地被物调控对川西亚高山次生林枯落物持水性能的影响

为弄清地被物调控对次生林地水源涵养能力的影响,对阿坝州米亚罗林区3个退化程度(轻度、中度、重度)的岷江冷杉次生林分别进行了7个地被物调控处理,其中移出3个梯度(10%-C1、30%-C2、50%-C3)、输入3个梯度(10%-R1、30%-R2、50%-R3)、对照-CK,监测其枯落物持水性能的变化,结果显示:次生林的枯落物蓄积量受林分密度和林分结构以及分解速率影响,表现为中度退化>重度退化>轻度退化,枯落物最大持水量与蓄积量呈正相关,也表现为中度退化>重度退化>轻度退化,且中度退化次生林枯落物最大持水量比重度退化次生林高出50.45%,比轻度退化次生林高出57.42%。地被物调控后不同次生林蓄积量、最大持水量和有效拦蓄量均是R2处理(移入30%)最高,其中轻度退化次生林R2的最大持水量比CK(对照)高出35.48%;中度退化次生林R2的最大持水量比CK高出312.24%;重度退化次生林R2的最大持水量比CK高出47.93%。不同次生林最大持水率与最大持水量、蓄积量没有相关性,其中中度退化次生林R3的最大持水率(移入30%)最高,比CK高71.66%。从监测数据来看,R2处理能较快地对提升枯落物持水性能作出响应,且在中度退化次生林的效果最好。

珍稀濒危植物岷江柏古树种子形态及萌发特性

岷江柏(Cupressus chengiana)是中国珍稀濒危种、国家Ⅱ级重点保护野生植物、川甘特有种。岷江柏古树蕴藏多种基因,是宝贵的遗传种质材料。以阿坝州理县4株岷江柏古树(350—1200年生)种子为试材,以金川岷江柏(20年生)种子为对照,通过研究岷江柏古树种子形态特征及其萌发特性,揭示其种子的萌发特性。结果表明:岷江柏古树平均种子长3.83 mm,宽3.20 mm,厚1.29 mm,单粒球果中平均种子数42.42粒。与对照相比,种子百粒重、生活力、发芽率均显著下降,仅为0.25 g、28.27%、14.59%;始发芽时间、发芽周期(13.75 d、35 d)显著增加,表现出明显的生理功能衰退。1200年生古树始发芽时间显著低于其他古树,不同古树间发芽率、发芽势、发芽指数无显著差异。古树种子较适宜的发芽温度为20℃,发芽率、发芽势、发芽指数分别为14.59%、5.42%、0.29,平均始发芽时间13.46 d。

温度对不同种源地岷江柏种子发芽的影响

为了探求岷江柏种子的适宜发芽温度,选择四川省岷江流域(理县、汶川、茂县)、大渡河流域(马尔康、小金、金川、丹巴、康定)及甘肃省的白龙江流域(武都、舟曲、文县)的优良种源进行育苗试验,设4个恒温梯度(10℃、15℃、20℃、25℃),分别测定岷江柏种子的发芽率、发芽势、发芽指数,并进行统计分析,研究温度对11个种源地岷江柏种子发芽的影响。结果表明:岷江柏种子的适宜发芽温度不是固定的,而是随种源地环境变化而变化。其中,马尔康的适宜发芽温度为10℃,金川为15℃,理县、丹巴、康定为20℃,茂县、武都、舟曲3地为25℃。相关分析表明海拔越高,种源地的降雨量越多,种子的适宜发芽温度越低。不同种源地岷江柏种子的发芽能力存在显著差异,综合来看,马尔康的岷江柏种子发芽情况极显著(P<0.01)优于其他地区,其次为金川、理县和舟曲,上述4个地区可作为岷江柏优良种子的采集地。

密度调控对川西亚高山云杉人工林生物量和生物多样性的影响

以不同密度调控(4 950株·hm^(-2)、1 800株·hm^(-2)、1 160株·hm^(-2))下的云杉人工林为研究对象,通过典型抽样法和模型模拟法获取和分析了不同密度云杉人工林林分的生物量,乔木各器官生物量,乔、灌、草生物多样性等指标,研究了密度调控对川西亚高山云杉人工林生物量、生物多样性的影响。结果表明,密度调控不但提高了川西亚高山云杉人工林的林木生物量,还提高了其以乔木生物量为主的林分生物量。1 160株·hm^(-2)的密度水平较另外2种密度更能提高云杉人工林的林分生物量。同时,密度调控提高了干生物量的分配比例。此外,密度调控还显著地提高了林下灌草的生物多样性。

