(P0.05);主成分和R型因子综合评定法分析表明3种立竹密度毛竹林下苦参和决明幼苗生长和生物量分配的综合得分大小顺序为D1D2D3立竹密度。研究表明,立竹密度对毛竹林下苦参和决明幼苗的生长和生物量分配有重要影响,从试验毛竹林立竹密度来分析,毛竹-苦参、毛竹-决明复合经营适宜的立竹密度为D1(1600±200株·hm~(-2))。     

密度制约决定的植物生物量分配格局

基于自然环境下红葱(Allium cepa var.proliferum)个体各器官生物量积累动态、生物量分配比例动态、生物量比率动态和形态性状对不同种群密度(36、49、64、121和225株·m-2)响应的模拟实验,分析了密度制约对其生物量分配格局的影响。结果表明:红葱地上部分、叶和鞘的生物量分配比例均随密度的增加而增加,地下部分和鳞茎的分配比例随密度的增加而下降,而根的分配比例未随密度发生显著变化。除根:叶、根:地上比在密度处理间无显著差异外,各器官间生物量比率均表现出明显的密度依赖性。随着个体的生长,根:鞘、根:叶、根:地上比逐渐减小,鳞茎:叶、鳞茎:鞘、鳞茎:地上比先减小后增加,而地上:地下比先增加后减小。比叶面积与密度呈显著正相关(P<0.01),叶面积和根长与密度呈显著负相关(P<0.05),而比根长不受密度的影响。由此可见,种内竞争水平会对植物体内的资源分配产生较大影响;植物生物量分配格局响应不同密度具有可塑性,随着密度的增加,红葱个体会增加地上营养器官的生物量分配,并以减小地下无性繁殖器官的生物量分配为代价。最优化分配理论仅在无竞争存在的情况下适用,当竞争发生时,种群密度及其制约性调节是决定...     

利用异速生长关系和地统计方法估算武夷山南麓毛竹林生物量

澄清毛竹(Phyllostachys edulis)生物量与胸径之间的异速生长关系及毛竹林生物量密度与叶面积指数之间的关系有助于准确估算毛竹林生物量。本文结合异速生长关系和地统计方法对中尺度毛竹林生物量进行估算。利用收获法在武夷山南麓毛竹林分布区砍伐103棵标准竹,并用冠层分析仪获取毛竹林叶面积指数,建立毛竹生物量与胸径、林分生物量密度与叶面积指数的异速生长关系;再利用地统计方法对黄坑镇毛竹林生物量的空间分布进行模拟。结果表明:武夷山南麓毛竹单株生物量与胸径之间存在明显的幂函数关系(R~2=0.585,P=0.002);毛竹林生物量密度与叶面积指数间也存在着显著的幂函数关系(R~2=0.525,P=0.002);利用建立的异速生长方程和地统计方法对黄坑镇毛竹林地上生物量的模拟结果表明,黄坑镇毛竹林平均地上生物量密度为53.49 t·hm~(-2),全镇毛竹林地上生物量约为0.62 Tg。     

毛竹和高节竹相互侵入后林分地下鞭根系统竞争效应

在毛竹和高节竹分布的界面区,由于相互侵入,常形成混交竹林,为比较毛竹、高节竹地下鞭根系统的可塑性和竞争能力,调查分析了毛竹、高节竹纯林及其混交林地下鞭根系统的形态结构特征和生物量分配规律。结果表明:高节竹鞭径、鞭节长、比根长、根长密度、根表面积密度、根体积密度和鞭生物量、根生物量、鞭根总生物量均显著低于毛竹,而比鞭长、鞭长密度和鞭节密度则相反,根径、分形维数差异不显著。高节竹与毛竹混交,会引起二竹种地下鞭根系统形态特征和生物量分配的明显变化,毛竹鞭径、鞭节长和高节竹鞭节长显著提高,毛竹鞭长密度、鞭节密度、比鞭长和高节竹鞭长密度、鞭节密度显著降低;毛竹、高节竹根长密度、表面积密度、体积密度、鞭生物量、根生物量、鞭根总生物量和根生物量比例显著下降,比根长和鞭生物量比例显著升高。毛竹、高节竹鞭根系统相对产量显著小于1,竞争平衡指数(高节竹/毛竹)显著小于0,且鞭根竞争平衡指数显著高于竹鞭。研究表明,毛竹比高节竹具有更高的地下鞭根系统可塑性,两竹种间存在激烈的种间竞争,毛竹竞争能力明显强于高节竹,鞭根在地下系统竞争中占主导作用。     

