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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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基于生物多样性保护的兴安落叶松与白桦最佳混交比例要要要以阿尔山林区为例
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中国能源消费碳排放的时空特征 舒娱琴 渊源怨缘园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
黄土丘陵沟壑区坡面尺度土壤水分空间变异及影响因子 姚雪玲袁傅伯杰袁吕一河 渊源怨远员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
新疆艾比湖流域土壤有机质的空间分布特征及其影响因素 王合玲袁张辉国袁秦摇 璐袁等 渊源怨远怨冤噎噎噎噎噎噎
雅鲁藏布江山南宽谷风沙化土地土壤养分和粒度特征 李海东袁沈渭寿袁邹长新袁等 渊源怨愿员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
一株溶藻细菌对海洋原甲藻的溶藻效应 史荣君袁黄洪辉袁齐占会袁等 渊源怨怨猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
砷形态对黑藻和竹叶眼子菜有机酸含量的影响 钟正燕袁王宏镔袁王海娟袁等 渊缘园园圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
七项河流附着硅藻指数在东江的适用性评估 邓培雁袁雷远达袁刘摇 威袁等 渊缘园员源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
杭州湾滨海湿地不同植被类型沉积物磷形态变化特征 梁摇 威袁邵学新袁吴摇 明袁等 渊缘园圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎
剪形臂尾轮虫形态的时空变化及其与生态因子间的关系 葛雅丽袁席贻龙袁马摇 杰袁等 渊缘园猿源冤噎噎噎噎噎噎噎
太湖流域河流水质状况对景观背景的响应 周摇 文袁刘茂松袁徐摇 驰袁等 渊缘园源猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
荒漠植物白刺属 源 个物种的生殖分配比较 李清河袁辛智鸣袁高婷婷袁等 渊缘园缘源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
臭氧浓度升高对香樟叶片光合色素及抗过氧化的影响及其氮素响应 牛俊峰袁张巍巍袁李摇 丽袁等 渊缘园远圆冤噎噎
不同密度下凤仙花重要形态性状与花朵数的关系 田旭平袁常摇 洁袁李娟娟袁等 渊缘园苑员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
五种高速公路边坡绿化植物的生理特性及抗旱性综合评价 谭雪红袁高艳鹏袁郭小平袁等 渊缘园苑远冤噎噎噎噎噎噎
散孔材与环孔材树种枝干尧叶水力学特性的比较研究 左力翔袁李俊辉袁李秧秧袁等 渊缘园愿苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎
北京城区行道树国槐叶面尘分布及重金属污染特征 戴斯迪袁马克明袁宝摇 乐 渊缘园怨缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
南亚热带米老排人工林碳贮量及其分配特征 刘摇 恩袁 刘世荣 渊缘员园猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
植物生活史型定量划分及其权重配置方法要要要以四棱豆生活史型划分为例 赵则海 渊缘员员园冤噎噎噎噎噎噎噎
半干旱区湿地鄄干草原交错带边界判定及其变化 王摇 晓袁张克斌袁杨晓晖袁等 渊缘员圆员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
氮肥运筹对晚播冬小麦氮素和干物质积累与转运的影响 吴光磊袁郭立月袁崔正勇袁等 渊缘员圆愿冤噎噎噎噎噎噎噎
氮肥形态对冬小麦根际土壤氮素生理群活性及无机氮含量的影响 熊淑萍袁车芳芳袁马新明袁等 渊缘员猿愿冤噎噎噎
基于数字相机的冬小麦物候和碳交换监测 周摇 磊袁何洪林袁孙晓敏袁等 渊缘员源远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
黄土高原半湿润区气候变化对冬小麦生长发育及产量的影响 姚玉璧袁王润元袁杨金虎袁等 渊缘员缘源冤噎噎噎噎噎
