不同林分林下植被的多样性特征及生物量研究
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生态环境学报 2009, 18(1): 229-234 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目:国家自然科学基金项目(30700640);中国林业科学研究院热带林业研究所基本科研业务费专项基金重点项目(2007-1);海南金华林业有限公司项目;国家“十一五”科技支撑项目(2006BAD24B02);科技部社会公益研究专项(2003DB3J116);海南省自然科学基金项目(807031);海南省教育厅高校科研项目(Hjkj2008-17);海南大学科技基金项目(Rnd0721)作者简介:太立坤(1984年生),男,硕士研究生,主要从事人工林培育及人工林生态研究。
E-mail: tailikun@ *通迅作者,E-mail: yuxuebiao@ 收稿日期:2008-11-19三种类型森林林下植物多样性及生物量比较太立坤1,2,余雪标1,2*,杨曾奖3,时忠杰4,周卫卫1,2,郭俊誉21. 海南大学农学院,海南 儋州 571737;2. 中国林业科学研究院热带林业研究所尖峰试验站,海南 乐东 572542;3. 中国林业科学研究院热带林业研究所,广东 广州 510520;4. 中国环境科学研究院生态环境研究所,北京 100012摘要:对相同立地条件下海南天然次生林、桉树和马占相思林的林下植物多样性及生物量进行调查,通过比较,灌木植物的物种丰富度S 、多样性Simpson 指数、Shannon-wiener 指数,Margalef 指数、均匀度Pielou 指数为:天然次生林>桉树人工林>马占相思人工林,方差分析前两者之间差异不显著,后两者之间差异极显著;而草本植物的变化趋势为:桉树人工林>天然次生林>马占相思人工林,方差分析结果前二者间除均匀度Pielou 指数差异不显著外,其它多样性指数间差异极显著,后二者间差异不显著。
灌木植物地上部分总生物量的变化趋势为:天然次生林>桉树人工林>马占相思人工林,草本植物的变化趋势为:桉树人工林>马占相思人工林>天然次生林。
2种杉木人工林林下植被多样性研究[目的]调查闽北丘陵地区不同杉木人工林林下植被多样性。
[方法]以2种不同的杉木人工林(杉木纯林、杉木米槠混交林)林下植被为研究对象,调查灌木层、层间层、草本层的组成及多样性。
[结果]杉木米槠混交林灌木层植被共41种,层间层12种,草本层10种;杉木纯林灌木层有21种,层间层6种,草本层12种。
[结论]杉木米槠混交林多样性指数高于杉木纯林,发展针阔混交林套种模式有利于杉木人工林的可持续发展。
标签:杉木;人工林;多样性杉木在我国南方林业生产中占有重要地位,其造林面积约占全国人工林总面积的24.1%,在福建省林业生产中具有重要的作用,尤以南平市和三明市的延平、建瓯、沙县等11个县市区的杉木林生长较好,这些地区是杉木的中心产区,属于闽江上游三大支流的流域范围[1]。
由于杉木多代连栽现象日益加剧,造成杉木人工林生产力和土壤肥力下降,直接威胁着杉木人工林可持续经营[2]。
近年来国内外林业工作者高度关注生物多样性和生态恢复问题,其中包含林下植被生物多样性研究[3-5]。
人工林林下植被多样性是评估人工林生态系统的一个重要指标,研究该指标可为优化人工林林分结构、健全经营管理、提高物种多样性指数提供参考依据[6]。
笔者调查了闽北丘陵地区不同杉木人工林林下植被多样性,以期促进杉木人工林的可持续发展。
1材料与方法1.1研究地概况研究地位于福建省南平市延平区延夏林场太平工区,地处闽北丘陵地区,气候类型为中亚热带海洋季风气候,年均气温为19.0 ℃,年降水量约1 650 mm。
1.2研究对象2015年4月份在该研究地选择林地环境相似、杉木年龄结构基本一致的2种类型杉木人工林:杉木纯林、杉木米槠混交林。
这2种林分采用近自然抚育管理,近8年未受到任何人为干扰。
1.3研究方法1.3.1样地设置及调查。
选择典型的标准样地对2种杉木人工林林分进行调查研究,样地基本情况见表1。
在每种林分中设置3块坡度、海拔基本一致的20 m×20 m乔木样方,在每个乔木样方内按对角线设置4个5 m×5 m小样方。
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将湿地进行固沙造林,种植湿地松等林木,使原本贫瘠的湿地变成了一个茂盛的人工森林。
而林下植被生物多样性是指在森林地面下,生长的植物种类繁多,数量众多,生态系统复杂。
本文将探讨湿地松人工林林下植被的生物多样性特征。
1. 物种多样性湿地松人工林林下植被的物种多样性非常丰富。
