常绿阔叶林林冠环境对栲幼苗建成的影响

植物幼苗建成阶段是决定种群自然更新的关键生活史阶段。研究林冠环境对常绿阔叶林优势种幼苗建成阶段的影响对该类森林的恢复和管理具有重要意义。2014–2016年,该研究在重庆市缙云山国家级自然保护区的常绿阔叶林的不同林冠环境(大林窗:150 m~2,中林窗:100–150 m~2,小林窗:50–100 m~2,对照:林下)下进行栲(Castanopsis fargesii)种子野外播种实验,并对栲幼苗命运和生长情况进行了3年的持续监测。结果表明:(1)栲幼苗出土时间从7月持续到12月,出苗时间较长,大林窗对幼苗出土具有延迟作用;(2)栲种子野外平均萌发率为(62.8±2.0)%,第3个生长季(2016年)末幼苗平均存活率为(65.1±2.2)%,枯萎是栲幼苗死亡的主要原因;(3)林冠环境对栲种子萌发率及第1个生长季(2014年)末的幼苗存活率无显著影响,对第2个(2015年)和第3个生长季末的幼苗存活率具有显著影响;(4)林冠环境在第1个生长季对幼苗生长无明显影响,但在第2个和第3个生长季具有显著影响,大、中林窗中幼苗总生物量、株高、基径、根长和叶片数显著高于林下,比叶面积显著低于林下;(5) 3个生长季内, 4类林冠条件下栲幼苗的叶质量比和茎质量比升高,根质量比和根冠比降低,并且从第2个生长季开始大林窗中栲幼苗的叶质量比显著高于林下,根质量比和根冠比显著低于林下。栲幼苗早期的存活和生长依赖种子储存的能量,受林冠条件影响较弱,后期则依赖光合作用,受林冠条件影响较强,从整个幼苗建成过程看,大、中林窗更有利于栲幼苗定居。     

贵州雷公山秃杉林不同林冠环境下箭竹分株种群结构特征

通过对贵州雷公山秃杉林的4种林冠环境,即林下(FU)、中林窗(MG)、大林窗(LG)和林缘旷地(FEW)内的箭竹的分株种群结构（包括株高、基径、生物量、叶和分株数等）和年龄结构进行较系统对比研究。结果显示:（1)从林下→中林窗→大林窗,箭竹分株种群的株高(h)、基径（bd)与生物量显著增加。（2)在4种林窗环境中,箭竹各构件的生物量的百分比发生相应变化,枝和叶片生物量的百分比沿林下→中林窗→大林窗→林缘旷地的顺序显著减小,在林缘旷地,地下茎、粗根（d＞0.5 mm)和细根（d≤0.5 mm)生物量的百分比显著高于其他3种林冠环境。（3)箭竹分株单位叶面积叶重沿林下→中林窗→大林窗→林缘旷地的顺序显著增大,单叶生物量与叶面积以中林窗最大,林缘旷地次之,二者与大林窗或林下差异显著;大林窗的单株叶片数显著高于其余3种林冠环境。（4)在4种林冠环境中,箭竹分株种群死亡率以林下最低,但各种群平均年龄间无显著差异。研究表明,箭竹分株种群对林冠环境变化的响应主要体现在形态与生物量的分配上,而非种群的年龄。     

林冠环境对亚高山针叶林下缺苞箭竹生物量分配和克隆形态的影响

通过对亚高山针叶林的林下、小林窗(130 m²)、中林窗(300 m²)和大林窗(500 m²) 4种林冠环境中缺苞箭竹(Fargesia denudata)分株种群特征进行调查, 研究其生物量分配格局和克隆形态可塑性。研究结果表明: (1)分株生物量、基径、高度以及分株各构件生物量随林冠郁闭度减小均表现为先增加后减小的趋势, 在小林窗中达到最大值; (2)大林窗中, 根生物量分配和数量显著高于其他林冠环境, 随林冠郁闭度增大, 分株不断增大叶生物量分配、比叶面积和分枝百分比等地上部分投资, 以适应低光环境; (3)比茎长和比地下茎长随林冠郁闭度增大表现为先减小后增加的趋势, 在小林窗值最低, 分枝强度在小林窗和中林窗中显著高于林下和大林窗环境。结果显示, 缺苞箭竹在不同林冠环境中具有生物量分配和克隆形态的可塑性, 以利于种群对光资源的有效利用。小林窗环境是缺苞箭竹较适宜的生境, 生物量积累最多, 长势最好。     

