长白山红松臭冷杉光谱反射随海拔的变化

为了研究红松、臭冷杉光谱反射率随海拔梯度的变化,本研究使用光谱仪测量了长白山两种主要的针叶树种红松、臭冷杉不同海拔针叶的光谱反射率,分别对比了两个树种不同海拔间光谱反射率、光谱指数的差异,这些特征可以反映植物叶片色素组成和色素含量等信息。结果表明：两种针叶树在不同海拔的光谱反射率变化明显,光谱指数也有显著差异,证明相关生理状况发生明显变化。对比各海拔光谱反射率发现,1279m处红松、臭冷杉针叶的色素总含量较高,叶绿素指数反映出748m处红松、臭冷杉针叶叶绿素含量显著高于1040m和1279m处,Car：Chl指数的差异说明红松、臭冷杉均在748处受到较弱的胁迫,臭冷杉在1040m受到较强的胁迫,对比各波段反射率随海拔的变化,发现红松、臭冷杉针叶色素含量都随海拔变化有明显的变化,而且臭冷杉的叶片水分含量、叶片结构也可能容易受到海拔影响。     

冷杉资源的开发和利用

一、概述冷杉别名:臭松、东陵冷杉、白皮臭。学名:臭冷杉Abies nephrolepis(Trautv.) Maxim。松科冷杉属,长绿乔木。冷杉是长白山林区主要树种之一。树干高大,木材白色或淡黄白色,质地较软,纹理直,是较好的建筑、器具、造船等用材;同时也是良好的造船原料;树皮含单宁8.6～10％,     

Ripley's K(d)函数分析种群空间分布格局的边缘校正

Ripley’sK(d)函数是分析种群空间分布格局最常用的方法,边缘校正是此方法的关键问题。传统的边缘校正包括3种情形：(i)圆完全包含在样地内;(ii)圆与样地的一条边相交;(iii)圆与样地的两条边相交,并有2个或3个交点。实际上,还存在第(iv)种情形,即圆与样地两条边相交有4个交点的情形。本文从数学上证明,传统边缘校正中,当边缘校正属于第(iv)种情形时,仍按第(iii)种情形进行校正,必然导致权重估计偏大,L(d)值偏高,从而影响结果分析。采用我国东北长白山天然云冷杉林样地资料验证了此结论。结果表明,天然云冷杉林中,3个优势种群林木分布格局特点是：鱼鳞云杉和臭冷杉的分布格局曲线非常相近,而与椴木的差异较大。原因是鱼鳞云杉和臭冷杉具有相似的生态学特性。椴木在小尺度显著聚集,因为椴木常在林隙更新。相比较而言,建群种云冷杉分布的均匀程度要比椴木高。     

小兴安岭谷地云冷杉林主要种群及林隙形成木的空间格局

调查了小兴安岭谷地云冷杉林1.5 hm²(100 m×150 m)固定样地内的物种组成和径级结构,用点格局方法分析样地内主要种群的空间格局和空间关联性以及林隙形成木的空间格局.结果表明： 样地内胸径≥2 cm的乔木有13种,种群密度差异大,重要值在前4位的为臭冷杉、红皮云杉、白桦和花楷槭.种群的径级结构近似倒“J”形.臭冷杉和红皮云杉空间分布相似,随空间尺度的变化趋势为聚集 随机 均匀分布.白桦在≤40 m尺度为聚集分布,>40 m尺度变为随机分布,而花楷槭在整个研究尺度上均为聚集分布.除白桦和花楷槭两者间在整个研究尺度上均为负相关以外,其余种群间均为小尺度上正相关、大尺度上负相关.臭冷杉和白桦种群间正相关的显著性强,其他种群间正相关性普遍较弱.样地内林隙形成木的空间格局表现为中小尺度聚集分布,随尺度增大趋于随机分布.掘根形成的林隙形成木的空间点格局呈单峰型分布,随机、聚集和均匀3种分布均有出现.折干形成的林隙形成木的空间点格局分布整体波动不大,小尺度上在随机和聚集分布间交替出现,到大尺度则归于随机分布.两者间的空间关联性分析表明,≤32 m尺度为显著正相关,>32 m尺度为不显著的负相关.     

