水土保持通报论文模板

第35卷第5期水土保持通报Vol.35,No.52015年10月BulletinofSoilandWaterConservationOct.，2015收稿日期:2014-06-20修回日期:2014-08-14资助项目:国家自然科学资助项目“不同生境下城市绿化树种VOCs排放影响机制及估算模型研究”(31370700)第一作者:杨佳楠(1990—),女(汉族),河北省迁安市人,硕士研究生,主要从事环境生态学研究｡E-mail:[e-mail]｡通信作者:李洪远(1963—),男(汉族),天津市武清人,博士,教授,博士生导师,从事恢复生态学研究｡E-mail:[e-mail]｡城市绿地中硬质铺装对臭椿天然更新的影响杨佳楠1,李兰兰1,李馨1,李洪远1,祁永2,3,王彬彬2,3(1.南开大学环境科学与工程学院,天津300071；2.天津绿茵景观工程有限公司,天津300384；3.天津市景观生态修复企业重点实验室,天津300384)摘要：[目的]调查研究天津市南开大学校园绿地内臭椿(Ailanthusaltissima)的天然更新状况，为城市自然林营造和管理提供科学依据。[方法]采用样方法进行调查，研究了臭椿更新苗数量特征、地径级和高度级的分布特征，用方差均值比率(Cx)、丛生指标(I)、负二项参数(K)、平均拥挤度指数(m*)、聚块性指数(C)和格局指数(I)6种聚集强度指数分析臭椿更新苗的空间分布格局。[结果]（1）城市绿地内臭椿存在天然更新现象，其更新苗地径级频率高峰出现在2～3mm地径级，且随着地径级的增大和减小，更新苗数量减少。更新苗高度级频率分布呈“间歇”型，个体频率高峰出现在低高度级上，主要集中在2～4cm高度级内。（2）城市绿地内臭椿更新苗的空间分布表现为集群分布，其Cx，K，m*、C，I，I分别为2.24，1.26，2.81，1.79，1.24，1.79。[结论]硬质铺装影响臭椿天然更新的距离特征及更新苗的空间分布。关键词:天然更新;硬质铺装;臭椿;城市绿地文献标识码：A文章编号：中图分类号：Q948EffectsofRigidPavementonNaturalRegenerationofAilanthusAltissimainUrbanGreenlandYANGJianan1,LILanlan1,LIXin1,LIHongyuan1,QIYong2,WANGBinbin3(1.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,NankaiUniversity,Tianjin300071,China;2.GreeneryLandscapsEngineeringCo.Ltd.Tianjin,Tianjin300384,China;3.Tianjinenterprisekeylaboratoryoflandscapeecologicalrestoration,Tianjin300384,China)Abstract：[Objective]ThenaturalregenerationofAilanthusaltissimainNankaiuniversitywereinvestigated，toprovidethescientificbasisforUrbannaturalforestconstructionandmanagement.[Methods]Weusedthequadratsamplingmethodtoinvestigatethequantity，grounddiameterandheightofA.altissimainNankaiUniversity.Thegatherintensityindexesincludinglocalvariancetomeanratio(Cx)，indexofclumping(I)，negativebinomialparameter(K)，meancrowdeddegree(m*)，patchinessindex(C)andpatternsindex(I)wereusedtoanalyzethespatialdistributionpatternofnaturalregenerationseedlinginA.altissima.[Results](1)A.altissimaregeneratednaturallyinUrbangreenland.Thepeakregenerationoccurredatseedlingswithgrounddiameterof2to3mm.Theheightlevel-frequencydistributionofseedlingsshoweda“intermittence”type,whichwasmainlydistributedattheheightof2to4cm.(2)ThevalueofCx,K,m*,C,I,Iwas2.24,1.26,2.81,1.79,1.24and1.79,respectively.[Conclusion]Rigidpavementinfluencesthedistanceofnaturalregenerationandthespatialdistributionofseedlings.Keywords:naturalregeneration;rigidpavement;Ailanthusaltissima;urbangreenland随着城市化进程的加快，城市生态环境问题变得更加突出，人们对城市生存空间的环境质量日益关注和重视，发展城市森林已经成为当今城市生态建设的一个潮流[1]。城市森林的建设与规划都提倡师法自然[2]，近自然林的营造被大力倡导[3]。近自然林是以原生的地带性森林为参照而培育和经营的，主要由地带性乡土树种组成的多种树种混交，并逐步向多层次、异龄结构发展的森林。