芦芽山林线白杄与华北落叶松径向生长特征比较

分别于2007年7月15日—8月7日和9月5日—10月9日,在山西芦芽山林线附近,应用树木径向变化记录仪测量了6株白杄和5株华北落叶松树干的径向生长过程,同步监测环境因子.结果表明：白杄与华北落叶松在7—8月对环境变化的敏感度无显著性差异,在相对低温干旱的9—10月,白杄对环境的敏感度更高;两树种的净生长曲线和累积变化曲线在7—8月呈上升趋势,9—10月则先下降而后基本保持不变,且白杄生长曲线的波动较大;两树种的茎干变化与水分条件显著相关,其中白杄受大气湿度和温度影响较强,而华北落叶松受土壤水分的影响较强.     

华北落叶松和白杄径向生长对干旱的生态弹性差异

为揭示混交林中阳性树种华北落叶松和阴性树种白杄径向生长对气候因子的响应及对干旱的生态弹性差异，构建河北塞罕坝头道沟和山西宁武县、岢岚县3个混交林中华北落叶松和白杄的标准年表，分析气候因子与各年表之间的相关性，研究华北落叶松和白杄应对干旱胁迫的抵抗力(R_c)、恢复力(R_t)、恢复弹力(R_s)差异。结果表明：在3个混交林中，华北落叶松和白杄径向生长与当年5—7月的平均气温、最高气温呈显著负相关，并且均与5—9月的帕默尔干旱指数(PDSI)呈显著正相关。干旱胁迫导致的树木径向生长下降在不同树种间具有明显差异，这种差异在树种间不同的生理生态调节策略中有所体现。在3个研究地点，白杄的抵抗力均显著高于华北落叶松，而华北落叶松的恢复力、恢复弹力显著高于白杄。因此，白杄比华北落叶松表现出更好的抗旱能力。在全球变暖背景下，相较于白杄，该地区华北落叶松可能面临更大的生长波动风险。     

芦芽山林线白杄生长季径向生长动态

高山林线作为树木分布的高度上限, 是全球范围最重要的植被过渡带之一, 其树木生长显著受到外界极端环境条件的影响。利用点状树木径向变化记录仪于2009年5-9月, 对山西省芦芽山林线组成树种白杄(Picea meyeri)生长季内树木径向生长进行了持续的动态监测。结果表明: 白杄茎干日变化主要受到树木蒸腾作用日变化的影响, 茎干呈现出白天脱水收缩与夜间吸水膨胀的循环变化; 生长季白杄径向生长可划分为3个不同的生长时段: 1)茎干水分恢复时段, 2)茎干快速生长时段, 3)茎干脱水收缩时段。在茎干水分恢复时段, 白杄茎干径向累积变化主要受到土壤含水量变化的影响。土壤温度是茎干快速生长时段影响茎干径向生长的主导环境因子, 同时它也影响着白杄茎干径向生长的开始。在茎干脱水收缩时段, 土壤温度、土壤含水量是影响茎干径向累积变化的主要环境因子。白杄径向生长最大速度出现在6月末, 其主要受到光周期(即白昼长短)影响, 是对林线处极端环境的一种适应。     

中国木本植物幼苗生长对光照强度的响应

光照是影响植物幼苗生长的重要的环境因子,定量化研究光照对木本植物不同生活型幼苗生长的影响具有重要意义。系统收集了有关光照对我国木本植物幼苗生长影响的国内外文献,采用Meta分析的方法对幼苗的生长效应进行评估。研究结果表明:(1)与全光照下幼苗生长相比,由于遮阴处理对幼苗基径增长量的抑制作用强于对株高增长量的作用,幼苗出现株高基面积比增高的形态特征变化;(2)与灌木相比,乔木树种幼苗对不同光照强度的响应更加敏感;(3)在小于20%和20%—40%全光照条件下,落叶阔叶和常绿阔叶树种幼苗基径均受到显著抑制,而常绿针叶树种的基径并没有受到遮阴的明显抑制;(4)落叶阔叶和常绿阔叶树种的株高基面积比均显著高于全光照,而常绿针叶树种的株高基面积比与全光照相比差异较小。我们的这一研究将有助于更好的理解木本植物幼苗生长对光照的响应机理。     

