人工阔叶红松林土壤微生物群落结构及多样解析
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典型阔叶红松林木本植物的空间分布格局及其与生境的关联性物种的空间格局与其形成机理是生态学研究的核心内容之一。
物种的空间分布是各种内在和外在过程相互作用的结果。
对物种空间分布格局的形成过程及各种影响因子的研究更是有助于理解物种多样性在不同时间和空间尺度上的维持机制。
了解阔叶红松林植物的空间分布特征,对于认识群落构建过程具有十分重要的意义。
基于9hrn2小兴安岭典型阔叶红松林监测样地调查资料,对固定样地内主要树种种群动态及其分布格局进行研究。
紫椴(Tilia amurensis)和枫桦(Betula costata)活立木密度的径级分布呈“L”型,冷杉(Abies nephrolepis)活立木呈偏正态分布,红松(Pinus koraiensis)活立木呈“J”型。
红松和冷杉活立木的空间格局随着径级的增加,分布格局从聚集分布向随机分布发展。
树种间的空间关联与径级密切相关,在小径级上,相关关联性较强,随着径级的增大,树种间的相关性逐渐减弱。
对不同地形下四个主要树种的分布进行x2检验,结果表明,四个主要树种的活立木在小径级下的分布受地形的影响不显著,随着径级的增大,地形对主要组成树种活立木分布的影响增强。
林冠条件对阔叶树种幼树的分布有显著影响,枫桦幼树Ⅰ和紫椴幼树Ⅱ的数量分布在林隙和林冠条件下差异显著,林冠条件对典型阔叶红松林主要针叶树种幼树的分布影响均不显著。
采用点格局分析方法对固定样地内死亡木的空间分布格局进行了研究。
结果表明,固定样地内死亡木的总密度为368.8n.hm-2,径级结构呈现明显的正态分布,各径级密度差别较大。
花楷槭(Acer ukurunduense)(27.8n·hm-2)和枫桦(26.1n,hm-2)是阔叶死亡木的主要组成树种。
红松(41.6n.hm-2)是针叶死亡木的主要组成树种,针叶树种死亡木的密度分布在径级上表现出典型的J型,数量随着径级的增大而增加。
在150m的空间尺度内,死亡木总体在较小尺度上表现为集群分布,随着尺度的增加,死亡木趋于均匀分布。
长白山阔叶红松林林层群落结构与生产力的关系肖欢;叶尔江·拜克吐尔汗;张春雨;赵秀海【期刊名称】《林业科学》【年(卷),期】2024(60)3【摘要】【目的】探究长白山阔叶红松林不同林层群落结构与林分生产力的关系,分析林分生产力的影响因素,为温带森林的恢复与可持续经营提供科学依据。
【方法】基于长白山自然保护区阔叶红松林40 hm^(2)固定监测样地2年(2014和2019年)植被调查数据,以样地内胸径(DBH)≥5 cm的木本植物为对象,根据胸径将阔叶红松林群落划分为优势木层、亚优势木层、中等木层和被压木层,运用R4.0.3软件计算各林层物种多样性、结构多样性和林分密度,与生产力进行相关性分析并构建结构方程模型,探讨不同林层物种多样性、结构多样性和林分密度对生产力的影响。
【结果】1)林分密度与生产力显著正相关(P<0.05),且相关关系随林层上升而下降。
2)Pearson相关性分析结果显示,生产力与代表物种组成α多样性的香农威纳指数显著正相关(P<0.05),且随林层上升相关关系减弱;反之,代表物种组成β多样性的香农熵指数与生产力存在显著负相关(P<0.05),但该相关关系在中等木层和亚优势木层不显著。
此外,物种均匀度指数与生产力显著负相关(P<0.05),相关系数随林层上升先增大后减小;胸高断面积基尼系数和胸径均匀度指数与生产力显著负相关(P<0.05),且该相关关系随林层上移而减弱,在优势木层与生产力无显著相关性。
胸径香农威纳指数与生产力呈显著正相关(P<0.05),且随林层上移相关关系降低,相关系数由0.44降至0.31。
3)不同林层林分密度对生产力均有显著影响(P<0.001),且随林层上升其作用强度逐渐降低,路径系数由0.59降至0.27;物种多样性在被压木层和中等木层对生产力有显著正向作用(P<0.05),在优势木层和亚优势木层对生产力无显著影响;结构多样性在被压木层和中等木层通过作用于物种多样性和林分密度间接影响林分生产力,在优势木层和亚优势木层则直接作用于林分生产力。
湿地松人工林林下植被生物多样性特征湿地松人工林是指以湿地松为主要树种,结合其他次生树种,通过人工种植和管理形成的一种生态系统。
