黄龙山林区封育油松种群动态研究

对不同封育年限油松种群的高度、径级、年龄结构进行分析,运用马尔可夫转移矩阵预测种群密度动态。结果表明,不同封育年限种群的生长发育明显不同。种群个体高度以2～4m和6～8。占优势,胸径以0～2cm的小径阶和〉20cm的大径阶占较大比重;在各封育系列中,种群的密度中、大级出现几率较大。在封育45年前,种群的年龄结构中大树所占比例最大;45年后,小树和幼苗则较多,但种群弱小个体大量死亡。本区天然林保护年限最短应确定为45年。     

秦岭锐齿栎林种群生态位特征研究

基于秦岭林区锐齿栎群落31块400m^2的样地调查数据,以物种的重要值为生态位计算的资源状态指标,应用Levins、Hurlbert公式和Pianka公式对该林区锐齿栎群落24种主要乔木和29种灌木进行了生态位宽度和生态位重叠计算与分析．结果表明,该群落中主要优势种群的生态位宽度较大,乔木层的主要优势种群锐齿栎、华山松、漆树、山杨、油松等的Levins、Hurlbert生态位宽度值分别为3．695、1．695、1．325、O．840、0．702和0．036、0．299、0．568、1．721、2．701,灌木层的主要优势种群榛子、美丽胡枝子、鞘柄菝葜等的Levins、Hurlbert生态位宽度值分别为1．833、1．466、0．984和0．111、0．300、0．594．生态位宽度较大的物种对资源利用能力较强,与其它种群间的生态位重叠一般较大;对相似环境要求的物种间生态位重叠较大．     

秦岭火地塘林区油松林下主要灌木碳吸存

林下灌木是森林生态系统的重要组成部分,在维持森林碳平衡中发挥着重要作用.为估算林下灌木的固碳功能,采用TOC-VT H-2000A型TOC/TON分析仪,测定了油松林下主要灌木不同器官的含碳率;根据野外实测资料,建立了油松群落内主要灌木测树因子与其器官生物量的回归模型;计算了2006年和2007年,灌木层CO2年吸存量.结果表明:5种灌木叶、茎、根和皮的平均含碳率为:41.80%～46.25%,39.24%～49.22%,39.56%～46.71%和36.65%～48.23%;刚毛忍冬(Lonicera Hispida pall)各器官的含碳率最高,栓翅卫矛(Euonymus alatus)的叶和茎,白檀 (Symplocos paniculata)的根和皮含碳率最低;不同灌木同一器官和同一灌木不同器官的含碳率均存在显著差异;不同灌木同一器官平均含碳率差值最高达10.58%,同一灌木不同器官平均含碳率差值最高达6.47%;模拟显示:灌木器官的生物量和测树因子间的关系可用复合式、幂、二次方程、三次方程、对数方程、指数方程和倒数方程来描述;残差和误差分析表明,均方差根不大于1.70,模型有效性指数均接近于1,残差系数均接近于0,灌木根、茎、叶和皮的生物量模型估计值与实测值间相对误差的绝对值分别为3.89%～8.58%,0.57%～6.84%,4.69%～9.09%和4.50%～7.03%.回归模型的决定系数(R2)都在0.90以上,估计精度在95%以上,建立的油松群落内主要灌木测树因子与其器官生物量的回归模型,具有较高的估计精度和较好的适用性;研究区2006～2007年,主要灌木CO2年吸存量为10.138 Mghm-2.     

秦岭南坡不同海拔林分凋落叶分解特征

采用野外放置凋落物分解袋法,对秦岭南坡林区不同海拔华山松(Pinus armandii)、油松(P.tabulaeformis)、锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)和华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)凋落叶分解过程中N、P、C、粗脂肪、粗纤维和热值的变化规律进行比较研究.结果表明:(1)处于不同海拔的同一树种新鲜凋落叶的N、P、C、粗脂肪含量及其热值差异不显著(P＞0.05).(2)在一年的分解过程中,凋落叶N、P含量表现出逐渐富集的趋势,其中油松凋落叶N、P富集速度最快,分别达到165.60%和189.94%;凋落叶C、粗脂肪含量和热值、C/N、C/P、粗纤维/N在分解中逐渐下降,粗脂肪释放速率达到50.29%～77.82%.(3)分解一年后,不同海拔同一树种凋落叶N、P、C、C/N、C/P含量仍未表现出显著性差异(P＞0.05),但不同海拔凋落叶粗脂肪分解表现出极显著差异(P＜0.01),其中差距最大的锐齿栎凋落叶低海拔较高海拔粗脂肪释放率高19.38%;不同海拔华北落叶松和锐齿栎凋落叶粗纤维释放速率差异极显著(P＜0.01),而不同海拔油松、华山松凋落叶粗纤维释放无显著差异;处于高低海拔的华北落叶松和锐齿栎凋落叶热值分别为17.12和15.68 kJ·g-1、17.74和13.51 kJ·g-1,表现出极显著差异(P＜0.01),油松、华山松凋落叶表现出显著差异(P＜0.05).研究发现,一年中海拔差异所造成的降水、温度等因素的变化对各树种凋落叶中N、P、C的释放无显著影响,但对凋落叶分解过程中粗脂肪、热值、粗纤维/N的变化影响显著.     

