1958-2008年太白山太白红杉林碳循环模拟

太白红杉(Larix chinensis林主要分布于我国秦岭太白山的林线位置,对气候变化的响应十分敏感.为了定量分析太白山太白红杉林在气候变化背景下的碳循环特征,基于模型(MTCLIM)模拟的温度和降水数据,应用植被动态过程模型(LPJ-GUESS)模拟了太白山南北坡1958-2008年太白红杉林的净初级生产力(NPP)、生物量和净生态系统碳交换量(NEE).结果表明:1)太白红杉和巴山冷杉(Abies fargesii)的NPP和生物量在太白红杉林占有优势,太白红杉的NPP和生物量均大于巴山冷杉.1958-2008年间太白红杉南北坡NPP的平均值为0.38 kgC·m-2·a-1,巴山冷杉为0.25 kgC·m-2,a-1,两者之和占整个太白红杉林NPP的86％;1958-2008年间太白红杉南北坡生物量的平均值为2.91 kgC/m2,巴山冷杉为2.02 kgC/m2,两者之和占太白红杉林生物量的94％.2)太白红杉和巴山冷杉的NPP均表现为北坡大于南坡,且南北坡均有逐年增加的趋势,北坡的增幅小于南坡,所以太白山南北坡太白红杉林的NPP差异有逐年减少的趋势.3)太白红杉生物量的年际波动较大,南北坡呈交替上升趋势,南坡的平均值(2.94 kgC/m2)大于北坡(2.89 kgC/m2).巴山冷杉生物量的年际波动相对较小,北坡生物量水平大于南坡.4)1958-2008年南北坡太白红杉林平均NEE均为-0.023 kgC·m-2·a-1,表现为碳汇.南北坡碳汇水平均呈逐年增加趋势,南坡的增加幅度(0.91 g·m-2·a-1)大于北坡(0.42 g·m-2·a-1).以气候和CO2为驱动因子对太白山太白红杉林的长期碳循环动态做了定量分析,从机理上揭示气候变化与生态系统碳循环的关系,还需要做进一步的野外观测和控制实验研究.     

独叶草地理分布及生态学特性的研究

对独叶草（Kingdonia uniflora）的地理分布和生态学特性进行了深入的调查与研究,结果表明:1.独叶草仅分布于我国西南与西北的云南、四川、甘肃、陕西等地的中高山地带,分布海拔2 510～3 975.5 m;2.独叶草对生长环境要求严格,适应范围狭窄,在秦岭仅生长于太白红杉（Larix chinensis）林、巴山冷杉(Abies fargesii)林、金背杜鹃(Rhododendron clementinae subsp.aureodorsale)林、牛皮桦(Betula utilis)林、箭     

秦岭酉水河天然针叶林物种多样性的垂直格局

基于群落样地的物种重要值矩阵信息,运用双向聚类法对秦岭酉水河流域的主要天然针叶林群落进行了数量分类,并采用物种丰富度、α-多样性和β-多样性等指数,进一步研究了该地区天然针叶林植物多样性随海拔梯度的变化。结果表明:酉水河流域14个天然针叶林样地被划分为6个群系类型;随着海拔的升高,物种丰富度、Shannon-Wiener指数及Pielou均匀度指数呈现先上升后下降的分布格局;6种天然针叶林群系类型的丰富度指数和α-多样性指数表现为铁杉林>华山松林>油松林>太白红杉林>巴山冷杉林>巴山冷杉+红桦林;β-多样性(Cody指数)随海拔的升高逐渐降低。     

