四川缙云山森林群落林窗边缘效应的研究

 本文运用Shannon—Wiener物种多样性指数、Simpson生态优势度指标以及边缘效应强度指数,对缙云山亚热带森林群落林窗的边缘效应现象进行了初步研究。29个林窗样地不同部位上述指标的测定表明用物种多样性指数拟合边缘效应测度通式,缙云山亚热带森林群落林窗的边缘效应强度值为1—3左右;而用生态优势度值拟合边缘效应强度测式,则上述边缘效应强度值为0.1一1.2左右。研究表明林窗边缘区由于边缘效应的作用有增大物种多样性的趋势。而林窗面积、所处坡向以及林窗所在的森林群落类型,都对处于不同发育阶段的林窗的边缘效应强度具有影响。在此基础上,本文对林窗边缘效应强度的变化规律、效应性质、测定意义以及对森林营造和优化管理上的作用进行了一定探讨。     

林窗对格氏栲天然林更新层物种多样性和稳定性的影响

采用物种多样性指数和改进的M.Godron稳定性法研究林窗干扰对格氏栲(Castanopsis kawakamii)自然保护区天然林更新层物种多样性和稳定性的影响.结果表明:林窗干扰改善了微环境,表现在林窗和林下乔灌层树种重要值和多样性存在差异.林窗乔木层中丰富度指数R、优势度指数D、Shannon-Wiener指数H、均优多指数Z均高于林下,均匀度指数Js和群落优势度指数C低于林下;灌木层中R、D、H、Js、Z指数均高于林下,群落优势度指数C低于林下,林窗物种多样性更为丰富,生态优势种不明显,群落向复杂化和均匀化方向发展.林窗与林下乔木层Jaccard相似性系数Cj、Sorenson相似性系数CS、Bray-Curtis指数CN相对较低,Morista-Horn指数CmH较高,林窗对树种更新具有促进作用;灌木层相似性系数Cj、Cs、CN、CmH均较高,物种组成基本一致.根据M.Godron稳定性原理拟合出稳定性模型,林窗和林下乔木层分别为对数模型与二次函数模型,林窗和林下灌木层最佳拟合模型均为对数模型.林窗乔木层植物处于稳定状态,林下乔木层植物不稳定;林窗和林下灌木层植物均处于稳定状态.林窗和林下乔木层树种中以桂北木姜子(Litsea subcoriacea)重要值最高,说明其在森林更新中占有重要地位,可能对格氏栲种群更新产生较大影响.林下乔木层中格氏栲重要值较低,格氏栲更新存在困难,而林窗干扰促进了格氏栲的向上生长和重要值的提升,可有效实现格氏栲种群的更新和恢复.     

格氏栲天然林林窗植物物种多样性与系统发育多样性

林窗环境异质性导致群落物种多样性与系统发育多样性(phylogenetic diversity, PD)存在差异, 研究不同大小的林窗中群落的物种多样性与系统发育多样性有助于揭示林下生物多样性的形成及维持机制。本文以格氏栲(Castanopsis kawakamii)天然林为研究对象, 通过Pearson相关性分析与广义线性模型探讨了林窗内物种多样性与系统发育多样性间的相互关系及其环境影响因素。结果表明: (1)大林窗(面积 > 200 m²)植物种类及多度均高于中林窗(50 m² ≤ 面积 < 100 m²)、小林窗(30 m² ≤ 面积 < 50 m²)和非林窗(面积 = 100 m²)。大林窗群落系统发育结构趋于发散, 中、小林窗和非林窗群落系统发育结构受到生境过滤和竞争排斥综合作用。(2)群落系统发育多样性指数与物种丰富度(species richness, SR)、Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener指数均呈显著正相关, 这与林窗内稀有种种类组成多于优势种有关。(3)林窗面积对物种多样性存在显著正效应; 土壤全氮含量对系统发育多样性和系统发育结构存在显著正效应。林窗形成提高了格氏栲天然林群落物种多样性和系统发育多样性, 林窗面积与土壤全氮共同驱动了格氏栲天然林林窗物种多样性和系统发育多样性的变化。     

福建安曹下丰产杉木人工林林窗边缘效应的研究

根据福建安曹下杉木丰产林全林林窗样地调查资料,运用Shannon-Wiener物种多样性指数和Simpson生态优势度指数计算边缘效应强度指数。33个林窗的测定数据表明:用物种多样性指数测定的林窗边缘效应强度值ED为0.6-1.8,而用生态优势度值测定的边缘效应强度值Ec为0.3-3.4。人为干扰形成林窗与自然干扰形成的林窗边缘效应强度接近,边缘效应强度ED在250-300m2面积林窗内达最大值。边缘效应的作用有增大林窗边缘区物种多样性的趋势。     

