不同密度油松天然次生林对林下植被组成和土壤物理性质的影响

以山西省关帝山国有林管理局三道川林场4种不同密度油松天然次生林为研究对象,调查分析了其林下植被组成及土壤物理性质随林分密度的变化规律。结果表明,油松天然次生林林下共出现植物32科64属70种。随着林分密度的增大,林下灌木层和草本层物种组成发生变化,物种数量呈现减少趋势;不同土层的土壤容重均呈现增大趋势,土壤最大持水量、毛管持水量呈现减小趋势。综合来看,为改善油松天然次生林林下植被组成及土壤物理性质,可适当降低林分密度。

湖南省马尾松天然次生林最优均衡曲线

【目的】本研究以湖南省马尾松天然次生林为研究对象,在现有生长模型的支持下,对备选均衡曲线进行筛选,最终甄别出最优均衡曲线,作为马尾松天然次生林经营的量化导向目标。【方法】本研究首先在综合分析马尾松天然次生林结构的基础上,依据湖南省马尾松天然林林分状况以及以往的研究结果,胸高断面积(B)的取值拟选择35、40和45m^(2)/hm^(2);连续两个径阶的林木株数比值(q值)选择1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7;最大保留径阶(D_(max))的取值选择40、45和50 cm,构建了54条潜在的基础均衡曲线簇。并在所构建的可变概率转移矩阵模型的支持下,对基础均衡曲线簇进行了模拟,筛选出最优均衡曲线。【结果】转移矩阵模型支持下的80年的模拟结果显示均衡曲线12(B为35 m^(2)/hm^(2),D_(max)为45 cm,q为1.7)在蓄积年生长量、蓄积量、采伐木平方平均直径以及树种组成稳定性方面表现出明显的优势,在达到均衡结构时,具有最大的蓄积量年增长量(iv),iv为1.18 m^(3)/(a·hm^(2)),同时该均衡曲线的其他评价指标也表现较为优秀,观测株数偏离均衡株数的方差值var为0.12<0.5,蓄积量V为268.13 m^(3)/hm^(2),采伐木平方平均直径dg为17.99 cm。此外,该均衡曲线在模拟期后20年(2077-2097年),树种组成基本保持稳定,未见明显波动,因此作为最优均衡曲线。【结论】现实林分经营模拟结果表明,如果按照最优均衡曲线进行森林结构的及时调整,森林的结构会逐步逼近均衡曲线,实现最终的均衡状态。同时,森林的树种组成也会发生相应的变化,经济价值高的硬阔树种以及栎类则会成为未来森林的主要组成部分,而马尾松的比例则逐步下降,到了后期马尾松会逐渐退化并被其他阔叶树替代。此外,大径阶树的株数增加,森林的价值逐步提升。

辽河源不同龄组油松天然次生林生物量及空间分配特征

油松是中国暖温带区域主要的森林植被,精确计算油松天然林生物量及准确表征空间分布特征对其在固碳释氧、林木积累营养物质等方面的生态服务功能评估具有重要意义。目前,国内基本上没有进行油松天然次生林生物量及空间分配在一个年龄序列上的研究。研究的主要目的是准确估算河北省平泉县辽河源自然保护区4个龄组油松天然次生林林分各组分的生物量,并揭示生物量在空间的分配特征。在每种林分内,林下植被层(灌木和草本)和凋落物层生物量通过样地调查和全挖取样的方法计算。基于胸径(DBH)和树高(H)的异速生长方程则用于计算乔木层生物量。结果表明:(1)林分生物量大小排序为:成熟林(397.793 t/hm2)>近熟林(242.188 t/hm2)>中龄林(203.801 t/hm2)>幼龄林(132.894 t/hm2);(2)乔木层生物量成熟林(373.128 t/hm2)>近熟林(224.991 t/hm2)>中龄林(187.750 t/hm2)>幼龄林(119.169 t/hm2)。地上部分各组分生物量大小关系略有差异,幼龄林和近熟林为:干>根>枝>叶>干皮>球果,而中龄林和成熟林则是干>根>枝>干皮>叶>球果。干生物量对于各龄组乔木层生物量来说是最大的贡献者,所占比例表现为:中龄林(66.25%)>近熟林(64.38%)>成熟林(62.09%)>幼龄林(38.41%),而贡献较小的球果则是成熟林(1.02%)>幼龄林(0.88%)>近熟林(0.72%)>中龄林(0.53%)。根系总生物量在18.315 t/hm2(中龄林)—44.849 t/hm2(成熟林)之间,其组分生物量大小整体上表现为:根桩>粗根>大根>细根>小细根;(3)灌木层生物量成熟林(0.861 t/hm2)>近熟林(0.790 t/hm2)>中龄林(0.559 t/hm2)>幼龄林(0.401 t/hm2),各组分生物量大小为根>茎>叶;(4)草本层生物量幼龄林(3.058 t/hm2)>近熟林(2.017 t/hm2)>中龄林(1.220 t/hm2)>成熟林(1.181 t/hm2),地下部分生物量均大于地上部分;(5)凋落物层生物量成熟林(22.623 t/hm2)>近熟林(14.390 t/hm2)>中龄林(14.272 t/hm2)>幼龄林(10.265 t/hm2),各层生物量大小为:未分解层>半分解层>全分解层。(6)在各层次生物量的比较中,4个龄组均表现为乔木层>凋落物层>草本层>灌木层。其中,幼龄林乔木层生物量占89.67%、中龄林占92.13%、近熟林占92.90%,成熟林占93.80%。

