樟子松人工固沙林衰退的主要特征

针对辽宁省章古台地区樟子松人工固沙林出现的衰退枯死现象,系统地研究了樟子松人工固沙林衰退的主要特征.结果表明,衰退的樟子松人工固沙林外貌景观呈灰绿色,针叶纤细,开花结实率低,平均单株球果数量为10.4～16.5个,成熟种子千粒重为6.96～7.39g,种子空粒、涩粒较多.生长季内2年生针叶营养元素季节变化规律相似,但N、P含量下降,K含量明显增高,表明养分循环失调;衰退林分2年生针叶叶绿素含量较高,健康林分1年生较高且增幅较大.松枯梢病的侵害是樟子松人工固沙林衰退的最明显标志.林分衰退后,树高和胸径生长量下降明显,林分胸径分布结构“左移”(径级小的株数增多),衰弱(亡)木数量增加了15.9%～27.2%;根量分别减少了22.9%～28.9%,其中吸收根减少量最大.     

粉尘、SO2和NOx等的复合污染胁迫下马尾松林的退化特征研究

湖南省毛易林场马尾松林长期受粉尘、SO2 、NOx 等的混合污染物复合危害后 ,林相呈灰绿色 ,蒙尘量大 ,林冠不整 ,衰弱、死亡木增加 31 .4 %～ 4 7.8% ;针叶纤细 ,部分叶面有泛黄斑和坏死斑。林缘、林内松针长度分别缩短达 1 7.5 %和 1 0 .0 % ,百针重分别减少 74 .6%和 4 3.6% ;2年生松针内养分元素季节变化规律相似 ,但 N和 P含量下降 ,K和 S含量明显增高 ,显示养分循环失调。林分高和胸径生长明显受挫 ,受害最重的 A林分分别降低 2 .7m和 1 .6cm,林分胸径分布结构“左移”(小径级增多 ) ,高和胸径连年生长量退化了 1 1 .4 %和 8.1 % ;林分平均单株结球果数仅 5 .3～ 7.1个 ,成熟种子千粒重仅 6.8～8.1 g,其当年发芽率仅 31 %～ 5 2 % ,种子空粒、涩粒多。污染区 A、B林分乔木层地上部分生物量分别衰退了 1 1 9.4 %和 70 .7% ,其中最明显的是叶量 ,分别达 31 5 .1 %和 4 9.7% ;根量分别退化了 5 9.6%和38.5 % ,其中最明显的是吸收根量 ,分别降低 1 5 8.3%和 92 .2 %。草本层生物量分别衰退 75 .3%和1 5 7.8% ,但灌木层生物量未明显衰退 ;从林分物种及组织结构来看 ,长期污染胁迫未引起明显的种类组成变化 ,但种群结构发生变化 ,多样性指数 ( H′)和均匀度 ( EI)降低 ,生态优势度 ( SN)增加。文中对马尾     

樟子松人工固沙林衰退的规律和原因

系统地研究了章古台地区樟子松人工固沙林衰退的规律和起因．结果表明,天然分布区以外的樟子松人工固沙林衰退是一种生命周期缩短、成熟期提前的早衰现象．松枯梢病侵害是樟子松枯死的直接原因,樟子松衰退是由多种生物与非生物因素综合引起的,属于侵染性病害和非侵染性病害之外的第三类病害,即“森林衰退病”,气候差异过大、经营管理不当、土壤水分利用失衡、大气氮沉降超标准是诱导因素,其中气候差异、土壤水分利用失衡起主导作用,松沫蝉、松毛虫危害是促进因素,松枯梢病侵染是激化因素。     

胸径、构件和季节对南方红豆杉中紫杉醇和10-DAB含量的影响

系统采集了12个不同胸径的南方红豆杉当年生针叶和树皮样品,用超高效液相色谱(UPLC)测定其紫杉醇(taxol)和10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-deacetylbaccatin Ⅲ,10-DAB)含量,结果显示针叶的两种被测试物质含量的平均值分别为0.0127mg·g-1和0.0805mg·g-1,树皮的这两种物质含量平均值分别为0.1164mg·g-1和0.4842mg·g-1。当年生针叶、树皮中紫杉醇含量与胸径相关性不显著。对植株不同构件(枝条、针叶、树皮和根)中紫杉醇和10-DAB含量的测定表明,根中紫杉醇和10-DAB含量最高,当年生针叶紫杉醇含量最低。天然和人工栽培南方红豆杉当年生针叶中紫杉醇和10-DAB含量呈明显的季节变化,各月份间含量差异显著,人工栽培和天然植株针叶在生长速度明显减缓的10月份,紫杉醇和10-DAB含量均出现一个明显的峰值。     