秦岭太白山北坡五种林分凋落叶分解状况初步研究

对秦岭太白山北坡锐齿栎、牛皮桦、太白红杉、大叶杜鹃和巴山冷杉5种林分凋落叶的分解状况进行了研究。结果表明,受生物学特性、温度、湿度等因素的影响,不同林分凋落叶叶失重率不同,上述林分分别为38.20%,32.12%,16.23%,20.76%和17.87%～18.29%;其分解速率大小次序为锐齿栎>牛皮桦>大叶杜鹃>巴山冷杉>太白红杉。所测定的3种主要化学成分中,单宁分解最快,分布于海拔3000m的巴山冷杉和1430m的锐齿栎凋落叶中,单宁残留量只有34.39%和32.05%;粗脂肪分解速率次之,阔叶树种较针叶树种分解快,在凋落叶中的残留量为91.86%～99.14%;粗纤维分解最慢,与粗脂肪表现出相似的规律。林分凋落叶分解过程中能态的变化与分解速率高低基本保持一致,总体趋势为阔叶树种减低幅度较大,5种凋落叶能量降低率为12.54%～19.84%。     

陕西米仓山巴山冷杉天然林群落物种多样性及种群分布格局

【目的】探讨陕西米仓山巴山冷杉天然林群落的物种多样性及种群分布格局,为巴山冷杉天然林可持续保护及有效管理提供理论依据。【方法】在米仓山巴山冷杉天然林集中分布的上干河沟两侧和塔子坪大垭豁等地共设置9个25m×20m的样地,通过典型样地调查,从巴山冷杉林群落乔木层、灌木层、草本层的重要值、丰富度(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)和Simpson优势度指数(D)及乔木径级结构等方面,分析巴山冷杉天然林群落物种多样性及多样性指标间的相关性;应用理论分布模型和方差均值比率(v/m)、聚集指数(Ci)、平均拥挤度(m*)、Green指数(Gi)、聚块性指数(Pai)和聚集强度(Pi)等指标,分析主要优势种的空间分布格局。【结果】乔木层中巴山冷杉(Abies fargesii)的重要值为59.14%,为建群种,但其胸径2.5cm(径级Ⅰ)的幼苗个体数量严重不足,种群结构衰退。巴山冷杉林乔木层、灌木层、草本层的物种数分别为12,26和53种,各林层的物种多样性差异较明显,灌木层、草本层的H′分别为2.55和3.50,均大于乔木层的1.58;J和D值也表现为草本层灌木层乔木层。种群空间分布分析结果表明,巴山冷杉的v/m为16.95,聚集强度为2.50,属于聚集分布类型,另有乔木层的5个优势种、灌木层的4个优势种和草本层的10个优势种也服从聚集分布,少数优势种则呈均匀或随机分布。【结论】陕西米仓山巴山冷杉天然林群落植物种类比较丰富,林分郁闭度较高,不利于幼苗天然更新及幼树生长,群落已经处于演替后期。     

神农架杜鹃群落特征研究

对神农架不同海拔杜鹃种群进行了调查,并对高海拔地带杜鹃群落特征进行了分析。杜鹃在中海拔1 400.00~2 200.00 m范围内物种数最多,呈"单峰"分布。高海拔杜鹃群落木本植物多样性随海拔升高而明显降低,草本植物多样性则变化不大,杜鹃随着海拔的升高而优势度升高。各样方中物种丰富度比较的结果是,草本层灌木层乔木层。树木自然枯死现象较为普遍,平均有枯木19棵,平均胸高直径之和为149,枯木平均胸高直径为9.10 cm。更新层的杜鹃平均盖度16.00%,均高1.48 cm。更新层的巴山冷杉平均盖度为1.30%,均高为1.43 m。具分支干的杜鹃基干数量占所有基干的13.90%,但其支干数占到总(支)干数的30.50%。大量丛生现象使杜鹃形成紧密的群丛。10个样地中乔木层的巴山冷杉平均胸径为13.70cm,冷杉的恢复状况良好。     

太白山自然保护区外生菌根及菌根真菌调查研究

报道了太白山自然保护区外生菌根及菌根真菌的调查研究结果。共获得外生菌根真菌 2 8种 ,隶属6科 18属 ;查明主要菌根树种是巴山冷杉 (Abiesfargesii Franch)和太白红杉 (L arix chinensis Beissn)。主要菌根真菌是红菇 (Russuluceae)和牛肝菌 (Boletaceae)。并对其生态分布进行了分析 ,以亚高山 (Subalpine belt)南坡 2 85 0～3 30 0 m、北坡 3 0 0 0～ 3 2 0 0 m区带最适合于菌根 (Mycorrhiza)及菌根真菌子实体 (Mycorrhiza fungi fruit bodies)的形成。     

