林隙干扰对森林生态系统的影响

林隙干扰通过改变森林微生境异质性和群落演替进程,对森林物种组成、林分结构和系统功能产生重要影响。本研究评述了有关林隙干扰对森林生态系统影响的最新研究进展,从物种生物学特性和环境因素两个方面分析了林隙干扰对森林物种组成变化的影响规律,基于群落组件和群落架构阐述了林隙干扰对森林结构的作用关系,梳理了林隙干扰对森林生态系统功能的影响机制。基于已有研究的分析和目前森林生态系统经营亟需解决的问题,提出未来研究所需关注的重点领域和问题: 林隙面积阈值确定方法;林隙闭合机制;林隙干扰对森林生态系统过程的影响;林隙干扰与森林生产力的关系。林隙干扰在促进物种更新和提升森林结构复杂性等方面具有优势,因此本研究可为我国低产低效人工林改造提供科学依据。     

林窗干扰与森林群落演替

林窗干扰是影响森林群落演替的一个重要因素。该文从林窗干扰和森林群落演替理论及林窗对森林群落微环境、植物入侵和定居、群落结构、群落演替的影响等方面简要介绍了当前国内外有关林窗干扰与森林群落演替的研究现状和研究前景。     

干扰对动物传播森林植物种子有效性影响的研究进展

干扰在森林生态系统中普遍存在,并影响森林的更新和演替.动物传播种子是种子更新的必经阶段,其对森林干扰的响应在一定程度上能够预测未来的森林群落组成和结构变化,对于明确森林演替方向具有重要意义.本文论述了森林干扰对动物传播种子有效性(包括动物传播种子的数量和质量)影响研究的生态学意义,全面揭示了自然干扰(火干扰、林窗干扰等)和人为干扰(生境破碎化、狩猎、采伐等)对动物传播种子数量、传播距离以及传播后幼苗更新影响的研究进展,指出干扰通过影响动物种群动态,进而造成动物传播种子数量发生了改变,动物传播种子的距离对干扰的响应基本表现出轻微负相关;干扰对传播后幼苗更新的影响结果因干扰类型的不同而复杂多变,干扰迹地环境因子的变化也影响着传播后的种子萌发和幼苗更新.干扰对动物传播种子有效性影响研究中存在的问题,主要表现为火干扰迹地恢复过程、增益性的干扰(如抚育、间伐、林窗)等对种子传播有效性影响研究的匮乏,以及忽略了温带森林内的干扰对动物传播种子的影响等.今后,应开展干扰对种子传播有效性的长期研究;对于干扰多发地带的森林,应高度重视增益性干扰影响动物传播植物种子的研究.     

洪水漫溢对林窗微环境时空差异的影响——以塔里木河中游荒漠河岸林为例

林窗是森林生态系统中普遍存在的干扰形式。探究洪水漫溢对林窗内部微环境时空异质性的影响,对揭示荒漠河岸林物种多样性变化及其更新特征具有重要意义。在塔里木河中游非洪水和洪水漫溢区各选取一个大小相似的林窗样地,并使用便携式气象监测仪对林窗内不同方位的空气温湿度进行监测,对比分析不同水淹条件下林窗内微环境的时空分布差异,为深入探索荒漠河岸林植被更新机制奠定基础。结果表明：（1）非洪水漫溢区和洪水漫溢区林窗内空气温度均呈现先上升后下降的变化趋势,空气湿度均呈现先下降后上升的变化趋势,且同一个样地中温度与湿度之间存在明显的负相关关系,而洪水漫溢改变了森林微环境,使林窗内湿度升高,温度下降。（2）非洪水漫溢区和洪水漫溢区林窗内不同方位温度分布差异较小,洪水漫溢对温度变化影响不大;两个样地林窗内湿度变化过程较为复杂,差异明显,洪水漫溢区湿度变化梯度更为密集。（3）非洪水漫溢区和洪水漫溢区林窗内温度差界限明显,西南方向温度差较小,中心位置温度差最大,洪水漫溢并未改变不同方位温度变化趋势;湿度差以中心偏北方向较大,其中非洪水漫溢区湿度差在西北方向较小,而洪水漫溢区湿度差最小值出现在西南方向。研究结果表示荒漠河岸林林窗微环境时空差异具有干旱区独特性,同时阐明了林窗微环境对洪水漫溢的响应,为深入研究林窗干扰对荒漠河岸林更新与演替提供了科学依据。     

