水稻冠层结构变化对二向反射率的影响

通过对植被二向反射特性的研究,可反演植被冠层结构信息,如叶面积指数、平均叶角、株高、覆盖率等。在大田晚稻（秀水63）移栽后第26、35、41、49、62、67和86d,对水稻冠层结构及二向反射率进行实测,并分析了二向反射率随冠层结构变化规律,结果表明,植被冠层二向反射率对入射角与观测角的敏感性随着植被冠层结构的变化而变化,蕴涵着丰富的植被结构信息。     

哀牢山亚热带常绿阔叶林与林外草地太阳辐射比较

太阳辐射是森林生态系统的主要能量来源,为探讨亚热带常绿阔叶林对太阳辐射的影响,本研究利用哀牢山亚热带森林生态系统研究站太阳辐射观测数据,对林外草地、林冠上的太阳辐射平衡各分量的年、季节变化特征进行了分析.结果表明:森林辐射的季节变化因随植被的变化而与林外草地辐射有所差异.森林有效辐射占总辐射的比率、反射率均低于林外草地,导致净辐射占总辐射比率高于后者.与我国各地的辐射分配率相比,哀牢山亚热带常绿阔叶林的净辐射占总辐射比率较高,反射率较低.总辐射与相近纬度同植被类型的鼎湖山、鹤山相比,分别高207.7和357.5MJ·m-2,这对生长在海拔2200m以上、温凉潮湿环境下的亚热带常绿阔叶林来说,显得异常重要.     

黄山亚热带常绿阔叶林的群落特征

黄山是我国东部高山之一, 处于亚热带季风气候区, 属南北植物区系交替的过渡带, 是第四纪冰期动植物的避难所。其地带性植被为常绿阔叶林, 植被垂直分布明显, 是中国生物多样性保护优先区域, 也是世界文化与自然遗产地以及享誉全球的风景名胜区。2014年, 我们在黄山建立了10.24 ha的森林动态监测样地, 并完成了首次调查。本文从物种组成、区系特征、径级结构和空间分布格局等方面分析了样地中植物的群落特征。结果表明: 样地内有维管植物59科129属191种, 其中乔木层内胸径≥ 1 cm的木本植物46科97属153种; 热带性质的科、属分别占总科、属数的65.79%和45.36%, 温带性质的科、属分别占34.21%和51.55%。样地内珍稀濒危物种较多, 其中国家II级重点保护野生植物6种、《中国生物多样性红色名录——高等植物卷》中的近危物种7种、《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录II物种1种以及64种中国特有种, 这些物种具有较高的保护和研究价值。当取样面积小于2,150 m²时, 物种数随着面积的增加而急剧增加; 其后增加速率明显降低; 但大于57,950 m²时, 增加速率又略变大。稀有种69种, 占总树种数的45.10%。壳斗科和杜鹃花科的重要值占一半以上。建群种甜槠(Castanopsis eyrei)的重要值达26.25%, 其次分别为细齿叶柃(Eurya nitida) (7.63%)、马银花(Rhododendron ovatum) (7.60%)、马尾松(Pinus massoniana) (6.29%)和檵木(Loropetalum chinense) (4.83%)。样地平均胸径为4.10 cm, 小径木的数量占较大优势。乔木层可分为两个亚层, 甜槠在两个亚层的个体数量均最多, 马尾松数量也比较多。甜槠、细齿叶柃、马银花、马尾松等均呈较显著的聚集分布。     

江西亚热带常绿阔叶林的生态学特征

笔者对江西亚热带常绿阔叶林进行了广泛的实地考察,并对其有关的生态学特征进行了分析,得出如下结果: 1.外貌是由革质,单叶,小型叶为主的常绿中高位芽植物决定的; 2.具有明显的成层现象和复杂的层片结构。常绿高位芽植物层片占优势,也有少量落叶高位芽植物层片; 3.区系成分丰富而复杂,计有维管束植物110余科、370余属、2000余种,具有与澳洲、热带美洲、热带非洲、东南亚、北美所共有的植物区系100余属,与世界各地区联系广泛且密切; 4.种群多样性指数为2—4之间; 5.群落最小面积为900米~2,最少样点为12个; 6.群落类型多,被划分为7个群系组,26个群系。     