山西文峪河上游河岸林的土壤种子库与树种更新特征

以山西文峪河上游13种典型的河岸林为研究对象,通过土壤种子库和树种更新研究,分析群落种子库与林下更新随演替进展的变化趋势,以及该区河岸树种的繁殖对策。结果表明：13种群落的土壤种子库密度间于1290±103～3950±154粒/m2,63.5%的种子留存于0～5 cm的层次;种子库包含49种植物,以多年生草本为主,存在耐干扰种和湿地植物的种子;处于相同或相邻演替阶段的群落,种子库相似性较高;随演替进展,种子库密度、丰度、Shannon-Wiener指数及种子库与地上植被的相似性均呈降低趋势;处于演替后期的青杄Picea wilsonii林存在丰富的＂青杄幼苗库＂;先锋种白桦Betula platyphylla的种子存在于演替各阶段的群落中,储量丰富,其更新主要依赖于风媒种子,并存在少量萌蘖;青杄、白杄P.meyeri、华北落叶松Larix principis-rupprechtii、油松Pi-nus tabulaeformis和辽东栎Quercus liaotongensis的种子库损耗严重,没有或仅存少量种子,其中云杉和油松的更新幼苗幼树多,属持久幼苗库更新;华北落叶松幼苗幼树少,且仅出现于林缘或林窗等开阔地,属植被空隙中季节性更新;辽东栎主要依赖丰富的幼苗库进行更新,同时存在一定的萌蘖;青杨Populus cathayana以大量风媒种子更新结合营养扩展。     

环境选择和扩散限制驱动温带森林土壤细菌群落的构建

环境选择和扩散限制是生态系统中生物群落构建的两个基本过程,而两者相对作用的大小因研究尺度、群落属性和类型等有所不同.目前对温带亚高山森林土壤微生物群落构建的驱动因子和机制尚缺乏了解.本文利用PCR-DGGE技术研究庞泉沟自然保护区内5种典型森林包括华北落叶松林、青杄林、白杄林、油松林以及桦树林的6个森林土壤细菌群落(Lp MC1、Lp MC2、Pw MC、Pm MC、Pt MC、BMC)的结构特征及其影响因素,分析细菌群落结构与环境因子的相关性,以及土壤因子、植被和空间因素对细菌群落结构的影响.结果表明:研究区各样地土壤细菌群落的结构和生物多样性具有显著差异,低海拔落叶松和油松土壤细菌群落多样性较高(20条带),白杄林土壤细菌群落(13条带)多样性最低,高海拔落叶松土壤细菌群落多样性最高;土壤环境因子,如pH、土壤含水量、总碳、总氮、土壤有机质、速效磷以及土壤酶活性与土壤细菌群落多样性和结构显著相关;样地土壤细菌群落的beta多样性与群落的空间距离呈显著相关,表明扩散限制对群落结构具有一定的影响;方差分解分析结果显示,6个样地细菌群落结构的驱动因素大小依次为土壤因子(0.27)、空间因素(0.19)和植被(0.15);将区域土壤微生物作为"源群落",微宇宙试验结果显示,土壤因子是细菌群落结构形成的主要驱动力(0.35),同时源群落丰富的物种多样性对微宇宙土壤细菌群落结构具有显著影响.总之,在局域尺度下,环境选择对温带森林土壤细菌群落结构动态和多样性发挥主导作用,地理距离对群落结构具有显著影响,即确定性过程和随机过程共同决定局域森林土壤细菌群落结构,前者占主导地位.对于土壤细菌群落而言,扩散群落的组成和结构受到源群落的多样性特征和环境因子的双重影响.     

庞泉沟自然保护区寒温性针叶林演替优势种格局动态分析

以华北落叶松和青杆为主的寒温性针叶林是庞泉沟自然保护区的重要林型,也是主要保护对象之一。通过空间代时间构建庞泉沟自然保护区寒温性针叶林演替的时间序列,序列1是华北落叶松单优群落稳定发展的过程,序列2是从华北落叶松单优群落演替至华北落叶松-青杆共优群落再到青杆单优群落的过程,采用点格局分析法和与Monte-Carlo拟合检验对演替过程中华北落叶松和青杆的分布格局及其相互关系进行了研究。结果表明:(1)序列1在华北落叶松单优群落稳定发展过程中,华北落叶松的分布格局由集群分布趋向于随机分布,甚至在0—2.5 m上表现为均匀分布,驱动力是种内竞争引起的自疏现象。序列2从华北落叶松单优群落演替至青杆单优群落过程中,华北落叶松的分布格局同样是由集群分布趋向于随机分布,驱动力主要来自于由于青杄侵入扩散而形成的种间竞争;青杄集群的尺度逐步增大,驱动力主要是种群拓殖和种内竞争。(2)二者种间关系,在华北落叶松单优群落阶段无明显相关,共优阶段由于竞争在0—6.5 m尺度上呈显著正相关,在青杄单优群落,青杄竞争获胜,在0—2.5 m尺度上无明显相关,二者种间关系的变化主要来自于群落剩余资源驱动下的种内种间竞争。     

