间伐对杉木人工林林下植被多样性及其营养元素现存量影响

间伐改变了林分结构,影响林下植被的生长和发育,但长期间伐对杉木Cunninghamia lanceolata林下植被多样性的影响尚缺乏系统研究。在浙江开化通过样地调查,采用Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数研究3种间伐处理下杉木人工林林下植被多样性的变化;分析林下植被主要营养元素含量,研究间伐对营养元素现存量的影响。以试验区传统经营方式为对照,即林木生长中期(第14年)进行1次轻度间伐(间伐强度约15%,T1);中度(总间伐强度约35%,T2)和强度(总间伐强度约50%,T3)间伐均在第7年和第14年进行了2次间伐。间伐15年后的结果表明,3种间伐处理下,林下植物种类数分别为18种(T1)、17种(T2)和20种(T3),林下植被总密度和盖度均随间伐强度增加而增大;林下植物Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数在不同间伐处理之间均没有显著差异(P>0.05)。林下植被全碳(TC)、全磷(TP)和全钾(TK)含量在不同间伐处理之间差异不显著(P>0.05),全氮(TN)含量随间伐强度增加而降低,其中T3处理显著低于T1(P<0.05)。林下植被生物量随间伐强度增大而增加,林下植被TC、TN、TP和TK现存量在不同间伐处理之间均没有显著差异(P>0.05)。这些试验结果说明杉木人工林间伐15年后间伐强度不会显著影响林下植被多样性和营养元素的积累。

亚热带同质园不同人工林的生物量和林下植被多样性差异

【目的】探究不同林分的生物量及林下植被多样性差异,为营建亚热带人工林筛选适生的珍贵乡土阔叶树种。【方法】以四川农业大学崇州基地同质园试验中大叶樟Cinnamomum platyphyllum、油樟C.longepaniculatum、天竺桂C.japonicum、樟树C.camphora、桤木Alnus cremastogyne、香椿Toona sinensis、红椿T.ciliata等7个阔叶树种林分为研究对象,通过测定各树种平均树高、平均胸径、林下植被多样性等指标,量化树种对生物量及林下植被多样性的影响。【结果】不同树种全株生物量存在显著差异(P<0.05),大叶樟的生物量最高,其次是桤木和红椿,天竺桂最低。树种各器官生物量存在显著差异(P<0.05),整体表现为干>根、枝>叶,并且大叶樟各器官生物量均最高,天竺桂各器官生物量均最低。各器官生物量占全株生物量比例在树种间存在显著差异(P<0.05),但树种大小排序无一致性规律。不同功能群之间的全株、叶、枝及干生物量无显著差异,但常绿树种的根生物量、根生物量占比和根冠比显著高于落叶树种(P<0.05),枝和干生物量占比则相反。落叶树种林分林下草本多样性显著高于常绿树种林分(P<0.05),并且红椿、桤木和香椿林分林下草本的Simpson指数显著高于天竺桂、樟树、大叶樟和油樟林分,红椿林分的林下草本Shannon-Wiener指数显著高于其他6个林分(P<0.05)。【结论】研究区培育落叶树种有利于人工林的物质循环和生物多样性保育,并且相较于其他乡土树种,选择桤木和红椿作为培育树种更有利于亚热带人工林的可持续经营与管理。图6表2参37。

间伐强度对兴安落叶松林林下植被多样性及生物量的影响

研究了间伐强度对兴安落叶松林林下植物多样性和生物量的影响,为确定兴安落叶松林分的最佳采伐强度提供理论依据。以兴安落叶松林为研究对象,设置4种间伐强度(10%、20%、30%、40%)和对照的试验固定样地,对间伐5 a后各样地林下灌草多样性和生物量进行调查分析。结果表明:1)抚育间伐可以明显提高林下植物种类、Menhinick丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数,各层均以40%间伐强度最大,而生态优势度指数则呈递减趋势(P <0.05);2)适当加大间伐强度对林分林下植被层和枯落物层生物量具有促进作用,均以间伐强度30%为优(P <0.05);3)综上所述,在30%～40%的间伐强度下,兴安落叶松林林下植被多样性和生物量最高,林分质量最佳。

