雨雪冰冻灾害对南岭蝴蝶资源的影响

南岭国家级自然保护区巳发现蝴蝶442种,其中不乏有中国分布新纪录和新种。常绿阔叶林中有蝴蝶339种,山地常绿针阔叶林中有蝴蝶369种,山顶常绿阔叶苔藓矮林中有蝴蝶71种;这些蝶类属东洋区的有360种,占总数的81.45%;属古北区的有48种,占总数的10.86%;跨区系分布的有34种,占总数的7.69%;南岭蝶类与福建省蝶类相似百分率高达77.27%,说明两地有共同的起源与演化过程。2008年初的雨雪冰冻灾害使南岭海拨500～1000m森林生态遭受严重破坏,各种蝴蝶在林中的种群密度骤降,海拨700～800m的蝶类仅为海拨1100～1200m冻害较轻林地蝶类数量的23%;整个林区蝶类的种群密度极低,与常年相比,降低率约为90%。凤蝶科的种群在调查地段发现的只占常年见到的37.5%。     

以昆虫作为指示生物评估森林健康的生物学与生态学基础

昆虫是森林生物多样性的重要组成部分,在森林生态系统主体群落中,昆虫与植物密切关联.森林害虫胁迫及昆虫多样性变动,对于评估森林生态系统健康状况具有重要价值.昆虫多样性可用于对森林生态系统健康的快速评估,如基于昆虫指示生物评价森林生态系统的毒害水平、物种丰富度、多样性水平、靶标昆虫的地位和特有种水平等.针对影响森林环境健康的重要干扰因子,本文阐述了应用昆虫作为指示性生物监测与评估森林健康状况的生物与生态学依据,讨论了昆虫种群,特别是珍稀物种种群在生境破碎干扰下的种群波动,以及大气污染、干旱和二氧化碳浓度升高等对昆虫种群密度与分布的影响等.同时,分析了昆虫作为指示性生物监测与评估森林环境健康所存在的问题.     

强度干扰后退化森林生态系统中保留木的生态效应研究综述

保留木是指森林生态系统受到强度干扰后所存留的树木,保留木对退化森林生态系统结构与功能的维持和恢复具有多方面的生态效应。在生态系统的尺度上总结了退化森林生态系统中保留木的各种生态效应,主要包括保留木对非生物因子和生物因子(附生生物多样性、动物活动和动物多样性、树木更新、空间结构)的影响。森林生态系统经营中,"绿树保留"的经营方式是基于保留木生态效益的实践应用,它可有效减少采伐对生态系统结构和功能所造成的损失。并将有助于深入理解受到强度干扰后森林生态系统中保留木的多种生态效应,可为退化森林生态系统的恢复与重建提供理论依据。     

南岭眼蝶科区系及冰冻灾害前后的调查

南岭是广东的屏障和南北动植物的起源和分化中心,生物资源十分丰富,巳发现50种眼蝶,其中分布在东洋区有44种,占总数的88％;东洋区与古北区共有种5种,占10％;跨区系分布的占2％。今年初的雨雪冰冻灾害使南岭海拨500～1000m森林生态遭受严重破坏,许多野生动物被冻死,眼蝶只发现14种,与常年相比,见到的种群仅为常年的28％,种群密度则不到常年的10％。     

四川盆周低山暴雨区不同配置模式水土保持林生物多样性分析

用物种多样性指数(Shannon-Wienner指数、Simpson指数)、均匀度指数(Pielou)和物种丰富度指数(Margalef指数和Menhinick指数)对广元市7种人工森林群落进行多样性分析。结果表明,植被恢复与重建使生物多样性提高的同时,土壤侵蚀模数比治理前下降了45%;乔、灌、草复层经营对生物多样性与水土保持效益具有同样的贡献;水土保持效益因不同森林群落的生物多样性而异。     