热带次生林森窗平均气温空间分布特征的初步分析

森林群落演替更新作为生态学研究的核心问题 ,一直是研究热点 ,而群落演替更新的重要生态动力乃是自然或人为的干扰。国内外关于大尺度干扰对不同森林类型演替更新已有较详细的研究 ;从 2 0世纪 80年代初开始 ,小尺度的林窗干扰开始受到广泛重视。由于林窗是群落演替的起始地 ,其大小和环境变化程度决定了林窗发展的方向和速度 ,并且林窗的更新状况直接影响到顶级森林的结构、种类组成和种群动态。对于世界范围内的各种森林类型的更新和演替均有重要作用 [17] ,而在热带雨林中的作用更加显著和重要[15] ,因此 ,国外学者十分重视林窗的研究。…     

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。     

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。     

干扰对生态系统多功能性的影响研究进展

干扰作为生态系统中的一种固有属性,在部分生态系统中已严重影响到了该地区生态系统平衡。生态系统多功能性作为衡量生态系统的一个综合指标,能够同时反映生态系统的整体功能。随着干扰活动的不断变化,干扰对生态系统的影响也受到社会各界广泛关注,针对干扰对生态系统多功能性的研究也在不断增加,但由于对干扰对生态系统多功能性的影响还缺乏系统总结,因此本文从概念进展、量化指标、测度方法、影响因子四个方面论述生态系统多功能性的研究现状,结合干扰对生态系统多功能性的研究,对比分析其研究进展,以期为今后生态系统多功能性的研究提供参考。针对目前森林生态系统多功能性研究存在的问题,今后的相关研究应从以下三点实现突破:(1)生态系统多功能性的应用性研究;(2)评估各生态系统功能之间的相互作用对生态系统多功能性的影响研究;(3)干扰对生态系统多功能性影响的机制性研究。以期为进一步探索干扰对生态系统多功能性的影响机制研究提供借鉴,以推动该领域的发展。     

林窗模型及其在全球气候变化研究中的应用

林窗模型是基于个体的广泛应用于森林长期动态变化的模拟与预测的模型,是研究森林生态系统对气候变化响应的有效工具。本文把林窗模型的发展与演变过程概括为3个阶段:萌芽阶段、飞速发展阶段和提高阶段;展望了林窗模型的未来发展趋势;简要阐述了在全球气候变化背景下应用模型研究森林与气候间关系的可行性与必要性;对国际上相关的研究热点和前沿问题进行了探讨;综述了国内的研究现状,指出国内林窗模型的预测研究应以改进现有模型、构建新模型、耦合多模型作为未来的发展方向。     

气候变化对森林演替的影响

森林演替是森林生态动力源驱动下森林再生的生态学过程,自20世纪初建立群落演替理论以来,演替研究成为生态学研究中的热点．客观准确地认识森林演替规律,研究森林演替动力学机理及其模型,是科学管理森林生态系统的需要;对于天然林保护工程与森林植被的恢复重建,具有重要的理论与实际意义．干扰是森林循环的驱动力,导致森林生态系统时空异质性,是更新格局和生态学过程的主要影响因素．它可改变资源的有效性,干扰导致的林隙是森林循环的起点．回顾了目前演替研究的几种方法,即马尔科夫模型、林窗模型(GAP)、陆地生物圈模型(BIOME)和非线性演替模式．介绍了气候变化对森林演替的影响;并在已有成果的基础上,提出了目前研究存在的问题及未来的发展方向．     

A landscape‐based approach for assessing spatiotemporal impacts of forest biomass‐based electricity generation on the age structure of surrounding forest plantations in the Southern United States

Forest plantations support several ecosystem services including biodiversity conservation. Establishment of a forest biomass‐based industry could significantly change the age structure of forest plantations located in its vicinity and thus, could lead to a possible loss of biodiversity. Therefore, this study assesses spatiotemporal impacts of a forest biomass‐based power plant on the age structure of surrounding forest plantations at landscape level. A cellular automata approach was adopted and interactions between economic objectives of forest landowners and a power plant owner punctuated by forest growth and management characteristics were considered. These spatiotemporal impacts were jointly assessed for four separate scenarios and four different power plant capacities using appropriate landscape‐level indices. Slash pine (Pinus elliotti L.) was selected as a representative species. Results indicate that the age structure of surrounding forest plantations continuously fluctuates with respect to each year of power plant operation. However, the age structure, once disturbed, never becomes comparable to the original age structure. We also found that the mature plantations were harvested during early years of power plant operation and were never observed again for the remaining years of power plant operation. This was particularly true for high capacity power plants. Similarly, high value of selected spatial index at the end of power plant life for a high capacity power plant relative to the original low value of the same index indicates aggregation of remaining plantation ages at landscape level. Establishment of low capacity forest biomass‐based power plants and adoption of an integrated regional level planning approach could help in maintaining original age structure characteristics of surrounding forest plantations to a large extent. This might help in sustaining various ecosystem services including biodiversity conservation obtained from forest plantations in a long run.     

