长白山四种森林类型凋落物分解动态

2003年5月—2004年9月在长白山自然保护区北坡4个森林类型阔叶红松林、红松云冷杉林、岳桦云冷杉林和岳桦林内,利用凋落物原位减少法对4种森林类型的凋落物分解动态进行了研究。结果表明,凋落物现存量最大的为红松云冷杉林,依次为阔叶红松林、岳桦云冷杉林、岳桦林;凋落物分解速率与时间均呈指数关系,凋落物年分解常数为0.25～0.47,分解95%所需时间为18～39年,其中阔叶红松林凋落物年分解常数最大,依次为岳桦林、红松云冷杉林、岳桦云冷杉林。同一类型森林中,不同植物组分的年分解系数不同,一般是阔叶最大,针叶最小。     

土壤湿度对东北3种主要树种凋落物分解的影响

结合丰林国家自然保护区原始阔叶红松林1998-2017年表层(0～10 cm)土壤湿度监测数据,评估了全球变化背景下土壤湿度变化对东北主要森林树种红松、臭冷杉和白桦凋落物分解的影响.结果表明: 在同一土壤湿度水平下,凋落物分解速率随着凋落物质量的增加而增大,即表现为白桦>臭冷杉>红松.凋落物的分解速率随着土壤湿度的降低而减小.白桦、臭冷杉和红松3种凋落物的土壤湿度敏感性指数(M₁₀)分别为0.782、0.789和0.827,土壤湿度水平每降低10%,初始分解速率分别减小21.8%、21.1%和17.3%.高质量凋落物(高氮含量、低碳氮比、低木质素含量)的分解速率对土壤湿度变化的响应更敏感.凋落物分解速率在不同凋落物类型间的差异随着土壤湿度的降低而缩小.近20年间,原始阔叶红松林土壤湿度呈显著减少趋势,对凋落物分解表现为抑制作用.在全球变化背景下,随着气温的升高,土壤湿度将继续降低,对凋落物的抑制作用会进一步增强,并将部分抵消因温度升高所带来的凋落物分解速率增大的压力.     

长白山云冷杉林优势树种的竞争

优势种是植物群落各层次中占优势的植物种,混交林优势树种竞争关系的研究对合理经营混交林具有重要意义.本研究在吉林省汪清县金沟岭林场内,选择立地条件一致的云冷杉天然林,设置大小100 m×100 m样地.首先,用优势度分析法确定群落优势树种;其次,以优势树种为对象木,采用可描述单株林木侧方上方、种内种间竞争强度的林木竞争指数分析优势树种的竞争关系.结果表明: 该云冷杉天然林有3个优势树种:臭冷杉、红皮云杉、红松.样地中,小径级林木较多,群落林木趋于小龄化,3个优势树种的竞争树种主要有臭冷杉、红皮云杉、红松、枫桦、紫椴、青楷槭和白桦.3个优势树种受到的竞争最激烈的是臭冷杉(1412.48),其次是红皮云杉(439.17)、红松(245.28),都主要承受侧方挤占,臭冷杉、红皮云杉、红松的侧方挤占分别占各优势树种竞争强度的64.9%、65.2%、66.0%;3个优势树种侧方上方平均竞争强度大致随个体胸径的增大而减少,小径级林木的侧方上方平均竞争强度几乎相等,对象木径级越大,所承受的侧方挤占比例越大,大径级林木几乎不承受上方遮盖;3个优势树种的侧方上方竞争主要来源于臭冷杉、红皮云杉、红松、紫椴、枫桦、青楷槭和白桦.3个优势树种种间竞争均比种内竞争激烈,臭冷杉、红皮云杉、红松的种间竞争分别占各优势树种竞争强度的58.4%、87.1%、83.7%,且竞争强度大致随个体胸径的增大而减少.     