在湿地松人工林的林下,有着丰富的植被生物多样性,这些植被对于维护湿地生态系统的稳定和发展具有重要作用。
本文将从湿地松人工林林下植被的物种组成、群落结构和功能特征等方面,探讨其生物多样性的特点。
一、湿地松人工林林下植被的物种组成湿地松人工林林下植被的物种组成包括了多种植物,主要分为草本植物、灌木和小乔木等。
在草本植物中,有着大豆草、铁芒草、独脚金等多种物种,它们分布在湿地松人工林的林下,形成了丰富的地被植被。
在灌木和小乔木方面,有着野蔷薇、山楂、山茱萸等多种物种,它们在湿地松人工林的林下生长茂密,为整个生态系统提供了丰富的植被资源。
二、湿地松人工林林下植被的群落结构湿地松人工林林下植被的群落结构复杂多样,不同物种之间形成了不同的互补和竞争关系。
在草本植物方面,它们通过地下茎、种子扩散和克隆等方式进行繁殖,构成了多层次、多结构、多类群的植被群落。
在灌木和小乔木方面,它们通过幼苗生长、枝条伸展和根系扩展等方式,形成了丰富的立木层和灌木层,为整个湿地松人工林的生态系统提供了多样性和稳定性。
三、湿地松人工林林下植被的功能特征湿地松人工林林下植被在生态系统中有着多种功能特征。
它们通过根系的扩展和地下茎的连接,构成了立木层、灌木层和草本层的多层次结构,提供了丰富的生境空间和资源基础。
它们通过光合作用和呼吸作用,为整个湿地松人工林提供了氧气和二氧化碳的交换,维持了大气的新陈代谢平衡。
它们还通过根系的吸水和导水功能,为湿地松人工林的土壤水分和养分提供了保障,维持了整个生态系统的稳定性和持续性。
长白山阔叶红松林样地槭属树木木生真菌的群落组成和分布魏玉莲;戴玉成;袁海生;郝占庆;王绪高【摘要】阔叶红松林是中国东北地区具有代表性的森林植被,为查明该林型中木生真菌的群落组成和分布状况,以长白山自然保护区阔叶红松林的大样地为平台,2009年对样地中主要建群种槭属树木上生长的木生真菌进行了调查,并对其群落组成结构和分布特征进行了分析.共采集到木生真菌79种,分属于14科45属,总个体数为690.综合相对多度、相对频度和重要值的分析,结果表明该群落优势种明显,以淡黄丝齿菌,白囊耙齿菌,杨锐孔菌,扁韧革菌和云芝栓孔菌为主,5种个体数之和占样地总个体数的45.2%,而个体数为1的26种,个体数之和仅占总个体数的4%.长白山阔叶红松林样地中槭属树木上的木生真菌中,有4种生长于活立木上,其中齿白木层孔菌和杨锐孔菌为病原真菌.其余75种均营腐生生活,其中有55.7%的种类分布于寄主倒木的初始腐烂阶段,属于先锋物种,这对该生态系统中槭属倒木的降解起到非常重要的作用.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2010(030)023【总页数】7页(P6348-6354)【关键词】木生真菌;群落组成;空间分布;槭属树木【作者】魏玉莲;戴玉成;袁海生;郝占庆;王绪高【作者单位】中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳,110016;中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳,110016;中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳,110016;中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳,110016;中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳,110016【正文语种】中文木生真菌,特别是非褶菌目,在森林生态系统中起着关键的降解作用,它们通过将粗死木中纤维素、半纤维素和木质素分解为自身和其他生物所能吸收的物质,从而直接为其他功能类群调节了资源的可利用性[1-2]。
同时,该类真菌由于其大而形态独特、存活时间较长的子实体,已被用作森林生态系统生物多样性主要指示者之一[3]。