其既具有集约经营的人工林生长迅速的特点，又具有天然林稳定、持续发挥多种效益的特征。近自然林的更新以天然更新与人工促进更新相结合，必要时辅以人工更新[4]。充分依靠自然的力量来恢复森林生态环境的天然更新，不仅能够培育出高生物多样性和高生态质量的合乎自然规律的森林，而且其育林成本仅为人工更新造林成本的1/4，第35卷第5期水土保持通报Vol.35,No.52015年10月BulletinofSoilandWaterConservationOct.，2015是一种低投入高产出的森林培育方式[5]。正因如此，天然更新方式更适合现代森林的可持续性经营原则和生物多样性保护原则，近些年来有关森林天然更新的研究在国内外都受到广泛关注[6]。目前国内外对于天然更新的研究主要是从森林更新过程中的某一个或几个阶段入手，分析光照、温度、养分和水分等生态因子对天然更新的影响；或者从林窗、火烧、动物等干扰对天然更新的影响的角度来揭示植被天然更新的机制[7]。近些年也出现了一些关于土壤种子库[8]、林窗[9-10]、病虫害和动物取食[11]、种群格局[12]、空间异质性[13]等与森林更新相关的研究，并取得了很大的进展。但是关于城市环境下树种天然更新的研究却鲜见报道，近自然林要求以天然更新与人工促进更新相结合的更新方式。因此，研究城市绿地中树种的天然更新，调查并掌握其更新数量、空间分布等特征以及环境因子对更新的影响，总结它们的天然更新规律，评价其天然更新程度并指出更新潜力和存在的问题，对近自然林的培育和经营意义重大。城市绿地中树种的天然更新会受到更多的人为干扰，与自然环境有着很大差别，硬质铺装便是其中一种人为干扰因素。臭椿是一种生长较快、适应性强的落叶树种，不仅广泛应用于西北、华北地区的绿化造林，在天津城市绿地中应用频率也非常高[14]。本文针对城市绿地中硬质铺装(包括建筑)条件下臭椿天然更新的特征进行研究，以期探讨城市绿化树种自然更新的特点，为城市自然林营造和管理提供科学依据。1材料与方法1.1样地概况天津位于华北平原的东北部、海河流域下游。该区的主要气候特征是：春季多风，干旱少雨；夏季炎热，雨水集中；秋季气爽，冷暖适中；冬季寒冷，干燥少雪；年平均降水量为520～660mm；日照时间较长，年日照时数为2500～2900h；年平均气温在11.4～12.9℃，市区平均气温最高为12.9℃。调查地点设在天津南开大学第一主教学楼小礼堂旁的绿地，所调查的样地面积为199m2。选择样地内的三株臭椿作为母树，按自东向西的顺序分别编号臭椿-1，臭椿-2和臭椿-3，胸径分别为123.9，119.8和94.2cm。样地内无其它乔木和灌木。草本层平均盖度约为35%，草本植物种类较多，有灰菜(Chenopodiumalbum)、抱茎小苦荬(Ixeridiumsonchifolium)、泥胡菜(Hemisteptialyrata)、车前(Plantagoasiatica)和地锦草(Euphorbiahumifusa)等，但个体数不多。样地南侧为高度约20m的楼房，样地北侧为水泥道路。1.2研究方法1.2.1样方调查调查采用样方法，将样地分成199个1m×1m的样方，调查并记录每个样方内更新苗的年龄、地径、高度、距母树的距离以及坐标方位，随机选择其中100株更新苗，用刨根的方式判断其繁殖方式，即种子繁殖或根蘖繁殖，同时测量并记录对应样地内母树的胸径和高度。1.2.2数据处理用Excel对更新苗按地径级和高度级进行频率统计，并用SPSS进行相关分析，同时做样地内臭椿更新苗的空间分布图和更新苗数量与母树距离的关系图。空间分布格局指生物个体与环境相互作用中所形成的生境内个体的空间配置。应用方差均值比率法(Cx)、负二项参数(K)、平均拥挤度指数、聚块性指数(C)、丛生指数(I)、、格局指数(I)这6种集群强度指数对样地内臭椿更新苗的空间分布格局进行判定和拟合[15-18]，主要计算公式如下：2xCxS（1）式中：Cx——方差均值比率（1xC指种群分布为随机分布；1xC为均匀分布；1xC为集群分布）；2S——样本方差；X——样本均值(个体数的平均值)。可用t测验来检验实测值与理论值差异的显著度：22/1SxtN（2）式中：N——自由度，在0.05P水平——差异不显著；0.05P，则符合随机分布；否则为集群分布。22KxxS（3）式中：K——负二项参数，K值与种群密度无关，K值愈小，集群度愈大。如果K值趋于无穷大(一般为8以上)，则接近随机分布。2*()1iiXmX（4）式中：ｍ*——平均拥挤度指数，iX为第i个样本的个体数。因22(X)iiSXXX，第35卷第5期水土保持通报Vol.35,No.52015年10月BulletinofSoilandWaterConservationOct.，2015所以2*1SmXX（5）聚块性指数(C)为平均拥挤度指数与平均个体数之比，即*mCX（6）若1C，——随机分布；1C，——均匀分布；1C，则——集群分布。21SIX（7）式中：I——丛生指标，当0I时，随机分布；0I时，集群分布；0I时，均匀分布。22()()iiiiXXInXX（8）式中：n为样本数；I——格局指数；I=1为随机分布；I＜1，均匀分布；I＞1，为集群分布。可用2检验来检验实测值与理论值差异的显著度，公式如下：2(1)iiIXnX（9）当220.05时，差异不显著；220.05时，符合Poisson分布(随机分布)；否则为集群分布。2结果与分析2.1臭椿更新苗基本特征2.1.1样地内臭椿的更新方式通过实地调查，统计出样地内共有更新苗302株，更新苗密度为1.56株/m2，可见在城市绿地中臭椿具有很大的更新潜力。经过对100株随机选择的幼苗刨根后，发现其中仅有7株为萌蘖苗，其余93株均为种子实生苗，样地内萌蘖苗与实生苗的比例约为1∶13，说明样地内臭椿更新