秦岭西段油松天然次生林种群竞争关系研究

【目的】探明秦岭西段油松天然次生林的种群竞争关系,为秦岭西段油松天然次生林的保护及可持续经营与管理提供科学依据。【方法】通过典型样地调查,运用Hegyi单木竞争指数模型,定量分析秦岭西段油松天然次生林油松种群种内及种间的竞争强度。【结果】油松种群的种内竞争强度(竞争指数为145.50)大于种间竞争强度(竞争指数为47.29)。在胸径处于5～25cm径级,油松种群的种内竞争强度随着径级的增加而增大,胸径≥25cm后,其竞争强度又逐渐降低。油松种群内种间竞争强度的顺序为:油松>锐齿槲栎>小叶杨>白桦>三桠乌药>鹅耳枥>稠李>华山松>山楂>山杨>辽东栎>牛皮桦>橿子栎。油松对象木的胸径大小与油松种内、种间以及整个林分的竞争强度服从幂函数关系,其胸径大小与竞争强度之间呈显著的负相关关系。由预测结果可知,当油松胸径达到25cm后,种群竞争强度明显变小,且变幅较小。【结论】油松天然次生林胸径达到25cm之前应采取必要的人工抚育,以有效减小油松种群的竞争强度,使生态系统尽快达到稳态。

秦岭火地塘天然次生油松林土壤有机碳的特征

【目的】精确估计火地塘天然次生油松林土壤有机碳密度和储量。【方法】基于林下灌木、草本群落特征数据,采用分层抽样法确定研究区土壤剖面的调查数量,对调查样地上、中、下3“层”的土壤有机碳分布规律及其与天然次生油松林下植物物种多样性的相关性进行了研究。【结果】上“层”土壤有机碳密度变化较小,变化幅度为56.60-71.98 Mg/hm^2,变异系数为8.26%;而“中、下”层土壤有机碳密度波动较大,变化幅度为22.83-59.45和38.33-85.82 Mg/hm^2,变异系数分别为15.91%和22.94%;随着土层深度的增加,土壤有机碳密度下降。土壤有机碳密度与植物物种多样性无明显相关性。【结论】在95%的可靠性下,抽样估计的相对误差为±11.13%时,研究区土壤有机碳密度为（60.492±6.73）Mg/hm^2;0-40 cm土层土壤有机碳储量为72.59 Mg。

黄土丘陵区油松天然次生林林窗特征与更新动态

研究了黄土丘陵区油松天然次生林林窗的形状、大小结构、分布、形成木特征及其更新状况.结果表明：在油松天然次生林中，林冠林窗（CG）和扩展林窗（EG）面积均呈以小林窗为主的偏态分布.CG平均面积为31.15 m^2,以20～40 m^2林窗的数量比和面积比最大,分别为38.24％和30.50％;EG平均面积为58.04 m^2,以30～60 m^2的数量比和面积比最大,分别为36.77％和27.79％,且CG的平均面积占EG平均面积的53.67％;林窗形状多呈椭圆形,高度多在14～16 m;林窗形成年龄以10～20年为主,占33.82％.林窗中基折和枯立木分别占形成木总数的47.66％和23.44％.林窗形成的主要因素是人为间伐或盗伐,树木衰老等引起的抗性下降、干旱、病虫害等也是导致树木死亡的原因之一;每个林窗中平均有1.89个形成木,其中以2株形成木的林窗最多.林窗形成木主要是油松,其次为山杨、白桦和辽东栎等.形成木的径级呈明显的偏态分布,以10～20 cm和21～30 cm径级最为普遍,分别占总数的25.0%和45.31%,与林窗面积偏态分布吻合;林窗内林木的更新状况好于林下,且油松幼苗不存在断层,而油松林下幼苗在年龄结构上有明显的断层.