基于回归保护的东北红豆杉野生种群维持的制约因素

为明确东北红豆杉野生种群维持的关键制约因素,制定现有种群的保护策略与技术环节,本研究调查了我国主要分布区内东北红豆杉野生种群的更新状况与分布格局,分析了林分因子与人为干扰对种群更新与维持的影响。结果表明：目前我国东北红豆杉野生种群整体更新情况较差,更新个体的径级与高度级结构呈现出不健康的状态,但有19%区域更新较好,种群整体表现为成树少更新差、成树多更新差、成树少但更新较好3种类型。东北红豆杉所在群落可以划分为臭冷杉+紫椴林、杂木林、兴安鱼鳞云杉+臭冷杉林,其中臭冷杉+紫椴林的更新数量显著多于杂木林;林分密度增加与适度的人为干扰对东北红豆杉更新有一定的促进作用,林分由低密度增到中等密度时东北红豆杉更新幼苗数量显著增加,所在生境受到适度干扰的种群更新数量显著多于轻度干扰下的种群。人为干扰和栖息地生境是目前东北红豆杉野生种群维持与更新的关键制约因素。东北红豆杉的保护应基于各生境斑块种群的更新现状制定相应的就地保护和回归保护等措施,并在保护过程中重点考虑干扰和生境条件等关键因素的影响。     

中国冷杉属的保护植物

冷杉属是松科中的第二大属,全世界约有５０种,主要分布于北半球的高海拔或高纬度地区。在我国西南和东北,冷杉植物常与云杉伴生,是组成寒温性暗针叶林和亚高山暗针叶林的建群树种。尤其是在我国的西南高山地区（海拔３０００米以上）,云、冷杉林是长江上游主要的水土保护林。但在我国的东南部却很难见到云、冷杉的踪迹。以往,人们只知道在我国台湾岛的高海拔山地有冷杉属树种———台湾冷杉分布。但自从１９７６年吴鸣翔先生依据他在浙江庆元百山祖海拔约１７００米处采到的植物标本,发表冷杉属新种百山祖冷杉（Ａｂｉｅｓｂｅｓｈａ…     

林隙干扰和升温对小兴安岭红松和臭冷杉径向生长的影响

通过建立小兴安岭阔叶红松(Pinus koraiensis)林内林隙与非林隙红松、臭冷杉(Abies nephrolepis)轮宽年表,分析林隙干扰(微环境差异)和1980年后显著升温对树木径向生长的影响。结果表明:升温减缓了非林隙红松生长,却加快了林隙红松生长;升温后,非林隙红松受温度影响减弱,而林隙红松则增强,林隙和非林隙红松径向生长与帕默尔干旱指数(Palmer drought severity index,PDSI)均由负相关变为正相关;林隙干扰导致臭冷杉径向生长减缓,升温导致林隙与非林隙臭冷杉年生长量均下降了约50%,非林隙木对温度的负响应要高于林隙木;升温后,5—10月温度对非林隙木抑制作用明显,非生长季(1—5月)降水对非林隙臭冷杉的抑制作用加强,而对林隙臭冷杉则由抑制变为促进;PDSI与非林隙臭冷杉由升温前的负相关变为升温后的正相关,而林隙臭冷杉则负相关更显著;林隙干扰减少耐荫喜湿树木径向生长,而对阳性树种影响不大或略有增加;林隙木比非林隙木更易受外界环境变化的影响,林隙干扰可使喜湿耐荫树种提前适应暖干环境,以提高了对升温适应性;升温导致林隙木与非林隙木年轮气候响应差异变大。     

气候变化背景下中国冷杉属植物地理分布模拟分析

中国是世界上冷杉属（Abies Mill.）植物种类最为丰富、分布地域最广的国家,也是研究冷杉属植物分布成因与规律的关键地区。本文通过中国数字植物标本馆、全球生物多样性信息数据库和相关文献三种途径收集我国冷杉属植物的地理分布数据,结合当前和未来气候情景,应用最大熵模型（MaxEnt）模拟冷杉属植物的潜在分布,并使用GIS的空间分析功能做生境适宜性分析,评估我国各地区对冷杉属植物的保护能力。结果显示：（1）四川西南部、云南北部、西藏自治区东南部是我国冷杉属植物分布的热点地区;（2）在未来气候变化情景下,我国冷杉属植物的适宜生境面积将明显减少;（3）适宜生境在未来有向北迁移的趋势;（4）就各地区保护能力而言,在当前气候情景下,云南省的保护能力最高,在未来,我国西部地区的保护能力呈上升趋势,中部和东部地区呈下降趋势。本研究可为冷杉属植物的保护工作提供一定的理论依据和参考价值。     

