不同光环境下木荷幼苗树冠结构的可塑性响应

从冠形、侧枝和叶片在树冠中的空间分布等方面对天然更新木荷（Schima superba Gardn．et Champ．）幼苗的树冠结构进行了研究,认为木荷幼苗的树冠对光照条件的变化有显著的可塑性响应。随着光照水平的提高,幼苗树冠由阔、松散型向相对紧密、窄冠型发展,表明木荷幼苗对不同光照环境有较强的适应能力。木荷幼苗在强光环境下产生短枝,在适度荫庇条件下侧枝和主枝同时向上方和侧方伸长生长;在强度遮阴条件下,侧枝发生强烈的伸长生长并发生强烈的分枝行为,同时在不同自然环境条件下幼苗的叶片密度由全光、林隙到林冠下逐渐提高。随着光照水平的减弱,1级侧枝密度逐渐降低,分枝（2级侧枝和3级侧枝）强度却逐渐增大,且侧枝在树冠上的分布有向匕集中的趋势。     

不同光环境下紫椴幼树树冠结构的可塑性响应

从冠形、侧枝和叶片在树冠中的空间分布角度对天然更新紫椴幼树的树冠结构进行了论述,认为紫椴幼树树冠对光照条件的变化有显著的可塑性响应.强光通过抑制主干的生长促进了侧枝的分化,庇荫则通过抑制1级侧枝的生长促进了侧枝的再分枝.随着光照水平的降低,紫椴幼树的数量叶片密度显著降低,且叶片逐渐集中于冠上层.林冠下的紫椴幼树通过这种侧枝和叶片的分布格局,在形态上提高其对光的截获能力在适度庇荫环境中,紫椴幼树垂直生长采取演替先锋种的"避荫”对策,侧枝生长采取中等耐荫种的"掠光”对策;在弱光环境中,紫椴幼树则采取典型的忍耐适应行为.这种树冠结构的变化是提高紫椴幼树对光的截获能力的一种有益适应.     

太白红杉顶芽与分枝格局的适应性分析

野外调查发现太白红杉 (L arix chinensis)枝条顶芽死亡比例较高 ,顶芽死亡对分枝格局产生较大影响 ,可形成 3种分枝类型 : 型、 型和 型。对 3种分枝类型枝条的芽数量、计盒维数以及植冠不同部位的分枝类型比例、顶芽死亡比例、主侧枝平均枝长和主侧枝总数量分别进行了统计分析。结果显示 ,芽数量 : 型 (115 .3) < 型 (15 4 .8) < 型 (2 0 9.9) ;计盒维数 : 型(1.30 5 ) < 型 (1.4 0 0 ) < 型 (1.5 37) ;顶芽死亡比例由树冠上层至下层逐渐提高 ,而冠层东南西北 4个方向的顶芽死亡比例无显著差异 ;主侧枝平均枝长由树冠上层至下层逐渐增加 ,而主侧枝总数量则逐渐降低 ;由于风、光照、坡度和坡向的影响 ,冠层4个方向间的主侧枝平均枝长和总数量均存在显著差异 ; 型分枝使植冠半径扩大 , 型分枝快速扩展植冠的横向空间 , 型分枝在扩展空间的基础上并实现对空间的有效占据。研究表明太白红杉枝条中一定比例的顶芽死亡增加了分枝形态的多样性 ,表现出顶芽和分枝格局的环境适应性 ,有利于提高树冠的空间占据能力     

兴安落叶松分枝格局的分形特征

对于树木分枝格局分形特征的定量描述,可以加深对树木生长过程的理解。本采用分形几何学对兴安落叶松（Ｌａｒｉｘ ｇｍｅｌｉｎｉ）的分枝格局进行研究,结果表明１）兴安落叶松分枝格局是一种分形结构,存在自相似性。２）兴安落叶松分枝格局的分形维数介于１．４－１．７之间,揭示了它的结构复杂性程度和占据生态空间、利用生态空间的能力。分形维数在树木光合作用及生长发育研究中是一个有用的参数。     