根据调查统计,湿地松人工林林下植被包括草本植物、灌木和苔藓植物等多种生物类型,其中有些植物是湿地松的伴生植物,可以和湿地松共同生长,形成一个相对稳定的群落。
在湿地松人工林林下,不同类型的植被相互交织,形成了一个丰富多彩的生态系统。
湿地松人工林林下植被的结构多样性也非常丰富。
林下的植被包括了不同高度、形态和生长方式的植物,如针叶植物、阔叶植物、草本植物等,它们在不同的生境条件下形成了不同的群落结构。
这些植物之间相互依存、相互作用,共同构成了一个复杂多样的生态系统。
湿地松人工林林下植被的功能多样性也是其生物多样性的重要特征。
在湿地松人工林林下,各种植被具有不同的生态功能,如一些草本植物可以改善土壤环境、保持水土、增加土壤有机质,而一些灌木植物则可以提供栖息地和食物来源,丰富了该生态系统的功能。
4. 稀有种和特有种湿地松人工林林下植被中还包括了一些稀有种和特有种。
由于湿地松人工林本身就是一个特殊的生境,很多植物种在这种生境下得到了良好的生长条件,因此在这一特定区域形成了独特的植物群落。
这些稀有种和特有种的存在,不仅提高了湿地松人工林林下植被的丰富程度,也为该地区的生物多样性做出了贡献。
湿地松人工林林下植被的生物多样性特征非常显著,包括物种多样性丰富、结构多样性丰富、功能多样性齐全、稀有种和特有种丰富等。
这些特征不仅反映了湿地松人工林林下植被的独特性,也为该地区的生态环境保护和植被资源利用提供了重要的参考和借鉴。
也提醒我们在湿地松人工林的保护和管理中,要注重对林下植被的保护和利用,从而更好地维护和提升湿地松人工林的生态系统稳定性和生物多样性。
理论与探索 || Theory & explore 260一、城市森林系统发展与现状通过一些国内外的研究证实:森林的类型不同,林分结构也就不同,所以生物多样性也就存在差异,两者之间联系紧密。
改革开放以后,城市森林建设经历了三个阶段,第一阶段是荒山绿化,覆盖率达标,林业建设从生产型向绿化型的转变; 第二阶段是对前期成果的巩固,在原有的基础上发展提高,将商品林和生态林分类建设;第三阶段是建设城市生态林,发展现代型林业,营造高质城市森林生态系统,但是在城市森林建设的过程中发现了很多问题,例如树种组成过于单一、林业系统生产力低、森林结构比较简单、整体的稳定性差、生态功能较弱等等一系列问题。
这严重影响城市森林的质量和功能。
下面通过对江西省抚州市城市森林林分结构和林下植物多样性的调查研究,分析不同类型城市森林林分结构特征的差异与林下植物组成结构及多样性的联系。
二、调查研究区域情况江西省抚州市位于江西省东部,地处北纬26°29′~28°30′、东经115°35′~117°18′之间。
抚州全年的平均气温:20.5℃ ;全年的平均最高气温:24℃ ;全年的平均最低气温:17℃。
年平均降雨量在1028mm。
三、使用的研究方法1.采取野外调查法利用相邻网格法,对不同类型城市森林具体样本情况调查之后,分别在每个区域设置3 块50 m × 50 m 的大样板区域,然后把每个样板区域分割成25 个 10 m × 10 m 的小网格区域,我们把这个小网格区域作为我们的调查研究单元,接下来在每个大样板区域进行胸径超过5cm 以上的乔木树种检尺工作,在检尺的过程中要仔细记录各树种的名字、胸径尺寸、具体高度、冠幅尺度、枝下高度等相关情况。
接下来我们在大样板区域选择5个小样板单元进行林下植物多样性调查,切记,在选择小样板单元时要均匀选择,这样才能保证数据的代表性,在每个小调查单元的对角线位置分别设置1个灌木层和1个草本层样方,其中 灌木层样方尺寸为 2m × 2m ,草本层样方尺寸为1 m × 1m,然后对样方内的灌木、草本植物和藤本植物的种名、类型、高度、盖度和多度进行记录,用于研究林层的植物多样性。
不同林分林下植被的多样性特征及生物量研究摘要:对承德市山区土壤含水率与不同林分林下草本层植物生物量和物种多样性的相互关系进行了研究,结果表明,在5种森林群落类型中,土壤含水率的高低顺序为油松-落叶松混交林>落叶松中龄林>落叶松幼龄林>油松成熟林>油松幼龄林,其林下草本层的地上生物量表现为油松-落叶松混交林大于油松纯林、落叶松纯林,在纯林中也随着土壤含水率的增加生物量增大。
对土壤含水率与林下草本植物物种多样性进行相关分析,结果表明,林下草本植被在林分处于幼龄林时期,土壤含水率对林下草本植物物种多样性的增加起到了促进作用;随着林分的成熟,土壤含水率虽然增加,但对林下草本植物物种多样性的促进作用逐渐丧失。
在油松-落叶松混交林中土壤含水率虽然较高,但对林下草本植物物种多样性却产生了抑制作用。
