樟子松人工固沙林衰退的主要特征

针对辽宁省章古台地区樟子松人工固沙林出现的衰退枯死现象,系统地研究了樟子松人工固沙林衰退的主要特征,结果表明,衰退的樟子松人工固沙林外貌景观呈灰绿色,针叶纤细,开花结实率低,平均单株球果数量为10．4～16．5个,成熟种子千粒重为6．96～7.39g,种子空粒、涩粒较多．生长季内2年生针叶营养元素季节变化规律相似,但N、P含量下降,K含量明显增高,表明养分循环失调;衰退林分2年生针叶叶绿素含量较高,健康林分1年生较高且增幅较大．松枯梢病的侵害是樟子松人工固沙林衰退的最明显标志．林分衰退后,树高和胸径生长量下降明显,林分胸径分布结构“左移”(径级小的株数增多),衰弱(亡)木数量增加了15.9％～27．2％;根量分别减少了22．9％～28．9％。其中吸收根减少量最大。     

粉尘、SO2和NOx等的复合污染胁迫下马尾松林的退化特征研究

湖南省毛易林场马尾松林长期受粉尘、SO2 、NOx 等的混合污染物复合危害后 ,林相呈灰绿色 ,蒙尘量大 ,林冠不整 ,衰弱、死亡木增加 31 .4 %～ 4 7.8% ;针叶纤细 ,部分叶面有泛黄斑和坏死斑。林缘、林内松针长度分别缩短达 1 7.5 %和 1 0 .0 % ,百针重分别减少 74 .6%和 4 3.6% ;2年生松针内养分元素季节变化规律相似 ,但 N和 P含量下降 ,K和 S含量明显增高 ,显示养分循环失调。林分高和胸径生长明显受挫 ,受害最重的 A林分分别降低 2 .7m和 1 .6cm,林分胸径分布结构“左移”(小径级增多 ) ,高和胸径连年生长量退化了 1 1 .4 %和 8.1 % ;林分平均单株结球果数仅 5 .3～ 7.1个 ,成熟种子千粒重仅 6.8～8.1 g,其当年发芽率仅 31 %～ 5 2 % ,种子空粒、涩粒多。污染区 A、B林分乔木层地上部分生物量分别衰退了 1 1 9.4 %和 70 .7% ,其中最明显的是叶量 ,分别达 31 5 .1 %和 4 9.7% ;根量分别退化了 5 9.6%和38.5 % ,其中最明显的是吸收根量 ,分别降低 1 5 8.3%和 92 .2 %。草本层生物量分别衰退 75 .3%和1 5 7.8% ,但灌木层生物量未明显衰退 ;从林分物种及组织结构来看 ,长期污染胁迫未引起明显的种类组成变化 ,但种群结构发生变化 ,多样性指数 ( H′)和均匀度 ( EI)降低 ,生态优势度 ( SN)增加。文中对马尾     

胸径、构件和季节对南方红豆杉中紫杉醇和10-DAB含量的影响

系统采集了12个不同胸径的南方红豆杉当年生针叶和树皮样品,用超高效液相色谱(UPLC)测定其紫杉醇(taxol)和10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-deacetylbaccatin Ⅲ,10-DAB)含量,结果显示针叶的两种被测试物质含量的平均值分别为0.0127mg·g-1和0.0805mg·g-1,树皮的这两种物质含量平均值分别为0.1164mg·g-1和0.4842mg·g-1。当年生针叶、树皮中紫杉醇含量与胸径相关性不显著。对植株不同构件(枝条、针叶、树皮和根)中紫杉醇和10-DAB含量的测定表明,根中紫杉醇和10-DAB含量最高,当年生针叶紫杉醇含量最低。天然和人工栽培南方红豆杉当年生针叶中紫杉醇和10-DAB含量呈明显的季节变化,各月份间含量差异显著,人工栽培和天然植株针叶在生长速度明显减缓的10月份,紫杉醇和10-DAB含量均出现一个明显的峰值。     

