湖北七姊妹山亚热带常绿落叶阔叶混交林的物种组成和群落结构

亚热带常绿落叶阔叶混交林是亚热带山地中重要的森林植被类型之一,是维持区域生态安全和保护生物多样性的重要屏障。为深入研究亚热带常绿落叶阔叶混交林中的生物多样性维持机理和动态过程,我们在湖北恩施七姊妹山国家级自然保护区6 ha亚热带常绿落叶阔叶混交林动态监测样地调查了所有胸径(DBH)≥1 cm的木本植物,分析了其群落组成、径级结构和优势种的空间结构特征。共记录到木本植物50,316株,其中独立个体有36,596株(去除分枝和萌生),隶属于57科124属245种,包括7种国家级保护植物和76种稀有种(每公顷个体数不超过1株)。样地内落叶物种分别占总物种数的61.2%(150种)和总个体数的52.6%(26,503株)。整个样地内植物个体胸径呈明显的倒"J"型分布,平均胸径为4.38 cm。样地小径级木本植物较多,胸径≥30 cm的木本植物仅175株。样地中重要值排名前4位的物种分别是川陕鹅耳枥(Carpinus fargesiana)、多脉青冈(Cyclobalanopsis multinervis)、交让木(Daphniphyllum macropodum)和缺萼枫香(Liquidambar acalycina)。这些优势种虽然在整个样地均有分布,但大径级个体(DBH≥10 cm)的空间分布差异较为明显。依据群落组成和径级结构特征,湖北七姊妹山森林动态样地属于人为干扰后处于自然恢复中期的森林群落。针对该样地开展长期的森林动态监测,将有助于深入了解亚热带常绿落叶阔叶混交林恢复过程中的群落构建规律和物种多样性维持机制。     

八大公山中亚热带山地常绿落叶阔叶混交林物种组成与结构

山地常绿落叶阔叶混交林在我国主要分布在中亚热带1000～2000 m中山地带。八大公山位于武陵山系北端,中亚热带北缘,具有保护较好的典型山地常绿落叶阔叶混交林。为了研究常绿落叶阔叶混交林动态和川东-鄂西植物多样性形成及维持机制,按照CTFS（Center for Tropical Forest Science）样地建设标准,中国科学院武汉植物园于2010-2011年在湖南八大公山（Badagongshan,BDGS）国家级自然保护区建立了一个25 hm2（500 m×500 m）中亚热带山地常绿落叶阔叶混交林动态监测样地（Forest Dynamic Plot）。本研究以样地内所有胸径（DBH）≥1 cm的木本植物（不含竹藤）为研究对象,分析该样地区系成分、群落组成、垂直结构、径级结构和空间分布。结果表明：八大公山样地属于典型的山地常绿落叶阔叶混交林,植物以泛热带分布科（24.50%）和北温带分布属（24.56%）占优势,包括9种珍稀濒危植物。样地内木本植物合计53科、114属、238种（含种下分类单位）,186556株存活个体。落叶树144种,常绿树94种。壳斗科（Fagaceae）、杜鹃花科（Ericaceae）、樟科（Lauraceae）和山茶科（Theaceae）占据优势;个体数超过1000的有38个物种,以常绿树种（63.16%）为主;稀有种（〈25株）103个（占样地物种总数43.28%）。群落垂直结构可分为乔木层（优势树种多脉青冈Cyclobalanopsis multinervis和亮叶水青冈Fagus lucida）、亚乔木层（优势种长蕊杜鹃Rhododendron stamineum和黄丹木姜子Litsea elongata）和灌木层（优势种短柱柃Eurya brevistyla和薄叶山矾Symplocos anomala）。个体数超过1000的树种和稀有种主要来自灌木层。由于生长型限制,样地内树种平均胸径较小（5.41 cm）,DBH〈5 cm的个体占优势（68.40%）。主要优势树种的径级结构呈现倒J型。     

