坡位及疏伐抚育对紫椴人工林胸径生长的影响

以辽宁省实验林场1983年和1985年营建的紫椴人工林为对象,调查不同坡位和疏伐抚育林分的生长状况.采集紫椴个体年轮样品,分析胸径生长特征,明确紫椴人工林的生长规律,以及坡位和疏伐抚育对胸径生长的影响.结果表明:坡下紫椴人工林林分密度、林分蓄积、种群密度、蓄积均相对较大,种群的平均胸径、树高和单木材积也以坡下和坡中显著高于坡上;随着时间推移,各坡位紫椴胸径生长率整体均呈下降趋势,表现出前期下降较快,后期相对平缓,胸径生长整体以坡下高于坡中和坡上,坡下紫椴胸径生长率不仅在生长初期相对较高,在后期也呈现出小幅的生长加速;坡上、坡中及坡下的胸径连年生长量稳定时间分别为20、20和16 a.疏伐抚育后,紫椴胸径、树高和单木材积均显著高于未抚育林分,胸径生长率和5 a平均生长量也有显著提高,但疏伐抚育对紫椴胸径生长的促进作用时间相对较短.

长白山林区14种幼树生物量估测模型

以长白山林区林下14种幼树为对象,采用收获法对胸径D1.3≤2.5cm的幼树植株进行随机取样,通过对不同树种各器官和全株生物量的统计,建立了幼树生物量的最优估测模型,并进行了实测验证。结果表明:以地径(D0)和地径平方与株高乘积(D20H)为自变量,拟合的14种幼树各器官和全株生物量最优模型为幂函数,并达到了极显著水平,而且都有较大的R2值(0.712～0.983)和较小的SEE值(0.217～1.122)。幼树器官和全株生物量最优回归方程的R2值,从大到小依次为全株生物量>地上部分>枝>地下部分>叶。验证结果表明:以地径(D0)为自变量时,建立的幼树器官和全株生物量模型,对生物量的估测结果均较为准确。自变量为地径平方与株高乘积(D20H)时,怀槐、东北槭等8种幼树器官和全株生物量模型对生物量预测效果较好;除红松、拧筋槭等6种幼树部分器官和全株生物量模型估测效果相对较差外,其他模型均可对生物量进行准确估测。

磨盘山天然次生林凋落物数量及动态

以磨盘山5.76hm2天然次生林群落固定监测样地为平台,均匀布设144个凋落物收集器,于2006年每月末(4—11月)连续收集其凋落物,用以分析群落尺度上的凋落物产量、组成及时空变化。结果表明,天然次生林年凋落量为3039.6 kg/hm2,以凋落叶(2499.2 kg/hm2)所占的比例最大,占年凋落量的82.22%,而凋落枝仅占年凋落量的9.92%,花果皮等所占比例更小,占总量的5%以下。1a内,凋落物收集器内共收集到42种树木的凋落叶,占样地内树种总数(46种)的91.30%,其中花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)、核桃楸(Juglans mandshurica)和蒙古栎(Quercus mongolica)3个树种的凋落叶占落叶总量的82.97%,为叶凋落量的主要来源。不同收集器之间凋落量存在较大差异,99个收集器的年凋落量在200—400 g,2个收集器超过600 g;单个收集器全年最多可收集到19种树种的凋落叶,收集到凋落叶种数12种的收集器最多(29个)。凋落量月动态呈单峰型,69.78%的凋落量产生于9—10月份,叶凋落量月动态与凋落总量变化相同。落叶以秋季为主,但树种间叶凋落节律存在差异,其中核桃楸叶的凋落高峰集中在8—9月,花曲柳和春榆(Ulmus japonica)集中在9—10月,色木槭(Acer mono)为10月,蒙古栎叶为10—11月。