中国天然次生林研究动态及其进展

次生林是天然林采伐后形成的主要森林类型,在林分结构与物种组成、林木生长与生产力、林分环境与生态功能等诸多方面与原始林和人工林有着显著差异。因此,研究次生林生态系统健康诊断、类型分类与评价指标,群落结构与生态功能以及土壤生态过程等,对我国生物多样性保护、生态安全、生态屏障构建和生态文明建设等具有重要意义。本文在广泛收集整理国内外有关次生林研究最新文献基础上,探讨了次生林诊断、类型分类与评价方法,群落结构与生态功能,以及森林恢复过程对次生林的影响等,阐明次生林研究中所关注的基础科学问题,并提出了次生林未来研究方向,为我国次生林多目标经营、生态系统管理和天然林保护与修复等提供科学依据。

修枝对川西亚高山不同林龄云杉人工林生物多样性的短期影响研究

以不同修枝强度(自地面向上1 m修枝,2 m修枝和不修枝)对20 a、30 a和40 a林龄云杉人工林林下灌草为研究对象,通过典型抽样法和收获法获取和分析了不同修枝强度影响下各林龄云杉人工林林下灌草的生物量和生物多样性指标,分析了修枝对川西亚高山云杉人工林林下灌草生物量和生物多样性的影响。结果表明,修枝在短期(1 a)内对林下灌草会产生一定的影响,与生物量相比,林下灌草生物多样性的反应更为敏感,即修枝促进了20 a生、30 a生人工云杉林林下灌木的Shannon-Weiner指数,30 a生云杉人工林的Simpson指数也显著增加。相比之下,1 m修枝对林下灌木多样性的促进作用更强。

四川花楸属野生种质资源的分布状况及应用分析

结合文献记载和标本记录,对花楸属植物在四川部分地区的种质资源进行了调查,共发现12种花楸的野外分布,其中有4个四川特有种和3个新记录种。部分种类分布海拔范围较广、生境类型多样,具有适应多种不同环境条件的内在潜力,为今后进一步开展花楸属植物选种育种和开发应用提供了可能性。

西南地区森林生态安全屏障构建途径与对策

西南林区是我国第二大林区,也是我国25个生物多样性关键地区和全球生物多样性保护的热点地区之一,还是我国重要的水源涵养地和物种基因库,构建西南地区生态安全屏障,可为我国西南地区长江经济带发展战略、生态保护与修复等国家战略推进提供生态安全保障。本文论述了西南林区森林生态系统的特殊性和重要生态地位,综合分析了西南地区森林资源质量、水土流失、土地沙化、自然灾害等方面的现状与存在问题。从西南林区生态保护与修复建设目标、碳达峰碳中和任务和绿色低碳生产生活战略、防灾减灾能力与社会经济可持续发展、人民日益增长的物质与文化生活等方面,论述了建设生态安全屏障的必要性。从防护林体系科学合理的规划和总体布局、现有林保护与修复、低效林结构调整与功能提升、干热干旱河谷区植被恢复与重建等方面,提出了构建西南林区生态安全屏障的途径和生态对策,为西南地区森林生态系统多功能经营、生态系统管理、天然林保护与修复、生态安全屏障建设等提供参考。

人为干扰对中国次生林的影响:Ⅰ.林木生长、更新与群落结构

天然次生林是天然林采伐后形成的主要森林类型,在林分物种组成与结构、林木生长与生产力、林分环境与生态功能等诸多方面与原始林和人工林有着显著差异。因此,研究人为干扰对次生林群落物种组成、林木生长、更新以及群落结构等的影响,对我国生物多样性保护、生态安全、生态屏障构建和生态文明建设等具有重要意义。本文在广泛收集整理国内外有关次生林研究最新文献基础上,探讨人为干扰对天然次生林群落林木生长、物种组成、群落结构等的影响,阐明人为干扰在改善和提升天然次生林质量的积极作用,并提出了人为干扰对天然次生林演替进程影响的未来研究方向,为我国天然次生林保护与修复、生态系统管理与多目标经营等提供科学依据。

乐至县森林资源现状分析与对策

以乐至县2016年森林资源规划设计调查为依托,阐释了乐至县森林资源的现状、特点。针对当前森林资源中存在或可能发生的问题,提出了加强森林管护、实施林业综合开发,强化森林防护能力和提高信息化建设水平等科学管理的对策措施,旨在为乐至县森林资源高质量发展提供参考依据。

