Effects of natural forest conversion and plantation tree species composition on soil macrofauna communities in Northeast China mountains

As primary and secondary forests are being replaced by plantations across the globe,the soil macrofauna community structure is also affected,but little is known about the impact of mixed culture plantations compared with monocultures on the soil macrofauna.To determine the impact of forest conversion on soil macrofauna,we surveyed the soil macrofauna in two broad-leaved and three coniferous monoculture stands and four coniferous-broadleaved mixed stands,and in adjacent reserved secondary stands as a reference.Soil macro fauna community composition was significant affected by forest type,season and their interaction(P<0.05).The abundance,taxa richness and diversity of soil macro fauna changed to different degrees depending on the plantation type.Broadleaved monoculture stands and secondary stands had similar macrofauna abundance and taxa richness,but values were lower in coniferous stands than in secondary stands.The Shannon index for macrofauna in coniferous stands was also the lowest,but the Pielou index did not differ between forest types.The negative effects of the conifer monoculture on soil macro fauna were not present in the mixed stands with broad-leaved trees.Forest conversion impacted soil properties;soil moisture,NO_(3)^(-),and pH were significant drivers of soil macrofauna community structure.The impact of forest conversion on soil macrofauna was closely dependent on tree species composition and diversity.The macro fauna community structure in the broadleaved and the mixed stands were relatively similar to that in the natural forest,and thus recommended for forest conversion in the study area.

Developing allometric equations to estimate forest biomass for tree species categories based on phylogenetic relationships

The development of allometric biomass models is important process in biomass estimation because the reliability of forest biomass and carbon estimations largely depends on the accuracy and precision of such models.National Forest Inventories(NFI)are detailed assessments of forest resources at national and regional levels that provide valuable data for forest biomass estimation.However,the lack of biomass allometric equations for each tree species in the NFI currently hampers the estimation of national-scale forest biomass.The main objective of this study was to develop allometric biomass regression equations for each tree species in the NFI of China based on limited biomass observations.These equations optimally grouped NFI and biomass observation species according to their phylogenetic relationships.Significant phylogenetic signals demonstrated phylogenetic conservation of the crown-to-stem biomass ratio.Based on phylogenetic relationships,we grouped and matched NFI and biomass observation species into 22 categories.Allometric biomass regression models were developed for each of these 22 species categories,and the models performed successfully(R^(2)=0.97,root mean square error(RMSE)=12.9​t·ha^(–1),relative RMSE=11.5%).Furthermore,we found that phylogeny-based models performed more effectively than wood density-based models.The results suggest that grouping species based on their phylogenetic relationships is a reliable approach for the development and selection of accurate allometric equations.

Assessment of Tree Diversity and Abundance in Rashad Natural Reserved Forest, South Kordofan, Sudan

This study aims to estimate the tree diversity status of Rashad Forest Reserves in the Rashad locality of the South Kordofan State of Sudan. For data collection, eight sample plots (20 × 20 m) were taken randomly, and parameters were determined: trees species diversity, composition, relative density, dominance, important value index, and species richness in the Rashad forest reserve. The results show that a total of 237 and 56 tree species, including 22 families, have been identified in the study area. Fabaceae family and species numbers have the highest number of 13 species in 8 genera, followed by Combretaceae with 8 species belonging to 3 different genera, Malvaceae with 5 species belonging to 4 different genera, Apocynaceae with 3 species belonging to 3 different genera. The Arecaceae, Burseraceae, Capparaceae, Euphorbiaceae, Meliaceae, and Rubiaceae families each had two species, and all the other 11 families had one species each. Among the 56 different tree species found within the reserve. The results also indicated that Tamarindus indica L. and Ziziphus spina-christi (L.) Desf. had the highest relative density and dominance of 4.64% and 11% respectively. Adansonia digitata L., Grewia villosa Willd, Vepris nobilis (Delile) Mziray had density and dominance of 4.80% and 9%. Followed by Anogeissus leiocarpa (DC.) Guill. & Perr, Adansonia digitata L., Catunaregam nilotica (Stapf) Tirveng. (Syn: Xeromphis nilotica (Stapf) Keay, Vangueria madagascariensis J. F. Gmel. with 3.38% and 8%, respectively. Eleven species recorded the least relative dominance of 0.42%. Shannon-Weiner diversity index (H’) value stood at 3.82. And as diversity indices varied with location depending on the species available within an ecological zone, Rashad forest reserve is blessed with a moderate diversity index.

