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[期刊] 林业科学
[作者]
孟令君 张春雨 姚杰 赵秀海
【目的】探究密度制约和生境过滤在群落、龄级和物种3个水平对幼苗存活的影响及相对重要性,为温带森林幼苗更新与物种多样性维持机制研究提供理论依据。【方法】基于对吉林蛟河针阔混交林209个幼苗监测样站连续3年(2016—2018)的动态监测及光照和土壤条件的测定,运用广义线性混合模型划分零模型、生物模型、生境模型和全模型4个模型,在群落、龄级和物种3个水平分析影响幼苗存活的因素及其相对重要性。【结果】2016—2018年累计调查到乔木幼苗共计3 970株,分属19种10科13属,其中重要值排名前5位的幼苗树种是水曲柳、紫椴、色木槭、红松和东北枫;至调查结束时(2018年9月),幼苗死亡数量共计2 644株,存活率4%;在群落水平上,幼苗存活率与异种幼苗邻体个体数、土壤有效钾和全磷含量均显著正相关(P<005);在龄级水平上,不同年龄幼苗个体的存活对生物邻体和非生物环境因素的响应存在差异,当年生幼苗存活率与同种幼苗邻体密度和异种幼苗邻体密度均显著正相关(P<005;P<001),且与异种大树邻体胸高断面积之和显著负相关(P<005),多年生幼苗存活率与生物邻体变量无显著相关性,而与土壤有效钾和全磷含量等非生物环境因素显著正相关(P<005);在物种水平上,幼苗个体存活的影响因素表现出种间差异,水曲柳幼苗存活率与异种幼苗邻体个体数显著正相关(P<005),色木槭的幼苗存活率与同种大树邻体胸高断面积之和显著负相关(P<005),紫椴幼苗在土壤有效钾含量较高的生境中存活率更高,而红松幼苗偏好有效氮和有效磷含量较低的土壤环境。【结论】密度制约和生境过滤共同影响乔木幼苗存活,但其相对重要性随年龄和树种而变化。当年生幼苗存活主要受邻体的影响,而生境因素对多年生幼苗存活影响更显著。密度制约效应在吉林蛟河针阔混交林群落中得到验证,与土壤养分条件相关联的生境过滤作用对幼苗存活影响显著。在林分更新过程中需综合考虑幼苗个体存活影响因素的种间和龄级差异,在主要树种育苗及林下补植中需结合考虑不同树种偏好的生境因素进行适当管理。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李冠男 张春雨 赵秀海
【目的】本文以吉林蛟河不同发育阶段针阔混交林为研究对象,对比分析幼苗密度的核密度估计曲线年际变化规律,探讨土壤因子的边际变化和土壤因子的分布变化对幼苗密度分布动态的相对影响。【方法】在420 m×520 m的中龄林样地和500 m×840 m的成熟林样地中系统布设幼苗调查样方。利用分位数回归和反事实分解法检验环境因子在不同分位数水平上对幼苗密度的边际影响,进而明确幼苗密度在不同分位点上呈现不均衡变化的主导因素。【结果】幼苗密度的核密度估计曲线呈峰值向左偏移、长尾向右侧延伸的正偏态分布。在θ=0.90的高分位点,中龄林样地中幼苗密度变化值为-5.9,成熟林样地幼苗密度变化值为-2.6。中龄林样地在θ=0.75时幼苗密度变化值为5.8,成熟林样地在θ=0.50和θ=0.75时幼苗密度变化值均为2。在高分位点上幼苗密度的更大变化反映了右单尾概率分布的不均衡性。在不同估计分位点上系数效应和协变量效应对幼苗密度分布变化的相对作用大小不同。中龄林样地中系数效应在全部估计分位点上都具有很高的解释量;成熟林样地中在θ=0.50分位点上,协变量效应对幼苗密度变化具有89%的解释量,在其他的估计分位点上系数效应的解释量更高。因此,土壤因子分布变化对幼苗密度分布变化影响的相对作用更大,而土壤因子边际变化则是导致幼苗密度不均衡变化的主要因素。土壤中速效氮、速效磷、速效钾分布变化对每个估计分位点上幼苗密度变化的解释量大多不足30%,而土壤含水量和土壤pH值对幼苗密度变化具有相对更大的影响。【结论】幼苗密度的年际变化在不同分位点上是不均衡的,在高分位点上的变化尤为明显。土壤因子的边际变化和土壤因子的分布变化共同决定了幼苗的存活动态。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈贝贝 王凯 倪瑞强 程艳霞
