湖北七姊妹山亚热带常绿落叶阔叶混交林主要木本植物的生态位与种间联结

[目的]探究亚热带常绿落叶阔叶混交林的生态位特征和种间联结,阐明主要木本植物种间关系及对环境适应状况,为亚热带地区生物资源保护和森林管理提供理论依据。[方法]本研究基于湖北七姊妹山国家级自然保护区6 hm2(300 m×200 m)标准大样地数据,从物种组成、生态位宽度、生态位相似性系数、生态位重叠指数、方差比率法、χ^(2)检验、联结系数、Jaccard指数等方面研究了16种主要木本植物(重要值大于1%)的生态位和种间联结。[结果](1)2020年湖北七姊妹山亚热带常绿落叶阔叶混交林共有64科140属266种木本植物,主要有桦木科、壳斗科和金缕梅科等,物种组成逐渐复杂。(2)川陕鹅耳枥的物种重要值和生态位宽度最高,占据绝对优势地位,与其他主要木本植物之间具有较高的生态位重叠和生态位相似性。四照花、灯台树和尖叶四照花的优势地位次之。生态位重叠指数和生态位相似系数均以0.2~0.5之间为主,大部分物种对生境需求具有一定相似性、互补性。物种重要值排序与生态位宽度排序并不完全相同。(3)湖北七姊妹山亚热带常绿落叶阔叶混交林内物种间总体关联性呈现显著正联结,且正负联结比值大于1。16种主要木本植物的χ2检验、联结系数、Jaccard指数、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数的结果基本一致:正关联种对数大于负关联种对数,极显著或显著正关联种对数比极显著或显著负关联种对数多,不显著关联种对数也占有重要比例。[结论]亚热带常绿落叶阔叶混交林物种丰富,群落处于演替早期至中期阶段,种间关系松散、不紧密。

喀斯特常绿落叶阔叶混交林植物与土壤地形因子的耦合关系

基于中国科学院亚热带农业生态研究所在木论国家级自然保护区借鉴CTFS标准建立的2hm2喀斯特常绿落叶阔叶混交林动态监测样地(50个20m×20m样方),选取代表木本植物群落、土壤性质和地形因子的22个指标,对其总体特征及三者之间的相互关系进行了经典统计分析、主成分分析、聚类分析与典型相关分析。结果表明,喀斯特常绿落叶阔叶混交林生态系统的景观异质性强、土壤养分含量高、物种丰富且结构合理,除海拔、Simpson指数、均匀度、pH之外的18个指标均呈中、强变异;综合土壤因子是影响生态系统的主要因子群,其次是综合群落多样性因子和结构性因子,综合地形因子的作用相对较弱;4种不同类型真实而直观地表征了群落类型、土壤肥力和地形的差异,相对优化的第3种类型主要分布在海拔较高、裸石率较大、坡度较高的阴坡中上部;植被、土壤、地形两两之间均存在着较高的相关性,植被与土壤因子之间,有机质、氮、磷起较大的作用,主要影响群落结构,植被和地形之间,坡向和岩石裸露率影响群落结构和物种丰富度,而坡向和坡位直接导致了土壤有机质、全氮、有效磷和pH的变化。

喀斯特常绿落叶阔叶混交林土壤磷钾养分空间异质性

在木论国家级自然保护区内喀斯特常绿落叶阔叶混交林内建立500 m×500 m长期监测样地,采用经典统计学和地统计学方法研究喀斯特森林土壤磷钾养分含量及其空间变异特征。结果表明:研究区土壤全磷(TP)、全钾(TK)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量分别为(1.60±0.76)g/kg、(5.42±2.74)g/kg、(5.74±3.63)mg/kg、(5.20±2.96)mg/kg;磷钾养分含量均为中等变异,变异强度为AP>AK>TK>TP。研究区土壤TP、TK、AP、AK变异函数值的最佳拟合模型均为指数模型,决定系数均很高(0.671-0.995),TP、AP呈中等强度空间自相关,TK、AK呈弱空间自相关。TP、AP的变程较长,分别为336.00 m和373.50 m,空间连续性较好,TK、AK变程较短(33.30 m、64.50 m),空间依赖性较强。土壤TP表现为坡下(含洼地)含量高,坡上含量较低;AK表现为坡中含量高于洼地含量;AP、TK呈斑块破碎化分布。海拔、坡度和地面凹凸度是土壤磷钾养分空间异质性的主要影响因素。喀斯特常绿落叶阔叶混交林土壤磷钾养分存在不同空间异质性和空间关联性,这为小流域尺度上土壤养分管理、可持续利用策略、喀斯特退化生态系统生态恢复提供理论依据。

鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交林的自然恢复动态及其影响因素

【目的】比较环境与空间因素在群落恢复与构建中的作用,分析亚热带常绿落叶阔叶混交林自然恢复过程中的群落结构和物种多样性变化规律,为进一步深入了解此类森林的自然恢复机制奠定基础。【方法】在湖北木林子国家级自然保护区的老龄林、35年天然次生林(1980年采伐)和20年天然次生林(1995年采伐)中各随机选取10块森林动态固定样地(20 m×20 m),对不同恢复阶段森林群落木本植物多度、胸高断面积、物种丰富度、稀疏物种丰富度(以100个树木个体为基数)进行比较,采用冗余分析(RDA)对30块样地进行排序。将空间(PCNM)和环境变量(土壤与地形)一同作为解释变量对不同恢复群落物种组成进行方差分解,以环境和恢复时间作为解释变量对30块样地的木本植物多度、胸高断面积、物种丰富度和稀疏物种丰富度数据进行多元回归分析。【结果】群落在恢复过程中,木本植物多度(F=8.64,P<0.01)、物种丰富度(F=10.24,P<0.001)和稀疏物种丰富度(F=9.615,P<0.01)均显著减少,胸高断面积(F=14.2,P<0.001)显著增加,土壤环境则无显著变化(P>0.05);土壤密度、土壤p H、坡向、坡度、海拔和坡位对研究区物种组成的解释能力显著(P<0.05);方差分解显示,恢复20年次生林、恢复35年次生林和老龄林分别有31.4%,36.8%和54.1%的物种组成变异受环境影响,空间因素(PCNM变量)仅对恢复35年次生林(16.8%)和老龄林(23.2%)的物种组成变异具有显著影响(P<0.05),而对恢复20年次生林无显著影响(P>0.05);同步自回归结果显示,恢复时间、凋落物厚度、坡度、海拔、坡向机土壤p H对群落结构与多样性具有显著影响(P<0.05)。【结论】亚热带常绿落叶阔叶混交林在自然恢复过程中,群落结构、物种多样性以及环境因素均会发生明显变化,环境、空间及恢复时间是决定群落组成的关键因素。种源空间扩散、优先效应等随机过程对次生林的群落构建具有决定性作用,而环境选择等确定性过程对老龄林的群落构建起主导作用。随着恢复进程的推进,次生林与老龄林的物种组成差异会逐渐减少。

不同恢复群落的山地常绿落叶阔叶混交林优势种及主要伴生种种群结构与动态

山地常绿落叶阔叶混交林是我国特有的自然植被类型和天然林类型,为研究山地常绿落叶阔叶混交林优势种及主要伴生种群结构和动态,揭示其生物多样性形成及维持机制,作者依托湖北恩施森林生态系统国家定位观测研究站的建设,对木林子自然保护区不同恢复群落的山地常绿落叶阔叶混交林开展了植物群落调查,从物种组成、径级结构和垂直结构等方面分析了优势种及主要伴生种群的群落特征.结果表明:3个恢复群落中,DBH≥1 cm的木本植株分别有148种6 970株、176种4533株和149种4048株,隶属于14科23属、19科26属和16科25属;从整体上看,3个恢复群落优势种及主要伴生种的物种丰富度随垂直层自上而下呈现"单峰型",个体多度随垂直层降低而增加,平均树高分别为5.94、5.21和4.61m;群落物种丰富度整体上均随径级增大而下降,个体多度均呈倒"J"型分布,小径级个体数量多,平均胸径分别为4.18、4.35和4.48 cm.总之,木林子自然保护区不同恢复群落的山地常绿落叶阔叶混交林群落物种组成丰富,多数种群自然更新良好,群落整体上正处于演替进程中.

