不同地理种源长白落叶松生理生态特性的研究

在人工气候室中测定了１０个种源长白落叶松二年生硬枝扦插苗的光合、水分生理生态参数。结果表明,不同种源的长白落叶松生理生态参数变异较大,但有一定规律可循。各种源的总光合速率＞最大净光合速率＞净光合速率＞半饱和光强时的净光合速率＞光呼吸速率＞呼吸速率,只偶有例外。各参数中呼吸速率在各种源间变异最小,光呼吸速率变异较大,总光合速率变异最大。各参数在种源间的变化趋势均与净光合速率一致,即净光合速率大的种源其它参数也大,净光合速率小的种源其它参数也小。相对光呼吸在各种源间变异较大,其释放的ＣＯ２相当于光合固定ＣＯ２的总量的１／３。光补偿点、饱和点和半饱和点在各种源间的变异较大。水分利用率在各种源间的较大变异主要是由净光合速率引起,与蒸腾速率关系不大。净光合速率占总光合速率的百分比、呼吸功效、ＣＯ２补偿点、蒸腾速率和水势在各种源间变异不大     

水曲柳落叶松人工混交林中树木个体生长的竞争效应模型

本研究从水曲柳落叶松混交林中树木的种内种间竞争机制出发,对与距离有关的竞争模型和邻体干扰模型进行了改进,提出了以竞争指数分量和竞争效应系数来量化树木间的空间竞争。根据野外的实测数据,以年材积生长量为因变量各竞争指数分量为自变量,通过多元回归分析建立了树木个体生长的竞争效应模型,回归结果有很好的拟合优度。本研究为空间竞争模型的进一步改进和生态学研究植物竞争生长关系提供了新的思路。     

采伐干扰对林下草本根系生物量与土壤环境异质性关系的影响

结合统计学和地统计学的理论,探讨了采伐干扰对华北落叶松林下草本根系生物量空间异质性及与林下土壤含水量、全氮、硝态氮、铵态氮、pH及华北落叶松细根生物量空间异质性的关联性。结果表明,采伐干扰样地草本根系生物量为 31.17 g/m²,明显小于未干扰样地(72.01 g/m²);采伐干扰导致草本根系生物量更多地向表层积聚。0~10 cm土层,采伐干扰样地草本根系生物量的空间异质性(C₀+C=31330.0)和空间自相关性(C/C₀+C=92.5%)明显增强,表现出较强的空间依赖性。采伐干扰后,土壤水分、全氮、硝态氮和铵态氮对草本根系生物量的相关性增强;未采伐干扰样地华北落叶松细根生物量与草本根系生物量的相关性较强。     

不同地点51个长白落叶松无性系苗期生长变异和遗传稳定性分析

长白落叶松是我国东北林区非常重要的速生用材树种之一。以不同地点51个长白落叶松无性系为材料,对其2年生苗高和地径进行调查分析,探讨其苗期生长变异和遗传稳定性。结果表明:长白落叶松无性系苗高和地径在地点间、无性系间、地点×无性系间差异均达到极显著水平(P<0.01);不同地点苗高和地径的表型变异系数处于23.89%~36.82%,除四平试验点的地径重复力为0.172外,不同地点苗高和地径的重复力均处于0.573~0.891;遗传稳定性分析结果表明,无性系LO 13等28个无性系的遗传稳定性较高;相关分析结果表明苗高与地径呈极显著正相关关系;利用多性状综合评价法,以20%的入选率对无性系进行选择,不同地点均选出10个综合表现较好的无性系,其中无性系LO 10和LO 26在不同地点均被入选优良无性系,且其遗传稳定性较强,可将其初选为优良无性系。     

中国东北落叶松属3种植物潜在分布对气候变化的敏感性分析

该文在东北地区多年平均的年均温、年降水分布图,海拔高程图、坡度图、坡向图和植被图的基础上,使用地理信息系统和Logistic回归模型的结合,预测3种落叶松(Larix sp.)的“气候-地形”潜在分布区。预测精度用敏感性、指定度和总正确率进行评价,3个树种的敏感性为61%~88%,指定度为80%~99.8%,总正确率为80%~99.8%。年均温、年降水和海拔是控制3种落叶松分布的主要环境因子。采用5种气温变化方案(+1 ℃、+2 ℃、+3 ℃、+4 ℃和+5 ℃)和6种降水变化方案(-30%、-20%、-10%、+10%、+20%和+30%),预测气候变化对各个树种潜在分布的影响,探索不同的树种对气候因子的敏感性。结果表明,气温每上升1 ℃,兴安落叶松(Larix gmelinii)将减少12%;长白落叶松(Larix olgensis var. changpaiensis)将增加23%;华北落叶松(Larix principis-rupprecntii)将增加500%。降水每增加10%,兴安落叶松将减少12.5%;长白落叶松将增加64%;华北落叶松将减少15%;随气候的“暖干化"(+5 ℃,-30%),兴安落叶松将向西北方退缩100 km左右;长白落叶松向西北方扩展100 km左右;华北落叶松将向东北方扩展800 km左右。随气候的“暖湿化"(+5 ℃,+30%),兴安落叶松将向西北退缩400 km左右;长白落叶松将向西北方扩展550 km;华北落叶松将向东北方扩展320 km左右。     

