落叶阔叶树种蒙古栎(Quercus mongolica)对林缘不同光环境光能和水分的利用

由于砍伐、林火等形成的林缘是典型的生态过渡区,并以高生物多样性和快速变化的光环境为最显著特征。研究植物在林缘附近不同光环境下对光能和水分的利用特征有利于在个体层次揭示林木更新、森林群落动态的生理生态学基础,具有重要意义。蒙古栎是长白山地区落叶阔叶林及阔叶红松林中的常见阳性树种。通过对长白山白桦林林缘及附近蒙古栎的野外观测研究,结果表明:①林冠对林缘光照等的影响随距离林缘远近的不同而不同。林缘及附近区域的光环境存在巨大差异,温度和水分条件等也有显著变化。②蒙古栎光合的日进程为单峰型,净光合速率的高峰值达20μmolCO2·m-2·s-1,未见明显午休;林外蒙古栎的净光合速率及日光合总量均大于(或远大于)林缘和林内的净光合速率及日光合总量,表明蒙古栎在林外强光下生长最快;此外,对低光的高效利用显示蒙古栎可在林内低光环境正常生长。③蒙古栎在不同光环境下蒸腾速率的日进程为单峰型,林外最高可达近8mmolH2O·m-2·s-1。虽然蒙古栎在林外的蒸腾速率、日蒸腾量及水分利用率均较高,但与林内弱光环境相比,水分利用率增加的趋势略有降低,这是蒙古栎对林外强光环境的一种适应。④蒙古栎叶片的气孔导度随光照的增加而增大,这有利于植物在强光下增加净光合速率和蒸腾速率,有利于植物在强光下快速生长。另外,蒙古栎的叶片胞间CO2浓度从早至晚呈增加趋势;随日PAR总量的增加,蒙古栎的叶片胞间CO2浓度呈降低趋势。弱光环境下胞间CO2浓度的增加,有利于植物固定CO2、增加对光能和水分的利用效率。

蒙古栎低质林改造后2010—2023年林地土壤质量的综合评价及未来6a土壤质量变化趋势预测——以2009年改造的蒙古栎低质林为例

在黑龙江省大兴安岭林区的加格达奇林业局翠峰林场174林班,以蒙古栎(Quercus mongolica)低质林为例,2009年进行不同采伐带宽度的顺山皆伐,每条采伐带设置在近似相同海拔高度,皆伐带带长均为300 m,带宽分别为6、10、14、18 m,采伐后在每种采伐带分别补植了西伯利亚红松(Pinus sibirica)、兴安落叶松(Larix gmelinii)、樟子松(Pinus sylvestris),共设置12个不同改造样地;2010—2023年,测定12个不同改造样地的7个土壤养分指标(有机质质量分数、全氮质量分数、全磷质量分数、全钾质量分数、速效氮质量分数、速效磷质量分数、速效钾质量分数),应用模糊综合评价法、主成分分析法对土壤质量进行综合评价;结合2010—2023年对样地土壤养分质量评价结果,采用非线性自回归外部输入(NARX)神经网络模型预测2024—2029年各样地的土壤养分质量状况,分析未来6 a土壤养分质量变化趋势。结果表明:2023年测定的改造样地的土壤养分质量,91.67%的改造样地满足功能标准。补植樟子松样地中,只有采伐宽度为14 m的样地土壤养分质量相对稳定,其他采伐宽度的样地土壤养分质量状态不稳定。在2024—2029年,除了采伐宽度为10、18 m宽带中补植樟子松的样地以及采伐宽度为14 m宽带中补植西伯利亚红松的样地土壤养分不稳定外,其他样地未来6 a总体看土壤养分质量均较好,为Ⅰ级。构建的评价模型框架,可为低质林改造样地土壤养分质量综合评价及预测提供技术支持,弥补了土壤观测的数据盲区。