嫩江沙地不同年龄樟子松人工林种群结构与林下物种多样性动态

以嫩江沙地樟子松防风固沙人工林为对象,调查不同发育阶段(24、29、39和43年生)林分的种群结构、林下物种组成以及多样性的变化.结果表明:研究期间,所有樟子松人工固沙林中均未见更新幼苗.不同发育阶段的樟子松人工林在胸径和高度上有显著差异,随着林龄的增加,小径级个体的比例明显降低,大径级个体增多,种群趋于成熟,径级结构除43年生外均呈正态分布.林下物种共计33种,隶属于15科28属,禾本科的狗尾草为林下草本植被的优势种,但其优势程度随林龄增加而逐渐减小;随着林龄的增加,1年生植物的比例减少,多年生植物比例增加;Simpson多样性指数与Pielou均匀度指数差异不显著,39年生樟子松的丰富度指数、Shannon多样性指数和Alatalo均匀度指数均显著高于24年生樟子松,群落的物种多样性有所改善.     

煤矸石山刺槐林分生产力及生态效应的研究

通过野外实地观测 ,对煤矸石山 9年生刺槐林分 (株行距 1 .5 m× 2 .0 m)的生长规律、生产力水平和生态效应及其制约因素进行了研究。结果表明 :林分树高、胸径和材积具有不同的生长节律 ,树高的速生期出现最早 ,生长高峰出现在 1年生 (年生长量 1 .6 5 m) ,以后逐渐下降 ;胸径速生期出现在 2～ 4年生 (年生长量 0 .6～ 1 .0 cm) ,4年生以后便明显下降 ;材积速生期出现在 3～ 6年生 (单株材积年生长量 0 .0 0 1 m3以上 ) ,7年生以后明显下降。林分胸高直径分布的顶峰极度偏左 (偏度 SK达 0 .5 889) ,细小林木个体数量偏多 ,林分密度偏大 ,应进行间伐调整。刺槐林分具有明显减小煤矸石山渗透速率、提高持水、供水能力的作用 ,林地植树带初始入渗率为 7.4 1 mm· min- 1,稳渗率为 1 .75 mm· min- 1;而对照坡面初始入渗率高达 1 3.0 3mm· min- 1,稳渗率为 2 .1 8mm· min- 1。林分能防止矸石山酸化、增加矸石山全 N量并促进 N素的有效化 ,刺槐林地的 p H值为 7.6 8,比裸露矸石山 ( p H5 .4 7)高出 34 .7% ;林地有机质含量为 2 6 .1 2 % ,比裸露矸石山( 1 9.2 0 % )高出 36 % ;全 N量和速效 N量分别为 0 .33%和 5 2 .95 mg·kg- 1,分别比裸露矸石山高出 4 3.5 %和 2 0 .8%。     

沿干旱梯度樟子松人工林针叶和枝条非结构性碳水化合物及氮含量的变化

选取沿内蒙古科尔沁沙地自然干旱梯度分布的6个樟子松人工林样点(辉南、西丰、付家、章古台、奈曼和乌兰敖都)为研究对象,测定当年生和1年生针叶和枝条中非结构性碳水化合物(NSCs)和氮(N)含量的变化,以探究干旱条件下樟子松的碳供需状态和养分贮存策略。结果表明: 随干旱加剧,樟子松针叶和枝条中的NSCs和可溶性糖含量显著降低。从最湿润样点(辉南)到最干旱样点(乌兰敖都),樟子松当年生和1年生针叶中可溶性糖含量分别由12.8%和12.5%下降到9.0%和9.5%,而当年生枝条中可溶性糖含量由15.6%下降到9.2%。随干旱加剧,樟子松针叶和枝条中淀粉含量变化不显著,当年生和1年生针叶可溶性糖和淀粉的比值降低,当年生和1年生枝条中N含量显著增加。科尔沁沙地樟子松在干旱条件下显著消耗可溶性糖存储,存在“碳饥饿”致死风险。樟子松倾向维持稳定的淀粉含量以及在枝条中积累N以应对长期的干旱胁迫。     

