秦岭南坡油松-锐齿槲栎混交林群落不同层次多样性特征及环境解释

在秦岭山脉南坡陕西省境内设置11个样地进行实地调查,从植物物种组成、多样性指数差异以及多样性指数沿环境梯度排序等方面对该区域油松-锐齿槲栎天然混交林的群落总体以及乔木层、灌木层、草本层的各自4个α多样性指数(Patrick丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数)特征进行分析,以揭示该群落多样性特征及其与环境因素的关系。结果显示:(1)11个样地共记录维管束植物112种,隶属于45科77属,分布较广的物种有蔷薇科、菊科、百合科、松科、禾本科和忍冬科。(2)研究区群落中建群种锐齿槲栎和油松的优势地位突出,乔木层伴生种稀少,平均仅为4.8种,多样性水平较低;灌木层物种组成丰富,平均11.4种;草本层次之,平均9种。(3)单因素方差分析表明,该群落不同层次的多样性指数之间均存在极显著差异(P<0.01);LSD多重比较及多样性指数变化趋势分析表明,群落多样性水平表现为总体>灌木层>草本层>乔木层。(4)CCA法将群落不同层次多样性指数沿地形因子和土壤养分等12项环境指标梯度的分布划分为界线明显的3个区域,即Ⅰ区(中等浓度土壤磷素和有机质制约区)、Ⅱ区(非环境因子制约区)和Ⅲ区(高浓度土壤磷素制约区);群落总体多样性主要受灌木层影响,同时也受乔木层均匀度影响,但环境因子对乔木层多样性基本无限制性作用。(5)土壤速效磷、全磷和有机质是造成研究区群落不同层次多样性差异的主要因素,海拔、坡向等地形因子对群落多样性影响不大,可能是由于土壤养分的直接影响削弱了地形因子的间接性生态作用。研究表明:保持中等水平的土壤速效磷(3.775±1.529mg·kg-1)和有机质含量[(4.079±1.001)%],并通过合理补植松栎幼树和伐除枯死木等抚育手段提高乔木层均匀度是维持秦岭南坡油松-锐齿槲栎混交林群落生物多样性的有效措施。

白云山锐齿槲栎-华山松混交林优势种群空间格局分析

【目的】确定锐齿槲栎(Quercus aliena)和华山松(Pinus armandii)优势种不同发育阶段的种群数量和分布格局及其种间竞争关系,对于二者合理间伐具有重要指导意义,有助于白云山针阔混交林群落的更新和稳定。【方法】调查研究区内锐齿槲栎-华山松混交林,将锐齿槲栎和华山松分为3个径级,分别归属为大树、中树、小树三个成长阶段,分别采用成对相关的g(r)函数和双变量g_(12)(r)函数对其空间分布格局和种内种间关系进行分析。【结果】在完全随机模型下,锐齿槲栎和华山松主要呈聚集分布并向随机分布过渡;在异质泊松模型下锐齿槲栎小树、华山松小树和中树呈聚集分布并逐渐向均匀分布过渡;锐齿槲栎中树和大树呈随机分布并逐渐过渡为均匀分布;华山松大树呈聚集分布并逐渐过渡为随机分布;在种内不同径级空间关联上,负相关主要集中在小树分别与中树、大树之间,中树和大树之间不存在竞争关系;在种间关联上,锐齿槲栎和华山松一直处于负相关关系。【结论】锐齿槲栎和华山松空间分布格局受密度制约,竞争关系在种内和种间均有体现。未来此区域的群落结构和种群空间格局将会向以锐齿槲栎为优势种、华山松优势不再明显的方向演变。

河南白云山锐齿槲栎-华山松林乔木层生物量动态研究

对河南省白云山锐齿槲栎-华山松林乔木层生物量动态进行了测定和研究.结果表明,该群落乔木层总生物量为172.14 t·hm^-2,其中优势树种锐齿槲栎和华山松各占47.73%和43.74%,其他树种共占8.53%.乔木层生物量随着锐齿槲栎-华山松林胸径的增长,各器官具有不同的增长速度,到群落发育成熟时群落总生物量和各器官生物量都达到最大值,群落进一步发育,总生物量趋于稳定,但各器官生物量有所衰减.群落发育过程中,锐齿槲栎在胸径4~16 cm之间其生物量所占比例逐渐减小,之后又不断增大,而华山松的生物量所占比例则不断增大,但随着优势种锐齿槲栎的增长,其生物量比例有所减少;到群落发育成熟时锐齿槲栎的生物量所占比例不断减少,而华山松则不断增大.

基于树冠重叠面积的天然混交林林木竞争指数

构建基于树冠重叠面积和林木混交关系的竞争指数,探究天然混交林林分及主要树种竞争的表达方法,并以甘肃省小陇山林区锐齿槲栎天然混交林为研究对象,采用胸径、树高、冠幅、距离等信息的2期调查数据,对新构建的基于树冠重叠面积的天然混交林林木竞争(CIM)指数进行验证,并选取Spearman系数,对CIM竞争指数和传统竞争指数进行相关性分析。结果表明,采用树冠投影重叠和考虑树高关系确定竞争木的方法能有效避免竞争木多选或漏选;CIM1、CIM2、CIM3能够表达出混交林竞争压力变化,表现出竞争压力越大林木蓄积生长量越小的趋势,将树种混交因子引入竞争指数能够提高蓄积生长量与竞争指数的相关性,更加客观的描述林分中竞争状况。竞争指数与蓄积生长量相关性由大到小排序为CIM2>CIM3>CIM1>Bella竞争指数(CIO)>简单竞争指数(CI)>CIO_(2)>CIO1,表明竞争指数CIM2对混交林竞争表达更具参考意义。林分中主要树种锐齿槲栎由于相邻木中同树种相邻木增加,导致竞争压力增大。天然混交林中树种组成复杂多样,林木分布不均匀,在竞争指数中引入树种混交因子能够较为真实的反映林木竞争状况。

引入优势木树高建立的秦岭林区松栎林树高-胸径模型

以地处秦岭的火地塘教学林场、旬阳坝林场及宝鸡通天河国家森林公园的主要树种华山松、油松和锐齿栎为研究对象,选取11种具有代表性的树高-胸径模型,对秦岭林区松栎混交林的主要树种华山松、油松和锐齿栎分别进行拟合,引入优势木树高、树冠竞争因子和大于对象木胸高断面积之和等代表立地和竞争的变量,并与运用数学分级方法建立的树高-胸径模型进行比较。结果表明:不同模型得到的拟合结果差异不大;当模型中引入优势树高作为预测变量,可以有效提高模型的拟合精度;基于分级方法得到的拟合结果最好,其中数学分级法的拟合结果优于优势高分级法。但数学分级法的本质只是纯粹的数据筛选,而优势树高分级则是基于立地对应树高生长的影响。因此,运用优势树高建立的树高-胸径模型可以描述秦岭松栎混交林的树高变化规律,为该森林类型的森林资源调查、立地质量评价以及森林生长与收获等提供理论依据,也可为后续树高-胸径模型的研究提供参考。