3种落叶松幼苗对CO_2升高的光合生理响应

采用Li-6400便携式光合作用测定系统研究CO2升高对长白落叶松(Larix olgensisHerry.),日本落叶松(Larix kaempferiCarr.)和兴安落叶松(LarixgmeliniRupr.)当年生和1年生幼苗的光合特性的影响。结果表明:CO2升高使3种落叶松光饱和光合速率(Pmax)和呼吸速率均有不同程度的增加,其中,长白落叶松当年生和1年生幼苗Pmax分别比对照提高了91%和83%,日本落叶松当年生和1年生幼苗Pmax分别比对照提高了71%和94%,而兴安落叶松当年生和1年生幼苗Pmax分别比对照提高了32%和106%。除兴安落叶松外,CO2升高使所有落叶松当年生幼苗的光补偿点(LCP)下降,说明当年生幼苗对CO2浓度升高的反应更敏感。CO2升高使日本落叶松当年生和1年生幼苗光饱和点(LSP)都升高,反映了其光合作用提高的潜力较大。CO2升高条件下,除1年生兴安落叶松外,其他处理的落叶松最大量子效率(AQYmax)均增加。比较分析表明,在未来大气CO2浓度升高条件下,日本落叶松的生长潜能可能最大,具有较强的生态优势,长白落叶松次之,兴安落叶松最小。

整合生物量及碳汇的帽儿山地区兴安落叶松31年生种源选择

林木遗传改良的主要目的是选育生产力大的良种,但是随着木材市场和全球气候变化,林业生产更加关注生物量和碳汇功能。对帽儿山31年生兴安落叶松生物量和碳储量的分配模式,以及同生长性状相关性、异俗生长模型和遗传力进行分析,并初步选择了生物量和碳储量大的优良种源。兴安落叶松树干(含树皮)生物量、碳储量分别占地上部分总体的74.17%、62.50%,伐倒木、立木材积同生物量呈极显著相关,碳质量分数从大到小依次为:树叶、树皮、树枝、树干,胸径处碳质量分数与总体平均碳质量分数相关系数为0.615,显著水平为0.058。对于生物量估算各类异速生长模型中,Y=aDbHc和Y=aDb两种模型较适宜兴安落叶松的生物量估算。两个模型对树干生物量和地上部分生物量预测误差小于5%,预测准确性较好。将实验林数据带入Y=aDb模型中,生物量与碳储量种源遗传力约为0.36,最优种源为友好林业局,生物量和碳储量分别比整体平均值高40.38%、43.92%,比最差中央站种源高130.66%和130.44%。

基于BP人工神经网络的兴安落叶松天然林全林分生长模型的研究

以大兴安岭地区兴安落叶松天然林为研究对象,基于688块固定标准地数据,采用MAT-LAB中log-sigmoid型函数(logsig)和线性函数(purelin)为神经元的作用函数,依据全林分生长模型的概念,以年龄(A)、地位级指数(SCI)和林分密度指数(SDI)作为输入变量,以林分每公顷蓄积量(M)作为输出变量,构建和训练了全林分生长的BP人工神经网络模型,并与常规建模方法进行了对比研究。结果表明,BP人工神经网络模型的拟合精度高达99.6%,检验精度为98.9%,说明与其它建模方法相比人工神经网络建模具有较高的拟合精度和适应性,对林分生长具有更好的预测能力。

兴安落叶松林水分利用效率及其响应的环境因子

为系统研究大兴安岭地区兴安落叶松(Larix gmelini Rupr.)林水分利用效率及其驱动因子,采用涡度技术进行碳水通量的测定并计算水分利用效率,使用气象观测塔对环境因子进行监测,利用相关分析和逐步回归分析法,分析兴安落叶松林水分利用效率动态特征及其驱动因子。结果表明:水分利用效率生长季日变化大体呈单峰倒"U"型分布;6—8月份水分利用效率相比5、9月份变化的幅度较大;生长季水分利用效率的驱动因子为太阳辐射、空气温度、空气相对湿度、蒸汽压亏失、土壤温度、土壤热通量、土壤含水量,各月份水分利用效率的驱动因子略有差异。

