长白山温带针阔混交林结构与动态的研究

通过１０ａ的定位观测,研究了长白山地区针阔混交林结构 的动态变化。树种及其分布基本保持不变,林分密度从４０４株／ｈｍ＾２降至３８７株／ｈｍ＾２,而基础面积从４４．８３ｈｍ＾２降至４３．７９ｈｍ＾２。除色木槭之外,冠层林木的株数降低。优势树种的更新状况不佳。死亡与更新的关系表现在群中植物组成的变化上。当红松开始衰退时,落叶树种的优势明显上升。几种阔叶树的胸径分配与个体的大小相关。不同胸径等级上的最大     

长白山针阔混交林不同演替阶段的昆虫多样性

昆虫多样性变化对生态系统健康有重要的指示作用, 为研究昆虫群落变化与生境演替之间的关系, 本研究采用网捕、灯诱和诱捕法系统调查了长白山针阔混交林不同演替阶段（次生白桦林、次生针阔混交林、原始阔叶红松林）昆虫群落的组成和多样性, 分析了昆虫在森林演替过程中的规律及与植被群落之间的关系。系统调查共采集昆虫标本8 183头, 隶属于14个目699种, 其中鳞翅目和鞘翅目是主要优势类群。次生针阔混交林昆虫的个体数量最多, 原始阔叶红松林中物种数最多。不同演替阶段昆虫群落的物种数和个体数差异不显著, 但次生针阔混交林、原始阔叶红松林的Fisher’s α指数显著高于次生白桦林。目水平上的昆虫多样性未表现出显著性差异. 昆虫多样性在森林演替过程中和草本植物多样性的变化趋势相同;由于食性和生境选择的不同, 森林演替过程中鳞翅目昆虫多样性逐渐升高, 而鞘翅目多样性逐渐降低。     

长白山红松阔叶混交林紫椴枝条的分解实验

研究了长白山北坡椴树（Tilia amurensis）枝条的分散进程,实验结果揭示,分解率是与各实验地的植被类型,海拔,生长季月平均大于5℃的积温等密切相关。其枝条分解的保存率（Y）与分解年龄（x）的相关,可用指数模型：Y＝e^-kx来拟合,在红松阔叶混交林,红松外叶混交林,岳桦去冷杉林及岳桦林中椴树枝条分解常数K分别为－0.168与－0.127,－0.102和－0.094。枝条原重量50％的分解年龄在上述4个森林中分别是4,5,6和7a。实验还指出,在长白山红松阔叶混交林皆伐迹地的实验条件下适当的蔽荫和浇水对分解有正面影响。而且,枝条的分解率主要是以长白山不同海拔植被类型的温度条件而转移,特别是生长季的积温。     

长白山阔叶红松林蒸散量的测算

2001年7－9月应用水量平衡法对长白山阔叶红松林蒸散量进行了测定,同时应用波文比（BREB）法对其蒸散量进行了估算,两种方法得到的总蒸散量分别为288.18mm和214.94mm,均小于该时段的降雨量301.9mm。通过两种方法分别得出了各月平均日蒸散量,并通过第二种方法计算出每日的蒸散量及每日不同时刻的蒸散速率,从而对水量平衡法和BREB方法测算阔叶红松林蒸散量的可行性及其精度进行了验证。     

长白山次生针阔混交林群落结构特征及群落动态

长白山次生针阔混交林是东北地区典型的次生林类型之一,处于向地带性顶级植被阔叶红松林方向演替的重要阶段。全面分析长白山次生针阔混交林群落动态,能为东北地区森林保护、恢复和可持续经营提供理论支撑。基于长白山地区5.2 hm²次生针阔混交林动态监测样地,以2005和2017年样地内所有胸径(DBH)≥5cm的木本植物为研究对象,分析了12年间群落的物种组成、物种多样性、胸径结构和密度结构等非空间结构,以及林木空间分布格局、树种混交和林木竞争等空间结构的变化。结果表明:群落个体数量由6614株降至5884株,2017年调查到木本植物13科25属42种,较2005年增加2属2种,群落物种组成和多样性变化较小。平均胸径由14.4 cm增加至15.5 cm;径级结构在两次调查中均呈倒\"J\"型,虽然群落保持稳定的更新态势,但是各径级的个体数量显著下降。胸径变异系数和基尼系数分别由0.77和0.37增至0.79和0.38,群落复杂程度提高。群落株数密度由1272株/hm²降至1132株/hm²,林分密度由33.12 m²     