【目的】了解长白山地区针阔混交林森林群落中乔木树种天然更新幼苗的组成及空间分布情况,为进一步科学经营奠定理论基础。【方法】以长白山光明林场针阔混交林固定样地为研究平台,通过对连续1 hm2面积内乔木幼苗和大树进行定位调查,分析了该森林群落中乔木幼苗的物种组成;运用点格局分析法,对样地内典型阔叶乔木(水曲柳、紫椴)和针叶乔木(红松、臭冷杉)幼苗的空间分布及幼苗与大树空间分布之间的关系进行研究。【结果】(1)样地内乔木幼苗树种组成丰富,共调查到幼苗10 865株,隶属于17个乔木树种,且幼苗全部来自样地内大树
关键词：
幼苗组成 空间分布 针阔混交林 长白山
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
米爽 宋子龙 秦江环 孟令君 张春雨 赵秀海 何怀江
【目的】探究不同抚育采伐强度下吉林蛟河针阔混交林幼苗更新状况,为进行科学合理的森林经营提供理论依据和科学指导。【方法】以吉林蛟河4 hm~2采伐样地为基础,将100个2 m×2 m的幼苗样方中所有乔木树种幼苗作为研究对象,基于2018年7月至9月每月上旬的幼苗监测数据,比较不同采伐强度下样地内幼苗的物种组成、数量特征以及月际动态,采用单因素方差法分析抚育采伐对林下幼苗更新的影响。【结果】(1)调查期间共监测到幼苗948株,隶属10科12属19种。对照、轻度、中度和重度采伐下样地的物种丰富度分别为8、13、14、16,采伐后样地内幼苗的物种丰富度、辛普森指数、香农-威纳指数和均匀度指数都有显著提高。(2)不同采伐强度下样地内幼苗数量差异较大,轻度采伐样地和重度采伐样地的幼苗数量明显高于对照样地和中度采伐样地。采伐后幼苗不同龄级和高度级上数量的分布趋于均匀,随着采伐强度的增大,较大龄级和较大高度级上幼苗数量的比重逐渐增多。(3)采伐后样地内幼苗死亡率降低,增补率上升。不同采伐强度下幼苗的死亡率和增补率存在较大差异,其中重度采伐样地内幼苗的死亡率较低,轻度和中度采伐样地内幼苗的增补率较高。【结论】抚育采伐影响了林下幼苗更新。采伐后物种多样性指数显著提高。从林下幼苗更新数量来看,轻度采伐和重度采伐下幼苗更新数量较多。从林下幼苗生长状况来看,重度采伐下幼苗龄级分布和高度级分布更均匀,生长较好。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李建 彭鹏 何怀江 谭凌照 张新娜 吴相菊 刘兆刚
探讨不同采伐强度下林分空间结构的变化对森林可持续经营具有指导意义。在吉林省蛟河次生针阔混交林内,设置采伐强度分别为0%(对照,CK)、14.3%(弱度,LT)、29.4%(中度,MT)和50.4%(重度,HT)的4块样地,样地面积各1 hm2,利用角尺度、大小比数、混交度和密集度4个林分空间结构参数探讨林分整体以及春榆、红松、色木槭、水曲柳和紫椴5个主要树种的林分空间结构在采伐3年后的变化。结果表明,从采伐干扰对林分整体的影响来看,LT处理后林分的水平分布格局更合理,混交度较高,林分结构相比CK处理更稳定
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
邓雯文 代莹 赵秀海 张春雨