Soil ecosystem changes by vegetation on old-field sites over five decades in the Brazilian Atlantic forest

Vegetation types alter soil ecosystems by changing soil fauna community activities and soil physi-cal-chemical properties.However,it is unclear how tree species(natural forest,native and exotic tree plantations)promote changes in the soil ecosystem,and if these changes alter functional groups of soil fauna and ecosystem services.To determine the effects of five decades of old-field veg-etation on soil ecosystems in the Brazilian Atlantic Forest,field sampling of three ecosystems(exotic tree species Pinus elliottii Engelm.plantation,endangered tree species Arau-caria angustifolia(Bertol.)Kuntze plantation,and a natural ecosystem)were carried out,as well using bait-lamina tests and bioassays with collembolans,earthworms and seeds of Lactuca sativa L.Field sampling evaluated the soil fauna community and soil physical-chemical properties.The bait-lamina test in situ was carried out for 14-days to deter-mine fauna feeding activity,and the bioassays evaluated the reproduction of Folsomia candida,the avoidance of Eisenia andrei,and germination of L.sativa in the soil from each ecosystem.The results are:(1)vegetation type altered the soil fauna community composition;(2)soil fauna feeding was reduced in the plantations compared to the natural eco-system;(3)a physical barrier was created by recalcitrant litter that compromised fauna community structure and seed bank germination in situ;and,(4)changes in soil physical-chemical properties promoted decomposers.

近自然经营对马尾松林优势树种生态位及种间关系的影响

探究近自然经营对马尾松林的生态位和种间关系的影响,可以为经营管理提供实践基础和科学依据。以实施近自然经营10余年的马尾松林为研究对象,分别从幼苗(胸径<1 cm)、幼树(1 cm≤胸径<5 cm)和成树(胸径≥5 cm)3个阶段,探讨近自然经营对马尾松林12个优势树种的生态位及种间关系的影响。结果显示:(1)马尾松在成树和幼树阶段的生态位宽度变小,幼苗和大部分优势树种的生态位宽度增加;(2)各优势树种种对间生态位重叠度变小,生态位分化程度增加;(3)群落总体关联性大多呈现正关联,但极显著正联结种对较少;Spearman秩相关检验结果显示不同生长阶段经营和对照林分种对间存在差异但并不显著。综上,研究区马尾松林仍处于演替初期,群落结构不稳定,近自然经营对马尾松林种间关系的改善具有一定效果但并不理想,建议针对研究区纯林化程度过高且密度过大的马尾松林分,在密度调控的基础上结合林下补植枫香和麻栎、白栎等栎类树种,加速群落演替,尽快实现改善种间关系和提升群落稳定性的目的。

湖北省人工林现状及变化动态分析

根据湖北省2013—2022年森林资源动态监测数据,分析了全省人工林现状及面积、结构等变化动态,结果显示,湖北省人工林面积稳步增加,用材林面积大幅增长,主要树种发生演替,同时也存在着树种结构不优、生态稳定性不强等问题,通过分析人工林变化原因及存在的主要问题,结合当前林业发展新形势,提出开展国土绿化攻坚、推进森林质量提升、持续提升固碳能力等全省人工林发展的对策建议。

