长白山自然保护区阔叶红松林林隙更新的研究

通过对林隙及非林隙林分组成树种数量特征的对比分析,研究了长白山自然保护区阔叶红松林中主要树种对林隙的更新反应特点,阐述了林隙在阔叶红松林结构与多样性维持中的作用．随着林隙与非林隙的交替变化,红松和阔叶树以及主林层和中下层树种的相对优势（或重要性）亦呈现出交替变化的规律．林隙提高了阔叶红松林的物种丰富度,增加了其多样性,为不同特性物种的共存提供了可能,从而保持了阔叶红松林的整体稳定性．     

蛟河阔叶红松林林冠干扰及林隙更新研究

研究了吉林蛟河实验林场阔叶红松林的林冠干扰状况及林隙更新的基本规律。结果表明,扩展林隙（ＥＧ）和冠空隙（ＣＧ）在阔叶红松林中所占的面积比例分别是１８．０９％和１２．５１％,林冠干扰的返回间隔期为７００ａ左右;ＣＧ的大小平均为ＥＧ的６９％,ＥＧ的面积变化在１７—２８４ｍ２之间,平均为７５．４９ｍ２,而ＣＧ的面积变化在１０—２３４ｍ２之间,平均为５１．９８ｍ２,大多数林隙的平均直径仅为主林层树高的２０—６０％;大多数的林隙是由单株形成木形成的,形成林隙最重的方式是干基折断和掘根风倒;林隙形成木主要是由红松、沙松、枫桦和鱼鳞松四个树种组成,林隙形成木的胸径大都在４０—８０ｃｍ之间,树高在２５—３０ｍ之间;林隙的空间分布格局是均匀型的。不同树种在林隙内外的数量特征不同,随着林隙与非林隙的交替变化,不同树种的优势地位亦发生相应的变化,根据不同树种在林隙内外重要值位序差值的大小,可将蛟河阔叶红松林内树种对林隙的更新反应划分为三种类型。林隙及非林隙林分的物种多样性特征不同     

阔叶红松林林隙结构与树种多样性关系研究

对阔叶红松林林隙与林下不同层次树种多样性进行比较,探讨林隙大小及发育阶段与树种多样性间的关系.结果表明,林隙与林下树种多样性存在显著差异（P<0.01）.与林下相比,林隙更新层树种多样性、丰富度和均匀度增大,生态优势度减小（P<0.01）;演替层树种多样性、丰富度和均匀度减小,生态优势度增大（P<0.0001）.林隙中不同层次树种多样性随着林隙大小呈现出相反的变化趋势.长白山阔叶红松林林隙演替层树种多样性和丰富度总体上呈单峰形变化,中等大小林隙（100～250 m²）中树种多样性和丰富度较高,生态优势度较小.而更新层树种多样性和均匀度在≥250 m²和<100 m²的林隙中最大,在200～250 m²的林隙中最小;生态优势度在200～250 m²的林隙中达到最大.更新层和演替层树种对林隙面积大小反应不同,有利于更新层幼苗建立的林隙面积并不是演替层幼树发育和成活的最适面积;随林隙年龄的增加,更新层和演替层树种多样性在不同层次上呈互补关系.     

林隙对小兴安岭阔叶红松林树种更新及物种多样性的影响

研究了小兴安岭阔叶红松林不同林隙梯度(林隙中心、林隙近中心、林隙边缘)中主要树种的数量特征,以及林隙大小对树种更新的影响.结果表明:不同梯度林隙内灌木树种的密度均明显高于非林隙,同种灌木密度的比值在1.08～18.15之间;随林隙面积增加,乔木幼苗更新密度逐渐增大,幼树Ⅰ(高度H≥1 m,胸径DBH≤2 cm)和幼树Ⅱ(H≥1 m,2 cm＜DBH≤5 cm)的更新密度呈多峰曲线.林隙灌木总体更新密度主要随幼苗和幼树Ⅰ数量而变化.林隙内不同位置幼苗的平均树高、平均基径、种密度和个体密度有所差异.从林隙中心到非林隙,更新层乔木幼苗重要值的大小顺序为:林隙中心＞林隙近中心＞林隙边缘＞非林隙;物种均匀度呈高-低-高的变化,物种多样性的变化为早期林隙＞中期林隙＞晚期林隙.     

