黔中地区马尾松-甜槠针阔混交林群落结构特征与林木空间分布格局及其关联性

为探究黔中地区天然次生马尾松针阔混交林群落结构及其空间分布格局特征,选取典型的马尾松-甜槠针阔混交林和马尾松纯林为调查对象,采用成对相关函数分析环境异质性对主要树种空间分布的影响、主要树种及径级空间格局和空间关联性研究。调查共记录91种植物,其中马尾松-甜槠针阔混交林和马尾松纯林分别为42种和68种。2个森林群落中乔木总径级整体均呈倒“J”形结构,结构稳定,自然更新良好。结果表明,生境异质性对2种群落类型在小距离上空间分布格局的影响作用明显。2块样地幼树、中树及总体分布格局相似,均为点距离在0~10 m内呈聚集分布、在10~25 m内呈随机分布,而大树在整个观察尺度内均为随机分布。马尾松纯林中马尾松-甜槠、甜槠-槲栎的空间关联性均以不相关为主,马尾松-槲栎以负相关为主;而马尾松-甜槠针阔混交林中马尾松与甜槠在10~20 m以负相关为主。2种群落类型不同径级的空间关联性总体为不相关。黔中山地天然次生马尾松-甜槠针阔混交林、马尾松纯林群落结构存在差异,环境异质性、径级结构和空间尺度对两者空间分布格局及其关联性影响明显。

基于混合效应和分位数回归的温带针阔混交林树高与胸径关系研究

【目的】基于非线性回归和广义模型构建不同分位数回归和混合效应的树高预测方程,并对比分析非线性模型、不同分位点(τ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9)模型、广义模型及非线性混合效应模型的拟合效果和预测精度,为研究林分生长和收获提供理论依据。【方法】本研究以吉林蛟河地区针阔混交林的主要树种(红松、色木槭、紫椴和水曲柳)为研究对象,基于21.12 hm2样地数据,首先在11个广泛使用的树高方程基础模型中选定基础模型;其次探究林分变量对树高的影响并构建含林分变量的广义模型;最后在基础模型和广义模型的基础上,构建分位数模型,同时考虑样方效应对树高的影响,构建混合效应模型。【结果】(1)各树种均以Richards模型拟合精度更高,且具有生物学意义,选定为基础模型;考虑林分变量与树高的相关性以及模型收敛性,加入优势木高建立的广义模型能显著提高拟合效果。(2)各树种均为中位数τ=0.5时模型拟合效果最佳,且与非线性回归预测精度相近,红松、色木槭、紫椴和水曲柳最高R^(2)值分别为0.811、0.809、0.724和0.617,广义中位数回归预测能力得到进一步提高,R^(2)值分别为0.891、0.874、0.858和0.627。(3)混合效应模型相对其他模型能显著提高预测精度,其中基础混合模型略优于广义混合模型,4个树种R^(2)值达到0.937、0.919、0.906和0.643,表明包含样方效应的混合模型能得到更准确更稳定的预测结果。【结论】与传统方法建立的基础模型和广义模型以及两者的中位数回归模型相较,基于非线性混合效应构建的树高-胸径模型预测精度更高,其中基于基础混合效应构建的吉林蛟河地区混交林树高-胸径模型更具优越性和稳定性。

缙云山针阔混交林水热通量特征及其影响因子

基于涡度相关技术,对重庆市缙云山观测站内的针阔混交林生态系统的净辐射(Rn)、显热通量(H)、潜热通量(LE)、土壤热通量(G)等进行处理,分析研究区水热通量及各环境因子的变化过程,明确水热通量变化的外在驱动因子,为森林经营及林业可持续发展提供科学依据。结果表明:1)该生态系统能量闭合缺失为0.26。2)各水热通量在日变化上呈现单峰变化趋势,在季节变化上呈现出夏季最大(日均值124.66 W/m^(2)),冬季最小(日均值31.68 W/m^(2));空气温度(Ta)、饱和水气压差(VPD)呈现多峰变化趋势;降水集中于一年的4、7、8,9和10月;叶面积指数(LAI)在生长季(4—10月)呈现单峰变化。3)非雾天情况下显热通量(H)显著大于雾天情况,冠层导度(Gs)表现出多维度的复杂特征。缙云山针阔混交林能量循环损失较小,数据可靠;太阳高度角变化引起的净辐射变化是水热通量变化的主导因素;降水量(Pr)的不规则分布及LAI的变化导致Ta和VPD多峰变化;雾气对土壤热量的导向会造成显热通量下降;较高的空气温度导致了大气与下垫面之间湍流形式的热流显著增加而使显热通量上涨。一般情况下,H主要受到Rn的影响,且分别受到VPD和土壤温度(Tsoil)的次要影响(雾天环境)以及VPD和风速WS的次要影响(非雾天环境)。Rn、Gs、Ta、VPD均对LE产生显著影响,未发现研究区Pr和Tsoil与LE存在显著关系。Gs受多种因素(Rn、VPD、Ta、VWC、P等)综合影响。