东莞市亚热带常绿阔叶次生林优势种生态位特征研究

为了解广东省东莞市亚热带常绿阔叶次生林群落的生态位特征和演替现状,设置3个1 hm2样地,采用Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠,对东莞市马山和银瓶山市级自然保护区的亚热带常绿阔叶次生林群落优势种进行生态位特征分析。结果表明,马山和银瓶山亚热带常绿阔叶次生林群落主要由樟科、芸香科、山茶科、鼠刺科、茜草科等树种组成。群落中山油柑(Acronychia pedunculata)、木荷(Shichima superb)、华润楠(Machilus chinensis)、黄樟(Cinnamomum parthenoxylon)、鼠刺(Itea chinensis)的生态位宽度较大,生态位宽度与频数关系密切。优势种生态位重叠值介于0~0.53,生态位重叠程度低,竞争关系较弱。3个样地所处演替阶段不同,银瓶山样地阳生树种与其他树种的生态位重叠值较大,马山样地中生性树种与其他树种的生态位重叠值更大,体现出常绿阔叶林从阳生树种建群到中生性树种建群的更替过程,为该区次生林的保护和管理提供科学依据。

韶关市不同森林类型特征及其生态功能评估

韶关市森林资源丰富,因此科学评估其森林生态功能,对于制定有效的森林管理和保护策略至关重要。研究通过利用反映森林生物量、生物多样性和森林结构的有关因子,按相对重要性对韶关市不同优势树种森林的特征及生态功能等级进行了系统评估,结果表明,2023年韶关市乔木林面积总计117.11×10^(5) hm^(2),碳储量总计4231.61×10^(5) t。碳储量排前列的依次为其他软阔林(758.19×10^(5) t)、阔叶混交林(710.62×10^(5) t)和其他硬阔林(696.02×10^(5) t)。马尾松Pinus massoniana、湿地松P.elliottii和针阔混交林在树高和胸径方面表现出显著的优势;阔叶混交林在郁闭度(0.700±0.001)和总覆盖度(86.42%±0.10%)表现最佳;针叶混交林、其他软阔和阔叶混交林的枯枝落叶和腐殖质厚度较大。杉木Cunninghamia lanceolata的公顷蓄积量最高(130.46±0.43 m^(3)·hm^(-2)),其次是湿地松(122.24±1.57 m^(3)·hm^(-2))和针阔混交林(111.70±0.52 m^(3)·hm^(-2)),显示出其在碳储存和木材生产方面的潜力。综合来看,阔叶混交林、针阔混交林和针叶混交林在韶关市的森林生态系统中表现出较高的生态功能,特别是阔叶混交林,其综合生态功能远优于其他林型。因此,在未来的森林管理和保护中,应优先考虑发展和维护混交林,以最大化其生态功能和环境效益。这也与“绿美广东”政策中提出的“营造高质高效乡土阔叶混交林,提升森林生态效益”的目标一致。

广东省县级生物防火林带阻隔网空间布局与规划

广东省属山地丘陵地区,存在重要火源点与林区接触面广、火情复杂多样等特点,建设以生物防火林带为主体的林火阻隔系统是广东省森林防火重要手段之一。为了有效提升广东省生物防火林带阻隔网建设质量,文章以广东省某县区为例,以林火阻隔系统控制面积为主要衡量指标,设置值为1000 hm^(2),对控制面积大于等于1000 hm^(2)的林地进行生物防火林带规划。规划创新引入“优势树种可燃性”的概念,对易燃性树种进行“包围式规划”,以难燃性树种为节点进行“穿越式规划”,并按照坟墓集中程度选取经济树种油茶Camellia oleifera和茶C.sinensis对坟墓山进行环状包围式林带设计或面状全面覆盖式设计,将可能发生的火灾控制在有限的范围内。该县区最终建设生物防火林带185 km,将所有林地林火阻隔系统控制面积降低至1000 hm^(2)以下,其中最大控制面积为998 hm^(2),完成了降低林火阻隔系统控制面积至1000 hm^(2)以下的既定目标。