小兴安岭十种典型森林群落凋落物生物量及其动态变化侯玲玲;毛子军;孙涛;宋元【摘要】在小兴安岭地区选取10种典型森林群落分别设置样地,研究该地区不同群落类型凋落物的年产量、月动态变化以及组成特征.结果表明:10种群落类型中年均凋落物量大小依次为椴树红松林(4.08t· hm-2·a-1)>蒙古栎红松林(3.83 t·hm-2·a-1)>云冷杉红松林(3.55 t·hm-2·a-1)>云冷杉林(3.44t· hm-2·a-1)>枫桦红松林(3.43t·hm-2· a-1)>山杨次生林(3.26 t·hm-2·a-1)>白桦次生林(3.04 t·hm-2·a-1)>枫桦次生林(2.96 t·hm-2·a-1)>杂木林(2.95 t·hm-2·a-1)>白桦落叶松林(2.91 t·hm-2·a-1).凋落物各组分中均以落叶为主,约占凋落总量的60%以上,枝仅占凋落量的5.7%-9.4%.凋落物月动态模式主要有两种:单峰型的有蒙古栎红松林、椴树红松林、枫桦红松林、枫桦次生林、山杨次生林、白桦次生林、杂木林,高峰期在8-10月份;双峰型的有云冷杉红松林、云冷杉林、白桦落叶松次生林,前两种群落的凋落高峰期在4月和9月,后者高峰期在8月和10月.不同群落类型年凋落量差异显著,原始红松林凋落量高于天然次生林,且凋落高峰出现时问以及各组分所占比例与群落类型有关,同时也与树种生物学特性有关.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2013(033)006【总页数】9页(P1994-2002)【关键词】小兴安岭;凋落物产量;不同群落;组成及动态【作者】侯玲玲;毛子军;孙涛;宋元【作者单位】东北林业大学森林生态学教育部重点实验室,哈尔滨150040;东北林业大学森林生态学教育部重点实验室,哈尔滨150040;东北林业大学森林生态学教育部重点实验室,哈尔滨150040;东北林业大学森林生态学教育部重点实验室,哈尔滨150040【正文语种】中文森林生态系统作为陆地上分布最广,面积最大,最重要的自然生态系统,其生物量和净生产力占整个陆地生态系统的86%和70%,每年固定的碳约占整个陆地生态系统的2/3,对于调节全球碳平衡方面具有不可替代的作用[1-3]。
长白山林区阔叶红松林不同演替阶段群落结构特征研究阔叶红松林是长白山地区海拔1100 m以下的地带性顶极群落,因采伐、火烧等干扰的影响,形成不同类型的次生林群落。
为加快次生林的恢复和次生演替的进展,掌握各演替阶段群落特征。
本文在原有研究的基础上,以长白山林区854块样地为研究对象,采用植物种类和立地相结合的方法划分演替序列,定量探讨演替阶段,进而对各个演替序列下不同演替阶段群落特征进行研究。
主要研究结果如下:(1)根据群落主要层片优势种构成,同时考虑立地条件,筛选出属于阔叶红松林区的样地854块,其中属于旱生序列的243块,中生序列398块,湿生序列213块。
各演替序列在演替过程中林分类型演变规律均以先锋阳性树种构成的初始植物群落开始,经软硬阔混交林向硬阔混交林转变,最后达到顶级阔叶红松林群落。
(2)研究区域共发现植物1024种,分属97科401属。
其中乔木83种,分属17科35属;灌木87种,属19科33属;草本854种,属76科338属。
湿生演替序列发现植物种类937种,分属94科383属;旱生演替序列植物种类580种,分属77科280属;中生演替序列植物种类640种,分属85科285属。
科属组成显示植被具有集中于菊科、禾本科、毛茛科、蔷薇科等一些世界性大科中的特点,有较多的寡种属和单种属。
(3)根据群落主要树种更替特征,每一序列的演替过程可分为四个阶段,其中演替值介于1-3归为演替初期,特点为先锋树种比重逐渐降低;演替值3-5归为演替中前期,特点是过渡树种数量和在群落中的地位逐渐增加;演替值为5-7归为演替的中期阶段,主要特点表现为过渡树种在群落中的优势程度逐渐下降;演替值介于7-10为后期阶段,亦达到典型的阔叶红松林阶段。
(4)群落总的物种丰富度除旱生序列外,其它两个序列在演替中前期或中期达到最高;三个演替序列下乔木层物种丰富度均在演替中期达到最高;演替阶段的不同对乔木物种丰富度的影响高于其它生活型和群落。