卧龙亚高山暗针叶林不同林冠环境下华西箭竹的克隆生长

该文调查了林下、中林窗、大林窗和林缘旷地等4种亚高山暗针叶林林冠环境下的华西箭竹(Fargesia nitida)分株种群,对其当年生立竹和母株的特征进行了比较研究,并探讨了母株年龄及大小对克隆生长的影响。主要研究结果如下:1)华西箭竹当年生立竹的分株密度以林下种群的最低,从林下→中林窗→大林窗,随林冠郁闭度的减小,华西箭竹基株当年生立竹的分株数逐渐增大。2)4种林冠环境下,当年生立竹和母株的分株高度、基径和生物量均有显著差异,且随林冠郁闭度的减小有递增的趋势(林下<中林窗<大林窗)。3)各林冠环境均以二龄母株产生的当年生立竹数量最大,不同林冠环境之间母株的平均年龄,以及处于同一林冠环境的各龄级母株产生的当年生立竹平均分株数和平均基径均无显著差异。4)不同林冠环境下,华西箭竹当年生立竹基径与一级母株、二级母株基径均呈正相关关系,但当年生立竹基径随一级母株增加的速度快于随二级母株的增加。5)当年生立竹的基径与地下茎直径呈显著的正相关;母株的基径与当年生立竹的地下茎直径呈正相关关系,而与其地下茎长度相关性不明显。     

长苞铁杉幼苗在林窗不同位置的建立

通过2003年12月到2005年1月对福建省天宝岩国家级自然保护区长苞铁杉林内椭圆形林窗(面积118m2)中心、中部、边缘和林下样地进行种子埋藏及幼苗定位观测实验,研究了长苞铁杉幼苗在林窗不同位置中的建立。结果表明:在林窗内不同位置对长苞铁杉幼苗建立有显著影响。林窗中心样地、林窗中部样地、林窗边缘和林下样地内长苞铁杉幼苗发生率分别为10%,10.7%,6%和6%。从林冠下到林窗中心,长苞铁杉种子的幼苗发生率略有增高趋势。在林窗中心样地和林窗中部样地中雨水冲刷是幼苗死亡的最主要原因,而在林窗边缘样地和林下样地中昆虫的取食是幼苗死亡的最主要原因。林窗位置对幼苗的存活率有显著影响,林窗中部样地幼苗存活率最高(11.4%),林窗中心样地幼苗存活率次之(6.7%),而林窗边缘样地和林下样地幼苗则均全部死亡。种子营养消耗完后,在林窗中心、林窗中部、林窗边缘和林下等4个位置样地中,林窗中心样地幼苗平均高度最高。经过一个生长季后,林窗中心样地中幼苗的根生物量、茎生物量和总生物量均略高于林窗中部样地的幼苗,但差异并不显著。林窗中心样地幼苗叶生物量、叶重比、叶/地上等指标显著高于林窗中部样地的幼苗,而茎重比则低于林窗中部样地的幼苗。     

卧龙亚高山暗针叶林不同林冠环境下华西箭竹分株种群结构特征

详细调查了林下、中林窗、大林窗和林缘旷地等4种亚高山暗针叶林林冠环境下的华西箭竹（Fargesia nitida）分株种群,对其表现结构（株高、基径和生物量）和年龄结构进行了较系统的对比研究.主要研究结果如下：（1）分株水平上,华西箭竹表现结构在4种林冠环境下均有极显著差异（p＜0.01）,且随林冠郁闭度的减小,分株个体的高度、基径和生物量有递增的趋势（林下＜中林窗＜大林窗）;（2）分株各构件在总生物量中所占比例随林冠环境变化而改变：除林缘旷地外,叶的生物量百分比与林冠郁闭度呈正相关.林缘旷地中,地下茎和根系的生物量百分比均高于其余3种环境;（3）不同林冠环境下分株单位叶面积叶重存在显著差异（p＜0.05）,且随林冠郁闭度的减小而增大.单叶生物量和单叶面积均以中林窗最大,林缘旷地次之,二者与大林窗或林下均有显著差异（p＜0.05）.华西箭竹的单株叶片数量以大林窗最大,与其余3种环境有极显著差异（p＜0.01）;（4）分株种群的死亡率以林下最低（P＜0.01）,但各种群平均年龄间无显著差异（p＞0.05）.可见,华西箭竹分株种群对林冠环境变化的反应主要体现在形态和生物量分配上,而非种群的年龄上.     