可持续经营框架下阔叶红松林区生物多样性间接评价体系的研究

森林生物多样性的保护和持续利用是森林可持续经营的重要内容,如何快速有效地评价生物多样性是当前森林经营实践中面临的重要问题。本文以可持续发展为指导思想,针对阔叶红松林区森林可持续经营中的生物多样性保护问题,提出了一套生物多样性间接评价的体系和评价方法。生物多样性间接评价的基本原理是以物种与生境的关系、森林自然干扰状况、物种间的相互关系和对特殊生境及敏感物种的考虑等为基础的。依据阔叶红松林区的干扰状况、林分一般状况、立木层、灌木层、草本层、附生植物和藤本植物等的特点,采用重复累加的方法,制定了阔叶红松林区林分生物多样性间接评价的打分表。在一个森林经营单位(林业局或林场)进行生物多样性的保护时,首先应根据不同森林类型对干扰的适应和抵抗力大小确定对各类森林优先保护的次序,然后再在各类森林的不同小班中进行生物多样性间接评价打分表的填写,最后根据不同小班生物多样性得分的多少确定其保护的等级或先后次序。生物多样性间接评价调查可以结合森林经理调查来进行。     

基于干扰的汪清林区森林生态系统健康评价

以汪清林区60个林班为研究对象,提出基于干扰的森林生态系统健康评价模型H＝∑B2W2-∑B1W1,构建了基于干扰理论的汪清林区森林生态系统健康评价体系.其中,有害干扰指标层选取4个指标:森林病害、森林虫害、森林火险以及人为干扰,生态系统内部的增益指标层选取4个指标:树种多样性、群落层次结构、林分更新状况以及近自然度.利用层次分析法和变异系数结合的主客观赋权法计算得到各指标的权重,提出基于干扰的健康评价模型和等级划分标准.最终评价结果显示:汪清林区60个样地中,处于优质状态的样地有6块,占总样地数的10％,健康指数均大于0.2;处于健康状态的林分13块,占总样地数的21.67％,健康指数在0.1-0.2之间;处于亚健康状态的林分23块,占总样地数的38.33％,健康指数在0-0.1之间;处于不健康的林分18块,占总样地数的30％,健康指数小于0.结果表明,在天然林中,无论是针叶纯林还是针阔混交林、阔叶混交林,大多处于亚健康和健康的状况,这与他们近自然度高,物种多样性丰富、具有良好的自我调节能力有关.而在落叶松人工林分中,由于林分物种多样性低,群落结构简单,近自然度最小,林分的增益能力弱,因此不健康的占有绝大多数.该评价结果可为该林场展开相关的健康经营措施提供参考.     

济南市森林生态系统服务功能的维持机制

森林作为陆地生态系统的重要组成部分,在维持生物多样性、固碳、水源涵养和木材供应等方面起着不可替代的作用。依据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721—2008),以济南市12个林分类型为研究对象,对济南市森林生态系统服务功能维持机制进行研究,得出济南市年森林生态系统涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护的价值为251.80亿元。其中,涵养水源、固碳释氧、生物多样性保护排在前3位;不同林分类型生态系统服务功能价值量中黑杨类和柏类占绝对优势,而泡桐、落叶松和竹林生态系统服务功能较弱;不同林龄生态系统服务功能价值量以中幼龄林为主;济南市森林生态系统服务功能的维持机制,受到森林资源面积、林龄结构、森林起源以及自然保护区建设等诸多因素的影响。     

林分空间格局的研究方法

森林群落中的植物种群以其特有的生态学和形态学属性,在与环境因子的相互作用下,成为森林生态系统中基本结构与功能单元.研究森林群落的种群空间格局及其动态可以为森林群落演替趋势、森林生态系统可持续经营提供基础理论.格局分析的数量指标还可以为生物多样性保护、森林可持续经营评价等提供可靠依据.但采用何种方法进行种群分布格局的分析研究是一个争论性的问题.本文介绍了林分空间格局的分析方法,根据取样的不同分为样方法和距离法.而它们都有各自的优缺点,而本文认为空间点格局方法是一种研究空间格局的比较好的方法.     