长白山次生针阔混交林乔木幼苗存活的影响因素分析

基于长白山次生针阔混交林样地, 以520个1 m × 1 m幼苗样方中胸径小于1 cm的乔木幼苗为研究对象, 选取2013年和2014年的幼苗调查数据, 运用广义线性混合模型(GLMM)分析了生物邻体和生境异质性对幼苗存活的影响, 探讨了次生针阔混交林幼苗存活影响因素及物种共存机制。结果表明: (1)适宜大树生长的局域生境同样也适宜幼苗的存活, 幼苗存活率与土壤含水量和有效氮等土壤养分显著正相关。(2)幼苗个体之间存在明显的竞争, 较多的幼苗邻体显著降低幼苗的存活率。同种大树邻体和同种幼苗邻体与幼苗存活显著负相关, 表明存在负密度制约效应。(3)随着幼苗年龄的增加, 生境异质性对幼苗存活的影响逐渐增大。该研究证实了密度制约效应和生境异质性对幼苗存活有着重要影响, 其相对重要性随着幼苗年龄级、功能群以及物种种类而变化。     

卧龙自然保护区针阔混交林林隙更新规律

卧龙自然保护区五一棚大熊猫野外观测站周围的针阔混交林由于历史原因破坏严重,长期以来自然恢复较差。为调查该区林隙更新的现状及其影响因素,作者采用林隙样线调查方法研究了该区针阔混交林林隙更新规律。结果显示,历史上的自然干扰与人为干扰共同影响着该区林隙更新的格局和特征,林隙天然更新受环境因素制约,更新规律表现为:更新幼苗的种类较形成木的种类丰富,更新乔木幼苗的优势度排序与形成木不同;林隙主要树种的更新受各类环境因子的影响而存在差异,桦木(Betula spp.)更新受地形影响较大,岷江冷杉(Abies faxoniana)受土壤因素影响显著,杜鹃(Rhododendron spp.)更新则受地形因子和林隙形成木的特征影响显著;更新物种的多样性指数均表现出受土壤因子的影响显著。由此推测,林隙大小并非影响该区林隙更新的关键因素,而土壤因素可能是制约优势树种天然更新和更新物种多样性的重要原因之一。     

长白山红松混交林干扰历史的重构研究

 本文通过对取自300棵林木的年轮盘年轮宽度分析,利用林木年轮中表现出的释压(release)反应,进行红松混交林干扰历史重构研究,结果表明：利用林木的释压反应,分析诸如长白山红松混交林这种以风作为主要干扰类型的林分干扰历史是合理的方法,也是现行林分干扰历史推测方法中最准确、可靠、提供信息量最大的方法;只要满足一定的样本数,是可以通过样树的释压反应分析出林分的干扰历史;对红松混交林而言,臭松、鱼林松和红松是干扰历史分析的理想树种;在天然红松混交林中被压林木比率与干扰密切相关,一次干扰导致林分被压林木一次大幅度下降,而当较长时间不发生干扰时,林分被压林木比率逐渐上升。群落干扰历史的重构为群落和生态系统动态研究提供有利的历史资料。     

长白山针阔叶混交林带花粉通量及垂直散布年际对比

长白山针阔叶混交林一号样地2005和2006年气象塔不同高度捕捉器样品花粉分析对比表明:连续两年花粉组成都足以乔木花粉为主,但存在差异,06年乔木花粉百分比较高,灌木、草本较低,同时06年花粉通量也较高,可能与05年花期降水较多,温度较低,花粉产量低有关.连续两年花粉通量在垂直高度上具有较高的一致性,特别是主要乔木花粉类型(白蜡属、桦、栎、松属花粉).这一结果有助于更好理解表土花粉对植被的指示性,森林表土样品中的草本、低矮灌木花粉类型,应主要来自样品点附近的植物;样品中的乔木、较高灌丛花粉类型,可能来自样品点附近或更大范围植物;区域性植物对花粉组合也有一定影响.     

长白山针阔混交林不同演替阶段群落系统发育和功能性状结构

群落构建一直是生态学研究的热点,基于系统发育和功能性状量化生境过滤、竞争排斥以及随机过程在群落构建中的作用,能够深入理解群落构建机制。本研究以长白山针阔混交林不同演替阶段的3个5.2 hm~2样地(次生杨桦林、次生针阔混交林、原始椴树红松林)为平台,基于被子植物分类系统Ⅲ(Angiosperm Classification System,APGⅢ)构建的系统发育树和7个关键功能性状(叶面积、比叶面积、叶片厚度、叶片氮含量、叶片磷含量、氮磷比、最大树高),结合环境数据,分析不同演替阶段群落系统发育和功能性状结构。研究表明:(1)各演替阶段7个植物功能性状都表现出显著的系统发育信号,表明植物功能性状受系统发育历史影响;(2)系统发育和功能性状结构在不同演替阶段和不同径级均为非随机状态。随着演替的推进群落系统发育和功能性状结构由聚集走向发散;随着径级的增加,系统发育和功能性状结构的聚集程度减小,表明随着演替阶段的进行和径级增大,竞争性排斥的作用逐渐明显;(3)各演替阶段系统发育和功能性状的周转都为非随机且不同因子对两者的解释力度存在差异。演替早期空间距离的解释力度小于环境距离,说明生境过滤在群落构建中的重要性,而在演替后期空间距离的解释力度大于环境距离,验证了扩散限制在群落构建中的重要性。     

