吉林蛟河针阔混交林林层结构对生产力的影响

探讨不同林层物种多样性和林分结构与森林生产力之间的关系,为森林可持续经营管理策略优化提供理论支持。以吉林蛟河30 hm²针阔混交林固定监测样地中的38432株木本植物的野外调查数据为研究对象,利用结构方程模型探讨了不同林层物种多样性和林分结构多样性对森林生产力的作用机制。结果表明：（1）林冠层林分结构多样性和生产力之间呈负相关关系,路径系数为-0.138;林下层林分结构多样性和生产力之间呈正相关关系,路径系数为0.083。（2）林冠层物种多样性和生产力之间呈正相关关系,路径系数为0.099;林下层物种多样性和生产力之间关系不显著,且物种多样性在林冠层和林下层呈正相关关系,路径系数为0.147。物种多样性和林分结构多样性与森林生产力之间不存在唯一的关系,这种关系的大小、方向和潜在机制与林层有关。为此,在森林经营过程中要充分考虑不同林层物种多样性和林分结构多样性与森林生产力之间的关系。     

吉林蛟河不同演替阶段针阔混交林木本植物幼苗空间分布与年际动态

幼苗的空间分布对群落更新具有重要意义。于2011年夏季在蛟河地区3个不同演替阶段针阔混交林样地内共设置了451个种子雨-幼苗观测样站,并于2012—2014年对幼苗样方内胸径1 cm的木本植物幼苗进行了连续3a的调查。对木本植物幼苗的数量分布以及水曲柳(Fraxinus mandshurica)、五角枫(Acer mono)、杉松(Abies holophylla)和东北枫(Acer mandshuricum)4个主要树种幼苗与大树的空间关系及其年际变化进行了分析,并用Syrjala检验分析了样站尺度上幼苗密度、丰富度空间分布在年际间的差异。结果显示:(1)木本植物幼苗的数量分布在不同群落和年际之间都表现出明显的差异,样站尺度上3个样地内的幼苗密度存在着较大的空间变异性,而幼苗丰富度的空间异质性较低。表明幼苗分布的空间异质性对幼苗密度有着重要影响。(2)样站尺度上幼苗数量和物种数的空间分布在不同年份之间是存在差异的。在一定程度上证实了种子产量、扩散方式和群落组成对幼苗空间分布的影响。(3))从死亡幼苗与大树空间关系来看,4个主要树种的死亡幼苗与成树表现出相似的分布格局,这既表明成体植株的空间分布特征也能够影响幼苗的空间分布格局,也从侧面说明了负密度制约效应对幼苗空间分布的影响。     

赤峰市沙地油松林草本植物多样性及种间关联动态

研究了赤峰市天然沙地油松林草本植物群落物种多样性以及种间关联动态。在200m×200m的样地中,设置100个1m×1m草本样方,2009年69月份每月底调查样方内所有草本植物物种、多度、高度及盖度。分析结果表明,69月份共调查到草本植物32种,隶属于16科,24属。用多项指标进行物种多样性的测度,8月份草本植物物种数、丰富度最高。6、7月份草本植物群落的Simpson指数、Shannon-Wiener指数和均匀度指数最大,9月份最小。通过方差比率法(VR)和χ2检验的计算,对草本群落总体关联性和草本群落种间关联进行分析。结果表明,草本植物群落总体关联性在8月份为正关联,其它月份(6、7、9月份)均为负关联。69月份,草本植物群落总体关联性程度逐渐降低,由负相关逐渐变为不显著相关。群落总体相关性不显著,说明群落中物种间虽然存在一定联系,但仍然存在独立的分布格局。某一草本群落总体关联性随时间变化是在不断改变的,并不是单一的从负相关到正相关,或从相关到不相关。群落整体关联性随着生境的改变而发生变化。分析每月都出现的20个物种的种间关联,结果显示,69月份草本植物正负联结比值变动范围为0.3790.558;4个监测月份中负联结种对数均大于正联结种对数。69月份草本物种对之间的关联性也在随时间发生变化,说明随着群落内物种动态发育,群落组成在不同时期出现此消彼长的动态变化,不同物种的群落功能及相互关系也将发生改变,进而影响物种种间联结性。植物种对的正联结体现了植物利用资源的相似性和生态位的重叠性,植物种对的负联结体现了物种间的排斥性,这是长期适应不同微环境,利用不同空间资源的结果,也是生态位分离的反映。     

