Fallen wood decomposition of Pinus koraiensis and Tilia amurensis

Fallen wood decomposition rate ofPinus koraiensis andTilia amurensis in broadleaved Korean pine forest was studied in this paper. The result showed that decomposition rate of fallen wood was different from that of little diameter wood and coarse woody debris for the same tree species. Fallen wood decomposition was generally rotten from outside to inside. And decomposition speed of fallen woods was different according to tree species and site, and it was also related to diameter of fallen woods. Decomposition depth ofTilia amurensis fallen wood for 17 years was 14 cm, but that ofPinus koraiensis in the same condition was less than 7 cm.Tilia amurensis was decomposed faster thanPinus koraiensis. For same tree species, if the diameter was small, the decomposition speed was quick.

吉林蛟河针阔混交林红松和紫椴个体生长的影响因素

【目的】以吉林蛟河针阔混交林优势树种红松、紫椴为研究对象,探究叶性状的种间差异,不同叶性状间的相关性,以及生物(邻域竞争、初始胸径、叶片性状)与非生物因素(地形因子)对树木生长速率的影响。【方法】利用Welch-ANOVA方差分析量化红松、紫椴叶性状的种间差异;利用主成分分析及斯皮尔曼相关系数评估性状间的相关性;利用普通最小二乘模型计算不同因素对红松、紫椴生长速率的相对影响。【结果】红松的光饱和净光合速率、暗呼吸速率显著高于紫椴;紫椴的光饱和气孔导度、比叶面积显著高于红松。红松的光饱和净光合速率与光饱和气孔导度、比叶面积呈正相关;紫椴的光饱和净光合速率与光饱和气孔导度呈正相关,与比叶面积呈负相关。初始胸径、邻域拥挤指数、坡度对红松年均胸径生长量有显著负效应。初始胸径对红松年均生物量生长量有显著正效应,邻域拥挤指数、坡度有显著负效应。初始胸径对紫椴年均胸径生长量有显著负效应,对紫椴年均生物量生长量有显著正效应。海拔对紫椴年均胸径生长量、年均生物量生长量均有显著负效应。【结论】红松、紫椴叶性状表现出显著的种间差异,两物种叶片性状的相关性呈现不同规律。紫椴的生长受初始胸径、海拔的影响。初始胸径越大,年均胸径生长量越低,而年均生物量生长量越高;海拔越高,年均胸径生长量与年均生物量生长量越低。红松的生长受初始胸径、邻域拥挤指数和坡度的影响。初始胸径越大,年均胸径生长量越低,而年均生物量生长量越高;邻域拥挤指数、坡度越大,年均胸径生长量与年均生物量生长量越低。

东北阔叶红松林4种树木幼苗光合荧光特征对氮添加的响应

【目的】从光合荧光角度探究阔叶红松林不同演替阶段的4个主要树种幼苗对氮添加的响应差异,为氮沉降加剧背景下东北地区人工造林树种应用提供一定参考,并对未来氮沉降浓度增加情况下森林演替做出推测。【方法】选取阔叶红松林4个演替阶段的代表树种白桦、蒙古栎、紫椴、红松为研究对象,在吉林省舒兰市地区人工造林,设置空白对照(0 kg/(hm^(2)·a)),低氮(50 kg/(hm^(2)·a))和高氮(100 kg/(hm^(2)·a))3种氮梯度模拟自然氮沉降,测定不同氮处理下植株光合参数、光谱反射参数、荧光参数等指标,进行方差分析与均值多重比较。【结果】白桦的净光合速率在不同氮条件下均保持最高,且各项数值受氮影响较小;蒙古栎的净光合速率在低氮下由于叶绿素含量上升而显著提高,在高氮下受气孔、电子传递能力减弱等限制显著下降;紫椴最大光化学效率Fv/Fm较低,电子传递受阻,受到光抑制较强,净光合速率在不同氮条件下均最低,且不同氮处理下无显著差异;红松的净光合速率在施氮条件下由于电子传递速率减弱而下降。【结论】因此推测在低氮浓度下蒙古栎的生长会占据很大优势;氮浓度过高时阔叶红松林前期仍以白桦为主,而中期蒙古栎会受到抑制,紫椴占据优势,后期红松的生长会受到高氮抑制。

紫椴红松林群落主要乔木树种种间关系

以吉林松花江三湖国家级自然保护区紫椴红松林为研究对象,采用总体相关性检验(VR)、χ^(2)检验、联结系数(AC)、共同出现百分率(PC)和点相关系数(Ф)分析群落主要乔木树种在5个层级(Ⅰ级幼苗、Ⅱ级幼树、Ⅲ级小径树、Ⅳ级中径树、Ⅴ级大树)的种间关系。结果表明:主要乔木树种总体相关性为显著正联结,各层级VR介于0.84~1.59;χ^(2)检验结果显示,紫椴-红松在各层级均为不显著联结,二者在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ层级为正联结,在Ⅱ和Ⅴ层级为负联结。主要树种种间关系大多不显著,由Ⅰ级幼苗至V级大树不显著联结种对数占比增加;在Ⅱ和Ⅳ层级,负联结种对数占比最大;AC、PC和Ф值也均表明,紫椴-红松间虽然存在一定联结但联结程度较弱,其他主要树种种间关系多数处于松散的独立状态。总体而言,紫椴红松林群落主要乔木树种已建立了良好的种间关系,可相对稳定地共同利用林地资源。

