阔叶红松混交林林隙内丘坑复合体特征及分布格局

对小兴安岭凉水国家级自然保护区红松阔叶混交林不同大小林隙及郁闭林分内丘坑复合体特征及分布格局进行了对比和分析.结果表明： 大、中、小林隙及郁闭林分中丘坑复合体的丘宽、丘高、丘厚均大于与之对应的坑宽、坑长、坑深.大林隙内丘坑复合体的丘宽、丘高、丘厚、坑宽、坑长、坑深均最大,分别为2.85、0.37、2.00、2.99、2.10、0.39 m;郁闭林分均最小,分别为2.35、0.19、1.60、2.66、1.65、0.21 m.丘的平均体积（1.66 m³）均大于坑的（1.44 m³）.同一大小林隙内绝大多数丘坑复合体之间的特征值差异显著,而郁闭林分内绝大多数丘坑复合体之间的特征值差异不显著.不同大小林隙及郁闭林分丘坑复合体之间的特征值大多差异显著.2012年样地内丘坑复合体大多数特征值显著小于2011年.89.5%和60.5%的丘坑复合体类型为铰链式,形状为半椭圆状,丘坑复合体的分布格局为相对集中.     

红松阔叶混交林中坑和丘的微立地特征及其对植被更新的影响

2011年8月,在红松阔叶混交林2.55 hm2的样地内,调查了42株倒木及其形成的坑和丘复合体的微立地特征及其植被更新状况,测定了丘顶、丘面、坑壁、坑底、完整立地5个微立地的土壤含水量、土壤温度、空气相对湿度和光合有效辐射.结果表明:在5个微立地中,丘顶的光合有效辐射最高(527.9μmol·m-2·s-1),完整立地最低(58.7 μmol·m-2·s-1);丘顶的土壤温度最高(16.0℃),坑底最低(13.3℃);坑底的土壤含水量最高(34.6％),丘面最低(0.5％);完整立地的空气相对湿度最高(75.9％),丘顶最低(68.0％).形成坑和丘复合体的5个树种的频率大小依次是红松(42.9％)＞云杉(31.0％)＞白桦(16.7％)＞冷杉(7.1％)＞稠李(2.4％).42株掘根倒木中,有2/3偏向西北方向.倒木体积与坑深度、坑长度、丘高度、丘宽度均呈极显著正相关,与丘厚度呈负相关.坑的宽度和长度分别与倒木的胸径呈显著和极显著正相关.不同微立地之间物种丰富度的大小顺序为完整立地＞坑＞丘;所有树种盖度的大小顺序依次为完整立地＞坑＞丘.     

红松阔叶混交林不同大小林隙内丘坑复合体微气候动态变化

2012年5月,在小兴安岭凉水国家级自然保护区阔叶红松混交林2.55 hm²的固定样地内,调查了由掘根风倒形成的38对丘坑复合体所处的7个小林隙、5个中林隙和3个大林隙以及7个郁闭林分的基本状况.于2012年6—9月,每月选定6个典型晴天,测定处于大林隙、中林隙和小林隙以及郁闭林分内每个丘坑复合体不同微立地(坑底、坑壁、丘顶、丘面及完整立地)的土壤温度、土壤含水量和空气相对湿度.结果表明: 6—9月,丘顶的土壤温度平均值最大,坑底最小;坑底土壤含水量和空气相对湿度的平均值最大,丘顶最小.上述指标在大多数微立地之间差异显著.6—9月,位于不同大小林隙和郁闭林分的丘坑复合体土壤温度总平均值依次为:大林隙>中林隙>小林隙>郁闭林分;各月份土壤水分大小次序并不一致;6月、8月和9月丘坑复合体各个微立地月均空气相对湿度大小顺序均为郁闭林分>小林隙>中林隙>大林隙,7月的排列次序有所不同.上述指标在不同大小林隙及郁闭林分内丘坑复合体大多数微立地之间差异显著.不同大小林隙和郁闭林分内丘坑复合体各微立地月均土壤温度和空气相对湿度均为7月最大,9月最小;除完整立地6月月均土壤含水量最大以外,其余微立地均为7月最大,9月最小.丘坑复合体微气候的变化主要受林隙大小、微立地和时间等的影响.     