旅游踩踏对鸡冠山森林公园土壤微生物数量及酶活性的影响

以四川省崇州市鸡冠山森林公园内不同海拔、不同试验区土壤中的微生物和土壤酶为研究对象,探讨旅游踩踏对鸡冠山森林公园内土壤微生物及土壤酶的影响。结果表明,游客旅游踩踏行为随海拔的升高而减少,土壤微生物中细菌、真菌、放线菌的数量大致呈增加趋势;与之相反,病原指示菌大肠杆菌的数量呈递减趋势。在同一海拔下,游客旅游踩踏行为从无人区、缓冲区至密集区逐渐增加,土壤微生物中细菌、真菌、放线菌的多样性下降,导致数量逐渐减少,病原指示菌大肠杆菌却逐渐增加。由于土壤酶与土壤微生物活动密切相关,研究区土壤中过氧化氢酶、纤维素酶、蔗糖酶、淀粉酶的活性与海拔和试验区表现出明显的相关性。人为活动的增加可影响环境中的微生物数量与土壤酶活性,还可为环境带来病原菌。有必要进一步规范和规划游客活动过程,减少旅游活动对环境特别是微生态环境的影响,实现真正意义的生态旅游。

岷江上游干旱河谷岷江柏的光合与水分生理特征干湿季对比研究

岷江柏(Cupressus chengiana)是干旱河谷地区的重要生态恢复物种,为探讨岷江柏对干旱河谷环境的适应策略,以生长于岷江上游干旱河谷自然生境中的岷江柏为研究对象,研究分析了其在湿季(7月)和干季(11月)的水分生理特征和光合生理特征。结果表明:(1)水分生理方面,相较于湿季,干季岷江柏的脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、过氧化物酶(POD)显著增加(P<0.05),比叶重(LMA)、黎明水势(Ψ_(pl))、正午水势(Ψ_(ml))则显著下降(P<0.05);(2)光合生理方面,相较于湿季,岷江柏在干季的气孔导度(G)、蒸腾速率(T)、饱和光下最大净光合速率(P_(n max))、初始羧化效率(CE)、光合能力(A_(max))、CO_(2)补偿点(Γ)、光呼吸速率(R_(p))、最大羧化速率(V)、最大电子传递速率(J)、磷酸丙糖利用率(TPU)、J_(max)/V_(max)、光能捕获效率(F′/F′)、PSII实际光化学效率(Ф_(PSII))、光化学猝灭系数(qP)、电子传递效率(ETR)均显著下降(P<0.05),而暗呼吸速率(R_(p))、水分利用效率(WUE)、非光化学猝灭系数(NPQ)则显著上升(P<0.05)。干季,岷江柏采取增加水分获取能力并降低水分散失的水分利用策略、增加光合产物消耗策略、增加热耗散的光合器官保护策略等,以适应干季干旱、低温等环境胁迫,进而表现出较强的环境适应性。

金沙江干热河谷新银合欢(Leucaena leucocephala)的光合与荧光特征干湿季对比研究

为了研究引进树种对干热河谷环境的适应性,以生长于干热河谷野外环境中的新银合欢(Leucaena leucocephala)为研究对象,研究分析了其在湿季(7月)和干季(11月)的光合生理特征和叶绿素荧光特征。结果表明:(1)在Pn-Ci响应曲线中,当Ci<150μmol/mol,干季的净光合速率(Net photosynthetic rate,Pn)高于湿季,而当Ci>150μmol/mol,干季的Pn低于湿季;(2)相较于湿季,干季的初始羧化效率(Initial carboxylation efficiency,CE)、光合能力(Photosynthetic capacity,Amax)、CO2补偿点(CO2 compensation point,Γ)、光呼吸速率(Photorespiration rate,Rp)、最大羧化速率(Maximum carboxylation rate,Vcmax)、最大电子传递速率(Maximum electron transport rate,Jmax)、磷酸丙糖利用率(Triose phosphates utilization rate,TPU)、Jmax/Vcmax、气孔限制值(Stomatal limitation,Ls)和叶片饱和水汽压差(Vapor pressure deficit,VPD)均显著下降(P<0.05),而暗呼吸速率(Dark respiration rate,Rd)、胞间CO2浓度(Intercellular CO2 concentration,Ci)、气孔导度(Stomatal conductance,Gs)、蒸腾速率(Transpiration rate,Tr)、饱和光下最大净光合速率(Light-saturated net photosynthetic rate,Pnmax)和水分利用效率(Water use efficiency,WUE)则显著上升(P<0.05);(3)干季的PSII实际光化学效率(Actual photochemical efficiency of PSII,ФPSII),光化学猝灭系数(Photochemical fluorescence quenching,qP),电子传递效率(Electron transport rate,ETR)较湿季出现显著下降(P<0.05),非光化学猝灭系数(Non-photochemical fluorescence quenching,NPQ)显著增加(P<0.05);(4)叶绿素荧光参数的ФPSII、NPQ、ETR与各光合生理指标相关性较强。在干热河谷地区,气孔限制是影响新银合欢湿季光合速率的主要因素;而非气孔限制是影响其干季光合速率的主要因素。