四川省岷江冷杉对气候变化的响应及其潜在分布格局

四川省是我国气候变化的敏感区之一,区域气候的暖干化趋势严重影响植物物种组成与分布。岷江冷杉(Abies faxoniana)作为我国特有种,其分布的动态变化对气候变化具有十分重要的指示作用。基于现有岷江冷杉分布数据、气候、土壤、地形等环境因子,运用最大熵模型(MaxEnt)预测当代气候条件下岷江冷杉潜在分布区,并分析未来时期(2050s和2070s)不同气候变化情景下(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)岷江冷杉潜在适生分布区,筛选影响岷江冷杉分布的主导环境因子及阈值,探讨岷江冷杉分布对气候变化的响应机制。结果表明：(1)当前岷江冷杉的高适生区集中分布于岷江流域上游地区,在未来两个时期岷江冷杉潜在中、高适生区的面积较当代气候条件下适生区面积均有所增加,且适生区总体向四川南部扩张,北部适宜生境丧失。(2)岷江冷杉潜在中适生区在低排放浓度下(RCP2.6)面积占比最高,而潜在高适生区在高排放浓度下(RCP8.5)的面积占比最高。(3)影响岷江冷杉分布的主要环境因子分别是：降水季节性变异系数、气温年变化幅度、年降水量和海拔(累计贡献>70%)。适宜岷江冷杉潜在分布的环境条件是气温...     

长白山云冷杉林优势树种的竞争

优势种是植物群落各层次中占优势的植物种,混交林优势树种竞争关系的研究对合理经营混交林具有重要意义.本研究在吉林省汪清县金沟岭林场内,选择立地条件一致的云冷杉天然林,设置大小100 m×100 m样地.首先,用优势度分析法确定群落优势树种;其次,以优势树种为对象木,采用可描述单株林木侧方上方、种内种间竞争强度的林木竞争指数分析优势树种的竞争关系.结果表明: 该云冷杉天然林有3个优势树种:臭冷杉、红皮云杉、红松.样地中,小径级林木较多,群落林木趋于小龄化,3个优势树种的竞争树种主要有臭冷杉、红皮云杉、红松、枫桦、紫椴、青楷槭和白桦.3个优势树种受到的竞争最激烈的是臭冷杉(1412.48),其次是红皮云杉(439.17)、红松(245.28),都主要承受侧方挤占,臭冷杉、红皮云杉、红松的侧方挤占分别占各优势树种竞争强度的64.9%、65.2%、66.0%;3个优势树种侧方上方平均竞争强度大致随个体胸径的增大而减少,小径级林木的侧方上方平均竞争强度几乎相等,对象木径级越大,所承受的侧方挤占比例越大,大径级林木几乎不承受上方遮盖;3个优势树种的侧方上方竞争主要来源于臭冷杉、红皮云杉、红松、紫椴、枫桦、青楷槭和白桦.3个优势树种种间竞争均比种内竞争激烈,臭冷杉、红皮云杉、红松的种间竞争分别占各优势树种竞争强度的58.4%、87.1%、83.7%,且竞争强度大致随个体胸径的增大而减少.     

我国南部5种冷杉植物木材的比较解剖学研究

应用光学显微镜和扫描电子显微镜对分布于我国南部的5种冷杉属(Abies)植物,即资源冷杉(A．ziyuanensis)、大院冷杉(A.dayuanensis)、梵净山冷杉(A.fanjingshanensis)、元宝山冷杉(A.yuanbaoshanensis)和台湾冷杉(Akawakamii)的木材结构进行了研究。从管胞分子长度、管胞分子直径、射线高度、射线频率、纹孔类型、交叉场纹孔类型、交又场纹孔数目等方面,比较了它们木材解剖特征的差异。结果表明：大院冷杉和资源冷杉在射线频率、管胞直径、管胞长度、交叉场纹孔数目方面都很类似;元宝山冷杉在管胞直径与射线长度方面与其它冷杉有显著差异。在纹孔类型、交叉场纹孔类型方面,几种冷杉都是一致的。在交叉场纹孔数目方面,大院冷杉、资源冷杉较少,而梵净山冷杉、元宝山冷杉和台湾冷杉较多。我国南部这5种冷杉的木材解剖特征与分布在华北、东北及青藏高原上冷杉的木材非常类似。为了便于区别这5种木材,根据木材解剖特征编制了检索表。     