嫩江沙地不同年龄樟子松人工林种群结构与林下物种多样性动态

以嫩江沙地樟子松防风固沙人工林为对象,调查不同发育阶段(24、29、39和43年生)林分的种群结构、林下物种组成以及多样性的变化.结果表明:研究期间,所有樟子松人工固沙林中均未见更新幼苗.不同发育阶段的樟子松人工林在胸径和高度上有显著差异,随着林龄的增加,小径级个体的比例明显降低,大径级个体增多,种群趋于成熟,径级结构除43年生外均呈正态分布.林下物种共计33种,隶属于15科28属,禾本科的狗尾草为林下草本植被的优势种,但其优势程度随林龄增加而逐渐减小;随着林龄的增加,1年生植物的比例减少,多年生植物比例增加;Simpson多样性指数与Pielou均匀度指数差异不显著,39年生樟子松的丰富度指数、Shannon多样性指数和Alatalo均匀度指数均显著高于24年生樟子松,群落的物种多样性有所改善.     

樟子松固沙林林水关系研究进展及对营林实践的指导

中国有着世界上最大面积的人工林, 如何维持人工林的可持续性已成为气候变化背景下需要面对的重大挑战。樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)以其抗旱、抗寒、耐贫瘠等优良特性成为中国北方生态治理中最主要的常绿针叶树种之一, 近70年来发挥了巨大的防风固沙与生态固碳功能。然而, 随着林分的生长与气候变化, 樟子松人工固沙林正经历着越来越严峻的环境胁迫, 部分地区出现了林分“早衰”或死亡的现象, 引起了人们对樟子松固沙林适应与应对气候变化能力的担忧。该文在回溯樟子松基本生物学特征与引种推广历史, 系统总结近年来樟子松林林水关系研究新成果的基础上, 全面分析了樟子松固沙林林水关系存在的主要矛盾, 并提出了基于林水关系相协调的林分经营措施的调整: 由倡导防护功能为主的单一目标向包含林分稳定性、生态固碳功能、可持续发展等多目标平衡方向调整; 由以沙地森林景观培育为主向以良好土壤生境培育为主的方向调整; 由倡导天然更新为主向以人工造林与天然更新相结合的世代更新方向调整。在立足于北方沙地脆弱生境与气候变化客观现实的基础背景下, 应坚持樟子松在固沙林生态系统演化过程中的先锋种与建群种地位, 基于“以水定绿”原则, 采取“隔行带伐+再造林”等方式开展林分密度动态调控, 促进林分向异龄林结构演化, 促进樟子松固沙林生态服务的优质化和生态固碳功能的最大化。     

湖南省冷水江市大嵊山大气污染与马尾松衰亡

 作者对湖南省冷水江市大嵊山大气污染与马尾松衰亡进行了研究,研究结果表明大气综合污染指数在3个研究点上分别为1.00(对照)、1.76和2.23。而以林分密度、林分非衰亡率、针叶长度、针叶干重、马尾松平均高、平均胸径等因子计算出的林分外貌综合得分从173.9下降到143.5和132.5。在一年四季,马尾松针叶中叶绿素含量也是清洁区显著高于污染区,而叶绿素a／b值则是污染区的高,峰值较正常的提前。马尾松在受到大气污染作用后,针叶中营养元素含量呈下降趋势,尤其是氮。根据树干解析发现大气污染对马尾松高生长和胸径生长都具有抑制作用,但并不表现出同步效应,对高生长的抑制有一个滞后现象,时间在2～3年。另外,大气污染对马尾松的结果影响很大,污染区的马尾松单株拥有球果数仅为清洁的25％,用灰色系统理论对马尾松材积与相关影响因子进行关联度分析发现,材积与综合污染指数的倒数有很好的关联性,关联度达到了0.773。     

