水曲柳和落叶松细根寿命的估计

树木细根(直径≤2 mm)是控制树木与其周围环境进行能量交换和物质分配的主要器官,其寿命的长短决定了每年被分配到土壤中碳和养分的数量。我们使用微根管技术监测了水曲柳(Fraxinus mandshurica)和落叶松(Larix gmelinii)细根生长、衰老、死亡的动态过程,运用Kaplan-Meier方法估计细根存活率及中位值寿命(Median root lifespan,MRL),做存活曲线(Survival curve)。用对数秩检验(Log-rank test)比较不同树种、不同土壤层次、不同季节出生的细根寿命差异程度。研究结果表明,随观测期延长,细根存活率逐渐下降,在观测期内的各个时点上,水曲柳细根存活率显著高于落叶松(p<0.001),说明水曲柳细根寿命明显长于落叶松,两树种的MRL分别为111±7 d和77±4 d。无论是水曲柳还是落叶松,土壤下层(20~40 cm)的细根存活率始终高于上层(0~20 cm),差异程度均达到显著水平(p_落=0.001, p_水<0.001),落叶松上下两层的MRL分别为62±11 d 和95±11 d,水曲柳为111±6 d和124±20 d,这与土壤环境因子的垂直分布有关,下层土壤延长细根寿命。不同同龄根群(Root cohort)的细根寿命不同。落叶松夏季产生的细根存活率显著高于春季(p=0.042),中位值寿命分别是MRL_春=47±13 d,MRL_夏=82±6 d。水曲柳不同细根同龄根群与落叶松具有相似的季节性,夏季产生的细根存活率在同一时间点上要显著高于春季(p=0.014)。     

五种落叶松遗传关系的等位酶分析

由于种间形态上的微弱区别,落叶松属的系统分类一直很混乱,落叶松属的系统发生也知之甚少。本文分析了西伯利亚落叶松(Larix sibirica Ledeb.),卡氏落叶松(L.cajanderi Mayr.),兴安落叶松(L.gmelinii Rupr.),苏氏落叶松(L.sukaczewii Dil.)和杂交种切氏落叶松L.czekanowskii(L.gmelinii×L.sibirica)天然种群的遗传结构。采用水平切片淀粉凝胶电泳技术,等位酶分析手段对5个酶系统(AAT,IDH,DIA,PGM,SKDH)的8个基因位点进行了遗传结构分析。结果表明各种间遗传距离(D)在0.067~0.260之间,明显大于各种群内居群间的遗传距离。等位酶的分析结果揭示了5种落叶松的遗传关系。结合以上每种落叶松的形态学、生物学和生态学特性,等位酶的证据了支持兴安落叶松、西伯利亚落叶松、卡氏落叶松、苏氏落叶松作为独立种的观点。     

长白落叶松插穗内的营养物质及其对扦插生根的影响

除了内源激素外,插条的营养水平是影响长白落叶松扦插生根的另外一个重要因子。经研究发现,可溶性糖和氮素含量在不同母树年龄的插穗中存在着差异,在幼龄母树的插穗中,它们的含量较高。说明营养水平、特别是可溶性糖及氮素对于扦插生根是很重要的。它们的含量丰富,有利于生根。但用碳水化合物与氮素的比值来表示生根力并不理想。     

土壤温度和湿度对长白松林土壤呼吸速率的影响

2003年6月17日、8月日和10月10日,研究了长白山长白松林地内土壤呼吸速率和断根土壤呼吸速率日变化,并于2004年5～9月对其季节变化进行了测定.结果表明,土壤总呼吸速率和断根土壤呼吸速率的日变化均呈单峰型,峰值一般出现在12:00～14:00,8月份土壤呼吸速率的日变化幅度小于6月份和10月份.土壤总呼吸速率、断根土壤呼吸速率和根系呼吸速率具有明显的季节变化,6～8月份较高,5月份和9月份较低.2004年5～9月份,土壤总呼吸速率、断根土壤呼吸速率和根系呼吸速率的平均值分别为3.12、1.94和1.18 μmolCO₂·m^-2·s^-1,根系呼吸对土壤总呼吸的贡献为26.5%～52.6%.土壤呼吸速率与土壤温度之间呈显著的指数相关,与土壤湿度之间呈线性相关.土壤总呼吸速率、断根土壤呼吸速率和根系呼吸速率的Q10值分别为2.44、2.55和2.27,断根土壤呼吸速率对温度的敏感程度大于土壤总呼吸速率和根系呼吸速率.土壤总呼吸速率对土壤湿度的敏感程度大于根系呼吸,断根土壤呼吸速率对土壤湿度的敏感程度最差.     

杉木人工林取代天然次生阔叶林对土壤生物活性的影响

对我国亚热带南、中、北3个区带杉木人工林与天然次生阔叶林表层土壤化学性状、土壤生物活性特征进行研究.结果表明,杉木人工林取代天然次生林阔叶林后表层土壤总有机碳含量下降31.51%～58.24%,土壤全氮、全磷、pH值以及土壤C/N、C/P比亦呈下降趋势;杉木人工林取代天然次生阔叶林后表层土壤细菌、真菌数量减少;土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性下降,而土壤多酚氧化酶活性增加8%～40%;杉木人工林与天然次生林阔叶林相比,土壤呼吸强度下降51.15%～54.48%.相关分析发现,土壤总有机碳与土壤多酚氧化酶活性呈负相关(R=-0.723,n=18),与土壤全氮、全磷及其它土壤酶活性呈正相关.杉木人工林取代天然次生林阔叶林使林内表层土壤质量恶化.杉木人工林土壤有机质丢失是导致杉木人工林土壤养分减少、土壤生物活性下降的重要原因.     