关键词:林下植被;土壤含水率;生物量;多样性Abstract:TherelationshipofsoilmoisturewithbiomassandspeciesdiversityofundergrowthvegetationinmountainousareaofChengdecitywasstudied.Theresultsshowedthatthesoilmoistureinthe5foreststandsrankedfromhightolowasLarixgmelinii(Rupr.)Rupr.-PinustabulaeformisCarr.mixedforest,middle-agedforestofL.gmelinii,youngforestofL.gmelinii,matureforestofP.tabulaeformis,youngforestofP.tabulaeformis.TheabovegroundbiomassofunderstoryherbaceouslayerinL.gmellini-P.tabulaeformismixedforestwasgreaterthanthatinpureP.tabulaeformisforestorL.gmelliniforest.Thebiomassincreasedwiththeincreaseofsoilmoistureinpureforests.Correlationanalysisonsoilmoistureandunderstoryherbaceousspeciesdiversityshowedthatsoilmoisturepromotetheincreaseofonunderstoryherbaceousspeciesdiversityduringyoungforestperiod.Soilmoisturewouldincreaseastheforestmatured;however,itseffectonunderstoryherbaceousspeciesdiversitymightgraduallylose.SoilmoisturewashighinL.gmellini-P.tabulaeformismixedforest,butit had inhibitoryeffect on theunderstoryherbaceousspeciesdiversity.Keywords:underforestvegetation;soilmoisture;biomass;diversity土壤水分是土壤物质循环和流动的主要载体,也是土壤肥力的重要组成部分,是植物进行水分代谢的水源基地。
广东不同林龄乔木生物量及物种多样性与叶面积指数的关系黄柳菁;林欣;刘兴诏;庄长伟;肖荣波【摘要】以广东的4个自然保护区和2个生态功能区的5种林龄的林分为研究对象,用样地调查法、生物量实测方法结合植物冠层分析仪对各样方的总生物量、乔木层的生物量、多样性指数和叶面积指数进行测定,分析其分布特征及相关关系.结果表明:总生物量为乔木层>灌木层>草木层,其中乔木层成熟林的生物量显著高于其他龄组,生物量关系为成熟林>近熟林>中龄林>过熟林>幼龄林,呈单峰型变化,在成熟林阶段达到峰值.乔木层LAI值在0.77~4.19;乔木层随着林龄的变化,LAI差异依次为中龄林>成熟林>近熟林>过熟林>幼龄林,呈倒"U"型变化;乔木层LAI与乔木层生物量存在正相关关系,相关显著;中龄林的乔木层LAI显著高于幼龄林和过熟林,中龄林、近熟林和成熟林的乔木层LAI差异不明显.不同林龄乔木层Shannon-Winner指数为近熟林>中龄林>过熟林>成熟林>幼龄林,总体趋势呈"S"型变化;不同林龄乔木层Pielou均匀度指数为成熟林>近熟林>中龄林>过熟林>幼龄林,总体趋势呈单峰型变化,峰值在成熟林阶段;乔木层Shannon-Winner指数、乔木层Pielou均匀度指数均与乔木层生物量呈线性显著正相关.因此,不同林龄下乔木层生物量、乔木层物种多样性指数和乔木层叶面积指数均存在差异;乔木层多样性指数与乔木层生物量存在正相关关系;乔木层叶面积指数与乔木层生物量存在正相关关系.