煤矸石山刺槐林分生产力及生态效应的研究

通过野外实地观测 ,对煤矸石山 9年生刺槐林分 (株行距 1 .5 m× 2 .0 m)的生长规律、生产力水平和生态效应及其制约因素进行了研究。结果表明 :林分树高、胸径和材积具有不同的生长节律 ,树高的速生期出现最早 ,生长高峰出现在 1年生 (年生长量 1 .6 5 m) ,以后逐渐下降 ;胸径速生期出现在 2～ 4年生 (年生长量 0 .6～ 1 .0 cm) ,4年生以后便明显下降 ;材积速生期出现在 3～ 6年生 (单株材积年生长量 0 .0 0 1 m3以上 ) ,7年生以后明显下降。林分胸高直径分布的顶峰极度偏左 (偏度 SK达 0 .5 889) ,细小林木个体数量偏多 ,林分密度偏大 ,应进行间伐调整。刺槐林分具有明显减小煤矸石山渗透速率、提高持水、供水能力的作用 ,林地植树带初始入渗率为 7.4 1 mm· min- 1,稳渗率为 1 .75 mm· min- 1;而对照坡面初始入渗率高达 1 3.0 3mm· min- 1,稳渗率为 2 .1 8mm· min- 1。林分能防止矸石山酸化、增加矸石山全 N量并促进 N素的有效化 ,刺槐林地的 p H值为 7.6 8,比裸露矸石山 ( p H5 .4 7)高出 34 .7% ;林地有机质含量为 2 6 .1 2 % ,比裸露矸石山( 1 9.2 0 % )高出 36 % ;全 N量和速效 N量分别为 0 .33%和 5 2 .95 mg·kg- 1,分别比裸露矸石山高出 4 3.5 %和 2 0 .8%。     

不同降水条件下科尔沁沙地南缘疏林草地樟子松针叶δ13C和叶性状特征

通过比较不同自然降水年份(极端干旱和极端湿润)19年生疏林草地樟子松的针叶δ13C、比叶面积和干物质含量,结合土壤含水量和地下水埋深,探讨了极端降水对樟子松水分利用的影响.结果表明:干旱年份(2009)樟子松林土壤含水量显著低于湿润年份(2010),但樟子松当年生针叶的δ13C在两年间没有显著差异,且两年相同月份间亦无显著差异;干旱年份当年生针叶的比叶面积显著低于湿润年份,而不同年份间干物质含量的差异不显著.在两种极端降水条件下,樟子松的水分利用效率没有明显变化,主要通过改变当年生针叶的比叶面积来适应降水量的变化.对于地下水埋深高于3.0m的疏林草地樟子松人工林生态系统,极端干旱不会严重影响樟子松的存活和生长.     

不同降水条件下科尔沁沙地南缘疏林草地樟子松针叶δ13C和叶性状特征

通过比较不同自然降水年份(极端干旱和极端湿润)19年生疏林草地樟子松的针叶δ¹³C、比叶面积和干物质含量,结合土壤含水量和地下水埋深,探讨了极端降水对樟子松水分利用的影响.结果表明: 干旱年份(2009)樟子松林土壤含水量显著低于湿润年份(2010),但樟子松当年生针叶的δ¹³C在两年间没有显著差异,且两年相同月份间亦无显著差异;干旱年份当年生针叶的比叶面积显著低于湿润年份,而不同年份间干物质含量的差异不显著.在两种极端降水条件下,樟子松的水分利用效率没有明显变化,主要通过改变当年生针叶的比叶面积来适应降水量的变化.对于地下水埋深高于3.0 m的疏林草地樟子松人工林生态系统,极端干旱不会严重影响樟子松的存活和生长.     

