间伐强度对黄桥林区辽东栎生殖构件的影响

为了阐明抚育间伐强度对辽东栎生殖构件的影响,以黄土高原南部黄龙和桥山林区辽东栎中龄林为研究对象,对不同间伐强度(对照、10%、20%、30%)下近自然经营抚育间伐5年后的辽东栎平均单株个体大小、生殖构件产量、比率及空间分布格局特征等进行研究.结果表明: 间伐强度对辽东栎林分平均树高、胸径影响不显著,而与冠幅面积、冠幅体积呈显著正相关;辽东栎标准株的生殖枝、幼果、成熟果实产量随间伐强度的增大而增大,而营养枝、雄花序、雄花、雌花的产量变化不大.当间伐强度达到20%时,生殖枝、幼果、成熟果实产量显著提高,30%间伐下达到最大.生殖枝比例和座果率随间伐强度增大而增大,在20%、30%间伐强度时与对照的差异达到显著水平.约3/4的生殖枝、雌花、雄花集中分布于树冠上层,1/4分布于下层;树冠阳面生殖构件数量占65%,树冠阴面占35%.树冠下层、阴面生殖枝、雌花、雄花序的空间分布比例随着间伐强度的增大而增大;树冠上层、阳面生殖枝、雌花、雄花序分布比例随间伐强度的增大呈递减趋势.因此,选择30%间伐强度(保留郁闭度0.6)最佳,可以大幅提高辽东栎的座果率和成熟率,有效提高结实量和品质,为辽东栎林的采种及天然更新提供保证.     

不同间伐强度对辽东栎林群落稳定性的影响

对黄土高原地区近自然经营间伐强度为13.4%(弱度间伐)和30.0%(强度间伐)的辽东栎林进行样地调查,并以未间伐林为对照,研究间伐后第5年建群种的更新潜力、林地生产力、土壤肥力和物种多样性;应用模糊数学中的隶属函数方法对辽东栎林群落稳定性进行评价.结果表明：与对照相比,弱度和强度间伐使辽东栎林地的更新潜力分别提高了14.2%和20.2%;立木蓄积量分别减少了9.0%和23.8%,但灌木生物量分别增加7.3%和12.2%,草本生物量分别增加10.5%和31.6%.间伐样地的土壤肥力和物种多样性指数均高于未间伐样地.辽东栎林群落稳定性表现为：强度间伐＞弱度间伐＞未间伐.近自然经营采伐强度30.0%更适合黄 土高原地区辽东栎次生林的抚育管理.     

间伐强度对秦岭南坡栓皮栎天然林种群更新的影响

2006年5月和2011年8月,以秦岭南坡商洛地区近自然经营的不同间伐强度(30%、20%、10%)下栓皮栎天然林为对象,未间伐林分为对照,分析了间伐前后林分的生长情况,以及间伐5年后种群更新、物种多样性和土壤肥力等指标的变化,并对抚育间伐后的林地更新、群落发育等效果进行综合评价.结果表明: 1～6年生栓皮栎幼苗个体数量随着间伐强度的增加而增加,6年生以后的幼苗数量在各间伐强度下无显著差异;间伐10%、20%和30%样地的种群更新潜力分别比对照提高10.8 %、28.5%和32.9%;间伐促进了乔灌层植株(尤其是喜光植物)胸径、树冠以及灌木层植株树高的增加,且随着间伐强度的增加,其促进作用越来越显著;间伐后林地的物种多样性和土壤肥力得到改善,表现为间伐30%>20%>10%>对照样地.在栓皮栎郁闭度≥0.85的天然林中,间伐强度30%(郁闭度保留0.6)更有利于其可持续发育.     

