生態(tài)學(xué)

不同間伐強(qiáng)度對(duì)遼東櫟林群落穩(wěn)定性的影響

李榮，張文輝，何景峰，等

摘要：目的：森林只有在合理的經(jīng)營(yíng)管理下才能實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的不斷增強(qiáng)。本研究以黃土高原地區(qū)黃龍山林區(qū)近自然經(jīng)營(yíng)間伐后5年的遼東櫟林為對(duì)象，以未間伐為對(duì)照，研究間伐材積強(qiáng)度分別為13.4%（弱度間伐）和30.0%（強(qiáng)度間伐）的遼東櫟林群落的穩(wěn)定性，探索適合我國(guó)黃土高原地區(qū)遼東櫟林的間伐經(jīng)營(yíng)措施。方法：應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)的方法，對(duì)不同間伐強(qiáng)度遼東櫟林群落穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先進(jìn)行了樣地調(diào)查，以?xún)?yōu)勢(shì)種群數(shù)量動(dòng)態(tài)、林地生產(chǎn)力、土壤肥力和物種多樣性4類(lèi)指標(biāo)14個(gè)因子構(gòu)成穩(wěn)定度指標(biāo)體系；其次，采用單因素方差分析（one-way ANOVA）和Tukey顯著差異法比較不同間伐強(qiáng)度數(shù)據(jù)組間的差異；最后，應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)的方法對(duì)森林群落穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果：遼東櫟林未采伐（對(duì)照）群落穩(wěn)定性指標(biāo)隸屬函數(shù)值在0.845，弱度和強(qiáng)度間伐使其分別增加8.99%和16.33%。（1）與對(duì)照相比，弱度和強(qiáng)度間伐使種群更新潛力分別增加14.19%和20.19%。因?yàn)榕c對(duì)照相比，弱度和強(qiáng)度間伐優(yōu)勢(shì)種群成樹(shù)數(shù)量分別減少了15.38%和28.77%，但其幼苗幼樹(shù)的數(shù)量分別增加47.64%和66.86%，且不同處理間有顯著差異。（2）與對(duì)照相比，弱度和強(qiáng)度間伐使林地生產(chǎn)力分別增加2.11%和4.19%。因?yàn)榕c對(duì)照相比，弱度和強(qiáng)度間伐立木蓄積量分別減少了9.00%和23.80%，但灌木生物量分別增加7.32%和12.20%，草本生物量分別增加10.53%和31.58%。（3）與對(duì)照相比，弱度和強(qiáng)度間伐使林地生產(chǎn)力分別增加3.90%和12.18%。因?yàn)橥寥烙袡C(jī)質(zhì)、全效氮、全效磷、速效氮和速效磷等含量大致呈現(xiàn)出對(duì)照＜弱度＜強(qiáng)度的趨勢(shì)，尤其是有機(jī)質(zhì)和氮素（包括全效氮和速效氮）含量在不同處理間有顯著差異。（4）與對(duì)照相比，弱度和強(qiáng)度間伐使物種多樣性分別增加18.48%和28.53%。因?yàn)殚g伐樣地喬木物種較多，且在不同處理間多樣性指數(shù)差異顯著；灌木物種的豐富度指數(shù)在間伐樣地略有降低，但其多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)在間伐樣地中略呈增加趨勢(shì)；草本物種的各項(xiàng)指數(shù)在不同處理間均無(wú)顯著差異。結(jié)論：遼東櫟林群落穩(wěn)定性表現(xiàn)為：強(qiáng)度間伐＞弱度間伐＞未間伐。近自然經(jīng)營(yíng)采伐強(qiáng)度30.0%更適合黃土高原地區(qū)遼東櫟次生林的撫育管理。近自然經(jīng)營(yíng)間伐措施是一種有效的森林經(jīng)營(yíng)方式。積極的經(jīng)營(yíng)策略，如采伐、人工種植幼苗等，能增加目的樹(shù)種的數(shù)量，促進(jìn)森林朝著健康的演替方向發(fā)展。

來(lái)源出版物：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2011, 22(1): 14-20

入選年份：2015

中國(guó)東部南北樣帶森林生態(tài)系統(tǒng)102個(gè)優(yōu)勢(shì)種葉片碳氮磷化學(xué)計(jì)量學(xué)統(tǒng)計(jì)特征

