红花尔基不同龄级天然樟子松外生菌根真菌群落结构特征

红花尔基被誉为樟子松Pinus sylvestris var. mongolica的故乡,樟子松是我国北方主要的造林树种之一,也是典型的菌根依赖型树种。研究樟子松根围外生菌根真菌（ectomycorrhizal fungi,ECMF）群落结构特征对红花尔基沙地樟子松生态系统的保护具有重要意义。本研究以红花尔基天然樟子松根围土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq测序技术研究了4个龄级（<10、11-20、21-30和31-40年,分别称作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ龄级）天然樟子松根围土壤ECMF群落结构特征。结果表明：（1）测序共获得87 516条ECMF序列,划分为177个OTUs（operational taxonomic units,OTU）,隶属于2个门,4个纲,12个目,26个科,43个属。（2）Ⅳ龄级中Ace丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数均显著高于Ⅰ龄级（P<0.05）。（3）不同龄级根围ECMF优势属占比不同,Ⅰ龄级中占比最大的为Inocybe（42.55%）;Ⅱ和Ⅲ龄级中占比最大的均为Tricholoma,分别为31.64%和27.69%;Ⅳ龄级中占比最大的为Cortinarius（28.80%）。（4）冗余分析表明,土壤pH值对ECMF的影响程度最大,其次为速效钾和碱解氮;同时,不同理化因子对群落中优势属的影响也存在差异。     

四合木(Tetraenamongolica)林地昆虫群落的组成、结构及多样性特征

濒危植物四合木(Tetraena mongolica)为我国特有的蒺藜科单种属落叶小灌木.对四合木林地昆虫群落进行了调查,共得昆虫标本11363号,263种.隶属于67个科(或总科)11个目.同翅目的个体数量和优势度指数最高;膜翅目的物种丰富度和多样性指数最大;双翅目的均匀度最大.数量优势类群(＞10％)为木虱和叶蝉类,常见类群(1％～10％)是象甲、小蜂、粒脉蜡蝉、拟步甲、蚂蚁、蝽科、皮蝽、盲蝽、斑翅蝗科昆虫.营养结构中植食性类群在种类和数量上占绝对优势,其中的吸食类昆虫优势度最大;天敌昆虫以寄生性类群为主,多样性最高;捕食性和中性昆虫的种类和数量相对较少,但捕食者的均匀度最高.灌木层与草本层相比,灌木层昆虫群落的物种丰富度和个体数量明显占优;优势种的优势度大.而草本层昆虫群落的多样性和均匀度高.2层整体的相似性低.膜翅目的共有种最多.     

间伐强度对坝上樟子松林下持水能力的影响

河北坝上地区地势复杂、气候条件较差,导致了水土流失和地质灾害的发生,使华北地区生态安全受到严重威胁。为了改善当地生态环境,樟子松、落叶松等耐贫瘠速生树种被大面积种植,然而不合理的植被密度会导致降雨的低效率利用。本研究以5种间伐强度(0、20%、40%、60%、80%)的樟子松林为对象,分析间伐强度对林下草本、枯落物、土壤各层以及整体持水能力的影响。结果表明: 草本层持水率变化幅度为47.7%～90.7%,且随着间伐强度增加持水能力整体呈减小趋势,间伐强度小于40%时减速较缓,之后迅速减小。随间伐强度的增大,枯落物未分解层、半分解层自然含水率和最大持水率均逐渐减小,而有效持水能力大小依次为60%>40%>20%>80%>0,且半分解层持水能力均优于未分解层。土壤持水能力随间伐强度的增强逐渐降低,间伐强度小于40%时对持水能力起促进作用。不同间伐强度下,林下总持水率是8.3%～14.3%,依次为20%>0>40%>60%>80%。 鉴于林下各层及整体变化,研究区内选择强度为20%的间伐措施能有效提高林下持水能力,实现更好的生态效益。     