樟子松固沙林林水关系研究进展及对营林实践的指导

中国有着世界上最大面积的人工林, 如何维持人工林的可持续性已成为气候变化背景下需要面对的重大挑战。樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)以其抗旱、抗寒、耐贫瘠等优良特性成为中国北方生态治理中最主要的常绿针叶树种之一, 近70年来发挥了巨大的防风固沙与生态固碳功能。然而, 随着林分的生长与气候变化, 樟子松人工固沙林正经历着越来越严峻的环境胁迫, 部分地区出现了林分“早衰”或死亡的现象, 引起了人们对樟子松固沙林适应与应对气候变化能力的担忧。该文在回溯樟子松基本生物学特征与引种推广历史, 系统总结近年来樟子松林林水关系研究新成果的基础上, 全面分析了樟子松固沙林林水关系存在的主要矛盾, 并提出了基于林水关系相协调的林分经营措施的调整: 由倡导防护功能为主的单一目标向包含林分稳定性、生态固碳功能、可持续发展等多目标平衡方向调整; 由以沙地森林景观培育为主向以良好土壤生境培育为主的方向调整; 由倡导天然更新为主向以人工造林与天然更新相结合的世代更新方向调整。在立足于北方沙地脆弱生境与气候变化客观现实的基础背景下, 应坚持樟子松在固沙林生态系统演化过程中的先锋种与建群种地位, 基于“以水定绿”原则, 采取“隔行带伐+再造林”等方式开展林分密度动态调控, 促进林分向异龄林结构演化, 促进樟子松固沙林生态服务的优质化和生态固碳功能的最大化。     

不同降水条件下科尔沁沙地南缘疏林草地樟子松针叶δ13C和叶性状特征

通过比较不同自然降水年份(极端干旱和极端湿润)19年生疏林草地樟子松的针叶δ¹³C、比叶面积和干物质含量,结合土壤含水量和地下水埋深,探讨了极端降水对樟子松水分利用的影响.结果表明: 干旱年份(2009)樟子松林土壤含水量显著低于湿润年份(2010),但樟子松当年生针叶的δ¹³C在两年间没有显著差异,且两年相同月份间亦无显著差异;干旱年份当年生针叶的比叶面积显著低于湿润年份,而不同年份间干物质含量的差异不显著.在两种极端降水条件下,樟子松的水分利用效率没有明显变化,主要通过改变当年生针叶的比叶面积来适应降水量的变化.对于地下水埋深高于3.0 m的疏林草地樟子松人工林生态系统,极端干旱不会严重影响樟子松的存活和生长.     

不同降水条件下科尔沁沙地南缘疏林草地樟子松针叶δ13C和叶性状特征

通过比较不同自然降水年份(极端干旱和极端湿润)19年生疏林草地樟子松的针叶δ13C、比叶面积和干物质含量,结合土壤含水量和地下水埋深,探讨了极端降水对樟子松水分利用的影响.结果表明:干旱年份(2009)樟子松林土壤含水量显著低于湿润年份(2010),但樟子松当年生针叶的δ13C在两年间没有显著差异,且两年相同月份间亦无显著差异;干旱年份当年生针叶的比叶面积显著低于湿润年份,而不同年份间干物质含量的差异不显著.在两种极端降水条件下,樟子松的水分利用效率没有明显变化,主要通过改变当年生针叶的比叶面积来适应降水量的变化.对于地下水埋深高于3.0m的疏林草地樟子松人工林生态系统,极端干旱不会严重影响樟子松的存活和生长.     

樟子松人工固沙林衰退的规律和原因

系统地研究了章古台地区樟子松人工固沙林衰退的规律和起因．结果表明,天然分布区以外的樟子松人工固沙林衰退是一种生命周期缩短、成熟期提前的早衰现象．松枯梢病侵害是樟子松枯死的直接原因,樟子松衰退是由多种生物与非生物因素综合引起的,属于侵染性病害和非侵染性病害之外的第三类病害,即“森林衰退病”,气候差异过大、经营管理不当、土壤水分利用失衡、大气氮沉降超标准是诱导因素,其中气候差异、土壤水分利用失衡起主导作用,松沫蝉、松毛虫危害是促进因素,松枯梢病侵染是激化因素。     

樟子松人工林凋落物营养元素的分析

自1980年以来, 作者在樟子松人工林中, 定期定位的调查了凋落物及其营养元素的动态变化规律, 以探讨增加地力、生产力的有效途径。调查结果说明;凋落物是能量和有机物质、矿物质元素的来源, 也是提高地力的主要途径.     