红花尔基自然保护区天然樟子松林种内种间竞争分析

运用Hegyi单木竞争指数分析了内蒙古红花尔基自然保护区天然樟子松（Pinus sylvestris var．mongolica Litv．）林内所有胸径大于2cm的樟子松、山杨（Populus davidiana Dode．）、白桦（Betula platyphylla Suk．）和山荆子（Malus baccata L．）的种内和种间竞争强度。结果表明,样地中主要的竞争木和对象木均为樟子松和白桦;樟子松的种内竞争强度（0．534）远大于种间竞争强度。随径级的增大,樟子松的种内竞争强度逐渐减小,且与胸径存在幂函数关系CI=A·D^-B。胸径达到30cm后,樟子松种内竞争强度变化不明显。作为竞争木,樟子松对其他树种产生了较大的竞争压力。     

不同密度下沙地樟子松碳、氮、磷化学计量及养分重吸收特征

以樟子松纯林为对象,研究了6种密度(490、750、1110、1550、1930、2560株·hm^-2)下不同器官(当年生叶、一年生叶、当年生枝、一年生枝和细根)的C、N、P化学计量特征及叶片N、P重吸收效率。结果表明:随着林分密度增加,当年生和一年生叶C含量及当年生和一年生枝P含量呈降低趋势(1550株·hm^-2除外),当年生枝、一年生枝和细根C含量、各器官N含量及当年生叶、一年生叶和细根P含量呈先升高后降低趋势,在1550株·hm^-2密度下最高;当年生叶、一年生叶和细根C∶N、当年生叶和枝C∶P以及当年生叶、当年生和一年生枝N∶P呈先降低后升高趋势,一年生叶和枝C∶P呈升高趋势;凋落叶C含量先增加后降低,N含量呈升高趋势,P含量先降低后升高;叶片N重吸收效率下降,P重吸收效率先升高后降低,N重吸收效率:P重吸收效率呈下降趋势。因此,随樟子松林分密度增加,N限制减弱,P限制增强。当林分密度为1550株·hm^-2时,养分更多分配到叶片和细根,促进高生长,为樟子松人工林适宜经营密度。     

科尔沁沙地樟子松人工林不同年龄针叶生理生态性状

樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)又称蒙古松, 是我国“三北”防护林建设的主要造林树种。人工林建立初期, 在水分、养分匮乏的干旱、半干旱沙地, 樟子松仍表现出较强的适应性; 近年来, 各地樟子松人工林均出现衰退迹象。在沙地这种特殊生境下, 樟子松针叶的光合作用、水分利用效率、氮利用效率等主要性状的研究对于理解樟子松的沙地适应性具有非常重要的意义。该文以位于科尔沁沙地南缘的中国科学院寒区旱区环境与工程研究所奈曼沙漠化研究站(42°55′ N, 120°43′ E) 30龄樟子松人工林为研究对象, 对不同年龄针叶的光合作用、蒸腾作用、针叶碳氮含量、针叶形态(叶长、宽、厚)等主要生理生态属性进行测定, 计算出针叶的蒸腾系数(K_c)、光合氮利用效率(PNUE), 阐明了这些性状与樟子松叶龄的关系, 进而探讨了叶片性状在樟子松适应沙地生境中的意义。结果表明, 1)不同年龄针叶的光合速率(P_n)、K_c和PNUE存在显著差异, 四龄针叶的P_n、K_c和PNUE显著低于其他龄针叶。氮含量减少是导致P_n差异的根本原因, P_n随着氮含量的减小而降低。2)各龄针叶的长、宽等形态参数及碳含量受其形成前一年的降水量影响显著。3)从水分及养分利用(K_c、PNUE)角度来看, 一至三年生针叶的利用效率更高, 四龄针叶较低。合理的叶龄结构既能增强针叶对氮素的利用又能增大植株的光合叶面积, 有利于提高个体乃至冠层的光合能力。此外, 遇到严重干旱时, 老叶脱落可以增强樟子松个体的适应性。     

沙地樟子松林草木生长的研究

樟子松由于适应性强而被广泛引种到我国主要沙区．通过采用ＣｈａｍｐａｎＲｉｃｈａｒｄｓ生长模型,模拟了红花尔基和章古台两地樟子松的胸径、树高和材积的生长过程．天然樟子松林速生期持续时间长,数量成熟年龄为１００ａ,章古台人工林速生期持续时间短,数量成熟龄为４６ａ     

