种子散布位置对格氏栲幼苗根系形态及生长特征的影响

种子从母株掉落于地面萌发后,其根系在不同散布位置(凋落物上层、土壤表层和凋落物下层)的生长形态影响幼苗定居及建成,而目前对其根系形态及生长特征的了解并不充分,限制了对幼苗根系在不同散布下适应策略的理解。为此,以格氏栲(Castanopsis kawakamii)为研究对象,通过模拟种子在凋落物中位置,设置凋落物上层(种子下层铺垫2 cm和4 cm凋落物,U2和U4处理)、土壤表层与凋落物下层(种子上层覆盖0、2、4、6 cm和8 cm凋落物,CK、D2、D4、D6和D8处理)等3种散布,探讨不同散布位置对格氏栲幼苗根系9个生长指标的影响。结果表明：(1)种子散布位置对幼苗根干物质质量具有显著影响,D2处理达最大值。(2)D2处理的幼苗根长、根表面积、根尖数、分枝数和比根长高于其它处理;根系平均直径在D6处理达最大值。(3)相关分析表明根长、根表面积、根尖数、分枝数和比根长与根系平均直径呈显著负相关关系。(4)对根系9个生长指标提取主成分后聚类为4个类群,D2与D4处理各划分一类;U2与U4处理划分一类,其余三个处理划分一类。综上所述,凋落物浅层覆盖(D2处理)适宜格氏栲根系生长;凋落物...     

凋落物物理阻隔对格氏栲种子萌发及胚根生长的影响

为了探讨凋落物物理阻隔对格氏栲天然林自然更新状况的影响,通过模拟野外凋落物覆盖,设置格氏栲种子上层覆盖厚0 cm(CK)、2 cm(D2)、4 cm(D4)、6 cm(D6)、8 cm(D8)及种子下层铺垫厚2 cm(U2)、4 cm(U4)凋落物等7个处理,分析凋落物覆盖方式及厚度对格氏栲种子萌发及胚根生长的影响。结果表明:(1)凋落物覆盖方式及厚度对种子萌发进程存在显著影响。CK萌发持续时间最长,上层覆盖处理(D)次之,下层铺垫处理(U)的种子起始萌发时间显著滞后。(2)CK种子萌发率最高,其次D6处理发芽速度较快,发芽整齐;U处理较D处理的发芽率及发芽势均显著降低,且萌发抑制率显著增加。(3)D处理的种子胚根生长速度快,胚根长度大于CK;U处理的种子胚根生长速度呈先慢后快趋势。可见,凋落物是影响格氏栲种子萌发及胚根生长的重要因素,主要通过阻碍种子与土壤接触而抑制萌发,影响格氏栲林更新。     

基于无人机影像探讨格氏栲天然林林窗数量分布及其影响因素

探讨格氏栲( Castanopsis kawakamii)天然林林窗数量特征及其空间分布对预测森林种群动态变化及演替具有重要意义。该文采用无人机航拍获取格氏栲天然林正射影像图并结合野外调查,通过提取林窗特征参数和计算植被覆盖率来探讨林窗空间分布及其影响因素。结果表明:(1)保护区内格氏栲天然林植被覆盖率为75.53%,部分地区出现一定面积裸露土地。(2)研究区林窗空隙率为2.40%,密度为6.50 ind.·hm^-2,平均林窗面积为36.86 m²。(3)研究区林窗数量随林窗面积增加呈负指数分布,以微、小和中型林窗为主,面积100 m²以上的林窗数量较少。(4)低海拔林冠层覆盖度好,中海拔地区林窗个体数和平均林窗面积较大,高海拔地区林窗密度和空隙率相对较大。林窗主要分布在缓坡和斜坡上,其平均面积、密度和林窗空隙率也明显较高。西和南方位林窗数量较多,北、西北和东南方向林窗密度和空隙率相对较大。格氏栲天然林植被覆盖率较高,以微、小和中型林窗为主,地形因子通过改变林窗面积、林窗密度和林窗空隙率特征驱动了格氏栲天然林林窗数量与空间分布格局。     

