不同郁闭度林下木香薷幼果精油成分与产量分析

【目的】为北京地区发展林下经济提供理论依据。【方法】以不同郁闭度人工林下木香薷幼嫩果为材料,采用水蒸气蒸馏法制备精油,气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)分析其化学成分及相对含量,统计精油得率。【结果】木香薷幼果的精油中共鉴定出48种成分,主要为百里香酚、石竹烯和2,6,6-三甲基-1-环己烯基乙醛、氧化石竹烯、苯乙酮等;不同郁闭度人工林内木香薷幼果的精油中,百里香酚的相对含量最高,达43.34%~48.17%,石竹烯的相对含量在11.67%~16.86%之间。结果表明,21种成分在木香薷精油成分的研究中未见报道,8种成分在香薷属植物中未见报道,分别是2-烯丙基双环[2.2.1]庚烷、2,6-二甲基-1-壬烯-3-辛炔-5-醇、2,5,6-三甲基-3-甲氧基苯酚、八氢-8a-甲基-5-羟基-1-(2H)-萘酮、2,3,5,6-四甲基-1,4-二甲氧基苯、百里醌、长叶醛和2-(2-甲基-1-丙烯基)-[2.2.1]庚烷。木香薷的生长量在高、中、低郁闭度分别为:20.05,19.91,24.47cm;其单株果序重在高、中、低郁闭度分别为:10.88,23.03,26.9g;其精油产率在高、中、低郁闭度分别为:0.562%,0.614%,0.428%。【结论】木香薷可在北京山区中郁闭度及低郁闭度的林下作为芳香植物进行种植。     

西双版纳热带季节雨林热力效应时空分布特征初探

该文利用西双版纳雾凉季和干热季的气温和树表温观测资料 ,通过实测、对比方法 ,探讨了热带季雨林平均气温及其树表温的时空分布特征 .通过对分布特征和变化规律的分析、研究 ,发现由于热带季节雨林受地方气候和森林结构影响 ,不同区域、不同时间受到太阳辐射影响的差异 ,导致气温和树表温均存在明显的时空差异 ,在林冠附近 ,树冠表温和气温及温度日较差均呈现最大值 ,显示了林冠面具有较强的热力效应 ,且其效应在干热季显著 .在 12 :0 0— 16 :0 0 ,树冠附近空气与树冠表层间的热力传输 ,雾凉季树冠附近气温低于林冠表温 ,热量从树冠传向空气 ;而干热季则反之 ,树冠附近气温高于林冠表温 ,林冠从空气中获得热量 .林内的第二冠层上午和下午气温多高于树冠表温 ,中午前后气温低于树冠表温 ,并且干热季的温差的绝对值大于雾凉季 ;而在林内近地冠层热量多是由树冠传向近旁空气 ,显示了热力传输的时空多变特征 .热带季节雨林林内树表温和气温多呈现逆温分布 ;上午树表面为热源 ;中午则反之 ,多是空气为热源 ;而下午树表面与空气多处于热平衡状态 .热带季节雨林中热力作用复杂、多样 ,使得热力效应时空分布趋于多样化 ,导致小气候环境异质性     

锥栗林节肢动物群落的结构与多样性

通过对福建建瓯市20块锥栗林试验标准地节肢动物群落l a的系统调查,结果表明,在锥栗林中共采集到节肢动物209种,它们分别隶属于2纲17目100科,其中林冠层有94科176种,下木层有89科177种。林冠层与下木层节肢动物类群的目、科、物种的数量较相近,但个体数量分布特征、各目优势集中性、类群多样性、各功能集团结构特征有明显差异。林冠层类群以同翅目、链蚧科的个体数为最多,下木层类群以双翅目、大蚊科的个体数为最多。从各功能集团的物种多样性指数来看,林冠层以蜘蛛类集团为最高,下木层以植食性集团为最高。下木层类群的物种多样性、均匀度和物种丰富度比林冠层类群高,优势集中性则比林冠层类群低。     