次生林林木空间结构等对红松幼树生长的影响

本项研究以红松幼树及其周围最近4株相邻木组成的小环境结构单元为研究对象,研究了光照条件、土壤腐殖质层厚度、相邻木、直射光、上层树种、草本和灌木等6个环境因子对红松幼树生长的影响。本文对其中的光照条件、土壤腐殖质层厚度和相邻木等3个林木空间结构因子进行了研究。结果表明:(1)可以用开敞度表达红松幼树对光环境条件的特殊要求。随着林木的生长,开敞度将不断减小。(2)深厚的土壤腐殖质层厚度(约20cm)有利于红松幼树的生长。(3)用混交度和角尺度分别代表相邻木种类及相对于红松幼树的方位,当M=0 5(中度混交),W=0 5(随机),即同种红松伴生且周围相邻木为随机分布时,对红松幼树生长有利。

基于哑变量的油松人工林和天然林生长模型

为准确掌握油松生长过程、改善油松经营管理模式,利用北京地区油松连续清查数据,在Richards模型基础上,考虑林分起源的差异,在模型中引入哑变量,建立北京地区不同林分起源相容性油松林分生长模型。结果表明:所建立的含哑变量的油松生长模型,对油松林分生长模型的拟合效果较好,决定系数高达0.938 0和0.991 8;油松蓄积量的拟合效果比断面积好,人工林的拟合效果高于天然林。用检验数据对模型进行适应性检验,林分断面积和蓄积量生长模型的预估精度均在90%以上。

宁夏油松林细根生物量和土壤特性研究

以宁夏地区油松天然次生林（贺兰山、罗山）和人工林（六盘山）为研究对象，对其O～40cm土层细根生物量、土壤特性及两者之间关系进行研究。结果表明，3个地区油松林细根生物量集中分布于0～20cm土层，总细根生物量、活细根生物量及其所占比例大小关系表现为贺兰山〉六盘山〉罗山，死细根生物量呈相反规律。除表层土壤（0～20cm土层）含水量外，3个地区土壤含水量与土壤容重大小关系均表现为：六盘山〉贺兰山〉罗山，且随土层深度增加，土壤含水量逐渐减小，土壤容重逐渐增大。土壤全C、全N和全P含量大小关系表现为：罗山〉贺兰山〉六盘山。相关分析表明，该区油松天然次生林细根生物量与土壤水分、土壤容重相关性更大，人工林则与土壤养分如全N、全P等指标的相关性更大。

秦岭油松人工林与次生林群落特征比较

采用标准样地法对秦岭旬阳坝地区油松Pinus tabulaeformis次生林与人工林进行了群落学调查研究,旨在比较天然油松林遭砍伐后经过自然恢复或人工栽植恢复40a左右群落的特征差异。结果表明:天然恢复次生林有维管植物66科104属134种,人工林有维管植物73科104属125种,2种群落含1～2个种的科均较多;人工林与次生林共有种为70种,种类组成相似系数为53.03%。2种群落的垂直结构相似,都分为乔木、灌木和草本3层,乔木层又分3个亚层;人工林乔木层、灌木层密度低于次生林,草本层密度高于次生林。2种群落物种多样性指数中,Shannon-Wiener指数、Margalef指数和Richness指数的大小顺序均为灌木层>草本层>乔木层,Simpson指数均为乔木层>草本层>灌木层,Evenness指数的变化不一致,天然次生林为灌木层>草本层>乔木层,人工林为灌木层>乔木层>草本层;次生林乔木层的物种丰富度指数显著高于人工林,而均匀度指数显著低于人工林;人工林与次生林灌木层各多样性指数无明显差异;人工林草本层的优势度显著高于次生林。人工林凋落物厚度显著高于次生林,土壤营养指标在2种群落间均无明显差异。上述结果说明,经过40a左右的恢复,人工林与次生林群落特征已达到一定程度的相似性,油松适合作为该地区的造林树种恢复天然植被。