箬竹向针阔混交林扩展对物种多样性和土壤理化性质的影响

【目的】明确箬竹向针阔混交林扩展对群落组成结构、植被多样性,以及土壤理化性质的影响,加深对箬竹扩展的认识,为林分健康可持续经营管理提供理论支撑。【方法】以国际竹藤中心安徽太平试验中心林场内的天然箬竹林扩展并取代针阔混交林的连续生态面为研究对象,选取针阔混交林(MF)、竹-林混交带(IMF)、箬竹纯林(IF)3种林地类型,利用Simpson指数和Pielou均匀度指数进行群落物种多样性调查;同时测定3种植被下的土壤理化性质。【结果】(1)箬竹向针阔混交林扩展导致了森林原有优势种种类和数量减少:山茶(Camellia japonica)、南酸枣(Choerospondias axillaris)、乌药(Lindera aggregata)、常春藤(Hedera nepalensis var.sinensis)、柯(Lithocarpus glaber)均在箬竹纯林中消失,共有物种蕨(Pteridium aquilinum var.latiusculum)、柃木(Eurya japonica)、老鼠屎(Symplocos stellaris)、檵木(Loropetalum chinense)的数量明显下降;乔木层、灌木层和草本层的丰富度和均匀度指数均下降,群落结构简化。(2)土壤理化性质随着箬竹的扩展也发生了变化:与针阔混交林相比,箬竹纯林的SWC、SOC、TN、TP、Mg、DOC、DON、MBC、MBN含量均下降,土壤K含量上升;除DOC、DON、MBC、MBN以外,土壤养分积累均随着土层的加深而减少。【结论】箬竹扩展到针阔混交林导致森林原有优势种种类和数量减少,群落结构简化,造成林分退化,林地土壤质量下降。

鄂西南百户湾针阔混交林群落结构与多样性研究

为探究封育保护后具有人工经营背景森林的群落结构和物种多样性在自然更替过程中的变化规律,以鄂西南地区的百户湾林场内0.01 km^(2)针阔混交林固定监测样地为研究对象,对木本植物的物种组成、群落结构和物种多样性进行调查与分析。结果表明,样地内胸径(diameter at breast height,DBH)≥1 cm的木本植物有8702株,隶属于39科66属111种;重要值排名前10位的物种中,常绿阔叶树种占明显优势;林冠层优势种为杉木(Cunninghamia lanceolata)和枹栎(Quercus serrata),灌木层优势种为翅柃(Eurya alata);样地内个体数量随DBH值增加而逐渐减少,小径级个体较多,平均DBH为5.2 cm;样地内物种较为丰富,各层级中亚乔木层的物种多样性最高。该研究为进一步探究森林群落结构和物种多样性的动态变化提供了科学依据。

铵硝氮比对针阔混交林木荷和杉木幼苗生长影响

研究不同铵硝态氮配比对木荷与杉木组成的针阔混交林幼苗生长质量的影响。建立20 m×20 m的标准样地,在标准样地中以3 m×2 m行株距进行木荷和杉木混交林的种植,设置4个处理,每个组别进行3次重复。对不同组别杉木和木荷进行光合特性测定、幼苗生长量测定来判断不同铵硝态氮对木荷与杉木混交林幼苗生长的影响。结果表明:铵硝态氮的配比对针阔混交林木荷和杉木的光合特性存在较为显著的影响,将铵态氮和硝态氮的配比设置为5∶5有利于提升杉木的光合特性,将铵态氮和硝态氮比例设置为3∶7有利于提升木荷的光合特性。不同铵硝态氮配比会影响针阔混交林木荷和杉木的生长质量,将铵态氮和硝态氮的比例设置为5∶5有利于提升杉木的生长质量,将铵态氮和硝态氮的比例设置为3∶7有利于提升木荷的生长质量。