浙江天童20ha常绿阔叶林动态监测样地的群落特征

常绿阔叶林是我国东部低海拔地区的典型植被,基于大型动态监测样地的群落特征分析是揭示其生物多样性维持机制的基础.作者在天章国家森林公园建立了20 ha的样地,并完成了第一次群落学特征调查和分析.结果显示,样地内共有胸径≥1 cm的木本植物152种94,603株,隶属51科94属.重要值最大的前3个科依次是山茶科、樟科和壳斗科.属水平上热带区系成分占总属数的52.1%,温带区系成分占42.6%.常绿物种在样地内占绝对优势,占总重要值的80.3%.重要值最大的3个种依次是细枝柃(Eurya loquaiana)、黄丹木姜子(Litsea elongata)和南酸枣(Choerospondias axiliaris);稀有种共计55种,占总物种数的36.2%.木本植物整体径级结构呈逆"J"字型.萌枝分枝 情况表明,常绿物种的萌、分枝能力强于落叶物种.此结果表明天童常绿阔叶林物种组成丰富,群落成熟稳定,更新良好,反映了亚热带东部常绿阔叶林的典型特征.     

后河自然保护区常绿落叶阔叶混交林群落学特征研究

研究了后河国家级自然保护区常绿落叶阔叶混交林的区系特点、群落学特征。结果表明 :后河国家级自然保护区常绿落叶阔叶混交林群落物种丰富 ,有 110科 2 88属 5 34种 ,科的分布型以热带类型为主 ,属的分布型温带类型占优势 ,反映该群落区系以温带为主的亚热带区系特点 ;该混交林主要由以单叶、中型叶及非全缘叶为主的常绿、落叶阔叶高位芽植物组成 ,群落层次分明 ,从上至下 ,落叶阔叶树种所占比例逐渐减少 ,常绿阔叶树种比例逐渐增加 ;除两低海拔样地外 ,多样性变化幅度较小 ,各样地的物种多样性指数变化趋势基本一致。     

后河自然保护区常绿落叶阔叶混交林落学特征研究

研究了后河国家级自然保护区常绿落叶混交林的区系特点,群落学特征,结果表明：后河国家级自然保护区常绿叶阔叶混交林群落物种丰富,有110科288属534种,科的分布型以热带类型为主,属的分布型温带类型占优势,反映该群落区系以温带为主的亚热带区系特点;该混交林主要由以单叶,中型叶及非全缘叶为主的常绿,落叶阔叶高位芽植物组成,群落层次分明,从上至下,落叶阔叶树种所占比例逐渐减少,常绿阔叶树种比例逐渐增加,除两低海拔样地外,多样性变化幅度较小,各样地的物种多样性指数变化趋势基本一致。     

秦岭皇冠暖温性落叶阔叶林物种组成与群落结构

秦岭是典型的暖温带-亚热带过渡区。中国森林生物多样性监测网络(CForBio)现有的样地已经基本覆盖了中国大多数气候区,但位于气候过渡带的样地较少。本研究参照CForBio和CTFS(Center for Tropical Forest Science)的技术规范,于2019年在陕西皇冠山省级自然保护区内建立25 hm²(500 m×500 m)森林动态监测样地。本研究以样地内胸径(DBH)≥1 cm的所有木本植物为对象,分析了物种组成、区系特征、径级结构以及优势树种的空间分布格局。结果表明: 样地内DBH≥1 cm的木本植物独立个体有75137株(包括分枝的个体数为95679株),隶属于44科83属121种。群落属的区系类型主要为温带成分,占总属数的71.1%,同时混有一些热带成分。群落优势种明显,前5个物种的个体数超过总个体数的40%,前50个物种的个体数占总个体数的95%,其余61个物种个体数不到样地总个体数的5%。样地所有木本植物个体总径级分布呈倒“J”型。重要值>5的4个主要物种的空间分布呈现不同的分布格局。随着尺度增大,种内的聚集程度降低,且不同物种的空间分布都受到环境异质性的影响。秦岭暖温性落叶阔叶林物种组成丰富,群落结构稳定,更新良好,反映了暖温带向亚热带过渡的典型特征,且环境异质性可能是影响该样地树种空间分布的重要因素。     