中亚热带几种珍贵树种林分土壤团粒结构的分维特征

应用分形原理,弹性分析及边际分析方法,对中亚热带几种珍贵树林表层土壤团粒结构进行研究,提出采用Y＝αDw1^βDd2^β,模型探讨了分形维数与土壤肥力的关系以及土壤团体聚体分形维数变化对林地土壤性质影响的效应。研究结果表明：中亚热带珍贵树种林分土壤＞0.25mm的团聚体,水稳性团聚体的团粒含量越高,团粒结构的分形维数越小,表征土壤肥力较高;土壤团粒结构的分形维数与土壤团聚体,水稳性团聚体之间存在显著回归关系;土壤团聚体结构分形维数与土壤性质之间存在显著相关定量关系;7种珍贵树种林分中,格式栲天然林土壤结构的稳定性,水源涵养,自肥能力均比其它珍贵树林优越。分形维数为不同珍贵树种林分表层土壤肥力特征描述提供新尺度,新方法,也为中亚热带珍贵树种林地土壤科学管理提供依据。     

格氏栲种群优势度增长改进模型的研究

提出有限的空间种群增长的Logistic改进模型探讨格氏栲种群基面积增长规律,即dS/dt=rS(1-S^θ/K）。该模型通过树种的竞争特性因子θ控制,将指数增长、线性制约、下凹增长和上凸增长非线性制约概括一个统一的自适应性的非线性制约通用模型。运用改进单纯形对Logistic改进模型进行优化,拟合结果表明改进模型是格氏栲种群优势度增长动态变化的一个极好机理描述式,其增长速度最大是在141年。     

温度和湿度对暖温带落叶阔叶林土壤氮矿化的影响

 更好地了解温度和湿度对土壤氮矿化过程的影响,从而估计森林生态系统土壤有机氮的矿化速率。在实验室条件下,控制土壤的温度与含水量。将不同含水量(0.12、0.20、0.28、0.35、0.40kg·kg-1)的土柱置于5℃、15℃、25℃和35℃条件下培养30d。分析培养前后的NH4+-N和NO3--N含量,确定土壤的净矿化速率和净硝化速率。结果表明：在5～25℃的温度范围内,氮的矿化速率和硝化速率与温度和湿度呈正相关。当温度超过25℃,含水量超过0.20kg·kg-1时,净矿化速率和净硝化速率随着温度和含水量的升高反而降低。温度和湿度对土壤的矿化和硝化过程存在比较明显的交互作用。我们建立了二维的方程(T,θ)来描述温度和湿度对土壤氮矿化速率的影响。暖温带土壤氮矿化的最佳条件是温度22.4℃、含水量0.40kg·kg-1。另外试验过程中,还观察到了比较明显的土壤氨挥发现象。     

戴云山黄山松群落与环境的关联

基于戴云山黄山松群落类型31个样地(20 m×20 m)野外调查,筛选4个地形因子和11个土壤环境因子,采用除趋势典范对应分析法(DCCA)探讨黄山松群落分布格局与环境之间的关联,定量分析环境因子间相互关系及其对黄山松群落格局的影响。结果表明:(1)DCCA第一排序轴主要反映黄山松群落的海拔变化,第二轴主要反映坡向变化,即沿第二轴从上到下,坡向越朝向阳坡,黄山松群落分布越明显。(2)DCCA表明第一轴与海拔的相关系数达0.5570,即海拔是黄山松群落分布起着决定性作用的环境因子,呈现海拔越高,黄山松优势种群越显著,在海拔1400-1600 m表现突出。(3)黄山松群落主要物种在DCCA排序图的相对位置,反映坡向、坡位、有机质、人为干扰因素是影响黄山松群落分布的重要因素。(4)DCCA排序图中黄山松群落种类排序轴与环境排序轴的相关系数高于DCA,且消除CCA的 "弓形效应",更能凸显海拔、有机质等环境因子对黄山松群落的影响,即黄山松群落与环境因子之间关联以DCCA排序方法为最佳。     