人工针阔混交林的培育

培育人工针阔混交林不仅能提高土壤肥力,快速恢复森林生态环境,还可为市场提供多样化的木材产品,最终形成一个具有多重功能和高经济效益的生态体系。这种综合利用和管理的森林经营模式,体现了人与自然和谐共存的理念,为可持续发展的森林管理提供了重要示范。

小兴安岭针阔混交林乔木层优势树种种间联结

【目的】揭示小兴安岭针阔混交林未来的演替趋势和各物种间的种间关系,为小兴安岭针阔混交林的森林可持续经营和维持群落稳定性提供科学的理论依据。【方法】利用方差比率法(VR)、χ^(2)检验、联结系数AC和Pearson相关检验等方法对小兴安岭针阔混交林乔木层优势树种136个种对的种间联结测定和分析。【结果】小兴安岭针阔混交林乔木层优势树种总体联结性VR>1,χ^(2)_(0.95)(25)<χ^(2)<χ^(2)_(0.05)(25),乔木层优势树种总体表现为不显著的正联结;χ^(2)检验显示,在10 m×10 m样方尺度下,17个优势树种组成的136个种对中,118个种对呈无显著关联,4个种对显著正联结,2个种对极显著正联结,8个种对显著负联结,4个种对极显著负联结;联结系数AC显示,60个种对呈正联结,76个种对呈负联结;Pearson相关系数检验显示,55个种对呈正相关,81个种对呈负相关;χ^(2)检验、联结系数AC和Pearson相关检验结果基本一致。【结论】小兴安岭针阔混交林种间联结性较弱,群落各物种间总体上呈独立分布格局,群落演替正处于相对稳定的阶段,群落乔木层优势树种间正联结的种对少于负联结的种对,群落内负相互作用占优势,但这种负相互作用的强度较低。

采伐强度对木兰围场国有林场针阔混交林碳储量的影响

分析不同采伐强度对木兰围场国有林场针阔混交林生态平衡的影响。选取木兰围场国有林场三块针阔混交林作为调查样地,设置三种采伐强度,分别0、20%、35%,对比不同采伐强度下总碳储量、各植被层净生产能力以及森林生态系统净生产能力。研究表明:随着采伐强度的增加,木兰围场国有林场针阔混交林总碳储量呈先下降后增长趋势,植被层净生产能力(NPP)呈持续增长趋势,但是不同植物层NPP存在一定差异,主要表现为乔木层NPP呈下降趋势,灌木层、草本层呈持续增长趋势。

张广才岭温带次生针阔混交林物种组成和群落结构特征

为了研究温带次生针阔混交林的树种组成和群落结构特征,于2010年在吉林省蛟河林业实验区管理局建立了面积为21.84 hm2(420 m×520 m)的固定样地。从物种组成、种-面积曲线、植物区系特征、径级分布结构和空间分布格局等方面分析了该地区针阔混交林物种组成和群落结构特征。研究结果表明该样地共有DBH≥1.0 cm的木本植物活立木个体25,908株,隶属于18科27属45种,植株密度为1186株/hm2。植物区系以北温带分布属为主体,共有37属,占总数的82.22%,属长白山植物区系。样地内稀有种18种,偶见种14种。通过对该样地物种多样性计算得出,该样地Margalef多样性指数R、ShannonWienner指数H'、Simpson多样性指数D和物种均匀度Pielou指数Jsw分别为4.31、2.48、0.89和0.65。样地中所有个体的径级分布(以2cm等级排列)呈偏倒"J"形,整体更新良好,表现出群落稳定与生长状况良好的趋势。群落中重要值>3的9个物种的径级结构表现出一定的差异:胡桃楸、水曲柳呈近似正态分布,表现为中径木个体数量多,而小径木和大径木个体数量少的特点;春榆、大果榆、色木槭、白牛槭、裂叶榆等物种呈倒"J"型或偏倒"J"型,更新良好;而红松由于受到了严重的人为干扰,天然更新不良,径级结构呈现不规律型。通过g(r)双变量函数分析9个优势树种空间分布格局可知,9个优势树种均表现出聚集分布,聚集强度随着尺度的增大而降低。在r<20 m的小尺度上物种聚集强度随尺度增大急剧降低,当尺度超过20 m后聚集强度趋于稳定。

