缙云山针阔混交林更新层物种多样性林隙梯度变化初探

根据对缙云山针阔混交林群落更新层的样带调查数据,采用Margalef物种丰富度指数（R）、Simpson多样性指数（D）、Shannon-Wiener指数（H）、Pielou均匀度指数（J）及Alatolo均匀度指数（E）来研究更新层物种多样性的林隙梯度变化。结果表明：从非林隙到林隙中心,更新层物种多样性逐渐升高,即非林隙＜林隙边缘＜林隙近中心＜林隙中心;物种丰富度变化与其一致,而均匀度变化则表现为两端高中间低的现象;更新层物种多样性林隙梯度变化程度受林隙发育阶段的影响较大,随着林隙的发育,变化程度为早期林隙＞中期林隙＞晚期林隙。     

喀斯特森林林隙梯度物种多样性变化规律

采用Margalef物种丰富度指数(R1)、Shannon-Wiener指数(H′)及Pielou均匀度指数(J)来研究物种多样性的林隙梯度变化。结果表明:从林隙中心至非林隙林地的水平梯度上,林隙不同区域的种类组成存在较大差异,一些阳性树种如圆果化香等在林隙中心分布较多,青冈等耐荫性强的树种则在郁闭林下较为丰富,而中度耐荫种类如香叶树、大叶冬青等则集中分布在林隙近中心和林隙边缘处。从非林隙到林隙中心,物种丰富度逐渐升高,即非林隙<林隙边缘<林隙近中心<林隙中心;物种多样性的变化则总体呈中间高两头低的现象,均匀度的变化与其一致;物种多样性林隙梯度变化程度受林隙发育期和面积的影响较大,变化程度为早期林隙>中期林隙>晚期林隙,大林隙>中等林隙>小林隙,早期林隙和大林隙的边缘效应显著。     

白皮松林林隙物种组成动态及更新规律

研究了白皮松林林隙物种组成和种间关系在林隙发育的各个阶段的动态变化,并对林隙内主要树种的更新反应进行了探讨。结果表明,在发育阶段为前期、中前期、中后期和后期的序列上,林隙中乔木层优势度最大的物种分别是白皮松（Pinus bungeana）、辽东栎（Quercus wutaishanica）、山桃（Prunus davidiana）和侧柏（Platy-cladus orientalis）;灌木层优势种包括白莲蒿（Artemisia gmelinii）、胡枝子（Lespedeza bicolor）、薄皮木（Lepto-dermis oblonga）和狼牙刺（Sophora viciifolia）;草本层优势种包括大披针苔草（Carex lanceolata）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、紫菀（Aster tataricus）和荩草（Arthraxon hispidus）;非林隙林分的优势种不明显。在林隙发育过程中乔木层、灌木层、草本层的平均相似性系数为0.32、0.38和0.27。可见林隙发育过程中群落各层次的相似性系数由小到大顺序为：草本〈乔木〈灌木;草本植物随着林隙环境条件的改变而出现较大的消亡和更新,显示出较大的波动性;乔木的稳定性和连续性介于灌木和草本之间。依据林隙中树种幼苗、幼树Ⅰ和幼树Ⅱ的数量差异,可将林隙更新反应分为单峰型、双峰型、差异不明显3种,并分别以白皮松、辽东栎和油松（Pinus tabu-laeformis）为代表树种。     

闽北闽粤栲天然林林隙物种数量特征及更新规律分析

以福建省顺昌县的闽粤栲〔Castanopsis fissa(Champ.ex Benth.)Rehd.et Wils.〕天然林为研究对象,根据林隙面积(A)划定4个等级(A<50 m2、50 m2≤A<100 m2、100 m2≤A<150 m2和150 m2≤A<200 m2)的样地,并以非林隙样地为对照,对林隙和非林隙的乔木层、灌木层和灌草层中的物种分布、组成及生长状况进行调查和统计;在此基础上,对林隙和非林隙中主要物种的数量特征和更新响应规律进行比较分析.结果表明:闽粤栲天然林林隙和非林隙的乔木层分别有54和35种植物,共有种28种;灌木层分别有61和37种植物,共有种29种;灌草层分别有72和49种植物,共有种37种.从乔木层和灌木层各种类的重要值及灌草层各种类的密度看,林隙和非林隙中的优势种类均为闽粤栲和木荷(Schima superba Gardn.et Champ.)等,且林隙和非林隙间各优势种类的重要值差异不明显,其中,闽粤栲的重要值和密度均位居第一.从林隙和非林隙间各优势种类的重要值差值看,林隙的主要优势种类(如闽粤栲和木荷等)对林隙更新响应不明显,而其他种类对林隙则有强烈或中等的正、负更新响应,且在不同林层间有差异.从平均更新密度看,林隙面积对各优势树种的更新有一定影响,其中,林隙面积在150~200 m2时闽粤栲和丝栗栲(Castanopsis fargesii Franch.)的平均更新密度最大,林隙面积在100~150 m2时米槠〔Castanopsis carlesii(Hemsl.)Hay.〕、木荷、青冈〔Cyclobalanopsis glauca(Thunb.)Oerst.〕和黄毛润楠(Machilus chrysotricha H.W.Li)的平均更新密度最大,但在不同面积林隙间各树种的平均更新密度无显著差异(P=0.867).研究结果说明:在闽粤栲天然林中,对林隙更新响应不明显的种类较易成为林分的优势种或建群种,但林隙面积对树种的更新密度没有明显影响;从林隙到林冠的发育过程中,闽粤栲始终处于该林分的优势地位.     

