辽东山区天然次生林两个不同坡向林窗光温空间分布特征

为探讨辽东山区次生林林窗干扰特征,对不同坡向雪/风干扰后形成林窗内的光温空间分布特征进行了研究。结果表明:东北和东南坡向的林窗中,各时段光量子通量密度(PPFD)和气温的空间分布格局类似但大小并不相同;8:00—10:00 PPFD最高值均出现在林窗中央偏西(东北坡169μmol·m-2·s-1,东南坡350μmol·m-2·s-1),11:00—13:00PPFD最高值出现在林窗中央偏北侧(东北坡234μmol·m-2·s-1,东南坡400μmol·m-2·s-1),而14:00—16:00均以林窗东侧PPFD最大(东北坡74μmol·m-2·s-1,东南坡56μmol·m-2·s-1),且两个坡向的PPFD在各时段大小差异显著(P0.05)。两个坡向林窗内平均气温的空间分布均表现为8:00—10:00西高东低,11:00—13:00北高南低,14:00—16:00东高西低的趋势,而在各时段的差异为8:00—10:00、11:00—13:00东北坡气温显著低于东南坡(P0.01),14:00—16:00则显著高于东南坡(P0.01)。上述结果表明,林窗坡向及林窗内位置不同,使其光温环境发生异质性,进而影响到林窗区域种子萌发、幼苗生长发育及植物种群分布等,最终影响到森林的更新。     

西双版纳望天树林干热季不同林窗间的小气候差异

对西双版纳望天树林干热季不同林窗间的小气候差异进行了观测,对比分析了３个不同大小林窗（２００ｍ＾２、１４０ｍ＾２、６０ｍ＾２）内的温度、相对温度和光强分布状况及温度垂直分布形式。结果表明,各林窗内温度、温度日变化均比林内大,其中以大林窗最为明显,且最小林窗内的温湿度变化最为缓慢;林窗内的光照强度为林内的１０倍以上,大林窗中央地表温度及冠层０．５ｍ处气温、相对湿度日较差比最小林窗分别高１５．８℃、３     

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。     

)林分布的影响

用PC-ORD 4.0软件对保护区内31个毛竹 (Phyllostachys pubescens)林样方进行聚类分析,把毛竹林划分成9类。利用保护区1980年航空相片、1998年和2000年Landsat TM卫星影像,并结合保护区森林资源调查资料,绘制武夷山保护区毛竹林分布图。利用保护区1:50000的地形图数字化100 m等高距生成数字高程模型 (DEM),并从中获取海拔、坡向、坡度等地形参数,对毛竹林分布进行空间叠加分析。结果表明： 保护区内毛竹纯林和毛竹—甜槠 (Castanopsis eyrei)林面积最大,分别占毛竹林总面积的40.6%和20.3%。分析毛竹林与海拔的关系时得出,海拔500－700 m范围内毛竹林面积最大; 随着海拔升高,毛竹林面积逐渐减少, Shannon-Wiener指数 (H′)增加; 毛竹最大胸径减小。毛竹在东南坡和西北坡分布的面积比例最大。随着坡度的增加,毛竹分布的面积减少。     

西双版纳热带次生林林窗干热季气温分布特征的初步分析

利用西双版干热季次生林林窗的温度观测资料,探讨了林窗４方位的气温时空变化特征。由于林窗不同区域所受太阳辐射的影响不同,加之林缘热力效应的综合作用,林窗中存在明显的气温差异,特别是最高气温差异显著;气温最高值和气温日较差最大值不在林窗中央而出现在林窗东侧林缘树冠垂线处。     

