六盘山华北落叶松林和红桦林枯落物持水特征及其截持降雨过程

在六盘山南坡野外调查了华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和红桦(Betula albo-sinensis)两个林分的枯落物数量特征,其厚度分别是3.6cm和4.0cm,储量为16.83 t/hm2和9.04 t/hm2.浸泡测定了单位重量(1.0kg/m2)枯落物的持水能力,华北落叶松林和红桦林的最大持水深分别是1.8 mm和2.7 mm.在六盘山地区自然雨强范围内(<30 mm/h),利用模拟降雨研究了枯落物的截持降雨过程,表明枯落物持水能力随雨强增大而提高;在雨强为30 mm/h时,华北落叶松林和红桦林枯落物(1.0kg/m2)的最大截持雨量为1.5mm和2.6mm,分别是浸泡测定持水能力的83.3%和96.2%,两种实验吸持水分的过程基本一致.分析表明,枯落物截持过程的吸水速率受其本身含水量大小的影响,同时构建了具有较好截持机制的枯落物截持降雨过程模型,并基于枯落物浸泡实验和模拟降雨截持实验的数据拟合了模型参数.     

Contrasting stomatal sensitivity to temperature and soil drought in mature alpine conifers

Conifers growing at high elevations need to optimize their stomatal conductance (g_s) for maximizing photosynthetic yield while minimizing water loss under less favourable thermal conditions. Yet the ability of high‐elevation conifers to adjust their g_s sensitivity to environmental drivers remains largely unexplored. We used 4 years of sap flow measurements to elucidate intraspecific and interspecific variability of g_s in Larix decidua Mill. and Picea abies (L.) Karst along an elevational gradient and contrasting soil moisture conditions. Site‐ and species‐specific g_s response to main environmental drivers were examined, including vapour pressure deficit, air temperature, solar irradiance, and soil water potential. Our results indicate that maximum g_s of L. decidua is >2 times higher, shows a more plastic response to temperature, and down‐regulates g_s stronger during atmospheric drought compared to P. abies. These differences allow L. decidua to exert more efficient water use, adjust to site‐specific thermal conditions, and reduce water loss during drought episodes. The stronger plasticity of g_s sensitivity to temperature and higher conductance of L. decidua compared to P. abies provide new insights into species‐specific water use strategies, which affect species' performance and should be considered when predicting terrestrial water dynamics under future climatic change.     

林床清理对落叶松(Larix gmelinii)人工林土壤呼吸和物理性质的影响

林下可再生生物质资源的利用是当今森林资源利用的热点,通过林床清理可以获得廉价可再生生物质资源,但其对林分土壤碳收支的影响尚不清楚。运用红外气体分析法（IRGA法）连续两年观测了林床清理对落叶松（Larix gmelinii）人工林土壤呼吸及物理性质的影响,并估算了林床清理生物质资源利用对落叶松人工林碳收支的影响。结果表明：林床清理能够降低落叶松人工林的土壤呼吸,2a的平均值由2．20μmol&#183;m^-2s^-1降低到1．18μmol&#183;m^-2s^-1,平均降低幅度1．02μmol&#183;m^-2s^-1,年呼吸总量由41．2μmol&#183;m^-2a^-1降至22．4μmol&#183;m^-2a^-1,而且,使土壤呼吸Q10值从2．33降低到2．22,R0值从0．61μmol&#183;m^-2s^-1降至0．36μmol&#183;m^-2s^-1;林床清理能够使林床土壤温度冬季低于对照,而夏季则有相反趋势,清理使得林床土壤湿度变化幅度加大,而且秋季和春季较对照低,而夏季偏高;林床清理使得表层土壤容重要比对照未清理样地高53％（P〈0．05）,土壤非毛管孔隙度比未处理样地低49．5％（P〈0．001）,毛管孔隙度较对照未清理降低约15％（P〈0．001）。林床清理导致林下生物质资源所储藏的碳非呼吸性释放约175．0mol&#183;m^-2,当考虑到林床清理导致的土壤呼吸的降低作用时,所测定的2a内土壤净碳支出由175．0mol&#183;m^-2降低至137．4mol&#183;m^-2。林床清理措施增加生物质资源利用和其所导致的土壤呼吸释放减少,能够减少非冉生资源利用导致的碳释放压力。但仍然需要注意到林床清理使得土壤物理结构发生改变,可能不利于落叶松的生长和落叶松林生态系统的稳定。     

关帝山华北落叶松林凋落物分解过程及其养分动态

采用野外凋落物收集器法和埋置凋落物分解袋法,对关帝山林区华北落叶松林凋落物的数量和组成、年凋落过程、不同埋置层凋落叶分解速率和营养元素动态进行了分析.结果表明:华北落叶松林年凋落物总量为19.15 t · hm-2 · a-1,其中树叶占35.7%,树枝占54.4%,花果占6.7%,树皮和杂物占3.1%.凋落物逐月动态变化为单峰型,10月为年凋落量高峰期,但各成分的凋落进程不同.华北落叶松林凋落物残留量均值为9.803t/hm2,凋落物分解常数为1.95;凋落叶在不同埋置层的分解失重率有明显差异,凋落叶的周年平均失重率29.82%,分解半衰期1.5～2a,分解95%需7～9a;凋落叶分解过程中,氮磷钾元素含量表现出不同的动态过程,其中氮素的年动态变化总体上属于富集过程,到后期开始出现下降,磷素的年动态变化表现为7月份前下降,之后出现快速富集,到生长季末期富集过程变缓,钾素的年动态变化表现为持续下降过程,不出现富集过程.     