立地环境和林分结构驱动的辽东栎林生长与模拟

【目的】定量研究宁夏六盘山区辽东栎(Quercus mongolica)林的树高和胸径生长对气候、地形、土壤、林分结构等多种因子变化的响应规律,在此基础上构建多因子耦合模型,准确模拟和预测气候等因子对森林生长的影响。【方法】依据宁夏六盘山区环境梯度,2021—2022年对79块辽东栎天然次生林样地进行每木调查,利用上外包线法确定林分平均树高和平均胸径对立地环境和林分结构等因子的响应关系和函数类型,通过连乘构建多因子耦合模型框架并基于实测数据拟合模型参数,用于模拟气候变化对辽东栎林生长的影响。【结果】同时影响六盘山区辽东栎林平均树高和平均胸径生长的主要因子是林龄、林分密度、年均降水量、年均气温、土壤厚度。平均树高和平均胸径随林龄增大呈缓慢−快速−缓慢的生长变化,随林分密度增大呈先稳定后加速下降的变化,随土壤厚度和年均降水量增大呈先快速增加后渐趋平稳的变化,随年均气温升高呈先快速上升后快速下降的单峰变化趋势。根据林分平均树高和平均胸径对各单因子的响应函数构建了二者的多因子耦合模型,预测精度较高(R2>0.70)。对年均气温升高1.5℃的情景模拟结果表明,整个六盘山区的辽东栎林平均树高和平均胸径生长速率都会降低,其降低幅度在气候冷湿的六盘山区南部分别为10%和7%,在气候暖湿的六盘山区中部分别为15%和12%,在气候暖干的六盘山区北部分别为18%和13%。【结论】宁夏六盘山区辽东栎次生林的平均树高和平均胸径生长同时受气候、林分结构、立地环境等多因子的影响,建立反映多个主要因子(年均降水量、年均气温、林龄、林分密度、土壤厚度)影响的耦合生长模型可以准确预测气候变化和密度调控对树高和胸径生长的影响。未来的气温升高将会降低平均树高和平均胸径的生长,但降低幅度存在区域差异,表现为气温越高的区域降低幅度越大,需要分区采取不同的森林管理应对措施。研究结果可为预测气候变化影响和确定森林管理措施提供理论与技术支持。

冀北山地南麓油松蒙古栎混交林土壤物理性质研究

为明确冀北山地南麓油松蒙古栎混交林土壤物理性质,并探究其水土保持能力,选取油松纯林、蒙古栎纯林、油栎混交林为研究对象,对其土壤物理性质进行差异分析。结果表明:土壤容重均值以油松纯林(1.26 g·cm^(-3))>油栎混交林(1.21 g·cm^(-3))>蒙古栎纯林(1.08 g·cm^(-3));土壤总孔隙度均值以油松纯林(42.39%)<油栎混交林(43.32%)<蒙古栎纯林(51.53%);土壤最大持水率与土壤毛管持水率呈现出相同的大小关系为蒙古栎纯林>油栎混交林>油松纯林;土壤孔隙度随土层深度的增加均呈现出递减的态势,而土壤容重对土层深度的增加体现出递增的变化趋势。

辽东山区蒙古栎次生林天然更新特征及其影响因子分析

【目的】分析辽东山区蒙古栎次生林更新特征,探究其主要影响因素,为该区天然次生林的恢复和可持续经营提供理论依据。【方法】采用典型样地调查法,对辽东山区蒙古栎次生林乔木更新树种组成和数量、高度级分布、更新方式以及环境因子(林下光环境、地被物和土壤理化性质等)进行调查,利用Pearson相关分析法,分析环境因子对幼苗(株高(H)≤1 m)、幼树(H>1 m,胸径<5 cm)密度的影响,并采用多元线性逐步回归分析法,探究影响幼苗和幼树密度的关键环境因子。【结果】①辽东山区蒙古栎次生林更新乔木树种共30种,隶属于14科21属,其中蒙古栎、元宝槭、花曲柳、假色槭和紫椴为优势树种。更新苗密度随高度级呈倒“J”字型分布,Ⅰ级(H<30 cm)和Ⅱ级(30 cm≤H<60 cm)幼苗数量较多,占更新苗总数的60.20%;幼树数量较少,Ⅹ级(270 cm≤H<300 cm)幼树密度仅为Ⅰ级幼苗的1.91%。实生苗数量为萌生苗的38倍。②幼苗密度与林冠开阔度、林下总光合辐射、土壤全磷和有效磷含量呈显著正相关(P<0.05),与叶面积指数、枯落物厚度、土壤pH值、土壤全氮和碱解氮含量、土壤有机质含量呈极显著或显著负相关(P<0.01或P<0.05);幼树密度与林冠开阔度、土壤全磷和土壤速效钾含量呈显著负相关(P<0.05),与叶面积指数、土壤含水量呈显著正相关(P<0.05)。③多元线性逐步回归分析表明,影响幼苗和幼树密度的关键环境因子不同,幼苗密度主要受林冠开阔度、土壤全磷含量和土壤pH值影响,幼树密度主要受土壤全磷含量和土壤含水量影响。【结论】辽东山区蒙古栎次生林乔木更新树种丰富,但幼苗死亡率高,幼树数量少,天然更新困难,人工促进天然更新时,可采取清理枯落物、割除灌木和抚育间伐相结合的经营措施。