施氮对干旱河谷岷江柏(Cupressus chengiana)幼苗光合生理特征的影响

【目的】氮素是植物生长发育的重要元素之一。氮添加对植物生理特征影响研究一直是生理生态学研究的重要内容,尤其是在干旱地区。【方法】以2年生岷江柏(Cupressus chengiana)幼苗为研究对象,通过盆栽试验法研究不同程度施氮(N0:不施氮肥,N1:含氮0.75 mg·cm^-3,N2:含氮1.50 mg·cm^-3,N3:含氮2.25 mg·cm^-3)对岷江柏幼苗光合生理特征的影响,探讨岷江柏幼苗的养分、光合生理特征随施氮梯度的响应规律。【结果】施氮能显著提高岷江柏幼苗根茎氮含量和叶片氮磷比,降低叶片磷含量;净光合速率(A)和蒸腾速率(T)均随着施氮量的增加呈现先增加后减少的趋势;PSII实际光化学效率(ΦPSII)、电子传递效率(ETR)则随施氮量的增加而逐渐升高。【结论】对干旱地区岷江柏而言,适量施氮(最大不超过0.75 mg·cm^-3)可以促进其生长,随着施氮量的增加,植物抗旱能力升高,并以降低光合生长为代价。

桤木优良无性系苗期的初步选择

开展林木优良无性系选择,以获得最大遗传增益和经济效益。本研究针对桤木优良半同胞家系中的优良个体,通过扦插繁育技术建立了476个无性系,观测苗高和地径苗期生长性状,并进行差异显著性分析,利用隶属函数法结合主成分分析赋予各性状权重值,对各无性系进行综合评价。结果显示:无性系间的苗高和地径差异均达到极显著水平(P<0.01)。根据两个性状的隶属函数值的均值,将无性系划分为7个等级,其中3个无性系被确定为1级,这些无性系苗高和地径的均值较整个群体均值分别提高了224.3%和82.3%;被评为2级的无性系有9个,被评为3级的无性系有45个,可作为增加桤木遗传多样性候选对象。

干旱河谷区岷江柏优良种源筛选及植被恢复关键技术与应用

干旱河谷是长江上游生态屏障的重要组成部分,因生境恶劣、植被恢复困难,成为区域生态安全屏障的关键环节.岷江柏(Cupressus chengiana)既是国家Ⅱ级重点保护植物,亦是长江上游涵养水源、保持水土的重要树种,在区域植被恢复中被广泛应用,但恢复效果与生态功能参差不齐.

不同抚育措施对川西亚高山云杉人工林土壤微生物群落结构的短期影响

土壤微生物作为森林生态系统的重要组成部分,能够对外部干扰作出快速反应,是评价人类活动对土壤性质和相关功能影响的敏感指标.在川西亚高山地区云杉人工林中开展不同强度的间伐(对照,0%;T1,10%;T2,20%)和修枝(对照,0%;P1,1 m修枝;T2,2 m修枝)抚育措施,分析不同抚育措施下土壤微生物群落结构变化特征及其影响因素,探讨土壤微生物群落对抚育措施的快速响应机制.结果表明:(1)除真菌丰富度外,土壤微生物群落多样性不受疏伐和修枝交互作用的影响.土壤细菌丰富度、多样性和均匀度随间伐强度的增大而降低,而真菌的多样性无显著变化.1 m修枝的抚育方式显著增加了土壤细菌群落的多样性.(2)疏伐和修枝措施对土壤细菌中的芽单胞菌门和浮霉菌门具有显著的交互作用,但各个优势门类群的相对丰度在不同疏伐和修枝强度间无显著差异.抚育措施对真菌优势类群相对丰度的影响更为显著,疏伐后子囊菌门相对丰度下降,而担子菌门显著增加.(3)毛管孔隙度、速效钾和速效磷是影响土壤细菌类群丰富度的主要影响因子;而速效钾是影响真菌类群丰富度的主要因子.在土壤细菌群落中,浮霉菌门和芽单胞菌门更容易受土壤环境变化的影响.因此,疏伐和修枝抚育措施能够影响土壤微生物群落多样性,改变土壤真菌优势类群丰富度,研究结果对云杉人工林健康经营及模式选择具有重要的指导意义.