长白山高山冻原生态系统的碳储量

对长白山高山冻原生态系统碳在植被-凋落物-土壤中的分布进行了研究。结果表明,在长白山高山冻原植被亚系统中,碳储量分布规律是典型高山冻原(TT)>石质高山冻原(ST)>草甸高山冻原(MT)>沼泽高山冻原(WT)>石海高山冻原(RT),长白山高山冻原的植被碳储量为3.3457×104t。而生物量分布规律是WT>TT>MT>ST>RT。在长白山高山冻原凋落物亚系统中,平均凋落物量是0.991 kg.hm-2.年-1;凋落物碳储量为1.5043×104t,碳储量分布规律是TT>ST>MT>RT>WT。长白山高山冻原土壤(0~20 cm)亚系统中,有机碳储量为3.162×105t;每年约有1.4105×104t碳通过土壤呼吸释放到大气圈,长白山高山冻原植被-土壤系统现已成为3.6471×105t碳储库。     

东北山地水生鞘翅目昆虫多样性的比较研究

调查了东北长白山自然保护区及辽宁省医巫闾山两地静水水体中水生甲虫．结果表明,长白山阔叶红松林生态系统水生甲虫比辽宁医巫闾山农林复合生态系统水生甲虫物种丰富的多．长白山水生甲虫共有１７个属２９个种,而辽宁医巫闾山水生甲虫只有１０个属１３个种．两地水生甲虫Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数分别为２．１２４、１．６４３,Ｓｈａｎｎｏｎ均匀度分别为１．２６０、０．６４１,两种不同生态系统中的水生甲虫物种多度分布较好地拟合于对数级数模型,均以少数物种为优势种,其中长白山自然保护区水生甲虫以Ｈｙｄｒｏｇｌｙｐｈｕｓｊａｐｏｎｉｃｕｓ、Ｈａｌｉｐｌｕｓｓｉｍｐｌｅｘ为优势种,辽宁医巫闾山水生甲虫则以Ｈｙｄｒｏｇｌｙｐｈｕｓｐｕｓｉｌｕｓ、Ａｇａｂｕｓｕｓｕｒｉｅｎｓｉｓ、Ａｇａｂｕｓｂｒａｎｄｔｉ占优势．     

长白山高山冻原植被生物量的分布规律

从物种生物量、优势种器官生物量和植被生物量角度,探讨了长白山高山冻原生态系统生物量的空间变化规律．结果表明,在调查的43种长白山高山冻原植物中,单物种生物量排序前5种植物分别是牛皮杜鹃(Rhododendron chrysanthum)(159．01kg·hm^-2)、笃斯越桔(Vaccinium jiliginosum var．alpinum)(137．52kg·hm^-2)、高山笃斯(Vaccinium uliginosum)(134．7kg·hm^-2)、宽叶仙女木(Dryas octopetala var．asiatica)(131．5kg·hm^-2)圆叶柳(Salix rotundifolia)(128．4kg·hm^-2)．它们是长白山高山冻原生态系统的优势种．地下与地上生物量和地下与总生物量之比随海拔升高逐渐增加．植被生物量随海拔升高。总体呈逐渐减小的趋势。植被生物量与海拔高度呈显著负相关．长白山高山冻原生态系统平均生物量为2．21t·hm^-2,对调节长白山小气候、涵养水源、水土保持等生态服务功能的发挥有着重要的作用。同时对固定大气CO2起着汇的作用。     

长白山森林土壤真菌区系研究

本研究对长白山自然保护区不同海拔、林型、土壤剖面的森林土壤真菌进行分离鉴定,从而为建立森林真菌资源库提供种质资源,并为森林生物资源管理提供科学依据。在该地区6个不同林型中,采用“之”形路线及土壤剖面取样法多点采集土壤样品,按照标准方法初步分离鉴定出真菌28个属,其中包括1个中国新纪录属,即球壳属(Sphaerodes)。研究结果表明,土壤真菌区系与森林(植被)类型、土壤剖面层次密切相关:美人松落叶松林、红松阔叶林和红松云冷杉林土壤真菌的种类明显多于鱼鳞云冷杉林、岳桦林和高山苔原带;土壤不同剖面层次上的真菌种群数量高低依次为落叶层>腐殖质层>土壤层;同一林型下不同土壤层面上优势菌属的组成也具有一定的差异,且不同层面上也存在着其特有的优势菌属。     

