青海海北地区高山蒿草草甸植物群落生物量动态及能量分配

 对青海海北地区高山草甸主要植物群落小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸、矮嵩草(K．humilis)草甸、藏嵩草(K．tibetica)沼泽化草甸地上生物量动态和能量分配的研究结果表明,不同植物群落年地上净生产量及其年际动态和主要植物类群生物量季节动态具明显的差异,其生物量季节动态可由如下模型表示： Wi＝Ki/(1+exp(Ai-Bit)) 植物群落地上、地下生物量的垂直分布呈典型的金字塔和倒金字塔模式。小嵩草草甸、矮嵩草草甸和藏嵩草沼泽化草甸的地上净生产量依次为368.4g·m-2·a-1、418.5g·m-2·a-1和518.4g·m-2·a-1,所固定的太阳能值依次为6655.16kJ·m-2·a-1、7610.09kJ·m-2·a-1、9488.77kJ·m-2·a-1。光能利用率分别为0.1097％、0.1256％、0.1568％。     

闽北毛竹林生态系统能量分配规律的研究

通过在建瓯市设置的４０块标准地的调查资料的基础上,进行毛竹林生态系统能量分配规律的研究。结果表明,毛竹林生态系统能量分配规律是秆、枝叶和地下部分的平均能量依次为４．２３２２＊１０＾８、０．９２３０＊１０＾８和１．７６４３＊１０＾８ｋＪ．ｈｍ＾－２,所占比例分别为６１．３２％、１３．１１％和２５．５７％。,从而为毛竹林的经营与开发提供科学依据。     

毛竹地上器官的生物量分配及其随个体大小变化的规律

探明毛竹生物量分配格局及其随个体大小的变化规律,有助于揭示毛竹生物量的种内变异规律,从而能够进一步提高毛竹生物量及其碳储量的估算精确度;同时也有助于指导毛竹林定向培育,以提高毛竹附加值和促进竹农增收。利用收获法在皖南毛竹分布区砍伐227株标准竹,研究毛竹地上器官的生物量分配格局、地上器官生物量之间的关系以及生物量分配随胸径和竹高的变化规律。结果表明:单株水平上皖南毛竹叶、枝和秆的生物量分别为0.84、1.42和6.84 kg,约占其地上总生物量的9.21%、15.60%和75.19%;皖南毛竹地上各器官生物量之间具有明显的线性关系(R20.75,P0.001);毛竹地上生物量分配格局与其胸径和竹高具有密切的相关关系,且这种关系可用幂指数关系拟合;拟合曲线表明,相对于大胸径的毛竹,小胸径的毛竹倾向于把代谢产物更多地分配到上部器官(如光合器官叶)。本结论支持异速分配理论关于生物量的分配受到植物体大小制约的结论,但是否支持最优分配理论,还需进一步开展实验验证。     

毛竹林扩展过程中主要群落结构指标的变化特征

以竹-阔、竹-杉、竹-荒界面为研究对象,采用样带调查的方法对毛竹(Phyllostachys edulis)扩展过程中主要群落结构指标进行了研究,结果表明:随着毛竹向阔叶林扩展,毛竹胸径、生物量、叶面积指数、凋落叶现存量、C、N、P含量及C∶P、N∶P降低;毛竹向杉木林扩展,扩展前沿的毛竹胸径和生物量较低,扩展中段毛竹的胸径和生物量较高,叶面积指数、凋落叶现存量和C、N含量随着毛竹比例的增加而降低,凋落物P含量和凋落物C∶P和N∶P随着毛竹比例的增加而增加;毛竹向撂荒地扩展,胸径、生物量、叶面积指数和凋落物量随着毛竹立竹度的增加而增加,凋落物C、N、P含量降低,C∶P、N∶P增加。综上所述,毛竹在向阔叶林、杉木林和荒地扩展时,胸径和生物量、叶面积指数和凋落物数量和质量都发生了适应性改变。其中,毛竹向阔叶林扩展时,通过增大个体胸径和叶面积指数来适应竞争环境,扩展前沿较多的凋落物量和较高的C、N、P含量,增加了养分归还潜力,会进一步促进毛竹的生长;毛竹向杉木林扩展时,通过增加叶面积指数来适应竞争环境,随着毛竹林的扩展毛竹胸径增加、凋落物C∶P、N∶P增加,毛竹生长受到P的制约减弱;毛竹向撂荒地扩展,通过减小个体大小、降低叶面积指数来适应撂荒地相对极端的环境条件,随着毛竹的扩展个体胸径增加,凋落物量增多,P含量和N∶P增加。     

