新疆绿洲杨树的生理生态学研究展望

绿洲是一类独特的生态系统,它具有独特的结构和功能。杨树是构成新疆绿洲防护林体系的主要树种。本文在对策勒绿洲杨树生理生态学特性研究的基础上,从水分生理和光合作用两方面对国内外研究杨树生理生态学特性的一些方法和手段进行了初步评述,以期这项工作在独特的绿洲系统内广泛开展,从而为优选绿洲防护林树种、优化防护林体系及确保绿洲的可持续发展提供一定的理论依据。     

浅析北方杨树造林技术要点

杨树在我国北方分布很广,杨树适应性强、早期速生、无性繁殖快特点在用材林和营造防护林上都是主要的造林品种。本文通过对杨树造林地的选择、整理、栽培技术的分析,简单的阐述了北方杨树造林技术。     

如何防治有害生物提高杨树造林技术

在中国广为分布之一的树种有杨树,左有东部沿海,右有新疆,北有黑龙江、内蒙古,南有长江流域,都广为分布。杨树的用途极为广泛,种植防护林及砍伐加工类等等,杨树都起着主力的作用。在很长的一段时间里,我国都在大力发展杨树种植,增加种植面积,可以说在世界范围内有着杨树大国的称号。杨树得以快速种植发展的原因之一是其本身生长的速度快,在防护生态、三北防护林和工农业用材方面都有着极高的贡献。杨树的整体外观也比较粗壮、美观,在我们身边的绿化环境里都能看到它们的身影。     

基于树轮稳定碳同位素的张北杨树防护林退化原因解析

三北防护林是京津冀地区重要的生态屏障,但近十年来张北县4/5的杨树防护林出现退化现象,接近1/3的杨树濒临死亡或枯死,导致杨树防护林生态功能下降.本研究用稳定碳同位素方法追溯研究了退化与未退化杨树年轮中δ¹³C值和内在水分利用效率(WUE_i)的差异,分析导致杨树退化和死亡的原因及其来源.结果表明:相同年龄杨树的直径随着退化程度增加而下降,退化杨树树轮的δ¹³C值变化范围为-25.26‰～-22.97‰,未退化杨树为-26.15‰～-23.50‰,从1997年开始,退化杨树δ¹³C值高于未退化杨树.退化与未退化杨树WUE_i值从1997年开始出现差异但不显著,2002年后其差异达到显著水平,退化与未退化WUE_i的差值ΔWUE_i连续正值可能是退化与未退化杨树产生分化的重要原因之一.退化和未退化杨树WUE_i与降雨量、相对湿度和潜在蒸散量(ET₀)的相关关系均不显著,但与气温和地下水埋深呈极显著的线性关系.1997年极端干旱事件是杨树林退化的起点,随后土地利用方式的改变导致地下水的过度使用,加剧了干旱持续时间和强度,进而加速杨树防护林的退化和死亡.     

杨树发病机理及防治措施

杨树属于杨柳科杨属植物落叶乔木,杨树因其适应力强、品种多、繁殖快、经济效益高等特点而多被用于林业发展的重要推广树种,也是用材林、道路绿化和防护林的主要树种之一。杨树在生长中容易发生的病虫害,本文结合杨树的生长特点和环境对杨树容易发生的病虫害进行了分析。     

氢氧同位素示踪法探测新疆地区防护林和棉花体系水分来源与竞争

农田防护林能够防风固沙,但同时也会和农作物竞争水分,引起防护林体系水资源利用紧张。运用氧同位素焦点法与SIAR模型,量化分析新疆莫索湾地区不同生长季棉花与杨树防护林的主要水分来源区域,探究杨树对棉花水分利用的影响。结果表明:棉花在膜下滴灌方式下主要吸收表层土壤水,蕾期主要利用0—20 cm的土壤水,花铃期主要利用20—40 cm土壤水;而杨树在漫灌前主要利用深层40 cm以下土壤水,在灌溉后水分来源虽有向上迁移倾向,但仍大约有60%的水分源于土壤40 cm以下。δD同位素示踪发现杨树根系垂向可生长到土层200—400 cm范围,水平延伸至棉田内5—8 m,在5 m内棉花必定面临着杨树的水分与养分竞争。通过两种同位素方法分析出杨树和农作物的主要水分来源与潜在竞争区域,对防护林采取合理的管理措施及绿洲环境生态平衡提供指导。     

不同林龄杨树农田防护林土壤微生物生物量碳、氮和微生物活性

以辽宁省建平县5、10、15和20年生4个林龄的杨树农田防护林为对象,以农田作为对照,研究了农田营造防护林对土壤微生物生物量碳、氮及微生物活性的影响.结果表明：农田营造防护林后,0～15 cm层土壤有机碳、全氮、微生物生物量碳、氮含量和土壤基础呼吸均呈现出先降低后升高的趋势,在造林20年后达到或超过未造林农田的水平;而代谢熵在造林5年后显著增加,然后随着林龄的增加而降低.上述结果表明,农田营造杨树防护林后,土壤微生物生物量和活性均发生了明显的变化.     

