光照与温度对云杉和红桦种子萌发的影响

通过在气候箱内模拟迹地环境条件 ,探讨了不同温度和光照对亚高山针叶林采伐迹地关键种种子萌发的影响 .结果表明 ,云杉和红桦种子萌发的最适温度均为 2 5℃ ,发芽率分别为 88 8± 8 4 %和 30 8± 10 4 % ,多重比较显示红桦对温度的响应比云杉更敏感 .云杉在 10℃时能萌发而红桦则几乎不能 ,红桦种子萌发所需要的最低温度比云杉的高 .昼夜温差对两类种子发芽影响明显 ,2 0℃ /15℃条件下两种种子萌发率最高 ,温差过大不利于红桦种子萌发 .光照强度对种子的发芽率也有明显影响 ,二者在透光 2 0 %时种子发芽率最高 ,分别为 83 2± 6 6 %和 2 9 2± 5 5 % ,云杉种子萌发对光照的响应比红桦种子更为敏感 .采伐迹地强烈的光照是限制亚高山针叶林自然更新的重要因素 ,迹地温度升高有利于云杉和红桦种子萌发 。

增温对川西亚高山针叶林内不同光环境下红桦和岷江冷杉幼苗生长和生理的影响

川西亚高山针叶林是青藏高原东部高寒林区的重要组成部分,也是研究全球变化对森林生态系统影响的重要森林类型。开展亚高山针叶林不同树种对气候变暖响应差异的研究,可为预测未来气候变暖背景下亚高山针叶林植被组成和森林动态提供科学依据。我们以川西亚高山针叶林两种主要树种——红桦(Betula albo-sinensis)和岷江冷杉(Abies faxoniana)为研究材料,采用开顶式增温法(Open-top chamber,OTC)模拟气候变暖,研究了增温对全光条件和林下低光环境中(约为全光的10%)生长的红桦和岷江冷杉幼苗生长和生理的影响。在人工林环境下,OTC使增温框内平均气温和地表温度分别升高了0.51和0.33℃;而在林外空地处,OTC使二者分别升高了0.69和0.41℃。研究结果显示,增温总体上促进了两种幼苗的生长和生理过程,并促使幼苗将更多的生物量投入到其同化部位——叶,使幼苗的根冠比(R/S)显著降低。增温通过增加叶片的光合色素含量和表观量子效率等光合参数,促进了幼苗的光合过程和生长。然而,增温对两种幼苗生长和生理的影响效果与植物种类及其所处的光环境有关。增温仅在林外全光条件下显著影响红桦幼苗的生长和生理过程。岷江冷杉幼苗对增温的响应与红桦相反,即增温仅在林下低光环境下对岷江冷杉幼苗的生长和生理过程有明显促进作用。这种响应差异可能赋予这两种植物在未来气候变暖背景下面对外界环境变化时具有不同的适应能力和竞争优势,从而对亚高山针叶林生态系统物种组成和森林动态产生潜在影响。

秦岭中段红桦次生林更新特征研究

【目的】研究秦岭中段红桦(Betula albo-sinensis)次生林的更新特征,为红桦林的近自然恢复提供理论依据。【方法】应用典型样地法,调查红桦次生林的更新状况,分析林下木本植物更新特征及生物和非生物因子对其的影响。【结果】更新层共有木本植物59种,其中乔木树种有25种,占所有木本植物总数的42.4%。更新的木本植物中以灌木种居多,优势种有箭竹(Fargesia spathacea)、悬钩子(Rubus corchorifolius)等,红桦在群落更新层中的优势地位不明显。红桦次生林木本植物幼苗在40～60cm高度级内数量最多,0～20cm高度级内分布很少。林下木本植物的更新方式以萌生为主。林分密度对木本植物幼苗、幼树更新密度的影响相似,即其更新密度均随着林分密度的增加呈先增加后减少的趋势。阳坡(南偏西40°)利于幼树生长,随着坡向转为阴坡,幼苗密度逐渐增加,而幼树密度呈不同程度的减少。海拔对红桦次生林林下木本植物的更新也有明显影响,当海拔从1 825m增加到2 449m时,幼苗密度下降,幼树密度增大;但当海拔增加到2 467m时,幼苗密度增加,幼树密度减少。【结论】秦岭中段的红桦次生林处于演替后期,林分更新能力较差。