神农架亚高山杜鹃种群的森林群落特征

选取10个400 m2样方对神农架亚高山杜鹃(Rhododendron)种群进行森林群落学调查,对物种多样性、群落结构、植物区系、生活型等进行了分析。样方平均物种丰富度是乔木层9种,灌木层18种,草本层22种,平均物种总数是44种。杜鹃的优势度随着海拔升高显著升高,并与冷杉优势度呈显著负相关。杜鹃重要值与乔木层多样性显著负相关。枯立木、倒木的存在促进了森林的更新过程。人为干扰造成了群落生物多样性的波动,一种情况是促进阳性物种与阴性物种交错混杂而增加多样性,另一种情形是杜鹃迅速发展成为单优群落而使物种多样性降低。植物区系北温带属性显著。温带分布属数84属,占样地属数的76.4%,其中北温带分布的属达到54个属,占49.1%。随着海拔的升高,世界广布种比率升高,热带分布减少,特有属数量也减少。乔木层、灌木层、草本层优势度最大的分别是杜鹃、神农箭竹和膨囊苔草。蔷薇科在木本植物中有最大的优势度,草本植物中最大的优势科是菊科。杜鹃种群年龄结构属于稳定型,冷杉种群属于增长型。     

黄土高原子午岭柴松林群落组成及群落结构研究

通过样地调查,对陕西子午岭的天然柴松林的植物组成和群落结构进行了研究。结果表明:(1)柴松群落中,共有52科120属162种种子植物,可划分为12个类型和9个变型,北温带成分最多(51属),占总属数的49.51%,热带植物成分占一定比例;(2)柴松群落可划分为5个群落类型:柴松+辽东栎-水栒子-苔草群落;柴松-虎榛子-苔草群落;柴松-水栒子-苔草群落;柴松-黄蔷薇-苔草群落;柴松-绣线菊-苔草+野棉花群落;(3)不同群落类型的物种组成和林分结构有所不同,但以柴松为优势种所构建的群落环境有一定的相似性。     

山西历山自然保护区连翘群落及物种多样性

对山西历山自然保护区连翘(Forsythia suspensa)群落进行野外调查,采用TWINSPAN群落分类方法,样方DCA的第1轴基本上反映了各植物群落所在生境光照和水分情况,即DCA第1轴从左到右,海拔逐渐降低,将山西历山自然保护区连翘群落35个样方划分为8个群落类型:①连翘-披针叶苔草群丛;②连翘-披针叶苔草+蓝萼香茶菜群丛;③连翘-披针叶苔草+委陵菜群丛;④连翘+虎榛子-披针叶苔草群丛;⑤连翘-披针叶苔草+委陵菜+兔儿伞群丛;⑥连翘+山核桃-披针叶苔草群丛;⑦连翘-披针叶苔草+大火草群丛;⑧连翘+荆条-卷柏群丛。光照强度逐渐增强,群落土壤的水分条件逐渐改善;第2轴从下到上,海拔逐渐降低,气温逐渐升高。30个优势种DCA排序说明,植物群落中优势种的分布格局,在很大程度上决定着群落类型的分布格局。采用Patrick指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数、Alatalo指数等反映连翘灌丛的物种多样性,分析了连翘灌丛物种多样性与群落类型、结构及环境因子的关系,结果表明:连翘灌丛物种多样性受其所处的坡向、坡度、土层以及群落物种组成、人类活动干扰等因素共同影响。     