西藏冷杉原始林林隙对草本植物和灌木树种多样性的影响

研究了西藏东南部亚高山原始冷杉林林隙对草本植物和灌木树种多样性的影响．结果表明,西藏东南部亚高山原始冷杉林林隙与非林隙林分内草本植物和灌木树种的种类组成、数量、密度和物种多样性均存在较大的差异．由于林隙内光照条件的改善,草本植物和灌木树种更加丰富;林隙内有喜光的草本植物和灌木,也有耐荫性较强的草本植物和灌木,而非林隙林分内仅有耐荫和较耐荫的草本植物和灌木;大部分林隙内的草本植物和灌木树种的物种多样性和均匀度大于非林隙林分;林隙内与非林隙林分的群落相似系数较小,表明林隙与非林隙林分草本植物和灌木群落组成存在差异．林隙大小在174．2～562．2m^2之间,群落相似系数与林隙大小无明显关联．林隙促进了草本植物和灌木树种的繁衍,在维持藏东南亚高山原始冷杉林的物种多样性方面起着重要作用．     

影响不同林型天然红松混交林林隙更新的土壤特征因子

采用野外调查、样品采集和统计分析等相结合的方法,对小兴安岭天然红松混交林3种不同林型(椴树红松混交林(TP)、枫桦红松混交林(BP)、云冷杉红松混交林(PAP))的林隙及其邻近郁闭林分的土壤特征因子和树木更新的相关性进行了研究,旨在阐明林隙土壤特征因子对树木更新的影响,从而为小兴安岭天然红松混交林植被更新、退化生态系统的恢复和可持续经营提供基础数据和实践参考。结果表明:郁闭林分土壤有机质、全氮质量分数显著高于3种不同林型的林隙。有效磷和速效钾含量在BP内与其他林型之间差异显著。3种林型林隙内p H值均略高于其郁闭林分,但与其差异均不显著。3种林型林隙内更新总密度、幼树更新密度与郁闭林分差异显著(P0.05),PAP林隙中更新总密度和幼树更新密度最高。BP林隙面积与更新密度相关不显著,乔木幼苗、幼树更新密度与有机质(r=-0.400,r=-0.475)、全氮均呈显著负相关(r=-0.519,r=-0.603)。TP林隙内全氮与乔木幼苗更新密度呈正相关(r=0.092),而与乔木幼树更新密度呈显著负相关(r=-0.585)。PAP林隙内全氮与乔木幼苗、幼树更新密度均呈负相关。郁闭林分幼苗更新密度分别与有机质、全氮、速效钾、p H值、脲酶和蛋白酶呈负相关。主成分分析表明,全氮是影响林隙和郁闭林分树木更新的关键因素。     

华北落叶松人工林林隙大小对其更新的影响

对关帝山华北落叶松人工林20个林隙的幼苗(高度<1 m)、幼树(高度≥1 m,胸径<5 cm)进行调查，分析4个面积林隙等级(<60 m²、60～120 m²、120～180 m²、≥180 m²)下华北落叶松幼苗和幼树的更新密度、生长指标和空间分布。结果表明：在不同面积的林隙等级中，幼苗、幼树的生长指标(基径、高度)和幼苗更新密度均在小林隙(14～60 m²)下最好，幼树更新密度在中林隙(60～120 m²)下最大，且同等级面积林隙下幼树密度均大于幼苗密度。华北落叶松幼苗、幼树在小林隙和中林隙下更新状况良好，大林隙(120～180 m²)和特大林隙(≥180 m²)则不利于华北落叶松更新。华北落叶松幼苗、幼树主要分布在林冠投影区域以及林冠空隙区域的边缘。通过补种或间伐等人工干扰手段将林隙面积控制在14～120 m²,可以促进华北落叶松的更新。     