哈尔滨城市森林树木生长状况及各生长指标的相关性分析

[目的]研究哈尔滨市城市森林树木生长状况及各生长指标的相关关系,为指导城市树木管理、优化城市森林结构提供理论依据。[方法]在哈尔滨市建成区随机调查单位附属林、道路林、景观游憩林和生态公益林4种林分共220块样地,每块样地中分别取4~10株树木测量其树高、枝下高、冠幅和胸径周长等指标。[结果]哈尔滨市城市森林树木树高小于10 m近70%左右,枝下高绝大部分小于4m,冠幅小于50 m2的占总量的69%,胸径周长小于100 cm的树木约占80%,冠幅和胸径周长虽存有较大树木(冠幅250~325 m~2、胸径周长200~250 cm),但数量不到所调查树木总量的5%,且冠幅大小分布较离散。树高、枝下高、冠幅、胸径周长平均值分别为8.57 m、2.20 m、47.93 m~2、66.30 cm。4种指标之间呈显著正相关(P0.05)。对比4种林分发现,生态公益林树木的树高较其他3种林型高3 m左右,胸径周长长20 cm左右,道路林的冠幅小于其他3种林分6~11 m~2。[结论]哈尔滨市城市森林整体长势偏小,小冠幅树木居多,且林型间差别较大,今后应加强保护大树和抚育管理幼树。     

两种郁闭度华山松成熟林植物物种结构特征

为探讨郁闭度对植物物种结构的影响,用样方法对昆明西山弱度郁闭及中度郁闭的华山松成熟林植物物种结构特征进行研究。结果表明：因郁闭度差异,引起林分各层次优势种及其重要值、植物物种多样性指数发生变化。中度郁闭林建群种华山松的重要值为95.35,比弱度郁闭林91.75大 弱度郁闭林灌木层优势种为小铁仔、碎米花杜鹃,中度郁闭林则为小铁仔、滑丢竹和南烛,弱度郁闭林小铁仔重要值为30.20,中度郁闭林为29.08 弱度郁闭林草本层优势种为小铁仔、滑丢竹,中度郁闭林草本层优势种为小铁仔,弱度郁闭林小铁仔重要值为16.26,中度郁闭林为10.96。弱度郁闭林乔木层、灌木层物种丰富度均比中度郁闭林高,中度郁闭林草本层的物种丰富度却比弱度郁闭林大。弱度郁闭林乔木层均匀度指数、Shannon-W iener指数均比中度郁闭林高,而灌木层、草本层的均匀度指数、Shannon-W iener指数却比中度郁闭林低。中度郁闭林乔木层的生态优势度比弱度郁闭林高 而弱度郁闭林灌木层、草本层的生态优势度却比中度郁闭林高。     

沿海沙质岸基干林带黑松防护林的更新方式

根据不同立地条件和不同类型基干林带黑松防护林更新试验结果，认为林冠下更新造林、留伐桩萌芽更新、隔行更新造林、人工促进天然更新以及带状(或块状)更新造林等方式适宜沿海基干林带黑松防护林更新改造。在基干林带前沿，立地条件较差，防护要求较高，宜采用林冠下更新、隔行更新和留伐桩更新等方式。在基干林带后沿，立地条件较好，防护要求相对较低的防护林，宜采用带状更新，更新带宽以30m左右为宜，最大不能超过60m。对于林下天然更新效果较好的成、过熟林带，可人工促进天然更新。     

西双版纳热带次生林林窗边缘树表温度的时空分布

该文利用热带次生林林窗边缘树干的表面温度观测资料 ,探讨了昼间林窗边缘和林内树表温的时空分布和变化规律、林窗边缘与林内树表温的差异、林窗边缘树表温与林窗中央地表温的差异 .指出在林窗区域 ,受太阳直接照射的东侧和北侧林墙中部存在表面温度高值区 ,是林窗区域除林冠面、林窗地面、林内地面之外的新的第 4热力作用面 ,对探讨林窗区域的热量传输、小气候形成以及林窗边缘植物的侧向生长等均有重要意义 .其结果可为进一步研究林窗小气候形成机制提供研究基础 ,为研究林窗更新以及对生物多样性影响提供科学参考     