杨属植物新分类群(一)

杨树在我国各省、区均有分布,尤以山地和北方较为普遍。多数种类具有喜光、耐寒、耐旱、速生、易繁殖、适应性强、用途广的特点,是我国营造平原地区用材林、防护林、水土保持和四旁绿化的优良树种,深受生产单位和群众的喜爱,近年来对杨树的栽培更为重视,许多平原地区,把杨树作为大力发展的速生树种之一。实践证明,杨树对绿化祖国,改造自然,保证农业高产稳产,迅速满足社会主义建设所需大量木材起到了积极作用。     

防护林阶段定向经营研究Ⅱ.典型防护林种——农田防护林

以防护林阶段定向经营理论为基础,对典型防护林种———农田防护林的防护成熟、经营阶段、更新方式、方法进行了研究讨论;通过对东北地区农田防护林长期调查积累资料的分析,确定了乡土杨和杂交杨(Populus spp.)农田防护林的初始防护成熟龄和终止防护成熟龄分别为16～24年和自然成熟龄,第一代农田防护林的更新龄为32～36年.以树木径级离散度、防护成熟龄和更新龄为主要依据定量划分了杨树农田防护林的3个经营阶段,并重点讨论了不同更新方式下3个经营阶段的变化情况,给出了维持农田防护林成熟状态的疏透度调控技术及其相关的林木分级依据与标准.同时为实现定向经营的目标,提出了各个经营阶段内应采取的系列经营管理措施.     

辽西北风沙区典型人工防护林土壤微生物群落功能特征

运用Biolog-Eco技术对辽西北风沙区樟子松人工林、油松人工林、杨树人工林的土壤微生物群落功能特征进行研究,同时测定土壤化学特性,探究该地区不同树种人工防护林土壤微生物群落的代谢活性和功能特征及其与土壤化学特性的相关性。结果表明,与樟子松和油松人工林相比,杨树人工林能显著提高土壤pH、土壤可溶性有机碳和速效磷含量,降低土壤C/N。该地区不同人工防护林的土壤微生物群落代谢活性差异显著,对碳源的利用能力(AWCD)依次为杨树人工林樟子松人工林油松人工林,杨树人工林土壤微生物的Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数分别为3.27、0.96和8.13,均显著高于樟子松和油松人工林(P0.05)。不同人工防护林土壤微生物对六大碳源的利用存在差异,其中杨树人工林对六大碳源的利用率均显著高于樟子松和油松人工林(P0.05)。主成分分析和聚类分析表明,针叶树种(油松和樟子松)和阔叶树种(杨树)人工林下的土壤微生物分属两个不同的功能类群,起分异作用的碳源主要包括丙酮酸甲酯、i-赤藓糖醇、2-羟基苯甲酸。土壤pH、可溶性有机碳、C/N、速效磷是影响微生物群落AWCD值、Shannon指数、Simpson指数、McIntosh指数的主要因素。综上所述,该地区杨树人工林土壤微生物群落的代谢活性和功能多样性都优于油松人工林和樟子松人工林,应保持杨树人工林种植。     

防护林阶段定向经营研究Ⅱ. 典型防护林种--农田防护林

以防护林阶段定向经营理论为基础,对典型防护林种-农田防护林的防护成熟、经营阶段、更新方式、方法进行了研究讨论：通过对东北地区农田防护林长期调查积累资料的分析,确定了乡土杨和杂交杨（Populus spp.)农田防护林和初始防护成熟龄和终止防护成熟龄分别为16-24年和自然成熟龄,第一代农田防护要的更新龄为32-36年,以树木径级离散度,防护成熟龄和更新龄为主要依据定量划分了杨树农田防护林的3个经营阶段,并重点讨论了不同更新方式下3个经营阶段的变化情况,给出了维持农田防护林成熟状态的疏透度调控技术及其相关的林木分级依据与标准,同时为实现定向经营的目标,提出了各个经营阶段内应采取的系列经营管理措施。     