辽东山区次生林林窗内秋季最低温度的时空分布特征

为探讨辽东山区次生林林窗内早霜冻的变化规律,对秋季不同坡向林窗内最低温度的时空变化特征进行了研究。结果表明,3个不同坡向林窗内的最低气温存在极显著差异(P0.01),9月以东北坡最高(-4.61℃),10月以西北坡为最高(-7.24℃);土壤下层5 cm深处最低温度在各坡向林窗间差异不显著(P0.05),9月和10月的最低值分别出现在西北坡(4.87℃)和东南坡(2.05℃)林窗内。各林窗内最低气温和5 cm深处土壤最低温度的空间分布总体表现为不对称性的随时间动态变化,且高值区均出现在林窗边缘。秋季前期(9月28日之前),东北坡和西北坡林窗内的最低气温要高于东南坡,后期则以西北坡最高,东北坡最低;各坡向均第一次降低到0℃以下,且坡向间两两温度差值大于前期。与最低气温相比,土壤下层5 cm深处最低温度明显偏高,变化幅度也小,但其逐日变化规律与最低气温相同。由此说明,不同坡向林窗内最低温度的位置、强度随时间不同而存在差异,从而构成了区域内因低温霜冻造成的受害程度的不同,最终影响到森林的更新。     

带状采伐毛竹林恢复的质量特征研究

以安徽省黄山区毛竹林样地内2018年春笋和新竹为研究对象,以传统择伐林为对照(CK),设置4个梯度的采伐强度,分别为3m采伐带(D1)、6m采伐带(D2)、9m采伐带(D3)和12m采伐带(D4),分析带状采伐后毛竹林主要生产力指标(春笋数量、新竹数量、胸径和生物量等)的差异,探讨不同强度带状采伐方式对毛竹林恢复更新的影响程度,为毛竹林合理带状采伐提供理论依据。结果表明:(1)4种带状采伐处理单位面积发笋数量均大于对照,且随采伐强度增加,单位面积发笋数量呈现增加的趋势;较高采伐强度(9m和12m采伐带)下单位面积退笋数量和退笋率比采伐强度较低处理(3m和6m采伐带)和CK更低;单位面积成竹数量和成竹率以较高采伐强度(9m和12m采伐带)处理下相对较高。(2)4种带状采伐处理的新竹平均胸径均小于对照,较高采伐强度(9m和12m采伐带)下新竹平均胸径显著小于母竹,林地中小径级新竹比例增加,且新竹胸径与采伐带边距呈负相关关系。(3)4种带状采伐处理下单位面积新竹地上生物量均小于对照,表现为CK>D3>D4>D2>D1。研究认为,毛竹林恢复的质量特征对不同强度带状采伐措施存在响应差异,6~9m采伐带的毛竹林恢复能力较强,但毛竹林带状采伐后恢复是一个周期性过程,需要综合考虑不同强度带状采伐措施对新竹质量影响的长期效应。     

西双版纳干季晴天次生林林窗气温时空分布特征

利用西双版纳干季(12月、4月)次生林林窗的温度观测资料,探讨了晴天林窗4方位的气温的空气变化特征。由于林窗的不同位置所受太阳辐射的影响不同,加之林缘热力效应的综合作用,林窗中存在明显的气温差异,特别是最高气温差异显著;气温最高值和气温日较差最大值不在林窗中央而出现在林窗东侧林缘树冠垂线外。这势必造成林窗不同区域热量传输的不同,形成林窗小气候的差异。其结果可为进一步研究森林林窗小气候及有关生态学现象提供基础。     

天然毛竹林竞争空间关系分析

以浙江天目山天然毛竹(Phyllostachys edulis)林为研究对象, 在毛竹林样地测量和调查的基础上, 利用地理信息系统和空间分析方法, 从天然毛竹林生存竞争的微观视角, 研究毛竹林生存竞争的空间自相关分布特征、竞争强度与毛竹密度和年龄的关系、竞争强度各向异性及与其所在样地坡向间的关系。研究结果发现: 毛竹林竞争呈现出空间自相关的特征, 竞争强度呈现出高与高、低与低集聚生长的特点; 天然毛竹林的空间分布密度与竞争强度呈现出正相关的趋势, 高强度竞争区域的毛竹密度显著大于低强度竞争区域的密度; 年龄在不同竞争强度区域的分布具有差异, 分布在低强度竞争区域上的毛竹年龄显著低于中、高强度竞争区域的年龄; 生长在中、高强度竞争区域上的毛竹年龄之间没有显著差异; 天然毛竹林竞争强度呈现出各向异性的特点且与其所在坡向相互垂直, 垂直于坡向方向上的竞争强度高于平行于坡向方向的竞争强度。通过研究表明, 空间分析方法能够有效地应用于研究天然毛竹林的生长规律, 为毛竹的合理经营与采伐提供指导意义。     