珍稀濒危植物长白松(Pinus sylvestris var. sylvestriformis)天然种群生存压力

为了揭示珍稀濒危植物长白松（Pinus sylvestris var. sylvestriformis）天然种群生存压力状况,在全面调查长白山国家级自然保护区长白松分布的基础上,基于邻体干扰模型,引入树高、冠幅、方位等因子,提出3种生存压力指数：个体生存压力指数、种群生存压力指数和群落生存压力指数,分析天然长白松所处6种群落类型中的生存压力。结果表明：长白松承受群落生存压力（PI）从大到小依次为：白桦-臭冷杉群落（PI=21.532）、红松-长白松群落（PI=14.185）、白桦群落（PI=13.262）、臭冷杉-长白松群落（PI=8.752）、长白落叶松-鱼鳞云杉群落（PI=7.780）和蒙古栎群落（PI=5.440）。多重比较单向方差分析表明,6种群落类型中长白松生存压力总体上差异明显,白桦-臭冷杉群落中长白松生存压力最大,显著高于其他5种群落;竞争树种主要为长白落叶松、红松、长白松、山杨和白桦,这5个树种生存压力大小占群落生存压力的87%;红松-长白松群落和白桦群落中长白松生存压力无明显差异,但显著高于臭冷杉-长白松群落、长白落叶松-鱼鳞云杉群落和蒙古栎群落;臭冷杉-长白松群落、长白落叶松-鱼鳞云杉群落和蒙古栎群落中长白松生存压力相对较小,彼此无明显差异。长白松生存压力与其所处植物群落演替阶段及其龄级结构有关。目前,保护区采取严格保护和管理方式不完全有利于长白松种群的稳定发展。根据长白松种群所处的植物群落生境特点、种群生存压力状况并结合种群年龄结构特征,针对不同群落类型提出相应抚育措施建议以期为长白松天然种群的保护提供参考。     

小兴安岭主要树种热值与碳含量

对小兴安岭林区15种主要树种(红松、落叶松、鱼鳞云杉、臭冷杉、紫杉、蒙古栎、白桦、枫桦、紫椴、黄檗、水曲柳、胡桃楸、山杨、五角枫和春榆)不同器官的灰分含量、去灰分热值和碳含量进行了研究.采用快速灰化法测定灰分含量,量热法测定热值含量,吸收质量法测定碳含量.15种主要树种不同器官的灰分含量(质量分数)为:树叶0.60%～1.28%;树枝1.00%～2 98%;树干0.16%～1.22%;树皮2.15%～6.36%.15种主要树种不同器官的灰分含量(质量分数)从高到低依次为树皮、树枝、树叶、树干;不同器官的灰分含量(质量分数)具有显著差异(t检验,p < 0.01).15种主要树种平均灰分含量(质量分数)从高到低依次为春榆、山杨、蒙古栎、紫椴、黄檗、枫桦、水曲柳、鱼鳞云杉、五角枫、胡桃楸、红松、臭冷杉、紫杉、落叶松、白桦.15种主要树种不同器官的去灰分热值为:树叶20.85～22.85 kJ/g;树枝19.92～21.95 kJ/g;树干19.66～21.98 kJ/g;树皮18 58～21.74 kJ/g.15种主要树种不同器官的去灰分热值基本从高到低依次为树叶、树枝、树干、树皮;不同器官的去灰分热值具有显著差异(t检验,p < 0.01).15种主要树种平均去灰分热值从高到低依次为落叶松、红松、紫杉、鱼鳞云杉、胡桃楸、臭冷杉、山杨、五角枫、白桦、黄檗、水曲柳、紫椴、蒙古栎、枫桦、春榆.15种主要树种不同器官的碳含量(质量分数)为:树叶43 11%～45.08%;树枝44.31%～46.06%;树干46.30%～47.46%;树皮44.31%～45.46%.15种主要树种不同器官的去灰分热值基本从高到低依次为树干、树枝、树皮、树叶;不同器官的碳含量(质量分数)具有显著差异(t检验,p < 0.01).15种主要树种平均碳含量(质量分数)从高到低依次为落叶松、臭冷杉、鱼鳞云杉、红松、黄檗、紫杉、紫椴、山杨、白桦、枫桦、水曲柳、胡桃楸、五角枫、蒙古栎、春榆.针叶树种平均灰分含量普遍低于阔叶树种,平均去灰分热值和平均碳含量普遍高于阔叶树种.     