太白山红桦林林隙特征的研究

对太白山红桦林林隙的一般特征和干扰状况进行了初步研究,分析了植被中林隙的数量、类型及成因,并对林隙形成木的类型、数量、物种构成和径级结构做了分析.结果表明,太白山红桦林林隙以自然立枯形成的最多;林隙线状密度为23.5个/km;冠空隙面积在20～80m2范围内的最多,冠空隙总面积占整个林分面积的4.7%;扩展林隙的面积在50～100m2范围内的最多,占整个林分的11.9%;林隙的形成木以红桦为主,径级在20～40cm范围内的占绝大部分;在太白山红桦林中,大多数的林隙由1～3株林隙形成木形成,其中单株形成木形成的林隙最多,每个林隙的林隙形成木平均为1.51株;林隙的腐烂等级为C级的分布较多;冠空隙径高比多分布在0.30～0.45之间,扩展林隙径高比多分布在0.60～0.80之间;林隙内幼苗主要有红桦、华山松,在大面积的林隙内红桦幼苗占绝对优势.

秦岭南坡红桦林土壤有机碳密度影响因素

以秦岭南坡红桦林为研究对象,利用标准地调查法获得林分、地形、土壤相关数据,分析红桦林土壤有机碳密度(SOCD)分异特征及其与林分因子和地形因子间的关系。结果表明:秦岭南坡红桦林土壤有机碳密度总体均值为(69.02±12.90)t/hm2,原始红桦林土壤有机碳密度均值为(76.21±10.83)t/hm2,次生红桦林为(65.24±12.32)t/hm2,原始红桦林土壤有机碳密度比次生红桦林高16.81%,t-检验结果显示两者存在显著差异;在不同林区间,红桦林土壤有机碳密度亦存在显著差异(P<0.05)。从地形因子看,红桦林土壤有机碳密度在不同坡位和坡向间未表现出显著差异,而海拔和坡度对红桦林土壤有机碳密度有较为显著的影响。土壤有机碳密度与海拔、林龄、乔木生物量和草本生物量呈显著正相关,与坡度和林分密度呈显著负相关;主成分分析表明:特征值大于1的四个主成分对土壤有机碳密度的方差累积贡献率为85.62%,海拔、坡度、林分密度和郁闭度是影响秦岭南坡红桦林土壤有机碳密度的主要因子;通过逐步回归分析得到利用海拔、坡度、林龄、林分密度、乔木生物量和草本生物量估算红桦林土壤有机碳密度的模型:SOCD=0.015E-0.332G-0.026FD+0.304SA+0.105BA+21.673BH+36.358。

秦岭南坡红桦林土壤有机碳空间分异特征及影响因素

以秦岭南坡红桦林为研究对象,利用标准地调查获得林分、地形、土壤和植被相关数据,分析红桦林土壤有机碳质量分数空间分异特征及其与林分因子和地形因子间的关系。结果表明:秦岭南坡红桦林土壤有机碳质量分数总体均值为(32.11±3.77)g·kg-1,变异系数为11.74%,其中原始红桦林土壤有机碳质量分数(33.11±3.23)g·kg-1,次生红桦林(31.59±3.94)g·kg-1,原始红桦林比次生红桦林高4.81%(p<0.05)。差异分析结果表明:红桦林土壤有机碳质量分数在不同坡向和坡位未表现出显著差异。相关分析、主成分分析和逐步回归结果表明:红桦林土壤有机碳质量分数与海拔、林龄、灌木生物量和草本生物量呈显著正相关,与坡度、郁闭度和林分密度呈显著负相关,上述林分因子和地形因子转化的主成分方差累积贡献率为88.15%,其中海拔、坡度、郁闭度、灌木生物量和草本生物量是影响红桦林土壤有机碳质量分数的主要因子,并拟合出利用这5个因子估算秦岭南坡红桦林土壤有机碳质量分数的模型方程。

