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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

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生态学报 2023年第24期43卷 10285-10294页

作者：邹星晨王欣苗左亚凡张泽鑫贺康宁北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室北京100083 北京市水土保持工程技术研究中心北京100083 水利部综合事业局北京100053

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,... 详细信息

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。

关键词：演替草本多样性青海云杉相关性分析冗余分析

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

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生态环境学报 2022年第9期31卷 1794-1801页

作者：张林周飘齐实张岱伍冰晨崔冉冉北京林业大学水土保持学院/水土保持国家林业局重点实验室北京100083

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... 详细信息

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性指数的林分结构因子为郁闭度(P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。

关键词：侧柏林林分空间结构草本多样性多元逐步回归响应面分析

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

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干旱区研究 2020年第2期37卷 400-409页

作者：刘俊廷张建军王恒星李丹璐李卓然北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200

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... 详细信息

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。

关键词：油松草本多样性土壤养分冗余分析回归分析山西

不同密度华北落叶松林下草本多样性与生物量研究

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不同密度华北落叶松林下草本多样性与生物量研究

作者：王凯娜山西农业大学

学位级别：硕士

为了探究林分密度对华北落叶松林下草本多样性和生物量(草本和枯落物)的影响,以关帝山华北落叶松和林下草本植物为研究对象,通过野外勘察和全收获法对乔木层和草本层物种进行调查,对7种不同林分密度(240株/hm2、330株/hm2、450株/hm2、... 详细信息

为了探究林分密度对华北落叶松林下草本多样性和生物量(草本和枯落物)的影响,以关帝山华北落叶松和林下草本植物为研究对象,通过野外勘察和全收获法对乔木层和草本层物种进行调查,对7种不同林分密度(240株/hm2、330株/hm2、450株/hm2、675株/hm2、970株/hm2、1190株/hm2和1370株/hm2)华北落叶松林下草本植物多样性和生物量进行研究。调查林下草本植物物种组成、多样性指数以及生物量(草本和枯落物)特征值,分析不同林分密度林下草本植物基本特征、草本多样性指数变化趋势以及生物量(草本和枯落物)变化规律。得出以下主要结论:(1)研究区共记录到草本植物49种,隶属于26个科43个属。菊科、豆科、毛茛科和百合科的草本植物物种数较多,其中东方草莓、细叶苔草和小红菊是草本层的主要优势种。随林分密度的增大,草本植物科、属、种数量整体呈先增后减的变化趋势,草本植物盖度整体上呈减小趋势。林分密度为970株/hm2时,草本植物科属种数量较多,物种组成较丰富,林分密度为24075株/hm2时,草本植物高度和盖度较大。(2)草本植物丰富度指数(S)、多样性指数(H)和均匀度指数(J)和优势度指数(D)随林分密度的增加呈先增后减的变化趋势。林分密度为970株/hm2时,草本多样性指数较大。(3)随林分密度的增大,草本总生物量呈减少变化趋势,枯落物未分解层和分解层厚度和生物量呈先增后减趋势。枯落物分解层厚度和生物量总是大于未分解层。低林分密度(24075株/hm2)时草本生物量最优,林分密度为970株/hm2时,华北落叶松林下未分解层和分解层枯落物较厚,枯落物生物量较多。(4)林分密度与草本生物量和盖度呈显著负相关(P多样性指数(H)、Pielou均匀度指数(J)和Simpson优势度指数(D)呈显著正相关(P草本Shannon-wiener多样性指数(H)与Patrick丰富度指数(S)、Pielou均匀度指数(J)、Simpson优势度指数(D)和枯落物未分解层厚度呈显著正相关(P草本生物量和草本盖度呈极显著负相关(P草本层盖度和草本生物量呈极显著负相关(P草本生物量和草本盖度呈显著负相关(P草本生物量与草本盖度呈极显著正相关(P草本生物量和盖度与枯落物未分解层厚度呈显著负相关(P性正相关关系(P性正相关(P<0.05)。

关键词：华北落叶松林分密度草本多样性生物量

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

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生态学报 2023年第16期43卷 6560-6569页

作者：杨柏钰赛碧乐杨安娜张增可李曾燕张立牟凌王万胜杜运才刘海于再平郭超阎恩荣华东师范大学生态与环境科学学院上海200241 上海市金山区海洋海塘管理所上海201508 浙江舟山市普陀山林场舟山316107

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... 详细信息

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草本物种的级联效应间接的降低地下土壤细菌多样性(P多样性仅与草本物种多样性显著正关联(P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。

关键词：落叶植物占比草本多样性多营养级上行调控生态位互补效应选择效应

凤城通远堡国有林场次生杂木林草本多样性的研究

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防护林科技 2014年第4期27卷 40-41,59页

作者：赵恒军辽宁省凤城市林业局辽宁丹东118105

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... 详细信息

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。

关键词：通远堡国有林场次生杂木林草本多样性

云南松混交林火烧迹地更新早期草本层物种多样性的空间格局

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植物生态学报 2016年第3期40卷 200-211页

作者：韩杰应凌霄李贵祥沈泽昊北京大学城市与环境学院生态学系地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 云南省林业科学研究院林业生态研究所昆明650204

云南松(Pinus yunnanensis)林是我国西南地区最为广布的针叶林。火烧是云南松林常见的一种自然(或人为)干扰,但对云南松林火后更新群落的物种多样性特征很少研究。该研究以云南禄丰县勤丰镇2013年"4.13"火灾后云南松混交林火烧迹地更新... 详细信息

云南松(Pinus yunnanensis)林是我国西南地区最为广布的针叶林。火烧是云南松林常见的一种自然(或人为)干扰,但对云南松林火后更新群落的物种多样性特征很少研究。该研究以云南禄丰县勤丰镇2013年"4.13"火灾后云南松混交林火烧迹地更新早期群落草本层为研究对象,设置了47条1 000 m2样带进行群落和环境因子调查,探讨火烧后更新早期群落草本层的物种构成与丰富度的空间格局及其影响因素。结果表明:火后更新草本层按物种构成可分为4个群落类型;草本层物种丰富度受地形和火前群落冠层的影响显著,与立木生物量和地形坡度正相关,而与坡位和海拔负相关,但与火烧强度没有显著的相关性。样带内草本群落β多样性与火前立木胸面积及火烧强度显著正相关,而与海拔和坡位负相关。总体上,生境地形特征、火前冠层和火烧强度构成了火烧后早期群落草本层物种构成与丰富度变化的主要控制因子。此外,一年生和多年生草本物种的更新格局及其对环境的响应存在显著差异。

关键词：火后更新草本多样性物种构成火前植被地形火烧强度

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不同类型杉木人工林林下草本植物多样性特征

生态学报 2021年第6期41卷 2118-2128页

作者：张涵丹康希睿邵文豪杨旭张建锋刘学全陈光才中国林业科学研究院亚热带林业研究所杭州311400 湖北省林业科学研究院湖北大巴山森林生态系统国家定位观测研究站武汉430075

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... 详细信息

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草本层各优势物种间存在一定的协同、竞争关系(P<0.05)。

关键词：杉木人工林混交林草本多样性优势种

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

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生态学报 2018年第18期38卷 6539-6548页

作者：王树梅庞元湘宋爱云曹帮华朱振波李业宇山东农业大学林学院泰安271018 黄河下游森林培育国家林业局重点实验室泰安271018 滨州学院山东省黄河三角洲生态环境重点实验室滨州256603 山东省黄河三角洲农业高新技术产业示范区管理委员会东营257347

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... 详细信息

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。

关键词：林龄杨树刺槐草本多样性土壤理化性质