贡嘎山峨眉冷杉原始林及其更新群落凋落物的特征

1998～2001年对贡嘎山峨眉冷杉[Abiesfabri(Mast.)Craib]原始林及其更新林凋落物的数量、凋落特征进行了观测和分析.结果显示,峨眉冷杉原始林的年均凋落量为2.777t/(hm2·     

贡嘎山海螺沟林线附近峨眉冷杉种群的结构与动态

通过对贡嘎山海螺沟海拔 35 80m处 1.0hm2 峨眉冷杉 (AbiesfabriCraib)林的定位调查 ,分析了峨眉冷杉的个体生长、种群结构与动态、干扰及更新特征。结果表明 :1)林线附近的环境胁迫影响了个体的形态发育和高、径生长 ,但对其更新繁殖无明显影响 ;2 )静态生命表和种群生存曲线反映了 2 0a以前和 6 0～ 140a分别经历的强烈环境筛选和竞争自疏 ,以及后期与环境变化相关的死亡率波动 ,峨眉冷杉寿命极限为 40 0a左右。 3)林线种群遭受高频率、小规模的林隙干扰。尽管 86 .4%的林隙由多木形成 ,但死亡的峨眉冷杉以枯立为主导致林隙较小 ;病害、冰雪和死树的打压是林隙形成的重要因素 ,而风不是这里林线环境的主要自然干扰。 4)峨眉冷杉的幼苗表现了相当的耐荫性 ,尽管其更新依赖林隙的存在 ,但更新格局存在多尺度的成因     

贡嘎山冰川退缩区植物-土壤反馈与植物间相互作用

植物-土壤反馈是揭示陆地生物群落动态变化的关键环节,为理解植物间相互作用及植被群落变化过程奠定基础。本研究以贡嘎山冰川退缩区原生演替早(5~10年)、中(30~40年)和晚期(80~100年)3个阶段典型土壤以及各阶段优势植物为对象,采用盆栽控制试验,比较优势植物在不同土壤条件下的生物量,并量化植物间相互作用以及植物-土壤反馈的方向与强度,为探究贡嘎山冰川退缩区植被群落演替规律提供依据。结果表明:(1)植物-土壤反馈作用显著影响植物在本土中的生物量,早期沙棘(Hippophae rhamnoides)在本土中生长最差,沙棘的植物-土壤反馈系数为负值;演替中期冬瓜杨(Populus purdomii)的反馈系数趋于零;晚期峨眉冷杉(Abies fabri)在本土中生长最好,峨眉冷杉的反馈系数为正值。(2)混种时,早期沙棘与演替中、晚期植物间相互作用指数为负值;中期冬瓜杨、川滇柳(Salix rehderiana)与演替早、晚期植物的相互作用指数接近于零,晚期植物峨眉冷杉、麦吊云杉(Picea brachytyla)与演替早、中期植物相互作用指数为正值。从植物-土壤反馈的方向来看,贡嘎山植被演替从早期负反馈,中期中性反馈,过渡到晚期正反馈。此外,演替早期沙棘促进演替中晚期植物生长,演替中期冬瓜杨、川滇柳对演替早晚期植物无显著影响,晚期峨眉冷杉、麦吊云杉更利于与演替早中期植物相互竞争。结果显示,植物-土壤反馈与植物间相互作用共同驱动了贡嘎山冰川退缩区植被快速演替,直至顶极群落。     

贡嘎山雅家埂峨眉冷杉林线种群的时空动态

通过对贡嘎山雅家埂峨眉冷杉种群林线附近6个3000 m2样地(阴阳坡各3个)中峨眉冷杉(Abies fabri Craib)种群的定位调查,分析了过去100a间该区峨眉冷杉种群的时间-空间动态。结果表明:1)雅家埂林线附近峨眉冷杉种群密度在过去100 a(主要是近50 a)有显著的升高,但树线的海拔位置并无明显的爬升;2)阴阳坡林线格局存在显著的坡向分异:阴坡林线和树线的海拔高度显著高于阳坡(分别比阳坡高152.5 m和135.8 m),阳坡林线附近峨眉冷杉早期的生长速率在大于阴坡,但后期的生长速率却低于阴坡;3)热量(温度)控制假说不能完全解释雅家埂目前的树线格局,除气候因素之外,其它因素也限制了雅家梗地区树线位置的变化。     

贡嗄山海螺沟林线附近峨眉冷杉种群的结构与动态

通过对贡嗄山海螺沟海拔3580m处1.0hm^2峨眉冷杉（Abies fabri Crabi）林的定位调查,分析了峨眉冷杉的个体生长、种群结构与动态、干扰及更新特征。结果表明：1）林线附近的环境胁迫影响了个体的形态发育和高、径生长,但对其更新繁殖无明显影响;2）静态生命表和种群生存曲线反映了20a以前的60-140a分别经历的强烈环境筛选和竞争自疏,以及后期与环境变化相关的死亡率波动,峨眉冷杉寿命极限为400a左右。3）林线种群遭受高频率、小规模的林隙干扰。尽管86.4%的林隙由多木形成,但死亡的峨眉冷杉在枯立为主导致林隙较小;病害、冰雪和死树的打压是林隙形成的重要因素,而风不是这里林线环境的主要自然干扰。4）峨眉冷杉的幼苗表现了相当的耐荫性,尽管其更新依赖林隙的存在,但更新格局存在多尺度的成因。     