阔叶红松林林冠空隙光强异质性对红松幼树生长的影响

利用Li-6400光合测定系统,研究了长白山阔叶红松林4个不同尺度林窗内光照强度的异质性,分析红松幼树在林窗内9个方位的光合作用日变化特征.结果表明：林窗内9个方位出现光合有效辐射(PAR)峰值顺序为:西实际林窗、北扩展林窗、林窗中心＞南实际林窗、南扩展林窗、东扩展林窗、东实际林窗＞西扩展林窗、北实际林窗,光照呈东-西、南-北不对称分布,光照梯度在西、北方向变化较大,但各方向距中心不同距离的日均PAR无显著差异.林窗Ⅰ～Ⅳ日均PAR分别为21.85、45.57、66.02和23.48 μmol·m^-2·s^-1,相互之间均达显著差异水平（P＜0.05）.PAR与净光合速率(P_n)呈显著正相关,且相关系数随PAR增大而增大.随林窗面积的增大,PAR和P_n均先增大后减小; 当林窗面积为267 m²时,二者同时达到最大值.     

天童常绿阔叶林林窗的地形分布格局

为探究多维地形因素对林窗分布的影响,以天童20 hm²常绿阔叶林动态监测样地内的林窗为对象,结合地理信息系统软件,分析了林窗空隙率、林窗密度以及林窗面积在海拔、坡度、坡向、坡形、坡位5种地形因子下的分布格局.结果表明: 该样地林窗空隙率为13.1%,林窗密度为9.5个·hm^-2,林窗平均面积为137.82 m²;因高海拔台风干扰的强度较大,高海拔段(≥500 m)林窗的空隙率和密度显著大于中低海拔段(<500 m);台风带来的强降雨极易引起小范围滑坡,使得沟谷的林窗空隙率和密度显著大于侧坡,林窗平均面积显著大于侧坡和山脊.台风及其带来的强降雨是造成林窗在海拔及坡位梯度上具有显著性差异的主要原因.     

福建武夷山自然保护区地形对毛竹(Phyllostachys pubescens)林分布的影响

用PC-ORD4．0软件对保护区内31个毛竹(Phyllostachys pubescens)林样方进行聚类分析,把毛竹林划分成9类。利用保护区1980年航空相片、1998年和2000年Lnndsat TM卫星影像,并结合保护区森林资源调查资料,绘制武夷山保护区毛竹林分布图。利用保护区1：50000的地形图数字化100m等高距生成数字高程模型(DEM),并从中获取海拔、坡向、坡度等地形参数,对毛竹林分布进行空间叠加分析。结果表明：保护区内毛竹纯林和毛竹一甜槠(Gastanopsis eyrei)林面积最大,分别占毛竹林总面积的40．6％和20．3％。分析毛竹林与海拔的关系时得出,海拔500-700m范围内毛竹林面积最大;随着海拔升高,毛竹林面积逐渐减少,Shannon-Wiener指数(H‘)增加;毛竹最大胸径减小。毛竹在东南坡和西北坡分布的面积比例最大。随着坡度的增加,毛竹分布的面积减少。     

天童常绿阔叶林林窗的地形分布格局

为探究多维地形因素对林窗分布的影响,以天童20 hm²常绿阔叶林动态监测样地内的林窗为对象,结合地理信息系统软件,分析了林窗空隙率、林窗密度以及林窗面积在海拔、坡度、坡向、坡形、坡位5种地形因子下的分布格局.结果表明: 该样地林窗空隙率为13.1%,林窗密度为9.5个·hm^-2,林窗平均面积为137.82 m²;因高海拔台风干扰的强度较大,高海拔段(≥500 m)林窗的空隙率和密度显著大于中低海拔段(<500 m);台风带来的强降雨极易引起小范围滑坡,使得沟谷的林窗空隙率和密度显著大于侧坡,林窗平均面积显著大于侧坡和山脊.台风及其带来的强降雨是造成林窗在海拔及坡位梯度上具有显著性差异的主要原因.     