长白山北坡椴树阔叶红松林群落特征

长白山北坡椴树阔叶红松林群落特征孙中伟,赵士洞（中国科学院沈阳应用生态研究所１１００１５）ＣｏｍｍｕｎｉｔｙＦｅａｔｕｒｅｓｏｆＴｉｌｉａ－ＫｏｒｅａｎＰｉｎｅＦｏｒｅｓｔｏｎＮｏｒｔｈｅｒｎＳｌｏｐｅｏｆＣｈａｎｇｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎｓ￥。Ｓｕｎ...     

长白山自然保护区阔叶红松林质量快速评价

根据林地的自然性、林地质量、林分生长状况、群落完整性和稳定性五方面特征,选择17 个指标构建评价模型,对长白山自然保护区阔叶红松林质量进行了评价。结果表明：长白山自然保护区阔叶红松林“一级”小班9 个,占2.190%,“二级”小班个数和面积分别占97.080%和97.627%,“三级”小班3 个,没有“四级”小班。自然保护区阔叶红松林总体质量得分0.858,等级为“二级”,表明长白山自然保护区对阔叶红松林的总体质量较好。类准则层质量评价中,群落完整性质量等级为“三级”,群落稳定性“三级”的小班个数和面积占20%以上,表明人类长期的林下干扰对阔叶红松林质量造成一定负面影响。     

阔叶红松林大径级个体对树木空间分布的影响

对森林空间结构的研究一直是生态学重要研究内容之一,林分中大径级个体直接影响周围林分的空间格局,当大径级个体成为倒木或枯立木时会造成较大林隙,这也将导致周围空间格局发生变化。利用小兴安岭凉水自然保护区内10.4 hm2样地的调查数据,统计了样地内乔木树种组成,分析计算样地内树木个体间的分布规律,探究大径级个体对周围邻木空间分布的影响。研究结果表明:样地中共有乔木24种,共计7412株(去除分株),隶属于11科18属,林分中大径级个体周围存在由小径级树木聚集生长形成的环形结构,该环形结构随着邻木径级的变化而变化,2级邻木(5.0≤DBH10.0 cm)主要在距离大径级个体3—7m范围内形成环形结构,3级邻木(10.0≤DBH30.0 cm)主要在距离大径级个体3—6 m范围内形成环形结构,而1级邻木(1.0≤DBH5.0 cm)与4级邻木(30.0≤DBH50.0 cm)并未形成环形结构,经分析环形结构的产生与林分内个体间的竞争存在密切关系,并且该结构与林隙斑块动态理论间存在内在联系,该结构是森林动态变化的一种表现形式,会伴随林木的生长产生或消失。另外研究表明大径级个体胸径的变化对邻木的环形结构分布范围也有一定影响,当大径级个体胸径增加时邻木的聚集范围有收缩的趋势。本次实验采用单次获取的林木数据,对于环形结构随时间的变化情况还有待进一步探究。     

