北京栓皮栎林胸径-树高相关生长关系的分析

基于幂函数H=aDb对北京市平谷区四座楼自然保护区的16个栓皮栎人工林样地的胸径(D)和树高(H)相关生长关系进行了分析,以检验分形网络模型等4个理论模型对胸径--树高关系幂指数(b)的预测值是否合理。结果表明:在16个样地中,有12个样地的数据支持弹性相似模型、分形网络模型的理论预测值2/3,仅有2个样地的数据支持几何相似模型的预测值1,而应力相似模型的预测值1/2没有任何样地数据支持;一元和多元一般线性模型分析表明,各种生境因子和林分因子(地形、土壤、光照、林龄等)对胸径--树高生长关系的幂指数都没有显著影响;弹性相似模型、分形网络模型相对于几何相似和应力相似模型更适合描述树木的胸径--树高相关生长关系。

森林植被恢复阶段群落研究动态综述

森林植被恢复过程中,除物种自我调节作用外,种群间相互作用以及群落与生态环境因子间相互关系决定着群落的发展进程。对森林植被恢复阶段森林群落结构、森林生物多样性及土壤理化性质的动态变化进行了综述,同时总结了6种划分森林演替阶段的方法:(1)种间联结——最优分割法;(2)植被年龄;(3)生理组织特征;(4)遥感方法;(5)林分平均高和平均断面积;(6)林分特征因子法。最后对森林植被恢复研究进行展望,为植被恢复重建技术(包括植被恢复目标的确定、植被恢复的步骤与途径)及其采用的技术方法和决策提供依据。

长白山过伐云冷杉恢复林分主要树种径阶生长与枯损模拟

以长白山过伐林区金沟岭林场的云冷杉林4个局级固定样地连续12年的观测数据为研究对象,利用固定样地内主要针叶树种红松、冷杉和云杉,从1978年到1984年6年内的胸径与定期平均生长量对应值数据,建立林木径阶生长转移概率模型,预估林木径阶平均生长量,并利用1990年观测数据进行检验,结果表明:所建概率模型实际应用误差较小,精度较高;同时还分析了1978年至1990年12年间云冷杉林的枯损林木株数分布特征,通过模型模拟和检验,表明W e ibu ll分布函数适用于异龄混交林的枯损株数分布模拟。

基于RS与GIS的北京近30年湿地景观格局变化分析

利用RS图像处理和GIS信息提取和分析功能,确定北京市区域湿地的景观分类系统,获取北京湿地景观数据。同时,基于Fragstats软件,运用景观生态学原理,通过选取景观面积指数、斑块数及斑块密度、斑块聚集度、景观形状指数、斑块分维数和景观多样性指数等空间结构指标,从景观水平上研究了1978—2005年近30年来北京湿地景观分布格局特征的动态变化过程。结果表明:1)北京地区的湿地资源面积呈现显著退化趋势,湿地面积由1978年的68491.63hm2减少到2005年的31416.31hm2,减少了54.0%;2)1978—2005年,北京湿地斑块趋向于不规则化,破碎程度急剧增加,导致湿地易消退、湿地功能难以发挥;3)随着人类干扰强度的增加,北京湿地类型多样性指数值在1.2以上,与均匀度指数呈明显正相关关系,二者均有增加趋势。

土壤营养因子对地果叶部性状的影响

[目的]对地果植株的叶部性状与主要土壤生态因子进行相关性分析。[方法]在对野生地果进行野外调查的基础上,研究了土壤生态因子(水分、N、P、K、有机C)对地果叶部性状的影响。[结果]土壤含水量对地果单叶面积、叶片数量有显著影响。随着土壤含水量上升,地果叶片变长、变宽,单叶面积增加而叶片数减少,茎节长度增加。土壤N和有机C含量对地果叶部性状的影响不显著,其中土壤N含量与叶片数量呈不显著负相关,与茎节长度呈不显著的正相关,表明地果具有耐贫瘠的特点。地果对土壤P的耐性较高,随土壤P量增加,单叶面积减小而叶片数量增加。地果对土壤K含量不敏感。[结论]该研究为人工栽培地果时土壤条件的控制提供参考。

