栲树不同生长发育阶段的枝系特征分析

对浙江天童国家森林公园内常绿阔叶优势树种栲树(Castanopsis fargesii)不同发育阶段植冠内的分枝式样特征进行了统计分析。结果表明：栲树在不同发育阶段的总体分枝率和逐步分枝率有显著变化,幼苗和幼树阶段的分枝率较低,而成株阶段的分枝率较高;幼树阶段的枝条长度、枝倾角和叶倾角明显大于幼苗和成株阶段,表现为明显的高生长对策;叶片配置在不同枝系上有较大差异,叶片主要集中于植冠内一级枝和二级枝上;叶片的大小从幼苗、幼树到成株阶段逐渐增大。研究结果表明栲树在生活史的不同生长发育阶段,分枝式样表现出一定的可塑性,反映了不同的适应对策。     

不同光环境下桂花幼苗的构型差异

通过对不同光照条件下桂花幼苗的冠形、分枝率、叶片在树冠中的空间分布等特征进行研究,结果表明桂花幼苗构型发生了明显的可塑性适应:其树冠对光照条件的变化有显著的可塑性响应。在林隙中的幼苗受光的间歇性影响,总体分枝率明显小于全光、林冠下的幼苗分枝率。全光的幼苗叶片集中于二级枝,叶片长度和叶片面积相对较小,对光照利用充分;而林隙中的幼苗叶片集中于一级枝,避免处于植冠内侧受到遮蔽,表现出较大的叶片长度和叶面积;林冠下的叶片较均匀分布在一、二级枝上,叶片总数量较少,枝条高生长较全光下明显。幼苗在总体分枝格局中表现出独自的特点,即强光环境下产生短枝和高分枝率,在适度庇荫条件下产生长枝及低分枝率,在强度庇荫条件下以较长枝和较高分枝率来同时满足高生长和横向生长的需求。     

辽东栎植冠的构型分析

对辽东栎 ( Quercus liaotungensis)个体发育中不同阶段的植冠构型进行统计分析 ,结果发现 :构型转变主要表现在分枝格局上 ,除枝、叶方位角和叶倾角外 ,分枝率、枝长和枝倾角都发生过显著改变。不同阶段构型分析的比较表明 :1 )幼苗阶段 ,高生长显著 ,枝条伸长较快 ,但分枝率低 ;2 )幼树阶段 ,分枝率显著小于成株阶段 ,但上层枝条的平均枝倾角大于其它两阶段 ,上层枝条的长度也大于成株阶段 ;3)成株阶段 ,冠幅迅速扩展 ,分枝率较前两时期显著增加 ,同时顶端优势减弱 ,引起休眠芽萌动和萌生苗的发生。而枝的转向是植物个体发育过程中构型调整的直接证明。这些都说明了辽东栎在生活史的不同阶段 ,因为所处的微生境和所面临的威胁都各不相同 ,在构型表达上也有不同对策。     

山西濒危植物翅果油树植冠的构型分析

应用分形理论及方法,从分枝格局和冠幅扩展2个方面对山西翼城和乡宁的35株翅果油树(Elaeagnus mollis Diels)个体的植冠构型进行统计分析。结果表明,幼树和成树的总体分枝率和逐步分枝率有显著变化;一级枝的平均枝长和枝径有显著差异,但枝和叶的方位角及叶倾角差异不明显。不同发育阶段个体的冠幅变化较大,幼树冠幅的分形维数(2.0026)小于成树(2.2694)。翅果油树在不同生长发育阶段对生境变化有不同的构型策略。     