科罗拉多冷杉的抗旱性

以服务于科罗拉多冷杉（Abies concolor）的引种工作为目的,以科罗拉多冷杉的9个种源半年生幼苗为材料,对其进行了模拟干旱处理,测定了抗旱性的相关理化指标,并与同样处理下的我国本土冷杉辽东冷杉（A．holophylla）、峨嵋冷杉（A.squamata）及鳞皮冷杉（A.fabric）半年生幼苗的对应指标作比较分析,估测了科罗拉多冷杉在我国的适生范围。     

不同生境栓皮栎天然更新幼苗植冠构型分析

栓皮栎存在于秦岭南坡的多种林分中,生活在不同生境中的个体往往形成不同的树冠形态和构型特征。为了说明不同生境条件下栓皮栎幼苗的植冠构型变化,采用典型抽样法,对秦岭南坡3种生境中(林冠下、林隙、林缘)的栓皮栎天然更新幼苗的侧枝、叶片特征及其空间分布进行了调查分析,结果表明:3种不同生境中栓皮栎幼苗植冠形态发生了明显的可塑性变化,(1)林冠下的幼苗明显为开阔型树冠,林隙和林缘处的幼苗树冠相对紧密;(2)幼苗的1级侧枝密度与分枝角度在3种生境下均差异显著(P0.05);从Ⅰ到Ⅳ层,林冠下幼苗的分枝角度在冠层内变化幅度不到5°,而林缘处幼苗的分枝角度变化高达40°;发生5个以上1级侧枝的概率以林冠下最大,为0.6;(3)从林缘、林隙到林冠下,幼苗的叶长、叶宽、单叶面积、叶面积指数逐渐降低,数量叶密度和比叶面积则逐渐增大,与其它两种生境相比,林冠下幼苗的叶片逐渐向树冠上层集中,且以更高序的侧枝为主要着生枝条;(4)林隙中栓皮栎幼苗的树高、地径明显优于林缘和林冠下,缩短了苗木进入主林层的时间,林隙对栓皮栎种群更新有利。在今后栓皮栎林的经营中,可以通过适当间伐来增加林隙数量,为森林更新和结构的优化的提供有利条件。     

兴安落叶松分枝格局的分形特征

对于树木分枝格局分形特征的定量描述,可以加深对树木生长过程的理解。本文采用分形几何学对兴安落叶松(Larix gmelini)的分枝格局进行研究,结果表明1)兴安落叶松分枝格局是一种分形结构,存在自相似性。2)兴安落叶松分枝格局的分形维数介于1.4~1.7之间,揭示了它的结构复杂性程度和占据生态空间、利用生态空间的能力。分形维数在树木光合作用及生长发育研究中是一个有用的参数。     

冀北山地阴坡优势树种的树体分维结构

以冀北山地阴坡两种混交林分中5种优势树种为研究对象,采用分形几何理论,论述了不同树种的树冠和侧枝分维结构,结果表明:(1)华北落叶松的树冠最宽处处于中上部(相对冠高的60％ -80％),白桦处于中部(40％-60％),山杨和糠椴都处于中下部(40％-50％),落叶松桦木混交林中的黑桦处于上部(70％ -80％),而山杨桦木混交林中黑桦则处于中部(50％-60％);(2)通过计盒维数法所得华北落叶松树冠的分形维数最大为1.690,山杨桦木混交林中4种树木分维数较接近(0.770-1.202),而两混交林中,前者白桦分维数(0.997)与后者(1.149)相似,而前者黑桦分维数(1.257)＞后者(0.770);(3)胸径13.1cm的华北落叶松侧枝在各方向上符合均匀分布,总体也符合均匀分布,前者中的黑桦在胸径15.8 cm时绝大多数方向上为均匀分布,前者中白桦及后者中4种树木在不同胸径时在各个方向上均为不均匀分布;(4)华北落叶松侧枝倾角随树龄增大分布在85-95°,糠椴则分布在55-85°.山杨树龄小(5.3)与树龄大(16.5)时分布在40-55°,中间树龄(10.5)分布在60-80°,黑桦分布在30-65°,前者中白桦倾角范围25-90°,后者则主要分布在45--85°;(5)采用网格覆盖法所得华北落叶松枝条的分维数平均值最高为1.772,其次为山杨桦木混交林中的4种树木,而两混交林中黑桦枝条的平均分维数却相差很大,其中前者为1.476,而后者为1.674.尽管同一树种侧枝形状大小各异,但相互间差异不显著,相关系数均在0.93以上,刻画了各枝条分枝格局的自相似共性.     