戴云山黄山松群落生态（火用）空间异质性

热力学指标生态（火用）作为传统群落结构指数的补充,通过衡量物种包含的遗传信息量化群落生物热力学空间结构,评估其群落稳定性和健康程度。基于生态（火用）理论研究了戴云山黄山松（Pinus taiwanensis）群落乔木层、灌木层生态（火用）和结构（火用）的空间异质性及分布规律。主要结果如下：（1）乔木层和灌木层分别是群落生态（火用）和结构（火用）的主要贡献者。（2）黄山松种群在群落中具有更高的竞争能力和生存概率,群落生态（火用）贡献率为98.39%,对维持群落结构稳定性具有关键作用。（3）乔灌层的生态（火用）和结构（火用）在研究尺度上均具有强烈空间自相关,其空间异质性主要由结构性因素引起,所占比例大于75%。（4）乔灌层的生态（火用）和结构（火用）均呈明显条带状及斑块状分布,有多个明显高值区,等值线较弯曲且密集,空间异质性程度较高。研究确定了戴云山黄山松种群的热力学地位,黄山松在维系戴云山群落结构稳定和群落健康中发挥着重要作用,结果可为黄山松群落演替动态和可持续管理提供科学依据。     

格氏栲种群生态学研究Ⅲ.格氏栲种群优势度增长动态规律研究

采用有限空间种群增长的逻辑斯谛模型探讨格氏栲种群基面积增长规律．提出自适应通用模型ｄｓ／ｄｔ＝ｒｓ（１－ｓθ／ｋφ）．该模型包括Ｌｏｇｉｓｔｉｃ模型、Ｓｍｉｔｈ模型、Ｇｏｍｐｅｒｔｚ模型、崔Ｌａｗｓｏｎ模型和ＺＬｏｇｉｓｔｉｃ模型;运用改进单纯形对自适应通用模型进行优化,拟合结果比Ｌｏｇｉｓｔｉｃ模型更符合格氏栲种群实际增长趋势,增长速度最大是在１４７年．     

格氏栲天然林土壤养分空间异质性

采用地统计学与GIS技术相结合方法对格氏栲天然林土壤养分和pH值空间异质性进行了研究,结果表明:pH值为弱变异,土壤养分为中等变异,变异强度为有效磷＞速效钾＞水解性氮＞全氮＞全钾＞全磷＞pH值.半方差最优模型拟合分析表明,pH值、全钾、有效磷符合指数模型,全氮符合高斯模型,全磷、水解性氮符合球状模型,速效钾符合线状模型;全钾、速效钾、pH、全氮、全磷、水解性氮和有效磷的有效变程依次为1806、549、267、130、120、182 m和117m;从空间结构特征看,pH值、全氮、全磷、水解性氮、有效磷表现出强烈的空间自相关,其空间异质性主要受结构性因素影响;全钾具有中等强度的空间自相关,其空间异质性是随机性因素和结构性因素共同作用的结果;速效钾具有微弱的空间自相关,其空间异质性主要受随机性因素影响.土壤养分空间分布特征:全氮、全磷由南向北递增;全钾含量呈环状分布,向南北分别呈递增趋势;pH值由东北到西南递增,呈条带状分布;水解性氮从东北向西南递减;有效磷从东南到西北逐渐递增;速效钾分布较均匀,在西北和东南角各有一个高值区,从西南到东北表现为先增加后减少的规律.其结果为区域尺度上土壤养分的空间内插、制图和取样设计提供参考,也为土壤可持续利用、格氏栲天然林的恢复与重建提供科学依据.