三峡大老岭山地常绿落叶阔叶混交林林隙干扰研究Ⅰ.林隙基本特征

为探讨我国亚热带山地常绿落叶阔叶混交林的林隙干扰特征 ,对三峡大老岭地区这一植被类型进行调查 ,分析了植被中林隙的数量、类型及成因 ;林隙形成木 (GM)的类型、数量、物种构成和径级结构 ,以及林隙和 GM的多尺度空间格局特征。结果表明 :1)林隙密度为 11.7个· hm- 2 ;冠林隙和扩展林隙分别占森林面积的 11.0 9%和 2 7.0 6 %。平均每个林窗的形成木为 4.5株 ;单株 GM形成的林隙只占 17.46 % ,其中翻倒木集群性最强。对林隙形成的贡献大小次序是 :翻倒木 >折干 >枯立 >折枝。 2 )林隙成因方面 :冬雪和春、秋冻雨的影响最大 ;病害影响其次 ;树木间的牵连和撞击扩大了林隙的范围 ;陡峭的地形增大林隙形成的机率 ;干旱的影响很小。 3) 6 8种 GM主要是森林建群种 ;常绿树种形成林隙的平均机率高于落叶种。 4)

山地常绿落叶阔叶混交林更新方式对林地肥力的影响

为了解鄂西南山地常绿落叶阔叶混交林采伐迹地不同更新方式对林地土壤肥力的影响,采用典型样地法对木林子自然保护区山地常绿落叶阔叶混交林迹地3种更新方式林分的土壤进行了采样分析。结果表明:土壤容重表现出人工更新>人工促进天然更新>天然更新。土壤总孔隙度和毛管孔隙度差别不大,非毛管孔隙度人工更新林地较高。土壤自然含水量、最大持水量、毛管持水量、田间持水量等水分因子以及土壤有机质、全氮、水解氮、速效磷、速效钾和pH值等化学性质均表现出人工更新<人工促进天然更新<天然更新。3种更新方式土壤理化性质差异较大,林地土壤肥力表现出人工更新<人工促进天然更新<天然更新。

庐山常绿落叶阔叶混交林土壤AM真菌资源及其分布特征

【目的】探究庐山常绿落叶阔叶混交林土壤AM真菌群落多样性及分布特征,为推动其地下AM真菌资源的开发利用提供理论基础。【方法】以庐山典型常绿落叶阔叶混交林5种常见树种[(杜鹃(Rhododendron simsii)、蜡瓣花(Corylopsis sinensis)、山橿(Lindera reflexa)、女贞(Ligustrum lucidum)、榆树Ulmus pumila)]根际土壤丛枝菌根真菌(AM真菌)为材料,通过孢子形态学鉴定方法研究其多样性特征、影响因素及分布特征。【结果】从庐山常绿落叶阔叶混交林中鉴定、分离出55个AM真菌类群,其中包括2个广布种、10个常见种与43个稀有种(按优势度水平划分),其中无梗囊霉属(Acaulospora属,24种)和球囊霉属(Glomus属,18种)为优势属。此外,不同树种根际AM真菌孢子密度、物种丰富度、Shannon指数、Pielou均匀度指数等指标差异总体上不显著(P>0.05),且群落相似度系数较高,其中山橿(L.reflexa)与蜡瓣花(C.sinensis)根际AM真菌群落相似度系数最高(73.85%)。不同树种根际AM真菌种属分布存在差异,其中稀有内养囊霉(Entrophospora infrequens,稀有种之一)只在山橿根际有所发现,稀有种球囊霉17(Glomus.17)只在杜鹃(R.simsii)根际发现,稀有种亮色盾巨孢囊霉(Scutellospora fulgida)只在女贞(L.lucidum)根际发现,稀有种扭形伞房囊霉(Corymbiglomus tortuosum)只在蜡瓣花根际发现。不同树种根系侵染率水平存在显著差异(P<0.05),从高到低依次为蜡瓣花(45.72%)、榆树(U.pumila)(38.60%)、杜鹃和女贞(31.67%)、山橿(29.73%)。通过典范对应分析(CCA)发现土壤因子(全磷、全氮、氨态氮、硝态氮、有机质、pH和含水率)对土壤AM真菌群落变异的解释度为7.29%,而消除趋势对应分析(DCA)分析发现植物种类对土壤AM真菌群落变异的解释度为15.72%。【结论】庐山常绿落叶阔叶混交林土壤AM真菌是以稀有种为主的分布模式,该模式下的AM真菌及分布受宿主植物与土壤养分影响较小。