岷江柏天然种群种实表型变异特征

运用巢式方差分析、变异系数、表型分化系数和聚类分析等多种分析方法,研究了11个岷江柏种群的13个种实表型性状在种群内和种群间的变异及其与环境因子间的关系,并对其进行了类群划分.结果表明:岷江柏种实表型性状在种群间和种群内均存在显著差异,种群内的变异(49.7%)大于种群间的变异(28.6%),种间平均分化系数为43.4%,分化程度相对较大.球果质量的平均变异系数最高(37.2%),其次是单个球果种子质量,球果长的平均变异系数最小(8.0%),是最稳定的种实性状.康定县的表型多样性最丰富,武都县的最小.在岷江柏的研究区内,最热月的平均气温和生长季的水分条件是其种实表型的主要限制因子.依据13个种实表型性状将11个岷江柏天然种群分为2类3亚类,基本上代表了3个流域的种群分布情况.大渡河流域种群种实表型性状最佳,岷江流域最差.

密度调控对川西山地云杉人工林地被物及土壤水文特征的影响

【目的】研究不同密度调控(对照(未疏伐)、密度调控Ⅰ(疏伐强度65%)、密度调控Ⅱ(疏伐强度75%))对川西山地云杉(Picea asperata Mast.)人工林地被物及土壤水文特征的影响。【方法】通过典型抽样法获取了不同处理方式下林地苔藓、枯落物和土壤的水文指标,并开展相关指标的比较分析。【结果】疏伐不但促进了云杉人工林的单株生长量,还促进了林下植被的生长,各调控处理促进效果从强到弱依次为调控Ⅱ、调控Ⅰ、对照;林下苔藓的最大持水率介于558%~594%之间,显著低于天然林,但在3个处理间不存在显著差异;就苔藓蓄积量和最大持水量而言,密度调控Ⅱ显著高于另两种处理,这可能与林下苔藓多样性和生物量随着光照条件的改善而增加有关;3个处理间,林下枯落物的蓄积量、最大持水率和最大持水量均无显著差异;云杉人工林林下土壤密度介于0.87~0.93 g/cm^3之间,显著高于天然次生林以及原始林土壤密度,但无论是在各个层次间还是不同的处理类型下均无显著的差异。两种密度调控处理的土壤毛管持水量、最小持水量和最大持水量均较对照组显著增加,但两密度调控组间则无显著差异,这可能是因为林分地下生物量的增加,促进土壤层有机质含量以及土壤动物活动等,进而促进土壤层孔隙度增加并改善渗透能力。【结论】从6 a的短期效应看,两种调控处理均对云杉人工林的地被物和土壤的持水能力产生了一定的正面效应,且密度调控Ⅱ的影响更大些,长期影响仍有待于进一步研究。

疏伐对不同林龄云杉人工林地被层水源涵养能力的影响

以川西亚高山暗针叶林区主要的人工林——云杉人工林为研究对象,通过在四川省理县米亚罗镇设置固定样地,进行群落调查、地被层(枯落物和苔藓)取样测定,探讨不同疏伐处理(S0:对照;S1:疏伐10%;S2:疏伐20%)对不同林龄云杉人工林(幼龄林:25年;中龄林:35年;近熟林:50年)地被层水源涵养能力的影响.结果表明:林分成熟前,云杉人工林地被层持水能力随林龄增加而显著提高;从4年短期效应看,疏伐对云杉人工林地被层持水能力无显著影响.地被层蓄积量组成中,枯落物大于苔藓,占比达55.64%-67.21%,且随着林龄的增加先升高后降低;地被层最大持水量组成中,枯落物占比为45.56%-52.26%,且随着林龄的增加逐渐升高.枯落物蓄积量及最大持水量占比均随疏伐强度的增加先升高后降低,苔藓的贡献逐渐增加;枯落物蓄积量、最大持水率及最大持水量组成均表现为叶片大于枝干.叶片蓄积量占比为53.02%-60.89%,最大持水量占比为64.27%-71.25%,且占比均随林龄增加逐渐升高,随疏伐强度增加先升高后降低.因此,枯落物为地被层水源涵养功能的主要承担者,叶片则是枯落物水源涵养功能的承担主体,且两者的持水能力随着林龄的增加而升高,随着疏伐强度的增加先升高再降低;同时,林龄和疏伐强度的增加还逐步提高了苔藓的持水能力.如何通过提高地被层中枯落物叶片及苔藓的蓄积量来提高地被层水源涵养能力,进而提高云杉人工林水源涵养能力将是今后其结构功能调整和可持续经营研究的重点.