山西濒危植物翅果油树植冠的构型分析

应用分形理论及方法,从分枝格局和冠幅扩展2个方面对山西翼城和乡宁的35株翅果油树(Elaeagnus mollis Diels)个体的植冠构型进行统计分析。结果表明,幼树和成树的总体分枝率和逐步分枝率有显著变化;一级枝的平均枝长和枝径有显著差异,但枝和叶的方位角及叶倾角差异不明显。不同发育阶段个体的冠幅变化较大,幼树冠幅的分形维数(2.0026)小于成树(2.2694)。翅果油树在不同生长发育阶段对生境变化有不同的构型策略。     

科罗拉多冷杉的抗旱性

以服务于科罗拉多冷杉(Abies concolor)的引种工作为目的, 以科罗拉多冷杉的9个种源半年生幼苗为材料, 对其进行了模拟干旱处理, 测定了抗旱性的相关理化指标, 并与同样处理下的我国本土冷杉辽东冷杉(A. holophyl la)、峨嵋冷杉(A.squamata)及鳞皮冷杉(A. fabric)半年生幼苗的对应指标作比较分析, 估测了科罗拉多冷杉在我国的适生范围。     

水杉人工林树冠结构及生物生产力的研究

研究了水杉人工林的树冠结构和林分生物生产力。结果表明,不同密度及林龄的林分树冠结构存在较大差异,随着树冠部位上升和林分密度增大,分枝角度逐渐减小;径阶大小与枝叶率成反比,与树冠重量成正比,径阶增大,树冠最大叶量层的集团上移,有效光合面积相对减少,树冠结构的变化直接影响到林分的生物量生产、分配分配和经济生物量,林分干、枝、叶的干物质累积趋势可用Ｒｉｃｈａｒｄ方程描述;林龄增大,分配到主干的生物量比例     

塔克拉玛干沙漠梭梭地上结构和生物量的自相似模型

应用分形自相似原理研究了极端干旱的塔克拉玛干沙漠公路两旁及油田工作区梭梭(Haloxylon ammodendron)的地上结构．研究发现,梭援枝长、基径和冠幅与植株整个地上部分结构之间存在很好的自相似关系．本文基于自相似原理建立了以分枝推测整株生物量的简洁实用的数学模型．     

樟子松人工林分枝结构的分析

基于对6块樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林固定标准地中的30株样木枝解析调查数据,通过分析不同林分、不同大小林木1级枝和2级枝的分枝概率、分枝格局和分枝角度,揭示了樟子松人工林树冠的分枝结构特点。研究结果表明：樟子松人工林1级枝和2级枝的平均分枝数量分别为3.84个和2.80个,两者分枝概率均呈正态分布;1级和2级枝条在光照条件好的几个区间（方位角46°～225°）分布较多,1级枝条的水平分布遵从均匀分布,而2级枝条则不遵从均匀分布;树冠上层枝条的分枝角度略小于树冠中、下层,上层平均分枝角度为45.6°,而中下层平均分枝角度都为49.4°。不同大小林木的1级枝分枝结构规律表明：Ⅰ级木和Ⅴ级木的每轮平均分枝数非常接近,分别为3.89和3.94个,比Ⅲ级木每轮分枝数大0.5个左右;1级枝水平分布在各区间内(45°间隔)相差在0.24%～2.81%之间,方差分析结果表明枝条水平分布与林木大小无关;不同大小林木的分枝角度有所差别,Ⅰ级木、Ⅲ级木和Ⅴ级木的平均分枝角度分别为48.5°、42.2°和50.7°。     