兴安落叶松天然林可变密度收获表编制法的研究

本文从林分生长和林分密度间的关系,探讨了林分平均胸径的生长,并用于内蒙古大兴安岭地区收集的兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)地位指数18m的65块标准地和130株解析木数据。根据林分平均胸径生长方程和其他林分生长因子的相关规律,探讨编制兴安落叶松天然林可变密度收获表的方法。

落叶松树皮栲胶废渣木质素磺酸钠的制备及其物化性能研究

对兴安落叶松(LarixgmeliniiRupr.)树皮栲胶废渣进行了分析及磺化处理,结果表明:在碱质量用量13%(NaOH计)、亚硫酸化度60%～70%、反应温度140～150℃、时间为2h的条件下,可以获得性能优良的木质素磺酸盐产品。该产品可用于混凝土添加剂和油田驱油剂的复配剂,为树皮废渣的高效利用提供了依据。

帽儿山落叶松群落主要树木种群间联结关系的研究

采用2×2列联表,通过方差分析、χ2检验、Ochiai指数、Dice指数和Jaccard指数对帽儿山落叶松所在群落优势种的种间联结性进行了定量分析。结果表明:落叶松群落总体间的关联性表现为不显著正关联,在91对种对中46对表现为正关联,其中极显著正关联的种有8对,显著正关联的有4对,极显著负关联的种对有7对。在相对稳定的群落中优势种间可以共同利用群落中的非限制性资源,形成显著的正关联。这种关联性一方面与物种本身的生物学与生态学特性有关,另一方面与群落演替的时间与空间有关。

兴安落叶松化学组成的研究

对兴安落叶松化学组成进行较深入分析研究，表明其特性如下：提取物含量较高，尤以热水提取物最甚，主要含阿拉伯糖基－半乳聚糖。苯醇提取物中除主要含树脂外，还有相当量的黄酮类化合物。总木质素含量与一般针叶材类似，但酸溶木质素很低；综纤维素含量比一般木材都低，其糖基组成分析表明在测定过程中阿拉伯糖基－半乳聚糖基本上流失，因此综纤维素含量的测定不宜采用现行的标准方法；灰分含量较低，但有２３种元素组成，其主要元素为Ｃａ、Ｋ、Ｍｎ和Ｍｇ。

落叶松人工林土壤主要营养元素时空变异

运用经典统计学方法,对东北林业大学哈尔滨实验林场落叶松人工林林地土壤主要营养元素时空变异进行研究。研究结果表明,随林龄的增加,土壤全N、全P、C元素含量及pH值均较1983年的观测值下降;C元素和pH值呈现随深度增加先增加后减小的变化趋势;全N呈现出随深度增加先减小后增加的变化趋势,水解性N表现出与全N相近似的变化趋势;全P呈现随深度增加而增加的变化趋势,速效P则表现为随深度增加先减小后增加的变化趋势;全K与速效K在深度方向上无显著变化;除C元素随观测月份的增加表现出积累作用外,其他各项土壤营养元素均表现出生长旺盛月份含量(或值)较低,其他月份含量(或值)较高的变化趋势;观测期内除pH值为弱变异外,其他各营养元素仅为中等变异,林地土壤均质性较好。

水曲柳落叶松人工幼龄混交林生长与种间竞争关系

在东北林业大学帽儿山实验林场.对10年生的水曲柳落叶松带状混交林及纯林进行了调查．结果表明：水曲柳在混交林中表现出明显增产,高生长比纯林增加12.1％～25.5％．胸径生长增加12.7％～32.3％.落叶松在混交林中也表现出增产的趋势．高生长比纯林增加4.1％．胸径生长增加12.5％.种间关系属双方有利.运用简单竞争指数对树种的竟争程度进行比较表明：在混交林中仅用地上部测树因子构造的简单竞争指数并不能很好地体现树种间地上和地下部的综合竞争程度，这种指数主要体现了树种间地上部竞争程度。