落叶松人工林细根动态与土壤资源有效性关系研究

树木细根在森林生态系统C和养分循环中具有重要的作用。由于温带土壤资源有效性具有明显的季节变化, 导致细根生物量、根长密度 (Rootlengthdensity, RLD) 和比根长 (Specificrootlength, SRL) 的季节性变化。以 17年生落叶松 (Larixgmelini) 人工林为研究对象, 采用根钻法从 5月到 10月连续取样, 研究了不同土层细根 (直径≤ 2mm) 生物量、RLD和SRL的季节动态, 以及这些根系指标动态与土壤水分、温度和N有效性的关系。结果表明 :1) 落叶松细根年平均生物量 (活根 +死根 ) 为 189.1g·m-2 ·a-1, 其中 5 0 %分布在表层 (0~ 10cm), 33%分布在亚表层 (11~ 2 0cm), 17%分布在底层 (2 1~ 30cm) 。活根和死根生物量在 5~ 7月以及 9月较高, 8月和 10月较低。从春季 (5月 ) 到秋季 (10月 ), 随着活细根生物量的减少, 死细根生物量增加 ;2 ) 土壤表层 (0~ 10cm) 具有较高的RLD和SRL, 而底层 (2 1~ 30cm) 最低。春季 (5月 ) 总RLD和SRL最高, 分别为 10 6 2 1.4 5m·m-3 和 14.83m·g-1, 到秋季 (9月 ) 树木生长结束后达到最低值, 分别为 2 198.2 0m·m-3 和 3.77m·g-1;3) 细根生物量、RLD和SRL与土壤水分、温度和有效N存在不同程度的相关性。从单因子分析来看, 土壤水分和有效N对细根的影响明显大于温度, 对活根的影响大于死根。由于土壤资源有效性的季节变化, 使得C的地下分配格局发生改变。各土层细根与有效性资源之间的相关性反映了细根功能季节性差异。细根 (生物量、RLD和SRL) 的季节动态 (5 8%~ 73%的变异 ) 主要由土壤资源有效性的季节变化引起。     

末次冰期以来北海道、萨哈林岛及亚洲东北部落叶松林演变史

萨哈林岛（库叶岛）和北海道的末次冰期沉积丰富的落叶松花粉,为了搞清楚落叶松花粉百分比和实际森林密度的关系,我们系统地分析了从苔原,森林苔原以及泰加林的表土样品,根据孢粉资料恢复了两个岛屿3万年以来的植被和气候,两个岛上3万年前后 以云杉与落叶松共生的森林为主,松和冷杉现在比现代相对较冷和干的气候条件下,萨哈林在末次冰盛期的草原和泰加林主要由落叶松和松组成,和现在西伯利亚东北部的泰加林相似,在北海道末次冰盛期的草原和泰加林主要由落叶松,松以及云杉组成,气候更加干冷,在新仙女木期森林苔原分布到中萨哈林岛,而北海道的草原和泰加林以落叶松为主,气候可能比末次冰盛期还要冷,在1万年前两个岛的落叶松含量都开始下降,6000年前在北海道消失,萨哈林岛的落叶松则残存至今。     

林线树种太白红杉种子萌发的生理生态特性

 太白红杉(Larix chinensis)是太白山的高山林线树种。通过在人工气候室内的试验,研究了太白红杉种子在6种不同的光照与温度组合处理条件下的萌发特性。结果表明：在恒温和变温两种条件下,交替光照对于种子吸胀后的脱落酸（ABA）和赤霉素 (GA)有刺激作用。在恒温条件下,持续光照对于种子吸胀后的生长素 (IAA)有刺激作用,而变温条件下交替光照对生长素有刺激作用。细胞分裂素（CTK）的变化情况与IAA相反。光照条件相同时,恒温条件下的植物激素含量要高于变温条件下的含量,说明恒温对于各种激素有刺激作用。在25 ℃环境下种子的萌发率高于在12 ℃环境下的萌发率,说明温度对于种子的萌发有重要作用。太白红杉种子的萌发受交替光照（12 h光照/12 h黑暗）的刺激;恒温（25 ℃）条件下的种子萌发率高于变温（12 ℃/25 ℃）条件下的种子萌发率。实验结果反映了内源激素在太白红杉种子萌发过程中起着重要作用。     

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。