浙江天童常绿阔叶林演替过程凋落物数量及分布动态

浙江天童常绿阔叶林演替过程森林凋落物量呈增长趋势,其中：乔森叶比例最大,它器官组分不在不同演替阶段的比例不一致,灌木叶和草本,树皮比例随着演替进程呈减少趋势,树枝和繁殖吕官则呈增大趋势。     

常绿阔叶林次生演替的一种系统动力学模型

植物群落的演替过程是一个系统,这一系统具有一般系统的基本规律。植物群落演替过程的每个阶段可视为系统的不同状态。就演替系统而言,在一定条件下系统可由一种状态转移到另一种状态。这种系统状态间转移的过程实际上对应着演替过程。植物群落演替系统是动态系统。就是说系统的要素随时间的变化而变化。动态系统都可用微分方程(组)描述其发展变化的规律。这种用微分方程(组)描述的反映系统动态特征的数学表达式称为系统动态数学模型(动力学模型),系统动态数学模型按解决问题目的的不同可分为一     

浙江东部常绿阔叶林次生演替的随机过程模型

植物群落次生演替过程的有限序列在一定意义上构成一随机过程。浙江东部常绿阔叶林次生演替的随机过程系统可以近似地看成线性系统,因而可以用马尔可夫过程描述。本文以群落主要乔木优势种作为马尔可夫过程的状态变量。用“空间序列代替时间序列”的研究方法测得自然次生演替过程和干扰次生演替过程群落主要优势乔木种的更新概率,以此建立了马尔可夫过程的一步平衡转移概率矩阵。应用马尔可夫链模型对常绿阔叶林的自然和干扰次生演     

浙江天童常绿阔叶林演替过程凋落物数量及分解动态

浙江天童常绿阔叶林演替过程森林凋落物量呈增长趋势,其中：乔木叶比例最大,其它器官组分在不同演替阶段的比例不一致,灌木叶和草本、树皮比例随着演替进程而呈减少趋势,树枝和繁殖器官则呈增大趋势。以分解袋法测得凋落物年失重率和指数方程模拟的分解系数Ｋ在演替过程中均呈增长趋势,这与年凋落物数量变化趋势相似。可见,随着演替进程,生物循环加快,群落自肥能力增强。     

浙江天童常绿阔叶林演替过程的凋落物现存量

凋落物现存量是土壤表层的死有机物质,由尚未分解、半分解和已分解的凋落物组成,它是森林生态系统腐屑食物链的起点,有机碳和营养元素的储库,为生态系统的运转过程提供物质和能量［３,９］;同时,它也能创造幼苗定居环境的异质性［８］。因此,研究演替过程凋落物现...     

浙江天童常绿阔叶林演替系列优势种光合生理生态的比较

研究了浙江天童国家森林公园常绿阔叶林次生演替系列中主要优势种幼苗,幼树及成年树的生理生态学,发现优势种幼苗的更新一方面与其自身的生物生态学特性,种子的来源,萌发力和群落的生境有关,另一方面也与幼苗的光补偿点有关,优势种成年树在常绿阔叶林演替系列中地位的变迁与相互间的更替主要与其物质的合成能力,即优势种的光合作用速率有关。     

浙江东部常绿阔叶林次生演替的随机过程模型

 植物群落次生演替过程的有限序列在一定意义上构成一随机过程。浙江东部常绿阔叶林次生演替的随机过程系统可以近似地看成线性系统,因而可以用马尔可夫过程描述。本文以群落主要乔木优势种作为马尔可夫过程的状态变量。用“空间序列代替时间序列”的研究方法测得自然次生演替过程和干扰次生演替过程群落主要优势乔木种的更新概率,以此建立了马尔可夫过程的一步平稳转移概率矩阵。应用马尔可夫链模型对常绿阔叶林的自然和干扰次生演替过程进行了模拟。模型还给出了次生演替过程群落主要优势乔木种类的数量动态,为深入研究常绿阔叶林次生演替规律以及林业生产和管理等提供了依据。     