三峡大老岭山地常绿落叶阔叶混交林林隙干扰研究 I．林隙基本特征

为探讨我国亚热带山地常绿落叶阔叶混交林的林隙干扰特征,对三峡大老岭地区这一植被类型进行调查,分析了植被中林隙的数量、类型及成因;林隙形成木（GM）的类型、数量、物种构成和径级结构,以及林隙和GM的多尺度空间格局特征。结果表明1）林隙密度为11.7个*hm-2;冠林隙和扩展林隙分别占森林面积的11.09%和27.06%。平均每个林窗的形成木为4.5株;单株GM形成的林隙只占17.46%,其中翻倒木集群性最强。对林隙形成的贡献大小次序是翻倒木>折干>枯立>折枝。2）林隙成因方面冬雪和春、秋冻雨的影响最大;病害影响其次;树木间的牵连和撞击扩大了林隙的范围;陡峭的地形增大林隙形成的机率;干旱的影响很小。3）68种GM主要是森林建群种;常绿树种形成林隙的平均机率高于落叶种。4）GM的胸径结构表明本地森林林隙干扰十分频繁。     

受干扰长白山阔叶红松林林分组成及冠层结构特征

通过样地调查对不同干扰方式产生的过伐天然林、次生白桦林和人工落叶松林等群落的结构组成进行分析和分类探讨 ,并选取了林窗片断和叶面积指数两个能表示群落冠层结构的指标进行分析。结果表明 ,林窗片断值分别为 :原始阔叶红松林 0 194、原始阔叶类 0 185、结构转换型 0 315、结构保留型 0 36 3、结构破坏型 0 2 35、严重干扰类型 0 5 5 0、次生白桦林0 2 13和人工落叶松林 0 2 2 7;叶面积指数分别为 :原始阔叶红松林 1 76 6、原始阔叶类 1 6 80、结构转换型 1 2 5 0、结构保留型 1 0 2 8、结构破坏型 1 5 5 0、严重干扰类型 0 6 35、次生白桦林1 731和人工落叶松林 1 4 73。     

长白山红松林干扰节律研究

以长白山红松林的现存林木年轮资料为基础,３采用辩识从被压中释压和早期生长林冠空隙的分析方法,研究了长白山红松林中红松及其伴生树种的年轮生长方式的变化规律以及长白山红松林中小规模的干扰及干扰的影响。     

长白山阔叶红松林皆伐迹地土壤呼吸作用

 利用静态箱式法测量长白山阔叶红松(Pinus koraiensis)林伐后13年的皆伐迹地土壤呼吸作用。分析表明，皆伐迹地土壤呼吸作用日变化趋势呈单峰曲线，峰谷值出现时间较林地提前2～4 h，与土壤5 cm深度温度变化趋势基本一致。整个生长季节皆伐迹地土壤呼吸速率约为林地的75%，土壤温度与土壤呼吸作用存在显著的指数关系。在降水量集中的生长季，土壤水分对土壤呼吸作用具有一定的抑制作用，利用温度和水分双因子模型可以较好地解释皆伐迹地土壤呼吸作用的变异。阔叶红松林皆伐后生物量减少和微环境变化是造成土壤呼吸作用强度和动态特征发生变化的重要原因。     

长白山阔叶红松林生态系统土壤呼吸作用研究

用密闭静态箱式法观测了长白山阔叶红松林生态系统生长季中的土壤呼吸作用。结果表明, 长白山阔叶红松林生态系统土壤呼吸作用日动态呈单峰曲线, 在 18∶0 0左右达到最大值。土壤呼吸作用在生长季中的动态呈单峰曲线, 7月最大。 6、7、8、9各月平均土壤呼吸作用分别为 0.2 2、0.32、0.2 3和 0.13gC·m-2 ·h-1。温度升高可以提高土壤呼吸作用强度, 地下 5cm的土壤温度比气温更能准确地反映土壤呼吸作用的动态变化 ;土壤水分含量在一定范围内增加可使土壤呼吸作用强度增加, 但水分过多也会对土壤呼吸产生抑制作用而导致土壤碳排放减少。     