兴安落叶松阿拉伯糖基半乳聚糖化学结构的研究

木粉在室温下用冷水所得到的提取液，经离心除去沉淀后首先用聚酰胺柱纯化，然后再用乙醇沉淀而制得高纯度阿拉伯糖基-半乳聚精（AG），HPLC分析表明AG聚糖D-半乳糖和L-阿拉伯糖组成，其摩尔比为7．41：1。高碘酸盐消耗为1．12摩尔，甲酸生成量为0．53摩尔，数值与文献值基本一致。13C－NMR研究表明：AG聚糖主链由1～3连接的β-D-吡喃型半乳糖基构成，每个主链半乳精基C—6上有两个或一个1-6连接的β-D-吡喃型半乳糖基和3（2）-O-α－L-呋喃型拉伯糖基-L-呋喃型阿拉伯糖。

经抽提处理后兴安落叶松木材超微构造变化的研究

用扫描电子显微镜对经苯醇混合液(体积比为2∶1)和1％碳酸氢钠(NaHCO_3)水溶液抽提处理的兴安落叶松木材超微构造进行了观察,并研究了木材经处理后超微构造发生的一些特殊变化。经苯醇混合液抽提处理的兴安落叶松心材,由于其抽提物质的聚集,在细胞腔壁及纹孔上出现瘤状物。苯醇混合液和碳酸氢钠水溶液抽提处理兴安落叶松木材均可使其闭塞纹孔打开,但两种抽提处理木材的闭塞纹孔打开的形态和位置不同。这主要是由于两种抽提处理的抽提物质不同,在闭塞纹孔上产生的应力不同而造成的。

兴安落叶松材积模型中的异方差研究

为进一步提高兴安落叶松材积模型估计精度,文章选择V=aDbHc为材积模型形式,对模型的异方差性进行了研究。文章分别使用了图示法及戈德菲尔特-夸检验方法证实模型中存在较强的异方差性,并分别以因变量,自变量及模型本身构造权函数,以加权回归估计和普通非线性回归估计方法结果进行对比分析。研究结果表明:加权回归估计优于普通非线性回归估计;在构造的众多权函数中,以权函数1/D2H为最优;并进一步证实不同的模型有不同的最优权函数形式。

兴安落叶松天然林枯立木年龄结构的研究

本文用兴安落叶松天然林19块标准地资料,分析了林分枯立木年龄结构;并用三参数Weibull函数拟合了林分枯立木的龄阶分布,经X^2-检验,结果表明拟合效果良好。同时研究了林分活立木年龄与枯立木年龄之间的关系以及天然林的抚育问题。

兴安落叶松温水提取液生产单细胞蛋白的研究

对兴安落叶松温水提取液的水解及其用于生产单细胞蛋白的可能性进行了研究。未经水解的提取液主要含有阿拉伯-半乳聚糖,难以被试验菌种利用;水解后添加必要的氮、磷等营养物质,被试菌种可利用其中的单糖生产单细胞蛋白。拟青霉能利用阿拉伯糖、半乳糖等多种糖类,菌体产率最高,占总糖的51.9％;热带假丝酵母、产朊假丝酵母部分或完全不能利用占总糖20％的阿拉伯糖,菌体产率分别为40.98％和36.00％。商品半纤维素酶对阿拉伯-半乳聚糖的降解活性不高,但自制的粗酶能较好地水解阿拉伯-半乳聚糖,水解率可达71.85％。