岷江冷杉林林窗小气候及其对不同龄级岷江冷杉幼苗生长的影响

对川西亚高山原始岷江冷杉(Abies faxoniana)林林窗内和林冠下小气候及岷江冷杉幼苗生长和生物量进行了两个生长季的连续观测。结果表明:6月林窗内与林冠下太阳辐射的日积累量没有显著性差异,而7~8月的日积累量则有显著性差异。整个生长季节,林窗内太阳辐射的平均积累量为8.10×MJ·m^-2,而林冠下太阳辐射的平均积累量为5.02×MJ·m^-2,两个位点太阳辐射积累量的显著差异主要来自7~8月日积累量的不同;林窗内5和15 cm层土壤的日平均温度比林冠下相应深度分别高2.1和2.7℃,差异显著。林窗内和林冠下3~8年岷江冷杉幼苗高增长率分别为1.2±0.3 cm·a^-1和1.1±0.3 cm·a^-1,差异不显著;9~20年岷江冷杉幼苗高增长率分别为6.2±2.4 cm·a^-1和3.0±0.9 cm·a^-1,差异显著。林窗内岷江冷杉幼苗根、主茎和总生物量与林冠下幼苗根、主茎和总生物量没有显著差异。不同年龄的岷江冷杉幼苗叶和侧枝生物量积累对林窗微环境的响应不同。     

林窗对热带雨林冠层树种绒毛番龙眼幼苗生长的影响

在林窗中央、林窗边缘和林冠下3种不同光照梯度的森林生境中,研究了西双版纳季节雨林冠层树种绒毛番龙眼幼苗的早期 (种子萌发后10周内) 生长和定居后 (实生苗生长3个月以上) 的生长特点.结果表明: 绒毛番龙眼幼苗在早期生长阶段,林窗中央的株高、基径、总干质量、单株叶面积和相对生长率最大,分别为24.45 cm、3.17 mm、0.79 g、122.45 cm²和14.78×10^-3 g·d^-1.林冠下根冠比 (0.87) 高于林窗中央 (0.20) ,可能是光照和水分共同作用的结果.林窗中央较强的光照有利于定居后幼苗的生长,株高、基径、总干质量、单株叶面积、相对生长率和净同化率均在林窗中央最大,实验结束时分别达到31.48 cm、3.80 mm、2.22 g、174.52 cm²、2.29×10^-3 g·d^-1和2.54×10^-5 g·cm^-2·d^-1.幼苗死亡可能与水分胁迫密切相关,由水分胁迫引起的幼苗死亡率在林冠下最高 (26.88%),但林冠下由脊椎动物捕食引起的幼苗死亡率较低(2.93%),从而使林冠下幼苗的最终存活率最高 (70.19%).光照是影响绒毛番龙眼幼苗形态学调节的重要因素, 林窗中央不同生长阶段幼苗的比叶面积最低,但相对生长率和净同化率最大.水分胁迫和光照在幼苗定居后仍是影响幼苗生物量分配的重要因素, 林窗边缘幼苗的根冠比最高 (0.33).     

水青冈林中两种鹅耳枥种子萌发和幼苗的生存与生长（英文）

 千金榆(Carpinus cordata var．chinensis)和千筋树(Carpinus fargesiana)是四川省北部山地水青冈林中的两种主要落叶阔叶树。两种植物种子萌发和幼苗生存与生长的实验研究结果显示：千金榆种子秋季成熟落地后有一年多的休眠期,种子主要在落地后的第二和第三个生长季萌发;千筋树种子成熟落地后有的可在来年萌发,但大部分是在第二个生长季萌发;由于每2～3年两种树就有一个较大的结实年,每年都会有一些新的幼苗在林中出土;尽管两种树是耐荫的,但幼苗在较好光照条件下(如林窗)生存和生长明显好于在林冠遮荫的地方;施肥会加速幼苗的死亡,特别是在阴暗的林下,但在光照较好的条件下能促进幼苗的生长。结果说明两种鹅耳枥的幼苗可以在林下持续存在,但只有在较好的光照条件下,如稀疏的林冠下或林窗下才会有明显的净生长。     

