长白山东坡白桦-长白落叶松林优势种群结构与动态特征

白桦(Betula platyphylla)-长白落叶松(Larix olgensis)林是长白山东坡火山爆发后形成的次生林,也是暗针叶林演替系列的重要阶段,研究其优势种群的数量增长和消亡对揭示群落演替过程机理有重要意义。以长白山地区白桦-长白落叶松林优势种群为研究对象,于2020年进行标准地调查获取数据,采用径级代替龄级的方法,通过编制静态生命表,绘制存活曲线和生存分析函数曲线,计算数量动态指数,并引用谱分析和时间序列模型预测,研究了长白山东坡白桦和长白落叶松种群的年龄结构和数量动态特征。结果显示：1)白桦种群径级结构呈典型的倒“J”型分布,Ⅰ龄级个体数量占比高达52.56%;长白落叶松种群结构呈近似钟形。2)种群动态量化分析显示,白桦种群和长白落叶松种群的动态变化指数V_pi均大于0,说明种群均为增长型,但后者V′_pi趋近于0,说明受外界干扰时,长白落叶松种群更倾向于稳定型。3)白桦和长白落叶松种群个体死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,存活曲线均为Deevey-Ⅱ型。4)生存分析发现,白桦种群前期(Ⅰ—Ⅳ龄级)锐减,中期(Ⅳ—Ⅶ龄级)稳定...     

九连山常绿阔叶林乔木优势种群的种间关联性分析

九连山国家级自然保护区分布着原生的典型常绿阔叶林, 且已形成不同的优势群落, 目前尚不清楚群落乔木层中优势物种之间的作用关系。采用2×2联列表, 通过方差分析, χ²检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验, 对九连山常绿阔叶林乔木层中重要值较高的28个优势种群、378个种对间的关联性进行定量研究。方差分析表明: 28个优势种群的总体种间关联性呈显著的正关联, 反映该群落处于较稳定的顶极阶段。不同检验结果表明: χ²检验结果有140个种对呈正相关, 238个种对呈负相关, 正负关联比为0.588; Pearson相关系数检验有104个种对呈正相关, 274个种对呈负相关, 正负关联比为0.380; Spearman秩相关系数检验有144个种对呈正相关, 234个种对呈负相关, 正负关联比为0.615; 与Pearson相关系数检验方法相比, Spearman秩相关系数检验具有较高的灵敏度。378个种对中, 绝大多数种对的联结关系未达到显著水平, 种对间的独立性相对较强, 这种种间联结的松散性可能与群落目前的发展阶段及物种本身的生态学特性有关, 各群落正处于稳定的顶极阶段。根据28个优势种群对环境的适应方式和主导生态因素, 可将它们划分为阳生植物和阴生植物两大生态种组。     

高山带雪斑对牛皮杜鹃群落生产力的影响

研究了长白山高山带雪斑牛皮杜鹃(Rhododendron aureum)群落的生产力特征及其同微生境条件的关系,以阐明寒冷条件下碳蓄积特征.结合土壤温度连续观测,测定了雪斑不同部位的群落生产力以及土壤养分特征.牛皮杜鹃群落的积雪时间超过240d,土壤温度在-1～0℃的时间长达150d,是非雪斑地段的3倍以上.尽管雪斑的热量条件不如周围优越,但是群落生产力相对高出很多.雪斑中心的牛皮杜鹃群落近3a的现存量(1707g/m2)是边缘无雪地段(288g/ m2)的6倍.雪斑中心的土壤养分水平比周围高,雪斑同时为植物提供了极端低温条件下的避难场所.苔原生态系统生产力的维持依赖于寒冷季节的相对温暖环境,而不是生长季节的热量水平.     

红壤丘陵区林下灌木生物量估算模型的建立及其应用

以中国科学院千烟洲生态试验站林下常见的16种物种作为研究对象,构建了单一物种以植冠面积(Ac)为变量的二次方程和以植冠投影体积(Vc)为变量的乘幂方程来估算物种生物量,以及16种物种的混合模型来估算其生物量,并将最佳生物量估算模型应用于不同森林内灌木层生物量的估计.不同森林的灌木层生物量组成存在较大差异.以物种单一模型计算的落叶阔叶林、次生林、人工针叶林灌木层的生物量分别为4773、3175和733kg.hm-2;以物种混合模型估算的结果略低于单一模型,分别为3946、2772和840kg.hm-2.混合模型在未能对所有物种建立单一模型的情况下估算灌木层生物量时,具有简便、实用性的特点.     

长白山阔叶红松林不同演替阶段林下红松幼苗能量与养分季节动态

为了解林下红松幼苗生长和养分存储季节动态,以长白山原始阔叶红松林(原始林)和次生杨桦林(次生林)林下2年生红松幼苗为对象,研究林下光合有效辐射(PAR)、幼苗生物量、非结构性碳水化合物(NSC)、全氮(N)和全磷(P)等指标的季节变化,分析两林分林下光照的季节动态及其差异对红松幼苗生长和养分积累的影响.结果表明:原始林...     