基于土地破坏的矿区生态风险评价院理论与方法 常摇 青袁邱摇 瑶袁谢苗苗袁等 渊缘员远源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于生态位的山地农村居民点适宜度评价 秦天天袁齐摇 伟袁李云强袁等 渊缘员苑缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
氯虫苯甲酰胺对黑肩绿盲蝽实验种群的影响 杨摇 洪袁王摇 召袁金道超 渊缘员愿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎远 种植物次生物质对斜纹夜蛾解毒酶活性的影响 王瑞龙袁孙玉林袁梁笑婷袁等 渊缘员怨员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
云南元江芒果园桔小实蝇成虫日活动规律及空间分布格局 叶文丰袁李摇 林袁孙来亮袁等 渊缘员怨怨冤噎噎噎噎噎噎
重庆市蝴蝶多样性环境健康指示作用和环境监测评价体系构建 邓合黎袁马摇 琦袁李爱民 渊缘圆园愿冤噎噎噎噎噎
专论与综述
生态系统服务竞争与协同研究进展 李摇 鹏袁姜鲁光袁封志明袁等 渊缘圆员怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
中国沿海无柄蔓足类研究进展 严摇 涛袁黎祖福袁胡煜峰袁等 渊缘圆猿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
冰雪灾害对森林的影响 郭淑红袁薛摇 立 渊缘圆源圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
不同干扰因素对森林和湿地温室气体通量影响的研究进展 杨摇 平袁仝摇 川 渊缘圆缘源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
采石场废弃地的生态重建研究进展 杨振意袁薛摇 立袁许建新 渊缘圆远源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
研究简报
基于地统计学和 悦云陨样地的浙江省森林碳空间分布研究 张摇 峰袁杜摇 群袁葛宏立袁等 渊缘圆苑缘冤噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿源源鄢扎澡鄢孕鄢 预 苑园郾 园园鄢员缘员园鄢猿远鄢圆园员圆鄄园愿
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封面图说院 秋色藏野驴群要要要秋天已经降临在海拔 源圆园园 多米的黄河源区袁红色的西伯利亚蓼渊生于盐碱荒地或砂质含盐碱土
壤冤铺满大地袁间有的高原苔草也泛出了金黄袁行走在上面的藏野驴们顾不上欣赏这美丽的秋色袁只是抓紧时间在严
冬到来之前取食袁添肥增膘以求渡过青藏高原即将到来的漫长冬天遥
彩图提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援 糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援 糟燥皂
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第 32 卷第 16 期
2012 年 8 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 16
Aug. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金面上项目(31170613); 教育部新世纪优秀人才计划(NCET鄄10鄄0232); 北京林业大学中芬合作项目(1114201)
收稿日期:2011鄄12鄄21; 摇 摇 修订日期:2012鄄05鄄08
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: shi_juan@ 263. net
DOI: 10. 5846 / stxb201112211948
李菁,骆有庆,石娟.基于生物多样性保护的兴安落叶松与白桦最佳混交比例———以阿尔山林区为例.生态学报,2012,32(16):4943鄄4949.
Li Jing,Luo Youqing, Shi J. The optimum mixture ratio of larch and birch in terms of biodiversity conservation:a case study in Aershan forest area. Acta
Ecologica Sinica,2012,32(16):4943鄄4949.
