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The Characteristics of forest communities before and after forest rehabilitation in Shunde, Guangdong Province

顺德“青山工程”森林植被改造的群落学特征


以比较样地法对佛山市顺德区“青山工程”森林植被改造前后的群落学特征进行了研究,结果表明:该市以湿地松、隆缘按、台湾相思、尾叶按等人工林分为多,种类较单一,优势种明显,各群落种群重要值多集中于少数几个物种,导致生物多样性指数偏低,同时林分的胸径和树高结构大都不合理,影响了森林的生态效益和群落更新.通过林分改造,优化了群落结构,提高了多样性指数.在改造中不宜将上层乔木全伐,以保留郁闭度0.3为佳.

Based on the comparative plots monitoring method,the characteristics of forest communities before and after rehabilitation in Shunde of Guangdong Province have been investigated.The main forest types in Shunde were Pinus elliottii,Eucalyptus exserta,and Acacia confuse plantations and were singularity in species composition and low biodiversity indexes before rehabilitation as well as the simple structure.After rehabilitation,the biodiversity index (Shannon-Weiner index) can be increased from 1.6 to 3.7 (calculated by species) or from 2.1 to 4.0 (calculated by important value of species).The tree DBH and Height class curves are becoming "reverse-J" type which is in good status of the forest structure and is favor of the community succession.The suggestion of the forest rehabilitation is to select the endemic broad-leaved species,to remain some tree-layer individuals (about 0.3 of the canopy density) and to remove them gradually in the next 2-5 years along with the endemic species growing.


