氮添加和封育对华北落叶松人工林生长和草本多样性的影响

[目的]为揭示氮沉降背景下放牧对华北落叶松人工林及林下草本植物多样性的影响。[方法]本研究以河北省木兰围场常年受到放牧影响的华北落叶松人工林为研究对象,通过设置对照、封育、施肥、施肥+封育4种处理,测定样地内乔木胸径、树高、冠幅增长量和林下草本生物量及多样性等指标,探讨了2 a封育和施肥对华北落叶松人工林生长和草本多样性的影响。[结果]与对照样地相比,封育、施肥和施肥+封育处理均对乔木生长有促进作用,树高增长分别约31.7%、17.6%和47.5%,其中,施肥+封育处理与对照差异显著;封育、施肥和施肥+封育处理均促进了草本生物量的增长,草本地上生物量分别提高5.3、0.4、4.1倍,草本地下生物量分别提高4.9、0.1、4.3倍,总草本生物量分别提高5.1、0.2、4.2倍;封育和施肥处理下,草本多样性变化不大,但不同处理使物种优势度发生显著变化。[结论]本研究表明,短期氮添加和封育促进了华北落叶松林乔木和草本生长,但未对草本多样性产生影响,却显著改变了草本植物的组成。

青海云杉不同演替阶段林下草本多样性特征及其环境解释

林下草本的演变与森林演替密切关联,为了解祁连山地区青海云杉林在不同演替阶段下的草本多样性特征及影响因素,本研究采用空间代替时间的方法,以阔叶纯林(Ⅰ)→阔叶混交林(Ⅱ)→针阔混交林(Ⅲ)→云杉纯林(Ⅳ)构成的演替序列为研究对象,计算分析不同演替阶段的草本多样性指标差异,探究生物因素和非生物因素对草本多样性的影响,旨在为青海云杉林林分结构优化与功能提升提供理论依据。结果表明:(1)不同演替阶段下,共发现草本31科64属81种,其中阔叶纯林(Ⅰ)草本植物共21科33属42种,阔叶混交林(Ⅱ)共22科40属50种,针阔混交林(Ⅲ)共22科42属51种,青海云杉纯林(Ⅳ)共15科21属23种。(2)随着演替的进行,物种丰富度指数、Simpson指数、Shannon⁃Wiener指数、Pielou指数均呈现先增大后减少的趋势,草本多样性指标均在针阔混交林(Ⅲ)阶段最大,在青海云杉纯林(Ⅳ)阶段最低。(3)生物因子中:LAI是影响草本多样性的主导因子,林分密度、胸径、树高和叶面积指数与草本多样性负相关。(4)非生物因子中,土壤有机质和速效钾是主导因子,土壤水分、速效磷、碱解氮与多样性指标正相关。综上,研究认为:针阔混交林(Ⅲ)林下草本植物最丰富,LAI、速效钾和土壤有机碳是影响草本多样性的最主要因素,在对林下草本多样性地下的青海云杉纯林进行改造时,可以适当的调整林分密度和补植桦树以营造针阔混交林。

侧柏人工林林分空间结构对林下草本多样性的差异性影响及其关联度

探讨林分结构与林下草本物种多样性的关系,解析影响林下草本物种多样性的主导林分结构因子并提出相应的优化策略,可为北京山区生物多样性保护和森林可持续发展经营提供理论依据。以北京山区侧柏人工林为研究对象,基于27个标准样地的实测数据,选取了林分密度、郁闭度、混交度、角尺度、大小比、林龄、平均树高、平均胸径等8个林分结构指标,利用多元逐步回归法筛选出影响林下草本物种多样性的主导林分结构因子,并用响应面分析法将主导林分结构进行优化。结果表明,(1)Pearson相关分析结果显示影响Simpson多样性指数的林分结构因子为郁闭度(P<0.01)、林分密度(P<0.01)和混交度(P<0.05);影响Pielou均匀性指数的林分结构因子为郁闭度(P<0.01)、林分密度(P<0.05)和混交度(P<0.01);影响Margalef丰富度指数的林分结构因子为林分密度(P<0.05),而林龄、平均胸径、平均树高、角尺度和大小比与各多样性指数均无显著相关关系(P>0.05)。(2)多元逐步回归分析结果显示郁闭度是影响林下Simpson多样性指数的主导林分结构因子,郁闭度和混交度是影响林下Pielou均匀性指数的主导林分结构因子,林分密度是影响Margalef丰富度指数的主导林分结构因子,而对多样性整体水平起决定作用的主导林分结构因子为郁闭度和混交度。(3)响应面分析结果显示林分结构的最优配置调整为:林分郁闭度=0.58,混交度=0.60,与优化前的侧柏林下草本物种多样性综合指数的平均水平(0.57)相比,预期值将提高约41.19%。综上所述,维持合理的林分结构是提升林下草本植物多样性整体水平的有效途径。