兴安落叶松树干液流与太阳辐射的时滞效应

为了系统研究大兴安岭地区兴安落叶松树干液流与太阳辐射的时滞效应,采用热扩散技术测定树干液流,使用自动气象仪器测定辐射因子,利用逐行错位分析及相关分析法,分析兴安落叶松树干液流日变化和时期变化对总辐射(GR)、净辐射(Rn)、光合有效辐射(PAR)的时滞效应。结果表明:树干液流日变化对GR、Rn、PAR的响应不是同步进行,响应存在140~150 min的时滞,时滞效应显著;树干液流与Rn的相关性最好(R2=0.465)、时滞最短(滞后140 min);生长季树干液流量变化与GR的相关性高于Rn、PAR,树干液流与GR、Rn、PAR的时滞性的相关性不显著;树干液流对Rn的响应存在时滞,树干液流量时期变化与太阳辐射的时滞效应的相关性不显著。

大兴安岭北部春季兴安落叶松林鸟类群落的垂直结构

2011年4月24～5月15日,在黑龙江省岭峰自然保护区对春季兴安落叶松林鸟类群垂直结构进行了研究,共观察到鸟类36种,分属6目17科,非雀形目鸟类6科13种,雀形目鸟类11科23种。雀形目鸟类的种类最多,占总数的63.89%,这和我国北方地区鸟类组成相一致。研究结果显示大兴安岭春季兴安落叶松林中,鸟类垂直分层现象较为明显,林冠层和地面(或水面)鸟类多样性较高,而乔木层和灌木层鸟类丰富度较高;草本层鸟类较少。分析显示造成这种结果的原因不仅与鸟类的食物资源分布有关,而且与鸟类的求偶、领域以及防御行为具有密切关系。本研究结果为鸟类保护和森林管理提供了依据。

兴安落叶松林生长季土壤水势动态特征

兴安落叶松在大兴安岭分布广泛,土壤水分变化与其生长、发育关系密切,二者相互影响。通过测定兴安落叶松林不同深度土壤水势,研究兴安落叶松林生长季土壤水势的月、日变化特征。结果表明,土壤水势均值随深度增加而减小。20、80cm土壤水势变化程度大,40、60cm变化较为平缓。60cm土壤水势值较能反应林下土壤水势的大小。各深度土壤水势均采用三次函数拟合较好。生长季土壤水势在20cm呈整体下降趋势,40、60、80cm呈较快上升后平缓下降趋势。5、6月为土壤聚水期,水势上升迅速,土壤水势随深度增加而下降。7、8、9、10月为土壤失水期,水势下降平缓,土壤水势随深度增加而上升。土壤水势变化响应降水量、土壤温度的变化。土壤水势日变化特征:除5月20cm土壤水饱和外,各月20、40、60cm日变化特征一致,80cm在7、10月与其它深度特征不同。一天中,土壤水势极值常出现在7点左右与9点左右。

落叶松人工林林地土壤微生物边缘效应研究

采用稀释倒平板法和氯仿熏蒸法,以东北林业大学哈尔滨实验林场落叶松林人工地0~80 cm土层范围为研究对象,研究落叶松人工林土壤微生物边缘效应特征及边缘效应的主要影响因子,结果表明:(1)土壤微生物数量及生物量碳均随土壤深度加深呈指数减少,80%左右的微生物数量和生物量碳存在于地表至地表下40 cm的土层中。土壤微生物存在边缘效应。生态交错带下限可以采用积分的方式求得。(2)土壤微生物数量以及生物量碳的垂直分布与土壤全C、全N、孔隙度呈显著正相关。在全C、全N不成为限制因素时,土壤孔隙度是影响土壤微生物边缘效应的关键因素。

兴安落叶松1.5代种子园营建技术研究

兴安落叶松1.5代种子园建园的技术要点,优树来源于收集区最优良的无性系优树;选择适宜的园址,并进行详细规划,为实施建园与生产管理提供科学依据;无性系配置方式采用分组复错位小群团排列法(又称双向逆行网眼式错位法)定植建园后,要进行集约化的经营管理。