国家储备林基地建设森林资源调查技术与结果分析

在现代化背景下,受经济结构的影响,为满足经济市场建设需求,我国木材消耗量呈逐年上升趋势。为有效缓解木材供需矛盾,需加强国家储备林建设,需结合实际需求,对森林资源实施调查,明确资源现状的基础上,合理编制建设方案,实现储备林基地高质量建设目标。对此,本文针对国家储备林基地建设森林资源调查技术与结果展开分析,在明确调查目的的前提下,科学制定调查内容,强化调查结果的可参考性,进而推动国家储备林项目实现可持续发展。

基于承灾体的中国森林火灾危险性评价

利用森林植物种类组成及林地面积资料,采用面积权重及统计聚类分析的方法,将中国省域森林火险划分为 五级,即:轻度危险、中度危险、高度危险、重度危险和极度危险,县域森林火险划分为四级,即:轻度危险、中度危险、高度 危险和重度危险.结果表明:黑龙江、内蒙古、陕西3省区为我国森林火灾重点防火区,其中黑龙江最重;我国12.2%的县 域处在重度危险等级中,61.5%的县域处在中、高度危险等级中.

机载激光雷达和高光谱组合系统的亚热带森林估测遥感试验

为了提高森林的类型识别及生物物理参数反演精度,采用国产机载激光雷达和高光谱组合系统(ALHIS),选择湖北典型亚热带森林开展了航空遥感试验,获取了试验区激光雷达点云、高光谱和CCD影像数据,提取了森林高度和优势树种类别信息。对数据的分析表明,激光雷达林分平均高的估测精度达到90.67%,激光雷达估测平均高与地面实测胸径加权平均高之间显著相关(R2=0.73,RMSE=1.29m)。按照优势树种分类结果进行统计,发现马尾松、栓皮栎和其它树种的林分平均高分别为9.62m、9.30m、8.79m,不同树种之间的林分平均高相差不大。高光谱优势树种识别总体精度达到82.00%(Kappa=0.70),试验区森林和非森林面积所占比例分别为60.01%和39.99%,马尾松、栓皮栎和其它树种面积在森林中所占比例分别为59.77%、24.99%和15.23%。试验证明,ALHIS能够同时获取高分辨率的植被遥感特征数据,以用于森林制图、优势树种/树种组识别、碳储量估算及生态环境建模等研究。

珍稀植物十齿花群落乔木优势种群种间联结性

采用2×2列联表,通过X2检验和W检验,分析了贵州六盘水市玉舍国家级森林公园十齿花群落20个主要乔木种群的种间联结性。结果表明:20个乔木种群在抽样面积分别为50、100和250m23种取样水平上均表现为显著的正关联,但取样面积为100m2,比50m2和250m2更为合适。结合联结系数(AC)和种间共同出现百分率(PC)等指标对其种间联结性的程度测度显示:各项指标对十齿花群落主要乔木种群之间联结性关系总体上反映了大致相同的结果,但不同的测定方法可以相互弥补由于单一方法分析的不足;十齿花种群与其它乔木种群之间的联结性较显著,而且多数为正联结。种间正联结性越强,其对环境要求越接近,生态位重叠值越大。

安徽省乔木林固碳能力研究

以安徽省第六次森林资源连续清查结果为依据,对安徽省不同类型乔木林固碳能力进行了研究。结果表明,不同林种乔木固碳能力依次为:用材林(薪炭林(特种用途林(防护林;不同发育阶段乔木林固碳能力依次为:幼龄林(中龄林(近成熟林(成熟林(过成熟林;不同优势树种组乔木林固碳能力依次为:针叶林(阔叶林(针阔混交林;不同优势树种乔木林固碳能力依次是:杉木林(马尾松林(杨树林;同时,得出相同龄组但不同优势树种或相同优势树种但不同龄组的乔木林固碳能力也不同,其中杉木的幼龄林固碳能力最大,达到19.75 t/(hm2.a)。