凤城通远堡国有林场次生杂木林草本多样性的研究

利用凤城通远堡国有林场北山的标准地,依据6、7和8月3次不同时间的调查资料研究了次生杂木林内的草本植物生物多样性,通过对重要值、香农威纳多样性指数、优势度和均匀度等的分析,解释了该林分的草本植物的月变化规律。试验结果表明,不同月份植物多样性变化有明显的不同,不同月份生物多样性总体趋势呈从低到高方向变化。

基于结构方程模型的大兴安岭北部天然林林下草本物种多样性驱动力分析

林下草本层植物在森林群落结构稳定性的调节和生态功能的发挥上具有非常重要的作用,是森林生态系统不可或缺的组成部分。以大兴安岭北部天然林为研究对象,运用结构方程模型探究气候、土壤和林分空间结构等环境因子对林下草本物种多样性的相对重要性,并探讨影响因子之间存在的复杂关系对林下草本物种多样性的影响机理。结果表明,从整体上来看,气候、土壤和林分空间结构对林下草本物种多样性均有较强的影响作用,其中气候的影响强度最大,土壤次之,林分空间结构的影响作用最小。从中介效应上来看,气候变化会导致土壤和林分空间结构发生变化,进而影响林下草本物种多样性,除此之外,还发现林分空间结构的改变,也会导致土壤性质发生变化,进而影响林下草本物种多样性。从影响系数上来看,影响林下草本物种多样性的驱动因子因各影响因素的不同而存在差异,年均降水、有机碳含量、混交度是分别表征气候因子、土壤因子、林分空间结构影响林下草本物种多样性的主导因子。在大兴安岭林区开展林下草本物种多样性保护及修复工作时,可适当调整混交度,维持合理的林分结构,并综合考虑改善土壤养分的森林经营方案。

祁连山东部森林林分结构和环境因素对草本物种多样性的影响

林下草本物种多样性在维持西北干旱与半干旱地区的生态系统服务功能方面起着重要作用,探究其相关影响因素,可为祁连山东部地区的人工生态公益林的可持续经营提供理论基础。选取位于祁连山东部地区的针叶纯林、阔叶纯林、针叶混交林、针阔混交林(人工林)为研究对象,在相关性分析的基础上构建草本物种多样性的多因素参数预测模型和结构方程非参效应模型,探究多重因素(林分空间结构、林分非空间结构、环境因子)间的关系以及对林下草本物种多样性的影响程度。结果表明:(1)针阔混交林中林下草本的科、属、种数量最多。(2)平均胸径、平均树高、角尺度、混交度、大小比、坡度与草本物种多样性呈显著性相关(P<0.05)。(3)平均胸径是影响林下草本Simpson多样性指数的关键因子;坡度是影响林下草本Shannon-Wiener多样性指数的关键因子;角尺度、混交度是影响Pielou均匀性指数的关键因子;平均胸径、平均树高是影响物种丰富度的关键因子。(4)结构方程非参效应模型显示林分结构是影响草本物种多样性的关键因子(P<0.001),环境因子是影响草本物种多样性的重要因子(P<0.05)。因此,在后续森林植被恢复措施中,应当着重考虑林分的空间结构,形成随机分布的异龄复层混交林,以增加光合利用效率并遵循生态位互补理论,从而提高草本多样性。