凉水自然保护区原始阔叶红松林蛾类群落结构及季节动态1)顾伟;马玲;张子龙;孙虎;孙美欧;李琳【摘要】The moth community was investigated by light trap in June to September 2013 and 2014 to reveal the community struc-ture and seasonal dynamic of moths in broad leaved Korean pine forest of Xiaoxing ’ an Mountains .A total of 8 919 speci-mens were collected, belonging to394 species, 26 families.Noctuidae and Geometridae were the dominant taxa , but both of them have great difference in different periods .The similarity of moth communities in different periods was very differ-ent, and dominant species composition had a great difference , the proportion of community specific species was larger in each period.In time series, the species diversity index was significantly positively correlated with the richness index .The species abundance distribution of the moth community was in accordance with the lognormal distribution , except for the end of the growing season .The moth communities in the broad leaved Korean pine forest ecosystem in Liangshui Nature Reserve are more stable, andthe environmental conditions are superior .%为研究小兴安岭阔叶红松林蛾类群落组成结构及季节动态,2013年和2014年6—9月份,通过灯诱法对阔叶红松林蛾类群落进行系统的调查。
第30卷第5期2014年9月森 林 工 程FOREST ENGINEERING Vol.30No.5 Sep.,2014大小兴安岭过渡区阔叶红松林次生演替阶段群落多样性指数与环境因子关系张 玲袁王承义∗(黑龙江省林业科学研究所,哈尔滨150081)摘 要:为揭示阔叶红松林次生演替阶段群落多样性状况,研究生物多样性指数与环境因子的关系,为该区植被保护、植被恢复提供理论支持。
运用物多样性指数、典范对应分析和次生演替的空间序列代替时间序列方法,以大小兴安岭过渡区阔叶红松林不同演替阶段群落为研究对象,设置33个网格样地数据,记录每个样地的物种多度、盖度、频度及土壤环境数据,测定12个环境指标。
结果表明:①原始阔叶红松林群落经过顺行演替向逆行演替发展,演替趋势为:原始阔叶红松林→天然次生阔叶林→天然次生针叶林→次生裸地;②保存较好的原始阔叶红松林物种多样性指数最高,物种最丰富,其次是天然次生阔叶林,物种多样性指数最低的是次生裸地,群落结构简单。
③物种多样性指数与纬度、土壤含水率、土壤全氮含量相关性最大。
关键词:大小兴安岭过渡区;原始阔叶红松林;次生演替;物种多样性;环境中图分类号:S715 文献标识码:A 文章编号:1001-005X(2014)05-0001-05Relationship between Species Diversity and EnvironmentalFactors of Plant Community at Different Succession Stagesin Ecotone of Great Xing’an and Xiaoxing’an MountainsZhang Ling,Wang Chengyi∗(Forestry Research Institute of Heilongjiang Province,Harbin150081)Abstract:The purpose is to grasp the diversity situation of secondary succession broadleaved community,discover the