黄龙山林区封育天然油松群落种群生态位特征

选择黄土高原气候交错带的典型地段,将封育年限作为一维资源状态,以物种的重要值作为资源位上的表征特征,对6个封育年限内的油松群落乔木层、灌木层的主要种群生态位宽度和生态位重叠进行了分析,结果表明:多数种群的生态位宽度较窄,生态位宽度较大的种群,生态位宽度排序与其重要值排序并非一致;种群间的生态位重叠较为普遍,这些结果与群落封育过程中物种对光等生态因子要求不同直接相关。研究结果有助于理解天然林封育过程中种群的生态适应性变化规律。     

秦岭华山松种群格局规模与林窗特征

基于秦岭林区华山松群落的20 m×20 m的27块样地的野外调查数据,运用样方法和无样地法对其种群的空间分布型进行了测定,运用Greig-Smith相邻格子样方法对其作了格局分析,判定了种群的格局规模;同时对华山松林窗做了详细的调查。结果表明,(1)种群在0~50龄时,空间分布格局为集群分布;在15~25龄时,种群有向随机分布转变的趋势,但仍属于集群分布;40~50龄种群处于由集群分布向随机分布的过渡期;50龄以后种群趋于衰退,分布格局由集群分布转向随机分布。(2)华山松种群集群分布的格局规模同样随着发育阶段的不同而有所变化。但总的来说格局的大小在100 m2。(3)华山松林窗大小与格局规模的大小相近,其中林窗大小在80~130 m2的占59%。由于林窗内光照养分条件较好,又形成与格局规模大小一致的华山松更新幼苗,进而通过“移动镶嵌循环”更新和维持种群的稳定性。     

秦岭山地天然油松林群落结构特征和数量分类研究

根据对秦岭油松群落的系统调查,运用二元指示种分析(TWINSPAN)方法将秦岭山地油松群落进行数量划分;采用无偏对应分析(DCA)研究分类结果,研究各群丛的结构特征,进而明确它们之间的内在联系以及群落与环境的关系.结果显示:(1)在调查的39个样地中共发现有维管束植物375种,隶属于89科189属,其中被子植物85科;裸子植物1科;蕨类植物3科.群落垂直结构明显,分为乔木层、亚乔木层、灌木层及草本层4个层次.(2)数量分类将秦岭山地油松群落划分为13个群丛;应用DCA分析结果同TWINSPAN分类结果吻合得较好,很好地佐证了数量分类结果的合理性.各群丛在空间上的生态距离能够说明不同群丛演变需要的生态条件和"亲缘距离".生态距离的远近也可以表征互相演变趋势强弱.(3)秦岭山地油松群落分布的海拔幅度大,从低海拔湿润环境到高海拔甚至山脊的干燥环境,物种容量大,很好地保存了稀有物种.     

秦岭火地塘林区油松林土壤呼吸时空变异

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的关键生态过程,土壤呼吸的时空变异及其影响因子已成为生态学研究的主要内容之一。采用红外线开路气室法和便携式微气象站,连续测定了秦岭火地塘林区天然次生油松林地不同部位土壤呼吸速率和不同土层深度土壤温度和土壤体积含水率,结果表明:(1)植物生长季,试验地上部与中部、中部与下部,土壤呼吸日均值间存在显著差异。植物休眠季,全坡面土壤呼吸日均值差异不显著。同一观测部位植物生长季与休眠季,土壤呼吸日均值差异显著。观测期内全样地土壤呼吸日均值为(38.64±6.43)gm-2d-1;(2)同一地形部位不同观测月中和不同地形部位同一观测时间,土壤呼吸月均值大多存在显著差异,植物生长季和休眠季,全样地土壤呼吸均值分别为(46.98±2.21)gm-2d-1和(35.94±1.01)gm-2d-1,全样地土壤呼吸月均值为(1.18±0.20)kgm-2月-1,休眠季土壤日均呼吸约为整个观测季的43.34%;(3)当土壤温度9.0℃时,土壤温度与土壤呼吸速率间均存在显著的指数关系。回归模型的决定系数均大于0.87,均方差根不超过0.21,模型有效性系数不小于0.85,残差系数的绝对值不超过0.007。(4)植物生长季0-5cm和5-10cm土层及植物休眠季0-5cm土层,土壤呼吸日累积值均值与相应土层深度土壤体积含水率均值间存在三次函数关系,回归模型的决定系数分别为0.456,0.513和0.143;植物休眠季5-10cm土层,土壤呼吸日累积值均值与土壤体积含水率均值间存在幂函数关系,回归模型的决定系数为0.650。     

秦岭华山松群落特征研究

通过对秦岭华山松林的野外调查,分析研究了该群落的特征和性质。结果表明：秦岭林区华山松群落主要分布于海拔1100～2100m的中山地带;华山松群落内物种相当丰富,共有81科174属346种;落叶阔叶乔木与落叶阔叶灌木在群落中占很大的比例;群落中草质叶型的植物260种,占80．5％,表明群落的落叶性;华山松群落中乔木层、灌木层、草本层的大多数比较常见的属都属于北温带分布,表明群落植物区系组成的温带性质。     

完全封育方式对天然油松林的影响

基于敏感性分析,选择了12个反映封育天然油松林植被和土壤特征的指标,建立了封山育林措施实施效果的评价指标体系。根据等间距法,将封山育林措施实施效果综合指数划分为5个等级。采用层次分析法和综合指数法,对封山育林措施在不同封育年限天然次生油松林中的实施效果进行了评价,结果表明：封育16,25,30,45,60a和75a的天然次生油松林,封育措施实施效果综合指数值分别为7．25,6．88,7．82,5．51,4．78和2．79,随着封育年限增加,完全封育方式实施效果逐渐变差,本区天然林完全封育年限最长不应超过45a。封育45a后,应采取适宜树种混交、择伐等培育和经营措施。