长白山北坡椴树红松林高等植物物种多样性

长白山北坡椴树红松林高等植物物种多样性郝占庆，赵士洞，陶大立，王淼森（中国科学院沈阳应用生态研究所１１００１５）ＳｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｈｉｇｈｅｒｐｌａｎｔｓｉｎＬｉｍｅｋｏｒｅａｎｐｉｎｅｆｏｒｅｓｔｏｎｎｏｒｔｋｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＣｈａｎｇｂａｉｍｏｕｎｔａｉｎ￥ＨａｏＺｈａｎｑｉｎｇ；ＺｈａｏＳｉｄｏｎｇ；ＴａｏＤａｌｉ；ＷａｎｇＭｉａｏ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＥｃｏｌｏｇｙ，ＡｃａｄｅｎｚｉａＳｉｎｉｃａ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ）Ｃｈｉｎａ，１１００１５）：ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｔｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ，１９９３，１２（６）：１－５．ＴｈｅＳｈａｎｎｏｎｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｄｅｘａｎｄｅｖｅｎｎｅｓｓａｒｅｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｓｅｔｈｅｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｈｉｇｈｅｒｐｌａｎｔｓｉｎｌｉｍｅｋｏｒｅａｎｐｉｎｅｆｏｒｅｓｔｏｎｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＣｈａｎｇｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎ。ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＳｈａｎｎｏｎｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎ－ｄｅｘｉｓ２．８２２８ｆｏｒｗｏｏｄｙｐｌａｎｔｓ，２．９７６６ｆｏｒｈｅｒｂｓ；

灌木层及主要灌木种在椴树红松林养分循环中的地位与作用

对原始椴树红松林中的灌木层及主要灌木种（毛榛子、溲疏和刺五加）的生物量、养分量、存留量、归还量、吸收量、循环速率等方面在林分的养分循环中的地位与作用进行了研究。研究结果表明：灌木层虽在林分的养分循环中处于次要地位，但具有促使林分养分步入良性生物循环的重要作用。毛榛子和溲疏是该林分灌木中的优势或亚优势种，在养分循环中起着重要的或突出的作用，是重点保护的灌木种。刺五加在养分循环中存留养分比较多，归还养分比较少，虽然消耗地力却是具有药用的灌木种，对它应既维持又要控制。

东折棱河椴树红松林和云冷杉红松林生物多样性比较

对小兴安岭东折棱河林场2种不同类型的红松林——椴树红松林和云冷杉红松林进行调查,应用重要值、辛普森多样性指数(Simpson’s diversity index)和香农-威纳指数(Shannon-Weiner index)对2种不同红松林乔灌草三层的生物多样性进行了分析和比较。结果认为,云冷杉红松林总体物种丰富度、信息量、生物多样性指数均高于椴树红松林。

小兴安岭原始椴树红松林与次生杨桦林土壤氮组分特征

探讨小兴安岭原始椴树红松林成熟林、中幼龄林及次生杨桦林的土壤氮组分特征,为评价该地区不同森林植被对土壤氮库的影响提供基础数据。以原始椴树红松林成熟林、中幼龄林和次生杨桦林为研究对象,采样分析了土壤容重、总有机碳、全磷、全氮、速效氮、铵态氮、硝态氮等土壤理化性质。结果表明:全氮、速效氮、铵态氮、硝态氮含量均随土层加深而递减。不同林型同一土层,椴树红松林成熟林及中幼龄林之间土壤全氮和硝态氮含量差异显著(P<0.05),但二者与次生杨桦林之间差异均不显著。土壤全氮与铵态氮、孔隙度呈极显著正相关(P<0.01),与总有机碳、速效氮呈显著相关(P<0.05);土壤硝态氮与速效氮、孔隙度呈极显著正相关(P<0.01),与凋落物量现存量呈显著相关(P<0.05),与含水率呈极显著负相关(P<0.01);铵态氮与全氮、孔隙度呈极显著正相关(P<0.01);速效氮与孔隙度呈极显著正相关(P<0.01),与全氮呈显著正相关(P<0.05),与其他指标相关关系不显著。在不同的氮组分中,速效氮、硝态氮作为优势氮种,对小兴安岭椴树红松林及次生杨桦林植被生长及土壤有机碳的影响作用更显著。地上凋落物对于土壤碳氮的贡献具有延后性,3种林型土壤氮组分差异是土壤理化性质、凋落物、土壤环境等多种因素综合作用的结果。

椴树红松林腐殖质与土壤表层真菌群落结构研究

采用"之"字形路线在小兴安岭丰林自然保护区椴树红松林的腐殖质层和土壤表层真菌进行取样调查。采用稀释平板法,选用马铃薯琼脂和孟加拉红培养基分别进行真菌的分离,并用马铃薯琼脂培养基进行纯化培养,共得到428个真菌菌落,进一步分离、纯化后获得67个真菌菌株。分别采用麦芽汁琼脂、查氏琼脂、马铃薯蔗糖琼脂培养基进行不同属真菌的培养和鉴定,共鉴定出27属58种。结果表明:青霉属、木霉属为小兴安岭森林腐殖质层真菌的优势种群,不同月份之间腐殖质中可培养的真菌种类和数量具有一定差异,7月份真菌属和种的数量最多。