长白山杨桦次生林生长过程与演替动向分析

以长白山金沟岭林场的杨桦次生林为研究对象,根据山杨、白桦解析木资料,利用Richards方程拟合了白桦和山杨的胸径、树高和材积的生长方程,分别编制了二者的生长过程表;同时根据径阶组划分标准,统计各树种在不同径阶组中的株数及其所占的比例,从而对林分内各乔木树种的演替动向进行分析。研究结果表明:山杨和白桦作为林分内的先锋树种,处于衰退趋势;红松、冷杉与云杉为地带性顶级树种,将在地带性顶级群落中占据为优势树种;其他树种在演替过程中变化不明显。

修正的通用土壤流失方程中各因子单位的确定

[目的]明确和规范修正的通用土壤流失方程(RUSLE)中各因子的单位,使得RUSLE在中国具体应用过程中更加科学和便捷。[方法]通过对国内外RUSLE应用实践的总结和对比研究,并分析其科学合理性,找出最为普遍应用的、准确的RUSLE各因子的单位,明确不同单位类型之间的转化系数。[结果]国内RUSLE的应用,大部分是通过各地区建立的各因子统计模型转换成国际制单位系统,最后相乘得到的是以国际制单位表示的土壤侵蚀量,另一部分则是通过相应的各因子统计模型计算得到各个因子以美制单位系统表示的计算结果,最后再乘以224.2将土壤侵蚀量转换为国际制单位。国内主流侵蚀估计中使用的单位焦耳系统,单位面积有两种即km^2和hm^2。土壤流失量A常用的国际制单位为t/hm^2或t/km^2;降雨侵蚀力因子R常用的国际制单位为(MJ·mm)/(hm^2·h·a)或(MJ·mm)/(km^2·h·a);土壤可蚀性因子K的常用国际制单位为(t·hm^2·h)/(hm^2·MJ·mm)或(t·km^2·h)/(km^2·MJ·mm)。不同地区建立的计算方法通过相应的转换系数转换成国际制单位。最后,R和K因子的单位系统的一致性是RUSLE应用的关键步骤。[结论]R和K因子通过相应的单位转换系数转换为国际制单位以及两者的单位一致性是土壤侵蚀评估的重要基础。

树木年轮照片测量的区段校正

树木年轮宽度可以利用数码照片进行测定,但照片的几何变形需要进行校正。本文介绍一种分区段对图像进行校正的方法,对各区段分别确定像素分辨率,以此计算对应区段内的年轮宽度。基本过程是首先按1cm或更小的间隔测定区段的像素密度以及像素分辨率,然后测定以像素为单位的年轮宽度,再根据每个年轮所在区段的像素分辨率计算年轮实际宽度。所使用的图像处理软件是普及型软件,操作简单,方便实用,并可以获得较高的测定精度。

不同林龄杉木人工林根生物量及其相容性模型

以福建省杉木人工林为研究对象,通过固定样地法对不同林龄杉木人工林根系生物量分层调查,探究不同林龄杉木林不同土层根各组分（根兜、粗根、中根、小根、细根）生物量所占全根的比例及随着林龄的变化规律。以R软件构建根各组分最优生物量模型,并通过总量和分量两级联合控制法来建立根各组分相容性模型。结果表明：杉木林根系生物量随林龄的增大而增加,不同根系组分生物量的大小排序为根兜〉粗根〉中根〉小根〉细根,其中根兜和粗根占根系生物量的80%以上,人工林粗根和中根主要分布在20~80 cm土层中。利用R软件构建的非线性相容性模型能较全面、客观地反映根各组分之间生物量的分配关系（R2〉0.77,P〉84？？7,e〈0.153）,同时解决根各组分模型之间的不相容,提高模型的精度。