吉林蛟河针阔混交林生物量时间稳定性驱动机制

生态系统稳定性是森林群落结构和功能的综合特征。通过长期大样地的监测数据,探究森林生态系统稳定性机制。本研究以吉林蛟河21.12 hm²天然针阔混交林固定样地中连续10年的野外调查数据(即2009年、2014年和2019年3次复测)为基础,分析了物种异步性、物种多样性、结构多样性、林分密度和海拔与生物量时间稳定性的直接和间接关系,探究并确定了生物量时间稳定性各驱动因素的相对重要性。结果显示,生物量时间稳定性与物种异步性、林分密度和海拔呈极显著正相关(P<0.001),路径系数分别为0.546、0.249和0.151。生物量时间稳定性与物种丰富度呈显著正相关(P<0.05),路径系数为0.086,而与林分结构的关系不显著(P>0.05),路径系数为0.021。海拔与林分密度呈显著正相关(P<0.001),路径系数为0.443,对生物量时间稳定性有极显著的间接作用。相较于其他林分因子,物种异步性是温带森林生物量时间稳定性的关键驱动因素,生物多样性通过物种异步效应提高生物量时间稳定性。基于结构方程模型的结果,分析生物与非生物因素对天然针阔混交林生物...     

影响天然林下层植物物种多样性的林分因子的研究

以我国东北过伐林区3种典型森林类型为对象,用多元逐步回归方法来研究影响天然林下层植物多样性的林分因子,尤其是与森林经营有关的林分因子,从而通过经营来维持和增加物种多样性。研究表明,与经营有关的因子中对下层植物多样性有显著影响的有林分郁闭度、公顷株数和树种多样性。因此,在林分发展的一定阶段,应采取合理经营措施如采伐来控制林分密度,保持多树种的混交,来维持和增加树种多样性。     

亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验研究基地(BEF-China)研究进展

生物多样性与生态系统功能的关系(BEF)及其内在机制是当前生物多样性研究领域的热点问题。长期以来,以草地生态系统为主的BEF研究积累了大量研究成果,而基于森林生态系统的相关研究则相对较少。亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验研究基地(BEF-China)是目前包含树种最多、涉及多样性水平最高的大型森林控制实验样地。该文总结了基于BEF-China平台的研究进展,特别是生物多样性对生态系统生产力、养分循环以及多营养级相互作用关系等方面的影响,并提出了未来BEF-China的研究应注重高通量测序和遥感等新兴技术的应用,在生物多样性的多维度、生态系统的多种组分与多种功能以及BEF研究的多种尺度等交叉方向上持续开展深入研究。针对BEF-China研究成果的梳理有助于理解驱动亚热带森林生物多样性与生态系统功能关系的内在机理,为生物多样性保护和生态修复提供科学依据。     

森林的风/雪灾害研究综述

风／雪灾害不仪极大影响木材生产,同时对森林生态系统的稳定性也造成很大影响。森林风／雪危害的主要类型有树干弯曲、干(冠)折、掘根以及后续危害等;其发生主要依赖于气象条件、立地因子、树木和林分特征及其之间的相互作用。其中．林木尖削度(胸径／树高)和林分结构特征(树种、组成、密度等)是控制树木和林分对风／雪荷载抵抗的主要特征量。因此．通过造林、调整林分结构．加强林分管理如间伐、施肥等措施一直是用来减少林木的风／雪灾害的主要措施。另外．林木或林分发生风／雪害的模型分析研究也取得了很大进展,但由于森林风／雪害受诸如地形、天气等多种因素影响、目前所建立的模型系统在实际应用中普适性较芹。通过综述以往研究结果认为：在气象和立地条件难以控制的情况下．通过改变可控因子林分结构来减少森林风／雪害是可行的。因此．研究如何加强森林经营管理,尤其是不同形式的间伐技术和不同处理的造林措施与风／雪灾害发生的关系、如何增加林木和林分抵抗风／雪灾害的能力等是今后该研究领域的重点和难点。与此同时．应加强风／雪灾害危险率评估研究．进而对森林进行风／雪灾害危险率管理;并注重对受灾前后林地内生态效应的研究,以便为灾后的森林经营管理和调控提供坚实的理论依据。     

南亚热带退化生态系统恢复和重建的生态学理论和应用

退化生态系统的恢复与重建是一项十分复杂的系统工程,其功能和动态过程涉及物质、能量、空间、时间和多样性等基本的生态变量。在南亚热带的气候生态因子中,既有光、温、水充裕的有利一面,也有秋旱、台风和暴雨等不利的因素,但总的来说,影响退化生态系统恢复的主导生态因子是土壤因子,如土壤肥力和土壤水份。极度退化的生态系统的恢复与重建,第一步就是控制水土流失,提高土壤肥力和土壤理化结构,这还需要工程措施和生物措施相结合．退化生态系统的植被的恢复与重建,最有效和最省力的是顺从生态系统的演替发展规律来进行,生态系统演替理论是指导退化生态系统重建的重要的理论基础．退化生态系统恢复与重建的优化结构的构建,依赖于对空间、生物、能量生态学原理的理解。种群密度制约、种群空间分布格局、边缘效应、生态位分化、食物链、生物多样性等原理均对生态系统结构的构建有指导意义．而生态系统的群体发展,则受物质定律的影响．     

