不同坡向人工油松林生长状况与林下物种多样性分析

采用野外调查的方法,研究了绥德地区28年生不同坡向人工油松林林木个体生长、植物种类、相似系数和林下物种多样性特征,以明确坡向对人工油松林生长和群落结构的影响.结果显示,(1)阴坡油松的胸径、树高、冠高和冠幅均显著大于阳坡;(2)阴坡与阳坡林下分别有植物21和19种,共有种11种.群落相似系数为55%,说明坡向对人工油松林林下物种组成影响较大.(3)阴坡物种丰富度指数、均匀度指数和多样性指数均表现为草本层＞灌木层;而阳坡的Shannon-Wiener指数和Pielou指数(Jsw)则与阴坡相反,为灌木层＞草本层;群落总体多样性表现为丰富度指数和多样性指数均是阴坡稍大于阳坡,而均匀度指数表现为阳坡稍大于阴坡.研究表明,绥德地区人工油松林的生长状况阴坡显著优于阳坡,但与陕北南部地区人工油松林相比,该地区人工油松林林木生长各项指标还是较低,群落结构配置不合理.     

山西灵空山天然松栎混交林群落特征与冠层结构

以2011年建设的山西灵空山4 hm²天然松栎混交林森林动态监测样地为研究平台,以400个10 m×10 m样方为测量单元,于2016年进行群落特征研究,采用半球面影像法(DHP)分析冠层结构和林下光照特征.结果表明: 样地内共有乔木5558株,共计25种,分属于10科15属.冠层开阔度(CO)集中在15.0%～25.0%,叶面积指数(LAI)集中在1.5～2.5,林下光环境参数集中在10.0%～30.0%.建群种在样地内的分布对冠层结构和林下光环境影响显著;冠层结构对林下光环境所有参数的影响方向一致,其中采用叶面积指数评价冠层结构动态的效果更佳;冠层开阔度和叶面积指数对林下光环境产生相反的影响,且均对散射光入射率影响程度最大.温性松栎混交林的林冠层整体较为均匀,林下光分布较为集中,林分树种组成与冠层结构对林下光照影响显著.     

珠江流域中上游防护林冠层结构对林下植被的影响

防护林林下植被对水源涵养、土壤保育和提升生态服务功能具有重要意义。以珠江流域中上游广西都安县5种典型珠江防护林(桉树、任豆、马尾松人工纯林,马尾松+荷木人工混交林和青冈栎天然林)为研究对象,应用半球影像技术获取林分冠层结构(林冠开阔度CO和叶面积指数LAI)和林下光环境指标(林下直射光、林下散射光和林下总光照),并分析两组指标之间的关系及其对林下植被特征的影响。结果表明:1)马尾松+荷木混交林较人工纯林更有利于林下灌木层植被多样性的维持。2)各林分冠层结构与林下光照指标极显著相关(P0.001),冠层结构对林下散射光的影响比对林下直射光大。3)CO和林下光环境指标与灌木层物种丰富度(S)和多样性指数(H)呈极显著负相关(P0.001),较高的林下光照不利于林下灌木层植被多样性的维持。冠层结构是影响林下灌木层植物多样性和更新的关键因素,而灌木层和草本层种间竞争可能是影响物种多样性的另外一个重要因素。人工纯林改造和结构调整中,对乔木层可通过适当补植伴生树种,增加林下郁闭度,促进灌木层物种发育;对草本层可适度降低单优草本优势度,为灌木和幼苗更新提供空间。     

基于1公顷样地的上海崇明岛人工林草本植物多样性及其对林冠结构的响应

为了研究城市森林草本植物多样性及其与冠层结构的关系,本文对上海崇明岛人工林1公顷样地的草本植被结构进行了调查分析,结果表明:(1)样地内共有草本植物40种,分属20科39属,以菊科种为主。(2)不同群落林下草本植被组成有明显差异,各群落林下草本植被优势种不同,物种多样性指数也不一样。香樟群落林下草本植物多样性指数最大,重阳木群落林下草本植物多样性指数最低。各指数变化趋势一致,均表现为常绿阔叶林(香樟林)落叶针阔混交林(水杉-重阳木林)落叶阔叶林(梧桐林)落叶阔叶林(重阳木林)。(3)同一群落林下草本植被组成有差异,不同密度梯度以及不同郁闭度梯度下各草本植被物种多样性指数均呈先增大后减小的趋势。     

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.     