人工针叶林林冠空隙土壤的研究

作者研究了北京西山地区人工针叶林林冠空隙和林冠下的土壤及植被状况.结果表明:①林隙中乔木物种丰富度指数与林下一致,但灌木和草本的物种丰富度指数比林下高.②林隙土壤的枯枝落叶层比林下薄,其组分主要是草本和根系盘结物且呈半分解状态;林隙土壤的剖面形态特征,除A层的颜色、根系含量有别外,与林下土壤无明显区别.③油松林林隙土壤中A层的土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾分别比林冠下土壤高10.7%,345%,25 .8%和35.7%.④油松侧柏混交林中林隙土壤A层的土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾分别比林冠下土壤高4.7%,12.5%,9.4%和31.1%.⑤林隙土壤的pH、过氧化氢酶和多酚氧化酶没有明显的变化规律.⑥建议对林隙土壤水分的时空动态变化进行研究.     

川西亚高山典型森林生态系统截留水文效应

截留是水文循环的一个重要过程,水文功能是森林生态系统功能的重要方面,林冠和枯落物截留实现对大气降水的二次分配过程.为深入认识生态系统截留的水文效应,采用野外观测和人工降雨模拟试验相结合的方法,研究了2008年和2009年5-10月贡嘎山亚高山峨眉冷杉中龄林、峨眉冷杉成熟林和针阔混交林的冠层枯落物截留能力.结果表明,峨眉冷杉中龄林2008年林冠截留率为20.9％,针阔混交林2008年和2009年林冠截留率分别为23.0％和23.6％,林冠截留率的年际间变化不大,林冠截留主要受到降雨特征影响.3种林型枯落物饱和持水能力分别为5.1、5.1和5.7 mm,显著高于林冠的饱和持水能力,但由于冠层的截留蒸发速率较高,林冠截留蒸发仍是生态系统截留蒸发的主要组成部分.     

北京山区防护林适宜林分结构研究

根据北京山区野外试验观测资料,分析了郁闭度、层次结构对防护林产沙量的影响。结果表明:油松林和刺槐林的产沙量与其郁闭度关系十分紧密;当郁闭度从0.3增加到0.7时,随着郁闭度的增大油松林和刺槐林地的产沙量一直在减少,当郁闭度超过0.7时,反而略呈上升趋势,北京山区油松林和刺槐林的郁闭度以0.7左右为宜。林地产沙量与林分层次结构之间有密切的线性关系,林中乔灌草各层盖度均大于50%,有良好的枯落层时,防止土壤侵蚀功能最好。     

山东半岛昆嵛山地区主要森林类型可燃物垂直分布及影响因子

为探讨林火种类、火行为等对不同森林类型可燃物负荷量空间分布的响应,围绕山东半岛昆嵛山地区主要森林类型的地表可燃物和冠层可燃物负荷量、3个地形因子（坡度、坡位与海拔）、3个林分因子（平均树高、平均胸径与郁闭度）,比较不同林分不同空间层次上的可燃物负荷量等级分布特征和林火行为趋势,分析不同层次可燃物的负荷量与环境因子之间的相关性。结果表明,不同林分之间可燃物垂直分布呈显著性差异,各林分地表火形成树冠火的概率存在差异,表现为赤松-刺衫林>赤松纯林>赤松-华山松林>赤松-火炬松林>华山松纯林>火炬松纯林>赤松-麻栎林>麻栎纯林;枯落物层负荷量与郁闭度、胸径呈显著正相关,与海拔呈显著负相关;草本层和灌木层负荷量均分别与坡位、郁闭度呈显著或极显著负相关性,草本层负荷量还与树高、胸径有显著负相关关系。     