全 文 : 万方数据
2期 李意德,等:顺德“青山【程”森林植被改造的群落学特征
饯踩戳本,毒瓿种植米老排IMy“k“akosens∽、楝
叶吴茱萸(砌。幽ⅢP眈咖ffⅡ)、大头茶(G。砒n缸
“i№rfPs,等乡上阔叶树种:DL02为不砍伐原生树种
的对照样地,但在林F套种相同的阔叶树种。均安镇
的大山调查丁1个样地(JA01),原植被为以潺槁木
姜(L加PoP』“咖}{ii塑型业鼹}譬劳j试甜及囊滞
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;耵j皇j?侧目踅l誉;i誊;二鳕跹她囊;霪il≯}圣≯争移i
些掣壁
akl4⋯研究了
过氧化氢对土壤中MⅡ姬降解的影响,结果表明反应
受到过氧化氢浓度、pH值和亚铁离子的影响,但是与
亚铁离子浓度无关,这就进一步证实了亚铁离子在反
应体系 中只是充当催化剂的角色。Burbano等“1用芬顿
法降解打染水体中的MTBE,结果99.99%以卜的
M113E被转化,但是并没有完全矿化,检测到的中间
产物有叔I摹甲酯、叔r醇、甲基己酯和丙酮。
1.6 氧气的还原性活化
空气中存在大景且廉价的氧气,但它通常不能南
接用于有机污染物的降解。人们正研制各种新型催化
剂,希卑能够活化氧分子,从而用}、污染物的降解,
这是一种非常有应用前景的新方法m】。Lien等”1研制
了一种 双功能铝催化剂来活化氧分子,从而用于降解
MTBE。胂E的降解反应是准~级反应,半衰期少
于6h。主要的中闻产物为叔丁醇、叔丁基甲酯、丙酮
和甲基乙酯。
1.7 水的Y射线辐射
水在谢线辐射下可以产生羟基自由基。wu等”“
用7射线处理MTBE。接受辐射前,100“g·L-1的
MTBE水溶液用4:l的N20与02的混合气体饱和,
经o.2lKGy·rnin。的谤十线辐射30min,M113E彻底
降解, 所生成的挥发性有机物为叔丁基甲酯、叔丁醇、
甲基乙酯和丙酮,挥发性有机物的总产率很低;继续
延长辐射时间,生成的挥发性有机物可以进一步矿化。
用该法处理MIBE和苯、甲苯、乙苯和二甲苯的混合
物,在 】o商n内,苯、甲苯、乙苯和二甲苯全部降解
而mE需继续辐射30rnin才能降解。
2生物降解
烷基醚是一类相对稳定的不活泼化合物,这主要
归困于破除醚键的困难性以及微生物代谢活性低的叔
碳结构。过去的研究认为MTBE在有氧和厌氧条件下均难被
微生物降解⋯l。近年来的研究结果却表眼,在不同自
然环境巾,可以分离到·些细菌或真菌,它们存有氧
或厌氧条件下以MTBE为唯一的碳源和能源,或通过
共代谢降解M盯BE。2.1
有氧条件下的生物降解211
直接代谢首次报道”41的能降解Ⅳr喝p的细菌Bc
.1,是从化工厂的活性污泥巾分离到的‘种混合培养、
含有大约6种细菌。Bc-l可将200mg·I,‘的
MTBE降解。速率为34mg·g细胞’1.h~。但是当
MTBE的浓度高于5mg·L1时,去除率会下降=虽
然Bc.1能以MTBE为唯一的碳源和能源,f【_l是细菌
生长速率(O川d。1)和生物量(02l~o.28g细胞·2
MTBE1)都很低。Mo等8⋯分别从活性污泥、n聚以
及银杏树周围的土壤中分离到以MTBE为}要底物
的三种纯培养,嗜中温甲基杆菌(^行r细胁鼬c“rmm
mPsDp^ffff“州ATcc700107), 冬青节朴菌
(A砒加凸&ff8,埘f如ATCC700109)干u红球菌
(尺肪咖fDc“ssp.A1℃c700108)。之所以选择银杏
生长的土壤是因为其果实能够产生叔J‘基类化合物,
在第7d,8%的MTBE矿化为c02,在2周时间内生
物转化了29%。当有其它碳源存在时,如叔丁基I{{酯、
叔丁醇、异丙酮、丙酮和丙酮酸时,MTBE的降解速
率显著降低。Hanson等⋯1从生物滤池的混合微生物共
生体中分离出两种能利用MTBE作为唯一碳源和能
源的菌株,其中一株为PMl。当M’rBE的初始浓度分
别为5、50和500此·删。时,PMl的降解速率与浓
度成线性关系,分别为007、1 7和356岭111l。.h~。
在j2oh内,PMl能将46%的MTBE转化为c02,】9%
转化为细胞。将该菌株接种到受污染的地下水中,结
果表明 PMl能将加入的20pg-ml。1的MTBE迅速降
解.这表明PMl具有生物修复受托染水体的能/j。一
种能氧化氢气的细菌,黄色氢噬胞静马村mg“印^凹d
,勋Ⅶ ENv735)电具有降解MTBE的能力“⋯。ENV735
能以MTBE为唯一的碳源和能源缓慢生长,但是加入
少量酵母浸提液可极大地促进其生长。氢气的加入/fi
会影响 MTBE的降解率,甲醛、一氧化碳、硫脲或乙
炔对其降解活性的影响不大。F0nin等人”“从降解
MTBE的生物滴滤池中富集到一种混合培养,这种共
生体能降解高浓度的~rrBE(550mg·∥)、反j-t蜘
始向反应器中加入泥炭腐殖质,因为腐殖质可以与
MTBE形成络合物,从而提高微生物吸收率。当MrBE
浓度为 50~80mg·L_i时,其降解速率为】t一3
mg·
万方数据