过伐林区检查法经营针阔混交林林分结构动态

为使过伐林保持好的林分结构 ,并使森林生态系统在经营情况下正向演替 ,从而产生较高的效益 ,该文作者以金沟岭林场的云冷杉针阔混交林为研究对象 ,分析了该林场始于 1 987年的检查法经营下连续 1 4年的森林资源调查数据 .利用Weibull分布和负指数分布拟合该类型林分的直径结构 ,并计算了该森林类型的q值 ,分析了连续1 4年来检查法经营针阔混交林林分的蓄积结构 .研究结果表明 :①Weibull分布与负指数分布均能较好描述过伐林区针阔混交林的直径结构 ;②该森林类型直径的q值 ,分布范围在 1 2 0～ 1 5 0之间 ,平均值为 1 30 ;③经过 1 4年的检查法经营 ,小径级、中径级林木的蓄积比重总趋势在下降 ,大径级林木的比重在上升 。

长白山次生针阔混交林叶凋落物中有机物分解与碳、氮和磷释放的关系

采用分解袋法,研究了长白山次生针阔混交林内9种树种叶凋落物34个月的分解过程.结果表明:在次生针阔混交林中,不同树种叶凋落物的初始N和P浓度存在很大差异,叶凋落物分解速率(k)与初始N浓度和C/N显著相关.有机物剩余百分率与C剩余百分率呈显著的线性正相关关系,与N和P剩余百分率之间呈显著的二项式回归关系.N和P剩余百分率在初期阶段随有机物分解而增加,达到峰值后逐渐降低.随着有机物剩余百分率的下降,C/N和C/P均呈逐渐降低趋势,各种叶凋落物之间C/N和C/P的差异逐渐减小,分解末期分别趋近于23和350.随有机物剩余百分率的降低,N/P变化不明显,当有机物剩余百分率低于25%时,不同树种叶凋落物之间N/P差异显著下降.有机物剩余百分率可用来预测C、N和P的剩余百分率.

大岗山人工针阔混交林与常绿阔叶林水文动态变化研究

采用定位观测方法与小集水区试验技术方法 ,利用 1 6月份观测数据 ,从土壤水分、坡面径流、集水区径流量等方面对大岗山地区人工针阔混交林、天然常绿阔叶林典型森林集水区的森林水文月动态变化规律进行了研究。结果表明 :(1)人工针阔混交林森林土壤水分最大值 (5 1 8mm)出现在 5月份 ,最小值 (33 2mm)出现在 3月份 ,且垂直变化幅度不大。 (2 )坡面径流量月变化较大 ,与一次性降水有密切关系 ,可用指数式y =0 .12 6 6e0 .0 50 2x表示。 (3)与人工针阔混交林相比 。

长白山云冷杉针阔混交林幼树树高--胸径模型

采用长白山林区2013年调查的12块1 hm2固定样地中5个树种的幼树树高-胸径数据,用35个树高曲线经验模型进行模拟、筛选。结果表明,Curtis于1967年提出的三次多项式h=a0+a1d+a2d2+a3d3能够很好地拟合5个树种幼树的树高-胸径模型,决定系数(R2)最高可达0.786 5。用独立样本数据对该模型进行检验,结果表明,模型的表现能力良好,能够适用于本地区的云冷杉针阔混交林的幼树树高-胸径模拟。以空间代替时间的方法分析5个树种的幼树树高生长规律,发现色木幼树树高较大;红松和冷杉幼树树高生长类似;云杉幼树树高初期较小,而后期生长很快。本文提出的幼树树高模型可为抚育经营提供参考。