长白山红松针阔混交林与开垦农田土壤呼吸作用比较

利用静态箱式法测定长白山红松(Pinus koraiensis)针阔混交林及其开垦农田的土壤呼吸作用。结果表明,两者土壤呼吸作用的日动态和季节动态均主要受温度影响,农田土壤呼吸作用的日变化极值出现时间较林地提前,最大值出现在12∶00左右,比林地提前6 h左右,最小值在凌晨5∶00左右,早于林地2~3 h;在生长季,土壤呼吸速率与10 cm土壤含水量关系不显著,而与土壤5 cm温度呈显著的指数关系;农田土壤温度高于林地,但在整个生长季(5~9月)林地土壤释放CO₂量(2 674.4 g·m^-2)约为农田(1 285.3 g·m^-2)的2倍;观测期间,农田土壤呼吸速率占林地的比例范围在23.4%~76.3%之间,说明土壤呼吸作用还受不同土地利用方式下植被类型等的影响。农田和红松针阔混交林土壤呼吸作用的Q₁₀值分别为3.07和2.92,农田土壤呼吸作用的Q₁₀ 值估计可能偏大。森林转变为农田后,环境、生物因子以及土壤养分含量和物理性质发生改变,共同影响土壤呼吸作用的强度和动态特征。     

小兴安岭南坡红松林动态模拟

用林窗模型研究了小兴安岭南坡红松针阔混交林长期动态变化过程。通过有效性检验证明所得模型能够合理地预测森林的组成、结构和动态。以经营数据估计模型的参数后,运行模型模拟１２个树种６００ａ的演替动态,结果表明次生裸地的森林在几个世纪后能恢复到以红松为主的针叶树占优势的群落,演替呈现为树种组成差别很大的３个阶段：第１个阶段为０到７０ａ,这时阳性先锋树种在群落中占据优势,无论树种组成,生物量,生产力,阳性树种占的比例都最大;第２个阶段为７０～３００ａ,在这个阶段中,硬阔叶树占优势,呈现了树种多样性最大的一个阶段,阳性阔叶树种还未退去,耐阴针叶树种已开始增多;第３个阶段为３００ａ之后,针叶耐阴树种开始在群落中占据优势,并且整个群落的树种组成、生物量和生产力变化很小,林分的各种特性呈现具有一定波动的相对稳定态。     

红松阔叶林中红松种子的分布及更新

天然阔叶红松林的红松种子经过动物活动的处理,在林内呈四个层次的垂直分布．其中在地被物下是以簇状埋藏着,数量相当多,尤其在红松密林中高大树木的周围,这些簇状分布的种子成为红松天然更新的基础。在次生阔叶林中红松种子埋藏量则很小。而埋藏位置与红松幼苗适生生境的不吻合是红松天然更新的主要障碍。     

山杨白桦混交次生林与原始阔叶红松林土壤呼吸作用比较

 比较利用静态箱式法测定长白山原始阔叶红松林(Pinus koraiensis)和次生杨桦混交林的土壤呼吸作用表明,两者土壤呼吸作用的日动态均主要受温度影响,次生林土壤呼吸作用的日变化极值出现时间较原始林提前1～2 h;两者具有明显的季节动态,其中8月土壤呼吸速率最大;在生长季,土壤呼吸速率与土壤含水量关系不显著,而与土壤5 cm温度呈显著的指数关系;生长季(5～9月)次生林土壤释放CO₂量(3 449.4 g·m^－2)约为原始林(2 674.4 g·m^－2)的1.3倍,这可能是由于次生林内具有比原始林较高的温度和较低的土壤含水量,更有利于根系生长代谢和土壤微生物的活动引起的。     

人工森林群落中红松、落叶松种群生态位计测方法的研究

采用树高级种群分类,在一维和多维主导生态因子梯度上,提出了人工红松森林群落、人工落叶松森林群落,红松、落叶松种群生态位计算公计算结果表明,同林令最高树高级种群只出现在土壤含水率）２５％、上壤有机质含量）６％的资源位上。     

