额敏县新疆野苹果种群空间分布格局及其关联性

【目的】研究新疆塔城地区额敏县新疆野苹果Malus sieversii种群空间分布格局及其关联性,为该地区新疆野苹果种群恢复和持续经营提供科学依据。【方法】通过典型样地调查法,设置20块标准样地(30 m×30 m)进行新疆野苹果个体调查,使用径级结构代替年龄结构,并运用点格局分析中的单变量函数和双变量函数分析方法,对不同龄级新疆野苹果个体的空间分布格局及其关联性进行研究。【结果】(1)新疆野苹果种群的年龄结构呈现类似纺锤形的非典型金字塔型,更新状况不良,种群结构不稳定。(2)较小年龄的新疆野苹果个体部分呈现出聚集分布,随着年龄的不断增加,逐渐趋向随机分布。(3)年龄相近的个体空间关联性部分呈正关联或无显著关联,随着个体年龄间差距的增加,空间关联性大多数表现为无关联状态。【结论】额敏县新疆野苹果种群结构不稳定,不同龄级个体之间空间关联性不强,应加强抚育管理,通过人工种植等方法改变其现有的随机分布状态,使其聚集生长,以促进当地新疆野苹果种群稳定生长及资源恢复。

基于混合效应和分位数回归的温带针阔混交林树高与胸径关系研究

【目的】基于非线性回归和广义模型构建不同分位数回归和混合效应的树高预测方程,并对比分析非线性模型、不同分位点(τ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9)模型、广义模型及非线性混合效应模型的拟合效果和预测精度,为研究林分生长和收获提供理论依据。【方法】本研究以吉林蛟河地区针阔混交林的主要树种(红松、色木槭、紫椴和水曲柳)为研究对象,基于21.12 hm2样地数据,首先在11个广泛使用的树高方程基础模型中选定基础模型;其次探究林分变量对树高的影响并构建含林分变量的广义模型;最后在基础模型和广义模型的基础上,构建分位数模型,同时考虑样方效应对树高的影响,构建混合效应模型。【结果】(1)各树种均以Richards模型拟合精度更高,且具有生物学意义,选定为基础模型;考虑林分变量与树高的相关性以及模型收敛性,加入优势木高建立的广义模型能显著提高拟合效果。(2)各树种均为中位数τ=0.5时模型拟合效果最佳,且与非线性回归预测精度相近,红松、色木槭、紫椴和水曲柳最高R^(2)值分别为0.811、0.809、0.724和0.617,广义中位数回归预测能力得到进一步提高,R^(2)值分别为0.891、0.874、0.858和0.627。(3)混合效应模型相对其他模型能显著提高预测精度,其中基础混合模型略优于广义混合模型,4个树种R^(2)值达到0.937、0.919、0.906和0.643,表明包含样方效应的混合模型能得到更准确更稳定的预测结果。【结论】与传统方法建立的基础模型和广义模型以及两者的中位数回归模型相较,基于非线性混合效应构建的树高-胸径模型预测精度更高,其中基于基础混合效应构建的吉林蛟河地区混交林树高-胸径模型更具优越性和稳定性。

吉林蛟河不同树种储水量分配特征与预测模型

【目的】分析吉林蛟河12个乔木树种整株及各组分含水率和储水量分配特征,构建并筛选各树种最优储水量预测模型,探讨不同树种储水量随森林发育阶段的变化,为该地区森林树种储水量估算提供模型参考。【方法】采用单因素方差分析,对比12个树种不同器官含水率和储水量占比的差异,并通过多重比较法进行显著性检验。应用肯德尔秩相关分析法,以胸径(D)、树高(H)、D2H为模型自变量,整株及各器官储水量为因变量,构建多种形式的储水量预测模型,并通过模型决定系数、参数显著性以及赤池信息准则筛选最优模型。结合林地信息,计算不同发育阶段树种的储水量。【结果】(1)12个树种器官平均含水率顺序为树叶>树根>树枝>树干。除千金榆外,其余树种在各器官储水量分配上普遍呈现树干>树根>树枝>树叶的趋势。随胸径增大,树枝储水量占比增大,而树干与树叶的储水量占比减小,树根储水量变化不显著。(2)12个树种的储水量预测模型均为对数函数形式,不同树种器官的最优模型自变量各异。(3)随着森林演替,单位面积乔木的储水量和生物量均增加。【结论】本研究揭示了储水量占比和含水率在器官间与物种间存在显著差异,其中储水量与树高、胸径之间存在种间特异性,且不同器官储水量占比随胸径增长呈现不同变化趋势。所筛选的储水量最优模型均为对数函数形式,其中单树种储水量预测模型具有较高的拟合精度,而全树种模型更适用于估算区域性储水量。本文阐明了吉林蛟河树木水分状况在不同时空尺度上的变化规律,有助于加深对生态系统动态过程的理解,并为该地区森林树种储水量的精确估算提供了可靠的模型参考。

珍贵阔叶树种胡桃楸幼苗光合生理特性对模拟氮沉降的响应

【目的】研究模拟氮沉降对采伐迹地上生长季胡桃楸幼苗光合参数与叶性状的影响。【方法】在吉林省舒兰市开原林场以人工更新胡桃楸幼苗为试验材料,以尿素溶液为氮源供体进行叶面喷施,设置对照(CK,0 kg/(a·hm^(2)))、低氮(LN,50 kg/(a·hm^(2)))和高氮(HN,100 kg/(a·hm^(2)))3种氮处理水平,测定胡桃楸幼苗的光合、荧光及叶性状参数,并分析各光合参数之间的相关性。【结果】(1)氮添加处理有效增强了胡桃楸幼苗的光合能力,低氮和高氮水平下幼苗的叶绿素含量、最大羧化速率、瞬时羧化速率、最大电子传递速率都显著增大,高氮水平下幼苗的最大净光合速率、净光合速率、单株光合碳同化、光补偿点以及光饱和点也同时增大;(2)氮添加改变了胡桃楸叶片的气孔行为,低氮水平下叶片的气孔导度、蒸腾速率显著降低,水分利用效率显著增加;(3)氮添加改变了胡桃楸的叶面积,高氮水平下小叶数量、小叶面积和单株叶面积都表现出正向响应;(4)叶片的荧光参数随氮添加水平的上升呈先升高后降低的趋势;(5)单株光合碳同化与单株叶面积之间的相关系数大于其与单位面积上的净光合速率的相关系数。【结论】氮添加对胡桃楸幼苗的光合作用具有积极的正向作用,但不同的光合过程对不同氮添加水平的响应存在差异。相较于单位面积上净光合速率的增加,氮刺激下单株尺度上光合碳同化的增长可能与氮刺激下叶面积的扩展存在更紧密的关系。