不同地形100年生杉木人工林土壤理化性质及林下植被多样性差异分析

以福建省南平市王台镇100年生人工杉木林为研究对象,分析4种地形(西南坡地、西北坡地、山凹地、山洼地)0~20、20~40、40~60 cm处的土壤理化性质及林下植被多样性的差异,采用方差分析法分析地形因素对两类指标的影响,采用相关性分析方法分析两类指标间的内在联系。结果表明:同一土层下非毛管孔隙度、全磷、速效磷和速效钾受地形影响显著,总孔隙度和有机质多无显著影响,且非毛管孔隙度、有机质、全氮和速效钾总体表现在西南坡地最高,速效磷在山凹地最高,全磷等理化性质均表现在山洼地最高,西北坡地的土壤理化性质相对较低。4种地形下林分土壤除容重、全磷和全钾外,含水率等理化性质多随土层加深呈下降的趋势;相较草本层,灌木层多样性指数变化更为明显,且灌木层及草本层均表现为西北坡地最高,其次是西南坡地和山凹地,山洼地最低;该林分土壤含水率、毛管孔隙度、全磷及速效钾与灌木层及草本层林下植被多样性关系密切,且存在显著或极显著相关。可见,不同地形下土壤理化性质和植被多样性受地形影响较大。

西天山保护区天山云杉林下植被多样性分析与评价

为制定合理的森林的经营管理措施,以新疆西天山国家自然保护区为研究对象,对10个100 m×100 m的样地进行林下植被多样性调查。分析结果显示,样地共有26种植物种类,植被物种数量分布较为均匀,优势林下植物种类地位明显;林下植物物种数量多的林分区域,其林下植被多样性指数也较高。

不同保留密度秃杉人工林生长和林下植被研究

为了解不同保留密度秃杉人工林生长和林下植被状况,对保留密度分别为1 600株/hm^2、1 800株/hm^2和2 000株/hm^2的秃杉人工林进行了试验研究。结果表明,保留密度越大,秃杉平均树高、胸径、单株材积和林分总蓄积量均越小,林下植被的种类也越少,植物多样性指数越低。其中以保留密度为1 600株/hm^2的秃杉林的生长量和蓄积量最大,林下植物多样性指数最高。

林分密度对华北落叶松天然次生林林下植被和土壤呼吸的影响

为实现“碳中和”背景下的森林高质量经营,探索林分密度调控对森林生态系统土壤呼吸和林下植被物种多样性的影响具有非常重要的意义。以山西五台山林区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)天然次生林为研究对象,设置不同林分密度样地,调查林下植被物种多样性并测定土壤呼吸速率,分析林分密度对林下植被物种多样性和土壤呼吸速率的影响以及物种多样性和土壤呼吸速率的耦合关系。结果表明,喜光植物的重要值随林分密度增加而逐渐降低,在高密度林分中变成偶见种或消失,耐荫植物的重要值随林分密度增加而升高,在高密度林分中成为代表性种。林下植被物种多样性和土壤呼吸速率均随林分密度增加均呈先上升后下降的趋势;香农-威纳指数、辛普森指数、基于香农-威纳指数的均匀度指数、基于辛普森指数的均匀度指数和物种丰富度指数均在中密度下达到峰值,土壤呼吸速率也在中密度下达到峰值;植被种类、林下植被物种多样性指数与土壤呼吸速率的相关性极强,其中物种丰富度指数对土壤呼吸速率的影响最显著。

