杉木乳源木莲混交林凋落物研究

分析10年生杉木乳源木莲(3∶1)混交林和杉木纯林凋落物的数量、组成以及凋落规律、分解速率和养分归还量。结果表明,混交林平均年凋落物量4004kg·hm-2(8~10年),是杉木纯林凋落物量的3·15倍。在凋落物各组分中,落叶占比重最大。乳源木莲一年中有3次凋落高峰,95%的凋落物分解仅需2·1年,杉木需要4·4年,主要营养元素归还较快,对维持地力,实现森林的可持续发展有积极的作用。     

不同栽植模式湿地松生长特点的比较

对21年生不同栽植模式的湿地松生长过程分析,结果表明:在幼龄期,混交林中的湿地松与纯林的树高、胸径、材积生长量相近,此后,纯林的生长量落后于混交林,混交林的生长高峰、持续速生期均大于纯林。     

抚育间伐对上海水源涵养林林分生长及其林下植物多样性的影响

对不同强度间伐后上海水源涵养林林分的生长及其林下植物多样性变化情况进行调查。结果表明,间伐2年后,不同强度间伐对林分胸径和树高生长的影响差异不明显;间伐4年后,间伐样地的胸径和树高生长量表现不一,不同强度间伐对3种林分生长和林下植物多样性的影响不同。不同的林分应采用不同的间伐强度。杜英纯林宜采用65%(T3)间伐强度;香樟重阳木混交林采用30%(T5)间伐强度;多树种混交林采用20%~30%(T7~T8)间伐强度。     

濒危植物巴东木莲花粉母细胞减数分裂观察

对巴东木莲Manglietia patungensis及其近缘种乳源木莲M. yuyuanensis的花粉母细胞减数分裂过程的基本特征进行了比较研究。乳源木莲与巴东木莲的染色体数目和核型相同,但不经任何人为因素诱导,它们之间在减数分裂过程中的染色体行为上有明显差异。(1)巴东木莲减数分裂中期I构型为0.30IV+18.33II+0.15I,与乳源木莲构型19II不同,巴东木莲可能存在同臂内倒位杂合子,染色体结构存在一定的杂合性。(2)后期I和后期II染色体行为异常现象发生频率明显不同。以后期II为例,乳源木莲减数分裂相中有迟滞染色体的细胞占8.8%,迟滞染色体不超过2个;巴东木莲有迟滞染色体等异常现象的细胞占29.2%,迟滞染色体最高达11个,还出现染色体碎裂成断片现象。巴东木莲减数分裂过程中染色体组表现出染色体结构杂合变异和迟滞染色体与染色体的断裂频率很高的异常现象在一定程度上可能影响了雄配子体的发育。     

22种木莲属植物亲缘关系的SRAP分析(英文)

利用SRAP标记分析技术探讨了22种木莲属植物的遗传亲缘关系。选用13对SRAP引物组合对木莲属22个种的基因组进行分析。结果表明:22个种共扩增出981条DNA带,其中多态性条带占94.8%;在Nei’s遗传相似性系数0.70处,UPGMA聚类将22个种分为5个类群,在0.715分为9个亚类;22种木莲属植物的Nei’s遗传相似性系数变化范围为0.625(乳源木莲与球果木莲之间)～0.914(中缅木莲与滇南木莲之间),平均遗传相似性系数为0.696。其中中缅木莲、滇南木莲之间遗传相似性系数为0.914,两者亲缘关系最近。该结果支持将巴东木莲、乳源木莲、滇桂木莲分别作为独立的种。     

三种木莲属(木兰科)植物的核型研究

为探讨巴东木莲 (Manglietiapatungensis)的分类学地位 ,对巴东木莲以及它的近缘种红花木莲 (M insignis)和乳源木莲 (M yuyuanensis)进行了核型研究。乳源木莲和巴东木莲的核型公式为 2n =34m (2sat) 4sm ,红花木莲的为 2n =32m 6sm (2sat)。结合前人的研究说明木莲属的核型比较稳定 ,核型不对称性均为较对称的 2B型 ,只是在核型不对称系数、染色体相对长度、最长染色体与最短染色体比值等方面有细微差异。红花木莲和巴东木莲的核型为首次报道。核型分析结果不支持将巴东木莲归并到红花木莲中的分类学处理     