外生菌根菌与森林树木的相互关系

生态系统的每个过程都伴随着各种微生物的活动,其中最重要的功能群之一是菌根真菌(菌根菌)。一般认为,菌根菌是自然界多数植物生存最基本的组成部分,陆地上约90％以上的高等植物都具有菌根菌。这些菌类的菌丝体与植物根系结合形成菌根,使植物生长成为可能,使不同种类植物的根系联在一起。根据菌根菌入侵植物根系的方式及菌根的形态特征,菌根可分为外生菌根、内生菌根和内外生菌根3组共7种类型。外生菌根主要出现在松科、桦木科、壳斗科等树种的森林生态系统中,在根系表面形成菌丝鞘,部分菌丝进入根系皮层细胞间隙形成哈氏网表面。菌根菌剂在森林经营中得到广泛地应用。外生菌根菌对森林树木的作用可归纳为：1)促进造林或育苗成活与生长;2)提高森林生态系统中植物的多样性、稳定性和生产力;3)对森林生态系统的综合效应,主要表现在增加植物一土壤联结,改善土壤结构,促进土壤微生物,增强植物器官的功能;4)抗拮植物根部病害病原菌等。树木与菌根菌相互关系研究主要包括：1)菌根共生的机理;2)菌根菌在退化森林生态系统恢复与改造中的作用;3)菌根菌的分布格局与森林生态系统服务功能的关系;4)菌根菌对森林生态系统的综合效应,如菌根菌与森林植物群落结构、物种多样性以及森林系统稳定性和生产力的研究。     

武夷山自然保护区郁闭稳定甜槠林与人为干扰甜槠林物种多样性比较 李

 研究了武夷山自然保护区郁闭稳定甜槠林与人为干扰甜槠林的物种多样性,分别利用物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度和Simpson指数作了比较。结果表明郁闭稳定甜槠林的物种丰富度为11.3704,Shannon-Wiener指数为3.9404,均匀度为63.05％,Simpson指数为6.3740;人为干扰后的甜槠林的各项物种多样性指数值远比郁闭林高,分别为20.0479、5.5431、78.44％、21.7163,其中灌木层与草本层所起的作用较大。利用群落优势度(C)衡量了两个群落的稳定性,表明郁闭林的群落优势度远高于人为干扰林。而受到干扰的群落,阳性种入侵,阴性高大乔木待恢复,中等树木和幼苗尚存。演替过程中,群落物种多样性的增加是生态系统对外界轻度干扰的一种适应,是恢复生态系统稳定性的一种对策。     

武夷山自然保护区郁闭稳定甜槠林与人为干扰甜槠林物种多样性比较

 研究了武夷山自然保护区郁闭稳定甜槠林与人为干扰甜槠林的物种多样性,分别利用物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度和Simpson指数作了比较。结果表明郁闭稳定甜槠林的物种丰富度为11.3704,Shannon-Wiener指数为3.9404,均匀度为63.05％,Simpson指数为6.3740;人为干扰后的甜槠林的各项物种多样性指数值远比郁闭林高,分别为20.0479、5.5431、78.44％、21.7163,其中灌木层与草本层所起的作用较大。利用群落优势度(C)衡量了两个群落的稳定性,表明郁闭林的群落优势度远高于人为干扰林。而受到干扰的群落,阳性种入侵,阴性高大乔木待恢复,中等树木和幼苗尚存。演替过程中,群落物种多样性的增加是生态系统对外界轻度干扰的一种适应,是恢复生态系统稳定性的一种对策。     

The potential of paleoecology for functional forest restoration planning: lessons from Late Holocene Italian pollen records

We describe forest landscape transformations during the last two millennia in the Italian peninsula by analyzing local (Rieti basin – Lago Lungo) and regional (RF93-30 Adriatic Sea) sediment cores. We identify a dynamic forest ecosystem through paleoecologic reconstruction and consider potential interventions for effective restoration of the most ancient, least disturbed forest ecosystem. The most degraded ecosystems in consequence of human activities were hygrophilous (wet) and mesic forests. In the Rieti Basin, degraded forest ecosystems on mountain slopes are undergoing some degree of forest succession and have less need of restoration. However, management plans for biodiversity, ecosystem services and resources conservation are needed to achieve more sustainable development. In Rieti, the paleoecological investigation revealed a dramatic decrease of deciduous wet and mesic tree taxa through time due to human landscape transformation. The starting point for restoration of a Mediterranean forest ecosystem that preserves natural biodiversity and associated ecosystem services requires recreating some portion of the floodplain wetland ecological niche. Once floodplain forest ecological niche has been recreated, the original ecosystem composed of Alnus, Fraxinus excelsior, Tilia spp., Carpinus betulus and Acer spp., all species which today are rare, should be planted on the basis of microsite characteristics and tree autoecology.     