基于生物多样性保护的兴安落叶松
与白桦最佳混交比例
———以阿尔山林区为例
李摇 菁,骆有庆,石摇 娟*
(北京林业大学森林培育与保护教育部重点实验室,北京摇 100083)
摘要:选取内蒙古阿尔山林区 7 种不同混交比例的松桦混交林,包括落叶松纯林、白桦纯林及 5 种不同比例的混交林为研究对
象。 对植物和昆虫种群丰富度、多样性进行了研究,并对种群在乔木层混交状况梯度下的分布进行了分析。 结果表明:植物和
昆虫种群分布受乔木层混交状况影响显著。 同时,郁闭度能改变其分布状况及决定于松桦比例。 兴安落叶松和白桦混交比例
介于 5颐5 和 7颐3 之间时最有利于森林多样性,是进行林分疏伐的理想模式。
关键词:兴安落叶松;白桦;混交比例;经营;生物多样性
The optimum mixture ratio of larch and birch in terms of biodiversity
conservation:a case study in Aershan forest area
LI Jing,LUO Youqing, SHI Juan*
Key laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China
Abstract: To find the optimum mixture ratio of larch (Larix gmelinii) and birch (Betula platyphylla), seven forest types
were set in Inner Mongolia, including pure larch stand, pure birch stand, and five mixed stands with various tree
proportions. Each forest type had three stands as replicates. Species richness and diversity of plant and insect populations
were investigated and analyzed by traditional community investigation and manual collection. For the plant community, 88
species were recorded and the dominant communities included Compositae, Rosaceae, Ranunculaceae, Papilionaceae,
Ericaceae and Pinaceae. The dominant populations were Carex chingannensis Litw. , Lolium perenne L. , Fragaria orientalis
Lozinsk. , Equisetum palustre L. , Geranium dahuricum DC. , Galium boreale L. while the rare populations included
Heracleum moelledorffi, Ligularia fischeri, Pedicularis rubens and Viola acuminate. For the insect community, 147 species
were recorded. Lymantria dispar L. , Loxostege sticticalis L. , Chilo suppressalis (walker), Sidemia spilogramma Rambur,
Chrysomelidae, Muscidae, Staphylinidae, Eusilpha sp. , Nitidulidae, Ips subelongatus Motschulsky were found as the
dominant populations while Tomicobia seitneri(Ruschka)and Sipyloides sipylus were classified as rare speices. As the birch
mixture in mixed forests increased, the species richness of plant and arthropod first increased and then decreased and
peaked in L70B30 forests. The diversity of them had similar pattern as species richness. The distribution status of plant and
insect populations along the gradient of birch mixture was also examined by the application of canonical correspondence
analysis (CCA). The explaining environmental factors included mixture proportion (quantified by the mixture of birch),
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canopy closure, stand slope and soil organic matter (% ). The results showed that the distribution of plant communities was
well reflected by the CCA analysis. 34. 1% and 37% of the plant鄄environment relation was explained by axis 1 and 2,
respectively. Birch mixture (BM) had significantly negative correlation with axis 1 while the canopy closure (CC) had a
significantly positive correlation. In terms of the insect diversity, axis 1 and 2 explained 34. 8% and 28. 1% of the insect鄄
environment relation while BM and CC also had similar correlations with axis 1 and 2. The results showed that most
populations were significantly affected by the mixture status and canopy closure, which was also significantly decided by the
composition status of canopy layer. In addition, the stand slope can also change their distribution status. These results also
indicated that the diversity of plants and insects was highest when the mixture ratio of larch and birch was between 5颐5 and 7
颐3, which should be the optimum mixture ratio in thinning practices. The present study is to provide theoretical base to
improve the forest management, including how to quantify and control the thinning intensity. Generally, the relation of
diversity and forest ecosystem stability was considered as positive which meant that the stability will increase with the
diversity level. Therefore, the present study provides a new way to improve the health level of boreal forests in northeastern
China. The forest manager could carry out various practices to transform the simple structure of forests, especially for the
man鄄made forests and to keep and increase the forest health in this area.