上海大金山岛植被功能组成对草本植物、土壤动物和细菌多样性的影响

揭示植物群落对土壤动物和微生物多样性的上行调控效应有助于理解不同营养级生物多样性的维持机制。以往的研究主要集中在植物物种多样性对土壤动物和微生物多样性的影响,而关于植被功能组成自下而上的影响研究较少。以上海大金山岛13个植物群落为对象,在分析落叶木本植物占比与树木和草本物种多样性,以及土壤动物和细菌多样性的关系基础上,利用结构方程模型区分了落叶木本植物占比对土壤动物和细菌多样性的直接与间接影响效应。结果显示:落叶木本植物占比不仅分别对草本物种多样性和土壤动物多样性分别产生直接正效应和负效应(P<0.01;P<0.05),也会通过草本物种的级联效应间接的降低地下土壤细菌多样性(P<0.10)。然而,木本植物多样性仅与草本物种多样性显著正关联(P<0.10),与土壤动物和细菌多样性无显著关联(P>0.10)。该研究结果表明,相较于木本植物多样性,落叶植物占比在中亚热带北缘森林生态系统不同营养级生物多样性维持格局中扮演着更为重要的角色。

南方山区杉木人工林林下草本植物多样性的影响因素

解析杉木人工林林下草本植物多样性的影响因素,可为南方山区森林的可持续经营提供理论依据。通过收集115份杉木人工林林下草本植物多样性研究文献,采用相关性分析、方差分解分析和结构方程模型探究了环境因子和林分结构与杉木林下草本植物多样性的关系,通过最大熵模型模拟杉木人工林林下植物多样性较为丰富区域的潜在地理分布。结果表明:1)气候因子单独效应、气候和地形因子共同效应解释率较大,分别为19.31%、12.34%。2)年均降水量和郁闭度对林下草本植物多样性具有极显著影响(P<0.01),总影响系数分别为0.72和-0.49;海拔、年均气温、土壤有机质、全氮含量对林下植物多样性具有显著影响(P<0.05),总影响系数为-0.33、0.17、0.23和0.34。3)影响杉木人工林林下草本植物多样性的主导环境因子及贡献率分别为:年均降水量(37.1%)>海拔(19.5%)>年均气温(15.2%)>土壤有机质(8.9%)>土壤全氮(7.5%),累积贡献率为88.2%。4)年均降水量≥1650 mm、年均气温18~22℃、海拔510~680 m、土壤有机质含量≥20 g·kg^(-1)的区域林下草本植物多样性较为丰富。

金塔沙地不同人工林下草本植物多样性与土壤性质的关系

为深入认识人工林林下植物多样性与土壤性质的关系,本文以胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarix chinensis)、沙枣(Elaeagnus angustifolia)、沙枣-柽柳和胡杨-柽柳等林地为对象,以自然恢复林为对照,采用样地法研究不同林地林下植物多样性与土壤性质的关系。结果表明:人工林林地内共发现植物18种,隶属6科16属;且较对照样地多样性指数增加109%~213%,丰富度指数增加10%~66%。与对照样地相比,人工胡杨-柽柳林林下土壤含水量和有机碳含量显著增加,分别增加47%和266%;结合物种多样性与土壤因子的相关性及PCA分析表明,土壤含水量、pH值、电导率与植物多样性关系最为密切,且在两个成分中均为主要决定因子。初步研究结论认为:在人工林的营造下,土壤含水量及电导率的变化是影响林下植物多样性变化的主导因子之一。研究结果对提高人工林下植物多样性以及林地管理具有积极意义。

林分密度对蒙古栎林下草本植物多样性的影响研究

以内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗沙日温都栎林自然保护区蒙古栎林为主要研究对象,研究不同林分密度对林下草本植物多样性的影响。结果表明,研究区内共有13科、14属、16种草本植物;Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和物种丰富度指数均随着林分密度的增加呈先增大后减小的趋势,当林分密度为750株/hm2时,林下草本植物多样性指数达到最大值;林分密度与Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson多样性指数、物种丰富度指数、树高、胸径均呈极显著负相关,与郁闭度呈极显著正相关,与枝下高不相关。综上所述,最合理的蒙古栎林密度为750株/hm2,该密度下最有利于蒙古栎林及林下草本植物生长发育。