载畜率对内蒙古荒漠草原冷蒿种群资源分配格局的影响

研究植物的资源分配格局以揭示其对环境变化的响应机制有重要的生态学意义。以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)草原冷蒿(Artemisia frigida)种群为研究对象,设置4个载畜率水平的随机区组试验,由冷蒿地上、地下及各构件生物量的变化入手,探讨了载畜率对该种群资源分配格局的影响规律,为退化草地的恢复及合理的放牧管理提供参考。结果表明:(1)冷蒿种群的高度随载畜率的增大而显著降低(P0.05),中度与重度放牧显著降低了该种群的盖度(P0.05),轻度放牧使该种群密度显著增加(P0.05);(2)地上、地下生物量及总生物量均随载畜率的增加而显著降低(P0.05),3a的年际效应及载畜率与年际的互作效应对总生物量、地上和地下生物量的影响差异均显著(P0.05);(3)生物量分配的总体格局是根茎叶花/果,且各构件的生物量均随着载畜率的增加而减少;(4)各构件的生物量分配比例对载畜率的响应不同,中度与重度放牧显著增大了生物量在根的分配(P0.05),茎的生物量分配在轻度放牧显著增加,重度放牧显著降低(P0.05),轻度与中度放牧显著促进了叶的生物量分配(P0.05),花/果的生物量分配随载畜率的增加而显著降低(P0.05);(5)随着载畜率的增大,冷蒿的有性繁殖能力减弱,而无性繁殖能力增强。     

毛竹种群向常绿阔叶林扩张的细根策略

为了探讨毛竹(Phyllostachys pubescens)种群向常绿阔叶林扩张的根系策略, 该文采用根钻法和内生长法, 在江西大岗山选取毛竹林与阔叶林的交错区——竹阔界面(bamboo-broad-leaved forest interface), 并垂直于界面连续设置毛竹林、毛竹与阔叶树的混交林(以下简称为竹阔混交林)、常绿阔叶林3种样地, 比较分析其细根的空间分布格局、比根长、根长密度、生长速率和周转率等指标。结果表明: 毛竹林细根生物量(1201.60 g·m^-2) >竹阔混交林(601.18 g·m ^-2) >常绿阔叶林(204.88 g·m ^-2); 在毛竹与阔叶树竞争的混交林中, 毛竹细根分布趋向于上层土壤(与毛竹林细根相比), 且其比根长也显著增加, 平均增幅高达123.42%, 总根长密度比阔叶树大2.1倍; 同时, 毛竹细根生长速率和周转率均高于阔叶树。这些结果说明毛竹可通过广布、精准、灵活、快速等细根竞争策略, 提高资源获取能力, 实现种群扩张。     

提前钩梢对雷竹地上构件生物量分配及其异速生长的影响

为摸清提前钩梢对雷竹地上构件生物量积累与分配及其异速生长模式的影响,为雷竹林合理钩梢提供参考,调查了5月(提前钩梢)、6月(常规时间钩梢)钩梢和未钩梢雷竹林新竹当年(1年生立竹)和第2年(2年生立竹)秆、枝、叶生物量,分析了立竹地上构件生物量积累与分配特征及其异速生长。结果表明:钩梢使雷竹1年生立竹秆、枝、叶生物量显著下降,秆生物量分配比例显著升高,枝、叶生物量分配比例显著下降,枝、叶-总生物量异速生长指数显著增大,秆-总生物量异速生长指数显著减小,且常规时间钩梢立竹叶生物量及其分配比例和出叶强度均显著高于提前钩梢立竹。钩梢也导致雷竹2年生立竹秆、枝、叶生物量明显下降,但秆、枝、叶-总生物量异速生长指数均显著增大,常规时间钩梢立竹叶生物量仅略低于未钩梢立竹,且叶生物量分配比例及出叶强度均显著高于未钩梢和提前钩梢立竹。研究表明提前钩梢对雷竹叶生物量及其分配比例、出叶强度及异速生长均有明显的负面影响,不利于雷竹林光合能力的发挥,因此,雷竹林不宜提前钩梢。     