鼎湖山季风常绿阔叶林及针阔叶混交林节肢动物群落多样性调查

20 0 1年 5月和 10月在自然保护区鼎湖山季风常绿阔叶林和针阔叶混交林的灌木层和草本 -苗木层对节肢动物多样性进行了调查。结果表明 ,5月份的灌木层 ,季风常绿阔叶林的节肢动物物种数和个体数 >针阔叶混交林 ,相反 ,在草本 -苗木层 ,针阔叶混交林的物种数和个体数 >季风常绿阔叶林。 10月份 ,针阔叶混交林节肢动物物种数和个体数与季风常绿阔叶林间无明显差异。两林分中 ,天敌占总物种数的 2 7.5 0 %～ 87.5 0 % ,蜘蛛类群占总物种数的 18.18%～ 6 6 .6 7%、占天敌物种数的 5 3.33%～ 90 .91%。除 5月份的草本 -苗木层外 ,节肢动物的丰富度指数、多样性指数均是季风常绿阔叶林 >针阔叶混交林 ,优势集中性指数则是针阔叶混交林 >季风常绿阔叶林。

季风常绿阔叶林恢复演替系列地下部分碳平衡及累积速率

在对亚热带顶极森林生态系统-季风常绿阔叶林及其自然恢复演替系列-针阔叶混交林和马尾松林的土壤有机质、凋落物与粗死木输入量和现存量以及水文学过程中可溶性有机碳长期定位监测的基础上, 结合5年一次的根系生物量动态观测资料和1年的土壤呼吸与凋落物+粗死木呼吸测定, 得到了该恢复系列地下部分碳平衡和累积速率及其时间动态变化. 结果如下: 季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松林2002年地下部分碳库分别为23191 ± 2538, 16889 ± 1936 和12680 ± 1854 g·m-2. 从1978年到2002年的24年间, 碳的年平均增长速度分别为383 ± 97, 193 ± 85和213 ± 86 g·m-2·a-1. 3个森林类型全年都表现出碳的净增长态势, 即相对于大气来说, 3个森林类型的地下部分总体上是碳汇, 但季节上有差异, 表现在每年的4～6月份是较强的碳源, 7～9月份是较弱的碳源; 10～11月份是较强的碳汇, 12～3月份是较弱的碳汇.