毛竹和高节竹相互侵入后林分地下鞭根系统竞争效应

在毛竹和高节竹分布的界面区,由于相互侵入,常形成混交竹林,为比较毛竹、高节竹地下鞭根系统的可塑性和竞争能力,调查分析了毛竹、高节竹纯林及其混交林地下鞭根系统的形态结构特征和生物量分配规律。结果表明:高节竹鞭径、鞭节长、比根长、根长密度、根表面积密度、根体积密度和鞭生物量、根生物量、鞭根总生物量均显著低于毛竹,而比鞭长、鞭长密度和鞭节密度则相反,根径、分形维数差异不显著。高节竹与毛竹混交,会引起二竹种地下鞭根系统形态特征和生物量分配的明显变化,毛竹鞭径、鞭节长和高节竹鞭节长显著提高,毛竹鞭长密度、鞭节密度、比鞭长和高节竹鞭长密度、鞭节密度显著降低;毛竹、高节竹根长密度、表面积密度、体积密度、鞭生物量、根生物量、鞭根总生物量和根生物量比例显著下降,比根长和鞭生物量比例显著升高。毛竹、高节竹鞭根系统相对产量显著小于1,竞争平衡指数(高节竹/毛竹)显著小于0,且鞭根竞争平衡指数显著高于竹鞭。研究表明,毛竹比高节竹具有更高的地下鞭根系统可塑性,两竹种间存在激烈的种间竞争,毛竹竞争能力明显强于高节竹,鞭根在地下系统竞争中占主导作用。     

松嫩平原全叶马兰种群不同龄级分株的生长策略

全叶马兰为根蘖性多年生草本菊科植物,种群由3个龄级无性系分株组成,在松嫩平原6月份,是全叶马兰营养生长的旺盛期,研究结果表明,分株的生长与生产力以1龄级最低,2、3龄级依次增高,3个龄级分株的生物量分配均为茎>叶>主根,叶的生物量分配为1龄级>2龄级>3龄级,茎和主根的均为1龄级<2龄级<3龄级,3个龄级分株总重与分株高度、分株叶重与茎重、分株主根重与枝条重之间均为幂函数异速生长规律,主根的生物量分配则随着分株高度的增加呈线性减少,全叶马兰无性系分株的生长与分配策略是在分株幼小时将较多的物质分配给叶,以保证物质生产器官叶的建造上,随着分株生长逐渐将生产的物质分配到茎和主根的生长与贮藏;分株不向主根投入较多的能量,但在分株幼小时向主根中分配的物质相对较多,随着分株的生长则按比例较小,并保持相对稳定的分配比率     