秦岭北麓典型栓皮栎天然次生林群落结构与物种组成

本文利用陕西省周至县楼观台实验林场的落叶阔叶林动态监测样地，研究了秦岭北麓典型栓皮栎天然次生林的物种组成和群落结构。结果表明：样地内胸径≥1 cm的木本植物独立个体有3162株，木本植物有42种，隶属于25科36属。群落属的区系类型主要为温带成分，占总数的44.4%,热带成分次之。群落优势树种明显，重要值前3位的树种分别为栓皮栎、油松、槲栎，其重要值之和为64.7%。样地内所有个体的平均胸径为7.58 cm。所有个体以及乔木层优势种径级分布呈近似正态分布，且中等径级个体较多。群落结构稳定，但群落更新不良，种群有衰退的趋势。样地不同样方间生物多样性指数变异较大，均值低于亚热带常绿阔叶林。群落物种分布与环境因子有明显的相关性。土壤和地形解释了群落分布42.4%的变异。海拔和土壤速效钾对群落分布有显著影响。海拔、土壤全磷和有机质含量显著影响栓皮栎群落的物种多样性。栓皮栎种群较强的适应性使其在低养分环境占主导地位，但也限制了群落物种多样性。     

湖南八大公山25 ha常绿落叶阔叶混交林动态监测样地群落组成与空间结构

湖南八大公山国家级自然保护区位于武陵山系北缘, 区内分布有大面积的常绿落叶阔叶混交林, 物种多样性丰富, 群落结构复杂。中国科学院武汉植物园按CTFS (Center for Tropical Forest Sciences)建设规范于2010-2011年在保护区内建设了一个25 ha的动态监测样地, 为亚热带山地森林群落多样性长期动态监测提供了理想的平台。本文初步分析了八大公山25 ha样地的群落组成与空间结构。结果表明: 群落内共有木本植物存活个体186,575株, 隶属于53科114属232种; 个体数超过1,000株的有38个物种(贡献87%的个体数), 个体数最多的物种为黄丹木姜子(Litsea elongata); 样地内稀有种(≤ 25株)种数占样地总物种数的44%, 而个体数仅为样地总个体数的0.4%。样地内个体平均胸径为5.41 cm, 其中68.4%的个体DBH ≤ 5 cm, DBH ≥ 20 cm的个体数(7,474株)仅约占总个体数的4%; 个体胸径直方图呈倒“J”形, 表明样地处于良好更新与正常生长状态。样地的种-面积关系图显示物种数随样地面积的增加而同步增加, 其增长速度由迅速增长逐渐趋于稳定, 取样面积10 ha时可以涵盖90%以上的物种; 1 ha小样地个体数平均为7,261.8 ± 974.8 (SD), 物种数平均为128.2 ± 8.2 (SD), Shannon-Wiener指数平均为3.56 ± 0.11 (SD), Pielou均匀度指数变异最小, 平均为1.69 ± 0.06 (SD); 个体数与各多样性指数均无显著相关, 表明在该样地中物种多样性的取样效应不明显, 物种数量增加的原因可能来自于其他因素的控制。     

云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林20 hm~2动态样地的物种组成与群落结构

中山湿性常绿阔叶林是分布在我国亚热带气候区的一种山地森林植被。为监测此类森林的动态过程,按照Centre for Tropical Forest Science的建设标准,于2014年在云南省景东县徐家坝附近的中山湿性常绿阔叶林中建立了一块20 hm~2的森林动态样地,测量并记录了样地中所有胸径(DBH)≥1 cm的树木直径及其分枝的直径,并对其挂牌标记、定位和鉴定,分析了其物种组成和群落结构。结果显示:样地内共有DBH≥1 cm的木本植物独立个体44 168株,隶属于36科63属104种。重要值最大的前3个科依次是壳斗科、茶科和樟科。在属的水平上,热带区系成分占总属数的46.0%,温带区系成分占38.1%。重要值≥1的物种有22个,占总个体数的84.6%。重要值最大的3个种依次是蒙自连蕊茶(Camellia forrestii)、云南越桔(Vaccinium duclouxii)和多花山矾(Symplocos ramosissima)。胸高断面积之和排名前4名的物种为硬斗柯(Lithocarpus hancei)、木果柯(L.xylocarpus)、变色锥(Castanopsis wattii)和南洋木荷(Schima noronhae),它们同时也是该群落林冠层的优势树种。样地内所有个体的径级分布呈倒"J"型,群落有充足的增补个体,如蒙自连蕊茶和多花山矾等。稀有种(个体数少于20的物种)共计49种,占总物种数的47.1%。常绿木本植物在样地内分别占总重要值、总多度和总胸高断面积的94.7%、96.2%和94.0%,优势明显。     