Key Words: Larix gmelinii; Betula platyphylla; mixture ratio; forest management; biodiversity
多数研究者认为由多树种构成的混交林在抵御有害生物方面强于由单一树种构成的纯林,这主要基于天
敌假说[1]、资源鄄集中性假说[2]以及联合抗性假说[3]等 3 种理论。 因此,通过一定的森林经营措施将纯林改造
为混交林是很多林区特别是纯林占较大比例的林区提升其林分质量的重要手段之一。
兴安落叶松鄄白桦混交林是我国东北地区特别是大兴安岭南部地区的主要林分类型,对于构建北方地区
绿色生态屏障、维护国家生态安全极其重要。 但由于种种原因,这种林分也同时面临着树种单一、林分结构简
单、林业灾害易发等问题,2001 年爆发于阿尔山林区的落叶松毛虫便是一个例子[4]。 因此,对人工林和纯林
进行天然化及混交化改造是提升林分对有害生物抵御能力的有效途径之一,需引起足够的重视。 然而,如何
合理开展森林经营和改造实践并将这些措施科学量化等并未得到深入研究。
近十年来,阿尔山林业局对纯林或混交林不断进行改造,但缺乏科学规划和量化的实施方法,因此远未达
到预期效果。 本研究选取兴安落叶松和白桦不同比例混交林,并根据比例将样地划分为 7 种类型,包括落叶
松纯林、白桦纯林以及 5 种不同比例的混交林分。 本研究通过林下植物和林间昆虫多样性的调查以考察混交
状况对森林生物多样性的影响及机制。 本研究假设两优势树种的混交比例能够对多样性状况产生影响,且存
在一个比例能够维持较高的多样性水平,也能够增强林分对于有害生物的抵御能力。 基于典范对应分析
(CCA),本研究选取混交状况、林分郁闭度、林地坡度以及土壤有机质含量等作为四个环境解释因子,结合在
林分中的出现状况(0 / 1)对植物和昆虫种群在环境梯度下的分布状况进行了探讨,以评价以混交状况为主的
环境因子对种群分布的影响。 本研究旨在为本地区兴安落叶松与白桦混交林这一代表性林型的经营和改造
实践(如间伐、抚育等)提供一定的理论参考。
1摇 研究区域与研究方法
1. 1摇 研究区域概况
阿尔山林区(119毅51忆—120毅57忆E,47毅07—47毅55忆N)位于内蒙古自治区东北部,与蒙古人民共和国交界。
本区地形主体为山地,海拔位于 820—1 745 m之间。 林区属寒温带湿润区,冬季严寒而漫长,植物生长期短。
本林区常受西伯利亚寒流侵袭,年平均温度-3. 2 益,平均降水量 452. 1 mm,无霜期 100—120d。 林区经营总
面积 4. 84伊105hm2,有林地面积 3. 45伊105 hm2,活立木总蓄积 2. 28伊107 m3,森林覆盖率 71. 3% ,林区优势树种
为兴安落叶松 (Larix gmelinii) 与白桦(Betula platyphylla)。
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1. 2摇 样地选取
本研究结合阿尔山林区林分组成情况,在天然林和经过人工疏伐改造的次生林内选取样地。 根据林分内
主要树种兴安落叶松和白桦的组成比例,将样地分为兴安落叶松纯林、白桦纯林及不同比例的混交林(混交
比例包括 9颐1,7颐3,5颐5,3颐7,1颐9 等 5 种)共 7 种类型,每种类型设置 3 个重复。 用 L100B0 表示兴安落叶松纯
林,L0B100 表示白桦纯林,其他 5 种样地分别可表示为 L90B10、L70B30、L50B50、L30B70、L10B90 等。 样地
的平均面积为 1. 6hm2(0. 7—4. 6 hm2),样地间距离至少为 3km。 每种样地类型的 3 个重复均选自不同样地,
并具有尽可能相似的土壤类型、地形条件以及林分条件等以避免假重复。
1. 3摇 研究方法
2009 年 7 至 9 月,采用样方法对林下植被进行调查。 样方大小为 20伊20m。 调查和记录项目包括海拔高
度、坡度、坡向、胸径断面积、林分光环境(郁闭度),土壤有机质含量等。 其中,土壤有机质含量(% )利用
Walkley和 Black(1934)湿氧化法测定。 采用五点取样法于样地中心和四周共设置 5 个大小为 5伊 5 m的亚样
方进行灌木群落的调查。 草本小样方采用同样方式设置,大小为 1伊 1m。 灌草群落的调查项目包括物种、个