针阔混交林不同演替阶段表层土壤理化性质与优势林木生长的相关性

【目的】旨在分析不同演替阶段针阔混交林土壤表层理化性质与优势树木生长特性之间的关系,以期为探索不同林分的生长规律及森林可持续经营提供依据。【方法】以吉林省蛟河市林业实验区管理局林场的不同演替阶段针阔混交林样地(中龄林、近熟林、成熟林、老龄林)为对象,采用对比方法和主成分分析方法,分析表层土壤理化性质、优势木生长特征及二者间的关系。【结果】随着针阔混交林演替的进行,林分中优势木的平均胸径呈增加趋势,优势木的平均树高变化不大,红松优势木数量逐渐增加,而胡桃楸优势木数量逐渐减少,春榆、大果榆等优势木随演替进行逐渐退出主林层;从中龄林到成熟林,土壤密度变化不显著,老龄林土壤密度最小;随着演替进行,非毛管孔隙度逐渐减小,毛管孔隙度逐渐增大,总孔隙度变化并不明显;在4个演替阶段中,老龄林土壤毛管持水量与最大持水量均最大,比中龄林分别增加12.98%和27.94%;在表层土壤化学性质方面,0～20 cm土层pH值表现为成熟林最大,近熟林最小,老龄林介于成熟林和中龄林之间;土壤有机质含量表现为近熟林最高,成熟林最低;土壤中全氮、水解氮和有效磷含量均表现为老龄林最高,土壤中全磷、全钾和速效钾含量均表现为近熟林最高;不同演替阶段优势木的平均树高和平均胸径均与土壤有机质、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量正相关;不同演替阶段下优势木的平均树高与土壤密度、非毛管孔隙度和pH值负相关,与有机质、全氮和全钾含量显著正相关;优势木的平均胸径与土壤密度和全磷含量正相关,与最大持水量和水解氮含量负相关;土壤最大持水量、土壤密度、全磷和水解氮含量对优势木的径生长过程有较大的影响。【结论】毛管孔隙度、速效钾和全磷含量是影响不同演替阶段土壤质量的主要因子;经过不同演替阶段,表层土壤理化性质质量的综合得分表现为中龄林<成熟林<近熟林<老龄林;随着演替进行,针阔混交林的表层土壤理化性质基本呈现质量提高趋势,到老龄林时期达到最佳。本研究得到的不同演替阶段针阔混交林林木生长与表层土壤理化性质特征的相关性为进一步实现该地区森林可持续经营提供了科学依据。

针阔混交林内白颈长尾雉栖息地利用的影响因子研究

采用无线电遥测和样方法对针阔混交林内白颈长尾雉栖息地利用的影响因子进行了定量研究，结果显示：（1）白颈长尾雉对其栖息地的利用有较强的选择性；（2）白颈长尾雉主要在阳坡活动，春、秋、各三季活动地坡度较平缓，夏季略陡。该雉栖息地利用受水源距离的影响；（3）各种灌木层、草本层和地被层团子在白颈长尾雉栖息地中食物条件和隐蔽条件方面发挥重要作用。大叶白纸扇、油茶、山、野楷杷、毛冬青、格药柃、乌饭、木、蔷薇科植物、苔草、三脉叶紫菀和厥类植物是影响白颈长尾雉栖息地利用的重要植物种类；昆虫和土壤动物作为白颈长尾雉的食物在栖息地的利用中亦起着重要作用。

重庆缙云山针阔混交林林隙树木更替规律研究

研究了重庆缙云山大面积分布的亚热带次生性针阔混交林林隙树木更替规律 ,预测了该类型林林隙演替趋势。结果表明 :马尾松 (Pinusmassoniana)种群表现出强烈的相互更替模式 ,四川大头茶 (Gordonia acuminata)、四川山矾 (Symplocos setchuanensis)等常绿阔叶树种自我更替与相互更替两种模式共存 ;林隙现实树木更替过程不能维持群落现有组成 ;Markov转移矩阵分析表明未来林冠层组成中马尾松种群将失去优势地位 ,整个群落将由针阔混交林向常绿阔叶林方向演替。

云冷杉针阔混交林叶面积指数的空间异质性

叶面积指数(Leaf area index,LAI)是森林生态过程的关键参数和描述森林冠层结构的重要指标。用半球摄影技术对吉林省汪清林业局金沟岭林场的10块1 hm2云冷杉针阔混交林的LAI进行测定,采用地统计学的半变异函数和普通克里格法对研究区的LAI的空间异质性进行了分析。结果表明:10块样地的10 m×10 m小样方内以及样地间的LAI离散程度较小,但分布有一定的规律。LAI的空间相关性存在不确定性,可由线性、孔状、高斯3种模型有效的描述,空间相关性存在的尺度范围变异大,中等和强空间相关性的影响范围在15—155m之间,10块样地LAI的空间相关性的影响范围平均为65.637m。普通克里格插值结果显示,LAI的空间分布呈明显的条带状和斑块状的梯度变化。LAI与林分平均胸径、林分平均高和林分平均冠长呈显著负相关,与林分平均冠幅、林分密度以及树种个数呈显著正相关。研究结果可为不同尺度云冷杉针阔混交林LAI的估计提供依据。

