采伐对红松种群结构与动态的影响

红松是我国长白山阔叶红松林的主要建群种,受森林采伐的影响,种群数量急剧下降,现已被列为国家二级保护植物。通过绘制种群静态生命表、生存函数、存活曲线和径级分布图,研究原始林,15%择伐、40%择伐和皆伐后恢复的天然次生林内,红松种群结构和动态的变化规律。结果表明:(1)采伐干扰对红松种群的波动周期影响不大,15%的择伐强度可以提高红松种群的生存期望。(2)原始林和15%择伐林内红松种群存活曲线均为DeeveyⅡ型,种群处于稳定期;40%择伐林内存活曲线介于DeeveyⅡ型和DeeveyⅢ型之间,种群由稳定期向成熟期过渡;皆伐林内存活曲线为DeeveyⅠ型,种群处在增长期。(3)原始阔叶红松林林、15%择伐林和40%择伐林内,红松种群径级结构均呈稳定的倒J型,且在幼树阶段均存在生长更新的停滞现象;与原始林相比,15%择伐林内幼树比例略有下降;40%择伐林和皆伐迹地,随采伐强度的增加,幼树比例明显增大。(4)方差分析表明,4个种群的生存过程差异较大,采伐干扰对红松种群生存过程的影响达到显著水平。     

长白山阔叶红松林不同强度择伐后关键树种的竞争关系

天然林择伐改变了林分的树种组成和结构,导致林木竞争关系发生变化,进而影响树木的生长和种群的动态.关键树种在维持群落结构和生态系统功能方面具有至关重要的作用.为了弄清长白山区阔叶红松林典型林型关键树种竞争关系的特点,本研究以红松、紫椴和水曲柳为研究对象,运用Hegyi竞争指数分析了受不同程度采伐干扰后形成的原始林(未受干扰)、轻度择伐林、中度择伐林和重度择伐林的林分结构和竞争关系.结果表明: 与原始林相比,轻度择伐林中关键树种的种群结构没有显著变化;中度择伐林和重度择伐林中3个关键树种大树(胸径DBH≥20 cm)的密度和平均胸径均显著减少,但幼树(2 cm≤DBH<10 cm)的数量增加.所有样地中关键树种的竞争指数均随径级的增加而减小,且二者服从幂函数分布,而林木胸径生长到20 cm后,竞争指数进入稳定状态.在原始林、轻度和中度择伐林中,3个树种的幼树的竞争指数受到非冠层树种的影响最大,而红松小树(10 cm≤DBH<20 cm)和大树主要受红松种内和非冠层树种的影响;水曲柳主要受红松和非冠层树种的影响,紫椴主要受种内和红松的影响.重度择伐林中,白桦是3个树种的主要竞争来源,贡献率均超过50%.根据以上关键树种竞争关系的特点,抚育非冠层树种有利于3个关键种幼树的更新和生长;对于小树来说,还需要根据树种类型来采取相应措施,而大树不需要采用抚育措施.本研究对关键树种培育和天然林择伐后快速恢复具有指导意义.     

海南岛尖峰 岭热带山地雨林及其采伐迹地水热状况的比较研究

 本文讨论了热带山地雨林采伐更新方式的生态环境因子。作者在研究水热变化特征基础上,试图为我国热带地区建立一个高生产力的森林模式。文中并阐述了森林对环境的影响,这一影响是依赖森林结构而变化的,并与幼树生长和天然更新有关。皆伐迹地水土流失严重,即使采用附近原始林的树种造林,因环境改变生长不良。显示了保护顶极群落的重要性。     

天然林内红松种群数量变化的波动性

以阔叶红松林为顶极植被的小兴安岭林区,红松在原始林下天然更新不良,幼树生长缓慢,往往老龄个体远多于中、幼树个体数量,人们称为“红松林下无红松”。因而有人认为红松是衰退种,要在群落的演替中淘汰掉。本文从红松的生物学和生态学特性出发,探讨其种群动态的规律。以逐步认识这一自然实体发展变化的本质。     