高寒草地狼毒枝-叶性状的坡度差异性

枝条与叶片的生长关系是植物形成不同冠层结构充分利用空间资源的一种策略, 有利于植株通过构型调整增强自身的光合效率和竞争力, 以适应不同的生境条件。在石羊河上游高寒退化草地, 利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型(DEM), 并提取样地坡度数据, 采用标准化主轴估计(SMA)方法, 研究了不同坡度狼毒(Stellera chamaejasme)种群枝与叶的生长。结果表明: 随着坡度增大, 狼毒叶大小、枝长度和分枝数均呈逐渐减小趋势; 狼毒分枝数与枝长度、叶片数与枝长度均呈异速生长关系, 枝长度增加的速度大于叶片数增加的速度, 分枝数增加的速度大于枝长度增加的速度; 不同坡度间的比较显示, 较大坡度上狼毒分枝数与枝长度、叶片数与枝长度的异速斜率均较大, 在枝长度一定的条件下, 较大坡度的狼毒具有更大的叶片数与枝长度的比值和分枝数与枝长度的比值。坡度差异造成环境因子和植被群落环境的变化, 进而影响狼毒的资源利用策略, 表现为枝条与叶片构型以及二者之间关系的变化, 反映了毒杂草较强表型可塑性的适应机制。     

东灵山不同林型五角枫叶性状异速生长关系随发育阶段的变化

分析植物叶片性状种内水平的异速生长关系有助于加深理解生长发育过程中叶片的资源利用模式.分析了东灵山3个主要林型(白桦林、胡桃楸林、辽东栎林)中五角枫成树、幼树、幼苗的叶面积、叶体积、叶含水量与叶干重之间的异速生长关系.结果表明:成树叶面积增长速度小于叶干重的增长速度,幼树、幼苗叶面积与叶干重保持同速增长;成树、幼树叶干重与叶体积保持同速增长,幼苗叶体积的增长速度超过了干重的增长速度;成树叶含水量的增长速度小于叶干重的增长速度,幼树、幼苗两性状间保持等速增长.叶含水量与叶干重的异速生长指数在不同的林型间有显著差异,白桦林叶含水量的增长速度小于叶干重的增长速度,其余两个林型均为等速增长趋势.这些结果揭示了不同发育阶段五角枫资源利用方式的转变.随叶干重的增加,成树将更多的叶生物量投资于同化和支持结构;幼树则保持对光合面积和光合同化结构的稳步投资;而幼苗主要投资于叶面积的增大.叶含水量与叶干重的异速曲线在不同林型间的差异说明叶片代谢活性相较于其他叶性状可塑性更高.     

海南霸王岭陆均松空间分布格局及其与微生境异质性的关系

应用地统计学及限制性排序分析方法,对海南霸王岭陆均松(Dacrydium pectinatum)幼苗、幼树、成树及其微生境因子的空间分布特征进行分析。结果表明:1)陆均松不同生活史阶段空间分布格局存在明显差异,幼苗阶段表现为聚集性分布,具有显著的空间自相关结构,聚集强度随年龄增长呈逐渐减弱趋势;2)RDA分析表明,陆均松空间分布格局与微生境因子的关系在不同生活史阶段存在差异,生境过滤的影响会随着生活史阶段的不同而有所差别;3)微生境变量对陆均松幼苗、幼树、成树空间变异的总解释量分别为78.4%、41.2%、33.6%,微生境因素对陆均松分布的限制作用主要集中在幼苗阶段;4)在大尺度条件下,PCNM变量与微生境变量具有较大的共同解释量(22.2%),存在典型的"诱导空间变差"现象,微生境变量空间变化引起响应变量即陆均松幼苗、幼树、成树的分布产生类似的空间结构。研究结果证实了微生境因子与不同生活史阶段陆均松分布的关联性,为深入理解陆均松种群维持机制、空间分布格局、更新动态与生境的关系提供科学依据。     