秦岭落叶阔叶林25 ha森林动态监测样地物种组成与群落特征

秦岭落叶阔叶林是温带-亚热带过渡区保存较好的植被类型, 群落结构复杂。为了研究该过渡区植被的生物多样性维持机制, 按照CTFS (Center for tropical Forest Science)和中国森林生物多样性监测网络(CForBio)的建设标准, 于2015年在陕西省佛坪国家级自然保护区的落叶阔叶林建立了一块面积25 ha的动态监测样地。本文对样地内胸径(DBH) ≥ 1 cm的所有木本植物进行了调查和统计, 分析了其物种组成、区系特征、径级结构和空间分布格局。结果表明: 样地内DBH ≥ 1 cm的木本植物独立个体有47,739株, 隶属于36科66属119种。温带区系成分的科和属分别占总科数和总属数的41.18%和60.00%, 温带区系特征明显。稀有种有51种, 占总树种的42.86%。落叶树种有106种, 占总树种的89.07%, 在样地内占绝对优势。重要值≥ 1的物种共有20个, 分别占样地总个体数和总胸高断面积的70.35%和57.41%, 重要值最大的物种分别是乔木层的锐齿栎(Quercus aliena var. acutesrrata)、亚乔木层的水榆花楸(Sorbus alnifolia)和灌木层的刺叶栎(Q. spinosa)。样地内所有个体的平均胸径为8.61 cm, 整体径级分布呈倒”J”型, 小径级个体较多, 群落更新良好。除了太白杨(Populus purdomii), 样地内优势种表现出大尺度的聚集分布, 且它们的分布与生境紧密相关, 不同物种表现出不同的生境偏好。     

弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 ha监测样地的树种组成与空间分布

北热带喀斯特季节性雨林(northern tropical karst seasonal rain forest)是在我国热带北缘喀斯特地区分布的典型森林植被类型之一。由于富钙偏碱的地球化学背景及多样性的生境类型, 同时受季风气候影响, 该森林呈现群落结构多样、树种组成丰富、特有成分突出等特点。基于大型固定监测样地对该森林树种组成与空间分布进行的研究, 是探明该区域生物多样性形成与维持机制的基础。我们于2011年底建立了广西弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 ha监测样地, 依照CTFS (Center for Tropical Forest Science)全球森林生物多样性监测规范, 定位并调查了样地内每一棵胸径≥1 cm的木本植物。结果表明: (1)样地内有监测树种223种, 隶属于56科157属; 独立个体总数为68,010株(含分枝为95,471株), 平均胸径为4.84 cm; (2)树种科、属的区系均以热带成分为主, 大戟科、马鞭草科、梧桐科等为优势科; (3)个体数最多的11个树种的个体数之和占到总个体数的51.64%, 前58个树种的占90.19%; 稀有种有75种, 占总树种数的33.63%; (4)群落结构稳定且更新良好, 主要优势种的径级结构均呈倒“J”形, 无明显断层; (5)树种分布在空间上表现出明显差异, 黄梨木(Boniodendron minus)等强耐旱型树种分布于山顶周围; 蚬木(Excentrodendron tonkinense)等树种分布于山坡中部; 对叶榕(Ficus hispida)等喜湿耐荫型树种分布于山谷周围; (6)胸径>20 cm的个体较多分布在山坡中下部, 极少分布在山顶周围; 胸径10–20 cm的个体较均匀分布于整个样地; 分枝和萌枝较多分布在山顶周围; (7)种–面积散点图在2–7 ha的取样面积下分化形成两条曲线, 表明了树种数量组成在空间上具有强烈异质性。研究初步认为: 强烈生境异质性及独特地质背景可能是影响该喀斯特森林物种组成及空间分布的重要因素。     