青海大通典型林分冠层结构与林下植被物种多样性关系研究

为探究青海高寒山区典型林分冠层结构与林内光环境中维持林下植被物种多样性稳定的关键因素,该研究以青海大通县青海云杉林(Ⅰ)、青杨林(Ⅱ)、华北落叶松-青海云杉混交林(Ⅲ)、青杨-白桦混交林(Ⅳ)和白桦-青海云杉混交林(Ⅴ)5种典型人工林分为研究对象,运用冠层分析仪采集数据,并结合实地调查,研究冠层结构与林内光环境特征及其对林下植被的影响。结果表明:(1)林分Ⅰ、Ⅲ的林冠开度显著低于林分Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ(P0.05),各林分叶面积指数大小顺序为ⅢⅠⅡⅤⅣ,总体表现为阔叶林的林冠开度大于针叶林,但其叶面积指数小于针叶林;林分Ⅱ、Ⅳ的直射辐射、散射辐射及总辐射均显著高于林分Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ(P0.05),其中林下总辐射与散射辐射表现为ⅡⅣⅤⅠⅢ,直射辐射为ⅡⅣⅠⅢⅤ;林分Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ的消光系数均显著高于Ⅰ、Ⅲ,总体上均表现为阔叶林针叶林。(2)相关分析结果表明,林冠开度与林下光照指标呈极显著正相关关系(P0.01),叶面积指数与林下光照指标呈极显著负相关关系(P0.01),且其对林下散射辐射的控制能力最强;典型相关分析表明,纯林的林冠开度对冠层结构的贡献和解释能力较叶面积指数和平均叶倾角大,混交林的叶面积指数对林下光照的影响大于纯林。(3)混交林的林下物种多样性指数(H)及丰富度指数(P)均高于纯林;林下草本层物种多样性指数(H)及丰富度指数(P)与林冠开度及林下光辐射呈显著正相关关系,与叶面积指数呈显著负相关关系(P0.05);物种均匀度(J_(sw))与平均叶倾角呈极显著负相关关系(P0.01),与林下散射辐射呈显著正相关关系(P0.05)。研究认为,在人工纯林改造和结构调整中,对乔木层适当补植伴生树种,并逐步调整为多树种混交林,增加冠层结构和林下光照异质性,将更有利于林下植被物种多样性的维持。     

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。     

粤北山地常绿阔叶林自然干扰后冠层结构与林下光照动态

以粤北车八岭2008年受冰灾破坏的山地常绿阔叶林为研究对象,设置2 hm2固定样地开展连续3a(2008—2010年)的群落调查,并采用半球面影像技术(Hemispherical photography)获取冠层结构和林下光照指标,分析灾后森林演替过程中冠层结构和林下光照的动态。研究发现:1)灾后森林恢复过程中,样地林下光照(直射光、散射光和总光照)均随林冠开度的减少、叶面积指数的增加而减少;2)从2008到2010年,各年度冠层结构和林下光照的差异均极显著(P<0.0001),但年间差异程度有逐年减少的趋势;3)灾后森林恢复前3a,林下直射光对林下总光照的贡献大于散射光,其时空波动性也大于散射光;4)林冠开度对冠层结构的反映程度比叶面积指数高,冠层结构对林下散射光的影响比对直射光大。灾后林木先是迅速生长然后生长速度缓慢下来并逐渐稳定,随森林逐渐郁闭林下光照也随之减少,其中林冠开度用于评价冠层结构动态的效果更佳,林下直射光比散射光的时空变化更复杂。     

关帝山云杉次生林冠层结构对天然更新的影响

冠层结构和林下光环境对天然更新苗的分布和生长具有重要的作用。本研究以关帝山云杉次生林天然更新苗为对象,利用单因素方差分析和泊松相关性检验,分析冠层结构对天然更新苗的影响。结果表明：在林冠开度(CO)为19.5%～24.5%、林下散射光指数为4～5时天然更新株数最多;最适的CO、林下直射光和林下总光照表现为幼苗大于幼树,而最适叶面积指数则幼苗小于幼树;冠层结构及林下光照对于幼苗的生长相关性不显著。幼苗和幼树对于林下光环境有着不同的适应区间,不同密度的更新苗样地间叶面积指数和林下光照存在显著差异,研究结果为理解该地区林分天然更新提供科学依据。     

冠层结构和光环境的时空变化对紫耳箭竹种群特征的影响

选择金佛山国家自然保护区内落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林3种典型群落类型,研究冠层结构和光环境特征,以及林下优势种--紫耳箭竹的种群特征.结果表明: 随着落叶阔叶林→常绿落叶阔叶混交林→常绿阔叶林的演替,Shannon多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou指数呈增加趋势,表明群落趋于稳定发展的状态;冠层结构特征也发生了显著改变,冠层开度和平均叶倾角减小,叶面积指数增加,冠层的消光能力增强,林下光照水平降低.上层林冠是造成林型郁闭的主要原因,其中冠层厚度和冠层面积是2个主要的影响因素.冠层结构与林下光照指标显著相关,对林下散射光的影响最大.冠层开度、林下光照条件均随着生长季的到来而下降,而叶面积指数呈现增长的趋势,峰值出现在6、7月;平均叶倾角在春季达到最大值,在夏季为最小值.紫耳箭竹的生长与冠层结构和光环境密切相关,其在光照适中的常绿落叶阔叶混交林中生长得最好,分株粗壮、密度大(29.69±1.68株·m^-2),地下茎拓展能力强;落叶阔叶林中的强光环境可能造成土壤水分缺失,从而对其生长产生影响;而在常绿阔叶林的低光环境下紫耳箭竹分株矮小,密度小(5.80±1.16株·m^-2),克隆扩展能力降低.在森林结构演变的过程中,冠层结构发生了明显的改变,显著影响林下光环境,过度的低光环境对紫耳箭竹种群的更新和发展有限制作用.