吉林省中东部森林分布区水曲柳分布及其生态特征

研究基于水曲柳在我国温带阔叶混交林区的生态地位、经济价值和资源几近枯竭的不争事实,以吉林省中东部森林分布区为对象,旨在通过水曲柳在不同群落中的数量特征、区域差异和生态特征分析等,为该物种的保育及可持续经营等提供科学依据。研究采用标准地法,均匀设置并调查了面积为30 m×30 m的样地509块,通过对不同森林群落和市/区尺度的水曲柳种群(D_(1.3)≥5 cm)蓄积、密度和幼树更新的分别统计、比对,获得其资源分异特征,同时分析了水曲柳资源状况与经度、纬度、海拔和水热条件的关系。结果表明:除少数以水曲柳为优势的纯林和阔叶混交林外,水曲柳种群数量在红松针阔混交林、云冷杉针阔混交林和优势种不明显的阔叶混交林中相对较高;而在人工林、白桦林、杨树林和蒙古栎林等群落则较低。不同森林群落的水曲柳幼树整体呈进展型,但幼树密度与水曲柳种群数量的关系并不显著,整体表现在水曲柳种群数量较低的人工林类型组中相对较高,在种源充足的水曲柳林和以水曲柳为优势的阔叶混交林中相对较低。利用Acrgis软件绘制了吉林省中东部林区水曲柳的市/区分布图,通过聚类分析得出和龙市、桦甸市、通化县、靖宇县、抚松县和安图县为水曲柳的现存丰富区,敦化市、舒兰市、丰满区和蛟河市为水曲柳的潜在分布区;其余25个市/区为水曲柳的资源匮乏区。水曲柳种群蓄积和蓄积比随经度、海拔的增加均呈明显的单峰型变化,但随纬度的变化规律不明显。相关分析结果表明:水曲柳种群数量的空间分布受降水因子的影响小,但与温差变化和冬季低温显著相关。

早春类短命植物生物量研究(Ⅱ)——多被银莲花生物量及其分配特征

采用全收获法研究多被银莲花的生物量及其分配特征.结果表明:多被银莲花在株高达12 cm以上时开花、结果;随株高级的增大,茎叶生物量、地下生物量和果生物量增长明显,花生物量呈单峰型变化;根冠比呈整体下降的变化趋势.随着物候期的推移,总生物量、地上生物量和地下生物量分别增加4.31,5.30和3.45倍;生物量分配表现出由地下向地上转移和由生长向繁殖转移的特点,体现了多被银莲花将有限资源再分配于生长和繁殖之间的生存策略.采用直线、指数、对数和幂函数拟合的多被银莲花地上、地下和总生物量方程均具有较高的相关系数,但验证结果仅有幂函数均达到了建模标准,为多被银莲花生物量预测的最优方程.

早春类短命植物生物量研究(Ⅰ)——齿瓣延胡索生物量特征及模型构建

以早春类短命植物齿瓣延胡索为对象,采用全收获法研究其生物量及分配特征,构建株高与生物量的线性回归模型.结果表明:齿瓣延胡索的高生长在进入花果并存期后基本停止,地上与地下生物量随生长发育不断增加,在花果并存期达到最高,但在果期下降;生物量分配在营养生长期至花期由地下向地上转移,进入花果并存期和果期又转为地下积累.茎叶生物量比例在营养生长期和花期增大,在花果并存期和果期趋于稳定.花果生物量比例逐渐增大,表明了齿瓣延胡索在发育过程中营养生长向生殖生长转移的生活对策.以株高为自变量构建的总生物量、地上生物量和地下生物量4种线性回归方程均具有较高的R2值,拟合结果显示总生物量和地上生物量优于地下生物量,其中总生物量的直线、指数和幂函数拟合方程和地上生物量的指数方程均达到建模标准,可为齿瓣延胡索资源储量的估算及开发利用等提供重要的理论依据.

天然落叶阔叶林不同年龄紫椴径生长差异及其对气候暖化的响应

了解气候暖化对紫椴生长的影响是探究气候变化背景下天然落叶阔叶林生态系统结构和生产力特征的基础.为揭示不同年龄紫椴径向生长对气候因子响应的差异,以及1980年左右气温突增变化前后紫椴的径向生长变化及响应敏感性,运用树木年轮学方法分析了27块样地的121根紫椴年轮样本的数据,结果显示,随着气温增加紫椴胸径连年生长量稳定时间延长,胸径生长率随年龄的减小而逐渐提高,在1980年左右的气候温度突增变化前后,不同年龄阶段紫椴径生长特征呈明显差异.树龄小于60 a的紫椴胸径连年生长量、胸径生长率与胸径增长(30 a内)要明显高于60 a以上紫椴.气候暖化对研究区紫椴径向生长具有促进作用,且以年龄较小的紫椴对气温变化的响应更加敏感.