基于模型数据融合的长白山阔叶红松林碳循环模拟

 充分、有效地利用各种陆地生态系统碳观测数据改善陆地生态系统模型, 是当前我国陆地生态系统碳循环研究领域亟待解决的重要问题之一。该研究以2003~2005年长白山阔叶红松林的6组生物计量观测数据和涡度相关技术测定的碳通量数据为基础, 利用马尔可夫链-蒙特卡罗方法对陆地生态系统模型的关键参数(即碳滞留时间)进行了反演, 进而预测了长白山阔叶红松林生态系统碳库、碳通量及其不确定性。反演结果表明, 长白山阔叶红松林叶凋落物和微生物碳的平均滞留时间最短, 为2~6个月; 其次是叶和细根生物量碳, 二者的平均滞留时间为1~2 a; 慢性土壤有机碳的平均滞留时间为8~16 a; 碳在木质生物量和惰性土壤有机质库中的滞留时间最长, 平均滞留时间分别为77~109 a和409~1 879 a。模拟结果显示, 碳库和累积碳通量模拟值的不确定性将随着模拟时间的延长而增大。当气温升高10%和20%时, 长白山阔叶红松林总初级生产力年总量将分别增加6.5%和9.9%, 净生态系统生产力(NEP)年总量的变化取决于土壤温度的变化。若土壤温度保持不变, NEP年总量将分别增加11.4%~21.9%和17.6%~33.1%; 若土壤温度也相应升高10%和20%, NEP年总量的增幅反而下降甚至低于原来的水平。假设气候和植被保持在2003~2005年的状态, 2020年长白山阔叶红松林NEP年总量为(163±12) g C·m^–2·a^–1, 土壤呼吸年总量为(721±14) g C·m^–2·a^–1。马尔可夫链-蒙特卡罗方法是反演模型参数、优化模拟结果和评估模拟结果不确定性的有效方法, 但今后仍需在惰性土壤碳滞留时间的估计、驱动数据和模型结构的不确定性分析、模型数据融合方法方面进行深入研究, 以进一步提高碳循环模拟的准确性。     

太阳辐射对长白山阔叶红松林净生态系统碳交换的影响

太阳辐射是植物进行光合作用的前提条件, 因此成为影响植被吸收大气CO₂的重要环境因子。该研究基于30 min通量和常规气象数据, 以相对辐射和晴空指数为指标, 分析了2003~2006年生长旺季(6~8月)太阳辐射的改变对长白山阔叶红松(Pinus koraiensis)林净生态系统碳交换(Net ecosystem exchange, NEE)的影响。结果表明: 天空有一定云层的覆盖对阔叶红松林碳的净吸收有明显的促进作用。4年里6~8月间生态系统最大光合速率在天空有云覆盖时较晴空条件下分别提高了34%、25%、4%和11%。在晴空指数约为0.5的中等辐射条件下, 该生态系统的NEE达到最大。对生态系统碳的净吸收有促进作用的临界相对辐射约为37%, 而使该生态系统NEE达到最大的最适相对辐射约为75%。进一步分析表明, 天空云量的增多和云层厚度的增加会引起散射辐射比例的增加、大气温度和水汽亏缺程度的降低等环境效应, 由此可能会导致冠层光合作用的增加和地上部分呼吸的减弱, 从而共同决定了净生态系统碳吸收作用的增强。     

内蒙古大兴安岭栽培红松的研究

内蒙古大兴安岭林区引种栽培红松(Pinus Koraiensis)已有20多年,本文通过对大兴安岭林区70年代以来引种栽培并保存下来的红松人工幼林自然地理特点、气候和立地条件以及生长状况的调查分析,阐述了红松跨分布区引种栽培中的一些基本问题。分析表明,内蒙古大兴安岭林区东南部引种红松的主要限制因素是土壤有效水份供应,在局部地区适宜的小气候使红松的引种栽培获得基本成功,进一步以适当规模开展红松的引种栽培试验很有必要,并对引种栽培中立地选择,苗木选取和抚育技术提出了建议。