黄土高原蓝藻和藓类生物结皮对草本植物多样性及生物量的影响

生物结皮在干旱和半干旱气候区占据了广阔的生态位,深刻影响草本植物的空间格局,但其影响程度和作用途径目前仍存有争议。分别以黄土高原风沙土和黄绵土上的蓝藻结皮和藓结皮为对象,以无结皮为对照,通过样方法调查并测定了生物结皮与无结皮样地中草本植物的多样性和生物量,继而结合灰色关联分析和结构方程模型,对比分析了两类生物结皮对草本植物多样性和生物量的影响程度及作用途径。结果表明:(1)风沙土上,无结皮样地的优势科为禾本科和菊科,蓝藻结皮样地的优势科为藜科,藓结皮样地的优势科为禾本科,而黄绵土上无结皮样地的优势科为菊科、禾本科和豆科,蓝藻结皮样地的优势科与无结皮相似,藓结皮样地的优势科为禾本科和菊科;(2)与无结皮相比,风沙土上蓝藻结皮和藓结皮样地中多年生草本的株数分别增加了30%和16%,而黄绵土上两类生物结皮样地中多年生草本株数则分别增加了44%和减少了46%;(3)与无结皮相比,风沙土上蓝藻结皮和藓结皮样地中草本植物的Patrick和Shannon指数分别降低了1.0、0.2和3.4、0.5;而黄绵土上蓝藻结皮和藓结皮样地中两种多样性指数分别降低了4.8、0.2和4.2、0.4;(4)风沙土上蓝藻结皮和藓结皮样地的草本植物生物量比无结皮减少了111.5 g/m^(2)和145.0 g/m^(2),而在黄绵土上则分别减少了127.8 g/m^(2)和172.2 g/m^(2);⑤灰色关联分析显示,土壤穿透阻力对草本植物的多样性影响最大(关联系数分别为0.960和0.996),而NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N含量对草本植物的生物量影响最大(两种土壤上关联系数分别为0.727和0.752)。综上,黄土高原生物结皮显著降低了草本植物的多样性和生物量,其途径为通过增加土壤穿透阻力以降低草本植物的种子萌发几率并限制幼苗根系伸展,同时通过土壤氮竞争限制了草本植物生长。

南门峡湿地公园不同区域草本植物多样性研究

以南门峡湿地公园生态保育区和合理利用区中草本植物为研究对象,采取典型样方法和随机取样方法对南门峡湿地公园5块样地20个样方展开调查,对其物种组成及多样性进行分析研究。结果表明:样地中草本植物共有24科64属90种,单物种科属数最多;各区域植物的Margalef指数岔巴峡最高,卷槽最低,Pielou指数都比较低,卷槽样点最低,Shannon-Wiener指数在卷槽样点最低,岔巴峡最高;公园内生物量随时间推移呈现先增后减的趋势,八月份该研究区域草本植物体内有机质储存最高。各样点中生物量岔巴峡最高,水库最低;Shannon-Wiener指数与Margalef指数、Pielou指数间存在着显著的正相关关系,Shannon-Wiener指数与生物量和海拔间存在正相关关系;影响南门峡湿地公园草本植物多样性的主要原因是区域生境的不同.