木论喀斯特常绿落叶阔叶林木本植物萌生特征

萌生更新是植物进行自我更新的重要方式之一。为了阐明喀斯特常绿落叶阔叶林植物的萌生特征,基于木论25 hm²动态监测样地的调查数据,分析了木本植物萌生更新数量特征、不同生活型植物萌生能力的差异、萌生能力与地形因子和萌生能力与物种多样性的关系。研究结果表明：样地具有萌生现象的木本植物共有197种,隶属59个科137个属,分别占样地植物科属种的86.8%、93.7%、91.3%。萌生现象在样地内各物种中普遍存在,滇丁香、长管越南茜、火棘、香叶树等物种的萌生能力较强。不同生活型的植物的萌生能力存在显著差异,常绿树种的萌生能力显著高于落叶树种（P<0.001）。萌生物种丰富度比例及萌生物种个体比例都与群落物种多样性呈显著正相关。萌生能力与土层厚度呈显著负相关,与凹凸度呈显著正相关,此外萌生物种丰富度比例还与海拔呈正相关关系,而萌生物种个体比例与岩石出露率和土壤坡度呈正相关关系。由此可见,作为喀斯特森林群落更新中一种占优势的更新方式,萌生更新在一定程度上能够增加群落物种多样性,萌生能力与地形因子存在一定关联。     

云南纳板河热带季节雨林20 ha动态监测样地的树种组成与群落分类

大型森林动态监测样地是研究物种共存、群落演替等生态学核心问题的重要平台。纳板河流域国家级自然保护区管理局与中国科学院西双版纳热带植物园合作, 于2016-2017年参照美国史密森热带森林科学中心的技术标准, 在纳板河流域国家级自然保护区内建立了一块热带季节雨林20 ha动态监测样地。本研究分析了该样地的树种组成特征, 并进行了群落数量分类。结果表明: 该样地中DBH ≥ 1 cm的木本植物个体共有59,498株, 分属63科197属296种; 个体数超过1,000株的常见物种有15个, 个体数小于20株的稀有物种有126个。科的区系分布型以热带成分为主, 占总科数的65.08%, 温带成分占17.46%。属的区系分布型以热带成分为主, 占总属数的88.32%, 温带成分占10.66%。该样地群落类型的形成主要受海拔和凹凸度这两个地形因子的影响, 500个20 m × 20 m的样方可以分为4个群丛, 分别为: (1)灰毛浆果楝 + 粗糠柴 - 假山萝 + 番龙眼群丛(Cipadessa baccifera + Mallotus philippensis - Harpullia cupanioides + Pometia pinnata Association); (2)长梗三宝木 + 腋球苎麻 - 顶果木 + 番龙眼群丛(Trigonostemon thyrsoideus + Boehmeria glomerulifera - Acrocarpus fraxinifolius + Pometia pinnata Association); (3)云南银柴 + 大果山香圆 - 湄公锥 + 普文楠群丛(Aporusa yunnanensis + Turpinia pomifera - Castanopsis mekongensis + Phoebe puwenensis Association); (4)歪叶榕 + 密花火筒树 - 毒药树 + 番龙眼群丛(Ficus cyrtophylla + Leea compactiflora - Sladenia celastrifolia + Pometia pinnata Association)。     

广东优势群落甜槠林多样性研究

采用每木调查法,对广东粤北石门台和粤中象头山地区甜槠( Castanopsis eyrie (Champ.) Tutch.)林样方内胸径≥ 1 cm的乔、灌木进行测量,记录其种名、胸径、高度和在样方中的坐标位置等指标,对群落的植物组成、区系成分、优势种及物种多样性进行分析。结果显示:石门台样地有维管植物112种,隶属36科54属;象头山样地有维管植物109种,隶属36科59属。两个群落均具有明显的热带向亚热带过渡的性质。其中,石门台样地与华东、华中地区联系紧密;象头山样地则与中国台湾、日本的岛屿联系更多。比较两个地区的群落特征发现,他们的相似性较高,物种多样性指数接近,纬度并不是决定群落植物多样性高低的因素,小环境、群落演替进程及人为因素对群落植物多样性的影响更大。     