THE WAY OF RESTORING AND REESTABLISHING BROADLEAVED/CONIFEROUS MIXED FOREST ECOSYSTEM FROM SECONDARY FOREST OF MONGOLIAN OAK

The necessity,basis,characteristic and methods of restoring and reestabling broadleaved/coniferous mixed forest ecosystem from the secondary forest of Mongolian oak(Quercus mongolica)are briefly set forth;then several effective methods of restoration and reestablishment are put forward and discussed as follows:openning up effect belt or island to establish horizontal order mixture;replenishing the blank niche to make vertical orderly mix-ture;planting artificial mixed forest to create biological diversity;developing ecological forestry,establishing integrated agroforestry ecosystem;and closing the land for forest and pre-serving some stands considering special conditions and demads.

不同经营模式对蒙古栎林土壤有机碳组分的长效性影响

准确把握长期不同经营措施下蒙古栎林(Quercus mongolica)土壤有机碳及其组分碳含量的变化,对于深入理解森林经营管理对土壤碳库的长效影响作用及其固碳机制具有重要意义。以黑龙江省哈尔滨市丹清河实验林场蒙古栎天然次生林为研究对象,采用物理分组方法,研究目标树经营(经营强度45%、40%、70%,折灌除草)、综合抚育经营(经营强度45%、40%,不清理灌草)、无干扰经营对土壤有机碳及其组分碳含量的长效影响。结果表明,在23 a的经营实践后,与无干扰经营相比,目标树经营和综合抚育经营对土壤总有机碳含量的影响不显著,综合抚育经营显著降低了19.94%的粗自由颗粒有机碳(cfPOC)含量(P<0.05),而目标树经营显著提高了矿物结合态有机碳(MOC)含量97.92%(P<0.05),细自由颗粒有机碳(ffPOC)和物理保护颗粒有机碳(i POC)含量在3种经营模式间无显著差异。粗自由颗粒有机碳占土壤总有机碳含量的70.63%—76.53%,是土壤固存有机碳的主要形式。土壤C/N依次按颗粒有机碳、物理保护有机碳和矿物结合态有机碳逐渐降低,反映了有机碳在土壤中转化和固定的过程。从提升土壤质量及固碳能力方面考虑,目标树经营是蒙古栎次生林最优经营模式,无干扰模式次之,综合抚育经营对土壤质量和固碳增汇的影响较小。

蛟河市蒙古栎林资源现状分析与经营建议

以蛟河市2019-2021年森林资源统计数据为基础,对蒙古栎林资源进行分析。结果表明:幼龄林面积占8.71%~10.67%,中龄林和近熟林占89.31%~91.26%,林龄结构不合理;蒙古栎天然次生林面积占全市天然林的21%以上,蒙古栎总蓄积量占全市林地总蓄积量的19%左右,林地生产力较低。针对蛟河市蒙古栎林资源现状,提出了合理化经营建议。

