磨盘山落叶阔叶林乔木结构动态

按照CTFS标准和技术规范,于2005年设置5.76 hm^(2)森林动态定位监测大样地,以20 m×20 m样方为单位,利用网格法将其划分为5 m×5 m小样方,调查样方内胸径≥1 cm的木本植物种类、相对位置、胸径、树高、枝下高等,2009、2016、2021年采用同样方法复测调查。基于大样地内木本植物相关数据,研究次生落叶阔叶林乔木群落结构动态变化。结果显示:1)该样地共记录到乔木层植物16科23属33种,共241887株,大多属东亚和北亚温带分布区类型,是温带落叶阔叶林常见树种;2)历次调查树种径级组成均以小径级为主,树种个体主要集中在10 cm径级以下,幼龄树种占绝大多数;3)全林分、主要树种单位面积蓄积量随林龄增加林分蓄积量先减小后增大。主要树种年蓄积量大致分为4类:年蓄积量明显下降;年蓄积量增加幅度逐渐下降;在调查时间内年蓄积量变化不明显;年蓄积量逐年增加。各阶段蓄积量差异较大,主要是由幼苗更新量变化和群落发育阶段各树种生长特性不同导致。

云南文山薄竹山山顶苔藓矮林物种组成与群落特征

为了补充和完善我国西南地区山顶苔藓矮林的群落种类组成和结构特征,基于1 hm^(2)动态监测样地的群落调查数据,采用CTFS标准调查样地内胸径(DBH)≥1 cm的所有木本植物;从1 hm^(2)森林动态监测样地中选取10个(总计0.6 hm^(2),每个样方为20 m×30 m)标准植被样方,采用植物群落清查方法对样方内所有维管植物进行调查和统计;从物种组成特征、数量特征、主要优势树种的径级结构等角度入手,分析样地内的物种组成和群落结构特征。主要结果:(1)在1 hm^(2)动态样地中,DBH≥1 cm的木本植物共计20科32属42种3614株个体;在0.6 hm^(2)群落样地中,维管植物共计42科67属103种,其中树高≥3 m的乔木共计24种1536株个体。(2)厚叶杜鹃(Rhododendron sinofalconeri)在群落中占绝对优势,重要值比次优势物种的重要值大3~4倍。(3)整个群落年龄结构呈“L”型,但厚叶杜鹃以成年个体为优势而不同于其他优势种。(4)该群落由乔木层、灌木层、草本层和层间植物组成,命名为厚叶杜鹃-大花云南桤叶树-文山八角山顶苔藓矮林(Rhododendron sinofalconeri,Clethra delavayi var.yuiana,Illicium tsaii summit mossy dwarf forests)。云南文山薄竹山山顶苔藓矮林群落物种丰富、组成稳定、优势显著,更新状况良好。群落林冠外貌平整,处于成熟林状态。

天山云杉叶结构型性状与胸径生长的关系

胸径是森林调查和经营评价的重要因子。研究天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica)叶结构型性状随胸径的变化规律,可为天山云杉资源保护和精准管理提供依据。在新疆西天山国家级自然保护区,调查不同胸径天山云杉叶长宽比、叶面积、比叶面积、叶干物质含量和叶体积,探讨叶结构型性状与胸径生长的相关性。结果表明,不同径阶天山云杉叶长宽比、叶面积、比叶面积、叶干物质含量和叶体积均差异显著。除叶长宽比与比叶面积无显著相关性外,叶结构型性状间均呈极显著相关。天山云杉叶结构型性状与胸径均呈极显著相关;其中,叶面积、叶体积和叶干物质含量与胸径均呈线性正相关,叶长宽比与胸径呈线性负相关,比叶面积与胸径呈先升后降的曲线变化。随林木生长,天山云杉通过改变叶结构型性状适应外界环境的变化。