荒漠木本植物种子萌发研究进展

总结了荒漠木本植物种子萌发研究方法、影响种子萌发的自身因素和外部生态因子.荒漠木本植物种子萌发研究方法大多局限于室内培养箱和气候室模拟发芽法.种子休眠是影响种子萌发的重要生理因素;荒漠木本植物种子大小、质量和色泽与种子成熟度及活力密切相关;种皮通透性差是种子萌发的重要障碍,一般通过磨砺、削切、预冷、化学试剂处理等降低或消除其影响;种子含水量与贮藏寿命和吸胀力密切相关.适宜温度是荒漠木本植物种子萌发的先决条件,变温促进萌发;水分是种子萌发的制约条件;光照并非是大多数荒漠木本植物种子萌发的必要条件;沙埋通过综合调控光、温和水而影响种子萌发;盐分胁迫显著抑制种子萌发.随着研究不断深入,应加强多因素影响及机理方面的研究.     

格氏栲林林窗自然干扰规律

通过对格氏栲(Gastanopsis kawakamii)林林窗自然干扰的基本规律的研究,得到了描述林窗干扰状况的一些重要特征。结果表明：格氏栲林中扩展林窗(EG)所占面积比例为34．46％,而实际林窗(CG)所占的面积比例为17．81％,干扰频率每年分别为0．69％和0．36％,林窗干扰返回间隔期为281a;EG的大小变化为63～1257m^2之间,平均为244m^2,而CG的大小变化为22～707m^2之间,平均为126m^2;形成林窗的主要方式是干中折断,比例占36．22％,其次为枯立,比例占32．28形;大多数的林窗是由1～5株形成木形成,3株形成木形成的林窗最多;大多数林窗是在前50a形成的,其中10～40a之前形成的林窗最多;林窗分布格局是均匀分布型的。林窗形成木主要由格氏栲、大叶乌饭(Vaccinium mandarinorum)、山胡椒(Lindera glauca)、狗骨柴(Tricalysia dubi)组成。林窗形成木的地径主要集中在60cm以下,地径20～60cm的主林层乔木形成林窗的比例较大。     

林窗对格氏栲天然林更新层物种生态位的影响

采用改进更新生态位宽度和更新生态位重叠模型分析林窗干扰对福建三明市格氏栲天然林更新层物种生态位的影响。结果表明:林窗中格氏栲更新生态宽度值大于林下,林窗在促进格氏栲更新过程中具有重要作用。林窗和林下更新生态位宽度最大的为桂北木姜子,其与格氏栲更新生态位重叠值也较大。林窗中的格氏栲与其它物种更新生态位重叠值低于0.6,林窗微生境的异质性导致格氏栲与其它树种间对资源的利用存在明显的共享趋势,促进了物种间共存。林下的格氏栲与木荷、木荚红豆和短尾越桔的更新生态位重叠值均高于0.6,格氏栲与这些物种相互争夺资源与空间,种间竞争较强。格氏栲天然林未来树种组成中,主要由桂北木姜子、木荷、矩圆叶鼠刺与格氏栲等组成的混交群落,整个群落正向物种组成多样化的方向演变。     

格氏栲天然林林窗和林下种子散布及幼苗更新研究

以格氏栲(Castanopsis kawakamii)天然林为研究对象,探讨了林窗和林下格氏栲种子雨、种子库的分布特征及幼苗更新状况。结果表明:林窗种子雨总量和完好种子密度高于林下,未成熟种子比例低于林下;林窗和林下种子雨高峰期掉落数量分别占种子雨总量的77.13%和74.5%;林窗种子库储量低于林下,种子库中以全食或捡拾种子比例最高,其中种子库储量垂直分布表现为枯落物层(约占2/3)>腐殖质层(0～5 cm)(约占1/3)>心土层(5～10 cm)(小于1%),以格氏栲种子占绝对优势;格氏栲从种子到幼苗的转化率低,林窗中格氏栲完好种子密度与幼苗密度均高于林下。林窗微生境提高了种子散布过程中格氏栲成熟种子的密度和比例,有利于促进格氏栲的幼苗更新,表明林窗在格氏栲种群恢复过程中扮演着重要角色。     