不同经营措施对黄龙山辽东栎林的影响

以黄龙山林区蔡家川林场的辽东栎群落为研究对象,以未采伐为对照,采取皆伐、间伐30%、间伐15%三种经营措施,在进行自然恢复6年后,对辽东栎林建群种径级结构、群落物种多样性、土壤养分水分状况进行了对比分析,以探讨不同经营措施对黄土高原南部辽东栎(Quercus liaotungensis)林群落多样性的影响.结果表明:不同经营措施实施后建群种径级结构、群落物种多样性、土壤养分水分等指标均与未采伐林地有差异;经过间伐30%的林地,建群种径级结构、群落物种多样性、土壤养分水分等指标均有显著增加;间伐15%林地上述指标均有增加,但不显著;皆伐后的林地相对未采伐林地,建群种径级结构、群落物种多样性、土壤养分水分等指标降低.间伐与皆伐措施后比较,间伐措施的林地建群种个体生长发育良好,林下有大量幼苗,林地物种多样性丰富,土壤养分水分相对优越;皆伐措施的辽东栎建群种个体发育不良,缺乏足够数量的幼苗,林分物种多样性、土壤水分养分相对较差.未来该地区辽东栎林经营管理中,应以近自然经营措施为主,尽量减少对灌草层破坏,完善群落复层结构;间伐强度拟定为30%,尽量间伐劣质木、病虫木,促进群落向异龄方向发展.     

辽东栎林内不同小生境下幼树植冠构型分析

以黄土高原黄龙山林区辽东栎林内3个小生境（林下、林隙、林缘）下辽东栎天然更新幼树为研究对象,采用典型抽样法对辽东栎幼树侧枝、叶片和树冠的空间分布状况以及生物量分配状况进行调查分析,探讨微生境与幼树植冠构型特征的关系,明确辽东栎幼树对不同小生境的适应策略,为栎林经营和林分结构优化提供理论依据。结果显示：（1）3种生境下辽东栎幼树构型发生了可塑性变化,林下幼树树冠层次比较单一,林隙与林缘的幼树树冠层次更加丰富。（2）由林下至林缘,幼树的树高、枝下高呈逐渐减小的趋势,而地径变化趋势与之相反;幼树的冠幅、树冠面积、树冠率呈先增加后减小的趋势,并且林下与林隙、林缘的差异显著;幼树的总体分枝率、逐步分枝率、枝径比呈先增加后减小的趋势。（3）3种生境下,幼树的一级枝的枝长、直径与倾角随着树高的增加而呈减小的趋势,但3种生境的差异不显著;林下一级枝主要分布在冠层中上部,而林隙与林缘一级枝主要分布在冠层中下、中上部。（4）由林下至林缘幼树叶长、叶宽、单叶面积和比叶面积逐渐降低,而单株叶数、叶总面积、叶面积指数呈先增大后减小趋势;与其他2种生境相比林下叶片分布趋于冠层上部。（5）幼树地上部分生物量中林下主干生物量占83%,枝和叶生物量只占17%;而林隙与林缘虽然各部位生物量有所差异但比例基本一致,其中主干占66%左右,枝和叶生物量占34%左右。研究表明,林隙生境下幼树的构型优于林缘和林下生境,在今后栎林的经营中,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提供有利条件。     

黄土丘陵区主要林分生物量及营养元素生物循环特征

以黄土丘陵区子午岭为研究区域 ,用标准木法和收获法对暖温带森林优势群落辽东栎林、油松林及刺槐人工林的生物量、营养元素生物循环量及循环特征进行了研究。结果表明 :黄土丘陵区子午岭油松林、辽东栎林和刺槐人工林 3林分总生物量为 :86 .2 4 7、12 9.0 0 5 t/ hm2和 14 4 .795 t/ hm2 ,乔木层生物量分别为 :85 .2 2 3、12 6 .989t/ hm2和 14 2 .4 88t/ hm2 ,随群落针阔树种转化替代 ,群落总生物量呈现明显的增加趋势。年均生长量为 3.2 75～ 5 .6 99t/ hm2。生物量和年生长量排序为刺槐人工林 >辽东栎林 >油松林。 3林分林下植被层生物量、凋落物贮量表现为刺槐林 >辽东栎林 >油松林 ,林下植被层生物量的差异主要是由林分郁闭度和林下凋落物的不同引起的 ;刺槐林和辽东栎林林下植被层发达的根系和较高的凋落物量有利于提高土壤肥力、保持水土。同化器官的各种元素含量高于其它器官 ,茎中营养元素的含量最低。乔木层营养元素积累量分别为 :0 .74 5、1.378t/ hm2和 1.80 5 t/ hm2 。不同林分不同营养元素的积累量差别较大。因采伐而引起的 3林分林地养分流失量分别达 6 5 .4 5 %、5 3.76 %和 2 5 .1%。 3林分林下植被层和凋落物层的营养元素积累量排序为 :刺槐林 >辽东栎林 >油松林。凋落物营养元素贮     