黄河故道刺槐人工林不同径级林木空间结构特征

对黄河故道刺槐人工林100 m×100 m固定样地进行每木定位和调查,利用混交度(M_(i))、大小比数(U_(i))、角尺度(W_(i))和密集度(C_(i))分别描述不同径级林木空间结构异质性,并采用修正的林分空间结构指数(FSSI)和林分空间结构距离(FSSD)以及林木竞争指数SCI对林分整体的结构进行分析。结果表明:林分中约60.0%的林木呈随机分布或同种伴生,不同径阶林木中随机分布或零度混交林木达55.0%以上;特大径木中47.1%为非常稀疏林木,在绝对劣势林木比例最小,而小径木中57.7%为非常密集林木,但在亚优势木中比例最大;林分中大径木的空间结构最好(FSSI=0.062、FSSD=1.041),特大径木最差,不同径阶林木均处于弱度竞争状态,但小径木竞争强度更大。因此,黄河故道刺槐人工林不同径级空间结构较差,亟需森林结构调整和优化,以精准提升森林生产力,助力黄河流域生态保护和高质量发展。

湖北木林子自然保护区天然林不同恢复阶段林分结构特征

为定量评价木林子天然林不同恢复阶段林分结构特征变化及森林恢复现状,以木林子自然保护区内皆伐后自然恢复24、39 a的次生林及未受人为干扰的原始林为研究对象,通过林分空间结构参数分布、径阶-空间结构参数联合分布来量化描述林分径阶和空间结构特征,并采用林分空间结构指数(I)和林分空间结构距离(D)综合评价不同恢复阶段林分整体结构特征。结果表明:木林子天然林不同恢复阶段林分均混交良好,随恢复时间的推移,该林分水平分布格局整体趋势由聚集分布向随机分布发展,大小分化度呈先增加后降低的趋势,但始终趋于均衡状态。空间结构参数方差检验表明,在自然恢复过程中,大小比数、混交度能更快地趋于合理,而角尺度则需要较长时间的恢复。径阶-空间结构特征表明,各个恢复阶段林木均以随机林体为主,其中原始林林分中随机分布格局下极强度混交状态的林木胸径更大。不同恢复阶段,绝对优势等级林木中原始林的径阶区间最广。相较于24年生及39年生次生林林分,原始林空间结构最优,林分空间结构指数、林分空间结构距离分别为0.724、0.544。皆伐后自然恢复24、39 a的次生林需较长时间才能达到原始林的结构状态。

不同密度对杉木纯林径级结构及土壤地力的影响

在杉木纯林实施保留密度A(450株·hm^(-2))、B(675株·hm^(-2))、C(900株·hm^(-2))、D(1125株·hm^(-2))、E(1350株·hm^(-2))、CK(1950株·hm^(-2))的间伐试验,对26年生林分的径阶、径级结构及土壤地力指标进行分析。结果表明:含间伐木在内,6个保留密度林分的胸径均处于6~30径阶的13个径阶范围,5个间伐处理各径阶株数百分比均呈现“极高点左侧缓慢上升、右侧急剧下降”的非对称分布,极高点分别位于24、24、22、22、22径阶;CK呈基本对称分布,极高点位于18径阶。随着林分保留密度的增加,林分平均胸径,大径材株数占比,土壤有机质含量及细菌、放线菌、真菌的数量,均呈现先增高后下降趋势,且都以CK的最小或最少;林下植物种类、生物量及土壤含水率呈逐渐减少趋势;土壤容重呈逐渐增加趋势。综合杉木林分生长速度、质量及土壤地力,保留密度以1125株·hm^(-2)最为合适。

阴那山针阔叶混交林动态监测样地植物群落特征研究

通过在阴那山典型针阔叶混交林中建立1 hm^(2)的动态监测永久性样地,在通过实地考察而得到的数据基础上,分析与总结群落的物种组成、区系特征、径级结构和空间分布格局等方面,结果表明:样地内共有胸径≥4cm的木本植物有65种1540株,隶属于31科42属;样地内稀有物种有15种,偶见种23种;国家Ⅰ级、国家Ⅱ级重点保护植物和广东省重点保护野生植物分别有1种;区系特征明显,样地内科级和属级的地理成分以热带性质较强;样地内群落的径级结构呈现“纺锤”型,中径木(6 cm≤DBH<20cm)占比最大,达44.83%,属稳定型种群;群落内重要值大于3的9个物种的空间分布格局呈现明显的集群分布。

