子午岭地区植被恢复演替过程与环境因子的分类与排序

在野外实地调查基础上,采用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势对应分析(DCA)对子午岭地区植物群落进行了数量分类和排序。结果显示:(1)TWINSPAN将50个样方划分为14个群系;DCA排序结果与TWINSPAN分类结果相互印证。(2)第一排序轴上显示出植被由草地、灌丛到森林的恢复演替系列,在此演替过程中土壤中的速效磷逐渐减少,全氮和有机质逐渐增加;第二排序轴反映环境因子的梯度不明显,但植被的演替过程会受到海拔、坡度的影响。研究表明,随着植被恢复演替的进展群落结构在变化,乔木层的重要值增加,所在群落中的全氮、速效磷、有机质等亦呈现规律性变化。     

山西霍山森林群落演替系列的研究

采用时空互代原理,结合数量分类TWINSPAN的方法,确定了霍山该研究地区植物群落演替的系列,并对该演替系列的物种组成、区系特征、生物多样性、生活型功能组成进行了分析研究。结果表明：该植物群落的科、属、种在演替进程中均明显增加,群落组成种类约180多种,温带分布属占优势,显示了温带性质。该地区的植物群落演替系列共划分为12个不同的群丛,呈现草本群落→灌木群落→乔木群落的演替过程。人工造林加快了演替进程,出现了从人工油松林开始的演替系列。在生活型功能群组成上,该区森林群落高位芽种类最多,地面芽次之,表明该地区夏季水热条件良好、冬季漫长、寒冷、干旱的气候特点。     

管涔山撂荒地植物群落演替过程中物种多样性研究

用TWINSPAN分类方法将管涔山撂荒地植物群落的演替过程划分为7群丛,分别属于植被演替的3个阶段--草本群落阶段、灌丛群落阶段和森林群落阶段.用物种多样性指数分析了物种丰富度、均匀度、多样性和优势度的变化规律,结果表明,随着演替时间的延长,物种丰富度和多样性有增加的趋势,优势度、均匀度有降低的趋势.用DCA排序分析植物群落的结构、组成和生活型在演替过程中的变化规律,表明随着群落环境条件的改善,群落内物种的组成发生了很明显的变化,最后发展为适应该区域环境条件的、以华北落叶松为建群种的、稳定的群落,结果显示群落内物种组成愈丰富,则多样性愈大.进一步用DCA排序分析物种多样性与海拔和时间之间的关系,表明随着海拔的升高和时间的延长,结论和前面一致--物种丰富度和多样性逐渐增加,优势度、均匀度逐渐降低.     

植物群落的演替理论

演替是植被动态的中心问题.与演替有关的理论有接力植物区系学说、初始植物区系学说、促进忍耐和抑制学说、生活史对策演替学说、资源比率学说、Odum-Margelef生态系统发展理论、McMahon系统概念模型、变化镶嵌体稳态学说、演替的尺度等级系统观点. 文章论述了演替的分类、演替的进程、演替机制、顶极群落与非平衡态、植物群落的线性与线性系统、演替的细胞学和遗传学特征、演替与进化、演替的研究方法等.     

子午岭植被自然演替中植物多样性变化及其与土壤理化性质的关系

在野外样方调查和室内实验分析的基础上,采用相关性分析和多元逐步回归方法,分析了黄土高原子午岭地区不同演替阶段群落物种多样性、土壤理化特性以及二者的相互关系.结果表明:群落物种多样性随演替进展呈增长趋势,但其增长并非完全线性,主要表现为草本群落演替阶段物种多样性指数高于灌木演替阶段.0~20 cm和20~40 cm土层土壤的全氮、有效氮和有机质等土壤养分指标随着植被演替不断增大.在演替过程中,土壤含水量变化虽有波动,但总体上升,土壤容重波动下降,说明演替过程中土壤环境在不断得到改善.40~60 cm土层土壤理化性质变化未表现出一定规律,说明其与植被演替没有必然联系.物种多样性指数与土壤因子的相关性分析表明,群落演替过程中物种多样性变化与土壤因子存在一定相关性,其中0~20 cm土层土壤的全氮和有机质与物种的多样性指数呈显著正相关.随着土层加深,物种多样性对土壤理化性质影响表现出减弱趋势.     