林窗大小对马尾松林下3种更新草本植物N、P化学计量研究

林窗大小与植物计量化学的耦合关系是林分管理的基础,马尾松人工林相关研究尚欠缺。本文以宜宾高县来复镇41 a生马尾松（Pinus massoniana）人工林为研究对象,设置8个梯度不同大小林窗（CK：0 m²、G1：100 m²、G2：225 m²、G3：400 m²、G4：625 m²、G5：900 m²、G6：1 225 m²、G7：1 600 m²）,通过调查,选取自然更新优势草本铁芒萁（Dicranopteris dichotoma）、芒（Miscanthus sinensis）和皱叶狗尾草（Setaria plicata）进行叶片N,P生态化学计量特征探究。结果发现：研究区优势草本叶片平均N含量为15.25 mg·g^-1,P含量为1.19 mg·g^-1,更新植物受限元素主要为N元素;随林窗面积增大,林内光照强度、温度和湿度均显著增加,优势草本叶片N、P含量受林窗大小显著影响,各物种P含量随林窗面积增大呈降低趋势;不同物种N含量随林窗大小改变的变化规律不同,芒萁N含量随林窗面积增大而显著下降,芒和皱叶狗尾草随林窗面积增大N含量显著增加;在叶片N、P化学计量水平上,芒萁的最适林窗面积为100~225 m²,芒和皱叶狗尾草最适林窗面积为1 225~1 600 m²。上述结果说明通过调整林窗来进行近自然改造和森林抚育等措施,能够促进人工林内养分循环,有利于提高马尾松人工林生态系统生产力。     

植物病原菌在森林动态中的作用

植物病原菌作为森林生态系统的重要组成成分及调控因子之一,在森林动态中扮演着重要的角色。植物病原菌通过侵染过程导致寄主植物的幼苗及成熟个体死亡、成熟个体的种子量降低或不实,或造成植物个体或群落中不同物种不同程度的病害,影响它们之间的营养竞争,从而导致群落结构、物种及个体数量的变化。感染散布前、后的种子和土壤种子库中的种子,以及由种子萌发产生的幼苗,它们的存活率降低,进而影响森林中的种子散布、幼苗更新与增补格局。在天然林中,先锋树种比顶极树种对病原菌更敏感,群落演替的早期阶段对病原菌比较敏感。植物病原菌主要通过密度依赖机制造成森林树种不同的死亡格局,从而参与森林的动态过程。     

Leaf-cutting ants negatively impact the regeneration of the Caatinga dry forest across abandoned pastures

The mechanisms affecting forest regeneration in human-modified landscapes are attracting increasing attention as tropical forests have been recognized as key habitats for biodiversity conservation, provision of ecosystem services, and human well-being. Here we investigate the effect of the leaf-cutting ants (LCA) Atta opaciceps on regenerating plant assemblages in Caatinga dry forest. Our study encompassed 15 Atta opaciceps colonies located in landscape patches with a gradient of forest cover from 8.7% to 87.8%, where we monitored regenerating individuals (seedlings and saplings of woody and herbaceous plants) in different habitats (nests, foraging areas, and control areas) over one year. We recorded 2,977 regenerating plant individuals, distributed among 55 species from 23 families. Herbaceous plants represented 82.1% and 58.2% of the total number of individuals and species, respectively. Species richness of both the whole and herbaceous plant assemblages increased along the forest cover gradient, but without difference between the habitats. Total plant abundance was highest in control areas followed by foraging areas and nests and this pattern held for both woody and herbaceous plants. Although forest cover did not influence the abundance of herbaceous plants and the whole plant assemblage, it positively affects woody plant abundance across control areas. Forest cover and habitat changed species composition of both the entire regenerating and the herbaceous assemblages. These results together indicate that LCA negatively impact regenerating plant assemblages, particularly in those sites with increased forest cover. As LCA proliferate in human-modified landscapes, they may prevent plant regeneration of disturbed areas.     

Acridids as indicators of disturbance in dry deciduous forest of West Bengal in India

Acridid communities are sensitive to anthropogenic disturbance and the community structure of acridids plays vital role in functioning the forest ecosystem. They are potentially useful bioindicators for conservation planning and habitat disturbances. Acridid assemblages of three different habitat types based on degree of disturbance as follows five natural sites, five moderately disturbed sites and five highly disturbed sites in Chaupahari forest, West Bengal, India were studied. Diversity, abundance, equitability and species richness of acridid were observed in respect to undisturbed and disturbed habitats. The species richness and diversity of the sites tracked the intensity of disturbance, the greatest value being associated with the natural site followed by the moderately disturbed site and highly disturbed site. The highest species richness and diversity index indicate the suitable habitat for acridid population. Statistical analysis infers that different species show different behavior and the sites are also different in relation to different habitat types.