内蒙古呼伦贝尔沙地不同樟子松林竞争强度的比较

利用全林木定位和单木竞争指数模型, 以受到林火干扰的樟子松林为例,分析了呼伦贝尔沙地樟子松林的竞争强度.结果表明：同一样地中,死亡林木的竞争强度均比较接近;活立木、全部林木中,伴生树种的竞争强度是樟子松的2～3倍;樟子松的竞争压力主要来自于种内,伴生树种的竞争则主要来自于种间.林火干扰与无林火（对照）样地间的比较表明,林火干扰样地樟子松活立木的竞争强度均显著小于对照样地;活立木竞争强度与其胸径间均服从幂函数关系(CI=AD^-B).地表火干扰可显著降低林木个体间的竞争强度,有利于存活林木个体的生长发育和大径阶林木的培育.     

地表火对红花尔基沙地樟子松种群空间分布格局的影响

利用全林木定位的方法, 对地表火干扰1年后的樟子松(Pinus sylvestris L. var. mongolica Litv.)林进行调查, 并通过假设检验和成对相关函数对其林火及林分结构特征和空间格局进行分析。结果表明, 林火强度相似的同一场地表火干扰下, 不同林分的密度均大大降低, 胸高断面积仅略有下降, 林分结构特征则有趋同的态势。不同林分的空间格局也有相似的变化趋势, 烧死木均表现为显著的双尺度聚集分布及显著的正相关, 活立木也表现出显著的正相关; 地表火干扰前后, 樟子松林的空间格局均为显著的聚集分布, 但地表火干扰后其聚集分布的尺度范围变小; 存活林木中, 大树和幼树则呈现出相互独立或略微排斥的关系。显然, 地表火驱动下, 不同樟子松林的空间格局呈现出相似的变化趋势, 并推动其向着成熟林方向演替, 这对天然樟子松林的资源保护和经营管理有着重要意义。     

地表火对呼伦贝尔沙地樟子松林林下植物多样性的影响

选择无地表火发生、当年发生地表火和地表火发生后12 a的天然樟子松林分,利用多尺度、面积1 000 m2改进的Whittaker样方,研究了地表火对呼伦贝尔沙地天然樟子松(Pinus sylvestris L.var.mongolica Litv.)林林下植被多样性的影响.结果表明,各林分所有林木的平均胸径(DBH)差异极显著(P<0.01).在1 m2样方尺度上,3种林分的林下植被盖度有极显著差异(P<0.000 1),其中地表火发牛后12 a的林分林下植被盖度最低(32.0%).在面积1和10 m2样方尺度上.各林分林下植被的α多样性有显著差异(P<0.05),且以当年发牛地表火的林分林下植被丰富度最高;不同功能群植物(包括木本植物、禾本科植物和非禾本科草本植物)的α多样性也仅在小尺度上有一定的差异.林下植被的β多样性随火后持续时间的延长不断增加,无地表火发生的林分β多样性最高.间接梯度分析(DCA)结果表明,当年发生地表火的林分中植物种类较多,林下植物均表现出从偏旱生到偏湿生、沿水分梯度分布的趋势.因此,樟子松林下植被多样性仅在小尺度上对地表火干扰产生响应,随着时间的推移其多样性趋于一致,表明天然樟子松林的林下植被具有抵御地表火干扰的能力.     

西藏朗县地区不同龄级高山松林木径向生长对火干扰的响应

林火影响着林木的更新、生长发育以及林分演替, 是森林生态系统的重要干扰因子。为了评估林火对不同龄级树木生长的影响, 该文研究了西藏林芝市朗县2005年林火前后高山松(Pinus densata)的树轮变异特点。在林分内, 选择62株过火林木, 进行树芯样品采集, 且依据胸径将样树分为幼树(胸径< 10 cm)和成年树(胸径≥10 cm)。树木年轮学交叉定年结果显示样本最大年龄为102年, 最小年龄为19年, 平均年龄为48年。研究结果表明: 过火前幼树径向生长与上一年11月平均最低气温显著负相关, 成年树径向生长与当年9月平均最低气温和平均气温显著正相关; 过火后幼树和成年树的径向生长均与当年1月平均气温和平均最高气温显著负相关。成年树对火干扰的抵抗力(过火年-过火前树轮宽度降低的百分比)和恢复力(过火后-过火前树轮宽度恢复的百分比)都显著高于幼树。过火后不同龄级的树木生长都加快。在地表火干扰中, 成年树比幼树更能抵抗火干扰的影响。研究结果可为全球变化背景下森林恢复及林火应用提供科学依据。     