川西亚高山森林凋落物不同分解阶段碳氮磷化学计量特征及种间差异

为了了解亚高山森林凋落物在不同分解阶段的化学计量特征,采用空间代替时间的方法,以自然状态下凋落物的3个层次--新鲜凋落物层（L）、发酵层（F）、腐殖质层（H））模拟凋落物分解的不同阶段,对川西亚高山不同林分类型（岷江冷杉天然林、粗枝云杉人工林、白桦天然林、杜鹃矮曲林）凋落物的碳氮磷（C、N、P）及可溶性碳氮磷（DOC、SN、SP）含量进行研究。结果表明：林分类型及分解阶段将显著影响凋落物分解过程中的碳氮磷含量及其化学计量比。亚高山森林凋落物可溶性有机碳、水溶性磷含量均随着分解过程的不断进行而降低,分解初期快速淋溶,而分解中后期释放变缓。4种林分比较而言,水溶性碳氮磷含量表现为：白桦 > 杜鹃 > 冷杉 > 云杉,阔叶树种凋落物的可溶性碳氮磷普遍高于针叶树种,尤其在分解初期。针叶树种凋落物SN在分解过程中呈现释放模式,而阔叶树种SN呈现先富集后释放模式。凋落物C含量随着分解的不断进行而降低,冷杉、白桦及杜鹃N含量呈现先富集后释放的趋势,分解阶段对云杉与白桦各层P含量影响不显著,但冷杉却呈现先降低后升高的现象,而杜鹃则是在分解后期P含量显著降低。从总体来看,亚高山森林凋落物C/P和N/P均显著小于全球平均水平,凋落物C/N、C/P、N/P、DOC/C、SN/N、SP/P均随着分解的不断进行呈现降低的趋势。分解初期白桦和杜鹃DOC/C显著降低,而冷杉则在分解后期显著降低。冷杉N/P先升高后降低,杜鹃N/P随着分解的不断进行呈现升高趋势。这些研究结果为深入理解亚高山森林生态系统的凋落物分解进程和养分循环提供了依据。     

长白山北坡主要森林群落凋落物现存量月动态

以长白山北坡4种主要森林群落类型为研究对象,于2006年群落生长季节(5-10月)每月初采用直接收获法对森林凋落物现存量进行连续定位调查研究。结果表明:各群落内凋落物现存量大小依次为阔叶红松林(6.43 t/hm²)>白桦林(6.02 t/hm²)>云冷杉林(5.51 t/hm²)>山杨林(5.50 t/hm²);凋落叶和枝现存量占现存凋落物总量的比例最大,达50%以上,其次为半分解物(>35%),花果皮等所占比例较少,各占总量的10%和5%以下。凋落物现存量月动态阔叶红松林、白桦林和山杨林呈双峰型变化,峰值出现在5月和7月;云冷杉林则呈单峰型变化,峰值仅出现在7月。位于相近海拔高度的阔叶红松林、白桦林和山杨林,凋落物各组分现存量月动态变化趋势相似,其中白桦林和山杨林变化趋势基本相同,凋落枝、皮及半分解物现存量5月和7月较高,凋落叶则呈现下降趋势,而阔叶红松林凋落叶和枝现存量5月和7月较高,而位于较高海拔的云冷杉林,则与前者呈现不同变化趋势,8月前波动较大,从5月开始明显上升,7月达到峰值,8月后曲线渐趋平缓或略有下降。进一步对阔叶红松林和云冷杉林内凋落叶现存量月动态进行比较得出,阔叶红松林7月份凋落叶现存量高不完全取决于红松叶现存量,主要由色木槭、紫椴和水曲柳等阔叶树种叶凋落物现存量变化决定,而云冷杉林则取决于红松和云冷落叶的凋落物的量。     