改变C源输入对油松人工林土壤呼吸的影响

2010年生长季,采用不同处理（去凋切根、去除凋落物、对照、切除根系、加倍凋落物）研究土壤C源输入方式对油松人工林土壤呼吸速率及5 cm土壤温湿度的影响。结果表明：改变C源输入对土壤温度产生的差异不显著（P>0.05）,而对土壤湿度和土壤呼吸速率产生的差异显著（P<0.05）。整个观测期去凋切根、去凋、对照、切根及加倍凋落物处理的土壤呼吸速率平均值分别为1.54,1.71,2.71,2.47和3.39 ?mol m-2 s-1。相比对照样方土壤呼吸,去凋切根处理使油松人工林整个观测期土壤呼吸速率平均降低（44.27 2.31）%;去除凋落物使土壤呼吸速率平均降低（36.03 2.64）%;切除根系使土壤呼吸速率平均降低（10.76 3.26）%,但试验初期切除根系表现为增加土壤呼吸,6月下旬和7月中旬分别使土壤呼吸增加25.91%和0.29%,此后,切除根系使土壤呼吸速率显著降低。如果排除6月和7月的数据,则切除根系使土壤呼吸速率平均降低21.90%;加倍凋落物使土壤呼吸速率平均增加（21.01 3.21）%。去凋切根、去凋、切根和加倍凋落物处理土壤呼吸的温度敏感系数Q10值分别为1.75,1.65,2.32和3.10,四者之间差异均显著（P<0.05）,对照样方土壤呼吸的Q10值为2.23。不同处理土壤呼吸速率与土壤温度均呈显著指数相关（P<0.001）,而与土壤湿度的相关性并不显著（P>0.05）。土壤温度和水分的双变量模型均可以很好地解释土壤呼吸的季节变化,拟合方程的R2值范围为0.49—0.83。     

江西九连山亚热带常绿阔叶林优势种空间分布格局

于江西九连山国家自然保护区设置4 hm2亚热带常绿阔叶林固定监测样地,用样方法对亚热带常绿阔叶林进行调查分析。应用点格局方法分析生境异质性是否影响树木分布并分析优势种红钩栲(Castanopsis lamontii)、米槠(Castanopsis carlesii)、罗浮柿(Diospyros morrisiana)和细枝柃(Eurya loquaiana)分布格局,对比存在生境异质性和排除生境异质性两种情况下优势树种不同生长阶段(幼树、小树、成年树)的空间分布格局以及不同生长阶段之间的空间关联性,探讨生境异质性之外的其它种群分布影响因子。结果表明:1)生境异质性效应显著影响九连山树木分布,4个优势树种在大尺度上存在明显的生境偏好;2)用完全随机零模型不排除生境异质性时,4个优势种总体及其不同生长阶段在0—30 m所有尺度上主要呈现聚集分布;3)用异质性随机零模型排除生境异质性后,4个优势种及其不同生长阶段的聚集程度显著下降,只在小尺度上(0—5 m)呈现聚集分布;4)4个优势种的幼树与小树均表现显著的正相关。红钩栲的成年树与幼树及成年树与小树总体表现不相关。米槠的成年树与幼树总体以无相关为主;成年树与小树之间总体呈正相关。小乔木罗浮柿的成年树与幼树之间在小尺度上(0—5 m)表现负相关或无相关,在较大尺度范围上总体表现正相关关系;小树与成年树在研究尺度上表现出正相关。灌木细枝柃的成年树与幼树,成年树与小树及小树与幼树之间在研究尺度范围内均呈现正相关关系;5)研究发现九连山优势乔木物种通过密度制约和Janzen-Connell效应释放空间,为其他物种共存提供条件,而优势灌木物种细枝柃没有表现出这两个效应。     