路灯照明对杏树行道树生长及光合的影响

对路灯照射条件下杏树行道树生长、光合及叶绿素含量的调查与测定发现:HPS路灯照射可显著增加杏树行道树的新枝生长量;杏树行道树的光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度的日变化均随光强的单峰型变化呈双峰型曲线变化响应;HPS灯照射条件下的杏树光合速率和胞间CO2浓度显著高于LED灯;从杏树各光合指标的夜间变化来看,路灯的照射仅在一定程度上延长了杏树的光合时间,但光合作用甚微;杏树行道树的叶绿素含量以靠近光源的略高,但光源的远近和类型均不能显著改变其含量.

吉林露水河阔叶红松林乔木植物群落结构与多样性

为明确阔叶红松林群落结构和多样性变化特征,在露水河东升林场内布设50个20 m×20 m样地,分析群落的物种组成、径级结构、垂直结构和α多样性变化.结果显示:群落内共调查到乔木植物13科21属32种,优势种为红松、髭脉槭、色木槭、紫花槭、紫椴;径级结构呈倒“J”形曲线,在小径级以槭属、暴马丁香等小乔木为主,大径级以红松、紫椴占比较大;垂直结构第1高度级个体数量占比为89.17%,至第6高度级后极为稀少,随着高度级的增加,槭属、枫桦逐渐减少,红松、紫椴逐渐增加;各样地间个体数差异较大,Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数差异较小;物种分布受坡度、坡向、土层厚度、土壤水分、海拔的影响显著,其中,坡度是限制研究区物种分布的主要因素.

采伐强度对阔叶红松林生态系统碳密度恢复的影响

【目的】通过对不同采伐强度干扰阔叶红松林生态系统碳密度的估算,探讨其伐后30年的恢复状况,解析采伐强度、生态系统各组分碳密度及其与林分结构间的关系,为以生态系统碳汇功能提升和物种多样性保护等为目标的森林经营提供科学依据。【方法】以汪清林业局不同采伐强度干扰的阔叶红松林为对象,通过对未采伐和Ⅰ级(30%)、Ⅱ级(40%)、Ⅲ级(50%)、Ⅳ级(60%以上)、Ⅴ级(皆伐)采伐强度干扰林分植被、枯落物和土壤特征的调查和样品采集与测试分析,系统估算其植被、枯落物和土壤的碳密度,并对比分析其差异,以及他们之间及其与采伐强度、林分结构之间的关系。【结果】虽经30年的恢复,因采伐强度的显著负效应影响,阔叶红松林的植被碳密度仍显著低于对照,但在除皆伐外的其他采伐强度之间已恢复至无差异水平。虽然伐后林分乔木层碳密度的小径级和中小径级林木比例有一定程度的增加,但仍无法弥补40 cm以上大径林木的碳密度损失;幼树和草本植物的碳密度受采伐强度的影响不显著;灌木植物的碳密度与采伐强度呈极显著的正相关,但仅皆伐干扰显著增加。皆伐干扰显著降低了枯落物和B层土壤的碳密度,而其他采伐强度的土壤碳密度则因B层的增加而整体接近或高于对照林分。与对照相比,皆伐和Ⅰ、Ⅱ级采伐强度干扰的生态系统碳密度显著降低,Ⅲ、Ⅳ级采伐强度干扰的生态系统碳密度则分别恢复为与之接近和略高。生态系统碳密度的组成以土壤的碳密度占比最高,冠下植被和枯落物的碳密度合计不足生态系统碳密度的3%。采伐强度对树高均匀度指数、胸径香农指数和胸径均匀度指数的负效应仍显著,林分结构对乔木层碳密度产生了显著的正效应,对灌木植物碳密度为显著的负效应。受采伐的强烈负效应影响,乔木层碳密度与灌木植物的碳密度、枯落物碳密度、草本植物丰富度,以及枯落物碳密度与土壤碳密度和草本植物丰富度间均存在显著的相关关系。【结论】阔叶红松林伐后30年,除皆伐干扰外的生态系统碳密度已基本接近或超过未采伐林分,碳密度的恢复主要源于土壤相对快速的累积,而植被的碳密度损失还尚需一定时间的恢复。采伐强度、生态系统各组分碳密度及其与林分结构间存在着显著的相关关系,主要动因为采伐负效应引起的林分结构改变,导致了乔木层、冠下植被、枯落物和土壤的联动变化。

