人工阔叶红松林土壤微生物群落结构及多样解析
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
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
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
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］。
群落生态学群落的组成与结构
苇莺
丘鹬
榛鸡
水生植物群落的成层性
主要与光照、 温度、食物和 溶氧量有关
– 挺水草本层、 飘浮草本层、 水面高草层、 沉水漂草层、 沉水矮草层、 水底层
漂浮动物 浮游动物、 游泳动物、 底栖动物、 附底动物、 底内动物
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三、 群落的水平结构
• 概念：群落中植物种类在水平方向上不均匀 配置，使群落表现出斑块相间的外形。
D=1-ΣPi2
– Shannon-Weiner指数
H =-ΣPilnPi
– Pielou均匀度指数：E=H/Hmax Hmax为群落可能的最大多样性指数：Hmax=LnS
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0(0.00) 50(0.50) 1(0.01)
100(1.00) 50(0.50) 99(0.99)
多样性指数计算 ln2=0.69 ln0.01=－4.605
由于种群本身数量稀少的缘故
– 指示种、特征种
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阔叶红松林混交林群落的物种（乔木层）： 优势种：红松、紫椴 亚优势种：水曲柳、胡桃楸、黄波罗、榆 伴生种：槭、云冷杉 偶见种：落叶松、山杨
群落成员型的确定－－种类组成的数量特征
• 多度 (abundance)：物种个体数目的多少 • 密度 (density)：物种在单位面积或空间上
D(61-80%)
E(81-100%)
• 重要值 (important value)
– IV=相对密度+相对频度+相对优势度/ 相对盖度
三、群落的物种多样性
生物多样性：生物中的多样化和变异性以及物种 生境的生态复杂性，包括植物、动物和微生物的 所有种及其组成的群和系统，包括遗传多样性、 物种多样性和生态系统多样性3个层次。
小兴安岭十种典型森林群落凋落物生物量及其动态变化
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］。
森林的生物多样性综述
三、森林生物多样性受威胁的原因
1.森林过伐 森林采伐 量一直大 于生长量， 而且呈增 长居高不 下的趋势。
2.森林火灾
破坏作用大，不仅直接烧毁大量的森林 物种，而且也影响森林生境，改变区域的 气候、土壤以及植被组成和演替。新中国 成立以来最大的一次森林火灾：1987年大 兴安岭北部林区的特大火灾。
（一）森林的植物物种多样性
我国有乔灌木树种8000余种，其中， 乔木2000多种，灌木6000多种，包括了世 界分布、热带分布、温带分布、泛地中海 分布以及中国特有的各种成分。
（二）森林的类型多样性
原生性森林主要集中在东北和西南天然林区。
按森林树种的生态功能型划分为针叶林 和阔叶林，面积前者占 49.8%，后者占47.2%，其余3%为针阔叶 混交林。
6.战争
7.栖息地丧失和碎裂化
橡胶林
那么我们应该如何采取措 施去保护生物的多样性呢？
第二节 森林的生物多样性
一个真实的故事.
一、森林的生物多样性
森林类型众多，拥有各类针叶林、针 阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林和 热带林，以及它们的各种次生类型。
据《中国植被》（1980）对天然乔灌林的 分类，中国有森林210个群系、竹林36个群 系、灌丛（不含半灌丛及草丛）94个群系。 人工栽植的有用材林、防护林、经济林和 农林复合生态系统类型。
（三）森林的野生动物物种多样性
中国森林的野生动物资源极其 丰富，估计有1 800余种。
珍贵的有驼鹿、雪兔、东北虎、紫貂、白唇 鹿、大熊猫、金丝猴、野牛、长臂猿、野象等。
长臂猿
白唇鹿
扬子鳄
紫貂
森林的鸟类、昆虫、爬行类、两栖类和各种生活于 土壤中的低等动物也是丰富多样的。
基础生态学——群落的组成与结构
6-3
3.2.2 群落的水平结构
镶嵌性（mosaic）
主要原因 ： （1）亲代的扩散分布习性 （2）环境的异质性 ：如不同底质的海滩、不 同土壤结构 （3）种间相互关系的作用 （4）人为影响
图3-1 陸地生物群落中水平格局的主要決定因素（Smith， 1980）
小群落：群落水平分划的基本结构单位， 反应了镶嵌性。在群落内，种类分布是不 均匀的，有的分散分布，有的又聚在一起 分布形成斑快，具有一定的独立性、完整 性。
Temperate Broadleaf Deciduous Forest
Taiga or Boreal Forest
Tropical dry forest—in Galapagos Islands During the wet and dry seasons
温 带 森 林
美 国 加 利 福 尼 亚
The thick bark of the cork oak of the Mediterranean region protects the tree from fire
北美红松林
Wood storage in a temperate forest in Alaska
阔 叶 林 ， 俄 国 西 伯 利 亚
藤壶(Balanus balanoides)和小藤壶(Chthamalus stellatus)的种间竞争。 在西北欧洲，这两种一般共同生活在同一岩礁型海岸，但大多数藤壶成体 生活在岸上较高处，而小藤壶成体在较低处。幼体小藤壶一般在海岸较低 处固着，但显然不能存活。在一次实验中，幼体小藤壶被保护起来，使其 不被藤壶个体窒息，它们存活、生长得很好。但是，在较高地带，小藤壶 不必竞争，因为藤壶不能在干燥环境中生存。这样，所观察到的分布模式 是由于竞争和环境忍受力的共同作用。
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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。