天然和人工种植胡杨植冠的构型分析

研究准噶尔盆地南缘荒漠植物天然胡杨和人工种植胡杨的枝系构型特征,可为荒漠植物的生态适生性和进化机制及防风林的配置提供理论上的依据。本文研究了天然胡杨和人工种植胡杨的枝系构型特征值(分枝长度、分枝角度、枝径比和分枝率等),并对比研究了它们的构型差异,探究了荒漠植物形态-功能特性及其对生境的反应与适应机制。结果表明:植冠构型不同层次格局中,天然胡杨各级分枝长度和分枝角度从冠层顶部到基部均表现为逐渐变大的趋势,而人工种植胡杨各级分枝长度则表现为先增加再减小的趋势,且分枝角度表现为逐渐增大的趋势;各级分枝长度为人工种植胡杨天然胡杨(P0.05),从当年生到3级分枝长度为天然胡杨人工种植胡杨,且它们枝条的伸展能力从第3级到当年生分枝呈现相对减弱的趋势;各分枝角为天然胡杨人工种植胡,从当年生到第3级枝条分枝角呈现逐渐增加的趋势;各级枝径比为人工种植胡杨天然胡杨(P0.05),即人工种植胡杨枝条的承载能力显著高于天然胡杨;人工种植胡杨分枝率大于天然胡杨(P0.05);人工种植胡杨的整体构型呈现为"半椭球"型,而天然胡杨的整体构型呈现为"金字塔"型。     

红松和紫椴叶片暗呼吸及其光抑制性在幼、成树间的差异

叶片暗呼吸是森林碳循环的重要组分,深入分析幼、成树的叶片暗呼吸及其光抑制性的差异,对生态系统总生产力(GPP)的准确估算具有重要意义.本研究以长白山阔叶红松林主要树种(红松和紫椴)的幼树和成树为研究对象,分别测算不同光照下叶片暗呼吸与无光暗呼吸,比较叶片暗呼吸及其光抑制性在幼、成树间的差异,结合幼、成树叶片生理生态参数的对比,对幼、成树叶片暗呼吸及其光抑制性差异的原因进行探讨.结果表明: 两个树种幼树叶片光下暗呼吸的值高于成树,在生长季(6—9月),幼树的值比成树高6.8%～39.6%;两个树种幼树叶片暗呼吸光抑制程度低于成树,幼树叶片暗呼吸光抑制性的值比成树低2.5%～14.1%;红松幼、成树间叶片暗呼吸光抑制性的差异总体高于紫椴幼、成树间叶片暗呼吸光抑制性的差异,差值最高可达18.6%;幼树中较高的光下暗呼吸值和较低的光抑制程度可能与最大净光合速率、比叶面积、气孔导度的变化有关,与叶片氮含量的变化无关.     

林窗大小对油松实生苗地上部分构型的影响

以陕西黄龙山油松人工林间伐产生的不同大小林窗的油松实生苗为研究对象,采用典型抽样法选择3个类型林窗,在各类林窗中设置样地,调查分析林窗大小对油松实生苗枝系构型、叶片特征及其在主干上的垂直分布,探讨油松实生苗对不同大小林窗的适应及其构型构建效果。结果表明:不同大小林窗下的实生幼苗地上部分构型和生长均存在明显差异,其中:(1)林窗大小对实生苗的地径、苗高、冠长和树冠面积影响显著。(2)实生苗的逐步分枝率、枝间距随林窗面积增大而增大,总体分枝率随林窗增大而减小。(3)实生苗的叶长和叶宽随林窗的增大而减小,但其叶的长宽比、总叶面积和平均单株叶数随林窗面积增大而增大。(4)林下油松实生苗的针叶在中下部分布较多,而林窗实生苗的针叶在中上部分布较多。(5)在不同的林窗中,相同年份生长的轮生枝上针叶数量、相对总叶数均随林窗面积的增大而增大。研究认为,在油松人工林经营管理中,可采取适当强度的间伐来创造林窗,尤其是增加大林窗的数量,以促进油松实生苗的更新和为培育优质干材的油松林提供保障,改善人工油松林林分质量。     