长白山北坡云冷杉林和落叶松林物种组成与群落结构

云冷杉林是长白山北坡保存最完整的森林植被,而落叶松林是长白山的隐域性森林植被.为了更好地了解其物种组成和群落结构等基本特征,于2010年在长白山北坡自然保护区内分别建立了4 hm2的云冷杉林和落叶松林长期监测样地,对样地内所有胸径≥1 cm的木本植物进行了定位、调查和挂牌.结果表明:云冷杉林样地木本植物有22种,隶属于6科12属;落叶松林样地木本植物有22种,隶属于8科16属.两样地物种组成差异不大,区系组成基本上都属于北温带成分.云冷杉林样地木本植物独立个体数为8640株,包括分支数为9257株;落叶松林样地木本植物独立个体数为3696株,包括分支数为4060株.两样地优势种明显,云冷杉林样地,臭冷杉和长白落叶松处于优势地位,其重要值分别占所有物种的38.7%和23.9%;落叶松林样地,长白落叶松占绝对优势,其重要值占所有物种的61.9%.两样地群落更新良好,径级结构均呈倒"J"型.云冷杉林样地,臭冷杉径级结构呈倒"J"型,长白落叶松径级结构呈正态分布;落叶松林样地,长白落叶松胸径≥10 cm个体的径级结构呈正态分布.主要物种空间分布在两个样地中随径级和空间尺度的变化表现出不同的格局,共有种在不同样地间表现出不同的格局.     

中国珍稀濒危冷杉的发现、现状及未来

百山祖冷杉、梵净山冷杉、元宝山冷杉和资源冷杉是中国特有的珍稀濒危植物,均被列为国家Ⅰ级重点保护植物。目前,这4种濒危冷杉在我国东南部亚热带山地呈空中岛屿状间断分布,且均分布在近山顶地区。面对全球气温的不断上升,它们缺乏足够的高海拔低温生境可供迁移,取而代之的将是生境的进一步压缩和破碎化。而横断山地区由于复杂的地形和多样化的生境而成为最合适冷杉生存的栖息地,可作为这几种冷杉的迁地保护中心。     

松科冷杉属植物的化石历史和现代分布

冷杉是北半球阴暗针叶林的优势种和建群种,现全世界共有52种1亚种12变种,在北半球形成南欧、北美和东亚三个分布中心,这三个地区也是冷杉属化石最丰富的地区。在垂直分布上,冷杉集中分布于1000～2000m（15种）和2500～4000m（13种）两个海拔地段。在中国,冷杉植物呈南北间断分布,集中分布在横断山地区。冷杉属的特有现象和孑遗分布现象都十分突出,有7个种呈孑遗分布。根据冷杉属的地史分布和现代分布的研究并结合最新的系统演化资料,本文推测冷杉属于白垩世中期起源于北半球的中高纬度地区,始新世以后,随着全球气候的变冷,逐步向南迁移,由于喜马拉雅山脉、阿尔卑斯山、落基山脉抬升及东亚季风气候的出现以及第四纪冰期的影响而形成了现代间断的分布格局。冷杉与银杉、金钱松等其它松科植物的形成模式十分相似。     

5种东北红豆杉植物群丛及其物种多样性的比较

东北红豆杉(Taxus cuspidata)是我国数量极少的珍贵濒危树种, 了解其天然群落的组成和特征对东北红豆杉种群的保护利用和恢复有重要意义。本文对吉林省天然东北红豆杉群落进行调查, 根据物种组成进行系统聚类分析。将20块40 m × 40 m样地划分为5种群丛类型, 分别以优势种进行命名, 即: Ⅰ. 舞鹤草-五味子+狗枣猕猴桃-紫椴+臭冷杉群丛; II. 东北羊角芹-狗枣猕猴桃-臭冷杉群丛; III. 盾叶唐松草-狗枣猕猴桃-臭冷杉群丛; IV. 舞鹤草-软枣猕猴桃-红松+紫椴+臭冷杉群丛; V. 舞鹤草-软枣猕猴桃-紫椴+臭冷杉群丛。对群丛的物种组成、群落结构和群丛类型、物种多样性进行了分析。物种多样性选用Menhinick丰富度指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数以及Shannon-Wiener多样性指数, 对比分析不同群丛特征。结果显示: 东北红豆杉植物群落组成中蔷薇科的种和属数所占比例最大; 5个群丛的多样性指数顺序为群丛V > 群丛III > 群丛IV > 群丛II > 群丛Ⅰ; 群丛Ⅰ和II具有较低的多样性和较高的优势度, 群丛II和群丛III的乔木层的多样性指数差异不明显, 但其丰富度指数和优势度指数却呈现了相反的特征; 群丛II丰富度低而优势度高, 而群丛III丰富度高而优势度低; 群丛III中的草本层的多样性高于乔木层, 群落郁闭度较低; 群丛IV和群丛V均位于和龙市荒沟林场, 随着海拔上升, 其物种多样性随之下降。结果表明, 不同物种组成的东北红豆杉植物群丛的群落特征存在显著差异。     