实验条件下华北落叶松和白杄苗期生长策略的差异比较

以华北落叶松和白杄为研究对象,通过人工控制条件下的幼苗栽培实验,设置光照、基质水分和基质氮素3个环境因子的多个水平,分析了华北落叶松和白杄苗期生长对3个环境因子变化的响应,对两个树种苗期生长策略的差异进行了综合比较分析。研究结果表明,华北落叶松的苗期生长对光照条件的变化有显著响应,而对基质水分和氮素水平变化的响应不显著,一定程度的遮荫有利于幼苗生长,该树种虽为阳性树种,但苗期具有一定耐阴性。白杄的苗期生长与华北落叶松相比较为缓慢,对光照条件的变化不敏感,但对水分条件的变化有显著响应,阴湿环境不利于白杄幼苗的生长,一定程度的干旱反而可能促进幼苗的生长,基质氮素含量过高可能还会对幼苗生长带来抑制作用。华北落叶松和白杄苗期生长对环境条件异质性的不同响应模式,必将影响两者的种间关系及其在群落中的共存机制,影响群落的动态趋势和过程。     

兴安落叶松游离氨基酸的动态变化与损伤因子的关系

为研究不同损伤因子及其不同损伤程度对落叶松游离氨基酸组分及其含量的影响,用剪叶和落叶松毛虫(Dendrolimussuperans)取食损伤兴安落叶松(Larixgmelinii)幼苗,使用HPLC柱前AccQ.Tag衍生法测定针叶内游离氨基酸的组成及含量的变化。结果表明,松针中含有17种游离氨基酸,以苯丙氨酸含量最高,损伤15d后,剪叶4枝比对照增加36.6%,虫害4枝增加的百分率达到98.3%。剪叶4枝15d后及虫害4枝5d后,损伤25%与50%之间氨基酸总含量差异显著(P0.05),且昆虫取食4枝25%、50%、75%后松针内游离氨基酸总含量的变化趋势与剪叶处理后总氨基酸含量的变化一致,均在处理10d后呈现较高的含量,虽虫害后的氨基酸总含量高于剪叶损伤后的总含量,但二者之间差异不显著。剪叶4枝、8枝、12枝3个损伤程度后针叶内的游离氨基酸含量无显著差异,说明剪叶4枝即能超过落叶松的耐受阈值,达到防御诱导效应。两种处理下多种游离氨基酸的含量均有下降,其中8种氨基酸含量存在显著差异(P0.05),即丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、脯氨酸、半胱氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸。表明人工模拟剪叶的损伤方式与虫害都可诱导松树氨基酸组分及含量的变化,而间接影响害虫的生长发育。     

瑞士阿尔卑斯山欧洲落叶松居群的遗传变异和分化

应用等位酶分析技术,沿两个海拔梯度在瑞士阿尔卑斯山研究了欧洲落叶松（Larix decidua Mill.)居群内和居群间的遗传多态性,结果表明,多态性位点的比例为22.9%,平均每个位点的等位基因数为1.3,平均期望杂合度为0.095,遗传变异的5.8%存在于居群之间,平均遗传距离为0.006。几个有统计意义的基因频率差别在不同树龄类被发现,正在繁育系数值表明在瑞士阿尔卑斯山欧洲落叶松居群有相当的杂合体缺乏,在阿尔拜特（Ar-pette),海拔最高的亚居群与其他亚居群相比较显示最低的遗传多态性（如显示最低的我态性位点比例和最低的平均期望杂合度）和最大的遗传距离值,在最高亚居群和其他亚居群间的遗传差别暗示奠基效应可能是影响这个定样场所欧洲落叶松居群遗传分化的主要因素。     

四种落叶松种子球蛋白免疫血清学的初步研究

本文对兴安落叶松、长白落叶松、华北落叶松和新疆落叶松种子的球蛋白进行了免疫血清学研究。通过双扩及免疫电泳分析,结果表明四种落叶松之间的抗原距离为零。这可提示用球蛋白进行免疫血清学方法不能鉴别这四个种。     

太白红杉（Larix chinensis）混交林径级结构与竞争的关系

混交林的径级结构和竞争关系的研究可在一定程度上预测群落的动态变化趋势。探讨了太白山太白红杉(Larix chinensis)混交林的径级结构和竞争关系,并对该区域森林的动态变化趋势进行了预测。结果表明:①在混交林内,太白红杉幼苗数量较少,更新差,种群径级结构呈衰退型;而巴山冷杉(Abiesfargesii)幼苗数量较多,更新良好,种群径级结构为增长型。②太白红杉种内竞争强度大于种间竞争强度,巴山冷杉种内竞争强度小于种间竞争强度。在混交区域,巴山冷杉处于群落的优势地位,而太白红杉处于劣势地位,应加强对太白红杉的保护,合理抚育管理太白红杉幼苗。     

兴安落叶松老头林对大兴安岭森林景观变化的影响研究

采用空间直观景观模型LANDIS ,以大兴安岭呼中林业局为研究区 ,研究对老头林进行采伐和不进行采伐预案下的森林景观变化动态。结果表明 ,在对老头林不进行采伐预案下 ,各物种的过熟林分布面积要高于进行采伐预案下的分布面积。老头林的存在能使森林景观组分和格局具有更高的稳定性 ,对采伐等干扰具有更大的抗性。因此 ,保护老头林对于大兴安岭森林的可持续发展具有重要的生态学意义。