文峪河上游华北落叶松林的种子雨、种子库与幼苗更新

华北落叶松林下更新不良,为探究其制约因素,开展了山西省文峪河上游5个华北落叶松林分的种子雨、土壤种子库和幼苗更新的研究。结果表明:(1)华北落叶松种子主要集中于9—10月散落。2011年为华北落叶松种子丰年:种子产量高,种子雨密度达(961.93±377.40)粒/m2;种子质量高,完整种子占(89.31±16.13)%。2012年为种子平年,种子产量低,种子雨密度为(252.73±115.12)粒/m2。华北落叶松种子雨主要源于毗邻树木,华北落叶松纯林和落叶松云杉林的种子雨密度显著高于其他3个针阔混交林。(2)土壤种子库主要由上年种子雨组成,2012年4月的土壤种子库密度为(695.18±297.23)粒/m2,完整种子占(59.73±9.56)%。种子自然萌发前,约(78.98±24.76)粒/m2具发芽力,基本可满足更新需要。但种子活力保持期少于2 a,只能形成短期持久土壤种子库。(3)华北落叶松更新不良,种子年后仍难以实现幼苗建成,当年生幼苗的出现频度平均为1.6%,且林下难以存活。幼苗发生与种子储量关联性不强,种源条件不是制约华北落叶松更新的主要因素。     

2004—2008年落叶松人工林细根生产和死亡的季节动态

2004—2008年,采用微根管(minirhizotron)技术,对落叶松人工林细根生产和死亡进行连续动态观测,同时测定了温度(大气温度和土壤10 cm温度)和水分(降雨量和土壤10 cm深处含水量)的变化,研究细根生产、死亡的动态及其与温度和水分的关系.结果表明:落叶松细根年根长生产量在0.20～0.78 mm.cm-2,死亡量在0.26～0.72 mm.cm-2;2004—2006年细根年根长平均生产量(0.67 mm.cm-2)和死亡量(0.59 mm.cm-2)均高于2007—2008年细根年根长平均生产量和死亡量(0.37和0.39 mm.cm-2);在生长季内(5—10月),落叶松春末至夏季(6—7月)的细根生产量占全年产量的51%～68%,秋末(10月)仅占全年的1%～4%;而夏末(8月)和秋季(9—10月)细根死亡量占全年的59%～70%,早春(5月)占全年的1%～5%.相关分析表明,大气温度变化可以解释细根生产量66%的变异,而土壤10 cm深处温度解释24%,降雨量解释27%.细根的死亡量与土壤10 cm深处温度呈指数正相关.     

2004—2008年落叶松人工林细根生产和死亡的季节动态

2004—2008年,采用微根管(minirhizotron)技术,对落叶松人工林细根生产和死亡进行连续动态观测,同时测定了温度(大气温度和土壤10 cm温度)和水分(降雨量和土壤10 cm深处含水量)的变化,研究细根生产、死亡的动态及其与温度和水分的关系.结果表明：落叶松细根年根长生产量在0.20～0.78 mm·cm^-2,死亡量在0.26～0.72 mm·cm^-2;2004—2006年细根年根长平均生产量(0.67 mm·cm^-2)和死亡量(0.59 mm·cm^-2)均高于2007—2008年细根年根长平均生产量和死亡量(0.37和0.39 mm·cm^-2);在生长季内（5—10月）,落叶松春末至夏季(6—7月) 的细根生产量占全年产量的51%～68%,秋末(10月)仅占全年的1%～4%;而夏末(8月)和秋季(9—10月)细根死亡量占全年的59%～70%,早春(5月)占全年的1%～5%.相关分析表明,大气温度变化可以解释细根生产量66%的变异,而土壤10 cm深处温度解释24%,降雨量解释27%.细根的死亡量与土壤10 cm深处温度呈指数正相关.     