黄土高原子午岭森林群落演替与结构特征演化

森林群落演替机制的研究对于加速黄土高原地区的生态环境建设,特别是人工植被建设具有重要的理论意义。采用时空互代的方法研究了黄土高原子午岭林区不同演替阶段3种演替森林群落山杨(Populus davidiana)林、油松(Pinus tabulaeformis)林与辽东栎(Quercus liaotungensis)林的群落结构特征,结果表明,(1)子午岭林区群落自然进展演替过程中,群落物种丰富度、植物多样性以及个体密度均呈降低趋势。该区森林群落以地面芽植物占绝对优势,而高位芽植物比例较低。各演替阶段群落的空间成层现象明显,并发育有一定数量的层间植物。群落各层主要优势种的水平分布均表现为均匀连续分布状态,而多数非优势种则为零星分布特征。(3)茶条械在该地区具有较宽的生态位,建议作为人工造林树种考虑。     

山西芦芽山植物群落的数量分类

本文在群落样方调查基础上,采用双向指示种分析法（TWINSPAN）和除趋势对应分析（DCA）对山本芦芽山植物群落进行数量分类和排序。TWINSPAN等级分类将芦芽山82个样方分为28类,可归属于7个植被型,分类结果反映了植物群落类型与环境梯度之间的关系,并在DCA二维排序图上得到较好的验证,DCA排序轴对角线基本反映了海拔,温度和湿度的梯度变化,表明群落生境所在地的海拔,温度和湿度是决定群落分布的主要因素。     

秦岭太白山弃耕地植物群落演替的生态学研究

应用物种丰富度、Ｓｉｍｐｓｏｎ指数、Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数、Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数、Ａｌａｔａｌｏ均匀度指数研究了太白山弃耕地植物群落次生演替过程中的群落α多样性动态特征,结果表明,群落在由一年生草本植物群落阶段向多年生草本植物群落、灌丛、混交林阶段的演替过程中,群落多样性指数逐渐上升,至混交林阶段达到最高值。若以分布在这一垂直地带的代表性森林群落锐齿栎林为演替进一步发展的方向,则由多样     

秦岭太白山弃耕地植物群落演替的生态学研究 Ⅱ演替系列的群落α多样性特征

应用物种丰富度、Ｓｉｍｐｓｏｎ指数、Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数、Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数、Ａｌａｔａｌｏ均匀度指数研究了太白山弃耕地植物群落次生演替过程中的群落α多样性动态特征,结果表明,群落在由一年生草本植物群落阶段向多年生草本植物群落、灌丛、混交林阶段的演替过程中,群落多样性指数逐渐上升,至混交林阶段达到最高值。若以分布在这一垂直地带的代表性森林群落锐齿栎林为演替进一步发展的方向,则由多样性指数在锐齿栎混交林、锐齿栎林阶段呈下降趋势。不同演替阶段不同生长型的多样性指数变化规律为：在演替的初期,草本层多样性指数＞灌木层＞乔木层;在混交林阶段,这３个不同生长型的多样性指数相差无几,乔木生长型稍占优势;在锐齿栎混交林和锐齿栎林阶段,灌木生长型的物种多样性最大,草本次之,乔木生长型的物种多样性则迅速降低。首次利用群落各生长型的叶层相对厚度和相对盖度作为加权参数,对群落总体的物种多样性指数进行了测度,结果表明,这种加权处理是比较合理的。     

