主要伴生树种对云杉幼苗生长影响的研究

以椴树,水曲柳、云杉和红松等树叶浸出液或土壤中混拌其叶粉等不同处理方法来培育云杉幼苗,研究这些树种对云杉生长的影响。实验表明,椴树和水曲柳等阔叶树对云杉幼苗具有明显的促进生长作用,而以云杉等针叶树的叶浸出液和叶粉培育的云杉,其生长较差。研究认为,橡树和水曲柳可作为培养人工云杉针阔混交林的重要搭配树种。     

红松老龄林主要树种的空间异质性特征与比较的定量研究

 空间异质性研究对认识不同尺度上的生态系统结构、功能和过程具有重要的理论意义。采用地统计学理论和方法,通过空间异质性特征和比较研究了我国东北红松老龄林中主要树种,即红松(Pinus koraiensis)、云杉(Picea koraiensis)、冷杉(Abies nephrolepis)、枫桦(Betula costata)和紫椴(Tilia amurensis)的空间异质性程度、空间异质性组成、尺度和格局问题。结果表明：红松老龄林中主要树种虽然生长在同一林分中,但是它们的空间异质性与格局具有明显的差异。红松的空间异质性程度最高,分数维较低,其空间异质性主要由空间自相关部分组成,在450m的尺度内,具有明显的空间格局。枫桦的空间异质性程度最低,分数维最大,空间异质性主要由随机部分组成,在大于100m的尺度上不存在明显的空间格局。云杉和冷杉由于生长的立地相似,因此具有相似的空间异质性特征和格局。紫椴是红松最重要的伴生树种,其空间异质性程度、空间异质性组成、尺度和格局等方面与红松接近。红松老龄林中主要树种空间异质性与格局在一定尺度上的差异,反映这些树种在生态系统中具有不同的生态学功能和过程。     

长白山云冷杉林幼苗幼树空间分布格局及其更新特征

长白山云冷杉针阔混交林是我国东北主要的森林类型之一,其乔木树种幼苗幼树的结构和动态决定着未来林分的结构和生长动态。在长白山地区设置一块具有代表性的云冷杉针阔混交林幼苗幼树更新样地,统计分析幼苗幼树更新特征,绘制地径结构图、树高结构图及其空间分布图。运用点格局分析中的单变量O-ring统计方法,分析更新树种的空间分布格局;用双变量O-ring统计方法,分析更新树种种间的空间关联性。研究结果表明:(1)更新树种组成有冷杉(Abies nephrolepis)、色木槭(Acer mono)、紫椴(Tilia amurensis)、红皮云杉(Picea koraiensis)、红松(Pinus koraiensis)、蒙古栎(Quercus mongolica)、春榆(Ulmus japonica)7种,其中以冷杉、色木槭为主,更新幼苗幼树的地径近似呈倒J型分布,树高结构近似呈双峰分布;(2)所有更新树种、冷杉、色木槭在小尺度1—10 m的范围内呈聚集分布,随着尺度增加,聚集程度减弱,逐渐趋于均匀分布和随机分布,紫椴、云杉和红松在空间所有尺度上以随机分布为主;(3)更新树种之间的空间关联性在小尺度范围上正关联性比较多,较大尺度范围上负关联性比较多,随着尺度增加,空间关联性减弱。     