早春类短命植物生物量研究(Ⅳ)——荷青花生物量及其模型构建

基于荷青花在药用、观赏以及森林生态系统养分循环等方面存在的价值,利用全株收获法采样,经分选、烘干、称重和数据统计后,获得了荷青花生物量及分配特征,并以其易测生长指标为自变量构建了总生物量的一元和多元线性回归方程.结果表明:荷青花群丛在营养生长停止期,各生长指标及生物量分配在个体间有较大差异,但平均丛高和根冠比变化较小;地下部分所支持的丛幅冠、丛株数和花果数等存在一定的供给限制,且这种限制与地下生物量间存在着显著或极显著的正相关关系.虽然荷青花生物量随各生长指标的变化存在不同程度的差异,但根冠比的变化差异均不显著,这在一定程度上印证了荷青花存在权衡有限光合资源分配的能力.荷青花生物量模型以多元线性回归的拟合结果较好,但考虑自变量过多带来的系统误差,生物量预估模型可选用以丛株数和花果数为自变量的拟合方程.

长白山各植被带主要树种凋落物分解速率及模型模拟的试验研究

2001～2003年在长白山自然保护区内3个垂直植被带的典型群落红松阔叶林、云冷杉林和岳桦林内,利用网袋埋藏法对群落内的6个主要优势乔木树种凋落物进行埋藏分解试验,研究凋落物分解速率及其变化动态;同时利用分解模型,模拟预测凋落物的分解进展,为深入研究这6个树种的营养策略、群落养分循环等奠定基础,也为森林生态系统管理提供理论依据。研究结果表明,所研究的6个树种凋落物都表现出随时间进程失重率增大的现象,但失重率并不与时间呈线性相关。在分解的638d(1.75a)后,6种叶凋落物的分解速率明显升高。到分解实验结止时(699d),叶凋落物干重剩余率从小至大依次为白桦(24.56%)、紫椴(24.81%)、红松(38.48%)、鱼鳞云杉(41.15%)、岳桦(41.53%)和臭冷杉(42.62%)。枝凋落物分解速率明显低于叶,枝干重剩余率从小至大依次为紫椴(44.98%)、臭冷杉(64.62%)、红松(72.07%)、鱼鳞云杉(73.51%)、白桦(77.37%)和岳桦(80.35%)。在同一海拔高度,阔叶树种叶凋落物分解速率大于针叶树种。并且随着海拔的升高,叶凋落物分解速率逐渐减慢。模型分析预测结果表明,长白山北坡各垂直植被带的优势树种叶凋落物分解95%需4.5～8.0a;年分解系数为紫椴(0.686)>白桦(0.624)>红松(0.441)>鱼鳞云杉(0.406)>臭冷杉(0.397)>岳桦(0.385);枝凋落物分解95%需7.8～29.3a,不同树种间的差异明显。枝年分解系数为紫椴(0.391)>臭冷杉(0.204)>红松(0.176)>鱼鳞云杉(0.157)>白桦(0.148)>岳桦(0.102)。

长白山几种主要森林群落木本植物细根生物量及其动态

2005年在长白山北坡选择5种垂直植被带典型植物群落类型阔叶红松林、白桦林、山杨林、云冷杉林和岳桦林,利用钻取土芯法对细根分布及细根生物量进行了研究.研究结果表明,不同森林群落细根现存生物量存在一定的差异,其中白桦林最高,月平均细根现存生物量为5.1340 t/hm^2、其次为云冷杉林（5.0530 t/hm^2）、岳桦林（4.9255 t/hm^2）、阔叶红松林（4.4919 t/hm^2）和山杨林（3.9372 t/hm^2）;不同群落细根现存量月动态变化也有较大差异,月均最高最低相差阔叶红松林约为72﹪、白桦林近73﹪、山杨林26﹪、云冷杉林56﹪、岳桦林144﹪.在生长季节内不同群落细根发生和死亡也是不均匀的,春季所有群落都会产生大量的细根,一些群落在初秋（9月份）出现另一个较高的峰值,同时发现每次细根大量发生后,都随之产生大量细根的死亡,生长季末群落死亡细根生物量往往是最高的.调查群落72.9﹪以上的细根集中于土壤表层0～10cm的范围内,不同群落略有差别,在所研究的5种森林群落中,不同月份0～10cm土层中细根生物量几乎都表现出白桦林＞阔叶红松林＞云冷杉林＞岳桦林＞山杨林.