呼伦贝尔沙地樟子松径向生长特征的VS模型模拟分析

利用Vaganov-Shashkin模型对呼伦贝尔地区4个样点的沙地樟子松标准化宽度年表进行模拟研究,在2000年以前时段拟合度较好,而2000年以后时段拟合度较差。进而选取2000年以前的模拟结果进行径向生长过程分析。结果表明: 呼伦贝尔沙地樟子松主要的生长季为每年的5—9月,温度对每年樟子松生长初期与末期具有显著影响,而在树木生长季旺盛期,土壤湿度的不足是制约树木生长的主要因素。极端窄年树木径向生长速率受土壤湿度的影响较极端宽年明显,生长季中期7—8月树木径向生长速率在宽窄年份均呈降低趋势,表明该时期沙地樟子松生长均受到不同程度的干旱胁迫。研究结果与我国半干旱地区树木年轮生理模型分析特征相符,模型对呼伦贝尔沙地樟子松径向生长模拟具有一定的适用性。     

科尔沁沙地不同密度(小面积)樟子松人工林生长状况

在内蒙古科尔沁沙地丘间片林中选择不同密度的樟子松样地,对樟子松在不同栽植密度条件下的生长情况进行了研究.由于受多年降水偏少的影响,科尔沁沙地的樟子松出现了大量枯梢继而死亡的现象,而这种现象与林地的密度存在很强的相关性.样地林木的死亡率随林地密度的加大呈幂函数关系增加,原先最高密度情况下的林地,保存到现在的活木数量反而最少;林木的平均死亡年龄、最早死亡年龄、冠幅、树高和胸径随林地密度的增加而减小.虽然在其它一些区域的研究结果表明,树高较少受竞争的影响,但是在半干旱区,树高仍然与密度相关.枯梢林木的比例在高密度的样地大于低密度的样地,枯梢对低密度样地的林木基本上没有大的影响.各样地的冠幅和胸径比相差不大,平均只有0.297,以此指标衡量,该地可能更适合单一樟子松林的种植.综合来看,科尔沁沙地的气候和土壤条件适合栽植樟子松,但初始密度应控制在2800株/hm2以下,并应根据生长情况在进入生长高峰期后对林木进行适时间伐,20a龄期的林木其密度保持在2100株/hm2左右比较适宜.     

四合木种群的生态适应性

通过四合木异地播种生长量比较、以及四合木对土壤的适应性和对水热综合因子的适应性分析,得到如下结果：（1）四合木生长量高低的顺序为乌海区的东胜土（12．12g）〉乌海区的乌海土（10．62g）〉东胜区的乌海土（3．10g）〉东胜区的东胜土（2．59g）。同一地区不同土壤间四合木生长量之间没有差异（P≥0．05）,不同地区相同土壤间的生长量之间却有十分显著的差异,说明了土壤条件对四合木的生存影响是次要的,气候条件是保证四合木生存的最重要的条件。（2）四合木分布区与异地保护区之间9种土壤微量元素具有差异,但由于四合木植株中的微量元素含量均高于土壤中的有效量,说明四合木对微量元素具有富集作用,土壤微量元素含量不是四合木成活与生长的限制因子。（3）四合木分布区与异地保护区之间各月平均温度差异显著;全年气温日较差以及温暖指数、寒冷指数、湿润指数和水热综合因子指数差异显著;生长季地表地温昼夜温差具有特殊性,这可能是异地保护不易成功的限制因子之一。     

添加氮肥对沙地樟子松幼苗生物量分配与叶片生理特性的影响

设计5个氮肥(NH4NO3)添加水平(g.m-2):0(CK)、10.0(N1)、20.0(N2)、40.0(N3)和50.0(N4),研究了沙地樟子松幼苗生长与生理学指标的季节变化。结果表明,添加氮肥促进了幼苗的高生长、相对生长速率、单株总生物量的增加,对叶片相对含水量没有影响;N4水平促进了叶片脯氨酸含量的积累。单叶重、株高、地径、叶重比、叶绿素(a b)、叶绿素a以及叶绿素b含量等均在N3水平下达到最大值。在1个生长季的观测中,添加氮肥主要促进了樟子松幼苗在5~7月份的生长,其中N3水平对樟子松幼苗生长发育的促进作用最大。     