长白山阔叶红松林乔木树种幼苗组成及其年际动态

为了解阔叶红松(Pinus koraiensis)林乔木树种幼苗的组成及其年际动态, 以长白山阔叶红松林25 ha动态监测样地为平台, 在样地内150个种子收集器周围设置了600个5 m×5 m幼苗样方。基于2006–2008年连续3年的幼苗样方调查数据, 对乔木幼苗的树种组成、数量组成、空间分布特征、年际动态、新增和死亡幼苗组成等进行了分析。结果表明: (1)从树种组成来看, 该群落乔木树种的幼苗组成种类较为丰富, 共记录到21个树种, 这些树种也是样地内胸径1 cm以上乔木树种的主要组成成分。树种组成在年际间变化不大, 但各样方间表现出极大的空间变异。(2)从数量组成来看, 共记录到11,959株乔木幼苗, 以水曲柳(Fraxinus mandshurica)和紫椴(Tilia amurensis)幼苗数最多, 占总幼苗数的72.75%; 水曲柳、紫椴和红松的幼苗数量在年际间有明显波动, 其他树种年际间波动较小。(3)从新增和死亡幼苗的数量与组成来看, 共记录到15个乔木树种的新增幼苗, 其中紫椴、水曲柳、色木槭(Acer mono)、红松等10个树种在每次调查中都有新苗记录, 新苗数量在年际间随物种和样方位置表现出明显差异。(4)对各树种的幼苗、种子和大树的组成和空间分布的比较发现, 各树种的幼苗、种子和大树之间的数量组成和比例差异较大, 其中紫椴、水曲柳、色木槭和假色槭(A. pseudo-sieboldianum)的幼苗、种子在整个样地内都有分布, 春榆(Ulmus japonica)和怀槐(Maackia amurensis)幼苗的空间分布与种子和大树不一致, 糠椴(T. mandshurica)和山丁子(Malus baccata)等的幼苗、种子和大树的个体数相对都较少, 且它们的分布是一致的。     

邻域竞争对长白山阔叶红松林关键树种生长的影响

林木间的竞争是影响树木生长、形态和死亡的主要因素.单木邻域竞争分析能够反映个体间相互作用规律及其距离范围,对于减缓林木竞争、促进林木生长具有重要意义.为弄清竞争对阔叶红松林林木生长的影响,本研究基于Hegyi单木竞争指数和邻域分析方法,探讨了长白山原始阔叶红松林中的5个关键树种——红松、紫椴、水曲柳、蒙古栎和春榆(胸高断面积合计占80%)竞争的邻域半径,并分析了竞争对关键树种生长和死亡的影响.结果表明:红松、紫椴、水曲柳和蒙古栎4个树种单木竞争的邻域半径均为11 m,春榆为13 m.关键树种单木邻域竞争强度与其生长量的对数呈显著负相关,与树木个体的大小呈显著正相关;竞争强度对树木生长影响的相对重要性随着个体的生长而降低.邻域竞争显著增加了关键树种的死亡率.本研究表明长白山阔叶红松林中邻域竞争对关键树种的生长和存活有重要影响,研究结果对阔叶红松林关键树种竞争环境的调整和生产力的提升具有指导意义.     

长白山阔叶红松林主要树种光合作用的光响应曲线

以叶片光合作用观测资料为基础,利用直角双曲线与非直角双曲线两种方法对长白山阔叶红松林的主要建群树种红松(Pinus koraiensis)、紫椴(Tilia amurensis)、蒙古栎(Quercus mongolica)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)光合作用的光响应曲线进行了拟合.结果表明,两种方法拟合结果不同,直角双曲线方法简单,但非直角双曲线的拟合结果更符合生理意义.由直角双曲线拟合得出4个树种的初始量子效率α、最大净光合作用速率P_max以及暗呼吸R_d大于非直角双曲线的拟合结果,而光补偿点L_cp随树种不同而有差异.两种方法得出4个树种的α、R_d大小顺序相同,分别是：α为水曲柳＞紫椴＞蒙古栎＞红松;R_d为水曲柳＞蒙古栎＞紫椴＞红松,但由两种方法得出的P_max、L_cp值大小顺序有差异.     