基于生物多样性保护的兴安落叶松与白桦最佳混交比例——以阿尔山林区为例

选取内蒙古阿尔山林区7种不同混交比例的松桦混交林,包括落叶松纯林、白桦纯林及5种不同比例的混交林为研究对象。对植物和昆虫种群丰富度、多样性进行了研究,并对种群在乔木层混交状况梯度下的分布进行了分析。结果表明:植物和昆虫种群分布受乔木层混交状况影响显著。同时,郁闭度能改变其分布状况及决定于松桦比例。兴安落叶松和白桦混交比例介于5∶5和7∶3之间时最有利于森林多样性,是进行林分疏伐的理想模式。     

阔叶红松林不同演替阶段凋落物产量及其稳定性的影响因素

凋落物产量是生态系统净初级生产力的重要组分, 也是连接地下与地上生态过程的关键环节。但在森林演替进程中, 生物多样性、林分因子、功能性状如何共同影响凋落物产量及其时间稳定性, 其机理有待进一步研究。该文在阔叶红松(Pinus koraiensis)林分布的北界黑龙江胜山保护区, 选择从演替早期到红松原始林的4个演替(或发育)阶段, 连续3年测定凋落物产量, 以3年凋落物产量的变异系数的倒数(1/CV)反映其稳定性。采用层次划分和变异分离等方法研究林分因子(最大树高、胸径、胸高断面积、林冠空隙度)、群落水平功能性状(叶碳、氮含量及比叶面积)和乔木多样性(物种、功能、谱系多样性)对凋落物产量及其稳定性的相对作用大小。结果表明, 演替早期凋落物产量显著低于后3个演替阶段, 从演替中期至演替晚期凋落物产量无显著差异。凋落物产量的稳定性随演替进展显著提高。对变量重要性的评价表明, 凋落物产量主要受林分因子(最大树高、胸高断面积、林冠空隙度)和性状(叶碳含量)的影响, 物种丰富度也起一定作用; 而功能多样性对于凋落物稳定性的作用最大, 其次是林分因子(如最大胸径)。生物多样性对凋落物产量的独立解释力仅为0.41%, 而对其稳定性的独立解释力为33.12%, 说明多样性对凋落物稳定性有着独立于林分因子、性状之外的重要作用。同时, 林分因子、生物多样性、性状之间存在较强的协同作用(最高达53.8%), 说明这3种因素共同作用于凋落物产量及其稳定性。研究结果表明, 森林的恢复演替不仅能提高森林生产力, 还可有效提高生态系统稳定性, 因此, 保护原始林及促进森林恢复演替是提高生态系统功能的有效手段。     

亚高山森林生态系统过程研究进展

亚高山森林是以冷、云杉属为建群种或优势种的暗针叶林为主体的森林植被。亚高山森林在庇护邻近脆弱生态系统、保育生物多样性、涵养水源、碳吸存和指示全球气候变化等方面具有十分重要且不可替代的作用和地位,其多样化的植被和土壤组合为研究生态系统过程提供了天然的实验室。亚高山森林的群落演替与更新、生物多样性保育、水文生态过程、生物元素的生物地球化学循环以及亚高山森林生态过程对气候变化的响应等研究已取得了明显的进展。但有关全球变化条件下的亚高山森林土壤生物多样性和冬季生态学过程等研究明显不足。全球气候变化背景下的冬季生态学过程、极端灾害事件对亚高山森林生态系统过程的影响、亚高山森林生物多样性的保育机制、亚高山森林土壤生物多样性与生态系统过程的耦合机制等可能是未来研究的前沿科学问题。     