坝下地区防护林不同树种生长特征

采用标准样地调查法对防护林林分结构指标进行调查,研究河北坝下地区丰宁县小坝子乡不同防护林树种榆树、杨树及油松的动态变化规律.结果表明: 该区域榆树、杨树和油松纯林的平均年龄均为10年,杨树纯林的平均胸径和树高分别是榆树纯林的2.3和3.8倍,是油松纯林的2.3和3.0倍.杨树纯林的平均胸径、树高、叶面积指数(LAI)、活枝下高等指标显著大于榆树纯林和油松纯林.与杨树混交林相比,杨树纯林的林分密度高10.8%,纯林平均胸径则低5.2%,平均树高低11.3%;与榆树混交林相比,榆树纯林的林分密度高6.6%,纯林平均胸径、树高分别低7.8%和14.2%;与油松混交林相比,油松纯林的林分密度大4.9%,纯林平均胸径和树高分别低29.3%和31.8%.各林分类型的平均胸径、树高与密度呈显著负相关;平均LAI与密度和活枝下高呈显著正相关,与胸径、树高呈显著负相关;平均活枝下高与密度呈显著正相关.针阔混交林的胸径和树高生长显著优于针叶纯林.该区域防护林综合生长潜力呈上升趋势,而横向生长潜力总体上呈下降趋势.     

杨树截干上白杨透翅蛾的危害及防治

在内蒙古巴彦淖尔市杨树人工防护林区,采用杨树高枝截干是防治光肩星天牛Anoplophora glabripennis(Motschulsky)的有效手段之一。但在当年春季杨树截干上留下的机械伤口及新萌发枝条,为白杨透翅蛾Paranthrene tabaniformis(Rott.)的入侵提供了有利条件。白杨透翅蛾在1~3年的截干上发生密度较高,严重时影响到新萌发枝干的生长甚至死亡。2007年5月调查发现,在杨树截干上白杨透翅蛾的有虫株率达到89·17%,平均虫口密度达到(3·40±0·21)头/株,远远超过了0·3头/株的最低防治标准。最后,结合当地杨树人工防护林网的特殊环境条件,提出了针对性的防治措施。     

我国杨树天牛研究的主要成就、问题及展望

杨树大牛是光肩星天牛Anoplophoragla－bmpnnisMotschulsky、黄斑星天牛A．nobilisGanglbauer、桑天牛AprionagermariHope和n斑天牛BatocerahosfieldiHope等严重危害杨树的天牛科昆虫的统称。这些天牛60年代初以来相继在我国大部分地区猖撅为害。举世闻名的“三北”防护林体系一期工程以杨树为主的林分大多已被其毁灭殆尽,1994年的发生面积已达33．3万hm2,是80年代初期的7倍。各地以杨树为主的公路护路林和四周林也受害严重,存活期只有10－20年,远低于其自然寿命。直到现在,杨树大牛发生区仍在不断扩展,河西走廊、青海、毛乌素沙…     

新疆杨树人工林中蜘蛛群落多样性及其影响因素

蜘蛛作为森林生态系统中的主要消费者,对维持干旱、半干旱地区杨树(Populus spp.)人工林的生物多样性和生态系统功能有重要作用。为了解干旱荒漠地区杨树人工林内的蜘蛛多样性特点,本文在克拉玛依市碳汇人工林基地选择3种不同林分类型(片林、林带和农田防护林),设置126块固定样地,在调查其林下植被的基础上,采用陷阱法和扫网法相结合的方式进行蜘蛛多样性调查,通过单因素方差分析(ANOVA)、非度量多维标度分析(non-metric multidimensional scale,NMDS)和相似性分析(analysis of similarities,ANOSIM)比较不同林分类型的蜘蛛物种组成相似性及其多样性,并结合相关性分析探讨了林下植被结构对蜘蛛群落结构的影响。结果表明农田防护林的蜘蛛个体数量最多,但多样性显著低于其他林分类型;片林和林带的蜘蛛群落组成相似,但与农田防护林的蜘蛛群落有一定的差异。结网型蜘蛛的数量在林带中最少,但多样性高于其他林分类型,农田防护林中的游猎型蜘蛛多样性显著低于其他林分类型。林下草本及灌木的密度、覆盖度及多样性对蜘蛛数量具显著影响,其中结网型蜘蛛群落结构主要...     

切根贴膜对黑土区杨树农田防护林光合特性的影响

切根贴膜简单易行,是减轻林带胁地效应的有效方法,但可能会对林带造成不良影响.本文以黑龙江省黑土区农田防护林为研究对象,以不切根贴膜为对照,研究距树干0.5、1、2、3 m切根贴膜处理对杨树光合特性的影响.结果表明: 切根贴膜对杨树叶片含水率的影响较小.处理后杨树净光合速率峰、谷值出现的时间在7月较对照提前,日均值明显低于对照,各处理间差异显著.8—9月,处理后杨树净光合速率日均值仍低于对照,但降低幅度有所减小,距树干3 m处切根贴膜的杨树净光合速率与对照相比无显著差异.处理后杨树蒸腾曲线出现多种形式,距树干2、3 m处切根贴膜杨树蒸腾速率日均值较对照无显著变化,而距树干0.5、1 m处切根贴膜的杨树蒸腾速率在7月下降幅度比光合速率下降幅度更大,导致水分利用效率高于对照.切根贴膜处理没有改变杨树叶片水分利用效率的日变化趋势,但对杨树叶片水分利用效率的日均值产生了明显影响,且这种影响可能是负向的.综合分析,在距树干3 m处切根贴膜对杨树的光合特性影响较小,明显优于其他处理.     