东北珍贵阔叶树适地适树的研究

本文以森林类型为基础,利用数值分析法对东北地区珍贵阔叶树种适地适树进行了研究。白石砬子自然保护区可划分为3个森林类型组和8个森林类型,用逐步回归和立地指数法进行树种立地生产力评价,结果表明A层土厚、坡向、坡度、土壤湿度等是影响人工林生长的主导因子。在阔叶红松混交林,造林树种选择顺序为紫椴、裂叶榆、黄波罗、胡桃楸、水曲柳;而在阔叶杂木林,则是紫椴、胡桃楸、裂叶榆、黄波罗、水曲柳。     

氮添加和水分胁迫对红松、水曲柳幼苗生物量分配的影响

氮沉降和暖干化是我国东北地区面临的主要生态问题,它将对森林生态系统产生怎样的影响一直是生态学研究的热点.本研究以东北温带阔叶红松林中2个关键树种——红松和水曲柳为研究对象,探讨水分胁迫和氮(N)添加对其幼苗短期(55周)生长的影响.结果表明: 红松与水曲柳幼苗生长对N添加和水分胁迫的响应有明显差异.红松对水分胁迫更加敏感,在处理早期(10周)水分胁迫降低了红松幼苗叶生物量,提高了根生物量;N添加只在水分胁迫发生时显著减少了红松根和植株总生物量.水曲柳对N添加的反应更加敏感,氮添加迅速增加了水曲柳茎、根和总生物量;而只有持续的水分胁迫才对水曲柳的茎、根和总生物量有显著影响.红松和水曲柳在持续水分胁迫和N添加处理下,叶、根生物量占比和地上、地下生物量之比都趋于维持一个稳定值,说明两个树种都有很强的自我调节能力.以上结果说明,在未来干旱条件下,红松采取的是“积极”的调整策略,而水曲柳则是“被动”的适应策略,因而相比较而言,红松存活和适应能力可能更强;而在N沉降增加的环境下,水曲柳受益会更大.这些结果可为预测未来东北温带森林群落演替动态提供参考.     

辽东山区不同树种幼苗根际土微生物性质及其对氮磷添加的响应

辽东山区是东北重要的生态屏障区，主要分布经干扰形成的次生林和人工林。与原始林相比，该区森林土壤有效氮、磷低。本研究比较了辽东山区主要树种幼苗的根际土微生物学性质及其对氮、磷添加的响应，以期为辽东山区树种优化提供依据。以该区6个主要树种幼苗(2年生):水曲柳(Fraxinus mandshurica)、胡桃楸(Juglans mandshurica)、色木槭(Acer mono)、蒙古栎(Quercus mongolica)、落叶松(Larix gmelinii)、红松(Pinus koraiensis)为对象，采用盆栽试验，比较不同树种幼苗根际土的微生物生物量碳、氮和酶活性。结果发现，不同树种幼苗根际土微生物生物量碳、氮差异显著，表现为：水曲柳>落叶松、胡桃楸、色木槭>蒙古栎、红松，水曲柳幼苗根际土微生物生物量碳、氮分别比其他树种高27.2%～482.9%、15.7%～333.1%;根际土酶活性因树种和酶类型而异，其中胡桃楸β-葡萄糖甘酶和落叶松N-乙酰-β-葡萄糖甘酶活性分别比其他树种高25.0%～72.4%、50.0%～200.0%。与不同树种对土壤微生物生物量碳、氮的...     

干旱对红松和蒙古栎幼苗生长的影响及种间竞争

以红松(Pinus koraiensis Sieb.et Zucc.)和蒙古栎(Quercus mongolica Fisch.ex Ledeb.)幼苗为研究对象,针对东北地区未来可能的干暖气候条件,利用盆栽实验进行干旱条件下两种幼苗的生长与竞争研究,分析其光合生理参数和生物量变化。一个生长季的实验结果表明:(1)干旱致使红松和蒙古栎幼苗的光合速率均下降,蒙古栎降低幅度达到显著水平,红松下降不显著。干旱使蒙古栎的水分利用效率下降而红松却显著增加。干旱还导致蒙古栎幼苗的茎叶和侧根生物量以及全株叶面积下降,但却增加了红松的细根生物量和根冠比。(2)混栽栽植处理降低了蒙古栎幼苗的最大净光合速率和水分利用效率,进而减少了其茎和侧根生物量。而对于红松幼苗,混栽同样降低了其水分利用效率,但也增加了其比叶面积和全株叶面积,因而对幼苗生长影响较小。以上结果表明,蒙古栎对干旱反应更为敏感和迅速。种间竞争中红松幼苗比蒙古栎幼苗表现出更强的竞争能力。     