广东石门台亚热带典型常绿阔叶林和亚热带山顶矮林群落特征

为了研究亚热带典型常绿阔叶林和亚热带山顶矮林的物种组成和群落结构,在广东石门台国家自然保护区内分别建立了1 hm2亚热带典型常绿阔叶林样地和1 hm2亚热带山顶矮林样地,以样地内所有胸径（DBH）≥1 cm的乔木、灌木和藤本为研究对象,分析两种森林类型的物种组成、密度、径级和株高结构。结果显示：（1）两种森林的Srensen物种相似性指数为0.41,优势种不同,但优势科却较相似;其中,茶科和杜鹃花科在两种森林中所占比例较高;（2）亚热带典型常绿阔叶林的幼苗（1 cm≤DBH〈2.5 cm）和幼树（2.5 cm≤DBH〈12.5 cm）密度都显著小于亚热带山顶矮林,但两种森林的小树（12.5 cm≤DBH〈25 cm）和大树（DBH≥25 cm）密度均无显著差异;亚热带典型常绿阔叶林幼苗和大树的平均胸径都显著大于亚热带山顶矮林,而幼树的平均胸径则显著小于亚热带山顶矮林,小树的平均胸径无显著差异;亚热带典型常绿阔叶林中小树和大树的平均高度都显著大于亚热带山顶矮林,而幼苗的平均高度显著小于亚热带山顶矮林,幼树的平均高度无显著差异。综合分析表明,亚热带典型常绿阔叶林和亚热带山顶矮林的物种组成、密度、胸径和高度结构差异较大,亚热带典型常绿阔叶林群落稳定性强于亚热带山顶矮林。     

江西九连山常绿阔叶林主要树种叶建成消耗的比较

叶建成消耗（或叶构建消耗）是指构建单位质量（面积）叶片所需要的葡萄糖当量,是植物碳收获过程中必要的成本投资．反映植物在叶片水平上的能量和碳分配策略。基于热值、灰份含量、叶氮含量和比叶面积的测定,估算了江西九连山常绿阔叶林16个主要树种的叶建成消耗,分析比较了不同树种、不同叶寿命、比叶面积和冠层不同部位对叶建成消耗的影响。结果表明,热值组分的变化对单位质量叶建成消耗的影响最大;树种间单位质量叶建成消耗的差异不大（变化率仅3％～6％）,但其单位面积叶建成消耗则存在显著差异（变化率达27％～28％）;热值和单位质量叶建成消耗与比叶面积密切相关,而比叶面积随取样高度呈显著的降低趋势,最终导致热值及单位质量和单位面积的叶建成消耗均随取样高度呈显著的增加趋势。研究结果指出：（1）较高的叶建成消耗是由于植物叶片内含有较高能量投资的化学组分;（2）叶建成消耗和比叶面积随取样高度的变化综合反映了植物对光照和水分资源垂直梯度变化的可塑性适应。     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20公顷样地群落特征研究