长白山阔叶红松林不同演替阶段林下红松幼苗能量与养分季节动态

为了解林下红松幼苗生长和养分存储季节动态,以长白山原始阔叶红松林(原始林)和次生杨桦林(次生林)林下2年生红松幼苗为对象,研究林下光合有效辐射(PAR)、幼苗生物量、非结构性碳水化合物(NSC)、全氮(N)和全磷(P)等指标的季节变化,分析两林分林下光照的季节动态及其差异对红松幼苗生长和养分积累的影响。结果表明: 原始林和次生林林下月PAR累积量季节变化都呈“双峰”型,夏季为郁闭期,两林分林下光线弱。春季和秋季为阔叶树无叶期,林下光照条件变好,且次生林林下光照明显好于原始林;原始林和次生林红松幼苗的生物量、NSC、全N和全P浓度的季节动态与林下光照的季节变化基本一致,在春季和秋季表现为显著增加,在夏季呈下降趋势。春季幼苗的淀粉浓度增加,夏季淀粉和可溶性糖浓度均逐渐降低,到8月达到最低值,秋季可溶性糖浓度显著升高。春季和秋季次生林林下幼苗的生物量和NSC浓度整体上均显著高于原始林,而夏季两林分差异不显著。因此,春季和秋季的林下光照条件差异是影响原始林和次生林中红松幼苗养分积累和生长更新差异的主要原因。     

地形、邻株植物及自身大小对红楠幼树生长与存活的影响

在山地森林中,树木生长不仅受地形的影响,也与邻株植物存在各种相互作用,而且具有个体大小依赖性.然而这些影响都具有物种特异性,即不同物种即使在同类地形或与同种植物相邻也会受到不同乃至相反的影响.此外,不同物种个体生长的自身大小依赖性也存在差异.作者利用中欧合作项目“中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验研究(BEF)”实验样地,以渐危的常绿阔叶木本植物红楠(Machilus thunbergii)为研究对象,连续两年观测了存活的1,452株红楠幼树基径和树高,分析坡向和坡度等地形、邻株植物丰富度及其功能群组成、红楠自身大小对红楠幼树生长和存活率的影响.结果表明:(1)红楠幼树位于阴坡时比位于阳坡具有更高的生长速率和存活率,而坡度只对树高生长量有显著影响;(2)邻株植物物种丰富度对红楠幼树的基径、树高和存活率影响不显著;(3)邻株植物功能类型对红楠幼树生长具有极显著的影响,影响程度大小依次为落叶阔叶型＞落叶阔叶与常绿阔叶的混交型＞常绿阔叶型＞常绿针叶型,而对存活率无显著影响;(4)红楠幼树的生长与自身大小呈正相关幂函数关系,即基径和树高的生长速率都会随着其自身大小的增加而增加.可见,构建树木生长模型,不仅要考虑地形等环境因子差异,而且要充分考虑邻株植物的功能类群差异、邻株植物相互作用的性质和程度,以及自身个体大小等因素,为渐危和濒危树种的保护提供更为可靠的理论依据.     

小兴安岭红松日径向变化及其对气象因子的响应

利用带状树干径向变化记录仪监测了小兴安岭凉水国家级自然保护区原始阔叶红松林中的红松树干径向生长,分别用两种数据处理方法(日最大值法与周期循环法)分析了红松径向生长与气象因子的关系。结果表明:红松径向生长于5月中旬开始,在7月末趋于结束,最大径向生长速率出现在6月中旬。使用Gompertz生长模型能很好的拟合红松的径向生长,可以解释红松92%以上的径向变化。对于日最大值法,偏相关分析表明日径向变化与空气相对湿度、土壤温度和降雨量显著相关;对于周期循环法,第一阶段(收缩阶段)收缩量主要受到相对湿度、土壤温度和水汽压亏缺的影响。第二阶段(膨胀阶段)影响树干径向恢复的主要因子是降雨量和最高气温。第三阶段(增长阶段)对树干径向生长影响最显著的是最低气温和降雨量。应用多元线性模型分析显示,周期循环法能更加细化的分析日气象因子对红松径向生长的影响,能够更为真实地解释红松径向生长动态变化特点与规律,其中第二和第三阶段的降雨和最低气温对红松径向生长的影响最大。     