辽东栎叶片气孔密度及δ^(13)C值的时空变异

利用数码图像显微镜处理系统和稳定性碳同位素测定技术 ,对 2 0世纪 30— 80年代不同年代不同植被区域内辽东栎叶片气孔密度及δ1 3C值的时空变异规律进行研究。结果表明 ,全国不同区域辽东栎气孔密度为 5 35～80 0stoma·mm- 2 ,平均值为 70 3stoma·mm- 2 ,δ1 3C值为 - 2 8 4 7‰～ - 2 5 0 2‰ ,平均值为 - 2 6 83‰。从时间分布角度 ,由 2 0世纪 30— 80年代 ,暖温带落叶阔叶林区域中辽东栎叶片气孔密度和δ1 3C值持续降低比较明显 ;亚热带常绿阔叶林区域中辽东栎叶片气孔密度呈增加趋势 ,而δ1 3C值呈降低趋势 ;青藏高原高寒植被区域中辽东栎叶片δ1 3C值呈增加趋势 ,但气孔密度几乎没有变化。从空间分布角度 ,30年代 ,暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、青藏高原高寒植被 3个区域中辽东栎气孔密度和δ1 3C值依次递减 ,说明水分利用效率 (WUE)呈下降趋势 ;5 0年代 ,辽东栎气孔密度在 4个植被区域之间产生波动 ,温带针阔叶混交林和亚热带常绿阔叶林 2个区域中的辽东栎气孔密度比较接近 ,且高于气孔密度相差不大的暖温带落叶阔叶林和青藏高原高寒植被 2个区域 ,4个植被区域类型之间辽东栎叶片δ1 3C值差异不大 ;80年代 ,辽东栎在由东到西分布的暖温带落叶阔叶林至温带草原区域 。

亚热带常绿阔叶林 世界最多样的亚热带森林

中国的亚热带森林是世界上分布最广、类型最为丰富的亚热带森林。亚热带地区是中国森林多样性最丰富的地区,以常绿阔叶林为地带性植被类型,但由于纬度和海拔的变化,又交错分布着常绿阔叶林、常绿与落叶阔叶混交林、针阔叶混交林、寒温带常绿针叶林和落叶针叶林等森林类型,生态系统多样性极高,物种多样性也极高。

鼎湖山主要林型优势树种种间联结性的计算方法研究

应用9种计算方法,对鼎湖山自然保护区2种主要林型———针阔叶混交林和南亚热带常绿阔叶林的种间联结关系进行了分析.结果表明:先用方差比率法(VR)验证整个群落的总体关联性,再以2统计量来确定物种间联结性,然后与种间联结系数(AC)和成对物种间匹配系数(O I)等方法共同分析南亚热带森林的种间关系效果会较好.南亚热带常绿阔叶林研究的结果比针阔叶混交林更精确.对种间联结系数AC出现+1、-1的情形,把a、b、c、d为0的都加权为1后的结果,便于在2个林型间进行比较,更能体现出种间关系的动态变化和延续性,而不是种间关系的突变.

安徽植被带的划分

安徽各地种子植物分布型的统计结果显示其植物区系基本属于温带性质,地理联系广泛,与东亚关系密切。通过对大别山不同区域3个山头(天堂寨、多枝尖和陀尖)的种子植物数目和结构,及属种相似性系数两方面的研究,认为整个大别山植物应归同一植物区系,其植被应归为亚热带常绿阔叶林,在划分亚热带与暖温带的分界线时,大别山应作为一个整体考虑。同时结合对黄山、板桥、天堂寨、琅琊山和皇藏峪的植物区系和生活型谱的统计结果分析,提出暖温带落叶阔叶林与常绿、落叶阔叶混交林的分界线,位于淮河一线;而亚热带常绿阔叶林与暖温带的常绿、落叶阔叶混交林的分界线位于叶集、六安、舒城、庐江、铜陵、宣城至广德一线。