川西周公山柳杉人工林群落的边缘效应

为研究人工林群落的边缘效应特征, 本文以川西周公山森林公园的柳杉(Cryptomeria fortunei)人工林破碎化大斑块为对象, 以植株平均胸径、平均高度、平均密度、丰富度指数(D)和Shannon-Wiener指数(H)来综合衡量边缘效应深度。在实地踏查的基础上, 从林缘向林内(梯度1至梯度5)设置5条样带(宽度为10 m), 在每条样带中设置4个10 m × 10 m的小样方进行调查。结果表明: (1)从物种组成上看, 在总面积为2,000 m²的20个小样方中共记录到111个物种, 隶属于54科96属, 物种数从林缘至林内递减。(2)从群落结构上看, 乔木层的平均胸径从林缘至林内呈减小趋势, 平均密度则相反, 平均高度无显著变化; 灌木层的平均密度从林缘向林内减小, 平均高度无显著变化; 草本层的平均密度和平均高度均呈减小趋势。(3)从物种多样性上看, 总体上各层次的丰富度指数和Shannon-Wiener指数均从林缘向林内呈减小趋势, 其中灌木层和草本层的变化趋势最明显; 同时, 林内各梯度与梯度1 (林缘)的共有种和相似性系数从林缘向林内递减。(4)分析各项群落特征发现, 平均高度、平均密度和相似性系数的数值在梯度2向梯度3过渡时的起伏变化最明显, 推断本研究中柳杉人工林斑块的边缘深度可达林内20 m。     

格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落的数量分类

基于对群落22个样地的调查,以群落样地中乔木层树种的重要值为指标,采用纸条排队法、群落相似系数分类法、最近邻体法和组平均法对格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落进行数量分类。结果表明:4种分类结果基本相似,格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落样地可分为格氏栲群系、米槠群系、甜槠群系、刨花楠群系、沉水樟群系、观光木群系和闽楠群系等7个群系,并论述了各群系的群落学特征,各群系基本处于稳定的顶极阶段。     

格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落特征

在11000m²样地调查材料的基础上,分析了福建三明格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落的种类组成、乔木种群的重要值、群落外貌、物种多样性、水平结构和垂直结构特征。该群落计有维管植物223种,隶属于80个科159属,其中单种属占总属数的80.5%,包括藤本在内的高位芽植物占总种数的85.2%。重要值高的乔木种群是格氏栲、木荷、米槠、马尾松、刮槠和山黄皮。主要乔木种群均服从聚集分布。群落垂直结构复杂,可分为乔木层、灌木层和草本层。生活型谱和物种多样性指数介于南亚热带季风常绿阔叶林和中亚热带常绿阔叶林之间。     

格氏栲群落生态学研究——格氏栲林主要种群生态位的研究

采用定量分析方法,对格氏栲(Castanopsis kawakamii Hayata)自然保护区格氏栲林群落中11个主要种群进行了生态位研究.以群落组成类型:①格氏栲+马尾松+木荷+黄瑞木(Castanopsis kawakamii+Pinus massoniana+Schima superba+Adinandra millettii);②格氏栲+虎皮楠+木荷(Castanopsis kawakamii+Daphniphyllum oldhamii+Schima superba);③马尾松+木荷+格氏栲+石栎(Pinus massoniana+Schima superba+Castanopsis kawakamii+Lithocarpus glaber);④格氏栲+木荷+青冈(Castanopsis kawakamii+Schima superba+Cyclobalanopsis glauca);⑤格氏栲+马尾松+木荷(Castanopsis kawakamii+Pinus massoniana+Schima superba);⑥甜槠+格氏栲+木荷+米槠+乌饭(Castanopsis eyrei+Castanopsis kawakamii+Schima superba+Castanopsis carlesii+Vaccinium bracteatum),及海拔梯度(180～340m)综合为一维资源位,调查6个资源位,定量测定格氏栲林群落主要种群生态位宽度、生态位相似比例、生态位重叠,并分析各种群生态位的生态学意义.研究结果为进一步研究格氏栲林群落稳定性、演替、空间分布格局提供理论基础.     