长白山红松混交林干扰历史的重构研究

 本文通过对取自300棵林木的年轮盘年轮宽度分析,利用林木年轮中表现出的释压(release)反应,进行红松混交林干扰历史重构研究,结果表明：利用林木的释压反应,分析诸如长白山红松混交林这种以风作为主要干扰类型的林分干扰历史是合理的方法,也是现行林分干扰历史推测方法中最准确、可靠、提供信息量最大的方法;只要满足一定的样本数,是可以通过样树的释压反应分析出林分的干扰历史;对红松混交林而言,臭松、鱼林松和红松是干扰历史分析的理想树种;在天然红松混交林中被压林木比率与干扰密切相关,一次干扰导致林分被压林木一次大幅度下降,而当较长时间不发生干扰时,林分被压林木比率逐渐上升。群落干扰历史的重构为群落和生态系统动态研究提供有利的历史资料。     

中国东北天然次生林主要树种的物候研究

本文以中国东北天然次生林的主要乔木树种：红松、落叶松、樟子松、青杨、山杨、白桦、柞树、水曲柳、黄菠萝、胡桃楸、紫椴、五角槭和春榆为材料,研究了树种物候的主要特征。编制了树种的物候谱,考察了树种的物候期与光照和温度等环境因子的关系,并通过多元统计的主成分分析方法,揭示出与树木萌动期、生长期和开花期等主要物候期关系最为密切的气象因子是总累积日照数和各期的平均温度,阐明温度、光照及其综合作用是物候现象的重要外在条件。用系统聚类的方法对13个树种分别依萌动期、生长期、开花期的环境因子和物候日期进行了分类,确定了萌动类型五个,生长的物候类型四个,开花的物候类型四个,物候日期的物候类型四个。并把树木的物候类型与树木的生态对策作了对应分析,提出了树木生态物候对策的概念。     

长白山红松针阔叶混交林主要树种树干呼吸速率

采用土壤呼吸气室,于2003年4—10月原位测定了长白山红松针阔叶混交林主要树种红松、蒙古栎、水曲柳和紫椴的树干呼吸, 监测了树干温度及林内温度. 结果表明: 4个树种的树干呼吸速率均有明显的季节变化, 其中7月的呼吸速率最高, 10月最低, 呈单峰曲线. 各树种的树干呼吸速率日变化均为“S”型曲线, 并在4:00达到最低,而呼吸速率峰值出现时间有所不同,红松、蒙古栎、水曲柳和紫椴的呼吸速率峰值分别在18:00、20:00、16:00和14:00.不同树种的树干呼吸对温度变化的响应也不相同, 其树干呼吸Q₁₀值在2.24～2.91之间变化,为水曲柳＞蒙古栎＞红松＞紫椴.     