川西亚高山森林林窗对凋落枝早期分解的影响

林窗调控的土壤水热环境和分解者群落结构可能深刻影响凋落物分解过程, 已有的研究结果具有不确定性。为了解高海拔森林林窗面积对凋落枝分解的影响, 采用凋落物分解袋法, 于2012-2016年冬季和生长季节, 研究了川西亚高山森林255-290 m ²(FG1)、153-176 m ²(FG2)、38-46 m ²(FG3) 3种面积林窗和林下对岷江冷杉(Abies faxoniana)凋落枝质量损失的影响。结果显示: 林窗面积大小显著改变了林窗和林下的雪被厚度、温度和冻融循环频次; 雪被厚度和温度以FG1林窗最高, 林下最低; FG1、FG2、FG3林窗和林下枝条分解4年后的质量残留率分别为59.9%、59.5%、62.1%和55.3%, 分解系数k值分别为0.127、0.131、0.120和0.135, 95%分解时间分别为23.6、22.7、25.0和22.2 a; 与林下相比, 林窗显著增加了第一年和第二年生长季节的质量损失速率, 降低了第一年和第四年冬季的枝条质量损失速率; 林窗大小对质量损失速率的影响随分解时期变化差异明显, 质量损失速率在第一年和第三年冬季随林窗面积增大而增大, 在第三年生长季节随林窗面积增大而降低; 枝条质量损失的比例在第一年最高, 随林窗面积增加而增加, 且冬季高于生长季节。综上所述, 林窗环境变化深刻影响亚高山森林凋落枝分解, 但这种影响随林窗面积和分解时间有所差异。     

九连山次生阔叶林幼苗生长对氮磷添加的响应

以亚热带森林的幼苗群落为对象,设置对照(CK)、氮添加(100 kg N·hm^-2·a^-1)、磷添加(50 kg P·hm^-2·a^-1)和氮+磷添加(100 kg N·hm^-2·a^-1+50 kg P·hm^-2·a^-1)4种处理的施肥样地,测定幼苗的株高、地径、冠幅、比叶面积、死亡率等指标,研究氮磷添加下幼苗的生长与群落结构的变化及其驱动力。结果表明: 与未施肥相比,磷添加下幼苗的株高增长率、地径增长率分别显著下降45.1%和30.3%;主要建群树种死亡率受到施肥的影响,氮添加显著增加米槠幼苗死亡率至25.1%,氮磷施肥显著提高丝栗栲死亡率至25.1%~31.3%,而氮添加、磷添加显著降低了木荷和润楠的死亡率;施肥显著降低了幼苗群落中木荷和丝栗栲的重要值,氮添加、磷添加显著增加了润楠幼苗的重要值。氮+磷添加显著降低了幼苗群落的Shannon指数、Simpson指数;幼苗生长主要受到土壤铵态氮、有效磷、全氮、林冠开度及比叶面积的影响,而幼苗死亡率主要受到土壤铵态氮、有效磷和林冠开度的影响。综合来看,氮磷添加主要通过调控土壤氮磷速效养分,进而改变叶片功能性状来影响幼苗的生长;加速外生菌根树种(米槠和丝栗栲)的死亡,改变幼苗群落建群种的重要值,降低物种多样性, 最终可能改变亚热带次生阔叶林成年树的群落结构。     

Edge effects of forest gap in Pinus massoniana plantations on the ecological stoichiometry of Cinnamomum longepaniculatum