贡嘎山峨眉冷杉林凋落物的特征

 研究了贡嘎山峨眉冷杉（Abies fabri）林凋落物量、凋落物特征及其N、P、K、有机碳的归还量,并探讨了它们在演替进程中的变化。结果表明,峨眉冷杉成熟林、中龄林和幼龄林的凋落物量依次为：2 809.925、2 787.086、2 043.585 kg·hm-2·a-1;其中N、P、K的归还量依次为：34.850、33.917、42.571 kg·hm-2· a-1。峨眉冷杉林凋落物量及其N、P、K的归还量较少,与我国其它森林区针叶林存在一定差异,而与美国西北部冷杉林相近。     

贡嘎山不同林龄峨眉冷杉种子雨及土壤种子库

本文采用种子雨收集器、土壤种子库筛选、室内萌发实验及野外实地调查等手段,研究了贡嘎山海螺沟内不同林龄和海拔分布上下界限的6个峨眉冷杉(Abies fabri)林的土壤种子库、种子雨的组成和时空分布特征.结果表明:土壤种子库分布随土壤深度增加而减少,主要集中在凋落物层;在同一海拔,随着林龄增加,土壤种子库和种子雨大小先增加再降低,成熟林达到最大值,且其完整种子比例最高,整体质量最好;不同海拔,林龄相近的成熟林调查结果显示,海拔分布上下界限的峨眉冷杉林土壤种子库和种子雨显著小于海拔分布中段的成熟林,这可能与海拔引起的水热条件差异有关;峨眉冷杉林的最佳结实阶段在成熟林,其种子质量好,且散布后在林下保存得最好;树种生物学特性和林下微生境可能是主要原因.     

神农架巴山冷杉群落更新特点及影响因素

采用样方法对神农架自然保护区巴山冷杉群落更新特性、环境因子对其更新的影响进行了研究.研究表明:(1)林窗更新是巴山冷杉群落重要的更新方式,以红桦为代表的阔叶树种和巴山冷杉等耐荫树种在林窗内外均存在更新差异;(2)巴山冷杉在林窗更新中具有最大优势,3a以下的巴山冷杉幼苗数量占45.7%,随着年龄的增加下降明显,7a以上的幼树数量只占6.3%;(3)用SPSS将影响巴山冷杉更新的四类环境因子进行主成分分析表明,林窗面积、坡向、林窗微环境、乔灌草盖度依次是影响巴山冷杉幼苗生长和分布的主要因子;(4)林窗微环境因子的相关分析表明,在不同的生活史阶段,更新影响因子重要性不同,光照水平和土壤水分分别对幼苗和幼树的生长具有显著影响;(5)坡向和密度的相关分析表明在北坡巴山冷杉更新幼苗数量丰富,灌草层是巴山冷杉更新过程的潜在障碍.     

贡嘎山森林生物量和生产力的研究

对贡嘎山苞槲柯、香桦林,铁杉、槭、桦杉,峨眉冷杉林Ⅰ,峨眉冷杉林Ⅱ和鳞皮冷杉林的生物量和生产力进行了研究。它们的生物量分别是220．082t·hm-2、568．008t·hm－2、544．519t·hm-2、282．558t·hm-2和279．819t·hm－2;它们的生产力分别是9．962t·hm-2·a-1、10．067t·hm－2·a－1、12．936t·hm-2·a-1、4．692t·hm-2·a-1和1．389t·hm-2·a－1。通过对贡嘎山森林生物量和生产力与生态因素的相关分析表明,年降水量是制约森林生物量和生产力的主导因子。     

峨眉山冷杉种群研究

依据 5 1个 2 0 m× 2 0 m冷杉乔木层样方和 1 0 2个 4 m× 4 m灌木层样方有关冷杉种群的调查资料和典型区域内冷杉种群的年龄和生长指标的测定 ,对峨眉山冷杉种群配置、重要参数、更新与生长状况进行了研究 ,揭示了当地冷杉种群及其所组成的森林的现状与演替趋势。指出 ,峨眉山冷杉种群的径级配置与海拔高度为主导的环境要素变化相关 ,2 80 0 m以下的冷杉种群缺乏胸径 5～ 2 0 cm的小径个体 ;尤其是在“混交”状的冷杉林下株高小于 5 m的幼龄个体稀少且其年龄与应有的生长量相差甚远 ,由此作者认为该海拔段以下的冷杉种群正面临衰退 ,其构成的冷杉森林正处于退化演替的过程之中 ,并有可能在今后 5 0 a或许更短的时间内显现严重后果。同时 ,本研究表明冷杉主要通过林窗和林缘更新。通过对冷杉 -箭竹 -泥炭藓森林群落中冷杉种群状况的研究 ,阐述了冷杉种群在特定的逆境条件下生殖策略由 K选择向 r选择方向的转化趋势 ,讨论了冷杉种群在泥炭藓发育的局部沼泽化的环境中得以生存的机制 ;本文还就冷杉种群在林内自然更新和迹地更新条件下的胸径生长规律作了比较研究 ,说明密度制约机制对冷杉种群更新具有重要作用 ;并就更新情况相对较好的冷杉 -箭竹 +金顶杜鹃 -草类林、冷杉 -箭竹 -藓类林和冷杉 -峨眉玉山     