基于树轮火疤塔河蒙克山樟子松林火灾的频度分析

大兴安岭地区是我国重要林区,又是林火的多发区,林火是森林生态系统中的重要干扰因子,对整个森林生态系统结构、功能和动态都有重要影响。樟子松为欧洲赤松的一个变种,在我国主要分布于大兴安岭地区。近年来,频繁的森林火灾造成樟子松林大面积减少。因此,重建大兴安岭樟子松林火历史,掌握樟子松林火灾规律已显得十分迫切。在大兴安岭北部塔河县蒙克山林场采集了11棵樟子松火疤圆盘,利用树木年轮年代学方法重建了大兴安岭北部塔河县蒙克山樟子松林的火灾历史,获得1个以树轮年代学为基础的樟子松火疤年表。利用火历史分析软件得到蒙克山樟子松林火灾间隔期和轮回期分别为24.8a和33a。由火疤年表得到的蒙克山樟子松林火灾历史大致可分为3个历史时期:满清中期(1723-1859年)、清末民国时期(1860-1949年)和建国后(1950年至今)。41个火疤记录中早早材火(E)所占比例最大,占全部火疤数目的61%,晚材火(A)、未确定火(U)和休眠季节火(D)则相对较少。大区域性火灾事件平均间隔期为32.5a,最大火灾间隔期为61a。本研究为进一步探究大兴安岭地区寒温带针叶林火灾历史的时间和空间格局及其之间的联系提供了基础数据。     

不同烈度林火对油松林潜在地表火行为的影响

油松是我国华北地区代表性树种之一,含有丰富油脂,容易引发大面积高烈度森林火灾。阐明不同烈度林火对油松林地表可燃物负荷量和潜在地表火行为的影响,对于油松林林火管理具有重要意义。以辽河源自然保护区2014年不同烈度林火干扰后油松林分为研究对象,根据不同烈度(重度、中度、轻度)和对照(未过火)分别设置3块20 m×20 m样地,共12块样地,调查地表可燃物和林分结构指标,结合室内实验,利用BehavePlus 5.0软件进行潜在火行为模拟,探讨不同烈度林火5年后油松林地表可燃物负荷量和潜在地表火行为特点,并分析影响潜在地表火行为的主要因素。研究结果表明：(1)不同烈度林火之间,细小可燃物负荷量和地表可燃物总负荷量均不存在显著性差异(P>0.05)。(2)不同烈度林火后,在不同风速和可燃物含水率条件下,油松林潜在地表火蔓延速度、火线强度不存在显著性差异(P>0.05),单位面积发热量、火焰高度、反应强度存在显著性差异(P<0.05)。(3)不同烈度林火后油松林潜在地表火行为主要受油松更新幼苗基径、灌木负荷量、油松平均冠幅、上层枯叶负荷量、油松更新幼苗密度的影响。研究结果表明不...     