不同类型杉木人工林林下草本植物多样性特征

林下草本多样性是衡量森林群落结构和功能的重要指标。以湖北九华山林场不同类型的杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林(杉木纯林(Ⅰ)、杉木-檫木混交林(Ⅱ)、杉木-檫木-亮叶桦混交林(Ⅲ))为研究对象,通过分析林下草本层物种组成及其多样性特征,探讨林地类型与林下草本多样性的相互关系。结果表明:研究区林下草本层共有植物72种,分属于37科65属,其中以蔷薇科(Rosaceae)、金星蕨科(Thelypteridaceae)、禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)植物居多;林下草本植物以多年生草本为主,合计有67种,占全部草本植物的93.06%;物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou均匀度指数均表现为混交林样地(Ⅱ和Ⅲ)高于纯林样地(Ⅰ),但差异性不显著;各样地林下草本层优势物种与林地树种组成密切相关,其中,Ⅰ型样地以高粱泡(Rubus lambertianu)、金星蕨(Parathelypteris glanduligera)和鱼腥草(Houttuynia cordata)为优势种,其重要值分别为13.65%、8.79%和5.27%;Ⅱ型和Ⅲ型样地均以金星蕨、荩草(Arthraxon hispidus)和山马兰(Kalimeris lautureana)为优势种,重要值分别为10.75%、8.37%、7.47%和11.84%、6.16%、5.82%。此外,草本层的优势物种显著影响土壤理化性质:金星蕨与土壤含水量之间呈显著正相关(P<0.05),高粱泡与土壤磷含量显著正相关(P<0.05),而麦冬(Opiopogon japonicus)则与土壤磷含量呈负相关(P<0.05);并且,草本层各优势物种间存在一定的协同、竞争关系(P<0.05)。

基于林龄的滨海盐碱地杨树刺槐混交林土壤理化性质及草本植物多样性动态

以黄河三角洲滨海盐碱地不同林龄的杨树(Populus×Euramercana‘Neva’)、刺槐(Robinia pseucdoacacia)人工混交林及相应的纯林为研究对象,采用空间代时间的方法,研究了其不同林龄人工林林下植被特征与土壤理化性质变化。结果表明:(1)白茅(Imperata cylindrica)、猪毛菜(Salsola collina)、刺儿菜(Cirsium setosum)是滨海盐碱地人工林林下群落的优势种。(2)随着林分年龄(3年、7年、18年)的增加,杨树刺槐混交林及相应纯林Patrick指数及Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数及Pielou指数均表现出低-高-低的变化趋势,7年生时丰富度、草本多样性、均匀度最高。(3)杨树刺槐混交提高了林下草本物种组成及重要值,就纯林而言,刺槐林下植被物种多样性显著高于同龄杨树。(4)随着林龄的增大,杨树刺槐混交林及其纯林林下土壤p H值逐渐降低,杨树刺槐纯林土壤含盐量先增后减,杨树×刺槐混交林土壤含盐量依次递减;杨树刺槐混交林及其纯林林下土壤全磷含量呈先增加后减小趋势;杨树纯林及杨树×刺槐混交林全氮含量呈先减小后增加的趋势,刺槐纯林林下土壤全氮量呈连续增长的趋势;林龄间土壤p H、含盐量、全氮及全磷含量差异显著。(5)草本植物多样性相关指数与土壤含盐量呈极显著负相关,与土壤全磷量呈极显著正相关。

晋西黄土区不同退耕年限油松林草本多样性与土壤养分的关系

本文以晋西黄土丘陵沟壑区不同退耕年限(11 a、17 a、22 a、26 a)的油松林为对象,测定不同土层深度(0~60 cm)的土壤养分因子,采用冗余分析(RDA)、回归分析研究了林下草本植物多样性和土壤养分的变化及相互关系。结果表明:①不同退耕年限油松人工林下共出现8种植物,隶属于6科,8属;随着退耕年限的增加,草本层的物种多样性指数(Margalef、Patrick指数)、丰富度指数(Simpson、Shannon指数)、均匀度指数(Pielou指数)均有所减小,林下草本以万年蒿(Artemisia gmelinii)出现频率最大,其重要值为27;②0~60 cm土层的平均土壤有机质和全氮随退耕年限的增加有增加的趋势,具有表聚效应,土壤氨氮、pH、全磷随退耕年限的增加而减小,速效钾随着退耕年限的增加呈先减小后增加的趋势,速效磷变化与速效钾相反;有机质、全氮、pH、速效钾随着土层深度增加而减小;③冗余分析表明,林下草本多样性除了受土壤养分影响外,还受其他环境因素影响,土壤养分因子仅能解释41.42%的草本多样性变化;油松人工林下草本层的丰富度指数、多样性指数以及均匀度指数与有机质、全氮均呈负相关,与pH、氨氮、全磷均为正相关;④回归分析表明,Patrick指数与有机质、pH、氨氮呈显著乘幂关系(R^2为0.743、0.708,P<0.01),Margalef指数与有机质、全氮呈线性关系(R^2为0.651、0.719);Shannon指数与pH、氨氮均为线性关系(R^2为0.539、0.790);Simpson指数与有机质为线性关系(R^2为0.672);Pilou指数与有机质、pH、全氮均表现为指数关系(R^2为0.631、0.515、0.550)。因此可以看出土壤养分在一定程度上对草本多样性指数有一定的影响。