体数、优势种群高度、平均高度及盖度等。 调查时现场鉴定物种,并将未知种拍照或取样以进一步鉴定。
昆虫取样与植物群落调查同步进行,采用窗式诱捕器与夜间灯诱相结合的方法。 诱捕器的十字形由有机
玻璃支撑,规格为 29. 5cm伊19. 0cm伊0. 2cm,收集装置为直径 23. 0cm和 17. 3cm的塑料盆,挡板与收集装置用
铁片固定。 收集器内放置水、盐及无味香波等用作防腐剂。 每个样方内设置 3 个诱捕器,利用 1. 5m 的木桩
将诱捕器放置于林分内空旷向阳处,高度设为 1. 3m,相邻诱捕器间距为 50m。 每周进行一次收集并补充防腐
剂。 每个样方内设置 3 个灯诱点,每周进行一次收集以避免温湿度和降雨等环境因素的影响。 鳞翅目昆虫用
乙醚毒瓶麻醉后用纸包保存,其他昆虫用酒精保存。 所有昆虫均鉴定至物种或形态种水平。
1. 4摇 统计分析
基于对植物群落的林间调查以及对昆虫的诱集结果,本研究对其多样性进行了分析。 物种丰富度即出现
在某种样地类型的物种数目,物种多样性利用 Shannon鄄Wiener (H忆)指数进行量化[5]。
不同样地类型植物和昆虫种群分布状况的差异用 CANOCO 4. 5 (Microcomputer Power, Ithaca NY, USA,
2002)中的典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis, CCA)进行评估,数据采用物种在样地中的出现
与否(0 / 1 数据),环境解释因子包括兴安落叶松与白桦比例(以白桦的比例量化即 Birch mixture,BM)、林分
郁闭度(Canopy closure,CC)、林地坡度(Stand slope,SS)。
利用 SPSS单因素方差分析(one鄄way ANOVA)以及 Tukey HSD多重比较对不同样地类型生物多样性水平
进行比较,显著性 P值小于 0. 05 被定义为均具有显著性差异。 所有的计算和统计操作均在 MS excel 2007 及
SPSS 16. 0 中进行。
2摇 结果与分析
2. 1摇 物种及群落组成
本研究共记录了 88 个植物种,隶属于 28 科 58 属。 其中,物种数量较多的包括菊科 Compositae、蔷薇科
Rosaceae、毛茛科 Ranunculaceae、蝶形花科 Papilionaceae、杜鹃花科 Ericaceae 以及松科 Pinaceae 等类群。 优势
种群主要有兴安苔草 Carex chingannensis Litw. 、黑麦草 Lolium perenne L. 、东方草莓 Fragaria orientalis
Lozinsk. 、问荆 Equisetum palustre L. 、粗根老鹳草 Geranium dahuricum DC. 、北方拉拉藤 Galium boreale L.等,在
大多数样地类型内均有分布。 偶见种主要有东北牛防风 Heracleum moelledorfft、蹄叶橐吾 Ligularia fischeri、红
色马先蒿 Pedicularis rubens、鸡脚堇菜 Viola acuminata等仅在 1 个或少数几个样地分布。
本研究共采集记录了 147 种昆虫,隶属于 15 目 77 科。 优势类型主要有鳞翅目、鞘翅目、膜翅目和双翅
目,而竹节虫目和蜉蝣目仅有 1 种。 优势种群包括舞毒蛾 Lymantria dispar L. 、草地螟 Loxostege sticticalis L. 、
二化螟 Chilo suppressalis (walker)、克袭夜蛾 Sidemia spilogramma Rambur、叶甲 Chrysomelidae、蝇 1 Muscidae、
隐翅甲 Staphylinidae、红胸埋葬甲 Eusilpha sp. 、露尾甲 Nitidulidae、落叶松八齿小蠹 Ips subelongatus
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Motschulsky、蚊 1 Formicidae 1、蝽 1 Pentatomidae、叶蝉 1 Cieadellidae1、草蛉 1 Chrysopidae 1 等。 分布范围较小