择伐对吉林蛟河阔叶红松林群落结构及动态的影响

科学的森林经营能够优化林分结构,是调控森林生产力和生物多样性的有效手段。择伐作为森林经营的重要方式之一,其对森林结构以及群落动态的影响一直未有定论,因此迫切需要利用更加全面的数据对择伐及伐后林分特征的变化进行长期监测。根据森林大样地建立规范,2010年在吉林蛟河建立了42hm~2阔叶红松林动态监测样地,2011年冬季截取部分面积进行择伐经营,以经营样地为研究对象,运用数值变量描述采伐活动并分析择伐前后群落结构的变化;同时结合2015年的二次调查数据,以立地条件基本一致的对照样地为参照,比较林分水平和物种水平上死亡率、更新率的差异,并利用线性混合效应模型探究择伐活动对个体径向生长的影响。研究结果显示:经营样地的择伐强度为5.4%,受采伐干扰影响较大的物种主要包括色木槭、白牛槭、裂叶榆、胡桃楸、千金榆、水曲柳以及紫椴,采伐主要集中于林冠层树种,亚林层和灌木层个体很少涉及。择伐前后物种组成、径级结构等并未发生明显改变。5年间,经营样地和对照样地的林分密度都降低,对比对照样地,经营样地的死亡率较低,但其更新状况并未优于对照样地。从胸高断面积来看,经营样地整体的年平均生长量高于对照样地,表明择伐导致的稀疏对个体生长和存活起到了一定的促进作用。将采伐强度纳入线性混合效应模型中分析发现,胸径始终是影响个体生长的最重要因素,其次是树木个体之间的非对称竞争;采伐所涉及到的7个主要树种的年平均生长量均高于对照样地,但仅有紫椴的径向生长表现出对采伐干扰的显著响应。综合来看,低强度择伐对群落结构和动态的影响较小,不同物种的径向生长对择伐的响应存在一定差异。     

吉林蛟河针阔混交林乔木幼苗组成及其密度格局影响因素

以吉林蛟河次生针阔混交林42 hm ²固定监测样地中209个幼苗监测站内的乔木幼苗为研究对象, 基于2016和2017年幼苗调查数据, 探究幼苗物种组成、数量动态等特征, 并运用广义线性混合效应模型分析了幼苗密度与生物邻体及其生境因素的相关性。结果表明: (1)该样地内所有幼苗监测站共调查到幼苗4 245株, 分属10科12属18种, 新生幼苗的数量在物种和调查年份间均有明显差异, 其中水曲柳(Fraxinus mandschurica)和紫椴(Tilia amurensis)幼苗表现出大量出生和死亡的动态特征。(2)群落水平上, 幼苗密度与局域同种成体胸高断面积之和、土壤全磷和有效钾等养分含量显著正相关, 适宜大树生长的生境同样适宜幼苗的生长。(3)水曲柳幼苗密度的影响因素与群落水平一致, 红松(Pinus koraiensis)存在明显的生境偏好, 在湿度较小、土壤全磷、有效氮和有效磷含量较低的生境中密度更高。相对于多年生幼苗, 同种成年邻体对当年生幼苗密度影响更加显著。该研究证实了扩散限制和生境过滤共同影响幼苗密度格局, 生物邻体和生境异质性的相对重要性随幼苗物种种类和年龄级变化。     

九台晚李PGIP基因的克隆及生物信息学分析

以九台晚李叶片基因组为模板,PGIP基因保守序列设计引物,PCR扩增到1条全长1192bp的目的片段(GenBank登录号:GU068978)。该基因包含有1个完整的开放阅读框,由2个外显子和1个内含子构成,外显子总长990bp,编码330个氨基酸,其编码的氨基酸序列中含有一段典型的亮氨酸重复序列。序列分析表明:该基因与中国李、杏、桃、马哈利樱桃、梅等李属植物的PGIP基因序列一致度达95%~99%。系统进化分析显示出属内亲缘关系较近、属间亲缘关系较远的特点。该序列为植物分子抗病育种提供了1条新的基因资源。     

吉林蛟河针阔混交林生物量时间稳定性驱动机制

生态系统稳定性是森林群落结构和功能的综合特征。通过长期大样地的监测数据,探究森林生态系统稳定性机制。本研究以吉林蛟河21.12 hm²天然针阔混交林固定样地中连续10年的野外调查数据(即2009年、2014年和2019年3次复测)为基础,分析了物种异步性、物种多样性、结构多样性、林分密度和海拔与生物量时间稳定性的直接和间接关系,探究并确定了生物量时间稳定性各驱动因素的相对重要性。结果显示,生物量时间稳定性与物种异步性、林分密度和海拔呈极显著正相关(P<0.001),路径系数分别为0.546、0.249和0.151。生物量时间稳定性与物种丰富度呈显著正相关(P<0.05),路径系数为0.086,而与林分结构的关系不显著(P>0.05),路径系数为0.021。海拔与林分密度呈显著正相关(P<0.001),路径系数为0.443,对生物量时间稳定性有极显著的间接作用。相较于其他林分因子,物种异步性是温带森林生物量时间稳定性的关键驱动因素,生物多样性通过物种异步效应提高生物量时间稳定性。基于结构方程模型的结果,分析生物与非生物因素对天然针阔混交林生物...