长白山温带森林不同演替阶段群落结构特征

原始阔叶红松林是长白山西部地区的地带性顶级植被类型, 经采伐干扰或火烧破坏后形成大面积次生林。参照CTFS (Centre for Tropical Forest Science)样地建设技术规范, 于2005~2007年, 在长白山地区典型次生杨桦林、次生针阔混交林和椴树红松林内各建立了5.2 hm²固定监测样地。调查并鉴定了样地内胸径大于1 cm的木本植物, 初步分析了森林监测样地的群落组成和种群结构, 并应用双相关函数g(r)分析了样地内5个优势树种的空间分布。结果表明: 次生杨桦林样地共监测木本植物32种, 20 949株活个体, 隶属于13科21属。次生针阔混交林样地共监测木本植物31个种, 14 725株活个体, 隶属于12科20属。椴树红松林样地共监测木本植物20个种, 12 062株活个体, 隶属于11科13属。次生杨桦林、次生针阔混交林及椴树红松林中胸径大于1 cm的木本植物胸高断面积之和分别为24.74、32.07和56.64 m²·hm^-2。紫椴(Tilia amurensis)是长白山针阔混交林带的重要组成树种, 其重要值、胸高断面积在3个森林监测样地内均居于前列。白桦(Betula platyphylla)、山杨(Populus daviana)重要值和胸高断面积在次生杨桦林内均处于优势地位, 而在椴树红松林内优势地位为红松(Pinus koraiensis)等顶级树种所取代。次生杨桦林和次生针阔混交林中, 红松、色木槭(Acer mono)、臭松(Abies nephrolepis)、鱼鳞松(Picea jezoensis)和紫椴的径级结构均呈倒J型分布; 而椴树红松林内, 红松和紫椴的径级结构则呈单峰分布, 色木槭、臭松和鱼鳞松呈倒J型分布。g(r)分析表明长白山森林监测样地内5个优势树种的空间格局以聚集分布为主, 聚集强度在同种个体周围(r≤4 m)达到最大, 随着距离增加, 聚集强度逐渐减小。次生林中树种空间格局的环境解释量较高, 而椴树红松林中环境因子对树种空间分布的解释能力较差。     

长白山阔叶红松林中红松与紫椴的空间分布格局及其关联性

以长白山阔叶红松林25hm2样地调查数据为基础,采用点格局分析方法O-ring统计,分析了红松与紫椴两个优势树种在主林层、次林层和林下层的空间分布格局,以及各林层之间的种内和种间关联性.结果表明:在小尺度上,红松和紫椴总体上呈聚集性分布,但不同林层的分布格局各异.物种在较低的林层呈明显的聚集分布,而在较高的林层则呈随机或规则分布,聚集度随林层的增高而降低.主林层与次林层红松在<11m的尺度内呈明显的正相关.主林层与次林层、林下层紫椴之间呈负相关.红松和紫椴在整体上表现为正相关,但不同林层间的关联性各异.主林层红松与3个林层紫椴之间没有明显的关联性;次林层红松与次林层紫椴在>4m的尺度上呈负相关,而与林下层紫椴没有明显的关联性;主林层紫椴与次林层红松在0~100m尺度内都表现为显著正相关.     

全球气候变化对小兴安岭阔叶红松林影响的动态模拟研究

应用林窗模型（Ｆｏｒｅｓｔ Ｇａｐ Ｍｏｄｅｌ）及４种大气环流模式（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｇｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｓ,ＧＣＭｓ）ＣＯ２加倍“平衡响应”数值试验结果模拟了小兴安岭阔叶红松林对未来气候变化的动态响应过程。结果表明,在美国高达空间研究实验室（Ｇｏｄｄａｒｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｓｐａｃｅ Ｓｔｕｄｉｅｓ,简记ＧＩＳＳ）和美国俄勒冈州大学（Ｏｒｅｇｏｎ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒ     

次生针阔混交林动态经营后空间结构动态分析

本文运用"时空替代"方法和分形理论,探讨了对现有的次生针阔混交林实施"团块状保留母树团"经营后,不同经营时间林分组成树种的空间结构的动态变化。得出随经营时间的推移,乔木层占据空间的总体能力逐渐增强,也趋于稳定,形成多层次的林冠郁闭,同时红松、椴树、水曲柳逐渐占据优势地位;而灌木层与乔木层相反,随经营时间的推移占据空间的能力逐渐减小并趋于稳定,在它们中,经营之初占优势地位的喜光种类逐渐退出,以典型针阔混交林下种类如丁香、山梅花、刺五加逐渐占据优势。反映出该经营方式促进了林分快速地向典型的红松针阔混交林演替的趋势。