长白山云冷杉针阔混交林主要树种空间分布及其关联性

应用点格局分析方法 O-ring函数,分析了长白山云冷杉针阔混交林主要树种以及各生长阶段的空间分布格局和空间关联性。结果表明:(1)林分整体、主要建群种冷杉、云杉和红松的径级分布呈倒"J"型分布,属于增长型种群。(2)林分整体、冷杉、色木槭在0—10 m小尺度上均呈聚集分布,其他尺度上以随机分布为主,云杉、红松和椴树在整个研究尺度上以随机分布为主。(3)冷杉和色木槭在较低龄级阶段小尺度上呈明显的聚集分布,较大尺度上呈随机分布或者均匀分布,冷杉聚集程度随着龄级增大而降低。(4)在冷杉、云杉、红松、椴树和色木槭5个树种组成的10个种对中,冷杉与红松、云杉与红松在小尺度0—10 m范围上以正相关为主;色木槭与冷杉、红松、椴树在小尺度0—5 m范围上主要以正相关为主;云杉和冷杉、椴树、色木槭在整个研究尺度上均以不相关为主。椴树和冷杉、色木槭在10—25 m尺度范围上以负相关为主。(5)幼龄层冷杉与乔木层冷杉在小尺度上呈显著负相关,与乔木层其他树种主要表现为不相关。     

珍稀濒危植物长白松(Pinus sylvestris var. sylvestriformis)天然种群生存压力

为了揭示珍稀濒危植物长白松（Pinus sylvestris var. sylvestriformis）天然种群生存压力状况,在全面调查长白山国家级自然保护区长白松分布的基础上,基于邻体干扰模型,引入树高、冠幅、方位等因子,提出3种生存压力指数：个体生存压力指数、种群生存压力指数和群落生存压力指数,分析天然长白松所处6种群落类型中的生存压力。结果表明：长白松承受群落生存压力（PI）从大到小依次为：白桦-臭冷杉群落（PI=21.532）、红松-长白松群落（PI=14.185）、白桦群落（PI=13.262）、臭冷杉-长白松群落（PI=8.752）、长白落叶松-鱼鳞云杉群落（PI=7.780）和蒙古栎群落（PI=5.440）。多重比较单向方差分析表明,6种群落类型中长白松生存压力总体上差异明显,白桦-臭冷杉群落中长白松生存压力最大,显著高于其他5种群落;竞争树种主要为长白落叶松、红松、长白松、山杨和白桦,这5个树种生存压力大小占群落生存压力的87%;红松-长白松群落和白桦群落中长白松生存压力无明显差异,但显著高于臭冷杉-长白松群落、长白落叶松-鱼鳞云杉群落和蒙古栎群落;臭冷杉-长白松群落、长白落叶松-鱼鳞云杉群落和蒙古栎群落中长白松生存压力相对较小,彼此无明显差异。长白松生存压力与其所处植物群落演替阶段及其龄级结构有关。目前,保护区采取严格保护和管理方式不完全有利于长白松种群的稳定发展。根据长白松种群所处的植物群落生境特点、种群生存压力状况并结合种群年龄结构特征,针对不同群落类型提出相应抚育措施建议以期为长白松天然种群的保护提供参考。     

中国东北的云冷杉林

本文从以下几方面对东北地区云冷杉林进行研究．１）环境背景;２）云冷杉林三个主要树种的生态属性;３）以红皮云杉、鱼鳞云杉和臭松为优势种的林分的每一植被类型的树种组成及其结构;４）影响林分的干扰因子;５）中国东北的云冷杉林的主要演替方式和过程．     

大院资源冷杉种群的空间分布格局分析

资源冷杉是极度濒危的我国特有植物,其中的湖南省炎陵县大院资源冷杉种群是种群规模最大的种 群.该研究采用点格局分析方法分析了该种群的种群分布格局,用计盒维数和信息维数研究了种群格局的分形特征.结果表明:大院资源冷杉种群的空间分布格局总体上呈聚集分布;种群的计盒维数在1.047～1.354 之间,种群占据空间程度较弱;...     

中国云冷杉林生物生产力格局及其数学模型

基于全国１００６块样地资料,从宏观上阐明了我国云冷杉林物生产力的格局规律,建立了联系叶面积指数分布规律和地植物学知识的生物生产力热相关模型与地理分布模型。在温度和降水分布空间上,云冷杉林净第一性生产力的格局呈现一种复合曲面的函数关系,即随着温度升高,林分生产力呈指数递增,其递增率随降水量的增加而线性增大。在正常分布范围内,云冷杉面积指数随温度变化呈递减函数关系。这可能是针叶的适光变态以及云冷杉林适