芦芽山林线华北落叶松径向变化季节特征

利用点状树木径向变化记录仪对芦芽山林线树种华北落叶松树木茎干的径向变化进行了一年的连续观测,分析了华北落叶松茎干径向日变化规律及茎干累积变化的季节动态.结果表明:华北落叶松茎干日变化在温暖季和寒冷季存在着相反的变化模式.在温暖季,茎干径向日变化归因于空气温度导致树木蒸腾作用强度的日变化而使茎干组织水分发生变化;在寒冷季,茎干径向日变化主要是因为空气温度通过热力学原理导致的“茎干冻融作用”.华北落叶松年内茎干径向变化存在4个不同阶段:1)春季茎干水分恢复期,2)夏季茎干快速增长期,3)秋季茎干脱水收缩期,4)冬季茎干相对稳定期.在不同阶段,影响华北落叶松茎干径向变化的环境因子并不一致.土壤温度为生长季中控制华北落叶松茎干径向生长的主导因子.     

塞罕坝地区人工针叶林径向生长对水热条件的响应

树木生长对水热条件响应的研究在揭示气候变化的生态影响中发挥着重要作用。为探讨水热因子对亚洲最大的人工针叶林生长的影响及不同树种生长-水热因子关系特征,选取塞罕坝地区龄级较高的人工针叶林群落的优势树种华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和樟子松(Pinus sylvestrisvar.mongolica),采集树木年轮样芯,并通过年轮宽度数据建立标准年表。通过分析两树种的标准年表数据与气温、地温、降水量、饱和水汽压差等水热因子的相关关系,揭示不同树种对水热因子响应的异同。研究结果显示:华北落叶松的生长受到6、7、9月的干旱胁迫和8月过多降水的限制,同时受到冬季较高的平均地温和降水的促进;樟子松的生长则受到夏季的高温干旱胁迫和8月过多降水的抑制,但8月较高的平均地温以及春季较高的平均最低地温对樟子松的生长存在明显促进作用。塞罕坝地区华北落叶松受干旱胁迫强于樟子松,而樟子松受较低地温的胁迫强于华北落叶松。考虑到区域增温的趋势,推断樟子松应是更适合在塞罕坝等半干旱地区继续进行大面积人工造林和经营管理的树种。     

杉木和木荷种子萌发及幼苗生长对光梯度的响应

光是影响种子萌发和幼苗生长的关键因素.为理解不同树种种子萌发及幼苗生长对光梯度变化的响应机制,本文研究了不同光照强度(分别为自然光强的100%、60%、40%、15%和5%)对杉木和木荷种子萌发及幼苗生长的影响,探讨了两树种种子萌发和幼苗生长对光照响应的差异性.结果表明: 光照强度对两树种的种子萌发和幼苗生长均具有显著影响. 随着光照强度的减弱, 杉木种子萌发率增大,萌发指数增大,木荷种子萌发率和萌发指数则先增大后减小,在40%光照强度下达到最大值.两树种幼苗存活率在全光照(100%光照)下均为0,在5%～60%光照处理下则随着光照强度的减弱而显著降低.两树种幼苗根长、地径和株高对光梯度变化的响应趋势一致,随着光照强度的减弱,根长显著减小,地径和株高则先增大后减小,在5%光照强度下达到最小.随着光照强度的减弱,杉木幼苗根、茎、叶及总生物量降低,木荷幼苗生物量积累在15%～60%光照强度下较高, 5%光照强度下最小,且相同光照强度下,木荷幼苗各部分生物量均大于杉木.两树种幼苗应对低光环境时,表现出较大的茎和叶的生物量分配比,而根生物量比和根冠比降低.表明杉木苗期生长不耐阴,需要相对较强的光照,而木荷苗期具有较强的耐阴性,对弱光环境的适应性更强,能够在郁闭的林冠下定植和正常生长.     

