刘玉国
- 作品数：23 被引量：466H指数：10
- 供职机构：中国林业科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：农业科学生物学天文地球环境科学与工程更多>>
- 岩溶区林分生长与影响因子的关系被引量：5
- 2020年
- 【目的】通过研究南水北调源头渠首岩溶区不同林分生长及其影响的主导因子,为科学指导岩溶区植被恢复、林地管理与林分改造提供依据。【方法】以南水北调水源地中线渠首所在地淅川县岩溶区为研究对象,基于结构方程模型构建乔木层生物量与基岩裸露度、土壤厚度、树种多样性以及林分密度的模型,进行关系耦合。【结果】基岩裸露度与林分密度为正相关关系(P<0.01),与树种多样性为极显著正相关关系(P<0.01),与建群种生物量为极显著负相关关系(P<0.01)。基岩裸露度对林分密度的直接影响系数为0.198,对树种多样性的直接影响系数为0.519,对建群种生物量的总影响系数、直接影响系数及间接影响系数分别为-0.659、-0.722和0.063,对林分生物量的间接影响系数为-0.604。土壤厚度与建群种生物量呈显著正相关关系(P<0.05),与树种多样性、林分密度与建群种生物量为正相关关系。土壤厚度对建群种生物量的直接影响系数为0.258,对林分总生物量的间接影响系数为0.262;树种多样性对建群种的直接影响系数为0.084,对林分总生物量的总影响系数、直接影响系数及间接影响系数分别为0.211、0.126和0.085;林分密度对建群种的直接影响系数为0.096,对林分总生物量的间接影响系数为0.098。建群种生物量与林分总生物量为显著正相关关系(P<0.01),建群种生物量对林分总生物量的总影响系数为1.014。【结论】基岩裸露度、土壤厚度、树种多样性及林分密度与建群种生物量、林分总生物量之间存在着复杂的关系,在岩溶区降低基岩裸露度、增加土壤厚度(即提升立地条件)能够改善林分结构增加建群种和全林分的生物量。生物量与立地条件、树种多样性和林分密度呈正相关,提升立地条件、抚育改变林分结构能够促进个体生长,增加生物量的积累,改善岩溶区的生态环境。
- 王磊崔明刘玉国周梦玲武建宏周桃龙
- 关键词：岩溶区结构方程模型林分结构
- 滇西北与滇东南干热河谷植物群落物种多样性研究被引量：2
- 2022年
- 环境变迁下生物多样性格局形成及维持机制研究是生物多样性研究的核心科学问题之一.滇西北和滇东南两地曾在地质历史上具有相似森林植被,随着板块运移,两地出现明显环境区化,植被类型亦产生巨大变化,仅在两地干热河谷生长着相似外貌和类型的植物群落,而其物种组成和生物多样性格局有何异同尚不清晰.该研究分别在怒江和元江干热河谷设置100 km样带,每间隔4 km布设样地,对其植被进行群落学调查.通过计算两地不同生活型植物重要值、Alpha及Beta多样性指标,拟阐明起源相近、外貌相似的两地植被在环境变迁后群落物种组成及生物多样性的变化规律.结果表明:①滇西北干热河谷共调查到维管植物125种(51科104属),滇东南干热河谷共调查到114种维管植物(44科102属).滇西北乔木和灌木物种丰富度均略高于滇东南,草本反之.滇西北乔木多度极显著高于滇东南(P<0.01),灌木多度未出现显著性差异,草本多度滇东南显著高于滇西北(P<0.05).②从科水平分析,滇西北和滇东南乔木和草本优势科组成种类相似,但灌木优势科组成种类差异性较大.从种水平分析发现,两地乔木优势种种类差异较大,而灌木和草本组成相似.③滇西北植物群落Shannon-Wiener指数、Simpson指数均略低于滇东南,但无显著性差异,而Pielou指数显著低于滇东南(P<0.05).滇西北干热河谷植物群落中优势种单一,物种分布具有聚集性;滇东南植物群落物种分布较均匀,物种多样性丰富.④两地植物群落之间相异性系数较高,处于极不相似水平,群落间生境差异性较大,不同生活型植物Beta多样性差异极显著(P<0.001),其中以灌木物种组成的相异性最大.研究显示,起源相近、外貌相似的滇西北与滇东南干热河谷的植物群落物种组成存在明显差异,Alpha多样性差异不明显,Beta多样性存在显著性差异,环境变迁后区域环境差异�
- 赵紫晴柴勇崔明李贵祥和丽萍马赛宇刘玉国
- 关键词：干热河谷物种组成
- 贵州喀斯特山地5种森林群落的枯落物储量及水文作用被引量：36
- 2011年
- 在贵州省普定县喀斯特山地5种森林类型的4种小生境中进行枯落物储量和持水能力调查,研究枯落物持水过程和不同厚度(2,4,6,10cm4个梯度)枯落物抑制土壤蒸发的作用。结果表明:5种森林类型的枯落物层平均厚度变化在2.7～13.7cm,枯落物总储量在4.9～9.1t·hm-2。枯落物最大持水量范围为1.608～3.445kg·kg-1,其排序为圆果化香-异叶鼠李林>圆果化香-小果蔷薇林和圆果化香-槲栎林>圆果化香-云南鼠刺林>窄叶石栎-云南鼠刺林。不同森林类型枯落物吸水速率与浸水时间的关系为V=at-b;有枯落物覆盖的土壤蒸发速率远远小于无枯落物覆盖土壤,并随着枯落物厚度递增而递减。5种森林类型枯落物层的土壤蒸发抑制作用有显著差异,窄叶石栎-云南鼠刺林和圆果化香-异叶鼠李林较强,其次为圆果化香-小果蔷薇林,圆果化香-云南鼠刺林和圆果化香-槲栎林较弱。
- 刘玉国刘长成李国庆魏雅芬刘永刚郭柯
- 关键词：小生境枯落物储量持水能力
- 喀斯特断陷盆地区不同恢复阶段群落物种组成与多样性特征被引量：11
- 2020年
- 研究自然植被恢复过程中的物种组成、群落结构及生物多样性的变化,能够为人工促进植被恢复的树种选择与群落结构的优化配置提供重要依据。本研究以空间代替时间对喀斯特断陷盆地典型区云南省建水县不同天然植被(草丛、灌丛、乔木林)进行群落学调查,对不同恢复阶段的植物群落按乔木、灌木、草本进行分层,分析各恢复阶段植物群落的物种组成、水平和垂直结构、生物多样性。结果表明:在总面积为3200 m^2的12个样地中,共记录43科72属94种维管束植物,优势种以壳斗科(Fagaceae)、鼠李科(Rhamnaceae)、紫金牛科(Myrsinaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、木犀科(Oleaceae)等科的植物为主;在草丛→灌丛→乔木林的恢复过程中,群落物种组成中的科数、属数、种数逐渐增加,低矮和小径级植物个体数所占比例逐渐减少,但整体仍以低矮的小径级植物为主。草本植物的丰富度和Shannon指数在植被恢复的初期即草丛阶段最大,而均匀度指数则以灌丛阶段最大;木本植物的丰富度和Shannon指数随着植被的恢复逐渐增大,但均匀度指数随着植被的恢复逐渐下降;随着植被的恢复,草本层和乔木层的生态优势度逐渐增大,灌木层的生态优势度逐渐减小;草本植物由早期一年或多年生的喜阳、耐旱、耐贫瘠的草本向抗逆性强的多年生草本过渡,并逐渐向中性和阴性转变,其中刺芒野古草(Arundinella setosa)能够很好地适应该地区的环境;薄叶鼠李(Rhamnus leptophylla)、铁仔(Myrsine africana)、假虎刺(Carissa spinarum)、小石积(Osteomeles anthyllidifolia)等阳性树种为该地区植被恢复的先锋种,其早期的出现为其他植物的恢复创造条件,后期又逐渐被喜阴的植物替代,在植被恢复初期可利用这些物种;在植被恢复后期,壳斗科的铁橡栎(Quercus cocciferoides)成为建群种,可在灌丛阶段植被恢复时利用该物种,也可以选择使用该物
- 哈文秀肖桂英曹建华刘玉国刘玉国周金星
- 关键词：植被恢复断陷盆地群落特征
- 河南省淅川县岩溶区不同恢复年限天然次生林植物群落特征被引量：7
- 2020年
- 【目的】研究南水北调中线渠首岩溶区不同恢复年限天然次生林群落物种组成、生物多样性与结构特征,了解岩溶区植被现状,为区域植被保护与修复、生物多样性保护和石漠化综合治理与评估提供科学依据。【方法】采用"空间代替时间"的研究方法,以河南省淅川县岩溶区6种林龄(20、28、35、40、53、70 a)天然次生林为研究对象,按照森林群落调查方法调查乔木层、灌木层及草本层,计算群落物种重要值、多样性指数、群落结构和群落相似系数。【结果】在18个固定样地10 800 m^2区域内,共调查到维管束植物63种,隶属40科58属;随着恢复年限增加,物种丰富度不断增加,增加的物种多为单科单属单种。