热带雨林恢复演替中优势树种黄桐气体交换对环境的响应

用Li-6400便携式光合测定系统(Li-CorInc.,USA)对海南岛热带山地雨林恢复演替先锋建群种黄桐(EndospermumchinenseBenth.)叶片的气体交换特征及其对环境的响应进行了测定。结果表明:(1)净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)日变化均为双峰型曲线。出现"午睡"原因是光合有效辐射(PPFD)不足和Gs的关闭,不是强光抑制和水分胁迫。(2)叶片Pn大小与Gs、E、PPFD、气温(Ta)和叶面温度(Tl)等为密切的正比关系,与胞间CO2浓度(Ci)、大气CO2浓度(Ca)和大气相对湿度(RH)等相关度极低甚至是负相关,光饱和点(LSP)较高,表现出阳性树种特性。(3)短期高Ca作用会引起Gs、E的降低和Pn增高。Ca倍增,则Pn提高了70%,E降低4.43%,水分利用效率(WUE)提高78%。(4)叶片Pn日平均值和日最大值分别达6.40±0.17、11.60μmolCO2/(m2·s),表现出速生性。

川西亚高山暗针叶林恢复过程中不同恢复阶段的定量分析

以空间代替时间的方法,运用种间联结测定、主成分分析和最优分割法对川西亚高山箭竹-暗针叶林和藓类-暗针叶林经采伐后自然恢复形成的不同恢复系列（20、30、40和50年）,以及未被采伐而保留下来的160～200年生暗针叶老龄林进行恢复阶段的定量分析.结果表明：藓类和箭竹暗针叶次生林向暗针叶老龄林恢复过程中,红桦、卧龙柳、五角槭、疏花槭、康定野樱桃、挂苦绣球、椴树和川滇柳归并为衰退种组;湖北花楸、陕甘花楸和微毛野樱桃归并为过渡种组;岷江冷杉、紫果云杉、铁杉和青扦归并为进展种组.20～40年生的次生林进入以红桦为主的阔叶林阶段,其森林类型分别为藓类-红桦林和箭竹-红桦林;恢复到50年,则开始进入红桦和岷江冷杉组成的针阔混交林阶段, 其森林类型分别为藓类-红桦-岷江冷杉林和箭竹-红桦-岷江冷杉林;未被采伐而保留下来的160～200年生暗针叶林是以岷江冷杉为主的暗针叶老龄林阶段, 其森林类型分别为藓类-岷江冷杉林和箭竹-岷江冷杉林.

西双版纳热带季节雨林优势树种树干呼吸特征

采用红外气体分析法(IRGA)原位监测了西双版纳热带季节雨林11种优势树种树干呼吸速率、1cm深树干温度以及林内空气变化情况。研究发现,11种优势树种的树干呼吸具有相同的季节规律,并且雨季均大于干季时的树干呼吸。树种间树干呼吸速率差异显著,在0.823～2.727μmol.m-2.s-1。树干1.3m处所测南北方向树干呼吸无显著性差异。树干呼吸与树干温度显著相关(0.55<R2<0.92),呈良好的自然指数回归关系,Q10值为1.90～3.03。20℃时各树种的R(总树干呼吸)速率为0.771～2.570μmol.m-2.s-1。