秦岭南坡林窗大小对栓皮栎实生苗构型的影响

以秦岭南坡栓皮栎天然次生林间伐后形成的不同大小林窗实生苗为材料,采用典型抽样法调查林窗大小对栓皮栎实生苗枝系构型、叶片特征及其垂直分布的影响.结果表明: 林窗大小显著影响了栓皮栎实生苗的地径、树冠面积,林窗大小与地径呈显著正相关,与树冠面积呈显著负相关;林窗大小对实生苗苗高、冠长、树冠率均无显著影响;实生苗总体分枝率、逐步分枝率、枝径比均表现为大林窗>中林窗>小林窗>林下,不同林窗大小实生苗一级枝在垂直方向上主要分布于干的中、上部,直径较大的一级枝主要分布在中下部,一级枝倾角均随苗高的增高呈先增加后降低的趋势;随着林窗面积的增大,实生苗的叶长、叶宽和单叶面积逐渐〖JP2〗下降,平均单株叶数、相对高度上的总叶数增加,叶长宽比在不同大小林窗下均保持稳定,相对叶数均在干的中上部分布较多,叶面积指数与相对叶总数的变化一致;中林窗实生苗地径与大林窗无显著差异,但苗高较高,利于栓皮栎种群更新及培育优质干材.在栓皮栎林经营管理过程中,需确定合适的间伐强度增加中林窗数量,促进栓皮栎实生苗更新以及培育优质干材.     

Branch architecture,light interception and crown development in saplings of a plagiotropically branching tropical tree,Polyalthia jenkinsii (Annonaceae)

To investigate crown development patterns, branch architecture, branch-level light interception, and leaf and branch dynamics were studied in saplings of a plagiotropically branching tree species, Polyalthia jenkinsii Hk. f. & Thoms. (Annonaceae) in a Malaysian rain forest. Lengths of branches and parts of the branches lacking leaves ('bare' branches) were smaller in upper branches than in lower branches within crowns, whereas lengths of 'leafy' parts and the number of leaves per branch were larger in intermediate than in upper and lower branches. Maximum diffuse light absorption (DLA) of individual leaves was not related to sapling height or branch position within crowns, whereas minimum DLA was lower in tall saplings. Accordingly, branch-level light interception was higher in intermediate than in upper and lower branches. The leaf production rate was higher and leaf loss rate was smaller in upper than in intermediate and lower branches. Moreover, the branch production rate of new first-order branches was larger in the upper crowns. Thus, leaf and branch dynamics do not correspond to branch-level light interception in the different canopy zones. As a result of architectural constraints, branches at different vertical positions experience predictable light microenvironments in plagiotropic species. Accordingly, this pattern of carbon allocation among branches might be particularly important for growth and crown development in plagiotropic species.     

辽东栎林内不同小生境下幼树植冠构型分析

以黄土高原黄龙山林区辽东栎林内3个小生境（林下、林隙、林缘）下辽东栎天然更新幼树为研究对象,采用典型抽样法对辽东栎幼树侧枝、叶片和树冠的空间分布状况以及生物量分配状况进行调查分析,探讨微生境与幼树植冠构型特征的关系,明确辽东栎幼树对不同小生境的适应策略,为栎林经营和林分结构优化提供理论依据。结果显示：（1）3种生境下辽东栎幼树构型发生了可塑性变化,林下幼树树冠层次比较单一,林隙与林缘的幼树树冠层次更加丰富。（2）由林下至林缘,幼树的树高、枝下高呈逐渐减小的趋势,而地径变化趋势与之相反;幼树的冠幅、树冠面积、树冠率呈先增加后减小的趋势,并且林下与林隙、林缘的差异显著;幼树的总体分枝率、逐步分枝率、枝径比呈先增加后减小的趋势。（3）3种生境下,幼树的一级枝的枝长、直径与倾角随着树高的增加而呈减小的趋势,但3种生境的差异不显著;林下一级枝主要分布在冠层中上部,而林隙与林缘一级枝主要分布在冠层中下、中上部。（4）由林下至林缘幼树叶长、叶宽、单叶面积和比叶面积逐渐降低,而单株叶数、叶总面积、叶面积指数呈先增大后减小趋势;与其他2种生境相比林下叶片分布趋于冠层上部。（5）幼树地上部分生物量中林下主干生物量占83%,枝和叶生物量只占17%;而林隙与林缘虽然各部位生物量有所差异但比例基本一致,其中主干占66%左右,枝和叶生物量占34%左右。研究表明,林隙生境下幼树的构型优于林缘和林下生境,在今后栎林的经营中,可以通过适当间伐来增加林隙数量,为森林更新和结构的优化提供有利条件。     