带状皆伐对长白落叶松林草本多样性和土壤养分的影响

以临江林业局的长白落叶松人工林带状皆伐迹地为研究对象,分别在皆伐带宽度为20 m、30 m、40 m的带状皆伐迹地设置样地,在附近未采伐林分设置对照样地,对样地进行林下草本层多样性调查和土壤化学性质测定.结果表明:(1)样地调查中记录到草本植物71种,隶属33科66属,皆伐后草本植物数量明显增多,其中20 m皆伐带最多达到38种.且对照样地与皆伐样地呈中等不相似,说明其生境不同,草本植物种类也不尽相同;(2)对于物种多样性来说,20 m皆伐带Pielou均匀度指数最高,Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和物种丰富度均是皆伐带样地高于对照样地,其中20 m皆伐带最高,并显著高于对照样地(P<0.05);(3)在土壤化学性质的对比分析中,土壤呈弱酸性,土壤全磷、全钾、全氮和有机质在0-10 cm土层含量显著高于10-20 cm和20-40 cm土层(P<0.05).同时,20 m皆伐带土壤全磷、全钾、全氮和有机质含量最高并显著高于对照样地(P<0.05);(4)土壤养分与草本植物物种多样性的相关分析显示物种丰富度与土壤全磷和土壤有机质呈显著正相关(P<0.05),与土壤pH值呈显著负相关(P<0.05),而Pielou均匀度指数与全氮呈显著负相关(P<0.05).综上所述,长白落叶松人工林带状皆伐后草本层物种数量增加,物种多样性提高,土壤养分显著增加.3种皆伐带宽度以20 m物种多样性最丰富,并且最有利于土壤养分的提高.

遂渝铁路边坡草本植物多样性季节动态和空间分布特征

以遂渝铁路边坡植物群落为研究对象,自然边坡为对照,分别于2008年9月、12月、2009年3月和6月对其进行植物调查。采用Margalef指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数等指标评价不同季节、坡位和植被类型条件下草本植物多样性的变化。结果表明:在时间尺度上,铁路边坡坡中物种丰富度呈现明显的季节性差异(P<0.05),以秋季最大为2.376;铁路边坡各坡位草本植物多样性和均匀度指数也呈现显著季节性变化(P<0.05),且变化规律一致:春季>夏季>冬季>秋季;与铁路边坡不同,自然边坡草本植物丰富度、多样性和均匀度指数变化趋势不明显(P>0.05)。在空间分布上,坡位对铁路边坡物种丰富度影响显著(P<0.05),其中,夏季坡上植物丰富度最大为2.164,春季、秋季和冬季丰富度最大值均在坡中最大,分别为2.261、2.376和1.983;坡位仅对自然边坡秋季物种丰富度和均匀度影响显著(P<0.05),其中,物种丰富度表现为坡上>坡下>坡中,而均匀度为坡中>坡上>坡下。不同植被类型的物种丰富度、多样性和均匀度也有较大差异,自然边坡物种多样性明显大于铁路边坡,总体上自然边坡植被恢复优于铁路边坡。因此,加强对植被恢复的管理是铁路边坡生态恢复的重要环节。