茂兰喀斯特森林林隙的植物多样性与更新

喀斯特森林是一类特殊的森林生态系统,蕴藏着丰富的生物多样性。以贵州茂兰喀斯特森林为研究对象,比较分析了林隙和非林隙林分中主要树种的数量特征以及不同发育阶段林隙物种多样性和生活型构成的变化规律。结果如下：（1）林隙中的树种组成主要有云贵鹅耳枥(Carpinus pubescens)、圆叶乌桕(Sapium rotundifolium)、圆果化香(Platycarya longipes)、黄连木(Pistacia chinensis)、朴树(Celtis sinensis)等。非林隙林分中的树种组成主要有青冈(Quercus glauca)、翅荚香槐(Cladrastis platycarpa)、轮叶木姜子(Litsea verticillata)、椤木石楠(Photinia davidsoniae)、狭叶润楠(Machilus rehderi)等。依照它们在林隙内外重要值的差异可将其划分为3种类型：一是对林隙更新反应不显著的物种,一般选择在林下更新,多数常绿大乔木树种属于此类型;二是对林隙有显著的正更新反应的物种,一般需依靠林隙繁殖更新,多数落叶大乔木和灌木树种属于此类型;三是对林隙反应不敏感的物种,在林隙和林下均能更新,多数林下小乔木种类属于此类型。（2）林隙各阶段物种多样性的顺序为：中期林隙（15-30年）>早期林隙（小于15年）>晚期林隙（30年以上）>非林隙,其中中期林隙阶段是物种多样性维持的重要时期。（3）早期林隙阶段常绿树种的物种数少于落叶树种;中期林隙阶段两类树种的丰富度都有大幅度增加,但落叶树种比常绿树种增幅更大;晚期林隙阶段常绿树种继续增多,而落叶树种则有明显下降趋势。（4）早期和中期林隙阶段,以灌木种类占优势,乔木所占比例介于灌木和草本之间;晚期林隙阶段,灌木种类迅速减少,而乔木的比例则增加。随着林隙的发育, 草本植物减少,而藤本植物则增加。研究结果进一步表明,林隙的存在提高了茂兰喀斯特森林的物种多样性,随着林隙的发育,群落结构趋于稳定。     

阔叶红松林林隙结构与树种多样性关系研究

对阔叶红松林林隙与林下不同层次树种多样性进行比较,探讨林隙大小及发育阶段与树种多样性间的关系.结果表明,林隙与林下树种多样性存在显著差异（P<0.01）.与林下相比,林隙更新层树种多样性、丰富度和均匀度增大,生态优势度减小（P<0.01）;演替层树种多样性、丰富度和均匀度减小,生态优势度增大（P<0.0001）.林隙中不同层次树种多样性随着林隙大小呈现出相反的变化趋势.长白山阔叶红松林林隙演替层树种多样性和丰富度总体上呈单峰形变化,中等大小林隙（100～250 m²）中树种多样性和丰富度较高,生态优势度较小.而更新层树种多样性和均匀度在≥250 m²和<100 m²的林隙中最大,在200～250 m²的林隙中最小;生态优势度在200～250 m²的林隙中达到最大.更新层和演替层树种对林隙面积大小反应不同,有利于更新层幼苗建立的林隙面积并不是演替层幼树发育和成活的最适面积;随林隙年龄的增加,更新层和演替层树种多样性在不同层次上呈互补关系.     

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。     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林林窗更新研究

对云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林林窗更新状况的调查结果表明,林内优势树种在林窗阶段不占优势,其在林窗内的重要值显著低于成熟林分;林窗内外的乔木幼苗在组成上存在较大差异,林窗内的幼苗多样性(H=2．73,D=0．89)高于林冠下(H=2．25,D=0．82),二者的Jaccard相似系数只有0．6．许多树种的幼苗只出现在林窗内;林窗内的乔木幼苗密度(38636株·hm²)远远高于林冠下(17323株·hm²)．林窗内和林冠下的乔木幼苗(H≤50cm)均以高度为11～20cm幼苗的在数量上占优势,但林窗内高度超过20cm的幼苗比例明显高于林冠下;林窗大小对乔木幼苗更新有重要影响,不同树种的幼苗密度高峰出现在不同大小级别的林窗内．     