辽东山区长白落叶松（Larix olgensis）种子雨和种子库

长白落叶松是东北地区主要的用材树种,其种子雨和种子库研究鲜见报道。在辽东山区用收集器收集的种子分析了长白落叶松种子雨组成、质量和扩散距离,每隔2个月调查1次种子库数量,并结合靛蓝染色法测定每次种子的活力来分析土壤种子库动态。结果表明,辽东山区的长白落叶松种子雨从8月中旬开始,9月末到10月初达到高峰期,11月初结束。在起始期,种子雨以干瘪的不完整种子为主,而从高峰期开始,种子雨以完整种子为主。整个长白落叶松种子雨中不完整种子约占种子雨总量的45%,这些不完整种子由被动物取食、空粒和病虫害危害种子组成。完整种子的平均生活力为56.4%,即有活力的种子仅占整个种子雨的30%。种子雨集中在母树周围,在林缘1次扩散距离一般不超过1.5倍树高。种子雨到达地面之后,主要分布在枯枝落叶层,土壤0~5 cm层有少量分布,土壤5 cm以下没有种子分布;土壤种子库的种子主要在翌年雪融化后开始萌发、被取食、搬运以及腐烂,其中腐烂种子数占45.4%,动物取食为30.0%。种子库的种子数量和活力在冬季没有明显变化,而在翌年,种子数量和活力明显减少,4、6月和8月份种子数量分别为(506.3±35.56) 粒  m^-2,(267.1±17.47)粒  m^-2 和(143.6±9.83)粒  m^-2,对应的活力分别为47.8%±4.68 %,19.4%±3.39 %和0 %,这表明长白落叶松种子不能在地面形成连续的种子库。     

滇东南岩溶山地次生林土壤种子库储量与优势成分

采用样线取样与温室萌发实验相结合的方法 ,调查了滇东南典型岩溶山地次生林的土壤种子库储量及其优势成分。结果发现 ,岩溶山地次生林下贮存有丰富的植物种子 ,在厚度为 1 0cm的表层土壤中的种子储量变动于 493 0～ 1 493 0粒 /m2 之间 ,高于对照成熟林的 3 780粒 /m2 。在 1 0cm的垂直剖面上 ,单位体积的种子储量在厚度为 0～ 2、2～ 5、5～ 1 0cm的三个层面间逐渐下降 ,但 5～ 1 0cm土层内仍然储藏了大量的种子。三种次生林的乔、灌、草、藤的比例组成与对照成熟林的差异不大 ,无论是种子个体数量还是物种种类数都以草本为主 (平均为 85 .5 %和 69.9% ) ,灌木次之 (平均为 1 2 .8%和 1 9.4% ) ,藤本 (平均为 1 .6%和 4.2 % )和乔木 (平均为 0 .6%和 6.5 % )稀少。在所研究的三个次生林样地内种子数量处于前三位的种子都来自菊科的紫茎泽兰 (Eupatoriumadenophorum) ,胜红蓟 (Ageratumconyzoides) ,劲直白酒草 (Conyzastricta) ,一点红(Emiliasonchifolia)等四个物种中的三个种 ,与成熟林下的土壤种子库中前三位物种基本相同。土壤种子库与地表植被间的相似性较小。     

大兴安岭重度火烧迹地恢复后土壤磷形态与解磷细菌分布特征

为了探讨大兴安岭重度火烧迹地恢复后土壤不同磷形态含量、解磷细菌群落结构的差异及两者之间的关系,以人工恢复(樟子松人工林、落叶松人工林)、人工促进天然恢复(次生林)以及天然恢复(天然次生林)的林地土壤为研究对象,采用Sui等修正的Hedley磷素分级法对根际土壤和0～10、10～20 cm非根际土壤进行磷素分级测定,并用高通量测序法得到土壤解磷细菌种群丰度。结果表明: 0～10 cm非根际土壤水溶性磷(H₂O-P_i)、碳酸氢钠无机磷(NaHCO₃-P_i)、碳酸氢钠有机磷(NaHCO₃-P_o)及根际土壤NaHCO₃-P_o含量表现为落叶松人工林>樟子松人工林>天然次生林>次生林。10～20 cm非根际土壤H₂O-P_i、NaHCO₃-P_i、NaHCO₃-P_o及根际土壤H₂O-P_i、NaHCO₃-P_i含量表现为落叶松人工林>樟子松人工林>次生林>天然次生林。不同林分根际与非根际土壤H₂O-P_i、NaHCO₃-P_i和NaHCO₃-P_o含量的比值(R/S)均大于1。中等活性氢氧化钠磷(NaOH-P)包括氢氧化钠无机磷(NaOH-P_i)和氢氧化钠有机磷(NaOH-P_o)。在0～10 cm非根际土壤及根际土壤中NaOH-P含量表现为落叶松人工林>天然次生林>次生林>樟子松人工林,在10～20 cm非根际土壤中表现为落叶松人工林>樟子松人工林>次生林>天然次生林。土壤NaOH-P存在明显的根际效应。酸溶性磷(HCl-P)包括酸溶性无机磷(HCl-P_i)和酸溶性有机磷(HCl-P_o)。在0～10 cm非根际土壤中HCl-P含量表现为落叶松人工林>天然次生林>樟子松人工林>次生林,在10～20 cm非根际及根际土壤中表现为落叶松人工林>樟子松人工林>天然次生林>次生林。土壤残留磷(residual-P)含量对林地恢复方式不敏感。各林分土壤主要解磷细菌均为慢生根瘤菌属、链霉菌属、伯克霍尔德菌属和芽孢杆菌属。樟子松人工林和落叶松人工林土壤解磷细菌丰度显著高于次生林和天然次生林。冗余分析表明,解磷细菌与不同磷形态之间相关性各异。在现阶段来看,人工恢复更有利于提高土壤磷的有效性和增加解磷细菌的丰度。     