贡嘎山暗针叶林不同林型的优势木生长动态

 根据贡嘎山16块样地的调查资料,运用逻辑斯谛模型探讨了暗针叶林不同林型优势木生长动态。建立了峨眉冷杉(Abies fabri)、麦吊杉(Picea brachytyla)和鳞皮冷杉(Abies squamata)的高、径和材积生长的逻辑斯谛模型。研究结果表明,3种林分优势木的高、径和材积的速生期和速生点都不相同,林线附近的峨眉冷杉高、径和材积的速生期最短,麦吊杉高和材积的速生期最长,鳞皮冷杉基径的速生期最长;林分优势木的生长动态和森林更新关系密切,各优势木的生长指标表明各自立地生态条件差异很大。     

贡嘎山地区不同海拔冷杉比叶质量和非结构性碳水化合物含量变化

以贡嘎山地区磨西山谷东北坡和康定山谷西南坡为样地,研究了高山林线和低海拔冷杉休眠期和生长旺盛期针叶比叶质量和组织非结构性碳水化合物含量.结果表明:生长在温暖湿润的磨西山谷东北坡的冷杉针叶比叶质量和组织非结构性碳水化合物含量均高于炎热干燥的康定山谷西南坡;高山林线冷杉比叶质量大于低海拔冷杉;高山林线冷杉组织非结构性碳水化合物含量总体高于低海拔冷杉,且生长期比休眠期更为显著.研究结果不支持"碳供应不足导致高山林线形成"的假说.     

元宝山冷杉群落特征的初步研究

元宝山冷杉仅分布于广西融水县元宝山．元宝山冷杉群落为常绿针阔混交林,上层林木主要是松科植物,中、下层以樟科、茶科、杜鹃花科、壳斗科为主．元宝山冷杉群落现存大树基本上都是老龄树,林内有少量幼苗,但很难见到中龄林木,因此,元宝山冷杉种群年龄结构不完整,将被常绿阔叶树取代．     

Regeneration in subalpine coniferous forests

The regeneration process of a subalpine coniferous forest, a mixed forest ofTsuga diversifolia (dominant species),Abies veitchii, Abies mariessi, andPicea jezoensis var.hondoensis, was studied on the basis of annual ring data. The age class distribution was discontinuous and four age groups occurred in the study plot (30m×30m). The canopy layer was a mosaic of patches (83.8–133.7 m² patch area), which had different mean ages. The recruitment of canopy trees was carried out only by advance regeneration in the plot. The diameter growth ofAbies andPicea exceeded diameter growth ofTsuga in the gap.Abies lived for 200–300 years and their trunks were susceptible to heart rot.Picea lived for 300–400 years andTsuga for more than 400 years. The regeneration process derived from the analysis of the plot consisted of three phases leading to the development of a even-aged patch; (1) the establishment of saplings before a gap opening, (2) the opening of a gap in the canopy and repair of the canopy by advance regenerated saplings dominated by rapid growth species,Abies andPicea, and (3) the dying off of canopy trees as each species reached the end of its life-span, resulting in pure patches of long-livedTsuga.     

Spatial hints of forest ecotone indicating forest succession, a case of larch forests in Baihuashan Reserve, north China

In cold or alpine areas of northern China, birch forests and larch forests are the two primary forest types. These forests are also characteristic of a south branch of boreal forests in Asia. Some ecologists argue that larch forests can replace birch forests, but this still remains a question due to fragmentary or short observations. The ecotone between a larch forest patch and a birch forest patch is the arena in which the two species interplay and compete with each other, and studies of these areas are meaningful to understanding forest succession. In the alpine area of the Baihuashan Reserve, northern China, we sampled a larch-birch forest ecotone with eight plots in four transects and then analyzed population structures of larches and birches. The results show that the edges of the larch forest patch are composed of many larch saplings or young trees, but the edges of the birch forest patch are mainly composed of old birches. Across the ecotone, the larches, on average, are taller than the birches. These facts suggest that larch saplings can permeate into birch forest patches, probably by seed dispersal, germination, success-ful competition and growth, but birch saplings cannot permeate into larch forest patches. Therefore, on the ecotone, larch forest patches can steadily expand by unceasing permeation into birch forest patches, whereas birch forest patches progressively recede due to ultimate death of the old and poor recruitment of the young. Larch forest patches replace birch forest patches in a stepwise manner, causing succession from birch forests to larch forests. This study not only confirms that larch forests can naturally replace birch forests, but also introduces a simple and reliable method, employing spatial hints, to study forest succession. Additionally, the findings are of benefit to cultivation or development of larch forests in cold or alpine areas of the North Temperate Zone, which can be a huge carbon sink.