亚热带6个典型树种吸收细根寿命与形态属性格局

根周转是地下生态过程的主要驱动力, 根属性指征了物种生态策略, 根寿命与属性是理解生态系统碳氮循环和群落多样性的关键。目前对亚热带常绿阔叶林根周转等生态过程的直接观测资料缺乏。该研究对中亚热带江西樟树试验林场6个树种吸收细根动态进行了2年观测, 获取了2.8万张微根管照片, 分析了吸收细根寿命年际和季节变化特征及其与根形态属性的关系。结果显示: 1)亚热带6个树种间吸收细根寿命变异为4.6倍, 变异系数可达73%。中值寿命排序为: 红豆杉(Taxus wallichiana)(426天) >复羽叶栾树( Koelreuteria bipinnata)(155天) >竹柏( Nageia nagi)(145天) >樟( Cinnamomum camphora)(126天) >东京樱花( Cerasus yedoensis)(93天) >深山含笑( Michelia maudiae)(92天); 2)树木吸收细根寿命年际、季节变异较大, 可能是适应伏秋旱、雨热不同期、年际变化大的亚热带季风气候的结果; 3)吸收细根寿命与直径呈显著正相关关系, 与比根长呈显著负相关关系, 表明根的构建成本可以在一定程度上预测寿命。这些结果为预测亚热带地下生态过程、揭示亚热带常绿阔叶林碳氮循环、物种共存机制提供依据。     

利用树干侧方投影测量立木材积

基于伐倒木区分求积法原理,本文将树干在太阳下的侧方投影的不同位置的宽度作为立木对应高度处的直径,据此计算立木材积,实现无损测量,补充和丰富了立木材积测量方法。由于太阳光并非绝对的点光源,而是近似平行光,加之衍射(绕射)作用,树干侧方投影半影区宽度随着树高的增加而逐渐增加,致使立木直径的投影测量值也随之失真。为了从树干投影宽度还原立木任意高度处的真实直径,利用圆柱物体(PVC管)进行试验,构建了圆柱体直径侧方投影宽度缩减量与影距(投影上任意位点与树干基部之间的距离)及太阳高度角之间关系的5种回归模型。通过测量不同影距上的立木侧方投影的本影宽度,基于所建模型估计对应高度上的树干直径,然后利用平均断面积求积法计算立木材积。结果表明：5种侧方投影宽度缩减量的模型估测精度均高于90%。利用树干在太阳下的侧方投影法进行测量时,最适太阳高度角48°左右。通过实测验证,立木材积测量准确度为93%。本方法关于立木材积的测量准确度随树高的增加而降低,树干上部的区分段材积测量的相对误差较大。     

长白山群落交错带长白松和鱼鳞云杉径向生长对气候变暖的响应

长白山是典型的温性针阔叶混交林分布区,也是受全球气候变化影响最为显著的地区之一.为了解该区森林生态系统对气候变化的响应,本研究选取该区阔叶红松林与云冷杉林(又称暗针叶林)群落交错带内优势乔木树种长白松和鱼鳞云杉作为对象,获取树木年轮宽度资料建立标准年表,明确限制2个树种径向生长的关键气候因子.结果表明:长白松和鱼鳞云杉...     

数字照片在树干解析上的应用

介绍了一种利用摄影测量技术开展树干解析的新方法.通过求算横截面积,换算成理论直径及年轮宽度.此法可以提高测量精度,特别是在树干横截面不规则的情况下,可以提高准确度.选择一个基本圆满的圆盘,直接测量直径和由面积换算比较年轮宽度,二者差异平均为10%,最大达32%.由于图像上直接测量的是面积,树皮的横截面可以更加准确获得,而传统的方法无法克服这个缺点.数字照片还是储存年轮信息的理想形式,便于保存和复查.本法使用的是普通的数码照片,方便适用,是开展森林精密测量简单易行手段.     

长白山阔叶红松林树木种群动态的长期监测

基于1981-2016年对长白山阔叶红松林固定样地(面积 1 hm²)4次调查的监测数据,研究了阔叶红松林树种组成与结构的变化特征,分析了各树种的径阶分布、空间分布、数量变化等.结果表明: 35年间,林分的树种组成变化不大,林分总密度呈下降趋势.总胸高断面积和蓄积量分别为 43～45 m²·hm^-2和474～496 m³·hm^-2,其中,红松的优势度最大,胸高断面积和蓄积量分别占57.8%～59.7%和62.5%～65.4%.所有优势树种的空间分布无明显变化,均呈随机分布.其中,红松的径级结构呈近似正态分布,乔木层全部树种的径级结构呈倒 “J” 型分布.小径级(10～26 cm)死亡个体的绝对数量最多,死亡比例为30%,而中径级(30～50 cm)死亡比例最高,为30%～50%.乔木层中除色木槭外的主要树种均没有明显进阶,死亡率高于更新率,特别是红松,完全没有更新或进阶,种群处于衰退状态.原始阔叶红松林中红松、紫椴等优势树种的更新受到阻碍,这些树种的种群维持可能需要自然干扰.