植物群落演替研究Ⅱ．动态研究的方法

本文对目前国内外的研究方法进行综述。认为植物群落动态研究在方法上主要从二方面入手,一是对同一样地的长期观察,二是以时空互代,即以空间系列的方法来研究,为此形成了多种多样的技术。此外尚有一些辅助的方法。还可以通过观述、地名、文物、古迹等来了解区域植被的过去及发展利用历史。     

黄土高原子午岭种子植物区系特征研究

黄土高原子午岭位于黄土高原中部半湿润半干旱过渡带(107°30′~109°40′E,33°50′~36°50′N)。其在植被分区上隶属于泛北极植物区、中国-日本森林植物亚区的华北地区黄土高原植物亚地区。区内共有种子植物94科361属689种,分别占黄土高原区种子植物总数的63.95%、41.78%和21.37%。其中大科、大属在区系组成中起着非常重要的作用。该区种子植物属包含15个分布区类型及12个变型,其中北温带分布、旧世界温带分布、泛热带分布、东亚分布等成分占有重要地位。其种子植物区系的基本特征是:植物种类相对丰富;多种地理成分交汇、过渡特征明显;区系组成以华北成分为主体,温带成分占优势;沿纬度梯度地理成分差异显著,垂直分布带谱不明显;区系成分新老并存,特有化程度低。     

子午岭林区3种典型树木的水力结构特性比较

为揭示黄土高原子午岭林区植被演替过程中的水分利用特性,该研究对子午岭林区演替早期种(山杨和白桦)和演替顶级种(辽东栎)的水力结构特性,包括比导水率(Ks)、比叶导水率(Kl)、Huber值(HV)和水力脆弱性等进行了比较研究。结果表明:(1)辽东栎叶片的饱和渗透势(Ψsat)、膨压损失点对应的渗透势(Ψtlp)和相对含水量(RWCtlp)明显低于山杨和白桦,且有高的叶水容。(2)辽东栎的最大Ks高于山杨和白桦,但HV值低于山杨和白桦,导致3种树种的最大Kl差异不大。(3)无论是叶还是枝干,辽东栎抵抗栓塞的能力均大于山杨和白桦,其水分传输安全距离(旱季叶最低水势Ψmin与导水率损失50%时对应的叶或枝干木质部水势Ψ50之差)和叶对枝干的水力保护作用(叶与枝干的Ψ50之差)也明显大于山杨和白桦。(4)2种演替早期树种山杨和白桦的水力结构特性差异不大。研究认为,黄土高原子午岭林区植被演替顶极种辽东栎耐脱水能力强、叶水容大、抵抗栓塞能力相对强以及水分传输安全性高等特性是其耐旱性强于演替早期种山杨和白桦的重要原因。     

鼎湖山演替系列中代表性森林凋落物研究

研究鼎湖山演替毓中代表性森林－－季风常绿阔叶林（简称阔叶林）、针地混交林（简称混交林）和针叶林（或马尾松林）的调落物产量、组成特征和季节动态变化及其分解速率,结果表明：其年均调落物量（ｔ／ｈｍ＾２）分别为８．２８（７．５７～９．１２）、８．５０（７．８５～９．２６）和３．３１（２．４５～３．７４）;叶、枝和花果杂物的比例（％）分别为６１：１７：２２、６７：１６：１７和７８：４：１８;调落物的调落高     

黄土丘陵区子午岭不同植物群落下土壤氮素及相关酶活性的特征

以黄土丘陵区子午岭林区裸露地为对照,选择撂荒地、白羊草草地、油松、山杨和辽东栎林地五种典型植被群落下0—10cm和10—20 cm土层的土壤为研究对象,对土壤无机氮、有机氮、微生物量氮含量和脲酶、蛋白酶以及硝酸还原酶的活性进行了研究。结果表明,土壤中各种氮素基本表现为乔木林,尤其是辽东栎和油松下含量最高,而有机氮则在白羊草地富集明显。铵态氮为子午岭林区速效氮的主要形式。土壤铵态氮与微生物氮极显著正相关;有机氮和亚硝态氮、矿化氮、微生物氮均显著正相关。脲酶和硝酸还原酶活性在辽东栎群落下最高,蛋白酶在白羊草地下较高,且脲酶活性在土壤上层高于下层,而蛋白酶和硝酸还原酶并没有表现出明显规律。脲酶活性和铵态氮、有机氮含量显著正相关,与微生物量氮极显著正相关;硝酸还原酶活性与铵态氮含量显著正相关;蛋白酶活性和土壤各种氮素含量无相关性。     