椴树红松林和蒙古栎红松林土壤活性有机碳研究

对椴树红松林和蒙古栎红松林下土壤活性有机碳含量的研究结果表明：两种森林类型下土壤易氧化碳含量均高于土壤微生物生物量碳,且两种活性有机碳含量均表现出随土层加深而降低的趋势;土壤易氧化碳含量,在3个土层中,蒙古栎红松林均高于椴树红松林,且在10~20 cm土层,二者之间差异显著（p〈0.05）。土壤微生物生物量碳含量,在3个土层中,椴树红松林均高于蒙古栎红松林,但差异不显著。土壤易氧化碳、微生物生物量碳、土壤总有机碳之间均达极显著相关。

小兴安岭原始椴树红松林中幼龄林与成熟林土壤的理化性质

为评价小兴安岭不同森林植被类型对土壤碳氮库的影响,以小兴安岭原始椴树红松林成熟林和中幼龄林为研究对象,采样分析土壤总有机碳、全氮、磷、容重等土壤理化性质。结果表明:相同林龄条件下,随土层加深,椴树红松林成熟林和中幼龄林土壤容重增大,总孔隙度变小,土壤有机质、全氮、磷含量减少,但C/N、pH分布无规律性;不同林龄相同土层,中幼龄林的土壤有机质、全氮、磷略高于成熟林,且土壤有机质、全氮表层0~10cm差异显著,10~20cm、20~30cm差异不显著;含磷量差异均不显著。土壤有机质与全氮、孔隙度呈极显著正相关(P<0.01),与容重呈极显著负相关(P<0.01),与碳氮比呈显著相关(P<0.05),与pH、含磷量相关关系不显著。

2种类型阔叶红松林优势种群空间分布格局及其关联性

以吉林蛟河2块1 hm2阔叶红松林样地全林每木定位数据为基础,运用基于RipleyK(d)函数和Mark相关函数的O-ring统计分析方法,分析了2块样地中红松种群与主要优势种群林分中层与林分上层空间分布格局及树种的空间关联性,结果表明:水曲柳红松林中的红松种群和水曲柳种群在小尺度上为聚集分布的趋势,林分中层的红松种群尤为明显,椴树红松林中的红松和椴树种群在多个尺度上呈聚集分布。2个类型阔叶红松林中相同林层中红松种群与水曲柳种群、椴树种群总体上呈现不相关的空间关系,但不同林层的种群间存在着一定的相关关系。水曲柳红松林中,林分上层中的红松与林分中层的红松在0 19 m的尺度内存在显著地负相关,在椴树红松林中不明显;林分上层水曲柳与林分中层水曲柳、林分上层椴树与林分中层椴树在小尺度上存在明显地负相关关系;林分上层的红松与林分中层的水曲柳及椴树都在较大尺度上存在显著负相关的空间关系,而林分中层的红松与林分上层的水曲柳、椴树的空间相关关系为不相关。

小兴安岭3种原始红松林的土壤有机碳研究

为阐明小兴安岭3种原始红松林土壤有机碳变化特征及其影响机制,以沿海拔梯度分布的云冷杉红松林、椴树红松林和蒙古栎红松林为研究对象,采样分析了土壤总有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳含量及土壤理化性质。结果表明：3种原始红松林土壤总有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳含量均随土层加深而递减;蒙古栎红松林土壤总有机碳与易氧化碳含量最高,椴树红松林次之（仅10-20 cm土层土壤总有机碳低于云冷杉红松林,但差异不显著）,云冷杉红松林最低,这种趋势（蒙古栎红松林〉椴树红松林〉云冷杉红松林）同海拔梯度变化一致。不同林型土壤微生物生物量碳含量的差异在不同土壤层次有所不同,但差异均不显著;2种活性碳、总有机碳与土壤全氮、CN之间为显著（P〈0.05）或极显著（P〈0.01）正相关,与土壤密度呈极显著负相关（P〈0.01）。综上,3种原始红松林土壤有机碳含量的差异是森林类型、海拔、土壤环境等因素综合作用的结果。

小兴安岭3种原始红松林土壤物理性质研究

以不同坡位的阔叶红松云冷杉红松林、椴树红松林和蒙古栎红松林为研究对象,对不同土层（0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm）的土壤容重、土壤总孔隙度和土壤毛管孔隙度等物理性质进行研究的结果表明：同一林型不同土层之间,土壤容重随土层深度增加而逐渐增大,土壤总孔隙度随土层深度增加而逐渐减小。同一土层深度不同林型之间,在0~10 cm时,土壤容重和土壤总孔隙度在3种林型之间存在极显著性差异（P〈0.01）和显著性差异（P〈0.05）,土壤毛管孔隙度在蒙古栎红松林和云冷杉红松林之间存在极显著差异（P〈0.01）;在10~20 cm和20~30 cm,土壤容重和土壤孔隙度在3种林型之间无显著性差异（P〉0.05）,土壤毛管孔隙度在蒙古栎红松林和椴树红松林与云冷杉红松林之间存在极显著性差异（P〈0.01）,其他两个林型差异不显著（P〉0.05）。