间伐强度对坝上樟子松林下持水能力的影响

河北坝上地区地势复杂、气候条件较差,导致了水土流失和地质灾害的发生,使华北地区生态安全受到严重威胁。为了改善当地生态环境,樟子松、落叶松等耐贫瘠速生树种被大面积种植,然而不合理的植被密度会导致降雨的低效率利用。本研究以5种间伐强度(0、20%、40%、60%、80%)的樟子松林为对象,分析间伐强度对林下草本、枯落物、土壤各层以及整体持水能力的影响。结果表明: 草本层持水率变化幅度为47.7%～90.7%,且随着间伐强度增加持水能力整体呈减小趋势,间伐强度小于40%时减速较缓,之后迅速减小。随间伐强度的增大,枯落物未分解层、半分解层自然含水率和最大持水率均逐渐减小,而有效持水能力大小依次为60%>40%>20%>80%>0,且半分解层持水能力均优于未分解层。土壤持水能力随间伐强度的增强逐渐降低,间伐强度小于40%时对持水能力起促进作用。不同间伐强度下,林下总持水率是8.3%～14.3%,依次为20%>0>40%>60%>80%。 鉴于林下各层及整体变化,研究区内选择强度为20%的间伐措施能有效提高林下持水能力,实现更好的生态效益。     

辽东山区蒙古栎径向生长对林分密度和气候因子的响应

为探究林分密度和气候因子对蒙古栎径向生长的影响,利用树木年代学方法研究了不同林分密度调控(间伐)下次生蒙古栎林径向生长变化,并结合气象数据,分析了蒙古栎生长变化的驱动因子。结果表明: 次生蒙古栎林径向生长受林分密度的影响显著。低密度原始林蒙古栎径向年均增长量为3.12 mm,2个中密度次生蒙古栎林分别为1.55和1.42 mm,高密度次生蒙古栎林为0.96 mm。20%的间伐强度对促进高密度(1900 株·hm^-2以上)栎林径向生长恢复作用有限,而对于中等密度(1600 株·hm^-2)栎林效果显著。该地区蒙古栎径向生长主要对当年1月和2月的降水变化敏感。抚育间伐降低了蒙古栎径向生长对气候因子的敏感性。在未来暖干化的气候情境下,密度调控有利于减缓气候变化对蒙古栎生长的不利影响。     

东灵山地区辽东栎幼苗的建立和空间分布

研究树木实生苗的建立对森林生态系统的保育和恢复具有重要意义,在北京东灵山地区调查了辽东栎(Quercus liaotungensis)实生和萌生幼苗在几种典型的植被类型中的空间分布以及辽东栎一年生实生幼苗在1个林窗梯度上的建立。选择几种典型的植被类型,研究辽东栎实生幼苗和萌生幼苗在森林中的空间分布。结果显示,在不同植被类型中辽东栎实生和萌生幼苗的密度存在空间差异,实生苗密度随幼苗年龄增大逐渐降低,种群的更新主要依靠萌生苗完成。在1个落叶阔叶林中选择1个林窗,在不同梯度(即林窗中间、林窗和树冠连接处,以及树冠下)上,播种辽东栎坚果,第二年秋季调查实生幼苗的2个生长指标和出苗率。结果显示,林窗对一年生实生幼苗的生长高度有影响。幼苗高度在林窗中比在树冠下大;林窗对辽东栎幼苗最长叶片长度和幼苗的出苗率没有影响。说明辽东栎实生幼苗的良好生长需要阳光比较充足的生境条件。本项研究结果建议,对辽东栎种群的更新,应该适当择伐一些较大个体,使森林形成一些林窗或林中空地,以利于辽东栎实生幼苗的建立,这样才能使辽东栎种群通过实生苗进行更好的自然更新。     