林窗对长苞冷杉自然更新幼苗存活和生长的影响

 长苞冷杉(Abies georgei)林是我国西南亚高山针叶林的重要类型之一,分布于海拔3 200～4 200 m。目前对于该森林林窗对树苗更新的调节还很少了解。通过1997～2000年对20个林窗的连续观测调查,研究了滇西北白马雪山自然保护区西坡亚高山长苞冷杉林林窗大小和林窗位置对自然更新幼苗存活和生长的影响。长苞冷杉针叶林林窗大小分布为,面积大于100 m2的大林窗占20%左右,中等林窗面积为50～100 m2,占35%左右,小林窗面积小于50 m2,占45%左右。4个生长季节的连续观测结果表明：林窗与林下非林窗内的幼苗大小和幼苗存活数量差异明显。林窗由小到大,单位面积内的自然更新苗木数量逐渐增加,大林窗中更新苗为小林窗的1.5倍左右,而林下的更新苗很少,0.5 ind.·10 m-2。中等林窗和小林窗内的幼苗数量在从南到中心到北的位置上几乎没有明显的差异;大林窗中存在由南到北的位置差异,更新幼苗数量逐渐增加。从更新幼苗的生长来看,中等林窗内的幼苗,高度最大、生长最快,定居阶段的平均年高生长为(7.8±0.5) cm·a-1,小林窗次之,大林窗和林下幼苗个体最小,生长最慢。更新幼苗的基径随林窗大小的变化与高度变化相似。进一步从林窗位置来看,中、小林窗幼苗大小和年平均高生长量几乎无位置差异,大林窗则由南到北,幼苗由大变小,年高生长量逐渐减低。从幼苗存活数量、生长大小来看,中等林窗大小是长苞冷杉幼苗更新的适宜面积,这为该类型退化亚高山针叶林恢复提供了一定的参考。     

采伐干扰对帽儿山地区天然次生林土壤表层温度空间异质性的影响

研究了不同强度采伐干扰对土壤表层（3～5 cm）温度空间异质性和空间格局的影响.在帽儿山地区天然次生林内,设置3块不同强度采伐干扰处理样地: A（对照）、B（按基面积的50%随机采伐）和C（皆伐）,分别布设不同空间距离 (0.5～56 m)的取样点160、154和154个,比较了干扰以后2年内春季和夏季（共4次）土壤表层温度的空间异质性和空间格局特征.结果表明,森林采伐后,土壤表层平均温度显著增加（相差0.6～4.2 ℃,P＜0.001）,与干扰强度存在一定程度正相关,温度波动范围加大.采伐干扰导致土壤表层温度空间异质性程度和变异尺度增加,并随干扰强度加大而增大,小尺度上的空间异质性也出现增加现象,但土壤温度空间变异尺度主要体现在＜20 m范围内,空间异质性组成受干扰影响较小.经Kriging法对土壤表层温度空间格局模拟,发现采伐干扰样地土壤表层温度的空间格局强度较对照林地大,温度等值线密集,其差异春季比夏季明显.采伐干扰样地的年际间相同季节土壤表层温度格局较相似,而对照样地则呈较均匀的分布格局.     

西双版纳热带次生林林窗小气候要素的时空分布特征

利用西双版纳雾凉季和干热季热带次生林林窗的小气候垂直观测资料,探讨了昼间林窗区域树表温、气温、水汽压及相对湿度的时空分布和变化规律,指出在林窗区域,林窗边缘不仅具有显著的热力效应,同样具有明显的水汽效应。并由此构成了林窗区域立体空间的环境异质性,其结果对深入探讨林窗区域的热量、水汽传输,小气候的形成机制,生物多样性和更新等问题均具有重要意义。利用西双版纳雾凉季和干热季热带次生林林窗的小气候垂直观测资料,探讨了昼间林窗区域树表温、气温、水汽压及相对湿度的时空分布和变化规律,指出在林窗区域,林窗边缘不仅具有显著的热力效应,同样具有明显的水汽效应。并由此构成了林窗区域立体空间的环境异质性,其结果对深入探讨林窗区域的热量、水汽传输,小气候的形成机制,生物多样性和更新等问题均具有重要意义。     