六种人工针叶幼林下地表苔藓植物生物量与碳贮量

调查了岷江上游6种人工针叶幼林(油松林、华山松林、日本落叶松林、云杉林、油松-华山松混交林和云杉-华山松混交林)下地表苔藓植物生物量,测定了C含量并估计了林分地表苔藓植物C贮量,比较分析了它们的差异性.结果表明,6种人工针叶幼林下地表苔藓植物总生物量在3.11～460.36 kg·hm^-2之间,而平均C含量在37.44±0.21%～3.9±0.70%之间,总C贮量在1.12±0.03～168.9±0.92 kg·hm^-2之间,但在样方水平上只有云杉林地表苔藓植物生物量与其它林型间差异明显,落叶松林下C含量与其它差异明显(P＜0.0).6种人工林类型中,云杉林地表苔藓植物总生物量和C贮量最高,华山松林下最低.综合分析表明,样方调查数量与布局对生物量取样精度有重要影响,岷江上游人工林下地表苔藓植物生物量与C贮量较低,林分类型与林分特征有重要影响,而疏伐、修枝等措施是改善人工密林下地表苔藓植物发育,增加生物量与C贮量的有效管理措施.     

连栽对桉树人工林下物种多样性的影响

采用时空序列和定位监测相结合的方法,对广西国有东门林场桉树人工林的物种多样性及其维持机制进行了研究.结果表明,桉树连栽导致人工林植物多样性减少,在667 m²样方内,第2代林的植物种类比第1代林减少了54.43%;对18块4 m²样方监测(1998～2003年)结果,第2代林植物多样性比第1代林减少了50%,物种丰富度和Shannon-Wiener指数分别比第1代林减少39.39%和17.76%.桉树人工林连栽导致群落物种多样性降低,改变了群落的物种组成及特征.不同连栽代数群落的生活型谱存在明显差异,第1代林以小高位芽、藤本高位芽和矮高位芽植物为主,而第2代林则以草本高位芽植物、地上芽植物为多;第1代林的k-对策种和r-对策种分别为69.32%和30.68%,第2代林则分别是47.83%和52.17%,可见连栽使草本植物、地上芽植物和r-对策种的数量增加,木本植物和k-对策种的数量减少.可以认为,土壤中种子库和营养体对物种多样性维持有重要作用,提出了桉树人工林群落物种多样性维持机制的初始植物繁殖体组成假说.在一个经营周期内(6～7年),桉树人工林维持的植物多样性的高低取决于初始植物繁殖体组成的丰富程度,高强度干扰的连栽方式使某些高竞争力的物种或仅以种子(果实)传播的物种丧失,造成下一代林地初始植物繁殖体组成多样性的降低,从而使连栽林地的物种多样性逐代减少.     

兴安落叶松(Larix gmelinii)林林窗分布规律的小波分析研究

采用小波分析的方法对黑龙江省大兴安岭兴安落叶松林的林窗分布进行分析,研究结果表明：兴安落叶松林样带内计算林窗分布百分率小波变换的最佳尺度为１０ｍ 。林窗分布的疏密变化尺度为２０ｍ 左右,在样地中２０×２０ｍ ２的小区域内具有较为稳定的分布特点。在样带中林窗分布呈斑块状,且斑块分布随样带的海拔的升高呈间断性分布。小波分析被证明是植被空间格局研究的简捷可靠的新方法。     

兴安落叶松种群格局的分形特征——关联维数

种群格局关联维数揭示出个体空间关联的尺度变化规律,表明种群个体的空间相关程度。采用关联维数对大兴安岭兴安落叶松种群格局的研究表明,各类兴安落叶松林中兴安落叶松种群格局具有较高的关联维数（接近２）,个体空间关联程度较高,其次序为杜鹃－兴安落叶松林（１．７４６）＞草类－兴安落叶松林（１．７４０）＞越桔－兴安落叶松林（１．５５０）＞杜香－兴安落叶松林（１．４６８）。兴安落叶松－白桦林中兴安落叶松种群格局的关联维数较小（＜１．５１２,远离２）,个体间关联较弱,处于劣势伴生地位。通过将各天然森林类型与兴安落叶松人工林比较显示,个体空间相关程度由高至低的次序为兴安落叶松人工林（１．７６２）＞兴安落叶松天然林（１．６２６）＞兴安落叶松－白桦林（１．４３４）,揭示出兴安落叶松种群在不同森林类型中个体空间关联的尺度变化的差异。文中还对综合运用各种分形维数揭示种群格局尺度变化特征的问题进行了讨论。     

落叶松冠部6种病虫生态效应的研究

落叶松落叶病、枯梢病、褐锈病、兴安落叶松鞘蛾、落叶松球蚜、大蚜同为落叶松冠层的主要病虫害,但各具不同的生态位．不同害虫（ 包括虫态） 、病害对落叶松冠层的作用时序均具交错出现、相互回避的现象．对生态环境亦各有不同选择,鞘蛾和球蚜大都喜于平坦、阳坡的林分,林分郁闭度０ ．８ ～０ ．５ 为宜,尤以鞘蛾更喜于林缘和林分的天窗．通过对病虫害的综合作用研究,从落叶松生长期６ 种病虫作用生命表中得知,自５ 月下旬至７ 月上旬,落叶松冠层中以害虫危害为主,自７ 月下旬病害加入,使林木受害逐渐加重．仅有３ 种害虫危害时,生命表中Ｋｘ 值为０ ．０１６ ～０ ．０１９７ ,病害加入后Ｋｘ 值增至０ ．１２４ ,９ 月７ 日Ｋｘ 值达０ ．２６ ．３ 种病害的大量失叶时间为８ 月,可连续影响３ 年生长,影响最大者为第２ 年,鞘蛾在５ 月造成大量失叶．