大木竹种群生物量结构及其回归模型

研究了丛生竹种大木竹(Bambusa wenchouensis)种群的生物量结构,并对其各器官生物量与胸径(DBH)和地径的相关模型进行了拟合。结果表明:大木竹各器官生物量的分配中,竹秆所占比例较大,为总生物量的73.1%,远超过毛竹(Phyllostachys edulis)等竹种的相应值。大木竹各器官生物量之间及其与胸径、地径间均具有较好的相关性,其中鲜秆质量(W1)、全株鲜质量(W4)与胸径(D)间相关关系的拟合模型W1=0.370 3D2.092 2和W4=0.512 2D2.039 1可以较准确地估算出各器官生物量的大小。

太白红杉种群结构与环境的关系

对太白山不同生境出现的 5种太白红杉种群的高度、径级和生物量结构进行了较为系统的对比研究。结果表明 :(1)不同生境的太白红杉种群 ,生长发育明显不同。但经年龄拟合和方差分析证明 ,该地区不同太白红杉种群在演替上应属同时发生 (P<0 .0 5 )。 (2 )不同太白红杉各种群在高度和胸径上有极显著差异 (P<0 .0 1) ,生长于中海拔地域的太白红杉种群平均高和胸径显著高于低海拔和森林线地带的种群 ;随着海拔升高 ,种群生物量结构中根系所占比例呈现高→低→高的趋势 ;主干和枝叶呈现低→高→低的趋势。(3)对种群表现结构形成有重要影响的 10个环境因子的主成分分析表明 ,乔木层郁闭度、土壤厚度、土壤p H、土壤含水率、年平均降雨量、人为干扰是影响种群结构形成的最重要因素。 (4)对太白红杉种群应以就地保护为主 ,低海拔地区的群落应适当间伐乔木层非目的树种 ,中高海拔地区应以保护原有生境为主 ,适当间伐灌木层树种 ,为太白红杉更新创造良好条件。

太白山林线附近太白红杉种群的生态特征

高山林线对外界环境的变化和干扰异常敏感,已成为全球气候变化研究的热点。太白红杉(Larix chinensis)是太白山的高山林线树种,对高海拔生态环境的保护起着重要的作用。在太白山林线附近采用样方调查的方法,对太白红杉种群的生态特征进行了研究,结果表明:(1)林线附近不同海拔区域,种群的平均基径、平均胸径、平均树高等基本特征随着海拔的升高明显降低。(2)太白红杉的胸径与年龄存在着较明显的回归关系,而树高与年龄相关性较低。随着海拔的升高,回归方程的拟合优度呈下降趋势。(3)林线附近不同海拔区域,太白红杉种群的径级结构与年龄结构均存在一定的波动。表明该区域存在着波形的更新,可能与太白红杉的年龄结构受外界环境的影响较大有关。(4)太白红杉种群各龄级的空间格局基本上是聚集型。随着取样尺度的增加,聚集强度呈增加的趋势。随年龄增加,种群分布由聚集型向随机型过渡,聚集强度减弱。