任書(shū)杰，于貴瑞，姜春明，等

摘要：目的：美國(guó)海洋學(xué)家Redfield等通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)，海洋浮游生物中碳（C）、氮（N）和磷（P）的比例關(guān)系存在保守性，即養(yǎng)分不受限制時(shí)浮游生物C∶N∶P的摩爾比為106∶16∶1，這一比值關(guān)系被稱(chēng)為Redfield比值。海洋浮游生物C∶N∶P比值恒定假設(shè)的提出在很大程度上促進(jìn)了對(duì)海洋生物過(guò)程特征的研究。最近幾年在陸地生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行的類(lèi)似于“Redfield比例”的研究結(jié)果表明，陸地生態(tài)系統(tǒng)中土壤、微生物、凋落物、葉片等的C、N和P也存在一定的比例關(guān)系。那么，中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)是否存在“Redfield比例”？如果存在，其大小是多少？本文以中國(guó)東部南北樣帶森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象，探討森林生態(tài)系統(tǒng)葉片C、N、P的計(jì)量學(xué)特征值及其比例關(guān)系，以期為大區(qū)域尺度的元素計(jì)量學(xué)特征、植被地理模型與生物地球化學(xué)循環(huán)模型的融合提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。方法：沿IGBP第15條標(biāo)準(zhǔn)樣帶-中國(guó)東部南北樣帶，每隔緯度10′～20′設(shè)一個(gè)采樣點(diǎn)，分別于2006和2007年植物生長(zhǎng)旺盛的7—8月采集喬木、灌木和草本優(yōu)勢(shì)種的葉片。共采集112個(gè)采樣點(diǎn)38科69屬的102個(gè)優(yōu)勢(shì)種，其中喬木44種，灌木30種，草本28種；木本植物中，常綠樹(shù)木22種，落葉樹(shù)木52種。樣品經(jīng)烘干、粉碎后，測(cè)定葉片的有機(jī)碳含量（Cmass）、全氮含量（Nmass）和全磷含量（Pmass）。Cmass采用重鉻酸鉀加熱法，Nmass采用靛酚藍(lán)比色法，Pmass采用鉬銻抗比色法測(cè)定。采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。Cmass、Nmass和Pmass采用質(zhì)量含量，C∶N、C∶P和N∶P均采用質(zhì)量比。在與其他區(qū)域研究結(jié)果的比較中，采用首先對(duì)每個(gè)區(qū)域同一物種不同采樣點(diǎn)的每個(gè)指標(biāo)所有觀測(cè)值取平均值，然后將本研究結(jié)果分別與其他區(qū)域的研究結(jié)果進(jìn)行獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)。結(jié)果：對(duì)中國(guó)東部南北樣帶森林生態(tài)系統(tǒng)112個(gè)采樣點(diǎn)102個(gè)優(yōu)勢(shì)植物葉片的有機(jī)碳、全氮和全磷化學(xué)計(jì)量學(xué)特征及其變異性的研究表明：在中國(guó)東部南北樣帶森林生態(tài)系統(tǒng)中，優(yōu)勢(shì)植物葉片的Cmass、Nmass和Pmass的變化范圍分別為374.1～646.5 mg·g－1、8.4～30.5 mg·g－1和0.6～6.2 mg·g－1，算術(shù)平均數(shù)分別為480.1、18.3和2.0 mg·g－1，變異系數(shù)分別為11.1%、27.5%和56.4%；C∶N、C∶P和N∶P的變化范圍分別為14.1～64.1、70.9～838.6和1.5～21.2，算術(shù)平均數(shù)分別為29.1、313.9和11.5，變異系數(shù)分別為32.8%、48.3%和44.1%。C∶N∶P質(zhì)量比為313.9∶11.5∶1，摩爾比為810.9∶25.4∶1。與全球尺度的研究結(jié)果相比，本研究區(qū)域樹(shù)木葉片Cmass和C∶N明顯偏高，葉片Nmass和N∶P明顯偏低，而葉片Pmass和C∶P差異不顯著。結(jié)論：在中國(guó)東部森林生態(tài)系統(tǒng)存在Redfield比例，其摩爾比為810.9∶25.4∶1。另外本區(qū)域的研究結(jié)果與全球尺度相比，葉片Nmass明顯偏低，而葉片Pmass差異不顯著，從而導(dǎo)致葉片N/P明顯偏低。

來(lái)源出版物：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2012, 23(3): 581-586

入選年份：2015