22种木莲属植物亲缘关系的ISSR分析

利用ISSR标记分析技术探讨了22种木莲属植物的遗传亲缘关系。选用10对ISSR引物组合对木莲属22个种的基因组进行分析。结果表明：22个种共扩增出595条DNA带,其中多态性条带占94.45%;根据Nei Li遗传相似性系数在0.68处,UPGMA聚类结果将22个种划分为6个类群,在0.70处进一步可分为12个亚类群;22种木莲属植物的Nei-Li遗传相似性系数变化范围为0.605(乳源木莲与球果木莲之间)～0.956(中缅木莲与滇南木莲之间),平均遗传相似性系数为0.698。说明木莲属植物种间差异性大。其中中缅木莲、滇南木莲之间遗传相似性系数为0.956,两者亲缘关系最近。该结果同时支持将巴东木莲、乳源木莲、滇桂木莲分别作为独立的种。     

华南五种木兰科植物精油成分和抗氧化活性

对广东南岭自然保护区内野生的毛桃木莲（Manglietia moto）、乳源木莲（M．yuyanensis）、乐昌含笑（M．chapensis）、金叶含笑（M．foveolata）和深山含笑（M．maudiae）5种木兰科芳香植物精油进行了化学成分对比分析和抗氧化活性研究。化学成分鉴定采用气质联用技术,同时结合了保留指数比较法;精油抗氧化活性采用β-胡萝卜素漂白试验法。深山含笑芳香精油的主体成分以单萜烯为主,另外4种木兰科芳香精油所含成分均以倍半萜类为主。毛桃木莲和乳源木莲精油在成分构成上具有高度一致性,而且在主要成分上具有相似性,这可能表明它们具有非常近的植物亲缘关系。4种精油的抗脂质氧化半抑制浓度分别为6．6g／L（毛桃木莲精油）、9．8g／L（乳源木莲精油）、11．3g／L）金叶含笑精油）和12．2g／L（乐昌含笑精油）,在本试验条件下,未能测出深山含笑的半抑制浓度。     

油松(Pinus tabulaeformis)人工林林下植被发育对油松生长节律的响应

林下植被作为森林生态系统的一个重要组成部分,对维持林分结构和土壤质量起着重要作用.不同年龄树种对林下植被发育的影响已有所涉及,但这些为数不多的研究往往割裂了林木种群的生长规律与其林下植被间的相互作用,以林龄为尺度探讨林下植被发育的差异必然掩盖了林分种群对林下植被作用的异质性.采用时序研究法,按照油松(Pinus tabulaeformis)高速生期、径速生期、材积慢生期和材积速生期等不同发育时期,探讨林下植被组成、多样性、生物量和元素积累量的差异性.结果表明,高速生期阶段油松与林下植被竞争最为激烈,林下植被物种丰富度、多样性、生物量、元素积累量均最低.因此,高速生期阶段应及时对油松采取较大强度的抚育间伐以缓和油松种群与林下植被剧烈竞争的关系.径速生阶段林下植被与油松竞争最为缓和,草本层Gleason、Shannon-Wiener、Pielow指数由高生长阶段的7.817、2.222和0.769剧增到19.978、3.470和0.907,灌木层、草本层地上部分生物量、元素积累量也均达到最大.径速生阶段对油松林分的管理可相对粗放一些.进入材积阶段,油松与林下植被的关系日趋紧张.材积慢生阶段灌木层、草本层生物量由径速生期的2 262.61、461.92 kg/hm2分别下降至1 549.85、 220.84 kg/hm2,而灌木层Gleason、Shannon-Wiener指数均达到峰值.相对于材积慢生期,材积速生期灌木层、草本层物种多样性指数、元素积累量进一步下降,而生物量略有上升,材积速生期阶段应对油松林分适度间伐或主伐.可见,林下植被可作为人工纯林乔木生长规律的指示剂,根据林下植被发育状况选择林分经营方式具有一定的参考价值.     