%Forests under five different stand ages in four nature reserves and two eco-functional regions in Guangdong province were chosen as research objects. Total biomass, biomass of tree, biodiversity of tree and LAI were measured by field investigation. Its distribution characteristics and correlation were analyzed. The results showed that:The order of total biomass was:tree layer > shrub layer > herb layer, and the tree layerbiomass of mature forest was significantly higher than others. The order of tree layer biomass was:mature forest >near mature forest > middle age forest > over mature forest > young forest, which showed a unimodal variation and reached apeak at mature forest stage. The tree layer LAI inthe range of 0. 77-4. 19. The order of tree layer LAI was:middle age forest > mature forest >near mature forest >over mature forest >young forest, which showed an inverted"U"type change. There was a positive and significantly correlation between LAI and biomass in tree layer. LAI of middle age forest was significantly higher than that of young forest and mature forest. The differences of tree layer LAI be-tween middle age forest, near mature forest and mature forest were not obvious. The order of Shannon-Winner index was:near mature forest > middle age forest > over mature forest > mature forest > young forest, which showed a"S" type change. The order of Pielou evenness index was:mature forest >near mature forest >middle age forest >over mature forest > the young forest, which showed a unimodal curve, and the peak in the mature forest stage. ShannonWinner index, Pielou evenness index of tree layer were positively related to tree layer biomass. Therefore, there were differences between biomass, species diversity index and leaf area index of tree layer in different age stands;there was a positive correlation between the biomass and species diversity index of tree layer; there was a positive correlation between leaf area index and biomass of tree layer.【期刊名称】《西南林业大学学报》【年(卷),期】2017(037)006【总页数】8页(P91-98)【关键词】乔木层;林龄;生物量;叶面积指数;多样性指数【作者】黄柳菁;林欣;刘兴诏;庄长伟;肖荣波【作者单位】福建农林大学园林学院, 福建福州350002;福建农林大学生命科学学院, 福建福州350002;福建农林大学园林学院, 福建福州350002;广东省环境科学研究院, 广东广州510045;广东省环境科学研究院, 广东广州510045【正文语种】中文【中图分类】S718.55近年来世界各国逐渐重视对林业的科学管理,中国在该领域的实践和研究也不断加强,但仍存在许多问题[1]。
小五台山3种林下草本层植物多样性的研究