东灵山油松纯林和油松-辽东栎针阔混交林土壤氮素矿化/硝化作用研究

利用 PVC顶盖埋管原位培育法测定了北京东灵山地区一个油松纯林和一个油松 -辽东栎落叶阔叶混交林生态系统土壤无机氮库、氮素净矿化 /硝化速率的季节动态以及年度净矿化 /硝化量。结果发现 :1)两个生态系统的土壤无机氮库和氮素净矿化 /硝化速率都存在比较明显且比较一致的季节动态 ,但个别时期也存在较大差异 ;2 )纯林与混交林土壤 NH+ 4 - N浓度在各月都没有显著差异 ,而 NO- 3 - N浓度 ,除了 1995年 11月和 1996年 8月纯林显著高于混交林外 ,其它月份也都差异不显著 ;3)无论是年度净矿化总量 (纯林 ,2 2 .7kg· hm- 2 ;混交林 ,5 5 .5 kg·hm- 2 )及其占总全 N量的百分比 (纯林 ,0 .6 94% ;混交林 ,2 .12 8% ) ,还是年度净硝化总量 (纯林 ,2 6 .7kg· hm- 2 ;混交林 ,44 .6 kg· hm- 2 )及其占总全 N量 (纯林 ,0 .815 % ;混交林 ,1.70 7% )的百分比 ,油松针阔混交林生态系统均显著大于油松纯林 ,高达后者的两倍左右 ,而净硝化氮占净矿化氮的百分比则相反 ,油松纯林 (10 0 % )显著高于油松 -辽东栎混交林 (80 .2 % )。上述结果表明 :油松 -辽东栎针阔混交林生态系统土壤的氮素有效性 (即土壤的供氮能力 )以及维持土壤中植物可利用氮素的能力都显著高于油松纯林。物种构成及在其影响下所产生的林下微?

长白山次生针阔混交林群落结构特征及群落动态

长白山次生针阔混交林是东北地区典型的次生林类型之一,处于向地带性顶级植被阔叶红松林方向演替的重要阶段。全面分析长白山次生针阔混交林群落动态,能为东北地区森林保护、恢复和可持续经营提供理论支撑。基于长白山地区5.2 hm^2次生针阔混交林动态监测样地,以2005和2017年样地内所有胸径(DBH)≥5cm的木本植物为研究对象,分析了12年间群落的物种组成、物种多样性、胸径结构和密度结构等非空间结构,以及林木空间分布格局、树种混交和林木竞争等空间结构的变化。结果表明:群落个体数量由6614株降至5884株,2017年调查到木本植物13科25属42种,较2005年增加2属2种,群落物种组成和多样性变化较小。平均胸径由14.4 cm增加至15.5 cm;径级结构在两次调查中均呈倒"J"型,虽然群落保持稳定的更新态势,但是各径级的个体数量显著下降。胸径变异系数和基尼系数分别由0.77和0.37增至0.79和0.38,群落复杂程度提高。群落株数密度由1272株/hm^2降至1132株/hm^2,林分密度由33.12 m^2/hm^2增至34.74m^2/hm^2。群落空间结构在两次调查中没有变化,群落水平分布格局为随机分布(U=0.51),大小分化程度为中庸分布(U=0.50),混交度为强度混交(U=0.76),空间结构稳定。研究还比较了样地和20m×20m样方尺度上的群落结构变化趋势,发现大部分指标在两个尺度上变化一致。综上所述,本研究中的长白山次生针阔混交林的群落非空间结构呈现正向演替趋势,而空间结构保持相对稳定,群落整体在12年内并未发生本质性改变。在未来经营中,可适当伐除假色槭和色木槭等林下层树种,为红松、蒙古栎和紫椴等顶级树种的生长和更新提供空间。