西双版纳望天树林林窗小气候特征研究

 对西双版纳望天树林林窗小气候要素的季节变化、水平差异进行了观测研究,并对比分析了两个大小不同林窗内温度垂直分布状况、相对湿度差别。结果表明：大林窗内温度、湿度、光照的日变化均比林内大;大林窗中央光照强度为林内的10倍以上,太阳总辐射量、净辐射量为林内的5倍以上,大林窗中央的蒸发耗热量大于林内,且均占各自净辐射的较大比例(70％～80％),干季大林窗内温度、湿度日变化比雨季剧烈,大林窗内具有两个加热层(幼苗冠层、地表),小林窗仅有一个加热层(幼树冠层),且前者的加热强度大于后者,相对湿度日变化则是大林窗内较剧烈。     

长白山阔叶红松林灌木物种组成、结构和空间分布

以长白山阔叶红松林25 hm2动态监测样地为平台,基于样地内600个5 m×5 m样方的调查数据,对灌木的物种组成、基本特征、结构和空间分布等进行了初步研究.结果表明:共调查到18种灌木,以东北山梅花、毛榛和簇毛槭为主要优势种;调查样方共记录灌木个体6435个和灌木枝干11369个,其中东北山梅花的个体数和枝干数最多,分别占总数的40.6%和33.4%;不同灌木的成丛率、每丛枝干的数量、冠幅和基径均存在明显的差异;不同灌木在高度上有较为明显的分化,灌木群落成层现象明显;优势种东北山梅花分布广泛,而珍珠梅、石蚕叶绣线菊、柳叶绣线菊和瘤枝卫矛的空间分布则呈现出较明显的异质性.     

蜀南竹海毛竹林土壤物理性质空间异质性

土壤空间异质性是土壤的重要综合属性,对土壤的结构与功能以及植被的空间格局有重要影响。以蜀南竹海核心区毛竹林土壤为研究对象,采用1∶10000地形图为工作底图,按公里网格布点,应用地统计学方法,分析了土壤物理性质的空间异质性,旨在为研究区毛竹林的可持续经营提供基础数据和理论参考。结果表明:除土壤最大持水量和最小持水量外,研究区土壤粘粒、容重、非毛管孔隙度、毛管孔隙度和毛管持水量等5个土壤物理性质空间变异性明显,其半变异函数用指数、高斯和球状模型拟合,变程范围在1252.3—11887.1 m,块金值和基台值比值范围为0.03%—52.07%,表明各物理性质有不同程度的空间自相关性;土壤持水特性有较大的块金值,说明存在小尺度的空间异质性;普通克里格插值及物理性质空间分布图表明,土壤物理性质在空间分布上具有斑块性,在不同土层深度的空间分布有一致性。人为干扰是影响研究区土壤物理性质空间分布格局的一个主要原因。减少人为干扰,优化林分结构,维护与提高毛竹林生产力。     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林林窗分布格局及其成因

林窗数量特征及其空间分布格局对南亚热带森林生态系统的动态变化、物种共存及生物多样性的维持等具有重要意义。本文基于鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20 ha动态监测样地2015年的植被调查数据,结合无人机航拍图像处理技术和地理信息系统,分析了样地内林窗的几何特征和空间分布格局。结果表明:该样地的林窗空隙率为13.72%,密度为35.75个/ha,平均面积38.37 m~2。具体特征有:(1)区域内林窗数量随林窗面积的增加呈负指数分布,整体表现为小林窗多、大林窗少的规律。(2)不同成熟度林分中,过熟林林窗平均面积大于成熟林;成熟林更能体现出小林窗多而大林窗少的特点。(3)各生境林窗分布与大样地整体表现出基本一致的规律,但低谷与其他生境差异显著,林窗平均面积、林窗空隙率等都大于其他生境,而山脊林窗也在林窗空隙率与林窗密度方面低于其他生境。(4)林窗面积和地形因子显著相关:与海拔和凹凸度呈显著负相关;与坡度和坡向呈显著正相关。据此提出建立利用无人机进行森林群落林冠变化与格局的监测体系,是实现林窗与林下群落动态变化同步监测的新手段。