小五台山3种林下草本层植物多样性的研究
郝明亮,付晓燕
【摘要】摘要:生物多样性一定程度上能够反映群落组织化水平,该文以小五台山自然保护区为研究对象,选择具有代表性的落叶松、油松、白桦3种林分下9块样地作为研究对象,分析该地区的物种构成区系,以及物种多样性指数、物种丰富度指数、物种均匀度指数。
研究结果:小五台山林下草本层的植物隶属18个科,36个属,42种,种类组成丰富,科、属、种的组成基本上以单科单属单种为主,共有种较少。
油松林下的物种多样性指数均值Sp、d1、D、Jd 的数值相对于落叶松和白桦都是较高的。
【期刊名称】河北林业科技
【年(卷),期】2015(000)003
【总页数】3
【关键词】小五台山;草本植物;物种多样性
物种多样性是群落生物组成结构的重要指标,它不仅可以反映群落组织化水平,而且可以通过结构与功能的关系间接反映群落功能的特征。
生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体,以及与此相关的各种生态过程的总和,是生命系统的基本特征。
对物种多样性的研究可体现群落和生态系统的结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度、生境差异等。
小五台山保护区自1983年成立保护区以来,一直遵循以保护自然环境为目的,多年的封山育林使其逐渐接近近自然的生态环境,其现有的植物多样性,能够代表地域性的植物多样性,更有力的证明成立保护区以来的物种保护效果,作为一个重要的指标去衡量整个小五台山的生态系统稳定性。
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种植在湿地环境中的松树人工林,其林下植被生物多样性特征通常受到湿地环境的影响。
本文将从植物多样性、物种组成和功能多样性等方面进行探讨。
一、植物多样性湿地松人工林林下植被的植物多样性较高,常见的有草本植物、灌木和小乔木等。
草本植物种类较多,包括禾本科、莎草科、雀稗科等多种植物家族。
常见的草本植物有湿地苔草、水鳖葱、湿地灯心草等,它们对维护湿地生态平衡起着重要作用。
灌木多种多样,常见的有湿地山梅花、云杉等。
小乔木主要包括湿地杨、水松等,它们是湿地松人工林的主要植被。
二、物种组成湿地松人工林的物种组成多样性较高,主要包括植物和动物两个方面。
在植物方面,除了上述提到的草本植物、灌木和小乔木之外,还有一些其他植物种类的存在。
藤本植物如野菊、四边皮等,常常缠绕在树木上。
在动物方面,常见的有鸟类、昆虫和两栖爬行动物等。
鸟类常见的有白鹭、鸬鹚等水鸟,它们在湿地松人工林的林下栖息繁殖。
昆虫有丰富的多样性,蝴蝶、蜻蜓、蚊虫等常见于湿地松人工林的林下环境。
两栖爬行动物有蛙类和蜥蜴等,它们在湿地松人工林中繁衍生息。
三、功能多样性湿地松人工林林下植被还具有丰富的功能多样性。
它们具有水分调节功能。
湿地松人工林的植物多样性能够增加土壤的保水能力,减少水土流失,保持湿地环境的水分平衡。
湿地松人工林的植物还具有改善土壤质量的功能。
植物的根系能够增加土壤的有机质含量,改善土壤结构,增加土壤肥力。
湿地松人工林的植物还具有净化空气和缓解气候变化的功能。
植物通过光合作用能够吸收二氧化碳,并释放出氧气,更好地改善大气环境。
湿地松人工林还能够有效吸附和分解有害物质,净化空气,为周围地区提供清新的空气。
湿地松人工林林下植被生物多样性特征主要体现在植物多样性、物种组成和功能多样性等方面。
湿地松人工林林下植被的生物多样性有助于维持湿地生态平衡,提供适宜的生境条件,对维护湿地生态系统具有重要作用。
为了保护湿地松人工林的植被多样性,需加强湿地保护,合理利用湿地资源,推动湿地生态保护与可持续发展的良性互动。
不同林分林下植被的多样性特征及生物量研究摘要:对承德市山区土壤含水率与不同林分林下草本层植物生物量和物种多样性的相互关系进行了研究,结果表明,在5种森林群落类型中,土壤含水率的高低顺序为油松-落叶松混交林>落叶松中龄林>落叶松幼龄林>油松成熟林>油松幼龄林,其林下草本层的地上生物量表现为油松-落叶松混交林大于油松纯林、落叶松纯林,在纯林中也随着土壤含水率的增加生物量增大。
对土壤含水率与林下草本植物物种多样性进行相关分析,结果表明,林下草本植被在林分处于幼龄林时期,土壤含水率对林下草本植物物种多样性的增加起到了促进作用;随着林分的成熟,土壤含水率虽然增加,但对林下草本植物物种多样性的促进作用逐渐丧失。
在油松-落叶松混交林中土壤含水率虽然较高,但对林下草本植物物种多样性却产生了抑制作用。