塔河源荒漠河岸林群落物种组成、结构与植物区系特征

为了更好地了解荒漠河岸林植被动态与生物多样性维持机制,于塔里木河干流源头荒漠河岸林内建立6个1 hm 2样地,对群落物种组成、数量特征和空间格局等进行综合分析。结果表明,塔河源荒漠河岸林群落结构简单、物种多样性低,共有物种12科15属16种,杨柳科重要值最大(28. 97%),是群落优势建群科。取样面积在0. 04 hm 2时,包括了87. 5%的物种;样地内稀有种和偶见种均占所有物种的12. 5%。植物区系贫乏,单种科、属多,温带成分占绝对优势,古地中海成分也占有重要地位,具典型温带区系性质。样地内 DBH ≥ 1 cm 的活木本个体有2497株,灰胡杨多度占92. 95%,胸高断面积和重要值最大,在群落中占绝对优势地位。群落内科、属、种的数量随植株高度级的增加而减少,垂直结构层次分明,由乔木层、灌木层和草本层构成。样地内所有树种平均胸径15. 57 cm,径级与高度级结构均呈偏正态分布,缺乏高度≤ 2 m的个体,群落更新不良。优势种灰胡杨、胡杨径级结构均呈单峰型,其中胡杨幼树出现断层,灰胡杨幼苗向幼树发展过程中死亡率极高(92. 56%),均为衰退型种群。两个优势种空间格局呈聚集分布,不同生境下随径级增大空间分布格局变化不同;且两个优势种在空间上相互排斥而占据不同生境,暗示着种间竞争与生境异质性是影响荒漠河岸林物种空间分布格局和物种共存的重要因素。

柳杉人工林林分不同变量大小比数研究

采用胸径、生物量、冠幅和树高计测大小比数对崇州林场柳杉林的空间结构进行分析.结果表明,以胸径和生物量为度量变量的大小比数变幅最小,可信度最高,而冠幅和树高大小比数受不同树种树型的干扰而不如前两者可靠.各样地林分的胸径和生物量大小比数平均数值明显大于冠幅和树高大小比数数值,说明林木的胸径及生物量分化程度远大于冠幅与树高的分化.通过胸径的增长实现其生物量的增长,从而增强单木的竞争优势可能是林木分化的主要策略.

九连山亚热带常绿阔叶林群落特征研究

于2008年在九连山保护区建立4 hm2固定监测样地,调查样地内胸径(DBH)≥1 cm的个体,以了解该区域的群落学特征。结果表明,群落的区系组成热带成分比较多,总体上呈现亚热带向热带过渡的区系特征。样地内共有植物58科、107属、221种,物种数和个体数较多的科为山茶科、樟科和壳斗科。群落稀有种较多,所占比例为40.72%。群落以红钩栲(Castanopsis lamontii)、米槠栲(C.carlesii)、罗浮柿(Diospyros morrisiana)、细枝柃(Euryaloquaiana)、罗浮栲(C.fabri)和丝栗栲(C.fargesii)为主要优势种。垂直结构由乔木上层(≥18 m)、乔木中层(10～18 m)、乔木下层(5～10 m)、灌木层(<5 m)、草本层组成。样地内所有个体的径级分布呈现倒"J"型,表现群落的稳定与正常生长状态。红钩栲、米槠、罗浮柿、罗浮栲、木荷(Schi ma superba)、鸭公树(Neolitsea chuii)、红楠(Machilus thunbergii)和黄丹木姜子(Litsea elongata)呈现倒"J"型,种群稳定且处于正常增长状态。样地内未发现DBH≤15 cm的马尾松(Pinus massoniana)个体,该种群属于衰退型。九连山常绿阔叶林样地优势种在不同尺度和不同径级范围内以聚集分布为主。随着研究尺度的增加,不同物种聚集程度表现出不同的变化趋势。