太白红杉林窗更新与环境因子的关系研究

为研究太白红杉的天然更新状况,采用典型样地调查法对太白红杉林的林窗特征及更新数量进行调查,并通过灰色关联分析法对影响太白红杉林天然更新的环境因子进行分析。结果表明:1）在太白红杉林中,实际林窗（CG）和扩展林窗（EG）大小均以100 m²左右的中小面积为主,而且林窗的形成方式主要受风雪影响导致折干;2）林窗下天然更新影响因子关联度排序为林窗面积＞林窗开敞度＞坡位＞坡向＞坡度＞海拔＞枯落物厚度,表明林窗面积和开敞度对林窗天然更新影响最显著;3）幼苗主要集中在中小林窗中,而且在开敞度为0.6~0.8更新最好。因此,建议通过改善林下更新环境,提高太白红杉种子发芽率、幼苗存活率以及成苗率。在具体经营过程中,可以开敞度为指标进行适度经营,人为创造一定的林窗,以加快太白红杉林的天然更新,维持其群落的稳定性。     

基于混合效应的兴安落叶松单木断面积生长模型研究

森林生长观测数据通常具有连续重复观测的特点,传统方法会得到有偏的参数估计,为准确预测兴安落叶松林分的生长动态,建立预估精度较高的林分生长收获混合效应模型,以期为内蒙古大兴安岭地区兴安落叶松的生长和经营提供科学依据。基于内蒙古大兴安岭地区第六次至第九次（2003-2018）全国森林资源连续清查数据,筛选出以兴安落叶松为优势树种的样地626块,样木株数60 279株。其中501块样地的47 524株兴安落叶松数据用于构建兴安落叶松的胸高断面积生长预估模型,采用剩余的125块样地的12 755株兴安落叶松数据对构建的模型进行独立检验。结果表明,胸径的倒数（1/DBH）、每公顷株数（NT）、比对象木大的胸高断面积之和（BAL）、坡度和坡向的组合（SLcos）对天然林内兴安落叶松的生长有显著影响。相比于传统的基础模型,考虑样地效应的混合效应模型显著地改善了胸高断面积生长预估模型的表现,决定系数（R²）从0.353 7提高到0.488 6,平均绝对误差（Bias）和均方根误差（RMSE）均显著减少。混合效应模型优于传统的基础模型,模型有一定的生物学意义和统计可靠性。     

小陇山林区日本落叶松人工林全林整体模型的建立与验证

按照营造日本落叶松林立地条件进行划分,将适宜、较适宜和不适宜分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级。选择不同立地类型的幼、中、近、成4个林龄段的典型日本落叶松林分在2008年分别设置面积为20 m×30 m的样地, 2013年和2015年进行了复测,固定样地取自未被人为干扰及未遭受自然灾害的自然生长的林分样地33块,采用ForStat2.2软件进行拟合计算。建立了小陇山林区人工日本落叶松林的8个林分整体生长预测模型,各参数的平均相对误差和相对均方误都<6.5%。获得的全林整体模型可对小陇山林区不同条件下的日本落叶松林分的生长进行预测,可对间伐进行预测分析,绘制不同立地指数条件下的林分密度控制图,从而指导小陇山林区日本落叶松林分的经营活动。     

间伐对华北落叶松林林分结构稳定性的影响

为研究间伐对华北落叶松林分结构稳定性的影响,使得森林结构分布更加合理,对关帝山林区的华北落叶松采取不同抚育强度的间伐,测定林分内物种丰富度和生长指标,依托胸径计算不同间伐样地的角尺度、混交度和大小比数,分析间伐对林分物种结构和空间结构参数的影响,综合评价森林结构的稳定性。结果表明,随着间伐强度的增加,林分物种多样性各参数无明显变化规律,但当强度大于17%时整体物种多样性优于对照样地,角尺度呈先下降后上升再下降的趋势,混交度呈先上升趋于稳定后下降的趋势,大小比增加并趋于稳定。由此可知,17%以上的间伐强度能够改善林分整体物种结构,13%~17%的间伐强度适用于调整华北落叶松林分分布状态,间伐对于改善林分内树种组成结构具有积极促进作用,间伐使得林分内树木竞争减弱。     