关键词:林下植被;土壤含水率;生物量;多样性abstract:therelationshipofsoilmoisturewithbiomassandspeciesdiversityofundergrowthvegetationinmountainousareaofchengdecitywasstudied.theresultsshowedthatthesoilmoistureinthe5foreststandsrankedfromhightolowaslarixgmelinii(rupr.)rupr.-pinustabulaeformiscarr.mixedforest,middle-agedforestofl.gmelinii,youngforestofl.gmelinii,matureforestofp.tabulaeformis,youngforestofp.tabulaeformis.theabovegroundbiomassofunderstoryherbaceouslayerinl.gmellini-p.tabulaeformismixedforestwasgreaterthanthatinpurep.tabulaeformisforestorl.gmelliniforest.thebiomassincreasedwiththeincreaseofsoilmoistureinpureforests.correlationanalysisonsoilmoistureandunderstoryherbaceousspeciesdiversityshowedthatsoilmoisturepromotetheincreaseofonunderstoryherbaceousspeciesdiversityduringyoungforestperiod.soilmoisturewouldincreaseastheforestmatured;however,itseffectonunderstoryherbaceousspeciesdiversitymightgraduallylose.soilmoisturewashighinl.gmellini-p.tabulaeformismixedforest,but it had inhibitory effect on theunderstoryherbaceousspeciesdiversity.keywords:underforestvegetation;soilmoisture;biomass;diversity土壤水分是土壤物质循环和流动的主要载体,也是土壤肥力的重要组成部分,是植物进行水分代谢的水源基地。
土壤水分不但直接影响土壤的特性和植物的生长,而且间接影响植物的分布。
长期以来,土壤水分都是森林、草原和农田等生态系统研究的重要内容。
目前国内外对土壤水分的报道多集中于干旱半干旱地区,主要研究了植被覆盖变化对土壤水分循环的影响[1]、土壤水分变化动态模拟[2]等方面;而对于土壤水分对林下植被的影响研究相对较少。
人工林是森林生态系统的重要组成部分,与天然林相比,不仅生物多样性低,而且还具有不稳定性。
林下植被是森林生态系统不可缺少的组成部分,其在森林生态系统营养元素的积累与循环、改善林内环境、维持生物多样性以及森林的演替、发展等方面具有十分重要的生理生态作用[3-10],同时对于人工林的生态效益和经济效益正常发挥有着直接的影响作用。
试验以承德市北部山区人工林为研究对象,从中选取5种森林群落(林分)类型,研究了土壤水分对林下草本层植物生物量和物种多样性的影响,这不仅可以为分析人工林的生产性能、评价森林生态系统能量利用率和养分循环以及森林的多途径利用提供基础数据,还能为以后人工林的生产、管理和健康评价提供理论依据。
1材料与方法1.1研究地点概况研究地点在河北省承德县北部的北大山林场,其位于河北省东北部,海拔平均在1300m,森林覆盖率48.1%,属于暖温带大陆性季风型山地气候,年平均气温10℃,历年平均降水量在500~600mm,雨量多集中在7~9月份。
土壤以棕壤土为主,土层较厚,土壤肥力较高,适宜多种林木生长。
1.2研究方法2011年春季,在北大山林场选取环境条件(如坡度、坡向、郁闭度等)相似的5种落叶松[larixgmellini(rupr.)rupr.]或油松(pinustabulaeformiscarr.)森林群落类型(落叶松幼龄林,落叶松中龄林,油松幼龄林,油松成熟林,油松-落叶松混交林),分别设置面积为30m×30m和1m×1m的样方各3个,调查记录样地的基本状况,分别进行:①乔木调查,对高度1.3m的乔木进行每木检尺,记载其胸径、树高、冠幅和生长状况;②草本调查,记载草本的种类、盖度、株数,并用收获法测定样方地上部分的生物量。
③土壤调查,在样方内取土壤样品,带回实验室分析。