长白山云冷杉林主要树种空间分布及其关联性

为揭示长白山云冷杉林物种共存的维持机制，基于Ripley’sK的双相关函数g（r），分析了5．2hm。云冷杉林中鱼鳞云杉和臭冷杉的种群结构、空间分布格局及其种间空间关联性。结果显示：样地中鱼鳞云杉与臭冷杉共8730株，占样地全部个体数的68．1％，胸高断面积之和占样地全部个体胸高断面积的51．9％，在样地中占据绝对优势地位。2个树种的径级结构均呈反“J”型分布。空间格局分析显示：小径级的臭冷杉和鱼鳞云杉均呈聚集分布，尤其是在小尺度上更加明显；而随着径级增大，则呈随机分布，聚集强度也随尺度的增大而降低。臭冷杉的大树和小树在0—50m尺度上呈负相关，显示这2组个体存在非常激烈的种内竞争。而不同径级的鱼鳞云杉之间在小尺度上表现为负相关或无明显相关性，说明鱼鳞云杉的种内竞争相对较弱。小径级的臭冷杉与所有径级的鱼鳞云杉，小径级的鱼鳞云杉与所有径级的臭冷杉均呈正相关关系，表明2个树种均适宜在对方林冠下生存。臭冷杉和鱼鳞云杉的中径级和大径级的个体，两两之间呈负相关或无显著相关性；表明随着径级的增大，臭冷杉与鱼鳞云杉之间存在强烈的种内和种间竞争。2个树种的种群分布格局主要受到种子扩散限制和负密度效应的影响，而相似的耐荫性使得2个树种可以在该森林群落中长期共存。

冀北土石山区天然次生林山杨、白桦种群的空间分布格局

分析冀北土石山区典型天然次生阔叶林中的山杨、白桦种群的径级结构、空间分布格局及种内/种间的空间关联。结果表明:山杨、白桦均以中径木为主,林下缺乏可供更新的幼苗、幼树,种群呈现衰退趋势;山杨、白桦的全部个体在本研究尺度上呈聚集分布,随尺度的增大其聚集强度先增大后减小,并趋于随机分布;山杨、白桦种群随龄级增大,聚集强度减小,以幼树的聚集强度最大;不同生长阶段同种个体间的关联性随尺度的变化,出现正关联、负关联和相互独立的空间关系,以负关联为主;不同生长阶段的山杨和白桦种群间未出现正关联,大多数种对在本研究尺度上为负关联或者在大部分尺度上为负关联;山杨、白桦的种内/种间竞争激烈,群落整体结构不稳定,处于演替初期向中期过渡阶段。

择伐对天然云冷杉林林分生长和结构的影响

以20块经过抚育的天然云冷杉林样地为研究对象,分析第2次择伐前不同初始择伐强度(对照、20%、30%和40%)对林分生长和结构的影响,以及初始择伐后不同恢复时间(期间进行2～4次择伐)林分生长和结构的变化。结果表明:初始择伐后的样地林分平均胸径和蓄积的年生长率相对高于对照样地,采伐后开始增加,4～6年后减小直至下次采伐;初始择伐后6年20%强度的林分蓄积年生长率与30%和40%差异不大,但40%强度择伐后的林分平均胸径年生长率显著增加;30%强度以上择伐后的林分生长相对较快,胸径和蓄积年生长率最高分别达2.6%和8.7%;经过合理的2～4次择伐的林分平均胸径和蓄积的年生长率相对高于仅1次择伐和未择伐的林分,2009年最大值分别为3.6%和5.5%;随着初始择伐后时间的增加,各样地林分径级分布由初始的反"J"型向不对称的单峰或多峰山状曲线变化;但经2～4次择伐的样地,只要控制合理的采伐周期(6年左右)和强度(20%左右),就能保持较好的径级结构;通过负指数分布拟合发现,各样地的K值和a值随着伐后时间延长基本呈减小趋势。

紫柏山林麝分布区植物群落乔木层结构特征

通过沿海拔梯度的系统取样,采用中点四分法对紫柏山北坡林麝分布区的植物群落乔木层结构特征进行了调查。结果表明:(1)根据聚类分析,可将植物群落划分为6种类型,低海拔地带2种,即锐齿槲栎林和锐齿槲栎+川鄂鹅耳枥+白桦林;中海拔地带4种,即铁橡树林、铁橡树+川鄂鹅耳枥林、米心树+坚桦林和坚桦林;高海拔地带1种,即坚桦林;(2)海拔从低到高,优势科逐渐从壳斗科向桦木科转变,优势属从栎属向桦木属转变;(3)随着海拔升高,乔木胸径显著增加,乔木密度则呈下降趋势;中海拔林段物种丰富度、多样性、均匀度最高,物种优势度最低,低海拔林段相反;(4)低海拔地段小径级(DBH<12cm)个体居多,随着海拔升高大径级个体比例(DBH≥24cm)逐步增大。