长白山主要次生林的枯落物现存量组成及持水特性

以吉林延边八家子林业局主要次生林群落为研究对象,对不同群落枯落物层的组成和现存量及其持水特性进行比较。结果表明,各群落枯落物现存量在4.67 5.13 t.hm-2之间,其顺序为落叶阔叶林>白桦林>红松阔叶林>杂木林;各群落枯落物组成均为未分解物大于半分解物,约占总量的60%左右。对不同枯落物类型的浸水实验发现,吸水强度以半分解物的吸水最快,其次为阔叶树种枯落叶和针叶树种枯落枝,而枯落草、阔叶树种枯落枝、杂类和针叶树种枯落叶相对较慢;不同枯落物类型的最大持水率和最大持水量均呈极显著差异,最大持水率为杂类>枯落草>针叶树种枯落叶>阔叶树种枯落叶>半分解物>针叶树种枯落枝>阔叶树种枯落枝,最大持水量为半分解物最大,其次为阔叶树种枯落叶、阔叶树种枯落枝,针叶树种枯落叶、针叶树种枯落枝、杂类和枯落草持水量相对较小。不同群落类型持水率表现为白桦林>落叶阔叶林>杂木林>红松阔叶林,最大持水率介于291.53%364.56%之间;持水量排序与持水率一致,最大持水量在13.64 18.00 t.hm-2之间,各群落持水率和持水量均随浸泡时间增加呈对数增长,可用W=alnt+b方程拟合,拟合结果极显著。

长白山北坡主要森林群落凋落物现存量月动态

以长白山北坡4种主要森林群落类型为研究对象,于2006年群落生长季节(5—10月)每月初采用直接收获法对森林凋落物现存量进行连续定位调查研究。结果表明:各群落内凋落物现存量大小依次为阔叶红松林(6.43 t/hm2)>白桦林(6.02 t/hm2)>云冷杉林(5.51 t/hm2)>山杨林(5.50 t/hm2);凋落叶和枝现存量占现存凋落物总量的比例最大,达50%以上,其次为半分解物(>35%),花果皮等所占比例较少,各占总量的10%和5%以下。凋落物现存量月动态阔叶红松林、白桦林和山杨林呈双峰型变化,峰值出现在5月和7月;云冷杉林则呈单峰型变化,峰值仅出现在7月。位于相近海拔高度的阔叶红松林、白桦林和山杨林,凋落物各组分现存量月动态变化趋势相似,其中白桦林和山杨林变化趋势基本相同,凋落枝、皮及半分解物现存量5月和7月较高,凋落叶则呈现下降趋势,而阔叶红松林凋落叶和枝现存量5月和7月较高,而位于较高海拔的云冷杉林,则与前者呈现不同变化趋势,8月前波动较大,从5月开始明显上升,7月达到峰值,8月后曲线渐趋平缓或略有下降。进一步对阔叶红松林和云冷杉林内凋落叶现存量月动态进行比较得出,阔叶红松林7月份凋落叶现存量高不完全取决于红松叶现存量,主要由色木槭、紫椴和水曲柳等阔叶树种叶凋落物现存量变化决定,而云冷杉林则取决于红松和云冷落叶的凋落物的量。

长白落叶松人工林细根生物量及其动态研究

以长白山区30年生长白落叶松（ Larix olgensis）人工林为研究对象，通过根钻连续取样及分解袋埋藏法，对细根（≤2 mm）生物量及季节动态、细根分解、细根周转进行了研究。结果表明：在长白落叶松人工林生长季，细根平均生物量为3．8257 t/hm2，其中活细根和死细根分别占84．51％和15.49％；0～10 cm土层活、死细根生物量分别占林地活、死细根总量的72．09％和50.46％；细根生物量随土层深度的增加而减少。长白落叶松人工林细根生物量在1年中有明显的季节变化规律，活细根的呈双峰型，死细根的呈多峰型。经细根分解实验计算，长白落叶松人工林细根分解系数k平均为0．0015，细根年生长量、年分解量和年周转率分别为1．5348 t/hm2、0．1450 t/hm2和0．47次/a。