太白山太白红杉林群落种子植物区系研究

根据分布于太白山的太白红杉群落野外调查资料,经统计组成该群落的种子植物种类有270种,隶属于39科144属,其中草本234种,木本植物36种;中国特有种195种,其中秦岭特有种25种,分别占该群落总种数的72.2%和9.3%。据此,对该群落的区系性质、特点和起源进行较为系统的分析表明,该群落区系具有明显的温带性质和特有性;该群落区系是奠基在秦岭古老植物区系的基础上,由于第四纪冰期和剧烈的造山运动,至更新世以来又趋活化的结果;太白红杉林发生的时间不会早于更新世。     

河西走廊荒漠草地黑果枸杞群落结构特征及土壤性质研究

探讨河西走廊荒漠草地黑果枸杞群落特征与土壤性质之间的关系，为黑果枸杞种群保护提供理论依据。通过对河西走廊黑果枸杞群落物种组成、多样性及土壤性质的研究，结果表明：1)调查群落中共有植物种27种，分属10科27属，其中灌木植物7种，多年生草本11种，1年生草本9种；单科单属种较多，占到了总科数的1/2;不同区域内黑果枸杞群落优势地位明显。2)河西走廊黑果枸杞群落不同区域内土壤性质差异显著，民勤县白土井、酒泉市金塔县西坝乡电导率最高，分别为8 393.06、6 652.78 ms,酒泉市玉门镇刺窝湖黑果枸杞样地全N、速效P含量最高，分别为0.134%、1.624 mg·100 g^-1,与其他样地间差异显著(P<0.05),土壤养分含量总体偏低、含量不均。3)河西走廊黑果枸杞群落物种多样性以民勤县兴和村轻度盐碱地物种丰富度(R)、辛普森(Simpson)指数、香浓-威纳(Shanon-Wiener)指数均高于中度、重度和极重度盐碱地，分别为10、0.714、1.532,但Pielou均匀度指数、生态优势度低于中度、重度和极重度盐碱地，不同盐渍化程度黑果枸杞群落物种组...     

大兴安岭兴安落叶松林不同水文调节层对水质的影响

以大兴安岭地区的兴安落叶松林为研究对象，通过对林内不同水文调节层的pH、浊度、电导率、Cu、Fe、Zn、Mn、Pb、Cr⁶⁺、PO₄^3-、NH₄⁺-N和NO₃^--N等水质指标进行测定来探究各水文调节层对水质的影响。结果表明，研究期内林外雨pH均值为8.227,呈弱碱性，兴安落叶松林的林冠层和树干会对降水会造成明显的酸化作用；林外雨浊度均值仅为1.790 NTU,在流经各水文调节层面后浊度明显增加，林冠层、枯枝落叶层和土壤层的浊化作用最为明显；电导率的变化表明各个调节层总离子的淋溶量均大于吸收量；土壤层为主要净化层面但不具备净化Zn、Pb、Cr⁶⁺的能力；整个森林仅对Mn和NH⁺₄-N有净化作用，净化率分别为78.04%和12.01%;树干茎流决定了大兴安岭兴安落叶松林各元素输入量，其次为枯落物渗透水；根据地表水环境质量标准，大兴安岭兴安落叶松林不会对降水水质造成明显影响...     

秦岭太白红杉林的组成结构调查初报

用静态的观点分析了太白红杉林的组成结构特点,用排表比较分类法将太白红杉林划分为太白红杉—灌木林、太白红杉—草类林、太白红杉—藓类林。并分别描述了各自的生长更新特点。     

针阔混交林华北落叶松生物量模型及碳储量研究

以木兰林管局北沟林场内典型针阔混交林为对象,对标准地进行详细的调查研究,利用分层切割法和分层挖掘法对华北落叶松生物量进行测定,建立相应的生长模型,并推算林分中华北落叶松的生物量和碳储量。结果表明:针阔混交林中单株华北落叶松单株总生物量的变化范围是2.50~527.20 kg;Logistic方程是华北落叶松生物量主要的最优模型;华北落叶松总生物量为39 478.90 kg/hm²,碳储量为20 252.68 kg/hm²,各器官碳储量分别占总碳储量的57.89%（树干）、16.88%（树枝）、7.66%（树叶）、17.56%（树根）。林分碳储量分配情况为干>根>枝>叶。