沙地樟子松带状混交林土壤碳氮磷化学计量特征

探究不同沙地樟子松混交林土壤碳氮磷化学计量变化规律,为其混交经营提供科学依据.以沙地樟子松纯林为对照,在沙地樟子松×榆树及沙地樟子松×怀槐带状混交林中,沿沙地樟子松和伴生树种两个方向在距离混交中心0、1、2、3和4 m处的不同土层采集土样,分析土壤有机C、全N、全P、速效N、速效P含量及其计量比的特征.结果表明: 沙地樟子松混交林土壤有机C、全N和速效N含量高于纯林, 沙地樟子松与榆树混交主要增加了深层土壤有机C和全N含量,以及C/N和C/P, 沙地樟子松与怀槐混交提高了土壤N含量, 降低了P含量.随着远离混交林中心,沙地樟子松×榆树混交林中沙地樟子松林带的土壤C/N先升高后降低,全P和速效P含量下降,N/P增加;榆树林带土壤C/N下降,速效P含量先升高后降低.沙地樟子松×怀槐混交林土壤全N含量在沙地樟子松林带先降低后升高,在怀槐林带先升高后降低.沙地樟子松混交林提高了土壤C、N储量,沙地樟子松应与榆树行间混交,与怀槐间隔2行混交.     

红花尔基樟子松优良抗旱菌树组合的筛选

为筛选红花尔基樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica）优良抗旱菌树组合,采用樟子松林下5个优势外生菌根真菌菌株为接种体,分别对5个月龄樟子松实生苗进行人工接种,接种8个月后观察菌根侵染情况及菌根形态,并在非干旱胁迫和干旱胁迫条件下测定不同菌树组合的生长和生理生化指标。结果表明：5个乡土菌种均能成功侵染樟子松并形成典型的外生菌根;干旱胁迫下,菌根化樟子松的各项生长指标均显著高于对照（P<0.05）,且接种粘盖牛肝菌（Suillus bovinus）具有最高的菌根侵染率、苗高、地上及地下生物量和根茎比;外生菌根共生体可通过提高植物SOD活性与POD活性,同时降低MDA含量来提高樟子松对干旱的耐受力;干旱胁迫下,所有接种处理苗木的萎蔫时间较对照处理均推迟,推迟时间最长的是粘盖牛肝菌接种处理,较对照推迟96.3 h;另外,接种处理均能显著延长宿主临界致死时间,尤其是接种粘盖牛肝菌可延长113.8 h。因此,可以认为粘盖牛肝菌与樟子松是一个较为理想的抗旱菌树组合。     

褐环乳牛肝菌对樟子松生长的调控——影响激素和代谢产物含量

为了进一步探究褐环乳牛肝菌对樟子松苗木生长的促进机制,利用生物化学和植物生理学等研究方法,在前期研究基础上对2年生沙地樟子松苗木施加褐环乳牛肝菌液体菌剂,并在2个月后对苗木各部分生长状态、生长相关激素、抗逆性代谢产物进行检测。结果表明：褐环乳牛肝菌可以通过升高樟子松IAA和GA含量促进樟子松苗木的生长。其中,对樟子松根系中IAA含量影响最为显著,接菌苗木根中IAA含量比未接菌苗木根中IAA含量高85%以上;与此结果相反,褐环乳牛肝菌可以降低樟子松苗木ABA含量,通过ABA含量变化调控IAA含量,进而调控根系的生长;除此之外,褐环乳牛肝菌可以调控樟子松苗木甜菜碱和黄酮化合物的含量。未接菌苗木的甜菜碱在根、茎、叶中的含量分别比接菌苗木高46%、26%和23%,说明接菌苗木在受环境的影响方面相较于未接菌苗木低。接菌处理可以显著提高樟子松苗木根部黄酮化合物含量。本研究结果可以为今后进一步研究提供数据借鉴,同时也可以为辽西半干旱地区森林健康调控与褐环乳牛肝菌科学应用于当地造林提供科学依据。     