relation⁃ship between the species diversity index and environmental factors,and to provide theory support for the preservation of vegetation and vegetation restoration.Method:the different stages of secondary succession broadleaved community at the ecotone of Great Xing’an mountain and Xiaoxing’an mountain region were targeted,a total of33grid plots were set up and the data of species abundance,cover⁃age,frequency,and soil environment were recorded.12indicators of environment change were measured,and biodiversity index, canonical correspondence analysis,and spatial sequence of secondary succession instead of time⁃series method were applied.Results showed that①the broadleaved Korean pine community make to retrogressive succession after climax community sages,and succession trends was original broadleaved community→secondary coniferous and broadleaved mixed forest→secondary broad⁃leaved forest→sec⁃ondary bare area;②preserved original broadleaved had highest species diversity index and abundant species,followed by secondary coniferous and broadleaved forest;species diversity index of secondary bare area was the lowest and community structure was simple.③Species diversity index was highly correlated with the latitude,soil moisture,and soil nitrogen.Keywords:ecotone of Great Xing’an and Xiaoxing’an mountains;primitive broad⁃leaved korean pine forest;secondary succes⁃sion;species diversity;environment收稿日期:2013-12-03基金项目:十二五农村领域国家科技计划(2011BAD08B02-03)第一作者简介:张 玲,硕士,助理研究员。
阔叶林发展红松果材林的探索与思考阔叶林是指树种以阔叶乔木为主的森林类型。
在中国,阔叶林分布较广,而其中的红松林是一种重要的林木资源。
随着社会经济的发展和人们对自然环境的重视,如何合理开发和利用阔叶林资源成为人们关注的问题。
本文将从阔叶林发展红松果材林的探索与思考入手,探讨如何实现林业资源的可持续利用。
一、红松果材林的特点红松果材林是指以红松为主要树种的森林资源,主要产出红松果和材料。
红松是一种宝贵的林木资源,具有坚硬的材质和优良的木质纹理,被广泛用于家具、建筑和造纸等工业生产中。
红松果也是一种珍贵的食物资源,含有丰富的营养成分,具有很高的药用价值。
发展红松果材林不仅可以获得经济效益,还可以增加森林生态系统的多样性,对于保护生物多样性和维护生态平衡具有重要意义。
二、阔叶林发展红松果材林的现状目前,我国的阔叶林资源丰富,但红松果材林的开发利用程度相对较低。