 鼎湖山南亚热带常绿阔叶林是北回归线附近保存较完好的地带性植被,是在南亚热带季风湿润型气候条件下发育的植被类型,具有热带向亚热带的过渡性质,群落结构相对复杂,组成种类相对丰富。参照巴拿马巴洛科罗拉多岛（Barro Colorado Island, BCI） 50 hm²热带雨林样地的技术规范,采用中国森林生物多样性监测网络的统一调查研究方法,于2005年在鼎湖山南亚热带常绿阔叶林建立了20 hm² 固定监测样地,调查并鉴定了样方内胸径 （Diameter at breast height, DBH）大于1 cm的木本植物。首次调查结果表明,群落内共有木本植物210种,71 617个活的个体,分属于56科119属。从乔木区系的组成及其特点可以看出,其南亚热带的区系成分占绝对优势,并呈现出由亚热带向热带过渡的趋势。群落垂直结构复杂,地上成层现象较明显,乔木可分为3层,其中重要值最大的锥（Castanopsis chinensis）、木荷（Schima superba）和黄杞（Engelhardtia roxburghiana）均是乔木上层的优势种;中层是群落的主要层,由厚壳桂（Cryptocarya chinensis）、黄叶树（Xanthophyllum hainanense）和华润楠（Machilus chinensis）等中生和耐阴树种组成;下层成分较复杂,物种多样性高,不同地段的物种组成差异较大。样地内物种十分丰富,种-面积曲线拟合显示其物种数量接近于BCI。稀有种比例极高,有110种,占总物种数的52.38%,其中有45%的稀有种源于物种本身的特性,有20%源于区系交汇,人为或自然干扰造成的稀有种占30%以上。样地中所有个体的径级分布(以1 cm等级排列)明显呈倒“J"形,表示群落稳定与正常生长状态。根据对优势种径级结构的分布分析,将各树种的径级结构归纳为4种类型：1）峰型（中径级个体储备型）,此类物种为乔木上层优势种;2）倒“J"型 （正常型）,此类物种为乔木中层的优势种;3）类倒“J"型（偏正常型）,此类物种占据乔木的中、下层; 4）“L”型（灌木型）,此类物种分布于乔木下层和灌木层。点格局分析得出优势种在各个层上的绝大部分尺度都是聚集分布的,而不同径级的空间分布随物种的不同而呈现出明显的差异性,点格局显示了优势种在相同径级的分布（特别是DBH=10～40 cm）具有一定的空间互补性。对大径级（DBH＞40 cm）的504个个体进行空间分布格局分析,结果表明,所有这些个体随机分布于整个样地,但不同的物种在空间分布上存在一定的规律。     

亚热带常绿林不同冠层小枝叶面积-叶生物量关系研究

叶面积与叶生物量的关系对于理解植物叶片的碳收益和投资权衡策略具有重要意义。收益递减假说认为植物的叶面积与叶生物量成显著异速生长关系,其异速生长指数<1.0,但该假说是否适用于不同生活型(常绿与落叶)亚热带木本植物不同冠层高度(上下冠层)当年生小枝的叶片仍不清楚。以江西亚热带常绿阔叶林的69种常绿与落叶木本植物当年生小枝上的叶为研究对象,采用标准化主轴回归估计(standardized major axis estimation, SMA)方法检验不同冠层高度和生活型叶面积与叶生物量的异速生长关系。结果显示:(1)当年生小枝叶生物量在不同冠层高度和生活型的植物中无显著差异(P>0.05),叶面积在常绿和落叶植物中有显著差异(P<0.05),常绿和落叶植物的比叶重存在显著差异(P<0.05),而落叶植物的比叶重在不同冠层高度存在显著差异(P<0.05),同一冠层,常绿植物比叶重显著高于落叶植物(P<0.05);(2)69种植物的叶面积与叶生物量异速生长指数具有物种特异性,60.9%的物种叶面积与叶生物量呈等速生长关系;(3)不同冠层和生活型植物的叶面积与...     

哀牢山亚热带常绿阔叶林光合有效辐射的时空分布

光合有效辐射(PAR)是影响生态系统能量转化和物质生产的重要生态因子,对其时空格局的研究,有助于深入理解生态系统的生理生态因子变化和光合行为.本研究分析了2009年哀牢山亚热带常绿阔叶林生态系统PAR的时间与垂直分布特征及相互关系.结果表明,在日尺度上,PAR在进入冠层内部的过程中,其强度不断减弱;各层次PAR月总量的年变化不尽相同,冠层上在2月和1月分别达到最大值和最小值.冠层上的PAR( PAR1)的日均变化呈单峰曲线,冠层底部(PAR2)、乔木亚层( PAR3、PAR4)和灌木层(PAR5)则为不规则的单峰曲线;各层全年PAR总量分别为8824.98、682.20、403.09、216.62、208.52 mol·m-2.全年PAR2 -PAR5占PAR1的比率分别为7.73％ 、4.57％、2.45％和0.92％;雨季各层次PAR的平均值分别为干季的89.77％、89.34％、97.32％％、116.36％和115.09％.     