林火干扰对广东木荷林生态系统碳库的影响

森林碳库在调节CO₂浓度及减缓温室效应中发挥重要作用。选择广东木荷林为研究对象,通过相邻样地法,进行植被生物量、凋落物生物量和土壤样品的采样与分析,研究不同林火干扰强度对生态系统各碳库(植被、凋落物和土壤有机碳)及生态系统碳库产生的变化规律和空间分布格局及其影响因素。结果表明:(1)植被碳密度随着林火干扰强度增强而减少,但不同组分的植被碳密度表现不同,乔木碳密度在不同林火干扰强度下变化与植被碳密度变化一致,而草本碳密度则呈现相反的变化趋势。相同林火干扰强度下,植被各组分碳密度均以乔木层降低幅度最大。林火干扰均显著降低了凋落物碳密度(P<0.05),并随林火干扰强度的增加其降低幅度增大,但不同林火干扰强度对凋落物碳密度的影响有所差异。林火干扰降低了土壤有机碳密度,且降低幅度随土层深度增加而逐渐变小。(2)林火干扰有效改变了生态系统碳库的空间分布格局。对照样地木荷林土壤有机碳库占比为61.59%,重度林火干扰后,土壤有机碳库占比为70.96%呈上升趋势,占生态系统碳库的优势地位,而植被和凋落物碳库占比呈下降趋势,处于生态系统碳库的次要地位。(3)双因素方差分析表明,林火干扰强度和土层深度及其交互作用均对土壤有机碳密度有显著影响。林火干扰强度解释了土壤有机碳密度变异的8.78%,土层深度解释了土壤有机碳密度变异的70.29%,林火干扰强度和土层深度之间的交互作用解释了土壤有机碳密度变异的8.16%。研究发现:林火干扰降低了生态系统碳库,且随林火干扰强度增加,生态系统碳库减少幅度增大。轻度林火干扰对森林生态系统碳库的影响差异不显著,而中度和重度林火干扰对森林生态系统碳库的影响差异显著。研究结果对深化亚热带森林固碳效应的影响机制提供理论支撑。     

沙地樟子松天然林南缘分布区林木竞争、空间格局及其更新特征

以呼伦贝尔沙地樟子松地理分布南缘天然林为研究对象,采用Hegyi竞争指数与点格局等分析方法,研究了沙地樟子松天然林的种群结构、种内竞争、空间格局及幼树更新等特征。结果表明:1)所调查区域天然沙地樟子松纯林处于中幼龄阶段,属增长型种群;2)其竞争指数与对象木胸径服从幂函数关系CI=242.24D~(-1.12)(R~2=0.91);3)幼树在小尺度上呈聚集分布,中树与大树在中大尺度上呈随机分布;幼树与中树在小尺度上呈正相关性,中树与大树在小尺度呈负相关性;4)竞争指数与更新幼树和存活更新幼树的密度均呈显著正相关性。在林分管理中需要充分考虑林木竞争、空间格局以及种群更新的关系,本研究可为沙地樟子松天然林的经营管理与保护提供重要的科学依据。     

黑龙江省大兴安岭林区火烧迹地森林更新及其影响因子

林火干扰是大兴安岭森林更新的影响因子之一,研究火烧迹地森林更新的影响因子(立地条件、火前植被、火干扰特征)对理解生态系统的结构、功能和火后演替轨迹具有重要意义。选取呼中及新林林业局55个代表性火烧样地,利用增强回归树分析法分析了火烧迹地森林更新的影响因素。结果表明:(1)立地条件是影响针、阔叶树更新苗密度的主要因素;海拔对针叶树更新苗密度的影响最大;坡度对阔叶树更新苗密度影响最大;(2)距上次火烧时间对针叶树更新苗比重影响最大,其次是林型;(3)中度林火干扰后森林更新状况好于轻度和重度火烧迹地。根据火烧迹地森林更新调查分析可知:林型影响火后演替模式,火前为针叶树或阔叶树纯林,火后易发生自我更新(火后树种更新组成与火前林型相同),而针阔混交林在火干扰影响下易于发生序列演替(火后初期以早期演替树种更新为主)。     

山西太岳山油松群落对采伐干扰的生态响应

森林群落受到采伐干扰后的生态响应程度一直是森林生态学领域关注的研究前沿。本文以太岳山的油松林为对象,选择受不同采伐干扰强度和恢复时间的4块样地,通过固定标准地群落的调查获得数据资料,选用丰富度指数、Simpson指数（λ）、Shannon-Wiener指数（H'）、均匀度指数（E1）和Jaccard、Sprenson两种相似性指数,研究油松林对不同采伐方式生态响应,探讨不同采伐干扰强度和恢复时间下油松林生物多样性变化和更新演替规律。研究结果表明：1）受采伐干扰的样地中阳性植物的种类明显增多,随着恢复时间的增长,植物处于生长逐步旺盛、物种逐步丰富的阶段,其种类组成表现出由简单到复杂、由喜阳植物垄断到耐阴种类不断增多、种类由少变多的动态特征。2）适度的择伐可以提高群落整体的多样性,但皆伐则降低了群落的综合物种多样性。3）受相同择伐强度干扰后,群落之间保持了最高的相似性,皆伐干扰使群落环境有了本质的变化,与天然林的物种相似性最低。4）受采伐干扰后形成的次生林内,恢复初期中更新幼苗幼树出现6个树种,主要以油松和辽东栎（Quercus liaodungensi）为主。天然林中的环境最有利于油松幼苗的生长,择伐后恢复初期18a间幼树数量最高,幼苗数量最低,皆伐后更新幼苗幼树数量最少,环境条件最不利于更新。     