红花油装(omFffI“jⅢijPrM船)引自粤西山区,米
老排引自广阿南部,只有红胶木引白大洋洲,其余均
为乡上种类。草本植物共记载r12种,其中对上层植
物生长仃严重影响的是海金沙(厶增odmm却∞fc“m)
和小叶海金沙(Lsmn出nj),这2种均缠绕住乔水树
于、覆盖荷幼树幼苗),需经常清理。
各洋地的相似性系数见表l。可以看f}},各样地
问的相似t陀系数均不太高,按重要值计算最高只有
4R.1%,f{ij:各样地的林分改造方式小同,其更新演
替模式也将存在一定的差异,说明在今后的林分结构
渊螯和经营管理ff【应采取不同的措施。
按照I.5m以上乔灌藤本层各种类重要值进行聚类
分析,发现6个样地可分成4类:第一类为u叭和u03
佯地,,是现为乔木以湿地松和隆缘桉为主,并占绝对优
势。第二类为JA叭和Du)2,其共同特J妊是E层乔木保
留得较好.组成种类是6个样地中最多的,群落结构良
好,共有种类较多,但由于最优势种类小同.因此在聚
类距随L比第一类要大。LJ02和DLDl单独成另外两类,
主要是f碍为乔木层均被伐光,种植的幼苗种类截然不同
所致。聚类结果说明了各样地之间的相似程度,同时可
作为森林群落下一步结构调整的背景参数。
22群落结构分析
(f)伦级:径级是反映组成群落各植株大小分布
是否合理的重要指标,同时由于径级是树木年龄的函
数,它也是反映群落年龄结构的间接指标,径级分布
以“反j"freverseJ)型结构最为理想”1。6个样地的
径级结构直¨图1所示。可以看出,JA01样地具有最为
合理的径级结构,DL02、uOl、u03等置个样地在
lO~12cm径级的植株少,而>12cm径级反而多,这
不是一种合理的径级结构,说明只有大树和小的乔灌
木、DI.ol和u02则由于没有大树而不能反映径级分
布结构是否合理,
(2)树高:树高的分布也是反映群落结构是否合
理的重要指标,优化的树高结构同样应具有“反J”
型曲线,由图2可看出.uol和u03随样地的小树
较多,l司时也具有8m以上的较大乔小,缺乏中间高
度的树木.足一种不合理的树高结构:DI。()l的结构
较好主要是有萌生的尾叶桉植株:DL02样地?m以
r机株的高度结构较优,但由于上层乔木密度多大,
导致林F幼苗更新不良:u02由J‘是皆伐后造林的,
植株r岛度集中的4m以内,并且较高的植株均匀隆缘
桉的萌生条,这种较为单一的树高结构对将来的群落
发展不利:较为优良的为JAol样地,各径缎睦本上
呈反J结构。
2.3物种多样件分析
物种多样性是一个反映群落中物种数睦、物种个
体数量以及所占比例的综合指标,它一方西反映r群
落中的物种丰富程度,另一力‘面反映了各物种在群落
中分布的均匀度,是反映群落组成、结构和功能复杂
性、合理性和稳定性的重要指标。物种多样性汁葬方
法很多,各有特点,我们以物种丰富度指数、
Shannon.weiner指数、Pielou均匀度指数来进行分析”+
。⋯。6个样地的汁算结果见表2。
由表2可以看出,在j.5m以r乔灌本及藤本植
物层中,各类指数最高的是JA01样地;其次为uol;
最低的为U02和u03,但由于这两个样地物种个体
数量较均匀,因此其均匀度也较高.用物种数lsP)
和重要值(Ⅳ)计算的多样性及均匀度指数有一定的
差异,Iv反映的是种数、频度和优势度的综台盛”J。
而sP仪反映物种数量,因此Ⅳ比sP能更好地说明
群落之间多样性的差异,例如DL02的sP多样。H:较低,
是因为某一物种的种群数量较多而植株个体较一j、(如
台湾相思),而另一物种的种群数最:p而植株个体较大
(如隆缘桉),它们在群落中特别是在}:层乔木层qI起
到较为重要的作用.对于1.5m以下的乔灌木藤本
郓草本层而占,JAI)1样地为最好,DI,02次之其余
表1 顺德6样地群落相似性系数(%j4
望坐!!坠!竺ml鲤塑!!型!翊壁唑堡生!坐!里!堡!P!堂坐坠!!塑
DL0jDL02 JA0l L『01
(%)
2500)2400(3810
000)2000(3l58
7500j4000(5556
3333(51∞
!()()c)
{636
60f】(}
6000
I|J031j153717 1926 5542 44.60
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万方数据
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顺德"青山工程"森林植被改造的群落学特征
作者: 李意德, 刘伟钦, 罗瑞强, 尹光天, 陈德祥, 叶骚胜, 孙冰
作者单位: 李意德,尹光天,陈德祥,孙冰(中国林科院热带林业研究所,广州,510520), 刘伟钦,罗瑞强
,叶骚胜(广东佛山市顺德区农业局,顺德,大良,528300)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2003,22(2)
被引用次数: 4次

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