亚热带天然次生常绿阔叶林与杉木人工林土壤动物群落特征比较

调查了中亚热带会同林区毗邻的天然次生常绿阔叶林、一代杉木纯林和二代杉木纯林土壤动物群落特征．结果表明,采伐天然林,接着栽植杉木人工林后,土壤动物的多度和多样性均出现明显下降,而土壤动物的生物量和生产力却没有明显差别．杉木连栽对土壤动物的多度、多样性、生物量影响甚少,特别是杉木一、二代土壤动物的生产力接近相等．此项研究结果支持植被是影响土壤动物演替的一个主要原因,也暗示杉木长期连作对土壤动物群落的影响是一个非常缓慢的过程．     

南亚热带常绿阔叶林林隙形成方式及其特征的研究

分析了广东黑石顶自然保护区南亚热带常绿阔叶林林隙的形成方式及其特征．结果表明,在南亚热带常绿阔叶林中,由树木折干形成的林隙最为普遍,占５１．８６％,其次是由于掘根风倒而形成的,占３８．９８％．林隙大多由两株树木形成,平均每个林隙拥有形成木２．６３株．扩展林隙的大小多在１００～３００ｍ２之间,其中以２００～３００ｍ２者所占的面积比例最大,而以１００～２００ｍ２者所占的数量比例最大．冠空隙的大小多在１００ｍ２以下,其中以５０～１００ｍ２所占面积比例最大,而以５０ｍ２以下的所占数量比例最大．大部分林隙是在大约４０年前形成的,其中以１０年前形成的林隙最多．林隙形成木分布最多的径级在２０～３０ｃｍ之间,高度在２０～３０ｍ之间．每株形成木所能形成的扩展林隙面积为７２．９４ｍ２,冠空隙面积为２５．０６ｍ２．     

耕作方式对绿洲灌区农田土壤有机碳及其分布的影响

依托自2005年开始的田间定位试验,分析了传统平作(CT)、垄作沟灌(FRB)、固定道垄作(PRB)和固定道平作(ZT)4种耕作方式下绿洲灌区农田0～90 cm土层中土壤总有机碳(TOC)、颗粒态有机碳(POC)含量和微生物生物量碳(SMBC)及其分布特征.结果表明: 4种耕作方式下土壤TOC、POC和SMBC在土壤剖面中的垂直分布特征相似,有机碳含量随着土层深度的增加而递减,且处理之间差异逐渐减小.PRB可显著提高TOC、POC含量和SMBC,不同耕作方式下各土层有机碳含量表现为PRB>ZT>FRB>CT.与CT相比,0～10 cm土层中PRB、ZT和FRB处理TOC含量分别增加11.1%～24.8%、9.1%～18.7%和7.8%～8.2%,POC含量分别增加24.1%～26.5%、17.3%～18.7%和-8.2%～10.8%,SMBC分别增加20.5%～28.3%、10.4%～15.2%和3.5%～3.7%.TOC对POC具有明显促进作用.PRB能显著增加土壤POC分配比例,增加有机碳积累.     