城市蒙古栎人工林对降雨中金属元素迁移的影响

在位于哈尔滨市区的东北林业大学城市林业示范基地蒙古栎(Quercus mongolica)人工林中心区域设置10 m×10 m观测样地,于2015年5—10月份的树木生长季期间,在距离样地150 m处布设翻斗式雨量计(HOBO RG3-M)和3个自制雨量筒测定大气降雨量(作为对照)、在样地内十字交叉布设13个自制雨量筒测定样地穿透雨量、选取5株蒙古栎作为标准观测样木测定样地树干茎流量;将采集的大气降雨、穿透雨、树干茎流样品,使用0.45μm微孔滤膜过滤,经硝酸酸化处理后,应用火焰原子吸收分光光度计(Thermo Scientific ICE-3500,美国)测定样品中K、Ca、Na、Mg、Cu、Fe、Zn、Mn金属元素质量浓度;分析城市蒙古栎人工林伴随降雨分配过程中的金属元素变化特征和输入规律。结果表明:①大气降雨、林内穿透雨、树干茎流中,8种金属元素质量浓度各不相同,但均为树干茎流金属元素质量浓度大于穿透雨金属元素质量浓度;除K、Na元素外,其他6种金属元素的质量浓度,在降雨分配中由大到小依次为树干茎流、穿透雨、大气降雨,即降雨穿过冠层后,金属元素质量浓度增加。②生长季内8种金属元素的净输入量(林内穿透雨+树干茎流-大气降雨)不同,其中K、Ca、Cu净输入量,分别为-1.382、-1.200、-0.031 kg·hm^(-2);Na、Mg、Fe、Mn、Zn净输入量,分别为0.382、1.631、0.254、0.138、0.011 kg·hm^(-2)。③蒙古栎人工林对8种金属元素总体呈现出截留作用(净输入量为-0.197 kg·hm^(-2)),且受K、Ca、Mg净输入量的影响较大。

不同制备条件对蒙古栎人工林地表可燃物生物炭理化性质的影响

以蒙古栎人工林新鲜地表可燃物为原料,制备生物炭,研究其产率、元素质量分数、碳组分以及化学性质、速效养分、官能团类型。采用单因素方差分析、最小显著差异法(LSD)分析各指标组间差异性,为森林可燃物资源再利用提供新途径。结果表明:生物炭产率、去灰分净产率随温度升高而下降;但灰分质量分数、氢元素质量分数、氧元素质量分数、稳定性碳质量分数、pH则随温度升高而上升;不同炭化时间时,生物炭碳质量分数、不溶性碳质量分数、铵氮质量分数表现出不同的变化趋势。氮质量分数、阳离子交换量、硝氮质量分数、速效磷质量分数随温度升高呈先上升后下降趋势。与原生物质材料相比,生物炭电导率显著降低,但其随温度升高表现出缓慢上升趋势。生物炭表面的O—H基团随温度升高而降低,而C—H、—COO、Si—O—Si基团随温度升高逐渐消失,C—O—C、C=C基团随热解温度升高呈先升高后降低趋势。制备过程中的不同温度、炭化时间均影响蒙古栎新鲜地表可燃物生物炭的理化性质,制备温度、炭化时间对各性质及官能团质量分数的影响不同,制备温度对生物炭理化性质影响较炭化时间更明显。