黄土高原子午岭退耕地土壤物理性质与群落特征

通过对子午岭北部黄土丘陵沟壑区4、9、15和20a退耕地的生境和植被群落特征的分析,研究了不同年限退耕地的植被群落、土壤水分、容重和生物量的变化。结果表明：随退耕年限的增加,杂草群落中物种分布较均匀,物种丰富度明显增加,植物种数和个体数增加,其优势种和亚优势种分属于6科9属;根系在土层中分布增多,在一定深度范围内土壤结构逐渐疏松,致使土壤容重随退耕年限的增加而减小;在0～80cm土层内土壤含水量从高至低依次为4a、20a、15a和9a退耕地;80～300cm土层的土壤含水量得到明显改善,土壤含水量从高至低依次为20a、4a、15a和9a退耕地;地面生物量随退耕年限的延长而增加,但增加幅度逐渐趋于缓慢。     

黄土高原子午岭天然柴松林种群结构与动态研究

对黄土高原地区子午岭天然柴松(Pinus tabulaeformisf.shekannesis)林种群的结构和动态进行了研究。结果显示:柴松种群结构呈反J分布型,种群处于增长阶段;种群的密度随径级的增加而降低,种群密度与径级呈现出明显的负相关;4个函数(生存率函数、积累死亡率函数、死亡密度函数、危险率函数)估计值说明种群具有前期增长、后期稳定的特点,其存活曲线介于DeeveyⅡ型和DeeveyⅢ型之间;随时间推移,种群中树和大树数量逐渐增多,种群在20 a后开始大量进入成熟阶段。表明柴松在本研究区内生长更新良好,在无人为干扰条件下,柴松可通过自我调节能力而保持种群的稳定性。     

黄土高原林区生态系统服务价值与景观生态风险时空变化及其关联性——以子午岭区为例

当前,人们对自然景观提供的生态系统服务保护意识正在加强,但将生态系统服务价值纳入生态风险管控的研究和实践相对较少.本研究以子午岭区为例,基于2.5 km×2.5 km的评价小区,开展了 1980、1990、2000、2010和2017年黄土高原林区——子午岭区景观格局类型格网化和重采样,定量评价了生态系统服务价值和景观...     

黄土高原子午岭林区典型树种叶片N、P再吸收特征

为揭示黄土高原子午岭林区不同演替阶段和植被类型主要树种养分再吸收特征,研究选取4种次生植被树种(白桦、山杨、辽东栎和油松)和2种人工植被树种(刺槐和侧柏),测定其成熟叶、凋落叶和林下土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,研究了叶片N、P再吸收率及其与养分指标的关系。结果表明:(1)不同树种叶片养分和林下土壤养分含量存在显著差异,土壤C、N含量和C∶N∶P计量比均表现为演替后期林地(辽东栎和油松)>演替前期林地(山杨和白桦)>人工林(侧柏和刺槐);(2)不同树种叶片N、P再吸收率分别为17.18%—43.34%和27.13%—58.12%,均表现为演替后期林地>人工林>演替前期林地,且P的再吸收率总体高于N的再吸收率;(3)不同树种叶片N、P再吸收率与叶片养分指标的关系强于土壤,与养分计量比的相关性大于养分含量的相关性。说明子午岭典型植被会通过叶片N、P再吸收来适应养分限制环境,尤其是演替后期植被再吸收能力更强,研究可为黄土高原植被恢复提供理论依据。