【目的】探讨不同空间尺度下物种多样性、结构多样性、物种异步性、林分密度和环境因素对群落生物量稳定性的影响及相互之间的作用路径，旨在解析生物量的稳定性在不同空间尺度上的主要驱动因素，为森林的可持续经营及科学管理提供理论基础。【方法】以吉林蛟河针阔混交林为研究对象，利用2010—2020年的样地群落调查数据，通过结构方程模型探讨20 m×20 m和40 m×40 m两个空间尺度上生物因素（物种多样性、结构多样性、物种异步性、林分密度）和非生物因素（地形因子、土壤理化性质）与群落生物量稳定性间的关系及作用机制。【结果】在20 m×20 m空间尺度上，生物量稳定性与物种异步性、结构多样性、林分密度均有显著正向关系，非生物因素中地形因子（坡度、凹凸度）与生物量稳定性呈正相关关系；而在40 m×40 m空间尺度上，生物量稳定性与物种异步性呈现显著正相关，非生物因素中土壤理化性质（速效钾、全磷和速效氮）与生物量稳定性呈现负相关关系。结构方程模型分析表明，在20 m×20 m空间尺度上，物种异步性对生物量稳定性的影响高于林分密度和结构多样性，路径系数为0.40。土壤理化性质（全钾、全氮和速效氮）通过显著影响物种多样性间接作用于生物量稳定性，路径系数为0.10。在40 m×40 m空间尺度上，生物因素中只有物种异步性对生物量稳定性有显著正向影响，路径系数为0.64。地形因子（坡度、凹凸度）通过调整结构多样性间接作用于林分生物量稳定性，路径系数为0.35。【结论】在不同的空间尺度上，虽然生物因素与非生物因素对生物量稳定性的作用路径和影响力不尽相同，但物种异步性均为生物量稳定性的主要驱动因子。在20 m×20 m空间尺度上，物种异步性、林分密度、结构多样性等生物因素通过直接正向效应来影响生物量稳定性，非生物因素通过间接效应作用于生物量稳定性；在40 m×40 m空间尺度上，林分生物量稳定性主要影响因子则是物种异步性和土壤理化性质。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
姚杰 宋子龙 张春雨 孟令君 赵秀海
【目的】生物多样性的形成和维持机制是生态学领域的核心问题,关于距离和密度制约对温带森林幼苗生长和生物量积累影响的报道目前较为缺乏。本研究探讨温带森林是否存在距离或密度制约现象,若存在,土壤病原菌是否是距离或密度制约现象的内在驱动机制。【方法】本研究基于温室控制试验,选取吉林蛟河阔叶红松林内3个树种,对其幼苗生长进行为期4个月的动态监测,分析不同试验处理(幼苗密度、距成年母体距离和土壤杀菌)对幼苗高生长和生物量的影响。【结果】红松、水曲柳和黄檗幼苗在低密度下的高生长显著高于高密度,都表现明显的负密度制约现象。土壤杀菌处理仅能显著提高水曲柳幼苗的高生长,虽然水曲柳和黄檗幼苗高生长在距母体不同距离间存在差异,但并未表现出随离母体距离增加有助于幼苗生长的现象,研究结果不符合距离制约现象。水曲柳和黄檗幼苗根、茎、叶以及总生物量积累仅与幼苗密度显著相关,且在低密度下的根、茎、叶以及总生物量积累显著高于高密度,同样表现出负密度制约现象。而距母体距离和土壤杀菌处理对幼苗根、茎、叶以及总生物量积累均无显著影响。【结论】该温带森林中存在明显的负密度制约现象,但不存在距离制约现象。本研究认为引起幼苗密度制约性生长的因素是种内竞争,而土壤病原菌作用非常有限,且研究结果不支持距离制约性生长;其次,距离制约证据的缺乏表明,该温带森林中的病原菌并不具有强烈的宿主专一性,对幼苗密度制约性生长起作用的可能是非特异性病原菌。未来还需深入探讨种内、种间竞争和非特异性病原菌对幼苗生长的相对作用。
[期刊] 林业科学
[作者]
姜俊 赵秀海
种间联结性是指不同物种在空间分布上的相互关联性,是植物群落重要的数量和结构特征之一(邓贤兰等,2003),是群落形成、维持和演替的基础(王文进等,2007)。种间联结能有效量化群落中物种相互作用和物种在环境中的配置情况(周先叶等,2000),对于正确认识群落的结构组成、功能和群落演替动态具有重要意义,能为森林经营、森林植被恢复和生物多样性保护提供理论依据
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