毛竹林下苦参和决明幼苗生长和生物量分配的立竹密度效应

为明确毛竹(Phyllostachys edulis)-苦参(Sophotora flavescens)、毛竹-决明(Catsia tora)复合经营适宜的立竹密度,以立地条件和经营水平一致的3种立竹密度D1(1600±200株·hm~(-2))、D2(2400±200株·hm~(-2))、D3(3200±200株·hm~(-2))毛竹林下种植的固氮植物苦参和决明实生幼苗为试验对象,调查了不同立竹密度下苦参和决明幼苗的生长指标和生物量积累以及分配规律。结果表明:毛竹林下苦参和决明幼苗的株高、地径及叶生物量、茎生物量、豆荚生物量、根生物量、地上生物量、全株生物量均随立竹密度的增大而降低,且D1立竹密度显著高于D2、D3立竹密度;苦参幼苗叶重比、豆重比随立竹密度的增大呈"∧"型变化,根重比、根冠比呈"∨"型变化,茎重比呈持续下降趋势且D1立竹密度显著高于D2、D3立竹密度(P0.05),除茎重比外,其他生物量比在不同立竹密度毛竹林间均无显著差异(P0.05)。而随立竹密度的增大,决明幼苗茎重比、根重比、根冠比的变化趋势与苦参相同,而叶重比和豆重比呈持续增大趋势,且D1、D2与D3立竹密度间差异显著(P0.05);主成分和R型因子综合评定法分析表明3种立竹密度毛竹林下苦参和决明幼苗生长和生物量分配的综合得分大小顺序为D1D2D3立竹密度。研究表明,立竹密度对毛竹林下苦参和决明幼苗的生长和生物量分配有重要影响,从试验毛竹林立竹密度来分析,毛竹-苦参、毛竹-决明复合经营适宜的立竹密度为D1(1600±200株·hm~(-2))。     

不同抚育措施对闽西毛竹林碳密度、碳贮量与碳格局的影响

以闽西永安市Ⅰ（挖笋+劈草+施肥+灌水)、Ⅱ(挖笋+劈草+施肥)、Ⅲ（挖笋+劈草)3种不同抚育措施的毛竹林为对象,对其碳密度、碳贮量及碳格局进行了研究。结果表明：毛竹各器官碳密度变动范围为0.3947～0.5619 g·g^-1,碳密度高低排序为竹鞭＞竹秆＞竹枝＞竹蔸＞竹叶＞竹根＞鞭根;不同竹龄间竹秆、竹枝、竹叶、竹根碳密度存在极显著差异（P<0.01）,而竹蔸碳密度差异不显著（P＞0.1）;随着竹龄增加,毛竹平均碳密度有下降趋势,1～6年毛竹平均碳密度为0.4579～0.4957 g·g^-1。Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类毛竹林毛竹层碳贮量分别为76.74、64.30和55.91 t·hm^-2;凋落物层碳贮量分别为2.59、3.01和4.88 t·hm^-2;土壤层碳贮量分别为150.64、197.36和232.56 t·hm^-2;总碳贮量分别为227.37、261.66和288.47 t·hm^-2,其中土壤层碳贮量所占比例最高,分别为66.25%、75.43%和80.62%,毛竹层碳贮量比例分别为32.61%、23.43%和17.69%,凋落物层碳贮量比例分别为1.14%、1.15%和1.69%。毛竹生物器官中,竹秆固碳能力最强,占年总固碳量比例为56.47%～59.66%,鞭根的固碳能力最弱,占年总固碳量的比例仅为2.52%～2.83%;毛竹林年固碳量排序为Ⅰ类型＞Ⅱ类型＞Ⅲ类型。     

利用异速生长关系和地统计方法估算武夷山南麓毛竹林生物量

澄清毛竹(Phyllostachys edulis)生物量与胸径之间的异速生长关系及毛竹林生物量密度与叶面积指数之间的关系有助于准确估算毛竹林生物量。本文结合异速生长关系和地统计方法对中尺度毛竹林生物量进行估算。利用收获法在武夷山南麓毛竹林分布区砍伐103棵标准竹,并用冠层分析仪获取毛竹林叶面积指数,建立毛竹生物量与胸径、林分生物量密度与叶面积指数的异速生长关系;再利用地统计方法对黄坑镇毛竹林生物量的空间分布进行模拟。结果表明:武夷山南麓毛竹单株生物量与胸径之间存在明显的幂函数关系(R~2=0.585,P=0.002);毛竹林生物量密度与叶面积指数间也存在着显著的幂函数关系(R~2=0.525,P=0.002);利用建立的异速生长方程和地统计方法对黄坑镇毛竹林地上生物量的模拟结果表明,黄坑镇毛竹林平均地上生物量密度为53.49 t·hm~(-2),全镇毛竹林地上生物量约为0.62 Tg。     

毛竹(Phyllostachy pubescens)、杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林生态系统碳贮量及其分配特征