坡向对长白山区西南部蒙古栎林净初级生产力和净生态系统生产力的影响

以长白山西南部地区(地理中心坐标:125°58′54″E、41°44′31″N)为研究区域,以蒙古栎(Quercus mongolica)天然次生林为研究对象,分别在代表研究区域主要植被特征的同一座山、同一海拔高度的阳坡和阴坡,各设置固定样地3块(20 m×30 m)。在两坡向样地内分别设置3个样方(10 m×10 m),阳坡3个样方蒙古栎样木分别为17、13、17株,阴坡3个样方蒙古栎样木分别为13、19、10株,在生长季晚期测量样方内蒙古栎样木胸径、树高;利用生长锥(内径5 mm)钻取样方内所有树木的微生长芯,利用Lintab6年轮分析仪还原树木历年胸径。利用异速生长方程,结合树木年代学方法,测算两坡向蒙古栎林生物量、净初级生产力(NPP);在生长季初,利用挖壕法在各样地中随机设置3个异养呼吸样方(1 m×1 m),样方内随机放置土壤环1个(环高5.0 cm,内径19.5 cm),利用LGR便携式温室气体分析仪配备土壤呼吸气室,观测土壤异养呼吸速率;结合微气象法,整合森林净初级生产力及土壤异养呼吸速率数据,综合估算净生态系统生产力(NEP)。依据试验测试数据,分析坡向环境对蒙古栎林净初级生产力和净生态系统生产力的影响。结果表明:(1)两个坡向蒙古栎林净初级生产力呈现逐年增加的趋势。径向生长在生长初期较快,随着树龄增长生长速度趋于平缓,生长旺盛期在2~10 a。(2)目前,蒙古栎林两坡向生物量,由大到小依次为树干、粗根、树枝、树叶、细根;蒙古栎林两坡向净初级生产力,由大到小依次为树叶、树干、细根、树枝、粗根,阳坡蒙古栎林净初级生产力为840.21 g·m^(-2)·a^(-1)、阴坡蒙古栎林净初级生产力801.22 g·m^(-2)·a^(-1),两坡向蒙古栎林净初级生产力没有显著差异。(3)阳坡土壤异养呼吸通量分别为172.30 g·m^(-2)、阴坡土壤异养呼吸通量212.95 g·m^(-2),阳坡显著低于阴坡(P<0.05)。(4)当前,阳坡净生态系统生产力为667.91 g·m^(-2)·a^(-1)、阴坡净生态系统生产力588.27 g·m^(-2)·a^(-1),阳坡比阴坡高13.54%。(5)近20 a,蒙古栎径向生长速率先快后慢,净初级生产力呈现逐年增长趋势,1998—2017年阳坡净初级生产力显著高于阴坡。土壤异养呼吸通量显著低于阴坡;但阳坡和阴坡的净生态系统生产力,差异不显著。(6)坡向通过影响水热因子的再分配,导致蒙古栎林净初级生产力、土壤异养呼吸通量、净生态系统生产力的高空间异质性,致使其碳封存能力评估和比较还存在很大的不确定性。

林分密度对蒙古栎林下草本植物多样性的影响研究

以内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗沙日温都栎林自然保护区蒙古栎林为主要研究对象,研究不同林分密度对林下草本植物多样性的影响。结果表明,研究区内共有13科、14属、16种草本植物;Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和物种丰富度指数均随着林分密度的增加呈先增大后减小的趋势,当林分密度为750株/hm2时,林下草本植物多样性指数达到最大值;林分密度与Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson多样性指数、物种丰富度指数、树高、胸径均呈极显著负相关,与郁闭度呈极显著正相关,与枝下高不相关。综上所述,最合理的蒙古栎林密度为750株/hm2,该密度下最有利于蒙古栎林及林下草本植物生长发育。

基于背包激光雷达构建天然林蒙古栎胸径-树高模型

为探究基于背包激光雷达(Backpack Laser Scanning,BLS)点云数据提取天然林蒙古栎单木因子的精度,确定基于BLS点云数据构建胸径-树高模型的可行性,以3块天然林蒙古栎样地(30 m×30 m)的BLS点云数据为数据源,对点云数据进行预处理、归一化和单木分割等操作,并从分割后的单木中提取胸径和树高因子。通过对比提取数据与实测数据的相关性来分析单木因子的提取精度。最后利用提取出的单木因子构建天然林蒙古栎胸径-树高模型。结果表明,蒙古栎胸径提取结果的决定系数(R^(2))为0.930~0.957,均方根误差(RMSE)为0.697~0.897 cm;树高提取结果的R^(2)为0.925~0.951,RMSE为1.479~1.683 m。基于提取数据构建的天然林蒙古栎最优胸径-树高模型为模型1(抛物线模型),模型检验指标R^(2)为0.627,RMSE为2.044 m。由此得出,BLS有一定能力在天然林中进行数据采集,提取的蒙古栎胸径和树高与实测数据具有很高的相关性,结果可靠。基于BLS建立的蒙古栎胸径-树高模型精度较高,为BLS应用于天然林中的单木生长建模提供了进一步的理论基础。