不同林龄樟子松人工林径向生长对气候及地下水位变化的响应

全球气候变化导致森林生态系统的结构与功能发生改变,甚至出现树木死亡与林分衰退的现象,研究林分生长对气候变化尤其是干旱事件的响应有助于预测未来气候变化下生态系统的稳定性。以辽宁章古台5个林龄的樟子松人工林为研究对象,分析了树木径向生长对气候因子与地下水位的响应,结果表明：秋季气温,尤其是最低气温显著影响樟子松林的生长(44年生林分除外);低林龄樟子松林(36、39年)生长与当年夏季及生长季内的降水显著正相关,而高林龄樟子松林(52年)生长则与当年春季尤其是当年2月与5月降水显著正相关;36、39、52年生樟子松人工林年表与当年夏季的Palmer干旱指数(PDSI)显著正相关,44、58年生樟子松人工林年表则与地下水位显著正相关。应对早期干旱(即1997年)时,樟子松人工林表现为随林龄增加,其抵抗力增加而恢复力降低;在随后的两个干旱事件中,高林龄樟子松林的抵抗力不再明显高于低林龄,可能是由于地下水位显著降低影响根系吸水;受累积干旱的影响,所有林龄樟子松人工林对2007—2008干旱事件的弹性力均小于1,径向生长量明显降低。地下水位是影响不同林龄樟子松人工林生长及对干旱抵抗力的重要因子,考虑...     

Effects of mountain pine beetle on fuels and expected fire behavior in lodgepole pine forests, Colorado, USA

In Colorado and southern Wyoming, mountain pine beetle (MPB) has affected over 1.6 million ha of predominantly lodgepole pine forests, raising concerns about effects of MPB-caused mortality on subsequent wildfire risk and behavior. Using empirical data we modeled potential fire behavior across a gradient of wind speeds and moisture scenarios in Green stands compared three stages since MPB attack (Red [1-3 yrs], Grey [4-10 yrs], and Old-MPB [～30 yrs]). MPB killed 50% of the trees and 70% of the basal area in Red and Grey stages. Across moisture scenarios, canopy fuel moisture was one-third lower in Red and Grey stages compared to the Green stage, making active crown fire possible at lower wind speeds and less extreme moisture conditions. More-open canopies and high loads of large surface fuels due to treefall in Grey and Old-MPB stages significantly increased surface fireline intensities, facilitating active crown fire at lower wind speeds (>30-55 km/hr) across all moisture scenarios. Not accounting for low foliar moistures in Red and Grey stages, and large surface fuels in Grey and Old-MPB stages, underestimates the occurrence of active crown fire. Under extreme burning conditions, minimum wind speeds for active crown fire were 25-35 km/hr lower for Red, Grey and Old-MPB stands compared to Green. However, if transition to crown fire occurs (outside the stand, or within the stand via ladder fuels or wind gusts >65 km/hr), active crown fire would be sustained at similar wind speeds, suggesting observed fire behavior may not be qualitatively different among MPB stages under extreme burning conditions. Overall, the risk (probability) of active crown fire appears elevated in MPB-affected stands, but the predominant fire hazard (crown fire) is similar across MPB stages and is characteristic of lodgepole pine forests where extremely dry, gusty weather conditions are key factors in determining fire behavior.     