川西亚高山暗针叶林不同恢复阶段红桦、岷江冷杉土壤种子损耗特征

在川西亚高山米亚罗林区海拔3 100—3 600 m阴坡、半阴坡,以立地条件基本一致的箭竹和藓类林型不同恢复阶段(20—40年生的箭竹-阔叶林、藓类-阔叶林,50年生的箭竹-针阔混交林、藓类-针阔混交林、160—200年生的箭竹-暗针叶老龄林、藓类暗针叶老龄林)的群落为研究对象,于种子成熟散落前(8月)采集土壤样品,应用网筛分选法结合体视显微镜挑选种子,实验室发芽试验法和四唑染色法对种子生活力进行测定,分析了土壤内先锋树种红桦(Betula albo-sinensis)和顶极树种岷江冷杉(Abiesfaxoniana)的残余种子总数、组分及其分布格局;采用样方法调查了红桦和岷江冷杉的1年生幼苗密度。结果表明:1)随着森林的恢复,红桦的残余种子总数、外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数和腐烂种子数呈减少的趋势,而岷江冷杉则相反。箭竹林型不同恢复阶段红桦的残余种子总数、外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数和腐烂种子数总体上大于藓类林型相应恢复阶段。岷江冷杉的残余种子总数、外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数、腐烂种子数的最大值均出现在藓类-暗针叶老林龄;2)在阔叶林和针阔混交林阶段,红桦和岷江冷杉的种子组分所占比例最高的分别为腐烂种子和发育不全种子,在暗针叶老龄林阶段,红桦的腐烂种子和空粒种子的比例位居前列,而岷江冷杉的外形完整种子比例最大;3)随着土层深度的增加,红桦和岷江冷杉的外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数和腐烂种子数均呈减少的趋势。红桦和岷江冷杉不同组分的种子在枯枝落叶层所占地比例在72.85%—94.28%;4)红桦的1年生幼苗密度随着森林的恢复逐渐减小,而岷江冷杉的1年生幼苗密度随着森林的恢复逐渐增大。在8月份,土壤中已经不存在红桦和岷江冷杉有生活力的种子,两种植物的种子只能形成短暂土壤种子库。

秦岭南坡2种林分类型林冠层对大气降水水质的生态效应

【目的】研究秦岭南坡2种林分类型的林冠层对大气降水水质的影响,探讨林冠层对大气降水水质的生态学效应,为水源林建设提供理论依据。【方法】在秦岭火地塘林区选取红桦(Betula albo-sinensis Burkill)林和锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)林2种林型,检测大气降水通过这2种林分林冠层所形成的林内穿透雨的水质,并与大气降雨的水质进行比较,研究林冠层对水质的影响。【结果】红桦林、锐齿栎林林冠层均有降低雨水酸性的作用,其中锐齿栎林提升降水pH的能力相对较强;2种林分的林冠层对大气降雨中的NO-3均表现出较强的吸附作用,而对于NH+4则表现出较强的淋溶作用;锐齿栎林林冠层吸附大气降雨中Na的能力及被大气降雨淋溶出PO3-4、Ca和Mg的能力均明显强于红桦林林冠层;红桦林林冠层被大气降水淋溶出K的能力明显强于锐齿栎林林冠层;红桦林林冠层和锐齿栎林林冠层对降雨中Cu、Pb、Cd、Cr有较明显的净化作用,2种林分对同一种元素的净化能力基本接近;锐齿栎林林冠层净化大气降水中As的能力要优于红桦林林冠层。【结论】森林林冠层对大气降水有一定的净化作用。

秦岭火地塘林区红桦林生物量和蓄积量变化研究

以秦岭火地塘林区红桦林为研究对象,设置20m×20m调查样地48块,获得地形和林分的相关数据。采用树木年轮学方法分析其生物量、蓄积量和生产力的动态变化,使用差异性分析研究不同海拔、坡度、坡向间红桦林生物量、蓄积量和生产力的变化,运用相关性分析和偏相关分析研究林龄和林分密度与红桦林生物量、蓄积量和生产力参数的关系,采用主成分分析和回归分析研究红桦林生物量和蓄积量的主要影响因子并得出回归模型。结果表明,红桦林生物量、蓄积量和生产力随海拔增大而减小,随坡度增大而增大,不同海拔、坡度间生物量和蓄积量差异性显著(p<0.05),生产力差异性不显著(p>0.05),不同坡向间,阳坡红桦林生物量、蓄积量和生产力均显著大于阴坡;相关性分析表明,红桦林生物量、蓄积量和生产力与林分年龄呈显著性正相关关系;偏相关分析表明生物量、蓄积量和生产力与林分密度呈显著性正相关关系;主成分分析表明,特征值>1的3个主成分对林分生物量和蓄积量的方差累积贡献率为79.95%;回归分析表明,海拔、坡度、坡向、林龄和林分密度是影响红桦林生物量和蓄积量的主要因子;估算红桦林生物量的模型为B=0.137fd+10.627sta-2.855sla+0.007g+0.002e-307.311,估算红桦林蓄积量的模型为V=0.125fd+12.308sta-10.174sla-0.320g+0.013e-369.848。