Aims Pinus massoniana is one of the major plantation tree species in the low hilly lands along the upper reaches of the Yangtze River Valley in China’s “Grain for Green” project. The objective of this study was to explore the edge effects of forest gap on the ecological stoichiometry of dominant tree species in a P. massoniana plantation forest.Methods We collected Cinnamomum longepaniculatum leaves in a 39-year-old P. massoniana plantation forest with seven forest gap sizes (G1: 100 m²; G2: 225 m²; G3: 400 m²; G4: 625 m²; G5: 900 m²; G6: 1 225 m²; G7: 1 600 m², and the control: closed canopy) located in Gao County, south Sichuan Province during different seasons. The contents of C, N and P in leaves were measured, and the effects of edges, seasons and their interaction on leaf C, N and P contents and C:N:P stoichiometry were evaluated.Important findings The leaf C content, C:N and C:P of C. longepaniculatum at the edge of forest gaps in different seasons were all significantly higher than those of understory plants in P. massoniana plantation. With increasing size of forest gaps, leaf C content and C:N ratio, C:P and N:P of C. longepaniculatum increased initially and then decreased with the maximum at medium size (400-900 m²). From spring to winter, leaf N and P contents of C. longepaniculatum increased after an obvious decrease; and the C:N and C:P increased first but then decreased. However, the inflection point all appeared in the summer. The nutrient utilization of C. longepaniculatum at the edge of forest gaps was more efficient in summer and autumn than in spring and winter, indicating significant edge effects. The results of principal component analysis (PCA) suggested that gap size, relative light intensity and monthly average air temperature were the main environmental factors affecting the stoichiometry of C. longepaniculatum at the different edge of forest gaps in the P. massoniana plantation. These results indicated that forest gap with size 625 m² had the highest organic matter storage and nutrient utilization efficiency in the edge areas in all seasons, and therefore had the most significant edge effect on leaf element stoichiometry.     

科尔沁沙地优势固沙灌木叶片氮磷化学计量内稳性

为科学认识科尔沁沙地优势固沙灌木的生态适应性和固沙植被演变规律, 该研究对科尔沁沙地流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘和丘间低地的优势固沙灌木小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和盐蒿(Artemisia halodendron)进行野外调查, 研究了这两种固沙灌木的叶片氮(N)、磷(P)化学计量特征、灌丛土壤养分状况以及内稳性特征。结果表明: 1)与盐蒿相比, 灌木小叶锦鸡儿具有较高的叶片N含量及N:P, 而P含量仅为盐蒿的1/2; 2)两种优势固沙灌木灌丛下土壤的全N、全P含量及速效N、速效P含量高于该地区土壤的平均水平, 小叶锦鸡儿灌丛下土壤养分含量显著高于盐蒿灌丛下土壤; 3)盐蒿叶片N、P化学计量内稳性指数(H)表现为H_P > H_N:P > H_N, 说明盐蒿更易受土壤N的限制; 小叶锦鸡儿叶片N、P化学计量内稳性指数表现为H_N:P > H_N > H_P, 意味着小叶锦鸡儿更易受土壤P的限制。在N含量较低的沙化草地, H_N较高的固沙灌木小叶锦鸡儿比盐蒿更具生长优势, 对于该地区生态恢复及保护具有不可替代的作用。然而, 小叶锦鸡儿额外吸收的N, 使其生长过程可能易受P的限制, 因此在沙地恢复过程中应注意土壤P的供应。     

凋落叶多样性对杉木幼苗生长及吸收15N标记硫铵的影响

利用¹⁵N硫铵研究了凋落叶多样性对杉木幼苗生长及养分吸收的影响.结果表明,凋落叶多样性的增加有利于盆栽杉木幼苗的生长.杉木、火力楠、红栲和刺楸4种凋落叶混合处理后,杉木幼苗的生长量最大;杉木、火力楠、刺楸3种凋落叶混合处理后的杉木幼苗生长量次之,其它依次为杉木、火力楠、红栲3种凋落叶混合处理>杉木和刺楸凋落叶处理>杉木和红栲凋落叶处理>对照>杉木和火力楠2种凋落叶混合处理>杉木凋落叶处理.就杉木幼苗对硫铵氮的吸收率而言,不作任何处理的杉木幼苗吸收率最高,其次为杉木、火力楠、红栲和刺楸4种凋落叶混合处理,其它依次为杉木、火力楠、刺楸3种凋落叶混合处理和杉木、火力楠、红栲3种凋落叶混合处理>杉木和刺楸凋落叶处理>杉木和红栲凋落叶处理>杉木和火力楠2种凋落叶混合处理>杉木凋落叶处理.另外,用凋落叶处理后,土壤中硫铵氮的残留量比不作凋落叶处理的土壤多,硫铵氮的总回收量也比不作凋落叶处理的土壤大幅增加,而且凋落叶多样性的增加也会增加硫铵氮的残留量.     