何怀江 叶尔江·拜克吐尔汉 张春雨 左强 邳田辉 高海涛
研究生物量分配是了解植物结构与功能的有效手段，对陆地森林生态系统碳循环研究起着重要作用。本文以吉林省蛟河林业实验区管理局天然次生混交林内１２个优势树种为研究对象，探讨了各树种生物量器官（叶、枝、干、根）分配特征及其与个体大小的关系。结果表明：１）１２个树种各器官的相对生长遵循异速生长理论，相对生长关系并不一致。枝与干（１．０９１～１．２５４）、枝与根（１．０１２～１．１５８）、根与干（１．０１５～１．２０２）以及地下与地上部分（０．９９１～１．０７０）近于等速生长，叶与枝（０．６５５～０．７５７）、叶与干（０．７７７～０．９３１）和叶与根（０．７１８～０．８５９）呈现为异速生长。２）１２个树种．．．
[期刊] 林业科学
[作者]
张萌 范秀华 岳庆敏 韩卓秀 黄一鑫
【目的】探究生物与非生物因素对林分生产力的影响和维持作用，为东北针阔混交林可持续经营提供科学依据和理论指导。【方法】以吉林蛟河针阔混交林固定样地为研究对象，利用多元回归分析，量化解释变量（生物因素包括单位面积胸高断面积、林木分化程度、生物多样性，非生物因素即地形因子）对响应变量（保留木生产力、进阶木生产力、死亡量）的影响，采用变差分解法分析3种生物量变化对生物量净变化量的相对重要性。【结果】对保留木生产力，所有解释变量可解释其总方差的12.07%，单位面积胸高断面积有显著正效应，坡度有显著负效应。对进阶木生产力，所有解释变量可解释其总方差的22.62%，胸径变异系数和系统发育多样性指数有显著正效应，单位面积胸高断面积、海拔和坡度有显著负效应。对死亡量，所有解释变量可解释其总方差的3.51%，单位面积胸高断面积有显著正效应。进阶木生产力、保留木生产力和死亡量对生物量净变化量方差的单独解释量分别占0.01%、20.87%和74.54%，其中，死亡量相对贡献最大，但可预测性较低。【结论】单位面积胸高断面积对不同生物量动态过程的作用不同，其中较高的单位面积胸高断面积促进保留木生长，加速林木死亡，对进阶木生长有明显抑制作用。林木分化程度及系统发育多样性促进进阶木生长。在地形因子中，保留木生长受坡度限制，进阶木生长同时受海拔和坡度限制。生物量净变化量主要受死亡量和保留木生产力影响。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
马志远 石玲 吴相菊 张春雨
温带森林的生物多样性形成和维持机制仍处于理论探讨阶段。本文利用单物种-面积关系模型,检验了样地中21种木本植物对局域群落多样性的影响。结果表明:1)不同树种对邻域多样性格局影响存在差异,在0~50 m空间尺度上白桦、水曲柳、长白落叶松、怀槐、鱼鳞松、红松、青杨、山杨、臭松、紫椴、春榆、色木槭、青楷槭和花楷槭表现为多样性促进种;枫桦和假色槭表现为多样性抑制种;黄檗和蒙古栎在绝大多数空间尺度上表现为中性种;裂叶榆和糠椴在部分空间尺度上抑制了局域群落多样性。2)在0~50 m空间尺度上,多样性促进种比例明显高于中性种和抑制种,并且促进种比例随着空间尺度增加而下降,具有明显的尺度依赖性;在所有研究尺度...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李鹏 李卫忠 王庆
为了解秦岭南坡针阔混交林乔木层地上生物量的空间分布规律,采用样地调查与异速生长方程相结合的方法,从林分结构与地形因子两方面对研究区森林生物量空间分布特征进行了分析。结果表明:(1)研究区森林生物量表现出明显的空间异质性,变化范围为36.78~114.15 t/hm2,总平均生物量为70.62 t/hm2,并且生物量在不同坡向、海拔等级下差异显著(P<0.05);(2)不同林分结构的生物量水平差异明显;(3)生物量水平和各地形因子具有显著的相关性,并分析了各地形因子对生物量空间分布的影响,为研究区森林生态系统的恢复和重建提供科学依据。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