长白山北坡天然次生林典型建群种的种群结构及动态特征

分析长白山林区典型天然次生林的建群种种群结构及动态特征,揭示关键种群的生存现状和发展趋势,以期为研究区的天然林保护与修复提供基础资料和理论依据。基于24块1 hm²的固定样地数据,通过编制种群静态生命表,拟合并绘制种群存活曲线,运用生存分析、种群数量化分析和时间序列分析,定量研究2种典型天然次生林4个建群种的种群结构与动态特征。结果显示,4个种群的存活曲线总体均趋于Deevey-Ⅱ型,但所属亚型有所区别。臭冷杉（Abies nephrolepis）种群死亡率波动较大,在不同龄级出现了多次死亡高峰;鱼鳞云杉（Picea jezoensis var. microsperma）和蒙古栎（Quercus mongolica）种群死亡率随龄级增大逐步递增;红松（Pinus koraiensis）种群在各龄级上的死亡率均较高。数量化动态分析表明,4个种群均属于增长型,增长潜力为红松 > 臭冷杉 > 鱼鳞云杉 > 蒙古栎;4个种群受外界干扰的敏感程度均较高,其中红松种群受干扰的概率最大。时间序列预测表明,臭冷杉和红松种群个体数量在未来2、4、6、8个龄级后均呈现不同幅度的增加趋势,增长势态稳定。鱼鳞云杉和蒙古栎种群在幼、中龄级表现出衰退迹象。结论表明,臭冷杉和红松种群的自然更新较好,增长潜力较大,但同时受外界干扰的敏感程度也较高。鱼鳞云杉和蒙古栎种群的自然更新不足,增长潜力小,群落存在偏离稳定状态的风险。建议严格保护臭冷杉和红松种群的生境,适度开展疏伐抚育;改善鱼鳞云杉和蒙古栎种群空间格局,及时实施人工促进天然更新,促进群落进展演替。     

长白山白桦(Betula platyphlla)纯林和白桦山杨 (Populus davidiana)混交林凋落物的分解

采用交互分解实验,研究长白山白桦叶片和白桦、山杨与水曲柳混合叶片在白桦纯林和白桦山杨混交林内的分解过程。两年的分解实验结果表明,两种类型叶片均存在一个快速分解阶段和一个慢速分解阶段,森林类型和凋落物类型对凋落物分解率的影响在快速分解阶段不显著而在慢速分解阶段显著;混交林内的环境促进了凋落物分解和养分元素释放;在同一林型内,底物质量高的混合叶片其分解率和养分元素释放率均大于底物质量低的白桦叶片;凋落物的底物质量在一定程度上可以抵消森林类型对凋落物分解的影响;白桦山杨混交林混合叶片分解速率和养分元素释放率要显著大于白桦纯林内的白桦叶片,说明白桦山杨混交林的物质循环速度和养分元素供应能力要显著大于白桦纯林。     

长白山白桦(Betula platyphlla)纯林和白桦山杨 (Populus davidiana)混交林凋落物的分解

采用交互分解实验,研究长白山白桦叶片和白桦、山杨与水曲柳混合叶片在白桦纯林和白桦山杨混交林内的分解过程。两年的分解实验结果表明,两种类型叶片均存在一个快速分解阶段和一个慢速分解阶段,森林类型和凋落物类型对凋落物分解率的影响在快速分解阶段不显著而在慢速分解阶段显著;混交林内的环境促进了凋落物分解和养分元素释放;在同一林型内,底物质量高的混合叶片其分解率和养分元素释放率均大于底物质量低的白桦叶片;凋落物的底物质量在一定程度上可以抵消森林类型对凋落物分解的影响;白桦山杨混交林混合叶片分解速率和养分元素释放率要显著大于白桦纯林内的白桦叶片,说明白桦山杨混交林的物质循环速度和养分元素供应能力要显著大于白桦纯林。     