Plant diversity and seasonal dynamics in forest gaps of varying sizes in Pinus massoniana plantations

人工林目前存在结构单一、土壤退化、生物多样性降低等人类普遍关注的生态问题。马尾松(Pinus massoniana)是长江上游低山丘陵区退耕还林的主要人工林树种。研究采伐林窗对植物物种组成和更新的影响, 对马尾松低效人工林的改造, 提升其生态服务功能具有重要的意义。该文以采伐39年生的马尾松人工林形成的7种不同大小的林窗为研究对象, 分析了不同季节林窗内的植物生活型组成及多样性变化。结果表明: 1)马尾松人工林林下植物以高位芽植物居多, 其次是地面、地下芽植物, 一年生植物较少而缺少地上芽植物。在林窗形成初期, 林窗的高位芽植物比例明显低于林下, 大林窗的高位芽植物比例稍高于小林窗, 地下芽和一年生植物的比例低于小林窗。2)林下的物种丰富度和物种多样性指数显著低于大林窗。不同林窗下植物的丰富度指数、优势度指数、多样性指数也存在显著差异。3)夏季林窗下植物多样性最高, 其次是秋季, 春季多样性最低。1225-1600 m²的大林窗能够促进马尾松人工林植物多样性恢复和植被更新。     

Effects of forest gap size on litter recalcitrant components of two tree species in Pinus massoniana plantations

Aims The objective of the study was to evaluate the dynamics of recalcitrant components during foliar litter decomposition at different forest gap size in Pinus massoniana plantation in the low hilly land, Sichuan basin. Methods The experiment was set up by thinning P. massoniana plantation to establish seven different gap sizes (G1: 100 m², G2: 225 m², G3: 400 m², G4: 625 m², G5: 900 m², G6: 1225 m², G7: 1600 m²). The contents of four recalcitrant components (condensed tannins, total phenol, lignin, cellulose) in foliar litter of two native species (Cinnamomum camphora and Toona ciliata) placed in litterbags at different locations in the forest gaps were evaluated. The litterbags placed under closed canopy were used as the control. Litterbags with air-dried leaves of C. camphora and T. ciliata were placed at center, edge of the gap and under the closed canopy in November 2013, and collected in December 2013, February 2014, May 2014 and August of 2014 for lab analysis. Important findings The results showed that: 1) Forest gap size had significant effect on the content of condensed tannins, total phenol and lignin for T. ciliata in gap center. However, the forest gap size had no significant effect on the content of recalcitrant components in the litters of C. camphora and cellulose content of T. ciliata. With the increase of gap size, except for cellulose content, the other three recalcitrant components content in small and medium sized gaps (G1-G5) were significant lower than in large gaps (G6, G7). 2) The condensed tannis content of T. ciliata at the gap center were significant lower than at the gap edge. The lignin contents at gap center of G3 was significant reduced in the C. camphora litter. The condensed tannins, total phenol, and lignin contents of T. ciliata litter in small and medium gaps significantly decreased. 3) The contents of the four recalcitrant components in both species’ foliar litter changed with time. The contents of condensed tannins and cellulose decreased and the content of lignin increased significantly with time, however, the total phenol content increased initially, and then decreased. Therefore, small and medium sized gaps (100-900 m²) could be the optimal gap sizes to promote the degradation of litter recalcitrant components for two native species in P. massoniana plantations.     

杉木和木荷种子萌发及幼苗生长对光梯度的响应

光是影响种子萌发和幼苗生长的关键因素.为理解不同树种种子萌发及幼苗生长对光梯度变化的响应机制,本文研究了不同光照强度(分别为自然光强的100%、60%、40%、15%和5%)对杉木和木荷种子萌发及幼苗生长的影响,探讨了两树种种子萌发和幼苗生长对光照响应的差异性.结果表明: 光照强度对两树种的种子萌发和幼苗生长均具有显著影响. 随着光照强度的减弱, 杉木种子萌发率增大,萌发指数增大,木荷种子萌发率和萌发指数则先增大后减小,在40%光照强度下达到最大值.两树种幼苗存活率在全光照(100%光照)下均为0,在5%～60%光照处理下则随着光照强度的减弱而显著降低.两树种幼苗根长、地径和株高对光梯度变化的响应趋势一致,随着光照强度的减弱,根长显著减小,地径和株高则先增大后减小,在5%光照强度下达到最小.随着光照强度的减弱,杉木幼苗根、茎、叶及总生物量降低,木荷幼苗生物量积累在15%～60%光照强度下较高, 5%光照强度下最小,且相同光照强度下,木荷幼苗各部分生物量均大于杉木.两树种幼苗应对低光环境时,表现出较大的茎和叶的生物量分配比,而根生物量比和根冠比降低.表明杉木苗期生长不耐阴,需要相对较强的光照,而木荷苗期具有较强的耐阴性,对弱光环境的适应性更强,能够在郁闭的林冠下定植和正常生长.     