不同演替阶段3种林型土壤有机碳密度及影响因素

研究不同演替阶段3种林型土壤有机碳积累特征,为评估东北原始林区土壤有机碳储量及碳汇管理提供理论依据。以相同坡位、不同林龄的椴树红松林成熟林、中幼龄林及次生杨桦林为研究对象,探讨3种林型土壤有机碳密度及活性有机碳分布特征,分析土壤有机碳密度与活性有机碳组分(可溶性有机碳、微生物量碳)、氮组分(速效氮)及容重等理化性质的相关性。结果表明:3种林型土壤有机碳密度均随土层的加深而降低,综合0~30 cm土层,次生杨桦林土壤有机碳密度最高[(17.11±1.13)kg/m^(2))];椴树红松林成熟林居中[(14.69±1.31)kg/m^(2)];椴树红松林中幼龄林最低[(12.06±1.26)kg/m^(2)],且三者之间差异显著。土壤有机碳密度与有机碳、可溶性有机碳、速效氮呈极显著正相关(P<0.01),与全氮、孔隙度、C/N呈显著正相关(P<0.05)。相对于椴树红松林,次生杨桦林更利于土壤有机碳固存。土壤有机碳、可溶性有机碳、速效氮极显著影响3种林型土壤有机碳积累;全氮、孔隙度、C/N显著影响土壤有机碳积累。

椴树-红松林林隙大小与枯叶分解对土壤香草酸含量的影响

【目的】阔叶红松林是中国东北东部山区的地带性森林植被,林隙是广泛存在于天然红松林里的特殊微结构,探究林隙大小、枯叶分解时间和枯叶种类对林地土壤中香草酸含量的影响,为阔叶红松混交林林隙调节和红松人工林可持续经营提供依据。【方法】在黑龙江凉水国家级自然保护区椴树-红松林内,选取由掘根倒木形成的大、中、小林隙,以郁闭林分为对照,分别在林隙中心及对照土壤中埋置3种枯叶(椴树、红松、枫桦)分解袋后,分5次(61、123、147、458、519 d时)取回枯叶分解袋下0~10 cm土层土样,去除杂质并过筛后用于室内分析。采用高效液相色谱法(HPLC)测定土壤中香草酸含量。分析条件为柱温25℃,流速0.1 mL/min,自动进样,进样体积10μL,检测波长280 nm。流动相A为色谱纯甲醇,流动相B为1%磷酸溶液,体积比及梯度洗脱方式为:0 min,V_A∶V_B=30∶70;15 min,V_A∶V_B=50∶50;20 min,V_A∶V_B=55∶45;30 min,V_A∶V_B=60∶40。通过方差分析,比较各林隙大小、枯叶分解时间以及枯叶种类对分解后土壤中香草酸含量的影响。【结果】林隙大小、枯叶分解时间及枯叶种类对土壤香草酸含量差异影响显著。林隙大小对土壤香草酸含量的影响不同,椴树枯叶分解后,小林隙、中林隙土壤香草酸含量普遍高于大林隙;红松枯叶分解后,小林隙土壤香草酸含量基本高于中林隙、大林隙;枫桦枯叶分解后,中林隙土壤香草酸含量高于大林隙、小林隙。多因素方差分析表明,林隙大小、枯叶种类、枯叶分解时间的交互作用对土壤香草酸含量影响显著。Post Hoc检验结果表明在椴树-红松林小林隙内,枯叶分解519 d时,枯叶种类对土壤内香草酸含量影响不明显,在椴树-红松林大林隙对照中,枯叶分解123 d时,枯叶种类对土壤中香草酸含量的影响弱于其他水平交互作用。【结论】为更好地维护椴树-红松林更新,应考虑林隙大小、枯叶种类及枯叶分解时间对土壤中香草酸含量的影响。枯叶种类在某些分解时间和某些林隙中对土壤中香草酸含量影响不明显。因此,在分析香草酸含量变化时,需要考虑各影响因素各水平的交互作用。

小兴安岭两种林型的土壤有机碳研究

为阐明小兴安岭两种原始红松林土壤有机碳变化特征及其影响机制,采样分析了云冷杉红松林与椴树红松林土壤总有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳及土壤理化性质。结果表明:两种林型土壤总有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳含量垂直分布特征一致,均自上向下逐渐减少;土壤总有机碳与易氧化碳含量表现为:云冷杉红松林<椴树红松林,同海拔高度变化(云冷杉红松林<椴树红松林)一致(仅10—20cm土层,云冷杉红松林的两个因子高于椴树红松林,但差异不显著),两种林型土壤微生物量碳含量的差异在不同土壤层次有所不同,但差异均不显著;两种林型间土壤活性碳占总有机碳比率的差异在不同土层无一致的规律性;两种活性碳、总有机碳与土壤全氮、C/N之间为显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)正相关,与土壤容重呈极显著负相关(p<0.01)。