樟子松针叶磷组分浓度与土壤有效磷浓度的关系

为弄清科尔沁沙地东南部樟子松人工林是否受土壤磷素供应的限制,找出反映土壤磷素供应状况的最佳叶片养分指标,分析了樟子松人工林不同年龄针叶中全磷、无机磷、有机磷和全氮浓度以及土壤有效磷浓度.结果表明：研究区樟子松人工林土壤有效磷浓度较低,为0.12～0.63 mg·kg^-1;土壤有效磷浓度与当年生针叶无机磷和全磷浓度显著相关,而与针叶全磷的相关性来源于针叶中无机磷与全磷的相关.与当年生针叶全磷浓度相比,针叶无机磷浓度能更为准确、直接地反映土壤的供磷水平.     

外生菌根真菌对科尔沁沙地樟子松人工林衰退的影响

通过对科尔沁沙地东南缘樟子松人工林气温、地温及樟子松人工林根系分布的观测,从温度对外生菌根菌存活与生长影响的角度分析了沙地樟子松人工林衰退的现象,结果表明：由于沙地表层土壤（0～5cm）高温环境,外生菌根菌无法存活;在沙地20～40cm土层内,温度条件有利于外生菌根菌的存活、生长,而13～42年生沙地樟子松人工林树木平均78％的根系分布于该层,说明外生菌根菌的存在阻止或延缓了樟子松人工林的生长衰退,不是导致沙地樟子松人工林枯叶、枯梢、枯枝、死亡的原因．表层土壤外生菌根菌的缺乏使萌发的幼苗不能形成有效根系是导致沙地樟子松人工林不能天然更新的主要原因之一．     

不同类型城市森林对土壤肥力的影响

以东北林业大学城市林业示范研究基地中9种人工林(兴安落叶松林、樟子松林、黑皮油松林、黄波罗林、胡桃楸林、水曲柳林、白桦林、蒙古栎林、针阔混交林)及附近的农耕地和撂荒地土壤为研究对象,通过对林地土壤不同层次pH值、有机质及主要养分含量的测定分析,研究了不同林型对土壤肥力的影响.结果表明：阔叶林(除蒙古栎林)的土壤趋于中性,针阔混交林、兴安落叶松林、樟子松林和黑皮油松林的土壤呈微酸性,蒙古栎林的土壤呈酸性;随土壤深度增加,土壤有机质、水解氮、速效钾、有效磷、全氮、全磷含量均呈下降趋势.不同林地土壤同一层次化学指标整体差异显著(P＜0.05).土壤肥力优劣为：水曲柳林>黄波罗林>针阔混交林>胡桃楸林>白桦林>撂荒地>农耕地>樟子松林>兴安落叶松林>蒙古栎林>黑皮油松林,说明阔叶林(除蒙古栎林)和针阔混交林中的土壤肥力增加,而针叶林的土壤肥力趋于下降.     

樟子松乙醇提取物体外抗氧化活性研究

测定了樟子松球果、树皮、树叶、木质部4个部位提取物的总抗氧化能力、总还原力、二苯代苦味酰基（DPPH·）清除能力、羟基自由基（·OH）清除能力、超氧阴离子（O^·₂）清除能力5个指标,并以抗坏血酸（Vc）为阳性对照评价从樟子松4个部位提取的松多酚体外抗氧化活性。结果表明：（1）从樟子松树皮中提取的樟子松多酚表现出较强的抗氧化能力,在较高浓度下与抗氧化剂（Vc）相差较小;从樟子松球果中提取的樟子松多酚也表现出较强的还原力,甚至超过阳性对照抗氧化剂Vc;（2）从樟子松树皮中提取的樟子松多酚在二苯代苦味酰基（DPPH·）清除能力、羟基自由基（·OH）清除能力上均为三者之中最高的,但都不超过抗氧化剂（Vc）的抗氧化能;（3）超氧阴离子（O^·₂）清除能力。三者的清除率均为负值,说明该方法测定超氧阴离子（O^·₂）清除率存在干扰因素,无法比较三者在这一指标上的能力大小。上述结果表明樟子松乙醇提取物具有较强的抗氧化能力,可作为天然的抗氧化剂。