苦竹-杉木混交林界面区克隆分株秆形和地上生物量分配的适应策略

苦竹(Pleioblastus amarus)是优质笋材兼用竹种,分布广。为探究界面区苦竹分株秆形及地上构件生物量分配格局的变化特征,解析苦竹对异质生境适应机制,该研究选取了相邻的苦竹林和苦竹-杉木(Cunninghamia lanceolata)混交林两种林分类型,分别测定了苦竹林和混交林中心区及界面区不同龄级立竹秆形和秆、枝、叶的生物量,分析立竹秆形及地上构件生物量积累、分配、异速生长关系的差异。结果表明:(1)界面区1 a立竹生物量积累及分配差异增大,其中苦竹林界面区各构件相对生物量和叶生物量分配比例提高,而混交林界面区各构件相对生物量和叶生物量分配比例降低; 2 a立竹生物量积累及分配比例的差异缩小,界面区两边2 a立竹各构件相对生物量和生物量分配比例均无明显差异。(2)界面区立竹秆形特征及1 a立竹各构件生物量异速生长关系均无明显变化,而苦竹林界面区2 a立竹秆的增长速率提高,枝、叶的增长速率降低。综上认为,苦竹通过权衡资源分配关系,明显改变界面区立竹秆形及生物量分配格局,以提高克隆分株对异质环境的适合度。     

林窗对岷江冷杉更新幼苗根系生物量积累与分配的影响

林窗对更新幼苗生物量积累和分配的影响在种群恢复中具有重要作用,尤其是暗针叶林更为突出。以川西亚高山岷江冷杉原始林林窗、林下的岷江冷杉更新幼苗为对象,研究其粗根和细根生物量的积累与分配过程及其异速生长关系。结果表明：随着岷江冷杉幼苗的生长,粗根、细根生物量均不断积累,但根系生物量中分配到粗根的比例逐渐增加、分配到细根的比例逐渐减少,粗根-细根间生物量的异速生长指数由等速生长转变为异速生长。林窗幼苗的细根生物量、粗根生物量和总根生物量中位数均小于林下幼苗,细根生物量分配比例大于林下幼苗;林窗还显著影响细根、粗根生物量随基径增粗的积累与分配过程,细根生物量分配比例随基径增粗的降幅大于林下幼苗;但林窗对粗根-细根生物量间的异速生长指数影响不显著。说明林窗干扰改变了岷江冷杉更新幼苗地下资源的分配方式,优化了资源配置。     

坡位对东灵山辽东栎林土壤微生物量的影响

土壤微生物量是陆地生态系统中的重要组成部分,在森林生态系统养分循环和能量转化中扮演着重要的角色。坡位作为重要的地形因子,会影响土壤微环境、土壤理化性质、地上植被的生长以及地下碳输入等,从而影响着土壤微生物量。以北京东灵山海拔1000—1800 m范围内分布的辽东栎林为研究对象,分析相同植被群落中坡位对土壤微生物量空间分布的影响。方差分析结果表明,土壤微生物量碳、氮在各坡位间均无显著差异(P>0.05),而土壤理化性质在各坡位间差异显著(P<0.05),其中,下坡位的土壤含水量、土壤有机碳、土壤全氮显著高于中坡位和上坡位。偏相关分析结果表明,土壤微生物量碳、氮与土壤含水量、土壤有机碳和土壤全氮显著正相关(P<0.05),与草本丰富度显著负相关(P<0.05)。进一步的通径分析结果表明,在上坡位和中坡位,土壤含水量和土壤有机碳是主要的影响因素;而在下坡位,草本丰富度对土壤微生物量的负作用凸显。不同坡位上影响因素的差异可能是导致土壤微生物量在不同坡位间无显著差异的原因。     

三角洲平原水库堤坝土壤水和可溶性盐空间分布特征

以辽宁省大洼县三角洲平原水库坝体不同坡向、坡位、剖面深度的土壤为研究对象,分析了土壤含水率和可溶性盐总量在水平空间与垂直空间上的变异与分布特征。结果表明:与含水率相比,土壤可溶性盐总量的变异相对较高;二者均为中等变异性且变异性的趋势较一致。坝体南坡土壤的平均可溶性盐总量、平均含水率均大于北坡。不同土层之间平均可溶性盐总量从大到小的顺序为:中层>下层>表层;而平均含水率随土壤剖面深度增加而增加。不同坡位间可溶性盐总量没有显著性差异;上坡位与中坡位的平均含水率基本持平,下坡位最高。研究结果可为辽河三角洲地区平原水库堤坝及其周边盐碱土治理与植被恢复提供依据。     