主要表现在以下几个方面:一是缺乏科学规划和管理,森林资源开发利用方式单一,没有充分挖掘潜在的经济价值;二是林木资源的乱砍滥伐现象严重,导致红松果材林资源的减少和生态平衡的破坏;三是缺乏先进的生产技术和管理经验,造成林木资源的浪费和损失。
如何有效地发展红松果材林,实现资源的可持续利用,成为当前亟待解决的一个重要问题。
1. 科学规划和管理为了合理开发和利用红松果材林资源,我们需要进行科学的规划和管理。
应该根据当地的气候、土壤、地形和植被等自然条件,制定合理的林地布局和种植方式,确保红松果材林的生长和产出。
要加强对红松果材林资源的保护,严禁乱砍滥伐和非法采伐,保持森林生态系统的完整性和稳定性。
2. 创新生产技术和管理经验为了提高红松果材林资源的开发利用效率,我们需要不断创新生产技术和管理经验,提高林木资源的利用率。
可以引进先进的种植、育苗、管理和采收技术,提高红松果和材料的产量和品质。
还可以发展相关的加工技术和产品开发,提高红松果材的附加值,推动林业产业的升级和发展。
人工阔叶红松林土壤微生物群落结构及多样解析
引言:
东北针阔混交林是寒温带针叶树和喜阳阔叶树之间的一种过渡类型,其中阔叶红松林为东北地区地带性很好群落。
森林土壤微生物是影响森林生长和土壤肥力的关键因素之一,其数量和种群直接影响森林土壤的理化性质和肥力,进而影响森林的生长发育。
为了揭示人工阔叶红松林对土壤微生物群落结构及多样性的影响,本研究以帽儿山尖砬沟森林培育试验站1986年营建的红松和胡桃楸、红松和水曲柳2种人工红松阔叶林为研究对象,以红松纯林、胡桃楸纯林、水曲柳纯林为对比林型(以上5种林型的营建时间均为28年),分析了土壤养分和土壤酶活性的生长季动态变化、土壤微生物碳代谢功能多样性的差异,并利用高通量测序技术分析在不同林型以及不同混交方式下土壤中形成的微生物群落差异。
材料与方法:
1. 试验设计:
选择1986年营建的红松和胡桃楸、红松和水曲柳2种人工红松阔叶林为研究对象,以红松纯林、胡桃楸纯林、水曲柳纯林为对比林型。
以上5种林型的营建时
间均为28年。
2. 数据采集和分析:
(1)土壤养分和酶活性:分别在春季(5月)、夏季(8月)和秋季(10月)采集0-10 cm、10-20 cm和20-30 cm深度的土壤样品,测定土壤有机碳、全氮、全磷、全钾等养分指标以及土壤酶活性。
(2)土壤微生物群落结构:利用高通量测序技术分析土壤微生物群落结构。
(3)土壤微生物多样性:计算Shannon指数、Simpson指数等多样性指数,评估土壤微生物群落的多样性。
结果:
1. 土壤养分和酶活性:
从表1可以看出,不同林型下土壤养分和酶活性存在差异。
在春季,红松和水曲柳混交林的土壤有机碳含量最高,而红松纯林的土壤全氮含量最高。
在夏季,红松和胡桃楸混交林的土壤全磷含量最高,而红松纯林的土壤全钾含量最高。
在秋季,红松和水曲柳混交林的土壤有机碳含量最高,而红松纯林的土壤全氮和全磷含量最高。
此外,随着土层深度的增加,土壤养分和酶活性呈现降低的趋势。
2. 土壤微生物群落结构:
从高通量测序结果中可以看出,不同林型下土壤微生物群落结构存在差异。
红松
和水曲柳混交林的细菌种类最为丰富,而红松纯林的真菌种类最为丰富。
此外,不同混交方式下土壤微生物群落结构也存在差异。
例如,红松和水曲柳混交林的细菌种类多于红松和胡桃楸混交林,而红松和胡桃楸混交林的真菌种类多于红松和水曲柳混交林。
3. 土壤微生物多样性:
根据Shannon指数和Simpson指数计算结果(表2),不同林型的土壤微生物多样性存在差异。
在春季,红松和水曲柳混交林的Shannon指数和Simpson 指数最高;在夏季,红松和胡桃楸混交林的Shannon指数和Simpson指数最高;在秋季,红松纯林的Shannon指数和Simpson指数最高。
此外,随着土层深度的增加,土壤微生物多样性呈现降低的趋势。
结论:
本研究结果表明,人工阔叶红松林对土壤微生物群落结构及多样性具有显著影响。
不同林型下土壤养分和酶活性存在差异,随着土层深度的增加,土壤养分和酶活性呈现降低的趋势。
同时,不同林型下土壤微生物群落结构和多样性也存在差异。
这些差异可能与不同树种的根系分泌物、凋落物以及树种之间的相互作用有关。
本研究结果为促进森林生态系统的良性循环及森林土壤肥力的维持提供了理论依据。