灵空山林区辽东栎(Quercus liaotungensis)种群空间分布格局

为了揭示辽东栎种群空间分布格局的形成机制、种群分布规律和动态变化,采用标准地法,应用偏离指数、Lloyd的平均拥挤度和聚块指数、Morisita指数及均方-区组分析,在5个取样尺度下对不同群落类型中辽东栎(Quercus liaotungensis Koidz.)种群进行了格局分析.结果表明:辽东栎种群的空间分布格局受群落内小环境及辽东栎树种本身的生物学特性的共同影响.气候和立地条件基本一致时,群落内地形起伏不平所形成的小环境以及辽东栎树种强烈的伐桩萌芽更新能力对辽东栎种群的空间分布类型具有显著影响;辽东栎种群的空间分布格局受群落学特征的影响主要体现在群落种类组成和结构上.辽东栎作为共优种,在群落内的分布受制于其它共优种,特别是在油松(Pinus tabulaeformis)的树冠下,辽东栎株数极少;而在无油松分布的辽东栎母树周围,出现辽东栎植株集聚的现象.研究表明辽东栎种群在不同群落类型中多表现为集群分布;随着种群的发育其分布格局由集群分布向随机分布过渡.     

秦岭中段不同坡向锐齿栎种子雨、土壤种子库与幼苗更新

以秦岭中段不同坡向(阳坡、半阳坡、半阴坡及阴坡)锐齿栎天然林为对象,对锐齿栎种子雨、种子库的数量、质量动态以及幼苗发育过程进行研究.结果表明: 锐齿栎种子雨一般从8月中旬开始,9月中下旬到10月上旬达到高峰期,11月中上旬结束;不同坡向的种子雨降落历程、发生时间和组成不同;半阳坡种子雨强度最大,为134.13粒·m^-2,其余大小依次为阳坡、半阴坡、阴坡;阳坡种子雨降落时间最早、持续时间最长,高峰期持续时间也最长,阴坡种子雨降落时间最晚、持续时间最短,高峰期持续时间也最短;种子活力及成熟种子占其种子雨的比例大小顺序为半阳坡>阳坡>半阴坡>阴坡.从种子雨降落结束到翌年8月,各坡向土壤种子库总储量大小顺序均为半阳坡>阳坡>半阴坡>阴坡;各坡向的土壤种子库中成熟、未成熟、被啃食种子数量和种子活力均随时间变化呈递减趋势,而霉烂种子数量增加;各坡向土壤种子库中的种子均主要集中在枯落物层,其次为0~2 cm土层,而在2~5 cm土层中只有极少量种子存在.4种坡向中锐齿栎幼苗的密度差异显著,半阳坡幼苗最多,其余依次是阳坡、半阴坡和阴坡.半阳坡更适合锐齿栎种子的萌发和幼苗生长.     