竹子扩张对阔叶林物种多样性的影响:两竹种的叠加效应

研究了不同扩张强度下毛竹和肿节少穗竹对江西武夷山常绿阔叶林群落结构和物种多样性的影响.结果表明: 毛竹、肿节少穗竹扩张都会不同程度地改变阔叶林群落结构与物种组成,两者同时高强度扩张时(毛竹30～50 ind·100 m^-2,肿节少穗竹300～500 ind·100 m^-2),群落的乔∶灌(密度比)由2∶8变成1∶9,竹∶木(密度比)由0∶10变成9∶1.毛竹、肿节少穗竹扩张对阔叶林物种多样性影响的主效应显著,毛竹主要影响乔木层,肿节少穗竹主要影响灌木层,但两种竹子的交互作用不显著.两种竹子同时扩张对群落生物多样性的影响存在叠加效应,尤其是高强度扩张使群落Shannon指数下降91.3%.毛竹与肿节少穗竹同时低强度扩张时,两者相互影响不大,但当达到一定密度后两者会相互竞争排斥.这表明,当常绿阔叶林同时遭受毛竹、肿节少穗竹扩张时,虽然二者交互作用不明显,但会通过叠加效应影响木本植物,导致阔叶林群落简单化.     

色季拉山急尖长苞冷杉林不同坡向土壤养分及肥力研究

以色季拉山不同坡向急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)天然林为研究对象,采用单因素方差、化学计量比及内梅罗指数等方法对不同坡向0—100 cm土壤的pH和7种养分含量及肥力状况进行研究,以期为色季拉山急尖长苞冷杉的经营管理提供理论依据。结果表明:(1)色季拉山急尖长苞冷杉林土壤pH7,为酸性。0—100 cm土层中除土壤全钾含量外,其他各养分含量及变异系数的均值均表现为:阳坡阴坡,且均属于中等变异程度。除全磷、全钾含量较低外,其他指标均处于"中等"及以上水平。(2)土壤有机质、全氮、碱解氮随土层的增加而降低,总体上表层与深层差异显著(P0.05),其他土层之间差异不显著(P0.05);其他养分随土层变化规律不一致,各土层之间差异不显著(P0.05)。(3)阳坡各土壤化学计量比总体上表现为随土壤深度增加而降低,阴坡呈波动性变化,除C∶N外,阳坡C∶P、C∶K、N∶P、N∶K、P∶K均小于阴坡。(4)阴坡的土壤肥力指数(1.44)大于阳坡(1.32),不同坡向土壤肥力均属于"中等"水平。坡向通过影响多种因素使土壤理化性质具有一定差异性,阴坡的土壤养分含量及肥力状况优于阳坡,全钾是第一限制因子,全磷是第二限制因子。     

Distribution of ground-dwelling beetle assemblages (Coleoptera) across ecotones between natural oak forests and mature pine plantations in North China

This paper studied edge effects resulting from logging to reforestation on the distribution of ground-dwelling beetles (Coleoptera) across ecotones between natural oak forests and mature pine plantations established after harvesting of natural forests. Using pitfall traps, ground-dwelling beetles were investigated at three replicated plots (ecotones) with three sampling positions of slope (lower, middle and upper) for each plot. Rarefaction estimates of species richness indicated that traps on natural forests and transition zones had more species than mature plantations did, and traps on the middle slope had more species than on the lower and upper slopes did. Results of an ANOVA analysis, which used forest type and slope position as factors and number of species and individuals as the response variables, showed a significant effect of forest type and slope position, and a significant interaction between forest type and slope position. Multivariate analyses (DCA and CCA) showed that beetles of transition zones were more similar to those of natural forests than to those of mature plantations, and that some environmental characteristics, i.e., proportion of broad-leaved trees, canopy cover and elevation (slope position), significantly affected species abundances. We conclude that the logging of natural oak forests and the reforestation of pine plantations can result in subtle variation in the composition and distribution of beetle assemblages at a local scale and such variation should be taken into account when conservation issues are involved.     