云南保存橡胶树部分种质资源干形及分枝变异分析

对保存于"农业部景洪橡胶树种质资源圃"的1904份橡胶树81’IRRDB种质资源的主干通直度、主干分杈、侧枝分枝轮、侧枝粗细、侧枝分枝角、侧枝伸展等6个表型性状进行调查和分析。结果表明,云南保存橡胶树种质资源具有丰富的遗传多样性(0.2604~1.6731),多样性指数最高的是主干通直度,达1.6731,其次是主干分杈、侧枝粗细、侧枝分枝轮和侧枝分枝角,最低的是侧枝伸展。6个表型性状的相对分布频率最小值为2.92%~8.05%,最大值为41.26%~93.37%。用UPGMA法聚类,当欧式距离为1.05时,1904份样本被聚为5组,其中最大1组包括98.42%的样本,表明同一性状在每份种质资源间具有很大程度的相似性;用Furthest Neighbor法聚类,在欧式距离为1.45时,1904份样本被聚为7组。2种聚类方法都能将每份种质明显区分出来,表明各性状变异极其丰富。     

沙质海岸黑松分枝格局特征及其抗风折能力分析

沙质海岸空间梯度上环境差异较大, 黑松(Pinus thunbergii)在长期的适应过程中树冠结构变化也很大。为揭示黑松树冠结构与环境间的适应机制, 在山东省胶南市灵山湾国家森林公园距海岸线0-50、200-250和400-450 m梯度内各设置1个样带, 记为带I、带II、带III, 采用枝构型的理论和方法, 对黑松的分枝格局进行了研究, 并采用模拟自然风法测定了黑松枝条的抗风折能力。结果表明: 1)在海岸梯度上黑松分枝格局差异较大, 随着距离海岸越来越远, 黑松各级枝的分枝长度、总体分枝率均逐渐增大, 而枝径比和逐步分枝率逐渐减小, 各级分枝角度表现为带I >带III >带II。2)带I树冠背风面与迎风面相比, 分枝长度、分枝角度、分枝数量、枝条干枯率分别是迎风面的1.62、1.38、2.65和0.59倍, 随着距离海岸越来越远, 这种不对称性逐渐减弱, 至带III树冠基本对称。3)海风是影响带I分枝角度偏转、枝条干枯和冠型不对称现象的主要原因。4)带III枝条的抗风折能力高于带I, 且两个样带模拟风速与枝条所承受的拉力之间的关系均符合逻辑斯蒂方程, 相关系数R²均达0.97以上。该研究揭示了不同海岸梯度上黑松分枝格局的形成机制及其抗风折能力, 可为沿海黑松防护林的合理经营提供科学依据。     

山西毛榛植物构型特征分析

以山西省中条山大河林场、太岳山绵山林场、兴唐寺林场和七里峪林场、五台山金岗库林场、恒山王庄堡林场的毛榛（Corylus mandshurica Maxim.）为研究对象,采用样方调查方法,系统研究了毛榛在不同生境中的构型和分形维数特征。结果显示,大河林场毛榛的总体分枝率和枝径比（RBD_2：1、RBD_3：2）均大于其它地区,逐步分枝率（SBR_1：2、SBR_2：3）与总体分枝率呈现出相反的趋势,五台山金岗库林场毛榛的逐步分枝率最大;山西省各研究地毛榛的分枝角度差异显著,北部地区从1级到3级有减小的趋势,金岗库林场的毛榛1级分枝角度最大;分枝长度也呈现出从1级到3级逐渐减小的趋势,其各级分枝长度排序为：金岗库林场 > 王庄堡林场 > 七里峪林场 > 兴唐寺林场 > 绵山林场 > 大河林场;从分形维数来看,金岗库林场毛榛的树冠分维数和分枝分维数均为最大;各研究地毛榛的叶面积和地上生物量从北到南均表现为逐渐减小;金岗库林场毛榛叶面积的平均值、叶生物量和枝生物量均最大。研究结果表明6个研究区中金岗库林场的毛榛长势最好,该地的气候条件最适宜毛榛生长。     

