林分密度(單位面積林地上的立木數(shù)量)是影響林木生長(zhǎng)和林下植物多樣性的重要因子。為確定人工造林的最佳林分密度,以實(shí)現(xiàn)獲得優(yōu)質(zhì)林木同時(shí)保護(hù)生物多樣性,科研人員在不同林分密度的人工白樺林中設(shè)置若干標(biāo)準(zhǔn)地(20m×20m),調(diào)查并統(tǒng)計(jì)白樺胸徑及林下植物多樣性,結(jié)果如表。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
林分密度/株?hm-2 |
白樺平均胸徑/cm |
草本數(shù)/種 |
灌木數(shù)/種 |
800 |
11.1 |
15 |
11 |
1000 |
10.9 |
19 |
13 |
1200 |
10.8 |
28 |
17 |
1400 |
10.2 |
14 |
15 |
1600 |
9.8 |
12 |
13 |
(1)研究中,調(diào)查林下植物多樣性常用的方法是
樣方法
樣方法
,不同林分密度下的植物種類存在差異,體現(xiàn)了群落的
水平
水平
結(jié)構(gòu)。
(2)隨林分密度的增大,白樺對(duì)
陽(yáng)光、養(yǎng)分(無(wú)機(jī)鹽、CO2)等
陽(yáng)光、養(yǎng)分(無(wú)機(jī)鹽、CO2)等
的競(jìng)爭(zhēng)加劇,影響自身生長(zhǎng),導(dǎo)致平均胸徑減小。研究表明,人工造林時(shí)較為理想的林分密度是
1200株hm-2
1200株hm-2
。
(3)人工林在維持全球碳平衡中發(fā)揮著重要作用。為揭示林分密度對(duì)人工林碳匯(Carbonsink,是指通過(guò)植樹造林、植被恢復(fù)等措施,吸收大氣中的CO
2,從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制)功能的影響和可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供科學(xué)依據(jù),科研人員測(cè)定了不同林分密度下植被及土壤中的碳儲(chǔ)量,結(jié)果如圖。
①在人工林中碳主要以
CO2
CO2
形式在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán),植被中碳的去向有
呼吸作用散失、流向消費(fèi)者和分解者
呼吸作用散失、流向消費(fèi)者和分解者
。
②與林分密度為800株?hm
-2相比,1000株?hm
-2、1600株?hm
-2時(shí),土壤碳儲(chǔ)量均較低,兩者原因不完全相同,前者主要是
土壤微生物分解能力增強(qiáng),有機(jī)物分解速度快
土壤微生物分解能力增強(qiáng),有機(jī)物分解速度快
,后者主要是
密度過(guò)大凈光合效率下降,植被碳儲(chǔ)量降低,輸入土壤的有機(jī)碳減少
密度過(guò)大凈光合效率下降,植被碳儲(chǔ)量降低,輸入土壤的有機(jī)碳減少
。
③研究表明,適宜的林分密度能較好地實(shí)現(xiàn)土壤對(duì)碳的固存,從全球碳平衡的角度分析其主要意義是
降低大氣中CO2濃度,緩解溫室效應(yīng)
降低大氣中CO2濃度,緩解溫室效應(yīng)
,這體現(xiàn)了生物多樣性的
間接
間接
價(jià)值。