石蒙蒙 杨华 王全军 杨超
【目的】幼苗幼树空间分布是影响森林群落动态变化的重要因素,对云冷杉不同苗高进行空间分布格局分析,并分别研究幼苗幼树与周围小径木和大径木的关联性,以探究云冷杉幼苗空间变化规律和空间结构对幼苗幼树的影响,提出促进云冷杉天然更新措施,为云冷杉林可持续经营提供理论依据。【方法】本研究于2017年8月在金沟岭林场设置长白山云冷杉针阔混交林标准地(0.36 hm~2),应用SADIE空间分析方法,分析了林分不同苗高级云冷杉的分布规律。【结果】云冷杉林分总体直径分布呈反"J"型;色木槭与冷杉直径分布呈增长型,云杉和红松为多峰波动曲线。林分内小径木聚集指数I_a>1,且随机化检验概率P_a<0.025,总体呈聚集分布;大径木P_a值为0.025～0.975,呈随机分布;随林木生长发育,林分空间分布由聚集逐渐趋于随机。冷杉作为主要树种之一,其小径木与大径木空间分布与林分总体空间分布相似;云杉呈随机分布;冷杉幼苗与冷杉大径木具有明显的空间关联性,并与云杉呈正相关,其幼苗具有较好的耐荫性;云杉幼苗总体呈空间分离或空间不相关,仅与冷杉大径木呈空间正相关性,云杉与冷杉为良好的伴生树种。苗高Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级冷杉幼苗空间关联性相似,苗高Ⅳ、Ⅴ级的幼树空间关联性相似;苗高Ⅰ、Ⅱ级云杉幼苗空间关联性相似。【结论】林分内,冷杉幼苗株数较多,与大多林木呈空间正相关,有利于冷杉的林下更新。云杉木材质量较好,作为主要目的树种,其大径木及幼苗株数较少,且幼苗幼树与小径木及大径木均呈空间分离,林下云杉更新状况较差,因此,在云杉幼苗时期采取适当的遮蔽措施,幼树时期进行采伐等经营措施,促进云杉幼苗生长,并通过对冷杉株数的合理控制,调整林分空间结构,为其释放生长空间,以增加云杉母树株数,提高产种能力及产量,促进云杉更新。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
龚直文 亢新刚 顾丽 高延 冯启祥 姚景春
基于2×2联列表和方差比率,通过χ2统计量检验和种间联结系数值计算,对杨桦次生林和云冷杉针阔混交林阶段林分总体种间联结性进行了分析。结果表明:杨桦次生林群落内出现的12个乔木树种之间的总体关联性方差比率为0.932,接近1,表现为无相关性;在针阔混交林阶段,群落主要种间的总体关联性表现为正相关,说明该阶段的群落已处于和该地区环境条件相适应的稳定阶段,群落总体正关联性随着演替进程而加强。竞争的最后结果将导致杨桦退出先锋树种阶段,并被地带性顶级树种云冷杉代替。多树种间总体联结性反映了群落内各树种间相关性的总体趋势,树木种群的关联关系进一步说明该群落处于杨桦次生林向云冷杉针阔混交林过渡的阶段。
[期刊] 林业科学
[作者]
游诗雪 张超 库伟鹏 朱弘 赵明水 余树全
【目的】开展群落动态变化长期研究，为森林保护、管理与经营提供科学依据。【方法】１９９６年在浙江天目山国家级自然保护区建立１块１ ｈｍ～２常绿落叶阔叶混交林监测样地，对每木进行编号、挂牌，调查记录其种名、树高、胸径及位置坐标等信息。２０１２年进行复测，比较分析１６年来乔木层胸径≥１０ ｃｍ树种的群落动态变化。【结果】群落中常绿和落叶树种株数所占比例，从１９９６年５４．９７％和４５．０３％变为２０１２年的６２．８１％和３７．１９％；群落科、属、种组成从１９９６年２４科３４属４０种变为２０１２年２９科４０属４８种，１６年来，树种退出３科５属６种，新增８科１１属１４种，其中，退出的偶见种（总株数１～３．．．
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