Study on canopy disturbance regime and mechanism of tree species diversity maintenance in the lower subtropical evergreen broad-leaved forest,South China

ABSTRACT

The canopy disturbance, the gap environment, gap regeneration and maintenance of tree species diversity in the lower subtropical evergreen broad-leaved forest (LSEBF) of South China were studied in this paper. The most common manner of gap formation in the forest was by stem breakage. Most gaps were formed by two gap makers. The sizes of most expanded gaps (EG) and canopy gaps (CG) were in the range of 100 – 300 m² and 50 – 100 m², respectively. The ecological factors in gaps were analysed on the basis of contrasting measurement of the microclimatic regimes in gaps of different sizes and in non-gap stands. Tree species in the LSEBF were classified into 5 ecological species groups on the bases of their changes in order of importance values in gaps and in non-gap stands. Most of the species reached their peak of regeneration density around the gap sizes of 100 m² and 500 m². The curves of regeneration density vs. gap age for major species revealed two types. Regeneration densities of most species, and species diversity indices in gaps were greater than those in non-gap stands.     

长白山红松阔叶混交林林冠空隙树种更新动态规律的研究

分析了长白山红松阔叶混交林林冠空隙(Gap)内更新树种的数量特征.结果表明, 在34个林冠空隙中, 更新乔木树种出现频度为7.27%, 更新灌木树种出现频度为21.02%, Gap形成后, 阳性先锋树种首先侵入, 出现频度较高, 占据较宽的生态位, 随着Gap年龄的增加, 树种间的竞争逐渐增大, 阳性树种的生长逐渐受到限制, 阴性树种逐渐增多;Gap年龄与Gap郁闭度和Gap面积呈负相关, Gap面积与树种出现频度呈负相关;Gap年龄主要分布在5～15a和46～55a两段期间, 树种出现频度与Gap年龄存在着密切关系, 当Gap年龄小于25a时, 二者呈正相关;当Gap年龄在25～40a时, 二者呈负相关;当Gap年龄大于40a时, 树种出现频度趋于稳定;34个Gap内4种主要乔木更新树种和4种主要灌木更新树种的胸径均基本上呈正态分布, 乔木更新树种的最高点胸径为4～6cm径级, 灌木更新树种的最高点胸径为1.2cm径级.     

万木林中亚热带常绿阔叶林物种多样性林隙梯度变化

根据万木林中亚热带常绿阔叶林林隙内外物种的调查数据,研究了林隙各区物种多样性的梯度变化及物种多样性随林隙级的梯度变化.结果表明,从林隙中心区到非林隙区,物种丰富度指数和物种多样性指数逐渐降低;生态优势度呈中间高、两端低的变化趋势;均匀度呈中间低、两端高的变化趋势.林隙各区的物种多样性在林隙面积为200～300 m²时均达到最大.     

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...     

Forest gaps regulate seed germination rate and radicle growth of an endangered plant species in a subtropical natural forest

The survival rate of Castanopsis kawakamii from seed to seedling is relatively low, leading to difficulties in the regeneration of its natural forests. Forest gaps play a vital role in plant regeneration and biodiversity maintenance in forest ecosystems. Unfortunately, our understanding of the effects of gap size and within-gap position on the seed germination and radicle growth of C. kawakamii is still limited. In particular, our knowledge on the relationship between gap size and environmental factors and their influence on seed germination and radicle growth is incomplete. In the present study, we studied the influences of forest gaps and within-gap position on seed regeneration on the germination and radicle growth of an endangered species C. kawakamii in a subtropical natural forest in China. We selected three large gaps (LG, gap size above 200 m²), three medium gaps (MG, gap size 50–100 m²), three small gaps (SG, gap size 30–50 m²), and non-gap (NG), and planted the seeds of C. kawakamii in five positions within each gap. The results showed that (1) the influence of forest gaps on seed germination rate was, from highest to lowest, medium gaps (51%), non-gap (47%), small gaps (40%) and large gaps (17%), and the seed germination rate was the highest in all positions in medium gaps, with the exception of the east position. (2) Radicle length in forest gaps was, from highest to lowest, medium gaps, small gaps, large gaps and non-gap, and it was the highest in the east, south, west and north positions of medium gaps. (3) Canopy openness (gap size) and air temperature were the main factors influencing seed germination and radicle growth of C. kawakamii. We concluded that medium-sized gaps were the most suitable for seed germination and radicle growth of C. kawakamii, and they promote the regeneration of this endangered species in the investigated natural forest.