环境因子对桂西南蚬木林下植被物种多样性变异的解释

探索林下植被分布格局及其影响因素,对于天然林保护和森林生物多样性维持机制研究具有重要意义。本文以桂西南喀斯特地区不同蚬木(Excentrodendron tonkinense)天然成熟林为研究对象,采用植物群落样方调查、单因素方差分析、Pearson相关分析和冗余分析(RDA)等方法,研究了8个县市蚬木天然成熟林林下植被物种多样性的变异及其对土壤、地形和光照等环境因子的响应。结果表明,林下植被中灌木层优势种主要有越南槐(Sophora tonkinensis)、鹅掌柴(Schefflera heptaphylla)、毛果翼核果(Ventilago calyculata),以及乔木层幼苗如蚬木、广西澄广花(Orophea anceps)、岩樟(Cinnamomum saxatile)、金丝李(Garcinia paucinervis)等,主要来自豆科、五加科、鼠李科、椴树科、番荔枝科、樟科、藤黄科和大戟科等;草本层优势种主要有肾蕨(Nephrolepis cordifolia)、石山棕(Guihaia argyrata)、崖姜(Pseudodrynaria coronans)、柔枝莠竹(Microstegium vimineum)、水蔗草(Apluda mutica)、沿阶草(Ophiopogon bodinieri)等,主要来自肾蕨科、棕榈科、槲蕨科、禾本科、百合科、铁角蕨科和鳞毛蕨科等。土壤pH值、土壤含水量(SWC)、土壤全钾(TK)、土壤全磷(TP)和坡度(SLO)是林下植被物种多样性的主要影响因素,它们分别解释了林下植被物种多样性32.3%、16.1%、9.7%、8.6%和8.6%的变异。灌木丰富度、灌木多样性指数与TK、SWC、土壤pH值和TP显著负相关,而草本丰富度、草本多样性指数则与TK显著正相关;灌木密度、灌木盖度与土壤pH值显著正相关,草本密度与SWC和TK显著正相关,草本盖度与TP、TK显著正相关,与坡度显著负相关。土壤和地形因素是影响林下植被物种多样性变异的最主要因素,而林分冠层结构的影响较小,土壤各因素对林下植被物种多样性的影响高于地形因素。

海南桉林林下植被木本多样性的复合因子分析

通过野外样方样地调查,在比较分析海南岛年降水量、土壤水分含量及土壤速效养分氮、磷、钾的基础上,试图寻找影响桉树林下植被木本多样性的关键因子.复合因子分析结果表明:在影响林下木本多样性主导因子的主成分分析中发现,年降水量成了木本多样性最主要因子即限制因子,第2因子为土壤水分含量,第3因子为土壤速效氮含量.研究结果还表明,在海南年降雨量小于1000 mm的干旱地区不宜发展速生桉树林.

间伐保留密度对杉木人工林生长的影响

以广东省清远市11年生杉木人工林为研究对象,探究了不同保留密度(1200、1800、2500株·hm^(-2))杉木人工林3 a期间的动态生长规律、环境影响因子间差异、林分生长与环境因子之间的关系。结果表明:随着间伐保留密度的增加,杉木人工林的林分平均胸径、树高、冠幅、单株材积的3 a生长量及生长率均有所下降,小、中径材的出材量明显上升,其中,保留密度为1200株·hm^(-2)的林分大径材出材量最高,为22.46 m^(3)·hm^(-2);其次是保留密度为1800株·hm^(-2)的林分,大径材出材量为15.36 m^(3)·hm^(-2);保留密度为2500株·hm^(-2)的林分无大径材产出。保留密度为1800株·hm^(-2)林分的总出材量最大,为131.55 m^(3)·hm^(-2)。随着间伐保留密度的降低,林冠开阔度和光照均有所增加,其中,保留密度为1200株·hm^(-2)的林分光照条件优于其他2种保留密度林分。不同土层间各土壤理化性质变化趋势基本一致,较多的土壤理化性质在保留密度为1200株·hm^(-2)时表现最好。灌木层和草本层物种多样性各指数大多在保留密度为1200株·hm^(-2)时最大。林分的生长主要与林冠开阔度、叶面积指数、林下直射光、散射光、土壤pH、全氮质量分数、土壤密度、草本层Shannon-Wiener指数和Patrick指数显著相关(P<0.05)。将低保留密度(1200株·hm^(-2))作为林分经营密度的效果最佳,最适合大径材的培育;若仅考虑木材产出,则应选择1800株·hm^(-2)为经营密度,该保留密度下总出材量最大。

林下凋落物对土壤种子萌发的作用机制

林下土壤种子库是森林植被的物种组成、种群延续和种群演替的物质基础。林下凋落物影响土壤种子库种子的萌发,幼苗的生长,进而影响到种群更新及森林群落的演替。凋落物对种子萌发的影响主要有三大作用机制,即物理作用机制化学作用机制、和生物作用机制。其中化学作用机制特别是化感作用对土壤种子库的影响尤其重要。本文将从这三个作用机制的层面,分析总结前人有关土壤种子库种子的萌发及其与林下凋落物、林下植被多样性的研究,论述土壤种子库研究面临的挑战,并对土壤种子库与生物多样性的研究进行了相关展望。