间伐强度对辽东落叶松人工林土壤理化性质的影响

以辽东山区日本落叶松(Larix kaempferi)人工林为研究对象,采集不同间伐强度(对照、20%、30%和40%)落叶松林的0~10 cm(表层)和10~20 cm(下层)土壤,研究不同间伐强度处理5年后落叶松林土壤理化性质的变化特征。结果表明,间伐5年后,各间伐强度落叶松林土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、全碳、全氮、C∶N、N∶P以及NO3--N含量与对照之间差异性均不显著,但高强度间伐(40%强度)处理的落叶松林表层土壤田间持水量、全碳、全氮、N∶P及活性碳含量显著高于中度和强度间伐处理,且高强度间伐处理更有利于大径材培育。因此,对于辽东山区日本落叶松人工林经营管理,其间伐强度为40%时更合理。     

辽东山区长白落叶松人工林天然更新障碍分析

通过对辽东山区不同间伐强度下长白落叶松林内种子库,种子萌发,幼苗出现、成活与生长的观测,分析了长白落叶松天然更新的主要影响因素.结果表明:40年生落叶松人工林的种子雨中,有30%的种子有活力,可以满足天然更新的需要;土壤种子库的种子主要分布在枯枝落叶层,4月下旬林内种子开始萌发,6月幼苗数量达到最大,幼苗累计出现率与间伐强度(光照)之间无显著相关,只受到地被物的影响;随间伐强度的增加,幼苗平均存活率提高,但林下幼苗生长缓慢,苗高均不超过6 cm;林内当年幼苗9月全部消失,没有超过1年生的幼苗,但皆伐迹地的更新幼苗存活较多、生长良好.初步确定地被物和光照是辽东山区长白落叶松天然更新的主要障碍因子.     

大兴安岭林区兴安落叶松人工林土壤有机碳贮量

通过样地调查,研究了大兴安岭林区10、15、26和61年生兴安落叶松人工林0～ 40cm土壤有机碳(SOC)贮量,以及原始兴安落叶松林皆伐后营造人工林过程中SOC碳源/汇的变化.结果表明:随林龄的增加,兴安落叶松人工林SOC贮量呈现先减少后增加的趋势,转折点在林龄15 ～26 a.与原始落叶松林相比,兴安落叶松人工林土壤碳库初期(10 ～26 a)表现为碳源,之后逐渐转变为碳汇,林龄61 a时SOC贮量达158.91· hm-2.兴安落叶松人工林土壤碳库的垂直分布表现为初期下层SOC贮量高于上层,26 a后上层高于下层,说明人为干扰对该地区森林土壤碳库垂直分布产生了强烈的影响.大兴安岭林区兴安落叶松人工林的主伐年龄以＞60 a为宜.     

国家种质库部分作物种子生活力监测结果与分析

对国家种质库中23种作物1.8万多份种子进行了生活力监测,结果表明,贮存10～12年后,96%以上的被监测种子发芽率仍保持在85%以上,但有95份种子(占被监测份数的0.51%)出现了明显的下降(发芽率从80%以上降至70%以下).胡萝卜、莴苣、棉花、胡麻、蓖麻等5种作物种子整体监测发芽率平均值都出现了显著下降,而胡萝卜、莴苣这二种作物的监测发芽率下降更为显著.不同起始发芽率水平及贮存前所处环境条件对贮存种子的生活力下降有一定影响.     