研究比较了湖南会同林区毛竹、杉木人工林生态系统碳含量和碳贮量分配特征,结果表明,15年生杉木各器官碳含量在47.15%～50.43%之间,不同器官碳含量高低依次为树干、树叶、树皮、树枝、树根;毛竹不同器官碳含量波动在44.51%～49.91%,各器官碳含量高低依次为竹鞭、竹枝、竹叶、竹干、竹蔸、竹根,但是毛竹不同器官碳含量与年龄之间没有明显变化规律。林地土壤3个层次(60cm深)碳素含量为0.746%～2.390%,各层次碳素含量分布不均,表层(0～20cm)土壤碳素含量和碳贮量最高。毛竹、杉木人工林生态系统碳贮量分别为166.34tC·hm-2和150.19tC·hm-2,并且其碳贮量空间分布格局基本一致,土壤层是主要部分,其次为乔木层,林下植被层和凋落物层所占比例最小。其中,毛竹林土壤层有机碳贮量占83.92%,乔木层占15.38%,林下植被和凋落物层分别占0.38%和0.32%;杉木人工林土壤层碳贮量占62.03%,乔木层占34.99%,林下植被和凋落物层分别占0.70%和2.28%。另外,碳贮量在两个树种各器官中的分配,基本与各自的生物量成正比例关系。从植被年固定碳量来看,毛竹林为9.94tC·hm-2·a-1,相当于年固定CO2量为36.44tCO2·hm-2·a-1,是杉木林的1.39倍。     

森林可燃物及其管理的研究进展与展望

森林可燃物是森林生态系统的基本组成部分, 是影响林火发生及火烧强度的重要因素之一, 因此, 受到国内外学者的广泛关注。该文从以下4个方面综述了国内外可燃物研究的最新进展: 森林可燃物特性, 森林可燃物类型与火行为, 森林可燃物类型、载量的调查与制图, 森林可燃物管理。同时提出了我国森林可燃物今后的研究方向: 开展多尺度可燃物研究; 可燃物类型与火行为的研究; 把以试验观测为基础的静态研究与以空间技术和生态模型为基础的动态预测相结合, 研究可燃物处理效果; 全球气候变化背景下可燃物处理与碳收支。     

森林退化/衰退的研究与实践

森林退化可以理解为森林面积减少、结构丧失、质量降低、功能下降;森林衰退则是森林退化的一种形式,指森林（树木）在生长发育过程中出现的生理机能下降、生长发育滞缓、生产力降低甚至死亡,以及地力衰退等状态.国内外研究表明,森林采伐/毁林是造成森林面积减少的最主要原因,有关森林采伐/毁林引起的森林退化研究主要集中在森林退化的后果、国家/国际政策的影响、加强全球性合作以及寻求解决途径等方面.森林衰退原因可归纳为：工、农业污染,自然胁迫/致衰因子,林分动态发生变化,森林衰退病或生态病,人工纯林以及纯林连栽导致的地力、生产力衰退等.中国的森林退化/衰退现状与世界各地森林退化基本一致,但由于历史原因,中国森林退化又有其自身特点：近一个世纪的强烈人为干扰,使大部分原始天然林退化为次生林;中国拥有世界上最多的人工林,且多数人工林均具有质量差、功能低等衰退特征.本文在综述森林退化/衰退研究与实践基础上,提出中国现代森林退化/衰退的的主要原因,给出中国森林退化/衰退的基本对策.     

Forest Structure and Biomass of a Tropical Seasonal Rain Forest in Xishuangbanna,Southwest China1