樟子松人工林树冠结构的分形分析

基于樟子松人工林7块固定标准地中的31株解析木的树冠体积和叶量,以幂函数关系(F=Av^(D/3))建立了预估树冠表面积的分形维数。同时根据生物量实测数据,建立预估叶量的生物模型Lw=0.180397D^3045903H^-1.67348。基于枝解析、树干解析数据,动态地预估了一年、二年、三年前的树冠体积,并结合树冠体积、叶量的这种幂函数关系可以动态地预估一年、二年、三年前树冠表面积的分形维数,从而反映出树冠结构的动态变化规律。为了了解不同分级样木的分维数变化情况,利用2003年调查的4块生物量标准地数据,根据单株树木各个枝条占据的空间体积与该枝条的带叶枝干重的关系,计算了各标准地不同分级样木树冠的分维数。为探讨单株样木树冠的分维数的计算提供了一种可行方法。树冠的分维数作为表征树冠的动态生长变化是一有用和可靠的指标。     

长白山云冷杉针阔混交林天然更新空间分布格局及其异质性

2012年8月在长白山林区云冷杉针阔混交林中设置一块60 m×60 m典型更新样地,采用地统计学的半方差函数分析方法、分形维数和Kriging插值方法,分析林下天然更新幼苗幼树的空间分布格局及其异质性.结果表明:云冷杉针阔混交林更新层幼苗幼树以冷杉和色木槭为主,占更新总数的87.4%;样地中更新幼苗幼树呈聚集分布,聚集斑块最大半径为9.93 m;更新幼苗幼树之间具有很强的空间自相关性,其88.7%的变异由结构性因素(生物学、生态学特性和环境异质性)引起,11.3%的变异由随机性因素引起;更新幼苗幼树的空间分布表现出各向异性,南北方向上的分形维数最小,异质性最高,东北-西南方向上的分形维数最大,异质性最低;更新幼苗幼树树高比地径的空间异质性强;更新幼苗幼树地径和树高的空间自相关范围分别为29.97和31.86 m,随机因素和结构因素对其空间异质性的影响具有同等作用.     

龙眼树干、枝、叶、果实空间分布格局研究

选择6年生早结丰产龙眼植株,采用分层调查法对名优品种储良龙眼树体结构特别是树冠上枝、叶、果实的分布格局及其相互关系进行了分析研究。结果表明,主干较矮、树冠为自然半圆头形,冠幅略大于冠厚,主枝4或5条,主枝与各级分枝在树冠空间上分布较均匀,枝梢、结果母枝和果实比较均匀地分布在平行于主干的纵向各行上,在垂直于主干方向上,则以中部各层所占比重较大,绿叶层较厚,且和果实均匀分布于树冠表层,果实主要集中在中部距冠底60－150cm的冠层上,占总产量的78．9％,各冠层中的枝梢、结果枝、果实粒数、果实产量之间存在显著线性相关关系。     

梵净山冷杉和元宝山冷杉的叶绿体微卫星遗传多样性分析

梵净山冷杉和元宝山冷杉是极度濒危的国家一级重点保护植物.应用叶绿体微卫星标记(cpSSR)研究它们的遗传多样性,并与同属的广布种岷江冷杉的一个种群进行比较.结果表明：3对 cpSSR 引物(Pt63718、Pt30204和Pt71936)在这3种冷杉的249个个体中共检测到21个等位基因,组成35种单倍型;它们的单倍型数和有效单倍型数分别为梵净山冷杉(No＝12,Ne＝3．92),元宝山冷杉(No＝9,Ne＝3．28),两者均低于广布种岷江冷杉(No＝14,Ne＝11．57);梵净山冷杉和元宝山冷杉的稀有单倍型较少,其频率最高的单倍型分别出现在该种群的46．0％和44．1％的个体中;梵净山冷杉(He＝0．75)和元宝山冷杉(He＝0．70)的单倍型多样性也低于岷江冷杉(He＝0．97).梵净山冷杉和元宝山冷杉的叶绿体微卫星遗传多样性水平低.