天童常绿阔叶林演替系列植物群落的N：P化学计量特征

土壤氮磷养分对植物生长的限制性可通过植被的N：P化学计量特征来反映。该研究以常绿阔叶林演替系列为对象,将N：P作为诊断指标,揭示常绿阔叶林次生演替过程中植物群落的N：P化学计量特征和养分限制作用。结果显示：1）物种水平的N：P大小不一,但演替系列总体的变化特征表现出了较高的一致性。2）在群落水平上,次生演替初期的灌草丛N：P极小（7．38）,远远低于14,当演替进入灌丛阶段,N：P显著增高到19．96,在进入演替中期的针叶林（14．29）和针阔混交林（14．21）时,N：P显著下降到14～16之间,演替中后期的木荷（Schima superba）群落（18．77）和栲树（Castanopsis fargesii）群落（20．13）的N：P发生了显著的升高过程。根据以往对N：P临界值的确定,可以认为,常绿阔叶林次生演替初期的植物群落生产力主要受到氮素的限制作用;演替中期的针叶林和针阔混交林主要受氮磷的共同限制,但以氮素的限制作用更为强烈;演替中后期植物群落主要受到土壤磷素的限制作用。     

浙江天童国家森林公园常绿阔叶林演替前期的群落生态学特征

本文在天童国家森林公园内采用固定样地法,研究了常绿阔叶林演替前期（包括次生灌丛和马尾松Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ林）的群落生态学特征。结果表明,随着群落的演替,群落的和种组成明显增加,群落的外貌结构逐步形成并明显地分化,为常绿叶林演替的深入研究提供基本资料。     

Hydraulic architecture of evergreen broad-leaved woody plants at different successional stages in Tiantong National Forest Park,Zhejiang Province,China

Aims Hydraulic architecture is a morphological strategy in plants to transport water in coping with environmental conditions. Change of hydraulic architecture for plants occupying different canopy layers within community and for the same plant at different successional stages reflect existence and adaptation in plant's water transportation strategies. The objective of this study was to examine how hydraulic architecture varies with canopy layers within a community and with forest succession.Methods The study site is located in Tiantong National Forest Park, Zhejiang Province, China. Hydraulic architectural traits studied include sapwood-specific hydraulic conductivity, leaf-specific hydraulic conductivity, Huber value, sapwood channel area of twigs, total leaf area per terminal twig, and water potential of twigs. We measured those traits for species that occur in multiple successional stages (we called it "overlapping species") and for species that occur only in one successional stage (we called it "turnover species") along a successional series of evergreen broadleaved forests. For a given species, we sampled both overstory and understory trees. Hydraulic architectural traits between overstory and understory trees in the same community and at successional stages were compared. Pearson correlation was used to exam the relationship between hydraulic architectural traits and the twig/leaf traits.Important findings Sapwood-specific hydraulic conductivities and leaf-specific hydraulic conductivities were significantly higher in overstory trees than those in understory trees, but did not significantly differ from successional stages. Huber value decreased significantly for understory trees, but did not change for overstory trees through forest successional stages. For overstory trees, a trend of decreasing sapwood-specific hydraulic conductivity was observed for overlapping species but not for turnover species with successional stages. In contrast, for understory trees, a trend of decreasing Huber values was observed for turner species but not for overlapping species with successional stages. Across tree species, sapwood-specific hydraulic conductivity was positively correlated with sapwood channel area and total leaf area per terminal twig size. Huber value was negatively correlated to water potential of twigs and total leaf area per terminal twig size. These results suggest that water transportation capacity and efficiency are higher in overstory trees than in understory trees across successional stages in evergreen broadleaved forests in Tiantong region. The contrasting trends of sapwood-specific hydraulic conductivity between overlapping species and turnover species indicate that shift of microenvironment conditions might lead to changes of hydraulic architecture in overstory trees, whereas species replacement might result in changes of hydraulic architecture in understory trees.     

浙江天童常绿阔叶林不同演替阶段木本植物的水力结构特征

水力结构是植物应对环境形成的与水分运输相关的形态策略.探索不同演替阶段和群落不同高度层植物的水力结构特征, 有助于理解植物的水分运输和利用策略.该研究以浙江天童常绿阔叶林演替前中后期群落的上层木(占据林冠层的树种)和下层木(灌木层物种)为对象, 测定了演替共有种(至少存在于两个演替阶段的物种)和更替种(仅存在于某一演替阶段的物种)的枝边材比导率,叶比导率和胡伯尔值, 以及边材疏导面积,末端枝总叶面积和枝条水势, 分析植物水力结构在群落上层木和下层木间以及在演替阶段间的差异, 及其与枝叶性状的相关关系.结果显示: (1)上层木植物边材比导率和叶比导率显著高于下层木植物(p < 0.05); (2)上层木和下层木的边材比导率与叶比导率在演替阶段间均无显著差异(p > 0.05); 上层木的胡伯尔值在演替阶段间无显著差异, 下层木的胡伯尔值随演替显著下降(p < 0.05); (3)上层木共有种仅边材比导率随演替进行显著降低(p < 0.05), 更替种的3个水力结构参数在演替阶段间无显著差异; 下层木共有种水力结构参数在演替阶段间无明显差异, 更替种仅胡伯尔值随演替减小(p < 0.05); (4)植物边材比导率与枝疏导面积和末端枝所支撑的总叶面积显著正相关(p < 0.01), 胡伯尔值与枝条水势及末端枝总叶面积显著负相关(p < 0.01).以上结果表明: 天童常绿阔叶林演替各阶段上层木比下层木具有更大的输水能力和效率; 随着演替进行, 上层木与下层木的共有种和更替种边材比导率的相反变化表明上层木水力结构的变化可能由微生境变化引起, 而下层木水力结构特征的变化可能由物种更替造成.     