不同季节亚热带常绿阔叶林6个树种凋落叶钙、镁、锰的释放特征

采用凋落物分解袋法,研究了亚热带常绿阔叶林区马尾松、柳杉、杉木、香樟、红椿、麻栎6个典型树种凋落叶的Ca、Mg、Mn在第一个分解年不同雨热季节的释放特征.结果表明：经历1年的分解,6种凋落叶Ca、Mg、Mn释放率分别为-13.8%～92.3%、4.0%～64.8%和41.6%～81.1%.马尾松和香樟凋落叶Ca释放动态呈现富集-释放模式,其余4种凋落叶整体上呈现释放的模式;香樟凋落叶Mg释放动态呈现富集-释放模式,其余5种凋落叶呈现直接释放模式;柳杉和红椿凋落叶Mn释放动态呈现富集-释放模式,其余4种凋落叶呈现直接释放模式.凋落叶Ca、Mg、Mn的释放明显受到季节性降雨的影响,且因凋落叶种类不同而有差异.Ca、Mg、Mn在雨季的释放率和释放量均高于旱季.初始养分含量和降雨量是影响凋落物分解过程元素释放的重要因子.     

氮磷添加对亚热带常绿阔叶林土壤微生物群落特征的影响

为了探讨氮磷添加对土壤微生物特点的影响,选择安徽省池州仙寓山常绿阔叶老龄林,设定了4个水平的氮磷添加试验,即对照(CK,0 kg N/hm~2)、低氮(LN,50 kg N/hm~2)、高氮(HN,100 kg N/hm~2)、高氮+磷(HN+P,100 kg N/hm~2+50 kg P/hm~2)。利用氯仿熏蒸法和Biolog微平板技术,分析不同水平氮磷添加对不同土层(0-10 cm、10-20 cm和20-30 cm)土壤微生物生物量C(MBC)、N(MBN)和微生物群落功能多样性的影响。结果表明:MBC、MBN随土层加深而降低,且差异性极显著,MBC与MBC/MBN比在氮磷添加后均表现出显著性差异;土壤微生物群落的代谢活性随土层加深而降低,HN与LN处理的土壤微生物活性最高;Mc Intosh、Shannon和Simpson多样性指数在不同土层和不同N、P添加水平上都存在差异,表层土壤微生物多样性指数差异性较为显著。土壤微生物对羧酸类、氨基酸类和碳水类碳源利用率最高;主成分分析显示不同土层的土壤微生物碳源利用上有明显的变化,表层土壤微生物碳源利用在不同N、P添加水平上有明显的空间变异性,其他土层分布较为集中,空间差异性主要表现在对碳水类与羧酸类碳源的利用上。土层与氮、磷添加剂量对土壤微生物生物量C、N及功能多样性都有显著影响,其中高氮处理对表层土壤微生物影响最大。     

氮磷添加对亚热带常绿阔叶林土壤氮素矿化的影响

设计了2种处理(即氮添加,100 kg N·hm-2·a-1;氮磷添加,100 kgN·hm-2·a-1+50kgP·hm-2·a-1),研究了氮磷添加对亚热带北部常绿阔叶林土壤无机氮和氮素矿化的影响.结果表明,不同处理0 ～ 10 cm和10 ～ 20 cm土层无机氮(铵态氮+硝态氮)含量年平均值分别为:对照7.27和6.80 mg·kg-1、氮添加13.94和8.92 mg·kg-1、氮磷添加11.20和7.13 mg·kg-1,其中铵态氮分别占90.66％和91.15％、65.78％和72.85％、84.64％和85.08％.不同处理0～10 cm和10 ～20 cm土层的净氨化、净硝化和净氮矿化速率具有相似的季节性变化规律,即夏季氮素净转化速率最高,冬季氮素净转化速率最低,春季和秋季氮素净转化速率有一定差异,但不显著.研究表明,养分添加使土壤年平均净氮矿化速率下降,氮添加使土壤硝化速率下降,氨化速率上升;而氮磷添加使硝化速率上升,氨化速率下降.养分添加对森林生态系统的氮动态影响效应尚需长期定位观测.     