Classification of life cycle form spectrum of artificial community of Pinus svlvestris var. mongolica

The plant life cycle form and its spectrum features of different plants in the artificial community of Pinus svlvestris var. mongolica at the botanical garden of Northeast Forestry University were classified by PCA method. For canopy layer plants, the vegetative growth (V) accounted for 46%, the sexual growth (S) accounted for 35%, and the clonal growth (C) accounted for the rest 19%. For succession layer plants, V accounted for more than 50%, and C accounted for a little higher than S did. For herbaceous layer plants, V accounted for nearly 47%, which was only 4% higher than that of S, and C only accounted for 11%. These findings indicate that the plant life cycle forms of canopy layer plants and herbaceous layer plants were VS transition form with V form as the main form, while the succession layer plants were V form. At the viewpoint of artificial community, the life cycle form can be described as V_0.49S_0.33C_0.18, a typical VS transition form, indicating that most of the species studied in this community are in a healthy status with the V form. Moreover, the relatively high (33%) percentage in the S form indicates that the community also tends to sexual growth for offspring, although it will be steady within a period of time for the vegetative growth of bodies.     

Quantitative analysis of a stand of Pinus densiflora undergoing succession to Quercus mongolica ssp. crispula : II. Growth and population dynamics of Q. mongolica ssp. crispula under the P. densiflora canopy

We report here the results of an 8-year study of the growth and population dynamics of Quercus mongolica ssp. crispula in a Pinus densiflora stand in a state of succession. In 1998, there were 169 Q. mongolica ssp. crispula individuals in a 400-m² plot under the P. densiflora canopy. This number remained nearly constant between 1998 and 2005. Mean recruitment of new individuals was 11 year⁻¹, while mean mortality was 12 year⁻¹. Of the 35 individuals ≥60 cm in height existing in 1998, 30 were still surviving in 2005. We were able to represent the height growth of Q. mongolica ssp. crispula individuals as H=30 [1+21.96 exp(−0.0839t)]⁻¹, with t = years since 1998 and H = height in meters. Using this equation we predict that by 2015 the mean height of Q. mongolica ssp. crispula trees in the stand will exceed those of understory trees, such as Rhus trichocarpa and Prunus maximowiczii. Once above the understory stratum, the Q. mongolica ssp. crispula trees can be expected to grow more rapidly due to the better light conditions, thereby rapidly reaching the canopy stratum of the P. densiflora stand.     

增温、光照时间和氮添加对蒙古栎主要物候期的影响

利用大型人工气候室模拟研究增温(对照、增温1.5 ℃、增温2.0 ℃)、光照时间(10、14、18 h)和氮添加(0、5、10、20 g N·m^-2·a^-1)对东北地区蒙古栎主要物候期的影响。结果表明: 增温1.5和2.0 ℃使芽膨大期显著提前,完全变色期显著推迟,生长期延长,且延长天数随增温幅度的增大而增加。光照时间显著影响秋季物候(叶黄始期、叶黄普期、完全变色期),与光照14 h相比,短光照(10 h)使叶黄始期显著推迟7.0 d,生长盛期相对延长。氮添加使芽膨大期、芽开放期、展叶始期、展叶盛期均显著提前,完全变色期仅在高氮水平(20 g N·m^-2·a^-1)下显著推迟9.5 d,表明高氮添加使蒙古栎生长期延长。增温和高氮添加(20 g N·m^-2·a^-1)协同作用显著推迟完全变色期,导致叶黄期延长。增温和短光照协同作用、氮添加和短光照协同作用以及增温、氮添加和短光照协同作用均使叶黄始期显著推迟,生长盛期相对延长。