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。

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。

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。

长白山北坡椴树红松林空间分布及其空间关联

以长白山5.2 hm2椴树红松林固定监测样地为基础,研究优势种红松与紫椴的径级结构,运用Ripley sK函数探讨红松和紫椴不同生长阶段个体的空间分布格局及其空间关系。结果表明:①红松和紫椴的径级结构均呈单峰分布,幼树数量较少。②红松和紫椴种群在空间上呈聚集分布,红松和紫椴幼树主要表现为随机分布,小树和大树主要表现为聚集分布,但大树的聚集强度小于小树。③红松小树与大树在1 m的空间尺度上呈显著正相关;紫椴幼树与小树、幼树与大树在较小的空间尺度上呈显著正相关;红松小树与紫椴大树、紫椴小树与红松大树在局部空间尺度上呈显著正相关。

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。

主要伴生树种树叶对红松生长的影响

在培育森林的实践中,早在19世纪就发现有一些树种对于另一些树种具有选择性的影响,这方面大量的工作是通过叶子、树皮或凋落物等浸出液来进行,而我国则研究甚少,尤其树木间相互影响的研究更少。但是,这种现象却是常见的。如在东北的阔叶红松林中,红松(Pinus koraiensis)常与其他伴生的阔叶树混生一起,不仅生长很好,而且还可以在这些阔叶树林冠下更新成长。相反地,在红松纯林下红松幼苗一般很难维持到10年以上。为了了解这些现象,我们选取我国东北分布最广。

主要伴生树种叶粉对紫椴幼苗生长的影响

紫椴(Tilia amurensis)是我国东北东部山地的重要造林树种之一,常常与红松(Pinus koraiensis)、云杉(Picea koraiensis)及水曲柳(Fraxinus mandshurica)等针阔叶树混生,因此,研究这些针阔叶树种对紫椴生长的影响,对于进一步了解这些树种的化感作用和选择适合营造混交林的搭配树种均具有重要意义.本文是通过大量的盆栽实验,以紫椴、水曲柳、红松和云杉等叶粉混拌火山灰进行培育紫椴幼苗,研究这些树种对紫椴生长的影响。实验表明,红松、云杉等针叶树对紫椴幼苗的生长具有明显的抑制作用,并找出紫椴幼苗高生长与针叶含量的相关性.

椴树红松林林隙边缘木特征研究

以黑龙江小兴安岭椴树红松林为对象,对椴树红松林林隙边缘木的数量、胸径级、高度级和偏冠率等数据进行分析,运用威布尔及正态模型拟合胸径级和高度级的多度分布,同时采用柯尔莫哥洛夫(K-S)检验法和卡方(χ2)检验法检验其拟合结果。结果表明:单个林隙的边缘木分布介于9~15株,以9株边缘木形成的林隙居多;1.04%的边缘木未出现偏冠现象,67.71%的边缘木偏冠率分布于0.5~0.7;树高在25 m以上的边缘木分布较广泛,在不同面积的林隙中均零星分布。林隙边缘木胸径级和高度级多度的分布均符合2种分布模型,而边缘木径级、高度级和偏冠率分布均因林隙面积和边缘木树种的不同而有所差异。

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)。

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）。

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。

人工针阔混交林的综合评价

通过对红松、落叶松分别与紫椴混交的林型进行综合评价研究,结果表明:宽带状混交的林分生长表现优于窄带状混交的林分,混交林生物量大于纯林,针阔混交林综合效益明显;混交林物种丰富度的种类、数量都远远高于纯林;混交林中物种多样性复杂,土壤营养含量丰富,能加快枯落叶的分解速度,提高土壤肥力,改善土壤结构,加速营养元素的释放量。

3种乔木叶片反射光谱与光合特性随树高的变化

树木生长到一定高度阶段,顶部叶片会受到水分运输阻力的影响,表现为叶片水分亏缺,进而引发其他生理特性的变化.本研究比较了阔叶红松林3种高大乔木(蒙古栎Quercus mongolica、紫椴Tilia amurensis、红松Pinuskoraiensis)不同高度植株叶片的反射光谱特征(光谱反射率R、光化学反射指数PRI)和光合特性(光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Cond)的变化.结果表明:随树木高度增加,蒙古栎和紫椴叶片的PRI和各项光合参数先升高后下降,各高度间差异显著(P<0.05);红松的各项参数则随树高增加而增加,无下降趋势.分析表明,蒙古栎和紫椴高树Pn的下降很可能受到缺水胁迫的影响,但由于物种间可能存在不同的气孔调节机制,红松未表现出水分亏缺.另外,蒙古栎和紫椴的PRI指数与其Pn成显著正相关关系(分别为r2=0.986、0.890),但在红松叶片中PRI指数并不能反映Pn的变化,表明在使用PRI指数监测植物光合能力时要考虑物种间的差异.

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。