混交比例对桉树-乡土树种混交林优势树种叶片资源获取性状的影响

桉树-乡土树种混交林在提高林分生产力和生态系统功能等方面具有较大潜力。该研究以南亚热带4种桉树-乡土树种混交林(桉树与乡土树种混交比例分别为5:5、6:4、7:3、8:2)和桉树纯林为研究对象,研究了3种优势乡土树种华润楠(Machilus chinensis)、阴香(Cinnamomum burmannii)、灰木莲(Manglietia glauca)和速生树种尾叶桉(Eucalyptus urophylla)的叶片生理、结构和化学性状在不同比例混交林中的差异。结果表明,4优势造林树种的叶片性状存在明显的种间差异,其中灰木莲的比叶面积(SLA)、光合磷利用效率(PPUE)、单位质量叶片最大光合速率(A_mass)和蒸腾速率(T_mass)以及叶片养分含量最高,说明灰木莲采取资源获取型的生态策略;尾叶桉的SLA、A_mass、T_mass及叶片养分含量最低,但具有最高的PPUE,说明尾叶桉兼顾了资源获取型和保守型的物种特征。灰木莲与尾叶桉在SLA、A_mass、T_mass     

间伐对日本落叶松人工林林下更新木本植物组成和生长影响的时间效应

明确间伐对针叶人工林林下更新阔叶木本植物组成和生长影响的时间效应,可为促进人工纯林向针阔混交林转化、进而解决纯林生产与生态功能无法兼顾的问题提供参考。本研究以我国北方重要针叶人工林——日本落叶松人工林为例,比较间伐后短期(1～3年)、中期(4～9年)和长期(>9年)人工林林下更新木本植物组成的差异;并选择具有较高重要值且与落叶松互惠共生的3种更新树种蒙古栎、色木槭、糠椴,分析不同间伐时期人工林内光照(郁闭度)与更新木本植物生长的关系。结果表明: 在间伐样地内更新的阔叶木本植物达46种,不同间伐时期样地内共有且占据优势的乔木树种为色木槭,灌木树种为忍冬和卫矛。随间伐后时间的推移,更新物种数逐渐减少,但乔灌比呈增大的趋势;中性树种占据优势地位。间伐对更新树种生长影响的时间效应受树种耐荫性的影响,糠椴的基径和树高均高于蒙古栎和色木槭。随间伐后时间的延长,糠椴的基径、色木槭的树高对光照响应较敏感,分别倾向于采用“耐荫策略”和“避荫策略”以适应间伐后变化的环境。间伐对日本落叶松人工林林下更新阔叶木本植物组成和生长的影响具有明显的时间效应;在制定以促进人工林林下树种更新为目标的间伐措施时,应该考虑适当延长间伐间隔,从而保证糠椴和色木槭等阔叶树幼苗的生长,使其进入林冠层,促进形成针阔混交林,实现人工林的可持续发展。     

间伐对杉木人工林碳储量的长期影响

间伐改变了林分环境,影响林木生长及碳储量,准确评估间伐后人工林碳储量变化对碳汇林业的发展具有重要意义.在浙江开化采用下层间伐法,开展了3种间伐处理(对照、中度和强度间伐)对22年生杉木人工林碳储量及其组分分配影响的研究.强度间伐(总间伐强度50%)和中度间伐(总间伐强度35%)均在第7年和第14年进行共计2次间伐,对照在林木生长中期(第14年)进行1次轻度间伐(间伐强度15%).结果表明： 树干碳储量的比例随间伐强度增大而增加,树枝、叶和根碳储量的比例则略有降低,表明间伐有利于树干碳储量的累积.中度和强度间伐处理杉木人工林乔木层碳储量随间伐强度增加而减小,碳储量分别为对照的89.0%和83.1%.第1次间伐后2 a乔木层碳储量显著减少,第2次间伐后8 a,间伐处理乔木层碳储量恢复速率较快,强度间伐乔木层碳储量增量接近对照.林下植被层、凋落物层和土壤层碳储量在不同间伐处理间差异不显著.对照、中度和强度间伐杉木人工林系统总碳储量分别为169.34、156.65和154.37 t·hm^-2,不同间伐处理间差异不显著.可见,试验区杉木人工林间伐15 a后不会导致生态系统总碳储量降低.     