基于无人机影像的高郁闭度杉木纯林树冠参数提取

  目的  冠幅是树冠结构的重要特征因子，直接影响树木的生产力和生命力，郁闭度是反映森林冠层结构与密度以及评价森林经营管理采伐强度的重要指标之一。利用无人机可以云下飞行，易于获取图像，精度高，低成本等优势，研究无人机影像上提取树冠参数的方法，使无人机影像提取林木树冠参数的操作系统化，实现精准高效的森林资源清查和监测。  方法  以福建将乐林场杉木人工纯林为研究对象，采用四旋翼无人机影像为数据源，基于面向对象分类的方法，将杉木纯林的树冠参数从无人机影像中提取出来。面向对象分类的方法需要先利用ESP工具选取最优分割尺度，然后根据影像的分割结果将树冠对象聚为一类，进而统计每个树冠对象栅格像素个数计算出树冠冠幅面积以及林分郁闭度。  结果  面向对象分类有效地对高郁闭度林分进行了树冠的提取。在分割尺度为70时，单木树冠分割效果最好，树冠被单独分割出来，但也存在一定的过分割以及未分割的问题，以至于部分单木的丢失。分割结束后，对分割对象进行特征空间的优化，选取适当的分类特征，最终将研究区分为树冠和林隙两类。通过统计每个对象栅格点数，计算得出的林分因子包括林分郁闭度，树冠面积。以地面实测数据作为参考，冠幅面积提取精度为0.829 1，林分郁闭度测量精度为0.973 1。  结论  研究结果表明，基于无人机高分辨率影像的树冠参数提取在高郁闭度林分同样适用，能有效提高森林资源调查的效率并且能够满足森林资源调查的精度。      

锥栗林节肢动物群落的时间动态

依据对福建省建瓯市20块锥栗林试验标准地节肢动物群落l a的系统调查,分别对锥栗林林冠层和下木层的节肢动物类群的物种数、个体数量、物种多样性指数、均匀度指数、优势集中性指数以及各功能集团的个体数量的时间动态进行了分析.时间格局最优分割结果表明,锥栗林林冠层和下木层节肢动物类群均分割成3个阶段,即3-4月、5-9月、10-11月.多元逐步回归分析结果表明,锥栗林林冠层和下木层节肢动物类群中的物种数、均匀度指数与物种多样性指数呈正相关性,而林冠层的优势集中性指数与物种多样性指数呈负相关性.     

林地鼢鼠发生规律与林分郁闭度的模型分析

通过对次改林地11年的鼢鼠发生和林分郁闭度关系研究发现,鼢鼠密度上升期,鼢鼠密度、雌雄比与郁闭度呈递增关系,成亚比与郁闭度呈递减关系;密度下降期,随着林木的增长,林分郁闭度加大,鼢鼠密度降低,雌雄比下降,成亚比上升,并逐渐趋向稳定。全面清坡、竖向清坡和块状清坡造林,林地鼢鼠对林分郁闭度适应的最大值在0.430左右,范围在0.399～0.458之间;水平带状造林和更新林,林地鼢鼠对林分郁闭度适应的最大值在0.584左右,范围为0.568～0.585。鼢鼠各繁殖参数与郁闭度的关系总体符合一元三次回归模型。繁殖上升过程,繁殖参数与林分郁闭度呈递增关系,林地鼢鼠怀孕率和繁殖指数的最佳适应林分郁闭度为0.290,平均胎仔数的最佳林分郁闭度为0.210,取值范围均在0.060～0.430之间。林地鼢鼠繁殖强度下降过程,繁殖参数与林分郁闭度呈递减关系。     