黄土丘陵区小流域侵蚀环境对土壤微生物量及酶活性的影响

土壤侵蚀环境直接影响土壤的特性,对土壤微生物的形成和稳定具有重要的影响。土壤微生物量推动着土壤的物质循环和能量流动,对土壤中各种环境的变化有很强的敏感性。土壤酶活性能表示土壤微生物功能的多样性,与土壤微生物量有着紧密的联系。为了探究不同侵蚀环境对土壤微生物量和酶活性的影响,以黄土丘陵区陈家坬小流域为研究区,选择5种不同侵蚀环境下0—10cm和10—20cm土层的土壤为研究对象,对土壤微生物量及其土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性进行了研究。结果表明:(1)土壤微生物量碳、氮、磷含量均表现为0—10cm大于10—20cm土层;土壤微生物量碳和磷在阴沟坡最大,在阳梁峁坡和峁顶较小,且阴沟坡和峁顶差异显著;土壤微生物量氮在阳沟坡最大,阴阳梁峁坡最小,差异性显著(P0.01)。(2)土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性均表现为0—10cm大于10—20cm土层,且在不同侵蚀环境下均表现为阴梁峁坡最大,阳梁峁坡最小。(3)相关性分析表明,土壤微生物量碳、氮、磷与土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性之间均有极显著的正相关。     

青海湖流域季节性冻土区坡面土壤有机碳分布特征及其影响因素

以高寒半干旱区青海湖流域季节性冻土为研究对象,通过调查采样和室内分析,研究了坡向和坡位对不同深度土壤有机碳含量分布的影响。结果表明：阴、阳坡有机碳含量均随土壤深度增加而下降,但阳坡下降的幅度（64%）明显高于阴坡（44%）。阴坡土壤有机碳平均含量为81.99 g/kg,大于阳坡（61.84 g/kg）;不同坡位,土壤有机碳分布特征因坡向而异,其中阴坡土壤有机碳平均含量表现为坡下（89.60 g/kg）＞坡中（86.52 g/kg）＞坡上（69.87 g/kg）,而阳坡土壤有机碳平均含量表现为坡上（65.71 g/kg）＞坡下（61.42 g/kg）＞坡中（58.39 g/kg）。此外,坡位对不同深度土壤有机碳的影响程度在不同坡向也存在差异。阴坡坡位因子对深层土壤有机碳影响显著,而阳坡坡位因子对浅层土壤有机碳影响显著。一般线性模型结果表明,坡面土壤有机碳含量主要受土层和坡向的影响,可解释74.52%的变异性。     

桂西北喀斯特坡地土壤137Cs的剖面分布特征及其指示意义

分析了¹³⁷Cs及土壤有机碳（SOC）在桂西北典型峰丛坡地及岩溶裂隙中的剖面分布特征,探讨了¹³⁷Cs方法在喀斯特坡地的适用性及其指示的坡面土壤侵蚀特征.结果表明：所有剖面¹³⁷Cs与SOC均显著相关,两者可能有相同的流失途径;次生林坡地¹³⁷Cs主体分布深度在24 cm以内,中上及中坡剖面随深度呈指数递减分布,地表无侵蚀或侵蚀轻微,坡脚剖面呈较严重侵蚀形态;坡耕地剖面¹³⁷Cs在耕层内均匀分布,中上坡及中坡主体分布深度在15 cm左右,面积活度远低于背景值,土壤侵蚀剧烈,坡脚分布深度至45 cm,呈堆积形态;次生林坡脚剖面、耕地中上坡剖面及所有裂隙剖面,¹³⁷Cs在主体分布深度以下有断续极微量的分布,指示了喀斯特坡地土壤颗粒有随降雨沿地表负地形向地下流失的趋势,但流失量轻微.     

Vertical distribution of below-ground biomass in intensively grazed mesic grasslands

Abstract. Previous work has shown that below-ground biomass is more concentrated in surface soil layers in intensively grazed mesic grasslands than in moderately grazed grasslands. However, since the mesic grasslands previously studied shared similar compositional traits, the question remained whether grasslands with differing species composition, and intensive defoliation, showed similar biomass distribution patterns. Eight grasslands at four sites distributed along an elevational gradient were investigated. The upper and lower zones of a slope were sampled at each site. Four of these grasslands were grazed by livestock and the other four were grazed and mown. Biomass was divided into above-ground, root crown and three root layers. Species composition varied according to management and topography. Annuals and perennial forbs had relatively more above-ground biomass at the upper part of the slopes, while perennial grasses dominated the lower parts. The above-ground biomass and root biomass at 4 — 7 cm depth attained maximum values in the lower, potentially more fertile, parts of the slopes. Crown biomass increased with altitude at the upper part of the slopes. Despite their differences in composition and structure, seven out of the eight stands showed a remarkable concentration of the below-ground biomass near the soil surface, which decreased drastically with soil depth. This pattern is similar to that observed in the intensively grazed mesic communities studied earlier. This similarity was more evident in the more mesic-like grasslands, since it increased from the upper, potentially drier parts of the slopes, to the lower parts, and, when each topographic position was considered separately, from low to high elevation.