天童常绿阔叶林不同演替阶段常见种叶片N、P化学计量学特征

对天童常绿阔叶林5个演替阶段的13个种类24个植物个体叶片的N、P化学计量学的研究表明：（1）各演替阶段植物叶片的N、P含量变异较大,N含量的值在6.49~14.69mgg^-1之间,P含量的值在0.66~1.13mgg^-1之间,叶片的N∶P值在7.45~16.38之间;总体平均值N为9.43mgg^-1,P为0.86mgg^-1,N∶P为11.17;（2）演替后期的叶片N含量和N∶P比高于演替前期,叶片N含量的变化趋势与N∶P比的变化趋势协同性较好,N∶P的变化趋势能较好地反映不同演替阶段的群落变化特征;（3）叶片N∶P可以作为植物和演替阶段的限制性营养元素的指标,不同演替阶段的群落生长基本上均是受N而不是受P的限制;演替各阶段绝大多数物种新生叶的N∶P都小于成熟的营养叶的N∶P,两者均受N元素的限制,且氮素对新叶的限制性更强,表明新叶容易缺乏氮素而发育不良。     

浙江天童太白山不同群落植物构型比较

植物构型是植株构件在空间上的分配方式,反映了植物对环境的响应策略。通过对浙江天童太白山海拔差异很小的栲树(Castanopsis fargesii)、小叶青冈(Cyclobalanopsis gracilis)和云山青冈(Cyclobalanopsis sessilifolia)群落类型中所有植株的树高、树冠厚度、树冠面积、叶片聚集度、枝下高和距地45 cm基径等植物构型性状,以及树冠曝光指数、土壤含水率、空气温湿度、土壤p H值和风速6个环境因子的测定,分别分析乔灌木层植物构型性状及性状关系在3个群落间的变化规律。结果表明:(1)从栲树到小叶青冈至云山青冈群落,灌木层的树高、树冠厚度、枝下高和距地45 cm基径增加,叶片聚集度减小;乔木层的树高、树冠厚度、树冠面积、枝下高和距地45 cm基径均减小,叶片聚集度增大;(2)3个群落灌木层构型性状间显著相关(P0.001),而乔木层只在中低海拔群落存在相关性;(3)从栲树到小叶青冈至云山青冈群落,乔灌木层的冠层曝光指数显著增加(P0.05);(4)多元逐步回归表明,树冠曝光指数对灌木层构型性状变异的贡献最大,而风速、土壤含水率和p H值对乔木构型性状的变异起主导作用。综上得知,天童太白山乔灌木植物在不同群落间存在构型分异,植物对光资源的竞争是引起灌木构型在不同群落间变化的主要驱动因子,而对乔木植物,其构型变化更多受到风速和土壤含水量的影响。     

浙江天童木本植物小枝的“大小-数量”权衡

枝条大小和数量关系反映了植物适应环境胁迫的构型和生物量分配策略。该研究以浙江天童木本植物为对象, 通过对小枝大小(横截面积)与数量(稠密度)关系的研究发现: 1)小枝稠密度与枝截面积显著负相关(斜率为-1.32, CI = -1.48- -1.17; p < 0.05); 2)在相同曝光度, 在II级曝光环境(植株40%-80%暴露在直射光中)中常绿植物比落叶植物单位小枝截面积的小枝稠密度高, 而在I级(植株<40%暴露在直射光中)和III级(>80%暴露在直射光中)曝光环境中, 小枝稠密度在两种生活型间无显著差异; 3)在不同曝光度下, 常绿植物单位枝条在I和II级比III级曝光水平具有更高的小枝稠密度; 但落叶植物单位枝条的小枝稠密度在3个曝光水平相同; 4)相同枝条大小下, 4 m以下灌木比4 m以上的亚乔木和乔木具有更高的小枝稠密度。总之, 天童地区木本植物的小枝“大小-数量”关系符合Corner法则(描述枝叶“大小-数量”关系的法则), 且在不同生活型间存在差异, 常绿植物相对于落叶植物, 灌木相对于乔木具有较高的小枝稠密度, 从而有利于它们适应光资源的限制。     