增强的UV-B辐射和其它因子的相互作用对植物的影响

全球变化中的平流层臭氧层耗损引起到达地球表面的紫外线-B(280～320 nm)辐射的增强,给人类健康,动物、植物、微生物的生命活动,生物地化循环,材料及大气质量等带来重大影响[1]。因此,近30年来,平流层臭氧层减薄和UV-B辐射增强对植物影响的问题引起人们的关注,并进行了大量的研究[1～4]。我国在这方面的研究刚刚起步[5]。但是,针对UV-B辐射增强和其它非生物因子如CO2浓度升高、全球变暖、干旱、矿质营养亏缺和空气污染物等的复合作用对植物生长、发育、繁殖及生态系统影响的研究较少[1～3]。在自然界,各种环境因子常常是相互作用共同影响植物及生态系统,因此,仅研究单因子的作用很难正确评估由于全球变化而产生的种种生物学和生态学效应[1,2]。本文就近年来关于UV-B辐射增强和其它非生物因子的复合作用对植物影响的研究进展作一介绍,并对其发展前景作了展望。1 UV-B辐射与矿质营养     

凉水自然保护区不同皮型红松径向生长对气候的响应

运用相关函数及单年分析等树木年轮气候学方法,研究了黑龙江凉水国家自然保护区不同皮型红松径向生长与气候因子的关系、主要影响因子及这种响应关系是否长期稳定.结果表明: 细皮红松更适合做树木年轮气候学分析.两种皮型红松的径向生长对环境变化都比较敏感,对气候因子的响应无显著差异.1902—2009年生长季,尤其当年6月的气候因子是影响研究区两种皮型红松生长的主要因子.其中,温度表现为显著负相关,降水表现为显著正相关.不同时间段内红松径向生长对气候因子的响应存在差异,随着1970年后气温的快速升高及干旱的加剧,两种皮型红松径向生长对气候因子的响应更敏感,尤其表现为对生长季温度和更多季节水热复合因子变化（帕尔默干旱指数）的响应更显著.
     

长白山红松阔叶混交林森林天然更新条件的研究

研究长白山红松阔叶混交林森林天然更新的变化规律及其条件,红松阔叶混交林是长白山主要的森林类型,保存不多,对于研究以前森林经营有重要意义。研究的目的在于揭示红松天然更新规律及其与森林组成结构的关系。研究结果表明,红松阔叶混交林天然更新与森林群落类型,海拔,森林植物条件及人类活动等干扰极大关系,一般在陡坡或山脊上胡枝子作树红松林中,那里林冠郁闭度达到80％－90％或更大,林分中红松组成也更大,红松天然更新良好。每公顷有红松幼苗和小幼树万株以上,但是在郁闭的红松林冠下,很少能长大。在大部分的阔叶红松混次林中,除了林冠比较郁闭的地方外,针叶树包括红松在内的天然更新通常稀少,每公顷仅有幼苗幼树数千株,其中大部是阔叶树,随着海拔上升到一定范围,在更新中云冷杉的成分增加,老择伐迹地由于林下植被密,常常缺乏更新。74．2％耐荫树种的幼苗幼树是在林冠下观查到,它们70％以上分布于离立木2．5 m以内,这正好等于林木平均冠幅的半径,所以,红松和耐荫树种幼苗的更新最好是在郁闭的林分下。     

边缘效应带和保留带内红松幼林水分生态的差异

 以一个经过12年边缘效应带处理的14年生红松(Pinus koraiensis)(1998年)幼林生态系统为研究对象,对处于不同宽度的边缘效应带和保留带的红松幼树木质部水势、叶片蒸腾强度、气孔导度、叶片温度、空气相对湿度和光合有效辐射的日变化以及土壤相对含水量进行了分析,结合叶片净光合速率探讨了效应带宽度对红松幼林生态系统中红松幼树水分生态及红松生长状况的可能影响模式。结果表明：1）边缘效应带的开拓降低了效应带内红松幼树木质部水势、空气相对湿度和叶片气孔导度,显著提高了叶片蒸腾强度、叶片温度和光合有效辐射     