的种群主要有暗绿截尾金小蜂 Tomicobia seitneri(Ruschka)、棉细颈杆螩 Sipyloides sipylus、蛇蛉 Raphidiidae、突
眼蝇 Diopsidae等。
2. 2摇 物种丰富度及多样性
图 1 表明随着混交林分中白桦比例的升高,植物和昆虫物种数量均呈单峰状分布,纯林和近纯林水平较
低,最大值均出现在 L70B30 即落叶松和白桦的组成比例在 7颐3 时。 此外,L50B50 林也能维持较多数量的种
群。 白桦纯林和落叶松纯林的种群丰富度水平最低。 图 2 为物种多样性的变化趋势,与图 1 相近。 多样性水
平随白桦比例增加而升高,至 30%时达到最大值,随后下降。 其中,昆虫多样性在白桦纯林中达到最小值,植
物多样性在落叶松纯林中达到最小值。
图 1摇 不同林型物种丰富度分布格局
Fig. 1摇 The species richness pattern of different forest types
上标字母若不同表示在 琢=0. 05 水平上差异显著
图 2摇 不同林型物种多样性分布格局
Fig. 2摇 The species diversity pattern of different forest types
上标字母若不同表示在 琢=0. 05 水平上差异显著
2. 3摇 排序结果
图 3 表明 CCA第 1 轴解释了 34. 1% (P<0. 01)的植物物种鄄环境关系,第 2 轴解释了 37% 。 第 1 轴与松
桦比例(BM)有显著的负相关关系( r= -0. 9442,P<0. 001),而与林分郁闭度(CC)呈显著正相关( r = 0. 8060,
P<0. 001)。 土壤有机质(OM)与第 2 轴存在显著的负相关关系( r= -0. 9408,P<0. 001)。 CC与 BM也存在显
著的负相关关系( r= -0. 8283,P<0. 001),表明林分的郁闭度与林分冠层结构联系紧密。 另外,由结果可知,
坡度(SS)也在一定程度上影响和改变了郁闭度( r=0. 4966,P<0. 05)。
图 4 表明 CCA第 1 轴解释了 34. 8% (P<0. 05)的植物物种鄄环境关系,而第 2 轴解释了 28. 1% 。 第 1 轴
与松桦比例(BM)有显著的负相关关系( r = -0. 9378,P<0. 001),与林分郁闭度(CC)呈显著正相关( r=
-0郾 8644,P<0. 001)。 土壤有机质(OM)与第 2 轴存在显著的负相关( r = -0. 9218,P<0. 001)。 另外,CC 与
BM也存在显著的负相关关系( r = -0. 8304,P<0. 001),坡度也能对郁闭度造成一定影响( r = 0. 4963,P<
0郾 05),此结果与植物种群分布状况相似。
3摇 结论与讨论
典范对应分析(Canonical correspondence analysis, CCA)是由 CA / RA修改而产生的多元分析方法,可结合
多个环境因子进行分析以更好地反映群落与环境的关系,可将样方排序、种类排序及环境因子排序表示在一
个图上[6]。 本研究中,植物和昆虫种群的 CCA 双序图结果均表明,4 个环境因子中,兴安落叶松与白桦的混
交比例和林分郁闭度对其分布具有显著影响。 两者之间也有显著的相关性,表明林间的冠层结构能够对郁闭
度产生一定影响。 此外,坡度也可对郁闭度产生一定影响。 研究表明林内光照条件对林下植被的组成和分布
十分重要,主要受冠层郁闭度的影响[7]。 Taki 等[8]研究指出森林生态系统中植物群落的改变会对昆虫群落
产生一定影响。 植物和昆虫物种多样性的分布状况证实了以上分析,植物和昆虫丰富度及多样性在兴安落叶
松和白桦在混交比例为 7:3 和 5:5 时达到最大值,在两者接近或达到纯林时最低。 以往学者也都进行了此类
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图 3摇 植物种群 CCA排序结果
Fig. 3摇 CCA analysis of plant populations
十字符号表示 1-88 表示植物种;BM、CC、OM和 SS分别表示松桦比例、郁闭度、土壤有机质含量以及坡度;21 个样地用圆圈表示