原始老龄林内兴安落叶松种子命运的试验研究

兴安落叶松土壤种子库的支出主要有３个方面：种子萌发、动物取食和生活力丧失。兴安落叶松种子在６月份迅速萌发,占全年总萌发量的９０％。７月中下旬,土壤已经不存在有生活力的种子。在生长季初期,鼠类对种子取食率仅１％,到生长季中后期接近２０％。然而,此时幼苗发生基本结束,被食种子大部分为生活力很弱或丧失生活力者。红背Ｐｉｎｇ是主要的食种子者。落叶松在时间上逃避了鼠类取食种子。一般,鼠类仅就地取食１０％的落     

十八个产地兴安落叶松种皮微形态的研究

对18个不同产地的兴安落叶松种皮微形态进引扫描电镜观察。结果表明,种子背面均为条网状纹饰,腹面为拟脑状纹饰,种孔周围呈条带状皱波纹饰,种孔周围形态存在三种类型。种皮纹饰在种内基本上是稳定的,其中腹面纹饰较背面纹饰的变异幅度大。种皮纹饰特征可以作为兴安落叶松种子鉴定的依据之一。     

兴安落叶松分枝格局的分形特征

对于树木分枝格局分形特征的定量描述,可以加深对树木生长过程的理解。本文采用分形几何学对兴安落叶松(Larix gmelini)的分枝格局进行研究,结果表明1)兴安落叶松分枝格局是一种分形结构,存在自相似性。2)兴安落叶松分枝格局的分形维数介于1.4~1.7之间,揭示了它的结构复杂性程度和占据生态空间、利用生态空间的能力。分形维数在树木光合作用及生长发育研究中是一个有用的参数。     

兴安落叶松种群格局的分形特征:计盒维数

分形维数是分形体填充空间程度的度量,种群格局计盒维数能够揭示出种群格局的空间占据程度及其尺度变化规律,拐点尺度指示出个体聚集尺度。本文应用计盒维数对大兴安岭主要森林类型中兴安落叶松种群空间格局进行的研究表明,兴安落叶松种群格局均具有统计自相似性。各类兴安落叶松林中兴安落叶松种群格局具有较高的计盒维数(> 1.5,接近2),对空间占据程度较高,建群和优势地位明显,空间占据程度的强弱次序为越桔-兴安落叶松(1.829) > 草类-兴安落叶松林(1.720) > 杜鹃-兴安落叶松(1.705)杜香-兴安落叶松林(1.513)。兴安落叶松-白桦林中,兴安落叶松处于劣势伴生地位,种群格局的计盒维数较低(1.371,远离2),空间占据程度低。通过对天然森林类型中兴安落叶松种群格局的计盒维数与兴安落叶松人工林的比较发现,兴安落叶松种群空间占据程度由高至低的次序为兴安落叶松人工林(1.868) > 兴安落叶松天然林(1.692) > 兴安落叶松-白桦林(1.371),揭示出兴安落叶松种群在不同森林类型中地位和作用的差异。     

兴安落叶松种群格局的分形特征——关联维数

种群格局关联维数揭示出个体空间关联的尺度变化规律,表明种群个体的空间相关程度。采用关联维数对大兴安岭兴安落叶松种群格局的研究表明,各类兴安落叶松林中兴安落叶松种群格局具有较高的关联维数（接近２）,个体空间关联程度较高,其次序为杜鹃－兴安落叶松林（１．７４６）＞草类－兴安落叶松林（１．７４０）＞越桔－兴安落叶松林（１．５５０）＞杜香－兴安落叶松林（１．４６８）。兴安落叶松－白桦林中兴安落叶松种群格局的关联维数较小（＜１．５１２,远离２）,个体间关联较弱,处于劣势伴生地位。通过将各天然森林类型与兴安落叶松人工林比较显示,个体空间相关程度由高至低的次序为兴安落叶松人工林（１．７６２）＞兴安落叶松天然林（１．６２６）＞兴安落叶松－白桦林（１．４３４）,揭示出兴安落叶松种群在不同森林类型中个体空间关联的尺度变化的差异。文中还对综合运用各种分形维数揭示种群格局尺度变化特征的问题进行了讨论。     

兴安落叶松原始林林木空间格局的研究

本文采用格局分析,相关分析的方法,结合样地立木定位图研究了不同年龄结构类型的兴安落叶松种群的空间格局。结果表明,该种群具有明显的聚集分布特点,在格局分析图上,中年世代有２－３个均方峰,峰值多位于区组大小为８ｍ＾２和３２ｍ＾２处,成年世代仅具具一个均方峰,峰值多位于区组大小为１６ｍ＾２和３２ｍ＾２处;老年世代均方峰不明显或仅在区组大小为１２８ｍ＾２处有一个均方峰。不同世代在空间上也呈现明显的镶嵌特点     