秦岭太白山牛皮桦林初步研究

牛皮桦（Ｂｅｔｕｌａａｌｂｏ－ｓｉｎｅｎｓｉｓｖａｒ．ｓｅｐｅｎｔｒｉｏｎａｌｉｓ）林是太白山森林植被的一个重要类型，随着生境条件的不同，其种类组成发生规律的变化，但牛皮桦始终占据优势地位，并有着相对稳定的结构组成。牛皮桦林以高大粗壮的牛皮桦个体为主，林内更新苗很少，天然更新状况不良。优势种群（牛皮桦）年龄分析表明，牛皮桦种群为衰退种群。牛皮桦种群的衰退特征反映出于皮桦林的消退发展趋势。目前本区牛皮桦林多属成熟林或过熟林，应加强人工更新。

太白山红桦林的群落学特征及生物量研究

本文通过对太白山红桦林的群落生境和群落学特征的研究，分析了红桦林的类型及分布规律。太白山红桦林的总生物量为２８６．７４９ｔ／ｈａ，其中乔木层２５１．１３４ｔ／ｈａ，灌木层３３．４６４ｔ／ｈａ，基本层２．

太白山红桦林的排序

运用主分量分析（ＰＣＡ）法，将太白山红桦林分为７个类型：Ⅰ．红桦＋辽东栎林；Ⅱ．红桦＋辽东栎＋华山松林；Ⅲ．红桦＋华山松林；Ⅳ．红桦纯林；Ⅴ．红桦＋华山松＋牛皮桦林；Ⅵ．红桦＋牛皮桦＋巴山冷杉林；Ⅶ．红桦＋牛皮桦林。这不仅与分类结果一致，而且反映了各样地间的空间分布格局。影响排序的主导因子是红桦、辽东栎和牛皮桦。

太白山牛皮桦林的定量研究

根据调查资料，分析了太白山牛皮桦林的种类组成、多样性、结构及演替趋势．依据聚类分析法和群落相似系数法将牛皮桦林分为４个类型．排序结果表明。

秦岭华山松红桦混交林与纯林生长调查

通过研究,17a生华山松混交林,树高、胸径和材积的总生长量均比同期纯林要大,树高、胸径的连年生长量下降趋势比纯林慢,材积连年生长量上升比纯林快。8a生华山松仅树高定期生长量比纯林大,胸径与材积定期生长量不及纯林。混交林的叶量、叶面积及单位重量的叶绿素含量均比纯林高。华山松营养根呈簇状疏散分布,无明显主根,根系分布浅而细根密集,根系总长度比纯林大20%以上,种间根系无互相排斥现象。

秦岭华山松与红桦混交林效益调查研究

该文通过实地调查分析,结果表明:17年生华山松混交林,树高、胸径和材积的总生长量均比同龄纯林大,树高、胸径的连年生长量下降比纯林慢,材积连年生长量上升比纯林快。8年生华山松仅树高定期生长量比纯林大,胸径与材积定期生长量不及纯林。混交林的叶量、叶面积及单位重量的叶绿素含量均比纯林高;混交林种间根系无互相排斥现象;枯枝落叶量比相应的纯林高。

小陇山红桦次生林物种组成与立木的点格局分析

选择秦岭西段小陇山典型红桦次生林群落样地进行物种组成及种群径级结构研究,并运用单变量O-ring函数、双变量O-ring函数对各种群的空间分布格局及种间相关性进行多尺度分析.结果表明:在红桦次生林群落样地中,红桦占据明显的优势地位;从径级结构看,红桦幼苗匮乏,天然更新不良,而巴山冷杉和山杨更新状态良好;红桦和旱柳主要表现为随机分布,巴山冷杉和山杨表现为小尺度聚集性分布格局;红桦与巴山冷杉和山杨在中尺度上呈正相关,而旱柳与红桦、巴山冷杉和山杨在小尺度上呈负相关,其余种间相关性不明显.目前小陇山红桦次生林群落种群的分布格局在小尺度上决定于种群的生物学特性,而在更大尺度上决定于环境异质性;未来一段时间内,先锋种群红桦将处于生长优势地位,但从长远看,仍需要人工辅助更新.