次生林群落结构特性对红松幼树生长的影响

本研究以红松幼树及其周围最近4株相邻木组成的小环境结构单元为研究对象,研究了光照条件、土壤腐殖质层厚度、相邻木、直射光、上层树种、草本和灌木等6个环境因子对红松幼树生长的影响。本文对其中的直射光、上层树种、草本和灌木等3个群落结构特征因子进行研究。结果表明:(1)顶部透光对红松幼树生长最为有利,其次为东、西北、东南及中部等方向的直射光;(2)上层树种为叶片小或枝叶稀疏的树种时对红松幼树生长有利。(3)草本和灌木的盖度会影响红松幼树的生长,且在红松幼树的不同生长阶段,其影响作用不同。当红松幼树仍处于下木层时,草本和灌木会抑制红松幼树的生长,当红松幼树离开草灌丛后,草本、灌木影响作用将逐渐减弱。

秦岭火地塘天然次生油松林倒木储量与分解

粗头直径≥10cm,长度通常≥1m,倾斜度超过45°的死木质残体称为倒木（Harmon et al.,1996）。倒木是森林生态系统的重要组成部分,在森林生态系统中倒木与生产者、消费者、分解者之间都有着密切的营养关系,其结构与功能相互制约,相互影响。倒木对森林中生产者的更新有着不容忽视的作用,为各类植物提供了生境,而且还对森林生态系统的演替起着重要的作用（侯平等,2001）;

晋西黄土区不同森林群落类型植物多样性研究

为了揭示晋西黄土区不同森林群落类型对生物多样性的保持作用,对晋西黄土区人工油松林、人工刺槐林及天然次生林林下植物组成及土壤化学性质进行了调查研究,并对3种林分进行对比分析,研究晋西黄土区不同森林群落类型林下植物多样性特征。结果表明:1)研究区内共出现40个植物种,灌木6种,草本34种。3种森林群落类型林下植物种数为人工刺槐林>人工油松林>天然次生林;2)3种森林群落类型林下物种丰富度指数(Margalef指数)、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和物种均匀度指数(Pielou指数)表现为草本层>灌木层,人工林>天然林。人工刺槐林林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数小于人工油松林,而Simpson指数和Pielou指数大于人工油松林;3)与2006年相比,2012年研究区内植被种类增加,人工林内植物种的增加要比天然次生林内明显;4)3种森林群落类型林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数与土壤化学性质的关联大小为土壤养分>有机质>p H值。

昆嵛山天然赤松次生林空间结构特征的研究

为研究天然赤松次生林的空间结构特征,在昆嵛山国家级自然保护区内设立了一块6 hm2的永久性监测样地,并对林内树种组成及其分布进行调查分析。用角尺度、混交度和大小比数3个参数,对天然赤松次生林空间结构特征进行分析研究。结果表明:赤松是绝对的优势种,麻栎为次优势种,与其他16种乔木共同构成了赤松麻栎林生态群落;赤松次生林的平均混交度为0.44,主要以弱度混交与中度混为主,林分的平均大小比为0.50,且各部分频率分布比较均匀,说明乔木层的树种稳定性较好;全林角尺度平均值为0.54,林木水平格局为团状分布;虽然阔叶树种在混交度上稍好于针叶树种,但是其在胸径大小上明显小于针叶树种,说明其受针叶树种压迫较为严重。该研究可为该地区的展开森林有害生物调控机理研究和天然赤松次生林的合理经营提供参考依据。

秦岭火地塘天然次生油松林间草本层碳密度

为精确估计秦岭火地塘林区天然次生油松(Pinus tablaeformis)群落的碳密度,以林下草本层为研究对象,采用分层抽样法确定在既定精度下的调查样方数量。通过草本生物量调查,以TOC-VTH-2000A型TOC分析仪测定不同器官含碳率,分析不同草种相同器官和同一草种不同器官含碳率的差异,结合器官生物量及草种密度,推算其碳密度。结果表明:不同草种茎、根的含碳率间差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01),茎与茎、根与根的含碳率差值最高分别达14.46%和26.06%;同一草种的叶与茎、茎与根及叶与根的含碳率间差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01),差值最高分别达11.31%、16.83%和19.86%;在95%的可靠性下,误差±0.0198 MgC.hm-2时,草本层碳密度的估计值为1.829 MgC.hm-2,占乔木地上部碳密度的3.660%。