晋西黄土区辽东栎和山杨树干液流对环境因子的响应

2012年4—10月,应用TDP热扩散探针技术,对生长季晋西黄土区次生林主要组成树种辽东栎和山杨树干液流速率进行测定,结合同步测定的空气相对湿度(RH)、太阳光合有效辐射(PAR)、大气温度(T)和土壤含水量(θ)等环境因子,分析液流速率对环境因子的响应.结果表明: 5、6月,影响辽东栎和山杨树干液流速率的主要气象因子是空气饱和水汽压差(VPD)和PAR;7、8月,影响辽东栎和山杨树干液流速率的主要气象因子是VPD和T.除气象因子外,土壤水分条件也是驱动液流变化的重要因素,降雨后θ的增加能够有效影响液流速率,5、6、7、8月,辽东栎降雨后的平均液流速率比降雨前分别增大了28.3％、48.6％、16.9％、11.5％,山杨在6、7、8月降雨后的平均液流速率比降雨前分别增大了0.6％、4.5％、2.3％,辽东栎的增幅明显大于山杨.辽东栎液流速率对降雨后土壤含水量变化更敏感,表现出更高的耗水能力和需水要求,而降雨后山杨的耗水策略仍较保守.液流速率和VPD的关系可以采用指数饱和曲线函数拟合,降雨前后拟合参数的变化说明土壤水分条件的改善能够促进液流速率更快速地到达饱和值.     

太行山片麻岩区栓皮栎外生菌根真菌多样性

以太行山片麻岩区栓皮栎Quercus variabilis为研究对象,利用形态学、常规测序与Illumina MiSeq高通量测序相结合的方法,调查并鉴定了与其共生的外生菌根真菌。最终共划分出18种栓皮栎外生菌根形态类型。高通量测序得到394个外生菌根真菌OTUs（operational taxonomic units）,隶属于11目23科30属。其中栓皮栎外生菌根核心菌群（core microbiome）共9属17个OTUs,总相对多度达65.16%。样地1与样地2中样本的多样性指数无明显差异,但非度量多维尺度分析（NMDS）表明核心菌群在2个样地中的分布不同,其中红菇属Russula、牛肝菌属Boletus、粉孢牛肝菌属Tylopilus、硬皮地星属Astraeus主要分布于位于阳坡的样地1,而空团菌属Cenococcum、小球孢盘菌属Sphaerosporella、锁瑚菌属Clavulina、丝盖伞属Inocybe主要分布于位于阴坡的样地2,毛革菌属Tomentella在两个样地的分布相似。     

间伐强度对马尾松人工林间伐初期林下植被群落物种组成和多样性的影响

以川东低山区29年生马尾松人工林为对象,研究了不同间伐强度(0、10%、20%、30%、40%、50%)处理1年后林下植被群落物种组成与多样性分异特征初期响应。结果表明: 各间伐处理均能降低草本植物芒、芒萁的优势地位,而各处理灌木的优势物种组成较复杂,中等间伐强度(20%、30%、40%)处理泛化种较其他处理明显增多。各多样性指数随间伐强度增高呈现先增后降的变化趋势,草本植物较灌木的分异性更强,且各指数与土壤含水量均呈显著正相关。间伐强度与土壤理化性质对群落分异解释量为81%,中等间伐强度林下植被群落除全磷外与其他因子表现出正相关关系。间伐初期草本植物群落较灌木群落更能积极响应干扰;40%间伐强度处理与土壤环境因子关系紧密,群落稳定性高,物种最为丰富,为本试验条件下间伐措施的最佳处理。     

地形因子对黄土高原山杏叶片功能性状的影响

坡向和坡度是重要的地形因子,调控水、热组合可以影响植物生长及叶片功能性状,研究叶片功能性状对不同地形因子的响应,有助于了解植物对环境的适应策略.以阳坡(半阳坡)和阴坡(半阴坡)2个坡向,以及15°~20°、21°~25°和26°~30°3个坡度为环境梯度,对比研究了其对黄土高原主要造林树种山杏叶片功能性状(包括叶面积、比叶面积、叶干物质含量和叶片含水量)的影响,结果表明:1)坡向与坡度分别对所有叶片功能性状的影响均显著,坡向和坡度仅对叶片含水量具有交互作用.2)坡向梯度上,阳坡叶片的叶面积与阴坡相当,但叶干物质含量(0.24 g·g^-1)和叶片含水量(59.6%)均小于后者(0.27 g·g^-1和67.0%);阳坡叶片的比叶面积显著高于阴坡,其值分别为183.72和163.05 cm2·g^-1.3)坡度梯度上,叶片的比叶面积和叶面积均随坡度增大呈先减后增趋势,二者分别在15°~20°和26°~30°上达最大值,分别为184.04 cm^2·g^-1和21.14 cm2.4)除15°~20°与26°~30°的土壤水分无差异外,其余坡度以及坡向之间的土壤水分均存在显著差异,且土壤水分是造成叶片功能性状差异的主要原因之一,其中0~10 cm土层含水量对叶片功能性状的影响最大.5)叶片比叶面积与叶片含水量、叶干物质含量呈负相关,与叶面积呈正相关;叶干物质含量与叶片含水量呈正相关,与叶面积呈负相关;土壤含水量仅与叶片含水量呈正相关,与其他叶片功能性状均不相关.     