山西文峪河上游河岸林群落稳定性评价

稳定性是植物群落结构与功能的综合特征。该文运用模糊综合评判理论评价了山西文峪河上游13种河岸林群落的稳定性。基于群落整体稳定性和结构稳定性的考虑, 选取乔木层优势树种更新潜力、物种多样性、Godron指数、立地质量和保护程度等5项特征指标, 通过计算各群落5项指标隶属度的平均值来评价群落稳定性。研究结果表明, 多数群落的稳定性隶属度介于0.40-0.60, 属于低山森林演替系列的青杨辽东栎(Populus cathayana + Quercus wutaishanica)混交林和油松白桦(Pinus tabulaeformis + Betula platyphylla)混交林的稳定性居中; 中高山森林演替系列中, 群落稳定性随着演替的进展而增加, 青杨(Populus cathayana)林结构简单, 稳定性最低, 青杄(Picea wilsonii)林接近演替顶极, 稳定性最高; 但并非只有近演替顶极的群落是稳定的, 客观存在的各种林冠干扰和河岸生境的高度异质性也使得白杄杨桦(Picea meyeri + Populus cathayana + Betula platyphylla)混交林、落叶松白杄(Larix principis-rupprechtii + Picea meyeri)混交林和落叶松青杄(Larix principis- rupprechtii + Picea wilsonii)混交林有较高的稳定性。     

文峪河上游河岸林群落类型及其生态适应性

以文峪河上游河岸林为研究对象,采用TWINSPAN法对研究地区河岸林进行群落分类,对各群落类型特征进行分析.在提出河岸林群落生态功能适应性指标的基础上,对研究地区河岸林群落进行生态功能适应性分组.通过研究,文峪河上游河岸林可划分为阔叶混交林、华北落叶松阔叶混交林、云杉落叶松混交林、云杉阔叶混交林、阔针混交林、油松阔叶混交林、青杨林、沙棘灌丛和柳树灌丛等9个群落类型,但群落类型之间的分异性总体表现不高,且表现出突出的多样性特征;群落乔木层和灌木层的物种组成复杂,草本层多为一些耐干扰种和耐水湿种,总体上越远离河岸,高地群落中的物种比例越高,表现出高地森林与河流之间生态过渡带的典型特点和河岸带生态环境的高度异质性;根据本文构建的群落的生态功能适应性指标,研究地区9个河岸林群落类型可以划分为强入侵性功能组、中等入侵性功能组、弱入侵性功能组和高逃避性功能组等4个生态适应性功能组,不同生态适应性功能组的群落中,乔木层和灌木层的主要物种具有明显不同的生态对策,而草本层物种的差异不明显.     

山西五台山高山林线的植被景观

 过草本植物群落的分类和排序,结合对乔木和灌木分布的分析,确定了五台山高山林线的几条植被界线以及五台山森林上限附近植被的性质。结果表明：1）阳坡林线的海拔范围为2 605～2 790 m,阴坡林线的海拔范围为2 810～3 015 m;2）草本植物群落随海拔高度的变化比较明显,阴坡和阳坡从郁闭林到山顶均依次分布林下草本层、林缘草甸、亚高山灌丛草甸、高山草甸,草本植物的分布很好地体现了林线内部景观的差异性;3）海拔高度是高山林线附近草本植物群落空间分异的决定性因素。     

芦芽山华北落叶松林不同龄级立木的点格局分析

华北落叶松林是芦芽山自然保护区的重要林型。对其建群种华北落叶松不同龄级个体的分布格局及其相互关系进行了研究。植物种群在群落中的分布格局与空间尺度有着密切关系,这里采用能够分析各种尺度下格局的分析方法——点格局分析法,其是以种群个体空间分布的坐标点图为基础。结果表明,芦芽山华北落叶松不同龄级密度差异较大,高龄级密度较大;目前华北落叶松是稳定型种群,但从长远看．,仍需人工协助更新;华北落叶松5个龄级集群分布特征比较明显,且随着龄级的增加,集群特征有更明显的趋势;各个龄级个体之间在各种尺度下都有比较显著的正关联,3～5龄级个体关联更为显著;点格局分析法能够分析各种尺度下的种群格局和种间关系,所描述的结果更符合实际,尤其是对群落结构的描述。     