高加索三叶草花蜜腺发育解剖及小花糖分变化研究

【目的】高加索三叶草是优良的蜜源植物,了解其花蜜腺形态特征、组织结构及其发育规律对认识其小花糖分变化规律和合理利用该植物资源具有重要意义。【方法】选择生长良好的高加索三叶草标准株,分别在小花的不同发育时期,即现蕾期、露冠期、初花期、盛花期和谢花期采样。利用石蜡切片技术,观察小花细胞组织结构。采用毛细管法吸取小花花蜜,用生理试剂盒-分光光度法测定初花期、盛花期和谢花期小花的可溶性糖(包含蔗糖、果糖、葡萄糖)和淀粉等糖分营养指标。【结果】结果表明,(1)单个小花的花蜜量为0.394±0.095μL,每平方米花蜜量为4536.93±1319.34μL。(2)蜜腺位于9枚合生雄蕊的花丝内侧基部,属于雄蕊蜜腺。经PAS 染色,蜜腺组织在整个泌蜜过程中淀粉粒有明显的动态变化,属于淀粉型蜜腺。(3)小花的可溶性糖含量在盛花期最高,为7.978mg/g;可溶性糖各组分中果糖占比最大,初花期占比最高,为66%,后逐渐下降;淀粉含量占全糖含量的81%~82%,其中盛花期最高,为35.173mg/g,初花期最低,为24.168 mg/g。【结论】高加索三叶草花蜜腺属于雄蕊蜜腺,蜜腺由分泌表皮细胞和泌蜜细胞构成。原蜜由蜜腺相邻的花托维管束提供,经蜜腺细胞加工成蜜汁,最后由表皮的气孔泌出。高加索三叶草小花的可溶性糖含量在盛花期时最高,其中果糖的占比最大。     

森林与空旷地空气温湿度及土壤温度的长期对比研究

森林对温湿度的影响是其生态功能的基础,为了探讨森林的这种小气候效应,本文采用小气候对比观测的方法,根据2005 -2007年观测资料,对长白山阔叶红松林与附近空旷地温度、湿度等小气候要素进行了差异性研究.结果表明,林内近地表层空气温度白天低于林外空旷地,晚间高于林外空旷地,因而具有较低的日较差.非生长季二者的月平均值差异不显著,但生长季差异明显,月平均气温最高差值出现季节与森林叶面积指数最大值出现时间一致.气温年较差的平均值林内小于空旷地,差值可达6.3℃.年均森林与空旷地土壤温度全年均表现出明显差异,以0℃为界,0℃以上,林内土壤温度低于空旷地,0℃以下高于空旷地,其中2005年1月5 cm深处土壤温度差值达到了5.3℃.空气相对湿度生长季差异较大,其中以7、8月份差异最为明显,2006年7月差值最大,达7.0％.     

长白山四种林分土壤CO2释放通量的研究

对长白山地区 4种典型林分下土壤释放CO2 通量的研究表明 ,在较短的时间尺度上 ,4种林型在CO2 释放通量上有显著的差别 ,各林型CO2 通量的释放表现出明显的空间异质性 ,其释放顺序为 :山杨白桦混交林 >原始阔叶红松林 >白桦林 >山杨林 ,其中山杨白桦混交林对CO2 释放的贡献最大 ,而山杨林最小。 4种林分土壤CO2 通量的全日变化过程并不一致 ,除山杨白桦混交林和气温有较一致性的规律 ,呈较明显的单峰型外 ,其余并无明显的变化规律。凋落物对林地CO2 释放通量的变化有显著的影响 ,有凋落物覆盖的林地土壤CO2 释放量明显大于无凋落物覆盖的林地 ,其平均通量为 2 6 2 86～ 5 5 6 5 5mgC·m-2 ·h-1,而无凋落物覆盖林地土壤CO2 的平均通量为 2 0 5 85～ 395 6 9mg·m-2 ·h-1。凋落物排放CO2 量占林地总排放量的14 %～ 30 % ,并且改变了林地CO2 释放通量大小的排序。     

长白山中华秋沙鸭的种内巢寄生

雁形目鸟类的种内巢寄生现象十分普遍,但有关中华秋沙鸭(Mergus squamatus)的种内巢寄生现象未见报道.2019年4和5月,从长白山1个中华秋沙鸭人工巢的视频监控发现,1只雌鸭在亲鸟孵卵时强行进入巢箱趴卧约29 min.其后根据该巢窝卵数的增加、超常窝卵数和窝卵不同步孵化3个指标,确认该巢存在种内巢寄生现象....