江西武夷山中亚热带南方铁杉针阔混交林群落组成与结构

长期监测型固定样地是研究物种分布格局、群落动态和生物多样性维持机制等森林生态系统特征、过程与机理的重要平台。我国亚热带地区已建立的森林固定样地多为阔叶林类型,而针叶(阔叶混交)林类型十分有限。按照巴拿马Barro Colorado Island大型森林固定样地的建设规范,于2014年在江西武夷山国家级自然保护区内海拔1800 m左右的南方铁杉(Tsuga chinensis var. tchekiangensis)天然种群分布区域建立中亚热带针阔混交林6.4 hm^2固定样地。木本植物调查结果表明:(1)样地内胸径≥1 cm的木本植物共有29科53属89种,显著低于我国亚热带阔叶林样地平均水平,但显著高于温带针叶(阔叶混交)林样地平均水平;(2)在区系组成上,科以热带成分为主,而属以温带成分为主;(3)样地内独立个体数密度为2252株/hm^2,与温带针叶(阔叶混交)林平均水平相当,但显著低于亚热带阔叶林平均水平;(4)胸高断面积为37.89 m^2/hm^2,与亚热带阔叶林样地平均水平相当,但显著低于温带针叶(阔叶混交)林平均水平;(5)群落成层现象显著,优势种明显,多度排名前4位的物种的个体数占总个体数的55%,而排名后40的物种仅占1%;(6)群落总径级结构呈倒"J"型分布,其中胸径≤10 cm的小径木占总个体数的76.9%,而胸径>30 cm的大径木仅占5.3%;(7)主要树种的径级结构有偏正态分布和"L"型分布等类型,但它们的种群在空间上均呈现显著的聚集分布特征;(8)南方铁杉虽然是群落现阶段最重要的优势种,但它的种群更新缓慢。研究结果充分显示该样地对中国森林多样性监测以及南方铁杉种群保育的重要意义。

内蒙古黑里河天然油松林主要树种的空间分布格局

于内蒙古黑里河自然保护区设置1.96 hm2的油松林固定监测样地,用样方法对油松林物种组成及其分布进行调查分析,并用Ripley’s K函数对乔木层的主要树种进行空间格局分析,以探讨油松种群不同生长阶段个体(幼树、小树及大树)的空间分布。结果表明:乔木层共调查到13个树种,油松为优势种,主要伴生种包括色木槭、蒙古栎、蒙椴、山杨和白桦。油松林内各主要树种的径级结构均呈反J型分布。各主要树种在空间分布上主要表现为聚集分布,油松种群在1～65 m的尺度上呈聚集分布,大于65 m的尺度表现为随机分布,色木槭、蒙古栎、蒙椴、山杨和白桦在所有尺度上呈聚集分布。随着种群发育(幼树→小树→大树),油松种群由聚集分布趋于随机分布,体现了油松种群的生存策略。

北京山区栓皮栎林优势种群点格局分析

采用点格局分析方法对北京山区栓皮栎林主要种群和不同发育阶段种群的空间分布格局及相互关系进行分析。结果表明:(1)群落物种组成简单,栓皮栎和油松是群落的优势种群,优势种群以中径木为主,缺乏可供更新的幼苗,种群呈现出衰退趋势;(2)在研究尺度内,栓皮栎、油松单种的空间分布格局以聚集型分布为主,随着尺度的增大呈现出随机分布和均匀分布的趋势;栓皮栎和油松呈现显著负相关;(3)优势种群不同发育阶段的空间分布格局与研究尺度紧密相关,栓皮栎小树和中树以聚集型分布为主、大树呈随机分布,而油松不同发育阶段均以随机分布为主;(4)栓皮栎、油松种群不同发育阶段之间的空间关联主要发生在小尺度范围内,小树和中树以正关联为主,而中树和大树、小树和大树以负关联为主;随着研究尺度的增大趋于无关联。