南方红壤区马尾松林冠对降雨雨滴特性的影响

降雨是土壤侵蚀的主要影响因素,降雨动能是土壤侵蚀最重要的动力来源。降雨经过林冠层后,由于受到林冠的再分配作用,雨滴特性(雨滴大小、雨滴终点速度和雨滴动能)发生改变,进而改变林下土壤侵蚀特征。为探讨南方红壤区典型树种马尾松林冠对林下土壤侵蚀的影响机制,于2014年5—6月期间在福建长汀县观测了5场有代表性的天然降雨,采用滤纸色斑法对马尾松林内外的降雨雨滴同时进行观测,并汇总分析不同降雨条件下林内外的降雨雨谱,研究结果表明:1)与林外雨滴相比,林内雨滴数量增多,分布范围变大。林外雨滴数量为1 346个,林内雨滴数量为1 608个,比林外多19.5%;林外雨滴直径的大小分布范围是0.6~5.7 mm,林内雨滴直径的大小分布范围是0.4~6.1 mm。2)马尾松林下不同大小雨滴的分布呈双峰曲线,2个峰值对应的直径分别是1.5、3.6 mm,林外不同大小雨滴的分布呈单峰曲线,峰值对应的直径为1.8 mm,林内雨滴中数直径(3.2 mm)比林外(2.0 mm)高60.0%。3)雨滴直径(d)＜2.0 mm时,林内外雨滴终点速度相似,d≥2.0 mm后,林内雨滴的终点速度开始低于林外,且二者间的差异随雨滴直径的增加由0.6%逐渐增加到2.0%。4)人工马尾松林是南方红壤区植被恢复与重建的一种可行途径,降雨经林冠层后,受林冠截留和林冠高度的影响,降雨动能减少了21.8%。该研究可为南方红壤区马尾松林下土壤侵蚀机理的研究提供科学依据。      

妙峰山林场主要针叶林冠层特征及潜在火行为

目的树冠火是一类对森林生态系统特别是针叶林造成严重损害的森林火灾。了解针叶林冠层特征, 探究树冠火发生、蔓延机制, 估测潜在冠层火行为是预防和扑救树冠火的关键。方法本研究以妙峰山地区主要的针叶林, 油松林和侧柏林作为研究对象, 调查灌木、草本和地表枯落物负荷量, 采用分段标准枝法对冠层可燃物负荷量进行了分层调查与测算, 研究冠层特征(冠层密度、冠层可燃物负荷量)的垂直分布规律; 并利用树冠火发生和蔓延模型以及火焰高度和强度模型, 按照树冠火类型划分标准, 研究针叶林树冠火发生的概率、类型和潜在火行为。结果油松林平均冠层密度为0.192kg/m3, 侧柏林为0.127kg/m3, 油松林冠层平均有效可燃物载量为1.21kg/m2, 侧柏林为0.619kg/m2; 油松林和侧柏林的下层(0~3m)垂直分布差异性较大, 油松林下层可燃物负荷量占整体负荷量10.5%, 而侧柏林则高达21.1%;在中等和高的燃烧情况下, 2种林分均表现出较高的潜在火行为指标, 油松林最高蔓延速度、火线强度和火焰高度分别为:91m/min、45281kW/m、23m, 侧柏林为85m/min、19911kW/m、16m。结论冠层密度和冠层可燃物负荷量随树高变化趋势相似; 林分树冠火发生概率和类型与林分冠层可燃物和冠层密度的垂直分布关系密切; 2种林分的连续型树冠火的潜在火行为估算指标具有蔓延速度快, 火焰强度大, 火焰高度高的特点, 一旦发生树冠火, 人为处置困难。      

基于LiDAR数据的单木提取算法研究

有效了解森林生长变化信息对森林资源的保护以及生态环境的研究具有重要意义。近年来,激光雷达数据是森林清查中主要的LiDAR数据源。但是现有机载LiDAR数据单木分割算法在密集林区应用精度较低,尤其在中下层冠层单木提取精度不高,存在漏检的现象。针对以上问题,采用归一化割（normalized cut,Ncut）方法直接对激光点云数据进行初始分割,然后设定冠层的形状参数与点云数量阈值,利用全局最大值重复Ncut方法,对林区下层冠层进行探测,实现单木的精确提取。结果表明,与只利用归一化割方法提取单木结果相比,本研究方法使单木提取误判率由22.66%降至3.9%,识别率由原先的68.49%提升至86.63%,有效规避了上层冠木对下层遮盖导致的下层单木漏检情况,提高了在冠层中间层和下层树木的识别率,可为今后森林清查、森林资源管理提供分割方法的选择,也为森林分类、单木分割提供样例。     