底部渗灌下缓释肥对华北落叶松容器苗生长和氮积累的影响

【目的】确定底部渗灌技术下培育华北落叶松容器苗合理的缓释肥施用量,探索在高效节水的渗灌条件下缓释肥对华北落叶松容器苗的苗木生长以及氮养分积累的影响。【方法】以华北落叶松播种容器苗为研究对象,在底部渗灌条件下,采用单因素完全随机区组设计,设置3个不同浓度梯度的缓释肥施氮量(50、100、150mg/株),通过比较苗木不同生长期的形态指标、氮浓度和氮含量以及基质不同部位的酸碱度和电导率的差异,系统研究底部渗灌下缓释肥对1年生华北落叶松容器苗生长和氮积累的影响。【结果】施氮量对华北落叶松容器苗不同时期的苗高和地径影响差异显著。当施氮量为100 mg/株时,1年生华北落叶松容器苗的苗高、地径达到最大值,分别为34.38 cm、3.67 mm;施氮量对生长季末的根生物量影响差异显著,对茎、叶不同时期的生物量影响差异显著,当施氮量为100 mg/株时,华北落叶松容器苗的总生物量最大,生长季末达1.80 g;施氮量越大,华北落叶松容器苗各器官的氮浓度和氮含量越大,施氮量为150 mg/株下的氮浓度和氮含量显著高于50 mg/株的处理,而与100 mg/株的施氮处理无明显差异;当施氮量为150 mg/株时,苗木体内的氮浓度和含量达到最大,根、茎、叶的氮质量分数分别为1.78%、1.28%、2.14%,氮含量分别为8.41、9.56、11.71 mg/株,但其苗高、地径、生物量等形态指标呈下降趋势;随着施氮量的增大,基质的EC值升高、pH降低,且基质上层的EC值显著高于下层的,而pH则表现为上层较低,但未影响苗木质量。【结论】缓释肥能够促进华北落叶松容器苗生长,并且有利于苗木体内的氮积累;底部渗灌技术下培育华北落叶松容器苗合理的缓释氮量为100 mg/株。

生态垫及保水剂对废弃砂石坑立地造林的影响

北京市平原造林中废弃砂石坑地类的石砾含量比例高达30%~40%,土壤保水保肥能力差。为增强土壤蓄水保墒能力、减少土壤养分流失、促进苗木健康生长,笔者对生态垫及保水剂进行组合设计（处理1为生态垫,处理2为保水剂,处理3为生态垫＋保水剂,对照为无任何处理）,综合应用于砂石坑造林工程,并对各处理土壤水分状况、养分状况、植物生理及形态指标等进行了测定。结果表明：综合各土层指标分析,处理3较对照及其他处理表现出最佳的保水保肥及促进植物生长效果,其中,土壤瞬时含水量提高10%以上,田间持水量、涵养水源量及最大蓄水量分别提高了4？？45%、41.34%、8.26%以上;土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量提高了64？？49%、19？？28%、132%、40%以上;丙二醛、可溶性糖、脯氨酸含量低于对照34%以上,叶片相对含水量、叶绿素、叶水势、有机质、全氮、有效磷、速效钾含量、根系活力提高了9？？61%、70？？96%、17？？99%、12？？58%、22？？81%、44？？62%、74？？94%、141？？53%;冠幅增量较对照提高1？？9 m;综合因子分析表明处理3与其他处理及对照差异显著。因此,建议在类似困难立地造林过程中推广综合应用生态垫及保水剂。

黄连木容器苗生长对缓释肥的响应

【目的】揭示黄连木(Pistacia chinensis Bunge)容器苗生长、根系发育和养分状况对缓释肥的响应规律,筛选最佳施肥量。【方法】设置3个包膜缓释肥(美国奥绿肥5号)施肥量(0.4、0.8、1.6 g/株)和1个空白对照(未施肥),生长季末测定4个处理下苗木形态指标、养分状况和根系发育情况。用方差分析、多重比较等方法,探明苗木生长对不同施肥量的响应差异,同时将地径、苗高、根生物量、茎生物量、全株生物量分别与施肥量建立数学模型,预测最佳施肥量。【结果】苗木地径、苗高、全株生物量、根总长、根表面积、根体积和氮、磷、钾含量随着缓释肥施肥量的提高而显著增大,其中施肥量为1.6 g/株时达到最大,苗高、地径和全株生物量分别为24.0 cm、4.9mm和3.9 g/株。根茎比则随施肥量的提高而减少,对照最大为2.8。地径、苗高、根生物量、茎生物量和全株生物量与施肥量构建的数学模型R2均大于0.95。【结论】低施肥量下养分主要用于根系的生长,随着施肥量增加,大部分养分开始往地上部分转移,促进茎和叶的生长。地下部分的第1径级(0<d≤0.5 mm)和第6径级(d>3.0mm)根随着施肥量增加显著增加。综合5个数学模型预测结果,认为黄连木容器苗缓释肥最佳施肥量在1.28~1.95 g/株之间。