疏伐对黄土丘陵区刺槐林蒸腾的影响

黄土高原地区植被建设已达到土壤水分承载力的阈值,需要对现有林分进行结构优化并提升其生态功能。不合理的林分密度是导致黄土丘陵区刺槐林土壤干化、生长衰退的主要原因之一。疏伐可以优化林分结构,并能够通过控制蒸腾耗水来调控土壤水分,是促进刺槐林可持续生长的有效手段。疏伐对黄土丘陵区刺槐林蒸腾有何影响,目前并不清楚。研究基于树干液流法估算了4个不同疏伐强度（样地1：52%、样地2：48%、样地3：35%、样地4：未疏伐）下刺槐单株尺度的液流速率与林分尺度的日平均蒸腾量,并分析了不同时间尺度下液流速率与环境因子的关系,以阐明疏伐对黄土丘陵区刺槐林蒸腾的影响。结果表明：（1） 单株尺度刺槐蒸腾速率（即液流速率）随疏伐强度减小（林分密度增大）呈现下降趋势（样地1：0.53 kg cm^-2 d^-1、样地2：0.41 kg cm^-2 d^-1、样地3：0.31 kg cm^-2 d^-1、样地4：0.33 kg cm^-2 d^-1）;（2） 观测期林分尺度日平均蒸腾量随疏伐强度减小呈现上升趋势（样地1：0.90 mm/d、样地2：1.18 mm/d、样地3：1.04 mm/d、样地4：1.44 mm/d）;（3） 在半小时尺度与日尺度上,各样地液流速率与环境因子的关系没有显著差异,半小时尺度单株液流速率均与太阳辐射相关性最高（相关系数0.883-0.908）,液流速率日变化过程与环境因子日变化过程存在时滞现象;日尺度单株液流速率与饱和水汽压亏缺相关性最高（相关系数0.843-0.913）,样地间日尺度单株液流速率的差异性随着饱和水汽压亏缺增大而增大。研究结果初步反映了疏伐导致的林分密度变化对刺槐蒸腾的影响,将为黄土丘陵区刺槐林的结构改造、功能提升和土壤水分调控提供理论支持。     

Tree-ring growth varies with climate and stand density in a red pine plantation forest in the Great Lakes region of North America

Red pine (Pinus resinosa Ait.) was widely planted across the Great Lakes region of North America in the early 20th century to restore tree cover to degraded forest and agricultural lands. In this study, a dendrochronological assessment of radial growth response to climate was conducted in an 82-year-old, previously thinned red pine plantation forest in southern Ontario, Canada. Climate-growth relationships were analyzed at multi-monthly and annual time scales using a 72-year residual growth chronology (1942–2013). Warmer temperatures and periodic drought during the current and previous growing seasons were associated with decreased growth, while higher precipitation during the early part of the current growing season was associated with increased growth. Moving interval correlation analysis of long-term trends indicated that climate-growth relations were temporally unstable due to thinning and variation in climate over the length of the chronology. The correlation between climate and growth was stronger when stand density was relatively high and diminished in the two decades following thinning. These results indicate that growth of red pine plantations near the species’ southern range limit may be much reduced if exposed to a warmer, drier future climate and that periodic thinning can help mitigate the impacts of future climate change on these plantations.     

基于线性分位数混合效应的辽东山区红松冠幅模型

冠幅是反映单木生长状态及构建林木生长收获模型的重要变量。本研究以辽东山区大边沟林场10～55年生红松人工林为对象,基于66块固定样地的2763株红松的每木检尺数据,选取冠幅基础模型,采用再参数化的方法引入单木竞争指标(R_d),利用哑变量的方法引入了林分密度、林层变量,构建不同分位点(0.50、0.90、0.93、0.95、0.96、0.99)的冠幅分位数回归模型,并与传统方法进行比较,选取模拟林分最大冠幅的最优分位点。为反映林分中单木冠幅在林木个体之间的差异,建立了基于样地水平的最优分位点的线性混合效应分位数回归冠幅模型,分析各变量对单木冠幅的影响。结果表明: 基于F统计检验,不同林分密度和林层的冠幅模型具有显著差异,在基础模型中引入林层、林分密度和竞争后,模型R_a²提高0.0104,均方根误差降低0.0115,均方误差降低为7.4%;与最小二乘法比较,分位数回归模型能够较好地模拟林分状态下的单木最大冠幅,并选出0.96分位点和0.93分位点作为上林层和下林层的分位数回归模型的最优分位点。引入混合效应的线性分位数回归模型的赤池信息准则、贝叶斯信息准则、HQ信息准则等评价指标优于传统分位数回归,参数标准误显著降低,混合效应的引入很好地解释了样地之间的差异。就上林层和下林层而言,林分密度越大,最大冠幅越小;相对直径越大,最大冠幅越大,其中林分密度对下林层的冠幅影响大于上林层,当林分密度足够大时,冠幅随着胸径的增大先增大后降低。本研究构建的基于混合效应的分位数回归模型能有效提高模型的拟合优度,今后可通过调控林分密度、适度抚育间伐等措施,实现对辽东山区红松人工林的科学营建和可持续发展。     