南亚热带森林优势树种氮、磷可利用性与菌根侵染率的关系

氮(N)和磷(P)是植物生长所必需的大量元素,其供应是否充足对植物生长发育具有重要影响。菌根真菌侵染有助于植物对N、P等营养元素的吸收利用,而以往研究大多集中于草地、农田生态系统中,并多以控制实验或者室内盆栽实验为主。选择南亚热带森林演替前期与演替中期的共有优势树种马尾松(Pinus massoniana)以及演替中期与演替顶级阶段的共有优势树种木荷(Schima superba)与锥栗(Castanopsis chinensis)为研究对象,测定其菌根侵染率、根际土酸性磷酸酶活性(acid phosphatase activity,APA)、根际土以及叶片元素含量,探讨不同演替阶段森林共有优势树种N、P可利用性与菌根真菌侵染率之间的关系。结果表明:(1)马尾松菌根侵染率由演替前期的48.18%显著增加到演替中期的65.7%;木荷以及锥栗菌根侵染率分别由演替中期的57.7%、50.79%增加到演替顶级的64.03%、53.18%;(2)共有优势树种菌根侵染率与叶片磷含量呈显著负相关关系,马尾松菌根侵染率与根际土铵态氮含量呈显著正相关关系;(3)共有优势树种根际土APA、叶片N:P均随着演替的进行而升高,木荷和锥栗根际土APA分别由演替中期的8.8、9.38μmol·g^(-1)·h^(-1)显著增加到演替顶级的16.96、15.55μmol·g^(-1).h^(-1);共有优势树种根际土APA与有效磷含量存在显著负相关关系,而与根际土C:P、N:P以及叶片N:P间存在极显著正相关关系。可见,随着南亚热带森林演替的进行,磷限制的增强将使得不同演替阶段森林共有优势树种菌根侵染率升高,菌根真菌的侵染能够缓解不同演替阶段森林共有优势树种所受的磷限制。

千岛湖水源涵养林优势树种生态位研究

以群落样地作为资源状态 ,以树种的重要值作为树种对资源位计测依据 ,用Shannon Wienner、Levins和Schoener的生态位计测公式 ,分析了千岛湖水源涵养林 2 6个主要树种的生态位宽度、生态位相似性比例和生态重叠指数 .结果表明①该地区主要乔木树种以马尾松、苦槠、青冈的生态位宽度值较大 ,其Bsw 值依次为 0 6 3、0 5 7、0 5 6 ,BL 值为0 6 4、0 5 0、0 32 ;灌木树种以木、格药柃的生态位宽度值较大 ,其Bsw值为 0 6 0、0 6 1,BL 值为 0 5 7,0 76 .②生态位相似性比例和生态位重叠指数较高 ,生态位重叠与资源竞争有一定的关系 ,但不能等同起来 ,水平空间上的重叠而垂直空间上的分化并不够成竞争 ,反而是一种互惠关系 .该文的研究结果可望为千岛湖水源涵养林的种质资源和景观资源的合理规划和目标管理以及森林资源的可持续利用提供基础资料 .

太行山南麓不同海拔梯度天然林优势树种生态位特征

为了揭示天然林优势树种对资源环境利用状况及其竞争程度,在太行山南麓海拔850—1850 m天然林分布区设置29块固定监测样地并进行生态学调查,在对天然林树种结构进行PCoA主坐标分析的基础上,采用物种重要值及其变异系数、生态位宽度、生态位重叠指数、生态位相似性指数等指标研究了不同海拔梯度天然林优势树种的生态位特征。结果表明:PCoA主坐标分析和ANOSIM群落相似性检验结果均显示不同海拔梯度乔木树种结构存在着显著的差异(r=0.199,P=0.006);不同海拔梯度的29个样地中共记录到乔木树种68种,其中栓皮栎(Quercus variabilis)在低海拔区(850—1150 m)和中海拔区(1150—1450 m)重要值均最大,分别为0.389和0.332;槲栎(Quercus aliena)在高海拔区(1450—1850 m)重要值最大,其值为0.227,且在3个海拔区生态位宽度均最大,其Levins和Shannon生态位宽度分别为7.293和2.153、4.023和1.548、8.269和2.200。中海拔区所有优势树种的生态位重叠指数均值和生态位相似性均值均最高,其值分别为0.49和0.39;Levins和Shannon生态位宽度值分别与优势种重要值呈显著正相关(r=0.791,t=−5.777,P=0.010,n=14;r=0.599,t=−8.813,P=0.024,n=14)。研究区重要值和生态位宽度较大的树种为栓皮栎和槲栎,中海拔区优势树种对资源环境需求较相似,种间竞争较激烈。亟需开展以调整种间关系为主要目标的森林经营活动,进而促进健康稳定的林分形成。该研究可为开展不同海拔梯度植物群落发育动态研究提供理论依据,也可为制定科学合理的天然林保护措施提供参考。