亚热带生态公益林冠层结构与林下辐射动态

冠层结构动态是林冠生长动态的一个表现，冠层结构对森林群落生产力、生态系统功能、群落更新与演替等具有重要作用。准确量化森林群落冠层结构和林下辐射特征可以为研究森林生态系统功能提供基础。以亚热带山地的红花荷林、密花树次生林、樟树人工林、杉木林、杉木-红锥混交林和毛竹林为对象，利用半球面影像技术探讨不同林型冠层结构与林下辐射动态，揭示冠层结构与林下辐射之间的相关性。结果表明，不同的森林群落类型有比较固定的冠层结构和林下辐射特征，且不同林型的冠层结构与林下辐射存在极显著差异（P<0.01）。樟树林的林冠开度最小（16.47%），其次是杉木林（17.12%）、杉木-红锥混交林（17.45%）、红花荷林（20.21%）以及密花树次生林（20.93%），毛竹林的林冠开度最大（21.32%）。而叶面积指数则呈相反的变化趋势，樟树林的叶面积指数最大（2.04），毛竹林的叶面积指数最小（1.78）。另外，樟树人工林的林下直射光（4.34 mol·m^-2·d^-1）、林下散射光（3.52 mol·m^-2·d^-1）和林下总光照（7.86 mol·m^-2·d^-1）均小于其他林型；而杉木林由于其冠幅较窄，林下直射光最强（5.22 mol·m^-2·d^-1）。不同林型林下直射光、林下散射光和林下总光照的月际动态变化极显著（P<0.0001），生长季的林下辐射强度最大。不同林型冠层结构与林下辐射相关性存在差异，越简单的群落结构，林冠开度与林下光照的相关性越强，叶面积指数与林下光照的相关性越强。研究冠层结构与林下辐射异质性为营造最适的冠层、充分发挥生态系统效能，以及森林生态系统可持续发展提供理论依据。     

Effect of high-temperature stress on the activity of key enzymes in the AsA-GSH cycle in ‘Yali’ pears

Through treating fruits at higher temperatures, choosing natural fruits on different exposures on a tree canopy and collecting exclusively both sunburn and normal fruits, the metabolic patterns were studied by comparing the activity of key enzymes in the ascorbate-glutathione (AsA-GSH) cycle including ascorbate peroxidase (APX), monodehydroascorbate reductase (MDAR), and glutathione reductase (GR). The results indicated that the activity of three enzymes increased under around less than 35°C acclimating conditions, with no significant changes in membrane electrolyte leakage. The activity of APX, MDAR, and GR rose during the initial stage when fruits were treated at 45°C but decreased significantly as treating time extended. A time response existed in APX, MDAR, and GR to high temperature. For example, APX activity reached the maximum when fruits were treated for 1 h, however, MDAR and GR showed the peak when fruits were treated for 3 h and 5 h, respectively, implying the possible acting sequence relationship of three enzymes in the AsA-GSH cycle. In view of the whole cycle, APX served as the first enzyme directly scavenging active oxygen species, followed by a series of chain reactions to regenerate ascorbic acid (AsA), and GR served as the last post in the cycle. Because various ecological conditions existed in a tree canopy, there was a significant difference in the enzymatic activity among fruits bearing on either exterior or interior canopy. A significantly higher activity of APX and MDAR was found with exterior fruits, compared with interior ones, which may be regarded as a frequent acclimation to high temperature and excessive sunlight.     

森林郁闭度对蓄积量估测的影响规律

为研究森林郁闭度对蓄积量估测的影响规律,根据某监测区域地面调查样地对应的遥感和GIS信息,设计蓄积量估测模型,通过数学仿真方法研究郁闭度对蓄积量估测的影响大小及规律。研究结果表明郁闭度对蓄积量估测起非常重要的作用,若要通过监测区域样地对应的遥感和GIS信息,建立以样地为单位的蓄积量估测方程,郁闭度是不可或缺的影响因子。因此必须先估测森林郁闭度,再建立包含郁闭度的蓄积量估测方程,才能实现以遥感和GIS为基础的蓄积量估测。