A Study on the Karyotype in Keteleeria calcarea and K. oblonga

In the present paper the karyotypes of Keteleeria calcarea Cheng et L. K. Fu and K. oblonga Cheng et L. K. Fu are reported, and they are compared with those of K. cyclolepis Flous and K. formosana Mast. The karyotype formula of K. calcarea Cheng et L. K. Fu is K(2n)=24=16m+8sm, and K. oblonga Cheng et L. K. Fu is K(2n)=24=18m+6sm. They both belong to “2A” type of karyotype symmetry. There are secondary constrictions on the short arms of 1th, 3th, 6th chromosome pairs in K. calcarea Cheng et L. K. Fu and 2th, 4th, 6th in K. oblonga Cheng et L. K. Fu. K. oblonga Cheng et L. K. Fu is more advanced than K. cyclolepis Flous, but more primitive than K. calcarea Cheng et L. K. Fu, and K. formosana Mast is the most advanced among the four species in karyotype.     

Chemistry of Chinese yew, Taxus chinensis var. mairei

Taxus chinensis var. mairei (Lemée et Lévl) Cheng et L.K. Fu is an evergreen tall tree ubiquitous to the southeastern region in China. The first chemical study on this species was published in 1987. Since then about 163 compounds including taxoids and non-taxane compounds were isolated from seeds, root, bark and leaves of this species. This review summarized the chemical investigation on T. chinensis var. mairei (Lemée et Lévl) Cheng et L.K. Fu in the past 20 years. T. chinensis var. mairei (Lemée et Lévl) Cheng et L.K. Fu was assigned as a variation of T. chinensis (Pilger) Rehd. in Flora of China. However, present chemotaxonomic data would suggest that these two plants might belong to two different chemotypes; further genetic investigation and comprehensive chemical studies on them are warranted to address this issue.     

山西陵川南方红豆杉群落种间联结与生态位特征研究

基于对山西陵川县境内野生南方红豆杉群落的样地调查,采用总体相关性VR检验、Pearson相关系数、Spearman秩相关系数和生态位测度方法,在群落尺度上对南方红豆杉群落的种间联结性和生态位特征进行了研究。结果显示:(1)南方红豆杉(Taxus chinensis(Pilger)Rehd.var.mairei(Lemee et Levl.)Cheng et L.K.Fu)、荆条(Vitex negundo L.var.heterophylla(Franch.)Rehd.)、鹅耳枥(Carpinus turczaninowii Hance)、连翘(Forsythia suspensa(Thunb.)Vahl)和三裂绣线菊(Spiraea trilobata L.)的重要值和生态位宽度较大,为群落中的建群种和优势种;(2)物种间生态位重叠指数总体偏高,种间竞争较强,尤其是南方红豆杉与其他物种之间;(3)群落总体呈显著负联结,大多数种对间呈中性关联(χ23.84,P0.05);(4)群落中物种间的Pearson相关系数、Spearman秩相关系数与生态位重叠指数之间表现为极显著的正相关(P0.01),而生态位宽度与生态位重叠指数之间未表现出线性关系,即物种间的竞争关系随种间关联性的增大而增强,而与生态位宽度没有直接关系。本研究可为保护和利用本区现有野生南方红豆杉资源提供合理的理论支撑。     

江西省种子植物3种新记录

报道江西省种子植物3个新记录种(变种),即大别五针松Pinus fenzeliana Hand.-Mazz. var. dabeshanensis (C. Y. Cheng et Y. W. Law) L. K. Fu et Nan Li、浙江凤仙花Impatiens chekiangensis Y. L. Chen和浙江金线兰Anoectochilus zhejiangensis Z. Wei et Y. B. Chang。它们均发现于幕阜山脉中段江西省修水县和武宁县境内。文中简述各新记录种的区系地理学意义。     