沙地樟子松人工林营林技术研究进展

人工林能否实现可持续经营与其营林技术息息相关。中国造林与世界各地一样,纯林多．树种单调．发生的问题也相似。自20世纪90年代以来,沙地樟子松人工林出现了不同程度的衰退现象．但目前在我国北方干旱、半干旱风沙地区樟子松人工造林仍在大面积推广．因此,为实现樟子松人工林的可持续经营,总结并探讨樟子松人工林营林技术显得尤为重要。本文在广泛收集国内外有关樟子松研究的基础上,综述了近20年来有关樟子松在造林和经营方面的研究进展,主要包括造成樟子松沙地造林成活率和保存率低的原因、提高造林成活率的技术方法、种子的生产、密度管理、栽培模式以及问伐与更新等,提出了在沙地樟子松造林与经营研究中亟待解决的一些问题和建议．对今后樟子松沙地人工林衰退研究及经营实践具有参考价值。     

Biomass and Carbon Storage in an Age-Sequence of Korean Pine (<Emphasis Type="Italic">Pinus koraiensis</Emphasis>) Plantation Forests in Central Korea

This study examined the biomass and carbon pools of the main ecosystem components in an age sequence of five Korean pine plantation forest stands in central Korea. The C contents in the tree and ground vegetation biomass, coarse woody debris, forest floor, and mineral soil were estimated by analyzing the C concentration of each component. The aboveground and total tree biomass increased with increasing stand age. The highest C concentration across this chronosequence was found in the tree branch while the lowest C concentration was found in the ground vegetation. The observed C contents for tree components, ground vegetation, and coarse woody debris were generally lower than the predicted C contents estimated from a biomass C factor of 0.5. Forest floor C content was age-independent. Total mineral soil C content appeared to decline initially after establishing Korean pine plantations and recover by the stand age of 35 years. Although aboveground tree biomass C content showed considerable accumulation with increasing age, the relative contribution of below ground C to total ecosystem C content varied substantially. These results suggest that successional development as temporal factor has a key role in estimating the C storage in Korean pine plantation forests.     

凉水原始阔叶红松林与白桦次生林植物多样性的比较研究

采用典型抽样法和生态群落学调查法对黑龙江凉水国家级自然保护区紫椴（Tilia amurensis）红松（Pinus koraiensis）林、蒙古栎（Quercus mongolica）红松林及白桦（Betula platyphylla）次生林的植物群落结构特征和物种多样性进行了研究。结果表明,紫椴红松林有维管束植物31种,隶属21科,25属;蒙古栎红松林有维管束植物32种,隶属25科,28属;白桦次生林有维管束植物31种,隶属20科,28属。白桦次生林乔木层和草本层的物种丰富度S指数显著高于2种阔叶红松林,而其灌木层的物种丰富度S指数最低;3种林型乔木层的Simpson物种多样性指数无显著差异,紫椴红松林的灌木层Simpson指数显著高于其他2种林型,3种林型草本层之间的Simpson指数差异显著;紫椴红松林乔木层的Shannon-Wiener物种多样性指数显著低于其他2种林型,白桦次生林灌木层的Shannon-Wiener指数显著低于2种阔叶红松林,蒙古栎红松林草本层的Shannon-Wiener指数最高;此外,蒙古栎红松林乔木层的Pielou均匀度指数显著高于其他林型,而3种林型灌木层的Pielou指数无显著差异,紫椴红松林草本层的Pielou指数最低。     

Oribatid Mites (Acariformes, Oribatei) as an Index of Postpyrogenous Changes in Podzol and Peat Soils of Boreal Forests

Population changes of oribatid mites were studied in a bilberry-moss spruce stand and shrub-peat moss pine stand caused by ground fire. The fire resulted in a drop of population density and changes in the species composition of mites in both forest types. In the case of the spruce stand, the restoration of species composition proceeded parallel to the formation of a bilberry-moss cover and litter and became distinct four years after the fire. In the case of pine stand, the fire enveloped only the peripheral region. After the sphagnum cover burned out, the moor dehydration began and the mineralized organogenic substrate emerged. Here, the oribatid complex was significantly rearranged and the previously dominating moisture-loving species were replaced by the mesophilous-xerophilous species typical predominantly for mineralized soils. This explains why the oribatid species composition in the burned pine stand is more similar to that in the control spruce stand than to that in the control pine stand.