蒙古栎林种内和种间竞争研究

蒙古栎（Quercus mongolica Fischer ex Ledebour）林是东北地区常见的典型森林类型之一。以黑龙江中央站黑嘴松鸡国家级自然保护区面积为1 hm²的蒙古栎林固定样地为研究对象，采用固定样圆法确定了竞争范围，并利用Hegyi竞争指数分析了蒙古栎林的种内和种间竞争状态。研究结果表明：蒙古栎的种内和种间竞争强度分别占总竞争强度的28.08%和71.92%，说明了蒙古栎的种内竞争强度小，竞争压力主要来自于种间。白桦（Betula platyphylla Suk.）、黑桦（Betula dahurica Pall.）、兴安落叶松（Larix gmelinii（Ruprecht）Kuzeneva）数量较多，个体高大，对蒙古栎的竞争压力较大。蒙古栎种内和种间竞争强度的顺序为：白桦 > 蒙古栎 > 黑桦 > 兴安落叶松 > 山杨（Populus davidiana Dode） > 紫椴（Tilia amurensis Rupr.） > 大黄柳（Salix raddeana Laksch.）。蒙古栎的胸径与整个林分、伴生树种以及蒙古栎种内的竞争强度成幂函数关系，随着对象木胸径增大，3种竞争强度均减小。当蒙古栎胸径小于20 cm时，竞争强度较大；当胸径大于20 cm时，蒙古栎所受的竞争压力较小，并趋于稳定，通过所得的模型可以很好地预测出蒙古栎种内和种间的竞争强度。     

基于叶绿素荧光成像及荧光参数分布特征的叶片光合异质性定量分析

植物叶片光合作用具有高度的空间异质性,叶绿素荧光成像技术为叶片光合异质性的研究提供了便利,但叶片光合异质性的定量分析并没有得到广泛应用。本文利用ImagingPAM叶绿素荧光成像系统,获得 中亚热带地区越冬期小叶榕（Ficus microcarpa）阳生叶和阴生叶的叶绿素荧光参数图像,并利用仪器的分析软件对其进行分析,定量比较了阳生叶和阴生叶的光合异质性特征。研究发现：越冬期小叶榕阳生叶的光合异质性和光抑制程度明显高于阴生叶,变异系数可作为光合异质性的定量指标。低温强光导致阳生叶坏死率（P_LN）达4.30%,并有53.30%的区域处于严重光抑制（0<F_v/F_m<0.627）,但仍有42.27%的区域仅为轻度光抑制（0.627≤ F_v/F_m<0.800）。而低温弱光并未造成阴生叶坏死和严重光抑制。通过对光系统Ⅱ（PSⅡ）的实际光合效率 （Y（Ⅱ））、调节性能量耗散的量子产额（Y（NPQ））和非调节性能量耗散的量子产额（Y（NO））荧光参数异质性的定量分析表明,阳生叶具有相对较高的光化学能力,阴生叶则具有相对较高的热耗散能力;冬季强光虽然会导致小叶榕阳生叶PSⅡ严重激发压积累,存在严重光抑制的潜在风险,但其致死面积并不大,叶片中仍存在一定面积低激发压的低风险区,而低温弱光下的阴生叶则主要以低风险区域为主。