流溪河生态公益林下土壤细菌多样性

【背景】森林土壤细菌多样性在一定程度上是衡量森林质量的重要指标之一,土壤细菌群落结构组成及变化能够反映森林生态系统的结构和功能,在森林生态系统物质养分循环中发挥着重要的作用。【目的】以广州市流溪河国家森林公园3种不同密度林分生态公益林的土壤为研究对象,分析不同密度林分类型对土壤细菌群落结构的影响,探讨不同林分密度土壤养分和土壤细菌的分布规律,为退化生态系统的恢复、合理利用公益林土壤资源、维护地力及提高公益林生态系统生产力和服务功能提供参考。【方法】选择高密度林分(HD)、中密度林分(MD)、低密度林分(LD)3种林分类型,采用"S"形取样法采集土壤样品,提取土壤微生物总DNA,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对16S rRNA基因进行序列测定,利用R语言和SPSS21.0等软件分析林分密度对细菌多样性及群落结构的影响。【结果】高林分密度土壤肥力状况较中低林分密度高;不同林分密度下土壤细菌多样性指数、丰富度指数略有差异,中密度林分指数最高;流溪河区域土壤细菌多样性较高,变形菌门和酸杆菌门是主要类群。【结论】流溪河生态公益林土壤细菌具有丰富的多样性,以变形菌门和酸杆菌门为主;林分密度对土壤细菌的多样性、丰富度及其群落结构产生明显影响;流溪河区域中密度林分(1 800-2 200株/hm2)更适合土壤细菌的繁衍生息;土壤的肥力状况受林分密度、灌木杂草的影响;16SrRNA基因的基因组异质性会导致对细菌多样性的过高估计。     

南方森林雨雪冰冻灾害的特征

近年来极端气候事件频发,各地的雨雪冰冻灾害受到广泛关注。极端的雨雪冰冻灾害作为一个重要的扰动因子,对森林生态系统造成重大影响,尤其是在中国冰雪天气少有发生的南亚热带地区。2008年1-2月中国南方遭受了一场低温雨雪冰冻综合性极端天气灾害,其持续时间长,影响范围广,对中国南方森林造成了严重的损害。国内对此次雨雪冰冻灾情概况、林木受损情况以及雨雪冰冻灾害程度的影响因素等方面开展了大量研究,而现有的研究对受损林木评定的标准主观、粗略不全或是概念混淆,造成各研究结果难以比较。为明晰分类标准及相关概念,本文在总结雨雪冰冻灾害发生的气候与生物学特点、整合前人研究结果的基础上,提出雨雪冰冻灾害中林木生理冻害分类标准以及林木机械损伤分类标准,为相关研究提供参考依据。同时,总结分析雨雪冰冻灾害中导致森林受损的各影响因素,并将众多的因素总结归纳为影响凝雪冰凌重量及林木自身抵抗力2个方面。最后,针对灾害的影响因素以及灾后森林易发生的次生灾害,提出灾后森林恢复与重建的建议。     

Effects of biodiversity,stand factors and functional identity on biomass and productivity during the restoration of subtropical forests in Central China

恢复梯度上华中亚热带森林生物多样性、林分因子及功能特性对生物量、生产力的影响 草地群落上进行的控制实验大都发现生物多样性对生态系统功能有显著促进作用。然而,在天然林中,多样性与林分因子、群落功能特性的相对作用大小仍存在争议。本文在森林恢复梯度上,研究这3类因素对生物量和生产力的相对影响。我们在湖北神农架设置了处于不同恢复阶段的24块(600 m²)亚热 带森林样地,计算了林分生物量和生产力。选择5个关键的植物功能性状,并计算了群落的功能多样性(功能丰富度、功能均匀度和功能离散度)和性状的加权平均值(CWM)。使用一般线性模型(GLMs)、变异分离等方法探究林分因子(密度、林龄、群落最大树高等)、功能特性、物种和功能多样性对生物量和生产力的相对重要性。研究结果表明,随着森林恢复,林分生物量和生产力显著增加,群落物种丰富度显著增加,而功能离散度显著降低。变异分离结果表明,多样性对生物量和生产力的单独效应不显著,但可能通过与林分因子和功能特性的协同效应来影响生物量和生产力。总体而言,我们发现林分因子对亚热带森林生物量和生产力的影响最大,功能特性显著影响生产力,但不影响生物量。这些结果说明,在森林经营中,调整林分结构和群落物种特性是提高森林碳储量和固碳潜力的有效途径。