浙江天童常绿阔叶林中11种常绿乔灌木叶片虫食状分析

为探讨昆虫对植物叶片的取食行为和伤害方式,作者选择浙江天童常绿阔叶林内的11种常绿乔灌木为对象,对叶片虫食状类型和格局进行分析。结果如下:(1)共发现16种虫食状类型,每种植物叶片虫食状类型数在10–13种之间,每种虫食状出现频率在0.5–28.7%之间。缘食状出现频率最高(28.7%),虫瘿和泡状出现频率最低(0.5%)。(2)叶片虫食状分布格局可分为3种类型,即一种虫食状占绝对优势的单优格局,如马银花(Rhododendronovatum)和檵木(Loropetalumchinense);两种虫食状(缘食状和顶食状)共占优势的双优格局,仅有木荷(Schimasu-perba);3种及3种以上虫食状占优势的多优格局(其余8种植物)。(3)叶片虫食状多样性指数变化在1.57–2.23之间,最高为苦槠(Castanopsissclerophylla),最低为马银花;乔木的多样性指数(2.040)高于灌木(1.882),优势种多样性指数高于伴生种,但差异均不显著;多样性指数反映了虫食状类型和出现频率的综合差异。(4)16种虫食状类型中有8对显著正相关,4对显著负相关,可能反映出不同类型昆虫取食植物的趋同和差异。     

季风常绿阔叶林不同恢复阶段藤本植物的物种多样性比较

藤本植物是森林生态系统的重要组成部分,影响群落的恢复与演替。通过对云南普洱地区不同恢复阶段(恢复15a、恢复30a和原始林群落)季风常绿阔叶林群落的野外调查,分析了不同恢复阶段藤本植物的物种丰富度、密度、多度、径级分布、多样性指数及攀援方式,并探讨藤本植物与支持木的关系。结果表明:在0.81hm²的调查样地中,共发现DBH≥0.1cm的藤本植物1292株(分属34科51属64种)。原始林群落的藤本物种丰富度、密度(DBH＜1cm)、胸高断面积和平均胸高断面积都显著高于恢复阶段,原始林和恢复15a群落的密度(DBH≥1cm)、平均胸径和平均长度之间无显著差异,但都显著高于恢复30a。3种群落类型中藤本植物的物种组成和径级分布有显著差异,原始林中藤本植物物种更多,而且大径级(DBH≥10cm)的藤本植物仅出现在原始林及恢复30a的群落。单株藤本攀援的支持木在3种群落类型中均占多数,藤本植物与支持木的胸径存在显著的正相关(P＜0.001),原始林群落中DBH≥15cm的支持木更易被攀援,而恢复阶段则相反。茎缠绕藤本植物对原始林的负面影响要显著少于恢复15a及30a群落,而卷须类藤本植物也反映出原始林正处于一个动态变化的阶段,同时根攀缘和搭靠类藤本植物物种组成和多度变化可以反映出干扰后季风常绿阔叶林的恢复程度。森林砍伐是影响不同恢复阶段藤本植物的物种组成和分布的主要因素。     