敦化雁鸣湖镇森林康养区森林挥发物变化规律及康养缓解2型糖尿病患者应激反应

明确敦化雁鸣湖镇不同森林康养区7月份森林挥发物变化规律及康养对2型糖尿病患者血清应激激素的影响,分析相关机理.采用吸附剂富集的方法,在雁鸣湖镇室外温泉区、人工落叶松林区、白桦林区和阔叶混交林区收集森林挥发物.随机招募26名志愿者,在雁鸣湖镇进行为期3周的森林康养,通过调查问卷法判定康养对心境相关指标的影响;液相色谱-质谱法检测血清中肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺和皮质醇含量,开展相关分析.结果显示:敦化雁鸣湖镇森林康养区室外温泉区共鉴定出87种森林挥发物,人工落叶松林区88种,白桦林区65种,阔叶混交林区50种;挥发物分为14类,分别为芳香类、酯类、醇类、酮类、烷烃类、含N类、烯烃类、含S类、醛类、醚类、羧酸类、含O杂环类及其他类.不同区域森林挥发物种类和相对含量不同,4个区域森林挥发物的总体日变化趋势是上午种类多,之后逐渐减少.通过调查问卷可知:在雁鸣湖镇进行为期3周的森林康养活动,可提高糖尿病患者及健康志愿者睡眠质量;降低健康志愿者的心理应激反应,对2型糖尿病患者的心理应激反应也具有缓解效应.与健康志愿者比较,森林康养显著降低了2型糖尿病患者血清中儿茶酚胺及皮质醇水平(P<0.05).可见,森林康养可调节相关心境指数,降低糖尿病患者的应激反应及血清相关应激激素水平.

东北温带森林早春类短命植物种类及区系分布

在对现有文献资料查阅和统计的基础上,结合早春类短命植物的生长周期特点,对东北温带森林早春类短命植物种类及区系分布特征进行了统计与分析.结果显示:东北地区有林下早春类短命植物60种,8个变种,15个变型,分属于8科22属.科的组成以毛茛科和罂粟科为主,包括早春类短命植物49种,占所有早春类短命植物的59.0%;紫堇属和银莲花属植物居多,占所有早春类短命植物的1/3以上.属的区系分为4个类型1个变型,其中北温带分布类型是早春类短命植物的主要成分,包括10属49种,其次为旧世界分布类型,包括6属11种.

天然次生林群落不同树种树干茎流研究

通过对东北东部山区天然次生林树干茎流特征的观测,研究了在不同降雨条件下群落内4种主要树种树干茎流的变化动态.结果发现:在降雨过程中,树干茎流量随径级的增加而增加.当降雨量高于临界降雨量时,树干茎流量随降雨量的增大而显著增加,并且径级越大,增加的幅度越明显.树干茎流量与降雨量的关系可用模型y=ax2+bx+c进行拟合.树木冠幅也显著地影响着树干茎流,二者存在正相关关系,拟合方程为y=ax+b,相关系数均在0.9以上.

蒙古栎林天然更新状况及影响因素研究

基于吉林省中东部地区68块（30m×30m）蒙古栎林标准地的调查数据，统计蒙古栎林天然更新幼苗幼树，对影响林分更新的林分条件和地形条件进行分析探讨．结果表明：研究区域内天然蒙占栎林更新树种37种，平均更新苗密度达到7219株／hm2，其中蒙古栎数量占更新总量的近40％，山楂、花曲柳和春榆占更新总量的1／3；从更新类型上看，幼苗和幼树所占比例分别为22．2％和77．8％．同时发现，林分平均胸径达16～200cm、密度为400～800株／hm2（郁闭度为0．60～0．69）的林分更新数量最高；从不同地形条件更新数量上看，山坡中上部更新数量较高，坡向的影响表现为半阳坡〉半阴坡〉阴坡〉阳坡，坡度的表现为平坡〈缓坡〈斜坡〈陡坡．