人为干扰对川西碧峰峡木荷次生林群落结构和物种多样性的影响

【目的】探究人为干扰对川西碧峰峡木荷(Schima superba)次生林群落结构与物种多样性的影响,为碧峰峡景区周边次生林植被恢复和物种多样性保护提供科学依据。【方法】以碧峰峡木荷次生林为研究对象,采用典型样地法,设置12块20m×30m的代表性样地,以乔木径级结构、高度级结构及各林层物种组成和物种多样性指数为评价指标,对比研究轻(远离核心景区80~120m)、中(距离核心景区40~80m)、重(紧靠核心景区0~40m)3种人为干扰强度下群落结构和物种多样性的变化。【结果】(1)木荷次生林群落总的物种数随人为干扰强度增加而减少,重度干扰群落组成比轻度干扰下少了26科42属64种。(2)轻度干扰下,木荷次生林群落乔木个体径级呈倒"J"型分布,个体数呈现低高度级>中高度级>高高度级分布,群落天然更新能力强;中度干扰下,乔木个体径级呈正态分布,低、中高度级乔木个体数多,群落稳定;重度干扰下,乔木个体径级呈近似正态分布。(3)木荷在不同强度干扰群落中依旧占据优势地位。重度干扰下,大熊猫主食蓉城竹(Phyllostachys bissetii)濒临消失,该灌木层新出现细叶楠(Phoebe hui)、宜昌润楠(Machilus ichangensis)等乡土树种幼苗,草本层遭到严重破坏。(4)随干扰强度的增加,乔木层、草本层物种丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数值均降低,草本层降幅最大;灌木层各指数值在中度干扰群落中最大,符合中度干扰假说。【结论】重度人为干扰虽一定程度上有利于乡土树种萌发生长,但普遍会引起植物物种多样性消失,群落发展不稳定,不利于植被恢复和物种多样性保护。

木荷次生林地土壤养分空间异质性研究

基于GIS与地统计学原理，使用ArcGIS地统计分析模块研究了湖南省青石冈林场土壤（0～60 cm） pH值、有机质、水解性氮、全氮、全磷和全钾空间变异情况。结果表明：实验区土壤为酸性，pH值为4.36，有机质、水解性氮、全氮、全磷和全钾平均含量依次为20.47 g/kg、206.41 mg/kg、1.02 g/kg、0.32 g/kg和11.80 g/kg，该地区pH值变异系数最小，属于小变异，其他土壤养分变异系数在35%以上，为高度变异，变异强度为全钾（72.26%）＞有机质（68.96%）全氮（66.96%）＞全磷（47.06%）＞水解性氮（37.16%）。全钾（49.58%）＞全氮（46.08%）＞水解性氮（40.09%）＞全磷（35.38/%）＞有机质（33.85%）；半方差最优模型拟合分析表明，全氮、全钾的分布符合指数模型，pH值和水解性氮符合高斯模型，有机质符合球状模型，全磷符合有理二次函数模型；从空间结构特征看， pH值和全钾表现出强烈的空间相关性，其变异主要由地形、土壤母质、气候等自然因素（结构性因素）引起，有机质、全氮和全磷表现出中等空间相关性，主要是结构因素及随机因素共同影响造成，而水解性氮空间相关性很弱，表明随机因素对其空间分布的贡献较大；土壤养分的空间分布特征：有机质、全氮、水解性氮和全磷整体分布趋势比较相似，水解性氮的分布情况相对简单，等值线与等高线基本平行，但5种养分均在低海拔富集，有机质和全氮的分布图零碎，受人为及外界干扰明显。采用克里格插值方法进行最优内插，绘制了养分含量分布图，可更直观地了解县域的土壤养分丰缺状况，为土壤可持续利用、次生林的恢复与重建提供科学依据。

木荷次生林经营密度调控技术的研究

为了提高次生林的经营水平,提出了竞争结构单元的新概念,以地上部分生物量为因变量,郁闭度为自变量,模拟木荷次生林地上部分生物量与郁闭度间关系。结果表明:林分地上部分生物量达最大时,林分的郁闭度为0.685 4;若控制郁闭度为0.68,竞争结构单元面积越大,竞争结构单元越少;竞争结构单元面积最大时,单位面积林分最少保留株数等于最少竞争结构单元个数与每个竞争结构单元林木株数(5株)的积。以木荷标准地资料为例计算了木荷次生林抚育间伐强度,表明基于竞争结构单元的抚育间伐技术可在次生林经营中推广。

木荷次生林闽楠导入初期生长影响因素研究

通过在木荷次生林中导入闽楠后,研究其导入所在地的林窗面积及影响圈内所有影响木对其的压迫力与其地径初期生长情况的关系,发现在木荷次生林中导入闽楠,其初期生长受到所在林窗面积的影响较为显著,在林窗面积较小时,随着林窗面积的增大,导入楠木初期的生长越好,当林窗面积超过一个极值点后,则随着林窗面积的增加,导入楠木的初期生长开始下降,甚至出现死亡;当林窗面积相同时,其影响圈内的压迫力也会对其初期生长有一定的影响,当林窗面积较小时,导入苗木的生长随着其所受压迫力的增大而减小,且随着林窗面积的增大,其相关性逐渐降低,当林窗面积大于临界值时,导入苗木的生长受其所受压迫力的影响则不显著。

木荷次生林竞争生长规律研究

选择4种典型木荷次生林竞争格局,采用Hegyi竞争指数统计各竞争格局对象木竞争指数。结果表明：1）第1种竞争格局：8~15a内木荷对象木竞争指数缓慢增大,15a以后的竞争指数增加幅度加大。2）第2种竞争格局：4~6a内竞争指数明显下降,而6a后缓慢下降。3）第3种竞争格局：4~6a内对象木竞争指数迅速下降,6~8a内缓慢下降,第8年后对象木竞争指数呈现持续缓慢增大趋势。4）第4种竞争格局：5~8a内对象木的竞争指数表现出明显下降趋势,而后缓慢下降,第9年开始,对象木竞争指数基本平稳在0.20~0.28,但有缓慢下降的变化趋势。

青石冈林场木荷次生林空间结构调控研究

选取青石冈林场木荷次生林4块样地,计算出样地内各林木的间伐指数,并根据间伐指数值对4块样地进行弱度、中度以及强度间伐模拟来调整林分空间结构。基于不同的间伐强度,根据林分空间结构相关指标(混交度、大小比、角尺度等)和间伐指数对间伐前后的林分空间结构特征变化进行分析,确定了基于中度间伐的方案可以优化该林场木荷次生林空间结构。