呼伦贝尔沙地樟子松外生菌根真菌多样性

沙地樟子松是我国北方重要的防风固沙造林树种,也是一种典型的外生菌根依赖型树种。为揭示呼伦贝尔沙地樟子松外生菌根真菌多样性,以中龄、近熟、成熟3个龄组沙地樟子松人工林和沙地樟子松天然林为研究对象,采用野外调查和分子生物学相结合的研究方法,鉴定分析沙地樟子松外生菌根真菌种群特征。研究结果表明：（1）呼伦贝尔沙地樟子松外生菌根真菌共有10个OTU属于子囊菌,48个OTU属于担子菌,隶属于21科25属。（2）天然林优势菌为糙缘腺革菌属Amphinema、丝膜菌属Cortinarius和乳牛肝菌属Suillus,人工林优势菌为乳牛肝菌属,其余菌种相对丰度随着林龄变化波动较大。（3）天然林与人工林外生菌根真菌种群Shannon、Simpson和Pielou指数存在显著差异（P<0.05）,人工林间alpha多样性指数差异不显著（P>0.05）。（4）呼伦贝尔沙地樟子松天然林和人工林外生菌根真菌种群组成存在较大差异,其中近熟林的外生菌根真菌群落组成与天然林的最为接近。     

呼伦贝尔沙地樟子松径向生长特征的VS模型模拟分析

利用Vaganov-Shashkin模型对呼伦贝尔地区4个样点的沙地樟子松标准化宽度年表进行模拟研究,在2000年以前时段拟合度较好,而2000年以后时段拟合度较差。进而选取2000年以前的模拟结果进行径向生长过程分析。结果表明: 呼伦贝尔沙地樟子松主要的生长季为每年的5—9月,温度对每年樟子松生长初期与末期具有显著影响,而在树木生长季旺盛期,土壤湿度的不足是制约树木生长的主要因素。极端窄年树木径向生长速率受土壤湿度的影响较极端宽年明显,生长季中期7—8月树木径向生长速率在宽窄年份均呈降低趋势,表明该时期沙地樟子松生长均受到不同程度的干旱胁迫。研究结果与我国半干旱地区树木年轮生理模型分析特征相符,模型对呼伦贝尔沙地樟子松径向生长模拟具有一定的适用性。     

塞罕坝自然保护区樟子松不同林分类型对昆虫群落多样性的影响

为研究近自然森林经营下的樟子松人工林不同林分类型对昆虫群落多样性的影响,本文以塞罕坝自然保护区内的樟子松纯林与混交林作为研究对象,对5种林分类型(樟子松、樟子松-落叶松、樟子松-白桦、樟子松-山荆子、樟子松-落叶松-白桦-山荆子-山刺玫)中的昆虫多样性进行分析.共获得昆虫标本9617头,隶属于7目70科195种,以双翅目、半翅目和鞘翅目为优势类群.5种不同林分类型中的昆虫物种均比较丰富,且各林分类型之间的昆虫群落结构均处于中等不相似水平,樟子松混交林内的昆虫物种数和个体数均高于纯林,但昆虫群落特征指数在不同林分类型之间无显著差异.主成分分析显示,植食性类群、捕食性类群和寄生性类群是构成昆虫群落结构的主要成分,且捕食性和寄生性等天敌类群对植食性类群的制约作用较强,各林分内昆虫群落结构均具有较高的稳定性.     

Evidence of natural reciprocal hybridisation between Pinus uliginosa and P. sylvestris in the sympatric population of the species

Peat-bog pine Pinus uliginosa Neumann has become extinct or rare in many parts of Europe. It is supposed to hybridize with P. sylvestris but the influence of hybridization to genetic erosion of the P. uliginosa gene pool is unknown. In the presented study, the crossability between P. uliginosa and P. sylvestris was analyzed in a sympatric population at Węgliniec reserve in Poland. The aim of the study was to prove natural hybridisation and to estimate the influence of this phenomenon on possible natural gene pool erosion of peat-bog pine. A sequence polymorphism in the trnF–trnL cpDNA region of P. uliginosa and P. sylvestris was used to develop the species diagnostic PCR-RFLP marker. The marker of paternally transmitted cpDNA was applied in haplotype analyses of the progeny from open-pollinated P. uliginosa seeds (collected in 2000–2002) and from P. sylvestris ones (in 2002). An inconsistency in species diagnostic cpDNA haplotypes of seedlings and parental trees was observable both for P. uliginosa and P. sylvestris (about 1% and 2% of hybrids seeds, respectively). The results prove the occurrence of reciprocal hybridisation between the species. The influence of hybridisation on the natural gene pool protection and measures to reintroduce peat-bog pine is discussed.