1.2.1土壤水分的测定方法采用经典的烘干法(恒温烘箱法)对土壤含水量进行测定。
采用挖掘土壤剖面法分别在不同森林群落类型中采取土壤样品,采集0~30cm土层的土壤样品,并迅速带回室内,取代表性样品15~20g,装入已知重量的铝盒内,盖好称重,每样品重复3次。
于105℃烘箱内烘干至恒重,通过烘干前、后的差值求得各个样地的土壤含水率。
1.2.2草本层地上生物量的测定草本层地上部分生物量的测定采用收获法,即在每个30m×30m样方地内设置1m×1m的小样方3个,将地上部分的草本齐地收割,并带回实验室进行烘干处理。
首先于105℃的烘箱中进行1h左右的杀青处理,然后将烘箱温度调至80℃烘干至恒重,即可得干物质的重量。
1.2.3植物多样性的测定植物多样性是指地球上的植物与植物或其他生物、环境有规律地结合所形成的所有形式、层次、组合的多样化综合体。
试验范围内的植物多样性测定分别用simpson指数、shannon-wiener指数、均匀度指数(pielou指数)来表述,①simpson指数,为一种简便的测定群落中物种多样性的指数,计算公式[2,3]为:d=1-■pi2;式中,pi为物种i的相对重要值,相对重要值=(相对高度+相对多度+相对频度)/3,s为物种i所在样方的物种总数;d值越大,表示优势度物种越少,亦表示奇异度越高。
②shannon-wiener指数,是基于物种数量反映群落种类多样性的指数,当群落中物种增多,则代表群落的复杂程度增高,计算公式[2,3]为:h′=1-■pi ln pi;式中,pi和s的表述同上;h′值愈大,则群落所包含的信息量愈大。
③pielou指数,是反映群落均匀度的指数,其利用各观测点(样方)的h′值估计该群落物种分布的均匀度,计算公式[2,3]为:j=(1-■pi ln pi)/lns;式中,pi和s的表述同上。
2结果与分析2.1不同森林群落类型的土壤含水率土壤含水率的变化受降雨、蒸发、气温以及植物生长等因素的综合影响,各种因素对土壤含水率的影响程度随研究地点和季节的变化而不同。
通过对不同森林群落类型的土壤含水率进行测定,得到了5种森林群落类型林下土壤含水率的变化情况,具体见表1。
从表1中可以明显看出,不同的林分类型其土壤含水率的高低顺序为油松-落叶松混交林>落叶松中龄林>落叶松幼龄林>油松成熟林>油松幼龄林,其中油松-落叶松混交林的林下土壤含水率明显高于油松纯林和落叶松纯林的土壤含水率,说明混交林的土壤保水能力要强于纯林;而在落叶松纯林和油松纯林中发现,落叶松林分高于油松林分,说明不同的植物种类对土壤理化性质的影响程度不同,进而造成土壤含水率的差异。
在调查中发现,落叶松幼龄林的林下存在4~5cm厚的枯落物,这相对于油松幼龄林来说,使土壤的保水能力得到增强,故落叶松幼龄林的土壤含水率高于油松林的。
2.2不同森林群落类型的草本层地上生物量的发生情况通常森林里的草本植物种类繁多,是组成林下植物的主要种类之一,本次调查的5种森林群落类型的草本层地上生物量构成见表2。
从表2可见,5种森林群落类型在林下的草本层地上生物量之间有较大的差异存在。
其中油松-落叶松混交林的草本层生物量要明显高于纯林的草本层生物量。
对于油松林来说,油松幼龄林和油松成熟林的草本层生物量之间没有明显的差异;而落叶松中龄林的草本层生物量明显高于落叶松幼龄林的。
在落叶松幼龄林中,地表有比较厚的枯落物覆盖,所以林下草本植物较少,这可能是种群间产生抑制作用的一种表现。
2.3不同森林群落类型的草本层地上生物量与土壤含水率的关系分析森林群落类型草本层地上生物量与土壤含水率的关系,对于了解生态系统的功能、过程具有重要指导作用。
通过统计分析,不同森林群落类型草本层地上生物量与土壤含水率的关系情况分别见图1和表3。
由图1和表3可以看出,土壤含水率对草本层地上生物量的影响较明显,并且土壤含水率和林下草本层地上生物量呈现出正相关关系。
在相同的森林群落类型下,草本层地上生物量随着土壤含水率的增加而增加。
油松纯林和落叶松纯林均表现出相似的变化。
油松-落叶松混交林的土壤含水率明显高于油松纯林和落叶松纯林(表1),其草本层的地上生物量也明显高于各纯林(图1)。
尽管落叶松幼龄林的土壤含水率明显高于油松纯林,但其林下草本层地上生物量要低于油松纯林,主要原因是落叶松林下的植被较少,可能与枯落物覆盖地表有关,当然落叶松对林下植被的抑制作用还有待于深入研究来证实。
由表3还可以发现,落叶松中龄林和油松-落叶松混交林的土壤含水率与草本层地上生物量之间的相关系数明显高于其他林分类型,这说明不同林分类型中的土壤含水率对草本层地上生物量的影响是很不同的。
2.4不同森林群落类型的草本植物物种多样性的变化情况调查选取的5种森林群落类型均为人工林,林下植被(草本层)的植物物种多样性调查计算结果见表4。