基于稳定同位素和热扩散技术的张北杨树水分关系差异

利用稳定氢同位素和热扩散技术研究张北防护林杨树的水分来源和蒸腾耗水,分析确定未退化与退化杨树的水分关系差异.结果表明:在生长季节中退化杨树主要利用0～30 cm土壤水分,未退化杨树主要利用30～80 cm土壤水分,两者的水分来源不同.旱季时,未退化杨树利用深层土壤水分和地下水的比例明显高于退化杨树.雨季中,杨树对0～30 cm土壤水分的利用比例增加,退化杨树增加幅度明显高于未退化杨树,对30～180 cm土壤水分的利用比例均减少.未退化杨树的液流速率大于退化杨树,不同天气中液流速率表现出相似的变化趋势,但未退化杨树液流的启动时间比退化杨树早.相关分析表明,未退化和退化杨树液流速率与土壤温度、风速、太阳辐射、相对湿度、空气温度均呈极显著的相关关系.退化杨树液流速率与土壤温度和空气相对湿度呈极显著负相关,与其他因素呈显著正相关,而未退化杨树仅与空气相对湿度呈极显著负相关,与其他因素均呈显著正相关关系,表明退化和未退化杨树蒸腾耗水易受环境条件的影响.退化杨树液流日累计量明显小于未退化杨树,表明其蒸腾耗水量较少;退化杨树水分来源浅,蒸腾耗水的减少并不能阻止林分退化.     

张北地区退化杨树防护林的水分利用特征

在张北地区,以杨树为主的防护林出现不同程度的退化现象,水分是干旱区植物生存的主要限制因子,为揭示水分与防护林退化的关系,本文基于稳定氢氧同位素技术,通过对比小叶杨枝条水与潜在水源的同位素值,探究不同退化程度下小叶杨的水分来源及其对各水源的利用比率.结果表明:不同退化程度的杨树林水分来源不同,随退化程度的加深,小叶杨的水分来源从深层逐渐向表层转移.无退化的小叶杨主要利用320~400 cm的土壤水,利用率为25.1%;轻度退化的小叶杨主要利用120~180、180~240和240~320 cm的土壤水,对这3层的利用率总和将近50.0%,而对其他土壤水利用较少;中度退化的小叶杨主要利用20~40、40~60和60~80 cm的土壤水,对这3层土壤水每层利用率在17.5%~20.9%范围,对120 cm及其以下的土壤水利用率均低于10.0%;而重度退化的小叶杨主要利用0~20 cm的表层土壤水分,利用率为30.4%,明显高于其他水源.杨树防护林在衰退过程中的水分来源逐渐变浅,而林地浅层土壤较低的土壤含水量无法满足杨树的正常水分需求,加速了杨树林的退化和死亡.     

应用一元线性模型理论确定立地条件主导因子——朝阳低山丘陵区农田防护林立地条件类型的划分

本文用一元线性模型理论分析了辽宁西部朝阳、建平、喀左和北票(市)4县17个乡范围内的农田防护林主要树种——杨树(Populus spp.)、白榆(Ulumus pumila)的优势高与地形地貌、土壤肥力等立地条件因子的关系,确定地貌类型、坡位和土层厚度是本区农田防护林立地条件的主导因子,然后以地貌类型为单元将本区农田防护林的立地条件划分为3个大类型。在此基础上,再用坡位和土层厚度分级与3个大类型组合细分为6个基本类型。最后确定各立地条件类型的适宜树种,并定量地评价主要树种对各立地条件类型的适宜性。     

流域生态经济型防护林体系建设模式及其应用研究

在揭示流域生态经济型防护林体系建设模式内涵的基础上,指出了其核心内容是流域生态经济型防护林体系配置格局．运用综合评价模型、目标规划模型及专家系统等实用方法,建立了流域生态经济型防护林体系建设模式决策支持系统．并以山西省昕水河流域为典型实例,进行了流域生态经济型防护林体系建设模式的应用研究,较好地解决了防护林体系建设中的生产经营、措施布局、综合决策等问题,为流域的资源开发与综合治理提供科学指导．