四种云杉的核型分析

首次报道了中国珍稀濒危保护植物长叶云杉 ( P. smithiana ( Wall.) Boiss.)和康定云杉 ( P. likian-gensis( Franch.) Pritz.var.montigena( Mast.) Cheng ex Chen)及我国特产的青海云杉 ( P.crassif oliaKom.)和林芝云杉 ( P.likiangensis( Franch.) Pritz.var.linzhiensis Cheng et L.K.Fu)的核型。它们的核型公式都是 K( 2 n) =2 4 =2 2 m+2 sm (林芝云杉有 1条 B染色体 ) ,染色体相对长度组成分别为 2 n=1 4 M2 +8M1 +2 S,2 L+1 2 M2 +6M1 +4S,2 L +1 0 M2 +1 0 M1 +2 S,和 2 L+1 2 M2 +6M1 +4S.均为 2 A (除青海云杉 1 A外 )核型类型。     

RAPD Analysis on High-taxane-contained Accessions of Taxus chinensis var. mairei

Taxus chinensis var. mairei (kemee et Levi. ) Cheng et L.K. Fu is one of the resource plants in China. The taxot contents from different localities are variable. RAPD and HPLC analysis were carried out with 24 samples from 12_localities. A total of 256 loci were amplified among which 224 loci were polymorphic (87.8%). Based on the HPLC and morphological analysis, the relationship among RAPD markers, morphology and habitat was explored. According to the results, high-taxane-contained accessions are present in three localities. This study might be of benefit to the resource conservation and species improvement.     

Multiple nutrients limit litterfall and decomposition in a tropical forest

To explore the importance of 12 elements in litter production and decomposition, we fertilized 36 1600 m²-plots with combinations of N, P, K, or micronutrients (i.e. B, Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, S, Zn) for 6 years in a lowland Panamanian forest. The 90% of litter falling as leaves and twigs failed to increase with fertilization, but reproductive litter (fruits and flowers) increased by 43% with N. K enhanced cellulose decomposition; one or more micronutrients enhanced leaf-litter decomposition; P enhanced both. Our results suggest tropical forests are a non-Liebig world of multiple nutrient limitations, with at least four elements shaping rates of litterfall and decomposition. Multiple metallomic enzymes and cofactors likely create gradients in the break down of leaf litter. Selection favours individuals that make more propagules, and even in an N-rich forest, N is a non-substitutable resource for reproduction.     

中国东北云杉属研究资料

本文通过分析云杉属的分类性状,找出其变异性状和稳定性状。并由此提出将东北云杉划分为2种,2变种的观点。     

Karyotype Analyses in Cupressus gigantea

The chromsomal number and karyotype of Cupressus gigantea Cheng et L. K. Fu is reported for the first time. The number of somatic chromosome in root tip cell of the species was found to be 2n=22. According to the terminology defined by Levan et al, the karyotype is 2n=22= 4m(SC)+16m+2sm, belonging to Stebbin's "A" type of karyotypic symmetry which is generally considered as primitive one. By comparing karyotypes of Cupressus gigantean with other four species of Cupressaceae, the author discovered that Cupressus gigantea is a primitive species in Cupressaceae.     

南方红豆杉紫杉烷高含量植株系RAPD初步研究

南方红豆杉（Ｔａｘｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓｖａｒ． ｍａｉｒｅｉ（Ｌｅｍｅｅ ｅｔＬｅｖｌ．） Ｃｈｅｎｇ ｅｔＬ．Ｋ．Ｆｕ） 是我国提取抗癌药紫杉醇的原料植物之一,但分布于不同地区的南方红豆杉其紫杉醇含量差异很大。应用ＲＡＰＤ技术,用２１ 个引物共扩增２５６ 条条带,其中有２２４ 条有多态性（８７．８ ％） 。结合紫杉烷及紫杉醇含量测定和植物形态分类,初步探讨了紫杉烷高含量植株的分子特征、形态和生境的相互关系。在供试的１２ 个地区２４ 个样品中,提出３ 个地区存在紫杉烷高含量植株系的可能性,为资源利用和保护以及优良品种的培育提供基