不同密度云杉林下草本植物多样性

为了解寒温性针叶林林分密度与林下草本植物多样性的关联性,在山西省庞泉沟国家级自然保护区,选择以云杉Picea林为代表的寒温性针叶林,在不同密度的林分中设置样地,调查林下草本植物的物种组成,分析林下草本植物的多样性,并对林分密度和多样性指数进行相关分析。结果表明:1在研究区的云杉林中共调查到37种草本植物,隶属于18个科35个属。2云杉林下草本植物多样性指数(Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数)随着林分密度的增加而减小。当林分密度为475株·hm-2时,Simpson指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数分别为0.82,1.97和0.71;当林分密度为1 000株·hm-2时,Simpson指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数分别为0.54,1.18和0.39。3不同密度的云杉林中,草本植物丰富度指数没有明显的变化规律。研究认为:在以云杉为主要树种的寒温性针叶林中,林分密度对林下草本植物的多样性指数有明显的影响,随着林分密度的增加多样性指数减小。

基于结构方程模型分析林分空间结构对草本物种多样性的影响

林分空间结构的改变直接影响林下草本物种的多样性。以针叶纯林、针阔混交林和常绿阔叶林为研究对象,采用结构方程模型研究了林分空间结构对林下草本物种多样性的影响,并探讨了林分水平空间结构,垂直空间结构以及林木竞争态势对林下草本物种多样性的影响的相对重要性。结果表明,林分水平空间结构对林下草本的物种多样性指数和物种均匀性指数均存在极显著的影响(P<0.001),影响系数高达0.96和0.89,对林下草本物种丰富度存在显著影响(P<0.01),影响系数为0.22;林分垂直空间结对林下草本丰富度和物种均匀性指数均存在极显著的影响(P<0.001),影响系数分别为0.86和0.43,对林下草本物种多样性指数存在显著影响(P<0.01),影响系数为0.16;林木竞争指数与林下草本丰富度和物种多样性指数也均存在极显著的影响(P<0.001),但影响系数较小,分别为-0.47和-0.30,而对林下草本物种均匀性指数未达到显著影响作用(P>0.05),影响系数仅为-0.04。整体上看,林分水平空间结构、垂直空间结构和林木竞争态势均对林下草本物种多样性有较强的影响作用,但从影响系数看,林分水平空间结构的影响作用最大,垂直空间结构次之,林木竞争态势的影响作用最小。因此,欲维持或改善林下草本物种多样性,应采取调整林分水平空间结构为主,垂直空间结构调整为辅,并适当降低林木竞争程度的综合经营措施。

北京鹫峰地区侧柏人工林草本层物种多样性及主要种种间关系研究

【目的】对北京鹫峰地区侧柏人工林草本层群落物种多样性及种间关系进行研究,以更好地认识该地区侧柏林草本层物种组成、结构、功能及与环境的关系。【方法】基于50个侧柏样方的调查数据,运用Simpson指数、Shannon-Weiner指数、Pielou指数和Gini指数4个多样性指数进行物种多样性计算,利用方差比率(VR)法,并结合以χ2检验为基础的联结系数AC和共同出现百分率PC等方法,对主要物种种间的联结性进行测度。【结果】侧柏人工林草本层物种均匀度指数较大,Pielou、Gini指数分别为0.809和0.807,而物种多样性指数偏小,Simpson、Shannon-Weiner指数分别为0.591和1.137;VR为1.826,草本层主要种群间整体上表现出净的正关联;在草本层的28个种对中,有10个种对达到显著联结(3.841≤χ2<6.635),其中有3个种对达到极显著关联(χ2≥6.635),且在显著关联种对中,显著正关联的有70%,表明该草本层群落中主要物种处于稳定阶段;狗尾巴草(Setaria viridis)与牵牛花(Pharbitis nil)表现出极显著正联结,而与求米草(Oplismenus undulatifolius)、披针叶苔草(Carex lanceolata)表现出极显著负联结;AC值和PC值的计算结果与χ2统计量结果基本一致,为了能够更加准确地分析种对的关联程度,在以χ2检验为基础的同时,结合联结系数AC和共同出现百分率PC等方法测度物种种间的联结性更有说服力。【结论】北京鹫峰地区侧柏人工林草本层主要物种的关联性在整体上表现出净的正关联,说明该群落在向着顶极群落发展,群落结构及种类趋于完善和稳定,种间关系也趋于正关联,以求得物种间的稳定共存。