造林密度与蒙古栎人工林节疤的相关性分析

以带岭林业局1999年营造的5个造林密度的蒙古栎人工林为研究对象,分析节疤的数量、着生位置和外部结构特征与造林密度的相关性,结果表明:造林密度对蒙古栎人工林外生节和包藏节的数量有显著影响,造林密度较小的林分(800株/hm^(2)和2500株/hm^(2))标准木节疤的总数量较大。包藏节的着生高度低于外生节,包藏节最低的是造林密度2500株/hm^(2)的标准木(0.50 m)。外生节与包藏节外部形态指标节疤长度、节疤宽度、密封口长度和密封口宽度均随着生直径增大而增大。

潮河流域典型天然次生林群落植物多样性研究

文章以物种丰富度、多样性指数、均匀度指数和盖度为主要指标,探讨了人为干预措施对典型森林群落蒙古栎次生林物种组成和多样性的影响。结果表明:灌木层丰富度变化不明显,其他指数均有所增加,多样性指数样地I、II较高,Pielou均匀度指数样地III、IV较高。草本层丰富度、多样性指数、盖度均有所增加,样地I、II变化最为明显,Pielou均匀度指数样地III、IV增长较大。林下更新数量均有提高,样地I的提升量达7.5%,其次为样地II,具体表现为:样地I>II>III>IV>CK。各样地的更新树种种类相差不大,均以蒙古栎、山杏为主。

燕山山地蒙古栎次生林林冠下造林试验

蒙古栎次生林是燕山山地分布广泛的退化森林植被。以退化蒙古栎次生林为研究对象,强度疏伐后林分郁闭度降低至0.6,采用蒙古栎、黄檗、水曲柳、五角枫、白桦、核桃楸、紫椴7个树种开展林冠下植苗造林。试验结果表明:黄檗、水曲柳、五角枫和紫椴、蒙古栎可以作为蒙古栎次生林林冠下造林的适宜树种,白桦不宜在林冠下造林,核桃楸在林冠下造林需进一步提高疏伐强度;对林分自然更新幼树调查结果显示:蒙古栎次生林有较强自然更新能力,更新幼树种类多样,密度达1065株/hm^(2),更新树种以五角枫、春榆和大叶白蜡为主,而上层林木的主要组成树种蒙古栎、白桦和黑桦的更新能力较弱;建议根据各树种生物学特性逐步加大疏伐强度以培育近自然程度较高的混交林。

冀北山地不同海拔蒙古栎林枯落物和土壤水文效应

对冀北山地阳坡不同海拔蒙古栎天然林分枯落物层及土壤层进行了初步研究,结果表明:(1)样地二(海拔1 180 m)的枯落物总蓄积量最大为33.18 t/hm2,其次为样地三(海拔1 260 m),最小为样地一(海拔1 100 m),为14.20 t/hm2,即随海拔升高枯落物总蓄积量先增大后减小。最大持水率的变动范围为140.83%～229.81%,随海拔升高而降低。样地二的有效拦蓄力最强,为39.22 t/hm2,样地三拦蓄能力最弱,为20.58 t/hm2,即中海拔拦蓄能力最强,高海拔最弱。(2)枯落物吸水速度在开始1 h内较快,6 h后下降速度逐渐减慢。未分解层枯落物与半分解层枯落物持水量与浸泡时间呈明显对数关系(Q=aln(t)+b),吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系(V=ktn)。(3)土壤容重均值最大的为样地三(1.28 g/cm3),最小的为样地二(1.08 g/cm3),即随海拔升高先减小后达到最大。(4)样地三的土壤有效持水量最大,为98.75t/hm2,样地二的最小,为53.38 t/hm2,即高海拔土壤持水能力最强。利用幂函数对土壤入渗速率与入渗时间进行拟合,结果显示相关系数都在0.97以上。

中国北方蒙古栎林起源和发展的初步探讨

古生态学的研究显示 ,栎林 (包括蒙古栎林 )在华北地区和东北地区的分布在地质历史时期不是一成不变的 ,其优势度也呈现上下波动 ,栎树优势度的增减是由于地质历史时期气候的变化造成的 ;蒙古栎的起源时间可能不早于上新世中期 ,蒙古栎林的起源也应不早于上新世中期。蒙古栎林的起源原因有 2种 ,即火与人类的反复砍伐。火是原生性质蒙古栎林在地质历史时期存在和扩散的根本原因 ,过度的人类活动 (主要是反复砍伐 )是促成现在蒙古栎次生林占优势地位的主要原因 ,这是由蒙古栎这个树种的生物学特性决定的 ,在没有外界因素的干扰和火减少的情况下 ,蒙古栎在演替过程中逐渐被耐荫的树种所取代 ,但是在中国北方 ,由于人类活动的加剧 ,蒙古栎林的优势度有增加的趋势。