亚热带常绿阔叶林89种木本植物一级根直径的变异

细根直径变异是根系形态变化的常见形式, 对细根变异研究具有重要意义。为了揭示亚热带天然常绿阔叶林一级根直径变异特征, 该研究选取福建省建瓯市万木林自然保护区天然常绿阔叶林的89种木本植物进行研究。每个树种选取胸径或地径相近的3株, 用完整土块法进行根系取样, 用根序法对根系进行分级。采用单因素方差分析分别检验叶片习性(常绿、落叶树种)、生长型(乔木、小乔木或灌木、灌木)和主要科之间一级根直径的差异; 通过计算Blomberg’s K值以检验系统发育信号; 利用线性回归方法, 分析科水平的分化时间与一级根直径的相关性。结果显示: 1)亚热带常绿阔叶林一级根直径变异系数为23%; 2)常绿树种与落叶树种一级根直径没有显著差异, 但灌木一级根直径显著小于小乔木或灌木、乔木; 3)一级根直径系统发育信号不显著, 科水平分化时间与一级根直径呈正相关关系。研究结果表明, 亚热带天然常绿阔叶林木本植物一级根直径变异受系统发育影响较小, 但受生长型影响, 表现为一定的趋同适应。     

古田山亚热带常绿阔叶林树皮厚度的变异特征

树皮是木本植物茎干最外层结构,具有保护茎干、养分储存与运输等重要作用。因此,树皮厚度是一项非常重要的功能性状,其变异不仅影响树皮的各种生态功能,还能影响群落构建与物种共存。然而,以往对树皮厚度的研究集中于火灾易发生态系统,对火灾不易发生的亚热带常绿阔叶林的研究仍较缺乏。测量了古田山国家级自然保护区亚热带常绿阔叶林内树种的树皮厚度,并检验了总树皮厚度、内树皮厚度与外树皮厚度在各分类群间以及功能群间的差异。结果发现：1）39个树种807个个体的总树皮厚度、内树皮厚度与外树皮厚度均值分别为1.90 mm、1.38 mm和0.54 mm。漆树科（Anacardiaceae）、杨梅科（Myricaceae）以及亚热带常绿阔叶林代表类群壳斗科（Fagaceae）、山茶科（Theaceae）的树皮厚度较大。短柄枹（Quercus serrata）、木荷（Schima superba）、小叶青冈（Cyclobalanopsis myrsinifolia）等树种的树皮厚度较大。2）种间、科间的各树皮厚度差异均显著。不同功能类群间,乔木类群的各树皮厚度均较灌木类群大,常绿类群的各树皮厚度均较落叶类群大（内树皮厚度除外）。本次研究结果表明,相对于火灾易发生态系统中的树皮厚度,古田山亚热带常绿阔叶林群落内的树皮厚度相对较薄,表明这些森林树种对当地湿润气候的适应性。同时,树皮厚度在各种分类水平与功能群水平间的显著变异,反映了群落内不同生态策略的共存。     

哀牢山亚热带常绿阔叶林内外地温分布特征

地温是森林气候重要的环境因素之一,与植物生长密切相关,对地温的深入研究有助于揭示森林生态系统功能和评估森林环境效益。本文利用哀牢山亚热带常绿阔叶林林内和林外旷地(气象站)地温数据,分析发现:哀牢山亚热带常绿阔叶林林内外的地温均呈单峰型日变化,与林外相比,林内地温具有明显日变化的深度较浅(仅在20cm深度以上);林内平均地温具有显著日变化的深度在春季和秋季(20cm)要大于夏季和冬季(15cm);与林外相比,林内各层地温均小于同层的林外地温,并且林内地温的日变幅和年变幅也小于同深度的林外地温。总体来看,林外地温的年变幅和日变幅大于林内。     

演替研究在常绿阔叶林抚育和恢复上的应用

以浙江天童国家森林公园常绿阔叶林动态过程为例,比较研究了常绿阔叶林演替系列主要树种白栎（Quercus fabri）、马尾松（Pinus massoniana）、苦槠（Castanopsis sclerophylla）、石栎（Lithocarpus glaber）、木荷（Schima superba）和栲树（C.fargesii）的群落生态学特征、种群生态学特征和生理生态学特性。阐明了常绿阔叶林演替系列间的相互更替过程;探讨了主要优势种群的植株结构及其更新能力的演变规律;揭示了演替系列群落主要优势种相互更替的原因。