次生常绿阔叶林的群落结构与物种组成:基于浙江乌岩岭9 ha森林动态样地

常绿阔叶林是我国亚热带地区的地带性植被, 但由于长期的人为干扰, 目前仅有少量分布且主要以次生常绿阔叶林的形式存在。因此, 了解次生常绿阔叶林的物种共存机制对于保护森林生物多样性非常重要。基于大型动态监测样地对森林的物种组成及群落结构进行研究, 是揭示生物多样性维持机制的重要手段。按照美国史密森研究院热带森林科学研究中心(Center for Tropical Forest Science, CTFS)大型森林动态样地建设标准, 于2011-2012年在浙江省乌岩岭国家级自然保护区内建立了1个9 ha森林动态监测样地。通过对样地内胸径≥ 1 cm木本植物的物种组成(如重要值)、群落结构(如区系组成和径级结构等)以及空间分布的分析发现: (1)样地有木本植物存活个体47科92属200种71,396株, 其中壳斗科、樟科、山茶科、冬青科、杜鹃花科和山矾科等占优势; (2)在区系组成上, 热带成分略多于温带成分; (3)群落径级结构接近倒“J”型, 表明群落更新良好, 其中优势种径级结构呈倒“J”型、偏常态型和波动型等各种形态, 且并未表现出种群衰退的趋势; (4)优势种表现出明显的生境偏好和聚集分布格局, 暗示生境异质性可能是影响亚热带次生常绿阔叶林物种空间分布的重要因素。     

贵州省普定县不同植被演替阶段的物种组成与群落结构特征

通过对贵州省普定县喀斯特地区不同植被演替阶段群落的调查, 研究了植被演替过程中群落物种组成和群落结构的变化。结果表明, 该地区的植被主要处于5个演替阶段, 即次生乔木林、乔灌过渡林、藤刺灌丛、稀灌草丛以及火烧干扰后的蕨类植物群落。本次调查共记录到植物365种, 隶属89科218属。其中, 蕨类植物31种, 隶属14科23属; 种子植物334种, 隶属75科195属。物种分布较多的科主要有蔷薇科、菊科、禾本科、百合科、忍冬科、唇形科、莎草科、樟科、葡萄科和水龙骨科。随着正向演替的推进, 物种丰富度增加, 群落结构趋于复杂化。藤刺灌丛与乔灌过渡林群落层次不明显, 次生乔木林分层明显。从藤刺灌丛向次生乔木林演替的过程中, 小径级个体所占比例明显降低, 高于1.3 m植物的总密度、乔木密度和藤本密度都先升高后降低, 而灌木密度呈逐渐降低的趋势。对喀斯特地区植被的恢复提出了参考措施。     

吉林磨盘山次生落叶阔叶林群落特征和稳定性分析

东北地区的次生落叶阔叶林一般是由阔叶红松林干扰后形成的,这一群落类型在长白山林区具有广泛的分布.为了解东北次生落叶阔叶林的组成、结构与稳定程度,按照CTFS样地建设标准,于2005年在吉林磨盘山建立了一块5.76 hm² (240 m×240 m)的长期监测样地.本研究以样地内所有胸径(DBH)≥1 cm的木本植物为对象,分析了物种组成、径级结构、主要树种的存活曲线及群落稳定性.结果表明: DBH≥1 cm的木本植物共有39种13368株,隶属于19科31属.重要值≥1的物种有12种,群落树种组成复杂,表现出明显的阔叶混交杂木林特征.种间多度相差较大,稀有种和偶见种的比例分别为23.1%和43.6%.样地内所有个体的径级分布呈倒“J”型,表示群落的生长状态稳定、正常.6个主要树种中花曲柳、蒙古栎、色木槭和怀槐径级结构也呈倒“J”型,胡桃楸近于正态分布,春榆为“L”型分布.结合6个主要树种的存活曲线发现,花曲柳、蒙古栎、色木槭和怀槐为稳定种群,胡桃楸为衰退种群,春榆为增长种群.利用改进M-Godron法对群落的稳定性分析表明,该群落目前处于相对稳定状态.