各个层物种多样性指数随着恢复年限增加表现出不同的特点,但总体表现为缓慢上升;乔木层Shannon多样性指数、Simpson多样性指数及Pielou均匀度指数均以P5样地(恢复时间53 a)最大,P1样地(恢复时间20 a)最小;灌木层和草本层的Shannon多样性指数、Simpson多样性指数缓慢上升。Jaccard相似性系数结果表明:不同恢复年限的样地间为极不相似水平,物种组成差异性较高;除密度外,群落平均高度、盖度、胸径等结构在恢复20和70 a以上存在显著差异(P<0.05),其余恢复年限样地之间差异不显著。【结论】相对于西南岩溶区,南水北调中线渠首岩溶区物种丰富度较低,群落均以栓皮栎Quercus variflora为建群种,单科单属单种居多,群落间差异性较大,岩溶区植被恢复后期植被生长缓慢,树高和胸径主要集中在Ⅱ和Ⅲ级。图2表5参34。
- 王磊崔明周梦玲赵晓东闫伟鹏武建宏刘玉国
- 关键词：森林生态学岩溶天然次生林群落相似性
- 黔中喀斯特山区植物功能性状的变异与关联被引量：28
- 2011年
- 认识植物功能性状随演替进展的变化规律和不同性状之间的关系,有助于从功能生态学的角度来理解群落演替。该文调查了位于贵州省中部的普定县喀斯特山区26个样方的物种组成,这些样方分别处于灌丛、落叶阔叶林、落叶常绿混交林3个演替阶段;测量了分布于该区域的82种木本植物的3个功能性状值(叶面积、比叶面积、最大高度);根据物种在样方中的多度加权计算得到26个样方的性状平均值,在此基础上分析了随演替进展植物功能性状在群落水平上的变异格局和不同性状之间的相关性;采用性状梯度分析法分析了各阶段优势物种的功能性状在群落间(β组分)和群落内(α组分)的变异格局及相关性。结果表明:1)沿灌丛→落叶阔叶林→落叶常绿混交林这一演替顺序,群落平均叶面积和平均高度逐渐增加,而群落平均比叶面积则逐渐变小;2)就群落平均性状值而言,叶面积与最大高度呈较强的正相关关系,最大高度与比叶面积、叶面积与比叶面积均呈较强的负相关关系;3)物种功能性状的α组分之间没有显著的相关关系,而β组分之间相关性显著。这说明:随演替的进展,群落优势物种对环境的适应策略由高速生长转向提高资源利用效率,而同一群落内共存的物种采取不同的性状组合来适应共同的群落环境。
- 习新强赵玉杰刘玉国王欣高贤明
- 关键词：叶面积比叶面积
- 喀斯特断陷盆地不同植被恢复模式土壤水分动态变化被引量：12
- 2018年
- [目的]以喀斯特断陷盆地小流域中典型植被恢复模式,即桉树(Eucalyptus maideni)林、冲天柏(Cupressus duclouxiana)林、马尾松(Pinus massoniana)林以及天然次生灌丛、高盖度车桑子(Dodonaea viscosa)灌丛和低盖度车桑子灌丛为研究对象,探究断陷盆地不同植被恢复模式土壤水分时空变异规律,为该地区植被生态恢复工作提供参考。[方法]利用自动气象观测系统和土壤水分传感器同步监测2016年5月—2017年4月期间小流域降雨量与各林地土壤水分,采用变异系数与克里金插值分析方法,对6种植被恢复模式林地的土壤水分时空异质性以及持续干旱条件下土壤水分衰减特征进行研究。[结果]表明:(1)同一植被类型不同土层雨季和旱季土壤体积含水量垂直变化趋势相同,且雨季土壤水分含量显著高于旱季(P<0.05),均为中等变异(Cv:12.88%28.66%)。(2)同一乔木林雨季和旱季的土壤活跃层与次活跃层垂直分布不同,但同一灌丛雨季和旱季分布相同。(3)6种植被恢复模式土壤体积含水量均在降雨量较充足的8—9月达到最大值,其变化范围介于26.25%44.08%之间,在降雨量明显不足的3—4月达到最小值,土壤体积含水量介于9.48%17.47%之间。(4)3种乔木林0 30 cm土层、3种灌丛0 10 cm土层充分降雨后约10 d土壤水分恢复为降雨前1 d水平,低盖度和高盖度车桑子灌丛10 30 cm土层土壤水分降雨后15 d恢复为降雨前1 d水平,并且接近植物萎蔫系数。[结论]不同植被恢复模式间雨季、旱季和月均土壤体积含水量均表现为桉树林>天然次生灌丛>冲天柏林>马尾松林>高盖度车桑子灌丛>低盖度车桑子灌丛。喀斯特断陷盆地季节性干旱和临时性干旱问题严峻,乔木林和灌丛经充足降雨,达到田间持水量后,在连续放晴天气下林地土壤水分可供植物10 15 d的消耗。