云南常绿阔叶林的植被地理研究

云南具有极其丰富的生物多样性和以常绿阔叶林为优势的植被类型。该研究利用6个基于样方层面的1 hm²样地资料, 以及通过对整个植被类型的植物区系的调查, 对云南常绿阔叶林植被型的3个植被亚型(季风常绿阔叶林、半湿润常绿阔叶林和中山湿性常绿阔叶林)的生态外貌特征、植物区系组成及其生物地理演化进行了研究。在样方层面, 尽管这3个常绿阔叶林在树种组成上优势种均为壳斗科、樟科和山茶科植物, 但它们在种类组成、多样性、生态外貌和生物地理特征上呈现多样化。分布在南部及西南部的季风常绿阔叶林物种组成极其丰富, 具有热带森林的生态外貌, 并以热带亚洲分布种为优势种。主要分布在云南高原的半湿润常绿阔叶林和云南中部和北部山地的中山湿性常绿阔叶林具有亚热带常绿阔叶林的生态外貌特征和以中国-喜马拉雅及中国特有种占优势, 是中国西南独特的植被类型。在植被亚型层面, 这3个常绿阔叶林的植物区系(包括所有生活型的种子植物)中种数最多的科, 按地理成分均为世界分布型的科, 含种数较少的科则为其他各种分布型的科。半湿润常绿阔叶林和中山湿性常绿阔叶林的植物区系, 热带分布属分别占总属数的44.91%和44.04%, 温带分布属占46.29%和48.19%, 其中北温带分布属比例最高, 分别为18.36%和19.95%。季风常绿阔叶林植物区系则显示了不同的地理成分格局: 热带分布属占总属数的78.05%, 并以热带亚洲分布属占最高比例。通过对这3个常绿阔叶林的比较发现, 半湿润常绿阔叶林和中山湿性常绿阔叶林除生态外貌特征有一定区别外, 在植物区系组成和地理成分上很接近, 它们在种的组成上, 与季风常绿阔叶林的类似性仅为17.1%和15.4%。季风常绿阔叶林因其在植物区系和生态外貌上与后二者区别明显, 建议在云南植被分类上划分一个独立的植被型, 它是东南亚低山常绿阔叶林分布在中国西南部热带北缘山地的一个植被类型。结合云南的地质历史和古植物学资料, 认为云南的常绿阔叶林及其植物区系受晚中新世以来的地质历史事件深刻影响。半湿润常绿阔叶林是中国西南独特而特有种丰富的植被类型, 由于严重的人为干扰破坏, 现已片段化或成为萌生灌丛状, 应给予优先保护。     

浙江省常绿阔叶生态公益林生物量

由解析木资料用维量分析法建立浙江省各地区样木的D2H与地上生物量(B)的回归方程在浙江全省具有普适性。根据模型及样地调查结果发现50林龄前的浙江省常绿阔叶生态公益林群落生物量基本随林龄线性增加。与其他同区域的类似林型比较发现,常绿阔叶林在80林龄前群落生物量与林龄正相关,100a后则增长十分缓慢。根据浙江省公益林大多为幼中龄林的现状,预测当前的常绿阔叶林生物量在未来30a中将呈线性增加。随着多幼中龄林的常绿阔叶生态公益林的发展成熟,我省森林将是一个潜在的巨大碳汇。与针阔混交生态公益林比较,常绿阔叶生态公益林生物量在10~25a阶段没有明显优势,到25~50a则明显高于针阔混交生态公益林。由此可见亚热带的地带性植被常绿阔叶林作为生态公益林在碳积累方面具有优势。常绿阔叶林作为高碳储量森林,将会是浙江省甚至整个亚热带东部地区的森林碳储量的主要贡献者。     

浙江天童地区常绿阔叶林退化对土壤养分库和碳库的影响

为了解常绿阔叶林退化对土壤碳库和养分库的影响,采用空间代替时间的研究方法,以常绿阔叶林顶级群落为参照,选择了次生常绿阔叶幼年林、次生针阔混交林、次生针叶林、灌丛和灌草丛代表不同的退化类型,分别对其土壤氮磷养分库、碳库进行了调查和分析。结果表明：土壤氮库贮量从大到小依次为,成熟常绿阔叶林、次生常绿阔叶幼年林、灌丛、次生针叶林、灌草丛和次生针阔混交林;土壤总磷含量也是在成熟林最高,次生针阔混交林和次生针叶林的总磷含量显著高于次生常绿阔叶幼年林和灌丛;土壤有机碳含量从高到低依次为：成熟常绿阔叶林,次生针叶林、次生常绿阔叶幼年林、灌丛、灌草丛和次生针阔混交林;土壤铵态氮在成熟林、灌丛和灌草丛的库容量最大,其次分别为次生幼年常绿阔叶林、次生针阔混交林,最小的为次生针叶林;硝态氮则在灌草丛的库容量最大,其次分别为次生针叶林、次生针阔混交林和成熟林针叶林,最小的为次生常绿阔叶幼年林和灌丛。统计显示,常绿阔叶林退化不仅导致土壤有机碳库含量的显著下降,也使得土壤氮磷养分库含量显著下降。可以认为,砍伐导致的大量生物量输出和森林管理措施的影响,植物种类组成的改变,土壤物理性质的改变以及养分和有机碳的主要生物化学转化环节发生改变是导致此类变化的主要因素,常绿阔叶林顶极群落土壤是该地区土壤的最大养分库和碳库。