珍稀濒危植物青钩栲种群数量特征研究

提出自适应种群增长新模型Ｓ＝ｅｘｐ（ａｌｎ＾２（１＋ｃｅ＾－ｒｔ）＋βｌｎ（１＋ｃｅ＾－ｅｔ）＋γ）,该模型包融了Ｌｏｇｉｓｔｉｃ模型、Ｓｍｉｔｈ模型、Ｇｏｍｐｅｒｔｚ模型、崔－Ｌａｗｓｏｎ模型、张－Ｌｏｇｉｓｔｉｃ模型和刘－Ｌｏｇｉｓｔｉｃ模型,运用遗传算法适应新模型进行参数估计,拟合青钩栲种群增长规律比其它种群增长模型更符合青钩栲群种的实际增长趋势,说明新模型具有一定的实用价值。     

不同起源格氏栲林分下土壤微生物生态分布的初步研究

本文研究了福建三明小湖天然起源和人工起源的格氏栲林下土壤微生物的生态分布。两种起源的格氏栲林下土壤微生物中细菌占绝对优势,人工林芽孢杆菌所占细菌总数比例远大于天然林;天然林微生物总数、细菌、真菌以及固氮菌等生理类群的数量均高于人工林,而且,随着坡位的下降表现为由低至高的递增趋势。青霉和木霉是土壤真菌的优势种属,链霉菌属中的白色类群和黄色类群构成了土壤放线菌的主要组分,但在天然林中的数量明显低于人工林。     

格氏栲幼苗叶绿素荧光和非结构性碳水化合物积累对种子散布位置的响应

植物种子从母树掉落形成土壤种子库时,凋落物或土壤是其最初接触的物理环境,种子所处位置(种子在凋落物上层、土壤表层或凋落物下层)影响了幼苗天然更新进程。模拟格氏栲种子在凋落物上层(种子下层铺垫2和4 cm凋落物)、土壤表层(无凋落物)及凋落物下层(种子上层覆盖2、4、6和8 cm凋落物)等3种不同散布位置,探讨种子散布位置对幼苗叶绿素荧光特性、非结构性碳水化合物、比叶面积、叶干物质含量和养分含量的影响。结果表明:不同散布位置的幼苗单位面积的叶氮含量与可溶性糖、非结构性碳水化合物含量呈显著正相关,与比叶面积呈显著负相关。适宜凋落物覆盖(2和4 cm)的幼苗通过提高叶绿素相对含量、可溶性糖含量、非结构性碳水化合物含量、叶干物质含量和单位面积的叶氮含量和叶磷含量,降低比叶面积等的资源获取策略来实现自身快速生长需求。无凋落物和深层凋落物覆盖(6和8 cm)的幼苗采取高单位重量的叶氮含量和比叶面积,低叶干物质含量和非结构性碳水化合物含量的资源保守型策略以截获更多有效光资源,进而弥补深层凋落物带来的郁闭环境,降低幼苗因“碳饥饿”而死亡的几率。下层铺垫凋落物的幼苗通过在叶片储藏淀粉,降低叶片光合组织消耗能量(低PSⅡ最大光化学效率)等维持幼苗生长。熵值法综合分析表明,浅层凋落物覆盖(2 cm)对格氏栲幼苗生长的促进作用最为显著,未来可通过调节天然林凋落物层厚度以促进格氏栲幼苗生长与更新。     

格氏栲自然保护区常绿阔叶林植物组成特征分析

本文在11000m²样地调查材料的基础上,分析了福建三明格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落的植物种类组成、分布区类型和物种多样性特点。结果显示,群落共计有维管植物223种,隶属于80个科159属,其中单种属占总属数的80.5%;地理成分复杂,具有中国15个种子植物属分布区类型中的12个,且以热带亚热带成分为主,其中泛热带分布属的比例最高,其次为热带亚洲分布属,温带成分占有一定比例;群落不同层次多样性指数由大到小的变化规律为:灌木层 >乔木层 >草本层;植物分布区类型与物种多样性指数的分析表明,该群落是介于南亚热带季风常绿阔叶林和中亚热带常绿阔叶林之间的过渡类型。     

井冈山自然保护区栲属群落物种多样性的研究

以井冈山栲属群落 1 5个样地调查资料为基础 ,研究了井冈山栲属群落的物种多样性特征。结果表明 :栲属群落物种多样性指数较高 ,各样地间多样性指数测值变幅不大 ;测度栲属群落物种多样性时 ,各种多样性指数基本表现出相同的趋势 ;总体来看 ,栲属群落物种多样性在群落不同层次的变化规律为 :灌木层 >乔木层 >草本层 ;各层次变化幅度从大到小的顺序为 :草本层 >乔木层 >灌木层 ;群落物种多样性没有表现出一个明显的随海拔高度的变化规律 ,这表明了井冈山栲属群落物种多样性的一致性 ;井冈山栲属群落物种多样性比中亚热带东部和福建龙栖山常绿阔叶林的物种样性指数高 ,这与井冈山的环境条件优越 ,群落保护较好 ,并可能与井冈山处于由南亚热带至中亚热带的过渡地带这一特殊的地理位置有关 ;人为因子的干扰对栲属群落的物种多样性有较大的影响。