林分因子对神木垒不同森林群落林下植物多样性的影响

为探究神木垒不同森林群落林下植物多样性的差异，本研究采用典型样地法，以夹金山神木垒的5种主要森林群落：云杉林、丽江云杉林、红杉林、针阔混交林、阔叶林为研究对象，对不同森林群落林下植物物种组成和物种多样性进行比较，并对林分因子和林下植物多样性进行冗余分析，确定影响林下植物多样性的主要林分因子，为当地森林经营管理提供理论依据。结果表明：（1）在研究区内共记录林下植物147种，隶属于61科，108属；云杉林群落林下植物的科属种组成最丰富。（2）各类型群落的H值、H"值、D值、JSW值均为：草本层＞灌木层；灌木层多样性最高的群落为云杉林群落，草本层多样性最高的群落为丽江云杉林群落，针阔混交林群落、阔叶林群落林下植物多样性较差。（3）平均枝下高与林分密度是影响灌木层物种多样性的主要林分因子（P<0.01），平均枝下高与灌木层的D值、H值、H"值呈负相关关系，林分密度与灌木层4个多样性指数均呈正相关关系；平均枝下高是影响草本层物种多样性的主要林分因子（P<0.01），平均枝下高与草本层H值、H"值、JSW值呈正相关关系。本研究认为，云杉林群落与丽江云杉林群落的林下植物多样性水平较高，平均枝下高与林分密度是影响神木垒不同森林群落林下植物多样性的主要林分因子。     

甘肃兴隆山主要森林类型凋落物累积量及持水特性

2010年,采用野外实地观测与室内浸水法,对甘肃兴隆山6种主要森林类型(青杆林、青杆-白桦林、山杨-白桦林、灌丛林、落叶松林、油松林)林下凋落物的累积量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究.结果表明:不同森林类型凋落物层累积量在13.40～46.32 t·hm-2,为油松林＞青杆-白桦林＞落叶松林＞青杆林＞灌丛林＞山杨-白桦林,且针叶林累积量高于阔叶林;半分解层累积量所占比例均高于未分解层.凋落物最大持水率为185.5％～303.6％,落叶松林最大,油松林最小,持水率与浸水时间呈对数关系;针叶林未分解层持水率均小于半分解层,而阔叶林则相反.凋落物最大持水量在3.94～8.59 mm,为油松林＞落叶松林＞青杆-白桦林＞青杆林＞灌丛林＞山杨-白桦林;持水量与浸水时间存在对数关系;半分解层持水量均大于未分解层.凋落物吸水速率与浸水时间存在幂函数关系,在浸水前1h内,吸水速率均直线下降,而浸水1.0h后吸水速率较小,且不同时段间变化较小;半分解层吸水速率高于未分解层.凋落物有效拦蓄量(深)为青杆-白桦林(5.97 mm)＞油松林(5.59 mm)＞落叶松林(5.46 mm)＞青杆林(4.30 mm)＞灌丛林(3.03 mm)＞山杨-白桦林(2.13 mm).     

DCCA排序轴分类及其在关帝山八水沟植物群落生态梯度分析中的应用

首次在ＤＣＣＡ排序的基础上使用排序轴分类法（ＯＡＣ）,将其发展为一个新的典范分类方法,并应用这种方法对山西关帝山八水沟的植物群落进行了数量分类,共划分出５类,效果较好。方差分析与多重比较表明,环境与群落结构因子在不同群落之间存在较为显著的差异,表明ＤＣＣＡ排序轴分类法能较好地反映群落与环境的变异。因为ＤＣＣＡ排序轴分类同时结合了植被因子与环境因子,所以它能较好地表达植物群落的环境梯度和结构梯度,反     

关帝山华北落叶松天然更新种群结构与空间格局研究

华北落叶松（Larix principis—rupprechtii）是分布于华北山地半湿润地区针叶林的主要建群种之一。从种群的大小级结构、空间分布格局及动态等方面,研究了关帝山采伐迹地上华北落叶松天然更新种群的数量特征与空间格局。结果表明：（1）华北落叶松幼苗幼树缺乏,2．5cm〈DBH≤17．5cm的个体数量丰富,DBH〉17．5cm个体数量稀少,种群表现为衰退型,但华北落叶松较长的生命周期、数量丰富的中小径级个体和客观存在的林冠干扰,使得其依然可发展成为稳定的种群;（2）采伐迹地上华北落叶松幼苗幼树多为集群分布;2．5cm〈DBH≤7．5cm的林木在2m×2m的尺度下呈显著的集群分布,而随取样尺度增大,聚集性减弱,趋于随机分布;7．5cm〈DBH≤17．5cm的林木在各个取样尺度基本上呈随机分布,这与其自身的生物学特性和环境光照条件密切相关。