不同林龄刺槐人工林碳储量及分配规律

为研究林龄对刺槐林生态系统碳储量的影响,在样地调查与实测生物量的基础上,对河南省洛宁县灌木林人工改造的8、15和22年生刺槐人工林进行了研究,测定了刺槐林及同区域灌木林不同层次的的碳含量(乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层(0~50 cm)),结合生物量及土壤数据分析其生态系统的碳储量和层次分布特征。结果表明,刺槐各器官碳含量在42.60%~50.92%之间,大小顺序为:树干>树皮>树枝>根桩>树叶>粗根>小根>大根>中根>细根;各林分的灌草层、枯落物层碳含量无显著差异;土壤层碳含量均表现为随土壤深度增加而降低,而随着种植年限的增加而增加;灌木林及8、15和22年生刺槐人工林生态系统碳储量分别为78.96、99.78、110.85和132.75 t·hm-2,对比灌木林,8、15和22年生刺槐林碳储量年均增长量分别为2.60、2.13和2.44 t·hm-2·a-1;乔木层及土壤层是刺槐人工林生态系统碳储量的主要来源,两者占生态系统碳储量85.14%~96.63%。随种植年限增加刺槐林土壤层碳储量所占比重下降而乔木层碳储量比重逐渐上升,灌草层、枯落物层碳储量无明显变化规律。

超声波处理对不同种源红砂种子萌发的影响

采用培养皿纸上发芽法,研究不同时间(0 min、5 min、10 min、15 min、20 min、30 min)超声波处理对6种源红砂种子萌发的影响,通过对红砂种子发芽率、发芽势、发芽指数和平均发芽时间4个指标进行分析,旨在探寻超声波处理促进红砂种子萌发的最佳时间。结果表明:超声波处理对发芽率的影响不显著,但对发芽势、发芽指数和平均发芽时间影响显著。除种源5外,15 min超声波处理对所有种源均有促进作用,效果最好;但当处理时间超过20 min时,超声波的促进作用会减弱。对不同种源种子发芽率、发芽势的作用结果为:武威民勤>张掖肃州>兰州交大后山>酒泉金塔>张掖山丹>兰州九州台,且各种源之间差异显著。综合各项指标可知,武威民勤的种源最好。

基于模糊层次分析法的木质成型颗粒环境影响评价

为建立木质成型颗粒环境影响评价体系,采用生命周期清单分析及模糊层次分析法,获得温室气体、土壤质量、其他排放气体、水体质量和生物多样性5类共17个综合指标。同时,以河南洛宁林场刺槐人工林为对象,对其成型颗粒产业进行环境影响评价。通过评价体系可知,温室气体(0.33)权重最大,土壤质量(0.26)、其他排放气体(0.25)对环境的影响程度远大于水体质量(0.10)和生物多样性(0.08)。刺槐成型颗粒燃料产业环境可持续性评价得分为0.44,表明其能发挥一定的减排作用,但可持续程度不高。其中,土壤碳饱和赤字、土壤全氮、土壤总有机碳正向指标得分均小于零,这与当地刺槐人工林经营不施肥有关。研究结果表明,该体系可为木质成型颗粒产业进行环境影响评价提供科学依据。

太行山南麓栓皮栎径向生长的海拔差异及其气候响应变化

研究气温突变前后栓皮栎(Quercus variabilis Blume)径向生长海拔差异及其气候响应的变化,可为不同海拔栓皮栎林的养护管理提供参考数据.基于太行山南麓海拔1507 m和909 m的栓皮栎样地年轮宽度数据,结合树轮序列的差值年表(RES)与气候因子分析两个海拔栓皮栎径向生长在气温突变前后对气候响应的差异,并利用胸高断面积年增长量(BAI)分析两海拔栓皮栎生长速度的差异.结果显示,高海拔栓皮栎的BAI年增长速度[0.63 cm^(2)/(10 a)]高于低海拔[0.23 cm^(2)/(10 a)],且在温度上升作用下二者差值逐渐增大.在具有明显快速升温变化(1992年)之前,高海拔栓皮栎生长主要与当年2、7月温度显著正相关,低海拔栓皮栎生长则主要与夏季(6-8月)降水呈正相关.快速升温变化之后,高海拔栓皮栎生长与当年7月平均与最低温度由正相关转变为负相关;低海拔栓皮栎生长与当年3月最高温度和7月最低温度由正相关转变为负相关.本研究表明温度升高使两海拔栓皮栎径向生长-气候因子关系发生了改变,温度对树木生长的限制作用增强,升温促使研究区内高海拔相对低海拔区域成为栓皮栎的适生区.(图7表3参38)

基于SSR分子标记的刺槐遗传多样性分析及核心种质的构建

刺槐(Robinia pseudoacacia)是一种极具发展利用潜能的林业生物质能源树种。为了解决刺槐林业生物质能源面临的原料短缺问题,本研究选取了中国北方7个地区的96个刺槐种质资源,运用筛选出的14对SSR引物进行标记,分析了其遗传多样性并构建核心种质。结果表明:刺槐种质资源的平均等位基因数(Na)为3.2143;平均有效等位基因数(Ne)为2.1840;平均Shannon’s信息指数(I)为0.8831;平均观测杂合度(Ho)为0.4055;平均预期杂合度(He)为0.5149,收集的刺槐种质存在丰富的遗传多样性。采用逐步聚类法进行核心种质构建,最终确定的核心种质共包含23份种质。通过t检测,核心种质遗传多样性与原始种质无显著差异,可以充分地代表原始种质资源。核心种质纤维素含量提高了2.17%,平均达到33.42%,适宜作为纤维素生物质能源原料。研究结果为刺槐种质资源的保护,管理和纤维素生物质能源化利用提供了丰富的理论依据和优良的种质材料。

太行山南麓不同径级栓皮栎生长对气候要素及干旱事件的响应

为评估径级对树木的气候-生长关系的影响,建立太行山南麓低海拔地区栓皮栎全轮、早材、晚材宽度年表,对比两个径级栓皮栎人工林径向生长对气候响应的敏感性差异,使用叠加时代分析揭示干旱事件对不同径级栓皮栎的影响,为气候变化背景下研究区栓皮栎人工林可持续经营提供参考数据。结果表明:大径级栓皮栎全轮、晚材年表的平均敏感度高于小径级栓皮栎年表,但小径级栓皮栎早材年表的平均敏感度高于大径级栓皮栎早材年表。晚材是树轮气候响应最敏感的组分。两径级栓皮栎标准年表指数对当年气候因子的响应模式相似。小径级栓皮栎全轮、晚材生长对当年6—8月的气候因子更敏感,其早材对生长季之前(1—2月)气候因子更敏感;而大径级栓皮栎早材对去年的气候因子更敏感,有更强的滞后效应。研究区栓皮栎对干旱非常敏感,干旱年份两径级栓皮栎全轮、晚材的径向生长量显著低于上一年,且大径级栓皮栎的减少幅度更高,但干旱后大径级栓皮栎生长恢复程度更高。