燕山山脉天然次生油松林群落结构与物种多样性分析

对河北省围场满族蒙古族自治县木兰围场自然保护区不同海拔分布的油松(Pinus tabulaeformis Carr.)天然次生林群落特征、物种多样性进行研究。结果表明:①在木兰围场自然保护区内共记录到乔木树种1种,灌木树种6种,草本植物种30种;②灌木层和草本层的α多样性指数在一定海拔梯度下所呈现的趋势大致相同,均为比较典型的双峰曲线;③随着海拔差增大,群落间β多样性指数均呈逐渐增大的趋势。

次生林内红松幼树的恢复及其状况的量化表达

对天然次生林下人工更新红松幼树的恢复过程进行研究。结果表明 ,在红松幼树生长的不同阶段进行适当的透光伐调整林分结构 ,有利于红松幼树的生长恢复。同时 ,研究中还利用大小比数 (U)、混交度 (M)和角尺度(W)等先进的林分空间结构参数 ,来分析不同经营阶段林下红松幼树的生长状况 ,以及红松周围相邻木的混交和分布状况 ,并将研究结果用数量化的形式表达出来。当红松幼树为优势木 ,周围相邻木为中度混交且呈随机分布时可表示为 :U =0或U =0 2 5 ,M =0 5 ,W =0 5。

次生林下红松幼树适生小环境研究

本研究以红松幼树及其周围最近4株相邻木组成的小环境结构单元为研究对象,研究了光照条件、土壤腐殖质层厚度、相邻木、直射光、上层树种、以及草本和灌木等6个环境因子对红松幼树生长的影响。结果表明,这6个环境因子均对林下红松幼树的生长有不同程度的影响。基于研究结果,本研究归纳了林下更新红松幼树适宜的生长环境条件,并提出了相应的营林建议,供生产实践参考。

冀北山地天然林与人工林植被物种多样性研究

采用典型样地调查法,对冀北河北木兰围场自然保护区内天然次生油松(Pinus tabulae-formis)林和华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林植被物种多样性进行研究。结果表明,2种林型下灌木层物种数与种类相近,而草本层物种种类有所不同;天然林草本层以菊科(Compositae)植物为主,优势种为小红菊(Dendranthema chanetii);人工林草本层以莎草科(Cyperaceae)等阳性植物为主,优势种为乌苏里苔草(Carex ussuriensis)。同一林型不同海拔样地间草本层的Margalef丰富度指数(RI)、Shannon-Wiener(H)、Si mpson多样性指数(G)和Pielou均匀度指数随海拔高度的增加,在天然林内先减小后增加,人工林内则持续减小;只有Alatalo均匀度指数呈现不同变化趋势。2种林型下同一海拔的样地间各草本α多样性指数均无明显差异(P<0.05)。人工林内样地间草本β多样性指数随海拔的增高而增加;天然林内该指数随着海拔的增高而减小。

间伐对华山松天然次生林光合特性的影响

【目的】研究森林抚育间伐强度对华山松天然次生林光合特性的影响,为秦岭华山松林经营提供理论依据。【方法】在秦岭南坡旬阳坝林区华山松天然次生林内设置10块20m×30m的研究样地,并对其进行间伐强度分别为0%(CK),5%,10%,15%和20%的作业,测定不同间伐强度样地内环境因子及华山松的光合生理参数的日变化,并采用Duncan’s新复极差法对华山松光合生理参数进行差异性分析,使用相关性分析研究环境因子与华山松光合生理参数的关系。【结果】光照强度(A)、大气温度(T)随间伐强度的增大而升高;相对湿度(RH)随间伐强度的增大而降低;大气水分亏缺(VPD)在不同时间段随间伐强度变化规律不同。净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和光能利用率(LUE)随间伐强度增大而显著增大(P<0.05);气孔限制值(Ls)随间伐强度的增大而显著降低(P<0.05)。相关性分析表明,A与Pn呈显著性正相关关系;Pn与VPD呈负相关关系,间伐强度大于10%时二者相关性显著(P<0.05);T与Pn的关系随间伐强度的增加由显著正相关转变为不显著负相关关系。【结论】间伐强度为20%有利于秦岭林区华山松天然次生林的光合生产。