不同纬度阔叶红松林红松径向生长对气候因子的响应

运用树木年轮气候学方法,研究了不同纬度阔叶红松林红松径向生长趋势及其与气候因子的关系,以期揭示不同纬度红松径向生长对气候因子响应的差异以及气候变化影响下红松的动态特征、适应性及敏感性.结果表明: 不同纬度红松径向生长对当地气候因子的响应存在差异,最南部的白石砬子自然保护区红松径向生长与生长季的平均相对湿度呈显著正相关,与平均最高气温呈显著负相关.中部的长白山自然保护区的低海拔区域红松径向生长与生长季的水分因子(降水、相对湿度和帕尔默干旱指数PDSI)呈显著正相关,而与平均最高气温呈显著负相关;凉水自然保护区红松径向生长与生长季的水分因子(相对湿度和PDSI)呈显著正相关,与气温因子(平均气温和平均最高气温)呈显著负相关.而最北部的胜山自然保护区红松径向生长则与大部分月份的气温因子呈显著正相关.当年6月气候因子是影响所有纬度红松径向生长的关键气候因子,4个样地都与当年6月平均最高气温呈显著负相关.在气温不断上升的近40年,最南部的红松径向生长呈显著下降趋势,最北部呈显著上升趋势,中部的变化不显著.如果未来气温升高而降水不变,红松分布区可能缩小.     

基于胁迫影响的人工湿地植物筛选研究进展

植物是人工湿地技术的重要组成部分。人工湿地植物对于湿地生长环境胁迫因素的适应能力是湿地植物筛选的重要考虑因素,环境限制是人工湿地植物筛选的刚性条件。综述了污染物、盐度、温度、有毒物质、病虫害等显著影响因子对植物生长的影响以及植物对胁迫影响因子适应性的研究进展。应加强植物对胁迫因子抗性的机理研究, 结合目标水体加强选育培养工作, 构建科学筛选体系。     

红松的生长与气候生态因子关系的研究

本文在研究中采用了树高指数作为气候因子对红松生长影响的数量指标。经过多元线性逐步回归分析和主分量分析得出如下结果.红松是对气候因子反应比较敏感的树种。由于各类气候因子不是孤立存在, 而是相互影响, 相互制约的, 所以气候生态因子对红松生长的影响是错综复杂的。各个因子通过单优势性、协同作用、拮抗作用等形式对红松生长产生直接影响和间接影响。气候生态因子对红松生长的影响是各因子的综合效应, 然而各因子对红松生长影响的大小并不相同。≥10℃积温影响最大占52.79%, 降雨量次之占18.62%, 二者的影响占71.41%是影响红松生长的主导因子。回归方程为Y=0.2924577+6.26395531×10^-5x₂+6.45308913×10^-5x₄.x₂=降雨量, x₄=10℃积温)。     

长白山红松年轮碳同位素与净初级生产力的关系

解析树木年轮碳同位素变化是揭示气候与环境变化的有效途径,然而少有研究分析年轮碳同位素对森林净初级生产力(NPP)的指示效应.基于生长季气象因子,分析了长白山红松年轮δ¹³C记录序列与阔叶红松林红松种群NPP变化趋势以及两者之间的相关关系.结果表明: 1970年以前,研究区红松年轮δ¹³C与红松种群NPP变化同步,且两者间呈极显著线性正相关关系,年轮δ¹³C记录了气候变化对红松种群NPP的影响;1970年以后,红松年轮δ¹³C与红松种群NPP变化出现分异,两者呈负相关关系但相关性不显著,表明干旱等其他环境因子的影响使年轮δ¹³C对气候变化的敏感性和对NPP指示性降低.这一相关关系在红松年轮δ¹³C与当年和下一年红松种群NPP之间都存在,表明当年环境状况对来年红松生长的重要意义.说明长白山红松年轮δ¹³C对红松种群NPP有良好的指示性,树木年轮δ¹³C有重建森林历史NPP长期变化的潜力.     

红松故乡古境──大亮子河森林公园

大亮子河森林公园为国家级自然保护区，地处黑龙江省汤源县西北45公里处，总面积4400余公顷。该公园原为黑龙江省三大红松母树林场之一，因此大片红松原始林未遭破坏，保持着原始的自然生态环境。这里群山环绕，绵延起伏，最高峰海拔610米，红松原始林气势宏伟，层峦迭障，蔚为壮观。除此以外尚有针阔叶混交林，阔叶林及山地草甸等植被，属于温带北部针阔叶林亚地带，植物属小兴安岭一张广才岭亚分布区。大亮子河森林公园属中温带大陆性季风气候。春季风大干旱气温回升快；夏季温湿多雨；秋季凉爽降温迅速；冬季漫长寒冷。最冷月（一月）平…     