- 孙永磊周金星庞丹波刘玉国肖桂英张清
- 关键词：断陷盆地土壤水分
- 贵州省普定县不同植被演替阶段的物种组成与群落结构特征被引量：45
- 2011年
- 通过对贵州省普定县喀斯特地区不同植被演替阶段群落的调查,研究了植被演替过程中群落物种组成和群落结构的变化。结果表明,该地区的植被主要处于5个演替阶段,即次生乔木林、乔灌过渡林、藤刺灌丛、稀灌草丛以及火烧干扰后的蕨类植物群落。本次调查共记录到植物365种,隶属89科218属。其中,蕨类植物31种,隶属14科23属;种子植物334种,隶属75科195属。物种分布较多的科主要有蔷薇科、菊科、禾本科、百合科、忍冬科、唇形科、莎草科、樟科、葡萄科和水龙骨科。随着正向演替的推进,物种丰富度增加,群落结构趋于复杂化。藤刺灌丛与乔灌过渡林群落层次不明显,次生乔木林分层明显。从藤刺灌丛向次生乔木林演替的过程中,小径级个体所占比例明显降低,高于1.3 m植物的总密度、乔木密度和藤本密度都先升高后降低,而灌木密度呈逐渐降低的趋势。对喀斯特地区植被的恢复提出了参考措施。
- 刘玉国刘长成魏雅芬刘永刚郭柯
- 关键词：群落结构物种组成演替植被恢复
- 中国喀斯特植被分类系统被引量：9
- 2021年
- 我国喀斯特地貌分布广泛,是全球喀斯特集中分布区面积最大且岩溶发育最强烈的典型区域。喀斯特植被物种组成独特,生物多样性丰富,群落结构复杂,植被类型极其丰富。该文对已发表的喀斯特植被类型和近期的调查资料进行系统整理,依据《中国植被志》的分类原则,在群系尺度上编制了中国喀斯特植被分类系统,包括3个植被型组、13个植被型和554个群系。探讨了喀斯特植被的分类系统与原有分类系统的衔接,并依据相关资料,对喀斯特生境专性群系进行了识别和判定,以期为喀斯特区域的石漠化治理、植被修复提供科学参考。
- 刘长成王斌郭柯李先琨侯满福刘玉国
- 关键词：喀斯特植被植被类型植被分类系统群系
- 四种不同生活型植物幼苗对喀斯特生境干旱的生理生态适应性被引量：79
- 2011年
- 喀斯特石漠化是我国西南喀斯特地区最严重的生态环境问题,生境干旱是限制该地区植物生长的主要因素之一,掌握喀斯特植被不同演替阶段不同生活型植物对干旱胁迫的适应策略有助于提高植被恢复的成功率。通过人工模拟4种干旱强度,测定叶片水势、气体交换、叶绿素荧光、光合色素含量、渗透调节物质浓度、抗氧化酶活性以及生物量,研究了喀斯特地区4种不同生活型植物幼苗对干旱胁迫的适应策略。这4种植物为常绿灌木火棘(Pyracantha fortuneana)、落叶灌木小果蔷薇(Rosa cymosa)、常绿乔木猴樟(Cinnamomum bodinieri)和落叶乔木圆果化香树(Platycarya longipes)。结果表明:随着干旱程度的加深,4种植物幼苗的叶片水势、光合能力、叶绿素含量、生物量增长、叶重比(LMR)、叶面积比(LAR)和比叶面积(SLA)逐渐下降,而热耗散(NPQ)、类胡萝卜素与叶绿素含量比值、丙二醛含量和根重比(RMR)逐渐上升;圆果化香树和猴樟的水分利用效率(An/gs)、渗透调节物质浓度和抗氧化酶活性呈先升高后降低的趋势,而火棘和小果蔷薇的An/gs、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性呈上升趋势。严重干旱下,火棘和小果蔷薇幼苗的叶片水势和叶绿素含量下降较少,具有较高的光合能力和生物量增长,这主要是由于它们具有较低的SLA和LAR、较高的NPQ和An/gs以及较高的渗透调节能力和抗氧化保护能力。中度干旱下,猴樟幼苗叶片水势下降很少,LMR和LAR也较高,脯氨酸含量和抗氧化酶活性非常高。但在严重干旱下,其叶片水势、LMR、LAR和生物量增长大幅度下降,最大光化学效率和光合速率也非常低,渗透调节能力与抗氧化酶活性大幅度下降至正常水平以下。水分好的条件下,圆果化香树幼苗具有较高的RMR以吸收充足的水分,具有较高的LAR和叶绿素含量,保证了生物量的大量积累。然而,干旱胁迫致使其生物�
- 刘长成刘玉国郭柯
- 关键词：抗氧化酶生活型石灰岩水分亏缺