Xishuangbanna is a region located at the northern edge of tropical Asia. Biomass estimates of its tropical rain forest have not been published in English literature. We estimated forest biomass and its allocation patterns in five 0.185–1.0 ha plots in tropical seasonal rain forests of Xishuangbanna. Forest biomass ranged from 362.1 to 692.6 Mg/ha. Biomass of trees with diameter at 1.3 m breast height (DBH) ≥ 5 cm accounted for 98.2 percent of the rain forest biomass, followed by shrubs (0.9%), woody lianas (0.8%), and herbs (0.2%). Biomass allocation to different tree components was 68.4–70.0 percent to stems, 19.8–21.8 percent to roots, 7.4–10.6 percent to branches, and 0.7–1.3 percent to leaves. Biomass allocation to the tree sublayers was 55.3–62.2 percent to the A layer (upper layer), 30.6–37.1 percent to the B layer (middle), and 2.7–7.6 percent to the C layer (lower). Biomass of Pometia tomentosa, a dominant species, accounted for 19.7–21.1 percent of the total tree biomass. The average density of large trees (DBH ≥100 cm) was 9.4 stems/ha on two small plots and 3.5 stems/ha on two large plots, illustrating the potential to overestimate biomass on a landscape scale if only small plots are sampled. Biomass estimations are similar to typical tropical rain forests in Southeast Asia and the Neotropics.     

不同所有制森林的管理方式及其生态影响研究进展

我国正处在集体林和国有林林权制度改革的关键时期,亟需理论支持和实践经验,但公、私有制森林管理方式及其生态影响研究缺乏. 欧洲和北美多种所有制森林管理具有较长历史,对所有制管理的内容、方式及其对森林木材产量、生物多样性、景观特性等的影响都有较深入的研究,总结这些研究成果,作为我国林权改革的借鉴尤为必要而迫切.本文综述了以欧洲和北美为代表的国家和地区公有制、私有制（产业化私有制和非产业化私有制）森林管理的目的、方式和生态影响,林权流转和分散,以及在各种所有制间采取的联合保护政策,最后提出了研究展望.     

防护林学研究现状与展望

防护林学是研究防护林构建及经营的理论与技术的科学, 其核心内容包括防护林构建理论与技术、防护林经营理论与技术和防护林效益评价。防护林学发展的终极目的是构建与经营防护林, 使其防护功能或生态服务功能高效、稳定并可持续。防护林学是偏重实用的应用基础学科, 其发展始终依托防护林工程建设需求, 特别是以国家运作方式开展的大型防护林工程建设, 对推动防护林学发展做出了巨大贡献。国外著名的防护林工程有美国大平原各州林业工程(罗斯福工程)、前苏联斯大林改造大自然计划、日本的治山治水防护林工程和北非五国“绿色坝”跨国防护林工程等。围绕这些工程, 在防护林规划设计、树种选择、空间配置、造林方法, 结构、抚育、间伐、衰退机制与更新, 以及效益评价等各个方面开展了相关研究, 其中, 以效益评价及效益与结构的关系研究最为广泛与深入。中国幅员辽阔、自然条件复杂、森林资源相对匮乏且分布不均、自然环境恶劣, 对防护林的需求极大, 自“三北”防护林体系建设工程启动以来, 中国防护林建设规模已居世界首位, 防护林学在中国得到了长足发展, 尤其在防护林经营理论与技术研究方面取得突破性进展。防护林学以效益评价为桥梁将防护林构建和经营组合在一起, 效益与结构的关系为防护林构建及现有防护林经营提供了科学依据。未来防护林学研究将以更广泛的生态公益林或防护性森林为对象, 在研究方法上将由以林分尺度为主向更微观和更宏观两个方向拓展; 在防护林构建方面, 仍以林学理论与技术为主体, 并重点与生态系统稳定性原理、景观生态学原理相结合, 开展防护林(体系)区域分异规划设计、营建理论与技术研究; 在防护林经营方面, 将以防护林衰退与恢复机制、带状防护林更新和非带状防护林近自然经营理论与技术为重点开展研究; 在效益评价方面, 将采用遥感等技术, 以防护林(体系)、大规模防护林建设的生态环境效应评价等为主要内容开展研究。     