长白山云冷杉针阔混交林不同林隙下幼苗幼树密度及空间分布

2019年8月在云冷杉针阔混交林样地(0.36 hm²),对48个林隙及幼苗(0.2<更新高度RH<1 m)、幼树(RH≥1 m,胸径DBH<5 cm)进行调查,分析林隙大小(<20 m²,小;20～50 m²,中;50～120 m²,大;>120 m²,特大)对林隙内红松、鱼鳞云杉及冷杉幼苗幼树密度和生长指标(高、基径)的短期影响,并采用核密度估计法分析其空间分布规律。结果表明: 云冷杉更新的密度通常随林隙增大而降低,仅对幼树影响显著,小林隙下云冷杉幼树密度分别为0.34和1.74株·m^-2,红松密度不受林隙大小的影响。林隙大小对冷杉幼苗幼树生长指标的影响最大,对红松影响最小,平均最大值多出现在大林隙。红松和云杉幼树的基径和树高最大值均分布在小、中、大林隙东北部,在特大林隙中转移至冠空隙西北部。小林隙有助于幼苗的建立和萌发,可通过择伐冷杉创造小林隙,随后扩大林隙面积(>50 m²)促进幼树生长,需要持续监测来确定林隙大小对森林更新的长期影响。     

守护红松 留住家园 中国东北虎近代变迁史（2）

每种动物都有一定的地理分布范围和适宜其栖息的生活环境,其生态环境中有热、光、水等物理因子,还有植物等生物因子,但对动物来讲,起决定作用的是水、植物及与其关系密切的其他动物,其中一个因子发生变化,就可能引起其他因子的变化,导致环境的改变,终将引起动物在一定范围内迁移或死亡。对于东北虎来说,红松算是至关重要的影响因素。     

极小种群东北红豆杉所在群落特征及其环境解释

以东北红豆杉(Taxus cuspidata Sieb.et Zucc.)所在群落为对象,选择有东北红豆杉分布的21个样方进行群落调查,结合样方植物和环境数据,采用系统聚类、RDA分析、方差分解等方法研究东北红豆杉所在群落的特征及其主要影响因素。结果表明:(1)东北红豆杉所在群落共记录到48科90属107种植物,其物种组成丰富,可将群落划分为红松-紫椴林、红松-云杉-冷杉林、红松-槭树林、红松-风桦林4个林分类型;(2)温度、降水、林分类型和土壤pH等环境因子显著影响东北红豆杉的分布及其群落特征,整体上温度是最显著的影响因子,但在不同林型中各环境因子的主要作用不同;(3)气候因子、地形与土壤因子、生物因子三者对东北红豆杉所在群落分布的共同解释率为49.85%,地形与土壤因子的单独解释力最大(15.70%),其次为气候因子(14.96%)和生物因子(9.79%)。总之,由于自然和人为因素的干扰,东北红豆杉所处的群落类型多样,且东北红豆杉种群特征在不同的群落中各不相同,主要分布在红松-紫椴林和红松-云杉-冷杉林中,其他2种群落类型对回归保护地的选择具有很好的指示作用,应针对不同的分布群落采取不同的保护措施。     

植物蜡质及其与环境的关系

陆生植物的地上部分如叶、茎、花、果实等的表面覆盖着一层蜡质,它是由一系列复杂化合物组成的具有三维微结构的疏水层,在植物生长和发育过程中起着不可或缺的作用,具有很好的生物学功能。作为植物与环境的第一接触面,蜡质对外界环境因子的响应较敏感,当植物受到外界不利环境因子胁迫时,蜡质会改变自身晶体结构形态或化学组分构建防御机制以减少胁迫因子的作用,有效地协调植物与环境的关系。综述了近年来国内外关于植物蜡质的研究进展,在阐述蜡质层结构及其化学组分的基础上,着重介绍植物与环境因子的作用,包括非生物环境因子如水分、温度、光照、环境污染等以及植食性昆虫和病原菌等生物环境因子的作用。研究显示,胁迫环境下植物蜡质化学组分的变化,是由于不利环境因子的作用足以改变蜡质各产物的合成途径,从而影响蜡质产物。植物蜡质利用各种生理、化学机制对胁迫环境因子的适应以及响应,是植物适应各种生境的基础,因此通过对植物蜡质与环境关系的研究为进一步解析植物与环境关系提供证据。