兴安落叶松种群的稳定性与火干扰关系的研究

从种群生态学和干扰生态学的角度出发,采用火史重建的方法,研究了大兴安岭北部兴安落叶松种群的稳定性与火干扰的关系。结果表明：研究区内历史上火干扰频繁,平均间隔期为２８．９年,火烧强度较低。兴安落叶松依靠较强的耐火力、火力恢复力及自我恢复力具一定的稳定性。种群耐火力与长期火状况密切相关,表现为：低频类〈中频类〈高频类,高强类〈中强类〈低强类。火后恢复力与自我恢复力和最近一次火烧强度及距今时间密切相关：     

用地统计学方法对落叶松人工纯林表层细根生物量的估计

 采用地统计学的变异函数分析方法定量研究了落叶松（Larix olgensis）纯林表层（0～10 cm）细根的空 间异质性特征,利用地统计学的克里格内插法结合定积分,对落叶松纯林表层细根（<2 mm）的生物量进 行了估测。结果表明：1）6种林龄（14～40 年）的落叶松人工纯林表层细根的变异函数曲线理论模型均 为球状模型,空间变异主要是由结构性因素引起,且空间自相关程度均属中等以上（空间结构比>25%）。 14、19、22、26、32、40年生的落叶松纯林表层细根的空间变异尺度分别为1.76、3.40、1.02、4.12、 3.37和5.58 m。在所研究的林龄范围内,随林龄的增长,落叶松纯林表层细根的空间变异尺度近似呈直线 增长（p =0.074 4）。2）非参数统计的成对样本符号检验结果表明,变异函数分析结果基础上的克里格 内插法适用于落叶松纯林表层细根生物量的估计。利用此估计值,拟合其与位置坐标值之间的多元回归关 系均为二元十次余弦级数多项式。利用此多项式,通过定积分的方法（积分区间为整块样地的大小）,估 计出14、19、22、26、32、40年生的落叶松纯林表层细根生物量分别为1.097 3、1.434 0、1.185 4、 0.974 3、1.682 6、1.255 6 Mg• hm-2。3）在本次调查的林龄范围内（14～40年）,落叶松纯林表层细 根的现存量近似相等（α=0.037 3）,土壤表层单株细根生物量与林龄之间呈极显著的指数增长关系（α =0.002）。4）采用地统计学的克里格空间插值,结合多元回归和定积分的方法,可以实现落叶松人工林 表层细根生物量的准确估计。     

东北主要造林树种的营养元素含量特征分析

 本文分析测定了东北地区9个主要针阔叶树种的营养元素含量和季节动态,并应用主成分分析和系统聚类分析方法,分析了各树种之间的营养元素相互关系。从而证明了N,P,Ca是植物重要的临界营养元素,Fe和Mn是表土中高度积累元素,树木对前者的吸收与土壤表土中含量有关,而对后者则表现相对的独立性和选择吸收能力。从营养元素的吸收与利用角度考虑,红松与胡桃楸混交,落叶松与水曲柳混交,硬阔叶树与软阔叶树混交,针阔叶树之间混交或白桦与其它各树种混交都是合理的。     

太白红杉种实数量特征

太白红杉 (Larixchinensis) 是仅分布于我国陕西秦岭境内的国家二级保护植物, 研究其生殖规律将有助于加深对其濒危原因的认识。该文用单因素方差分析的方法研究了太白红杉种实数量特征, 并用Pearson相关系数检验了不同环境条件下的变化及其与环境因子和植株生长状况的关系, 结果表明种实数量特征在不同环境条件下差异明显, 太白山国家森林公园单株种子产量最高 ;长安光头山平均每株产生的种子总重、球果总重和球果平均重量最重, 平均每株球果数目和每球果种子数也是最多。多重比较表明牛背梁种群太白红杉种子千粒重最重。其中球果的种子数在小种群中较多 ;每株的种子总重量、球果平均重和球果总重在小种群中较重。太白红杉种实数量特征与海拔、坡度和坡向呈负相关, 与植株年龄呈正相关, 球果的种子数目与年均温呈正相关 (p <0.0 5 ), 而与一月均温呈负相关 (p <0.0 5 ) 。种子大小与种子总数呈弱正相关, 种子大小和数目间不存在权衡 (Trade-ff) 。