山西毛榛植物构型特征分析

以山西省中条山大河林场、太岳山绵山林场、兴唐寺林场和七里峪林场、五台山金岗库林场、恒山王庄堡林场的毛榛（Corylus mandshurica Maxim.）为研究对象,采用样方调查方法,系统研究了毛榛在不同生境中的构型和分形维数特征。结果显示,大河林场毛榛的总体分枝率和枝径比（RBD_2：1、RBD_3：2）均大于其它地区,逐步分枝率（SBR_1：2、SBR_2：3）与总体分枝率呈现出相反的趋势,五台山金岗库林场毛榛的逐步分枝率最大;山西省各研究地毛榛的分枝角度差异显著,北部地区从1级到3级有减小的趋势,金岗库林场的毛榛1级分枝角度最大;分枝长度也呈现出从1级到3级逐渐减小的趋势,其各级分枝长度排序为：金岗库林场 > 王庄堡林场 > 七里峪林场 > 兴唐寺林场 > 绵山林场 > 大河林场;从分形维数来看,金岗库林场毛榛的树冠分维数和分枝分维数均为最大;各研究地毛榛的叶面积和地上生物量从北到南均表现为逐渐减小;金岗库林场毛榛叶面积的平均值、叶生物量和枝生物量均最大。研究结果表明6个研究区中金岗库林场的毛榛长势最好,该地的气候条件最适宜毛榛生长。     

栓皮栎地上部分构型及生物量分配

研究秦岭南坡商洛地区不同径级栓皮栎的地上部分构型、生物量及其分配和构型与生物量的关系.结果表明： 不同径级栓皮栎地上部分构型与生物量的分配存在差异.随着径级的增大,栓皮栎树高、胸径和冠幅逐渐增大;平均递减率先增大后减小;栓皮栎总体分枝率和逐步分枝率先增加后下降;不同径级栓皮栎垂直方向上的比叶面积为0.02～0.03,叶重比、叶面积指数和叶面积比的较大值在径级为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时出现于树干中、上部,在径级为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ时出现在树干中部,径级进一步增大则在垂直方向上出现2个峰值,分别位于树干中下部和中上部.栓皮栎地上部分生物量中,树干生物量占71.8%～88.4%,枝生物量占5.8%～19.6%,叶生物量占4.2%～8.6%.随着径级的增大,树干生物量所占比例先减小后增大,而枝、叶生物量所占比例呈先增大后减小再增大的趋势.栓皮栎地上部分生物量与树高、胸径、冠幅和逐步分枝率(R_2∶1)呈显著正相关,与总体分枝率和逐步分枝率(R_3∶2)呈正相关趋势,但相关性不显著.树干生物量、地上总生物量与树干递减率呈负相关趋势,枝生物量、叶生物量与树干递减率呈正相关趋势,但相关性均不显著.     

Crown development in a pioneer tree, Rhus trichocarpa, in relation to the structure and growth of individual branches

Based on an allometric reconstruction, the structure and biomass-allocation patterns of branches and current-year shoots were investigated in branches of various heights in the pioneer tree Rhus trichocarpa, to evaluate how crown development is achieved and limited in association with height. Path analysis was conducted to explore the effects of light availability, basal height and size of individual branches on branch structure and growth. Branch angle was affected by basal height, whereas branch mass was influenced primarily by light availability. This result suggests that branch structure is strongly constrained by basal height, and that trees mediate such constraints under different light environments. Previous-year leaf area and light availability showed positive effects on current-year stem mass. In contrast, branch basal height and mass negatively affected current-year stem mass. Moreover, the length of stems of a given diameter decreased with increasing branch height. Therefore the cost of biomass investment for a unit growth in length is greater for branches of larger size and at upper positions. Vertical growth rate in length decreased with increasing height. Height-dependent changes in stem allometry and angle influenced the reduction in vertical growth rate to a similar degree.