天然次生林蒙古栎种群空间格局

以蒙古栎天然次生林中的蒙古栎(Quercus mongolica)种群为研究对象,在吉林省汪清林业局塔子沟林场设置了2块1hm^2群落组成和结构存在差异的样地(样地A、样地B)。采用相邻网格调查法将每块样地划分为100个10m×10m的调查单元,精确定位单元内每株林木的空间坐标(X,Y),调查所有胸径(DBH)≥1cm的林木基本信息。采用径阶替代年龄的方法,将蒙古栎划分为4个不同的生长阶段:Ⅰ龄级(1cm≤DBH<10cm),Ⅱ龄级(10cm≤DBH<20cm),Ⅲ龄级(20cm≤DBH<30cm),Ⅳ龄级(DBH≥30cm)。运用单变量、双变量成对相关函数、标记相关函数、标记变异函数,分析了不同群落中蒙古栎种群在不同空间尺度上的分布格局。结果显示:(1)两块样地中蒙古栎在大尺度上均呈随机分布,聚集分布主要集中在中小尺度,这主要是由Ⅰ、Ⅱ龄级的蒙古栎在中小尺度上的强度聚集所致,两块样地均未出现均匀分布的格局;样地A中蒙古栎聚集的尺度和强度均明显大于样地B中蒙古栎的聚集;(2)样地A中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ龄级的蒙古栎之间在中小尺度上呈正关联,高龄级与低龄级之间则呈负关联,尤其是Ⅳ龄级与Ⅰ、Ⅱ龄级之间;而样地B中几乎未出现负关联的格局,各龄级之间以无关联为主,伴随以小尺度和低强度的正关联;(3)样地A中蒙古栎的空间自相关性较强,尤其体现在林木胸径方面;相比之下,样地B中胸径和树高的空间自相关得以减弱。上述结果表明,研究的空间尺度大小、物种的生长阶段、群落的发育程度均会给蒙古栎种群的空间分布格局造成影响。该研究有助于深入了解蒙古栎及蒙古栎次生林的现状、生长特性和发展趋势,可为东北林区大面积的蒙古栎天然次生林的可持续经营提供参考。

间伐对蒙古栎次生林生态系统碳储量的短期和长期影响

准确评估抚育间伐后林分碳储量的变化对提高林业碳汇功能具有重要意义。以伐后6a和23a蒙古栎次生林为研究对象,分析不同抚育间伐强度对林分碳储量及其组分分配的长、短期影响。结果表明:在短期(伐后6a)试验中,强度间伐乔木层碳储量低于对照12.6%,中度间伐略高于对照;在长期(伐后23a)试验中,各间伐强度乔木层碳储量与对照无明显差异。伐后森林恢复期的长短对林下植被碳储量的影响不同。在短期内,林下植被碳储量随间伐强度的增加而增大;而在长期内,各间伐强度林下植被碳储量无显著差异(p>0.05)。不同抚育间伐强度对枯落物层碳储量长期、短期均无显著影响(p>0.05),对土壤层碳储量的影响短期表现为强度间伐显著高于对照34.70%(p<0.05),中度间伐与对照无显著差异(p>0.05),长期表现为各间伐强度与对照均无显著差异。短期内强度、中度和对照样地生态系统碳储量分别为183.41,177.21,178.97t·hm^-2,强度间伐高于对照2.5%,中度间伐与对照相近。长期内不同间伐强度蒙古栎次生林生态系统碳储量均高于对照,分别高于对照3.2%, 5.8%和3.3%。由此可知,抚育间伐对蒙古栎次生林生态系统碳储量的影响受伐后森林恢复时间影响较大,短期内间伐对生态系统碳储量无显著影响,长期表现为间伐对生态系统碳储量的积累具有一定的促进作用。