次生林概念与生态干扰度

近一个世纪强烈的人为干扰使世界范围内的原始林面积锐减,次生林已成为中国乃至世界森林资源的主体.虽然在文献与现实中"次生林（Secondary forest）"被广泛使用,但次生林的概念在各个国家,甚至同一国家或地区以及各种不同文献中存在相互矛盾的情况,这给次生林研究与经营实践带来诸多不便;而不准确的次生林定义也为与各个层次的决策制定者及公众之间的交流带来了障碍.本文在查阅大量国内外关于次生林概念文献的基础上,结合近年来关于次生林生态与经营研究实践,综合分析了次生林概念的不确定性,同意以往次生林定义中的基本内涵,并认为：次生林是由于人为破坏性干扰或异常自然干扰使原始林固有的林分结构、物种组成或基本功能发生了显著变化,经过天然更新或人工诱导天然更新恢复形成的林分.但该定义中仍存在着很多不确定性, 如:怎样的干扰为"人为破坏性干扰"和"异常自然干扰";"林分结构、物种组成或基本功能"发生了怎样的变化为"显著变化";"人工诱导天然更新"中"人工"参与的成分比例如何等.次生林概念是在20世纪初由植物演替学家提出,当时未考虑干扰的持续性;而实际上,无论是次生林还是原始林,均是森林生态系统演替过程中的某一状态,在现代森林生态系统研究中,应重新规范"次生林"的概念.考虑到"次生林"定义的不确定性或困难性,建议使用"森林自然度"或"森林生态系统成熟度"或"森林干扰度"来表达现实森林所处的状态,但该方面的研究与实践尚需加强.     

Forest Rehabilitation and Its Implication for Forest Transition Theory

Forest transition theory bases its predictions of forest recovery in temperate regions primarily on macro-economic factors. In tropical countries, it is important to understand additional complex processes underlying forest recovery. Forest rehabilitation—meaning efforts to restore tree cover—is an important contributor to forest recovery in many tropical regions. Forest rehabilitation itself is subject to multiple factors that influence its scale, effectiveness and outcomes. This paper reviews forest rehabilitation in six countries—Brazil, China, Indonesia, Peru, Philippines and Vietnam. The cases reviewed suggest that globally, forest rehabilitation efforts can be understood in four time periods, or eras, each with distinct approaches to forest rehabilitation and outcomes. Various factors that influence forest rehabilitation outcomes evolved during these eras. Current outcomes of forest rehabilitation can only be adequately predicted if the historical processes influencing forest rehabilitation are understood. The paper suggests that forest transition in the tropics needs to be analyzed not only in terms of macro-economic factors, but also in terms of the factors that influence forest rehabilitation outcomes as well as other processes that affect forest cover increase.     

排放与森林碳汇作用下云南省碳净排放量估计

以云南省为例,用马尔科夫链计算能源结构,在经济增长模型基础上基于动态最优化理论估计能源消费碳排放,并基于CO₂FIX模型计算云南省森林碳汇,预测在能源消费碳排放和森林碳汇共同作用下的从2008到2050年碳净排放量。研究发现云南省能源消费碳排放量和碳净排放量曲线都呈"倒U"型,在2035年达到高峰,高峰值分别为和129.71 MtC和118.89 MtC;在森林碳汇中,原有森林的碳汇作用在现在和未来一段时间内处于主导地位,但新造林有着巨大的碳汇潜力,所以在保护原有森林的同时要植树造林,从生态学角度抵消碳排放;森林碳汇只能减少小部分碳排放,更主要的是改善云南省的能源结构,加快技术进步速度,开发水电等新能源,从根本上减少温室气体的排放。     

大兴安岭呼中林区虫害与火干扰交互作用的长期模拟

虫害和林火是森林生态系统的两种主要干扰类型,各种干扰在大时空尺度上存在一定的交互作用.本文采用空间直观景观模型LANDIS模拟虫害和林火在300年内的交互作用.结果表明:虫害干扰降低了细可燃物载量,提高了模拟前期(0～100 a)和中期(100～200 a)的粗可燃物载量,降低了模拟前期和中期的林火频率,不同干扰预案模拟后期(200～300 a)火烧频率的结果比较接近;虫害干扰降低了模拟前期和后期的火烧强度,增加了模拟中期的火烧强度,提高了模拟中期的森林火险等级,降低了模拟前期和后期的火险等级.人类灭火可增加虫害的发生面积,因此建议森林管理部门采取适当的防虫措施,不可只注重灭火,可以采取可燃物去除和计划火烧等方式管理林火,促进森林生态系统的可持续发展.