试验并得到了相似的结论。 Jobidon等[9]依据黑云杉 Picea Miriana(Mill. )在林分中的胸高断面积比例划分样
地,结果表明林分在此比例达到 50%时最有利于林下植被丰富度和多样性。 基于提升林地蓄积量的目的,我
国学者以杉木 Cunninghamia lanceolata ( Lamb. ) Hook 和红豆树 Ormosia hosiei Hemsl. et Wils. [10]、红锥
Castanopsis hystrix A. DC. [11]以及杂交马褂木 Liriodendron chinese 伊 L. tulipifera[12]的混交林作为研究对象,结
果表明 3 种混交林分的最佳混交比例分别为 7颐3、7颐3 和 8颐2。 本文的研究对象为兴安落叶松和白桦,是北方森
林及泰加林重要的建群树种,对我国东北地区这一代表性林型中植被和昆虫多样性的研究提供了有益补充,
为深入研究奠定了一定的基础。 Taki等[8]指出昆虫群落会随植物群落的变动而受到较大影响。 本研究中,
光环境在落叶松纯林到白桦纯林 7 种混交状况梯度下不断变化,林分内植物群落的分布受到一定影响,昆虫
群落的组成、分布以及多样性状况也随之改变,这也印证了上述研究结果。 对于昆虫群落,本研究仅从群落水
平上对其分布和多样性进行了考察,并未涉及优势种群或某些特定群落的变化情况。 因此,需在进一步整理
数据的基础上深入挖掘,力求从更微观的角度探讨昆虫群落的变化。
本研究首次针对于兴安落叶松和白桦这一重要林分类型开展了相关研究并得到初步结论,即进行林分抚
育或间伐等经营措施时,需将兴安落叶松和白桦的株数比控制在 5颐5 至 7颐3 之间,结合经营目标和林地条件,
量化和科学作业。 但对于其他地区或其他针阔混交林型(包括其他针阔混交林以及两树种中任一树种与其
他树种的混交林型)的最佳混交比例仍需深入探讨。
关于生物多样性与稳定性的争论至今仍在进行,主流观点认为生物多样性在一般意义上能够提高生态系
7494摇 16 期 摇 摇 摇 李菁摇 等:基于生物多样性保护的兴安落叶松与白桦最佳混交比例———以阿尔山林区为例 摇
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图 4摇 昆虫种群 CCA排序结果
Fig. 4摇 CCA analysis of insect populations
十字符号表示 1—147 表示昆虫物种;BM、CC、OM和 SS分别表示松桦比例、郁闭度、土壤有机质含量以及坡度;21 个样地用圆圈表示
统的稳定性[13],但也有些观点认为由于稳定性内涵外延丰富,仅仅通过某些方面的研究结论较为偏颇[14]。
本研究支持前一种观点即在森林生态系统中,较高的多样性水平能够促进稳定性的提高。 森林生态系统对有
害生物的抵御力以及受害后的恢复力是反映其稳定性的重要指标,也是衡量稳定性水平高低的标准。 作为一
个缺林国家,中国持续进行的大规模造林运动从根本上对这种面貌进行了改观。 因此,在覆盖率达到 20%以
上、再造林难度较大的情况下,应该注重对已有林分的养护和抚育以提升林分质量,更多地发挥其生态功能。
大兴安岭林区包括内蒙古自治区东北部和黑龙江省部分地区,是我国主要的林业基地之一,对于维持北方生
态屏障,调节北方地区气候具有关键性作用。 由于面临树种单一而产生的林分质量低下、生物灾害易发等问
题,该林区加强了对林地的健康化改造,而间(疏)伐是该林区常见的一种林分改造方式。 本研究的意义在于
为疏伐提供量化指导,避免长期以来盲目的、粗放的间伐作业。 就本林区而言,基于多样性保护的间(疏)伐
应将两树种的比例控制在 5颐5 和 7颐3 之间。
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叶生态学报曳是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊袁创刊于 员怨愿员 年遥 主要报道生态学研究原
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法尧新技术介绍曰新书评介和学术尧科研动态及开放实验室介绍等遥
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