基于树木年轮定量重建过去50年贵州典型森林优势树种的地上生物量与生产力变化

利用树木年轮宽度结合树木生物量方程,重建了贵州3个地区典型森林(2个常绿与落叶阔叶混交林和1个典型常绿阔叶林)6个优势树种(天龙山:化香树Platycarya strobilacea、安顺润楠Machilus cavaleriei;茂兰:化香树、马尾松Pinus massoniana;雷公山:华山松Pinus armandii、白梓树Pterostyrax psilophyllus)以树木个体为单元的地上生物量(AGB)与地上净初级生产力(ANPP);比较了喀斯特与非喀斯特地区树木AGB与ANPP的差异;并研究了近50年气候变化对ANPP的影响。结果显示,针叶树的平均年轮宽度大于阔叶树,喀斯特地区针叶树和阔叶树的平均树木年轮宽度,分别小于非喀斯特地区针叶树和阔叶树的平均树木年轮宽度。喀斯特地区树木的AGB及其变异幅度均小于非喀斯特地区树木。近50年来,喀斯特地区阔叶树与针叶树的ANPP平均分别为(2.4±1.2)kg a^-1株^-1和(4.6±4.1)kg a^-1株^-1,显著低于非喀斯特地区阔叶树与针叶树的(5.6±4.8)kg a^-1株^-1和(12.4±7.7)kg a^-1株^-1。喀斯特地区树木ANPP的增长趋势与年均温的相关性高于生长季降水,非喀斯特地区树木ANPP与年均温和生长季降水均显著相关,且不管是在喀斯特还是在非喀斯特地区,针叶树ANPP对气候指标的变化比阔叶树更敏感。

凤阳山的植物群落

国家级自然保护区——凤阳山自然保护区位于浙江省龙泉市境内,由于地处中亚热带,气候优越,植被类型和区系成分具有中亚热带特征,群落分布的垂直组成极为典型。常绿阔叶林主要分布于海拔1400m以下山地,该群落分布范围较广,主要建群树种为壳斗科(Fagaceae)植物,此外还有樟科(Lauraeeae)、山茶科(Theaceae)、冬青科(Aquifoliaceece)、木兰科(Magnoliaceae)和杜鹃花科(Eriaceae)种类。樟科乔木在低海拔处,杜鹃花科在高海拔处,山茶科、冬青科、木兰科到处皆有。Ⅰ层乔木主要有多脉青冈、包斛栎、岩青冈、木荷、甜槠、中华石楠等。Ⅱ层乔木主要有尖叶山茶、细齿拎、云棉杜鹃、厚皮香、麂角杜鹃、山矾、树参、马银花、尾叶冬青等。灌木层主要是鹅耳枥、聚柄冬青、扁枝越桔、粗叶木、柃木、新木姜子、茶条果和多穗石栎等。地被及草本层主要是阔叶麦冬、细叶麦冬、狗脊蕨、鳞毛蕨、苔藓等。层外植物有藤黄檀、中华猕猴桃、菝葜类等。

穿洞河水源林保护区

穿洞河水源林保护区位于天峨县中部,包括天峨县坡结乡的拉岩、玉里、坡结、龙凤、尧山、龙茶、河口、鱼翁、拉村、纳构等10个村的部分山林,总面积115.62km^2.于1982年6月经广西人民政府批准,同年建立保护区管理站,主要保护对象为水源林和珍贵稀有动物.

大哄豹自然保护区

大哄豹自然保护区位于桂西北山原的隆林县丫叉镇忠义村境内,北临南盘江与贵州省交界,面积5km^2,主要保护对象为西部南亚热带石灰岩常绿、落叶阔叶混交林生态系统。

贵州高原型喀斯特森林土壤线虫密度特征

土壤线虫研究是了解复杂地下生态系统生态过程和功能的窗口之一。中国西南喀斯特森林土壤线虫研究数据匮乏。选择贵州省中部高原型喀斯特常绿落叶阔叶混交林为研究对象,利用淘洗-过筛-蔗糖离心分离法对其土壤线虫密度特征和关键限制土壤因子进行了初步探索。结果表明,该喀斯特森林土壤线虫密度平均为207.44条/100 g干土。土壤线虫密度随土壤深度的增加而显著降低(P<0.05)。土壤理化性质、微生物生物量和线虫密度均表现出较高的异质性。相关分析表明,土壤含水量、微生物生物量碳、微生物生物量氮、有机碳、全氮和全磷含量是限制喀斯特森林土壤线虫密度的关键土壤因子。与非喀斯特森林相比,喀斯特森林土壤线虫密度较低。本研究可为中国西南喀斯特地貌类型区复杂地下生态系统生态过程和功能研究提供基础数据。