黄栌枯萎病菌拮抗细菌的分离与鉴定

为了获得能有效拮抗黄栌枯萎病的大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的生防菌株,采用系列稀释分离法和平板对峙法从盐碱地土壤中筛选拮抗细菌,基于形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析鉴定菌株,并测定其无菌滤液和挥发性气体的抑菌活性。筛选结果表明,菌株C-2-3-2是一株能有效抑制黄栌枯萎病菌和尖孢镰刀菌的生防菌株,经鉴定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。该菌株的无菌滤液对黄栌枯萎病菌和尖孢镰刀菌均具有明显的体外抑菌作用,且能有效抑制黄栌枯萎病菌微菌核的形成。同时,其挥发性气体也能有效抑制黄栌枯萎病菌的生长。另外,研究还发现该菌株能产生铁载体和合成氨,并产生几丁质酶、纤维素酶、蛋白酶和β-1,3-葡聚糖酶。研究结果表明菌株C-2-3-2在黄栌枯萎病生物防治中具有较好的应用潜力和较高的研究价值。

蘑菇渣堆肥对油松移植容器苗生长和养分积累的影响

为探究蘑菇渣堆肥添加基质对油松移植容器苗生长和苗木质量的影响,筛选出适合油松移植容器苗的最佳轻基质配比组合,以油松(Pinus tabulaeformis)1年生移植容器苗为研究对象,采用完全随机设计,选用蘑菇渣堆肥、珍珠岩、草炭为基质原材料,设置8种基质配方,在维持珍珠岩比例不变的情况下,以逐渐增加蘑菇渣堆肥比例的方式替代草炭,研究添加不同比例的蘑菇渣堆肥对油松移植容器苗生长和养分积累的影响。结果表明:蘑菇渣堆肥代替草炭进行油松移植容器苗培育是完全可行的,当蘑菇渣堆肥添加体积比例≤40%时,苗木在成活率、苗高、地径以及生物量等指标上与常用草炭处理无显著差异,且苗木体内部分养分含量显著高于对照,基质理化性质处于育苗合适范围内,苗木质量相对较高;而当蘑菇渣堆肥比例≥50%时,基质p H由微酸性变为碱性,苗木质量下降。因此在此试验条件下,培育油松移植容器苗推荐最佳基质配方为:35%草炭+25%珍珠岩+40%蘑菇渣堆肥。

短日照处理诱导油松容器苗针叶差异表达蛋白质的功能分析

【目的】基于蛋白质水平探讨短日照处理调控油松(Pinus tabulaeformis)容器苗基础代谢和抗逆性机理的研究,完善油松容器苗的育苗和造林技术,为短日照处理育苗技术在我国北方地区困难立地造林中推广应用提供理论依据。【方法】以经日照长度为10 h、持续3周短日照处理的油松容器苗针叶为研究对象,采用改良的酚法提取针叶蛋白。应用双向电泳结合二级质谱分析的蛋白质组学技术,研究短日照处理诱导油松容器苗针叶蛋白质表达的变化,分析差异表达蛋白质的鉴定和功能。【结果】成功获取5个短日照处理诱导表达差异显著的蛋白质,上调表达的是叶绿体放氧增强蛋白1(oxygen-evolving enhancer protein 1,OEE1)(蛋白点404)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)(蛋白点539)、延伸因子-Tu(elongation factor-Tu,EF-Tu)(蛋白点654)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶活化酶(ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase,RCA)(蛋白点681);下调表达的是磷酸甘油酸激酶1(phosphoglycerate kinase 1,PGK1)(蛋白点641)。这些蛋白质的功能主要涉及光合代谢、糖代谢和胁迫防御。【结论】短日照处理诱导油松容器苗蛋白质差异表达,对油松容器苗的基础代谢和抗逆性产生重要影响。