阔叶红松混交林林隙大小和掘根微立地对小气候的影响

在小兴安岭阔叶红松混交林2.55 hm2样地内,选取由掘根倒木形成且具有坑和丘微立地的3个代表性林隙,并以空旷地和郁闭林分为对照,利用多通道HOBO自动气象站于2011年7-9月测定了不同大小林隙中心和丘顶部的光合有效辐射(PAR)、气温、相对湿度以及林隙中心的总辐射和降水量,比较了不同月份不同大小林隙中心和丘顶部微气候因子的差异,分析了不同大小林隙中心微气候因子的月变化以及不同大小林隙在典型天气条件下林隙中心和丘顶部微气候因子的日变化.结果表明:3个不同大小林隙的月均PAR和月均气温排序是大林隙＞中林隙＞小林隙,月均相对湿度排序是小林隙＞中林隙＞大林隙;同一林隙中,丘顶部月均PAR和月均气温大于林隙中心,月均相对湿度为林隙中心＞丘顶部;不同大小林隙和对照月均总辐射与月均气温均为7月＞8月＞9月,空旷地＞大林隙＞中林隙＞小林隙＞郁闭林分,月均相对湿度为郁闭林分＞小林隙＞中林隙＞大林隙＞空旷地.郁闭林分与各林隙以及与空旷地之间的月均相对湿度差异均显著;7-9月总降水量按照空旷地、大林隙、中林隙、小林隙、郁闭林分的次序依次递减;无论晴天与阴天,丘顶部日均PAR和日均气温都大于林隙中心,日均相对湿度则相反;无论丘顶部还是林隙中心,晴天日均PAR和日均气温都大于阴天,日均相对湿度则为阴天＞晴天.     

红松阔叶混交林林隙大小对土壤水分空间异质性的影响

2011年8-10月采用嵌套的网格化方法布点,利用土壤时域反射仪连续测定了小兴安岭阔叶红松混交林不同大小林隙内不同深度的土壤水分,并根据地统计学原理与方法分析其空间异质性.结果表明:研究区中林隙的土壤含水量最丰富,其次是大林隙和小林隙;大林隙空间样点的土壤水分极差最大,其次是中林隙和小林隙;大、中、小林隙各深度土壤含水量的块金值分别为0.001～0.404、0.001 ～0.273、0.001 ～0.261.随机部分引起的土壤水分异质性和系统总的空间异质性程度依次为大林隙＞中林隙＞小林隙.中林隙土壤水分的空间分布格局最复杂,大林隙土壤水分格局变异的空间依赖性最强;中林隙高等级土壤水分斑块(土壤含水量为50％～60％)占据的面积最大,其次是大林隙,小林隙没有最高等级斑块的分布.对于相同月份、相同深度的土壤含水量,小林隙等级分布最简单,大林隙和中林隙则相对复杂;土壤含水量最大值随着林隙的增大而增大.     

红松阔叶混交林林隙大小及光照对草本植物的影响

在小兴安岭红松阔叶混交林中选取的6个林隙内,以每个林隙中心为起点,沿东西和南北两个方向,每隔2 m平行布置1个1 m×l m的固定样方.2011年6月和9月利用估测法测定样方内不同高度等级草本植物的覆盖度和多度,记载样方内基质特征.6-9月每月选择阴天,利用冠层分析仪拍摄鱼眼照片,用Gap Light Analyzer 2.0软件计算相对光强.分析不同林隙间相对光强、草本植物覆盖度和丰富度的差异,以及各物种覆盖度与直射光、漫射光和基质的关系.结果表明:开阔区和林冠下的大林隙相对光强均大于小林隙,而且从林隙中心到林隙边缘的漫射光、直射光变化范围也大于小林隙;不同区域大、小林隙到达地面的直射光大小顺序为北部大于南部;在Z1～Z4区域内,大林隙的草本植物覆盖度和丰富度均大于小林隙,其中大、小林隙物种丰富度之间的差异达到了显著水平.另外,大多数草本植物覆盖度与漫射光和基质之间显著相关,只有少数草本植物覆盖度与直射光呈相关关系.