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。     

马尾松人工林林窗边缘效应对樟和红椿凋落叶难降解物质分解的影响

采用凋落物分解袋, 以四川低山丘陵区马尾松人工林人工砍伐形成的7个不同面积的林窗边缘(100、225、400、625、900、1225、1600 m²)为研究对象, 以林下为对照, 研究了2种乡土树种——樟和红椿凋落叶难降解物质(木质素、纤维素、总酚、缩合单宁)在不同大小林窗边缘的降解动态特征.结果表明:马尾松人工林林下与不同大小林窗边缘相比较,红椿凋落叶中除纤维素外,其余难降解物质的降解率以及樟凋落叶木质素降解率均显著高于林下.在全年分解过程中, 2种凋落叶4种难降解物质的降解率总体均呈现持续上升的趋势.其中,缩合单宁降解最快,其次是总酚和纤维素,而木质素降解最慢.随林窗面积的增大, 红椿凋落叶除纤维素外,其余难降解物质在中型林窗边缘(400、625 m²)具有相对较高的降解率,而樟凋落叶的木质素在625 m²林窗边缘时也表现出较高的降解率.在凋落叶分解过程中,难降解物质降解率与凋落叶袋内温度和凋落物质量均呈显著相关.中型林窗(400～625 m²)对凋落物分解过程中难降解物质的降解具有更显著的边缘效应, 而这种边缘效应与物种有一定关联.     

Exploring the influence of soil types underneath the canopy in winter wheat leaf area index remote estimating

Aims Remote sensing is an effective and nondestructive way to retrieve leaf area index (LAI) from plot, regional and global range. Soil background is one of the confounding factors limiting remotely estimating LAI. And soil type contains a large proportion of soil background information, which can influence the optical properties of vegetation canopy and soil. However, our knowledge on the effects stemmed from soil types underneath the canopy on LAI remote estimating have been in shortage. Thus, this study aims to explore the influences of soil types underneath the canopy on winter wheat LAI remote estimating. Methods We analyzed the sensitivity variation of eight spectral indices, named normalized difference vegetation index (NDVI), modified soil-adjusted vegetation index (MSAVI), modified chlorophyll absorption ratio index 2 (MCARI₂), red edge inflection point (REIP), red edge amplitude (Dr), red edge area (SDr), red edge symmetry (RES), normalized difference spectral index (NDSI), to LAI in different soil types, and then we identified some spectral intervals or parameters that were insensitive to soil type variations underneath the canopy. We also compared the accuracy of two commonly used regression models, partial least squares regression (PLSR) and random forest regression (RFR), in estimating LAI for different soil types. We also explored the problems arising from applying the regression model developed in single soil type area to complex soil types area in retrieving LAI. Important findings This paper demonstrates the effects of soil types underneath the canopy on LAI retrieving. 1) The sensitivity of spectral indices to LAI is significantly different due to the soil type variation, but REIP has the least effects from soil type variation among the eight spectral indices. Meanwhile, the band selection algorithm of lambda-by-lambda not only chooses the most sensitive spectral interval for LAI, but also provides a feasible way to construct the spectral index that exhibits strong resistances to the effects of soil types underneath the canopy. 2) The accuracy of LAI estimation by regression models differs under soil type considered or not. So we suggest that in small scale researches, especially in a field scale, the ability of regression models in explaining variables is the priority consideration, while the PLSR is superior to RFR in this respect. Under the premise of unknown priori knowledge of land surfaces, the RFR is more suitable for retrieving LAI than PLSR, but land surface priori knowledge is still necessary. These findings provide the theoretical basis and methods for developing remotely sensing estimating LAI models adapted to various land surfaces. Further analysis is needed in applying the findings in more crop types, cultivars and growth stages.