不同间伐强度的杉木林生长比较试验

对11年生同一坡面杉木林分设立不间伐（CK）和间伐强度30%、45%、60%四个处理,调查不同间伐强度的林木树高、胸径、材积生长状况。试验表明,间伐6年后实施间伐的林分单株树高、胸径、材积的增长量分别比对照高出5.7%～37.1%、12.5%～112.5%和15.0%～129.8%;其中,间伐强度60%林分树高、胸径的增长最为显著,其次为45%间伐强度。但林分总蓄积量增加最多的是对照小区。间伐强度对培育不同径阶的杉木材有重要影响。     

树种相互作用、林分密度和树木大小对华北落叶松生产力的影响

本研究以塞罕坝地区华北落叶松纯林、白桦纯林和华北落叶松与白桦混交林为对象,每种林分类型设置2个林分密度(200～340和880～1100株·hm^-2)。基于树木大小分层取样,采集树芯样本668条。运用线性混合模型,分析了树种相互作用、林分密度和树木大小对华北落叶松生产力的影响。结果表明: 华北落叶松断面积生长量不同程度地受竞争、胸径、年龄和邻体密度的影响;在林分密度较高的混交林中,由于白桦对华北落叶松生长的促进作用,落叶松生产力发生明显的增益效应;在林分密度较低的混交林中,落叶松和白桦之间不发生相互作用,2个树种的生产力均低于相应的纯林;种内竞争是影响华北落叶松生产力的主要因素;树木大小对华北落叶松生产力产生积极的影响,但影响程度因林分密度和树种组成而异。适当增加林分密度和选择白桦作为混交树种可以提高华北落叶松生产力。     

改善杉木人工林的林地质量和提高生产力的研究

杉木人工林在我国亚热带森林生态系统中和木材生产上占有十分重要的地位。但杉木纯林在整个生长发育过程中,林地养分被大量消耗,土壤微生物数量逐年减少,生化活性和氧化代谢功能下降,致使林地质量退化,生产力降低。特别是杉木纯林连栽,地力递减,香草醛类有毒物质积累,环境退化更加严重,生产力下降30％以上。试验证明,杉木火力楠混交林不仅能减轻杉木纯林诸多弊端,而且表现了良好生态、经济效益,是解决上述问题的一个重要途径。     

洞庭湖湿地3个林龄杨树人工林叶与土壤碳氮磷生态化学计量特征

选取洞庭湖洲滩湿地挖沟抬垄造林的6林龄、9林龄和13林龄杨树人工纯林为研究对象,通过比较不同林龄杨树叶及沟垄土壤的C、N、P含量差异,研究湿地杨树人工林不同生长阶段养分元素的分配格局及生态化学计量学特征,揭示杨树种植对洞庭湖湿地生态系统的影响。结果显示,叶N、叶P以及C∶P和N∶P与林龄显著相关,但叶C和C∶N与林龄不相关。3个林龄杨树人工林叶N∶P均大于16,说明P是限制洞庭湖杨树生长发育的主要因子,9林龄叶P量显著低于6林龄和13林龄,而N∶P和C∶P则显著高于6林龄和13林龄,说明P的限制在9林龄尤为显著。3个林龄湿地杨树人工林树垄和树沟土壤有机C、全N和C∶N呈现出与林龄和土层深度的负相关关系,但全P与两者没有显著关系。C∶P在树垄样地中呈现出与林龄和土层深度的负相关关系,而在树沟样地中呈现出与土层深度的正相关关系,与林龄无显著关系。N∶P在9林龄和13林龄树垄样地和6林龄树沟样地中与土层深度呈负相关关系,说明挖沟抬垄造林方式不利于土壤有机C和全N的积累,也不利于维持洞庭湖湿地土壤的肥力。