天山云杉林不同发育阶段种群分布格局研究

以新疆西部天山云杉林6hm2永久样地调查数据为基础,采用点格局分析方法,对不同发育阶段的天山云杉种群空间分布格局和种群之间相关性进行统计分析。结果表明:1)调查样地内天山云杉群落物种组成简单,仅7个物种,区系成分均为温带成分,是以天山云杉为主的单优植物群落。2)样地内天山云杉大树个体数较多,小树和中树个体数较少,不同发育阶段其个体密度大小顺序为:大树中树小树,表现为衰退型种群。3)天山云杉不同发育阶段种群分布格局与研究尺度紧密相关,各发育阶段均以聚集型分布为主;不同尺度下均表现为小树的聚集强度最大,中树次之,大树最小。4)天山云杉种群不同发育阶段之间存在着相关性,大树和小树表现为显著的负相关;中树和小树在中小尺度上呈现显著的正相关,大尺度上相关性不显著;中树和大树相关性不显著。     

天山西部云杉林群落数量分类与排序

【目的】研究植物群落的数量分类和排序,分析植物群落与环境之间的关系,为新疆天山云杉林保护、天山西部山区森林群落更新恢复评价提供支撑。【方法】 以天山西部国有林管理局巩留分局恰西森林公园为试验点,天山云杉(Picea schrenkiana var tianschanica)林为研究对象,基于群落学调查和环境因子测定数据,采用双向指示种分析(TWINSPAN)对天山西部云杉群落进行分类,冗余分析(RDA)方法对物种分布进行排序,分析物种群落的类型和特征以及与环境因子之间的关系。【结果】 物种群落分为8组,群落中乔木层以天山云杉为优势种,天山花楸鲜有分布;灌木层植被较少,存在少量伊犁忍冬;草本层中主要以塔什克羊角芹、白花车轴草、羽衣草、早熟禾和弹裂碎米芥等为优势种,且分布较广泛。影响天山云杉林群落分布的主要环境因子是采伐强度、坡度、海拔、郁闭度和坡向。其中,环境变量对森林群落格局解释率占40.8%,采伐强度对森林群落格局解释率占4.9%,两者共同解释率占39.64%,未解释的部分占14.69%。【结论】 天山西部云杉林划分为8个群落类型,采伐强度因子与环境因子共同影响群落分布格局,天然林得到了较好的恢复,森林资源状况得到改善,生态状况由持续恶化向逐步改善转变。     

基于机载激光雷达影像的天山云杉林树高提取及蓄积量反演

【目的】研究提取影像高程数据建立模型反演天山云杉林分蓄积量,获得便捷、快速提取森林蓄积信息的技术方法,为研究山地天然林精准监测与评价提供技术途径。【方法】以新疆天山中部北坡天格尔森林公园天山云杉(Picea Schrenkiana var.tianshanica)为研究对象,机载激光雷达航拍影像与样地每木检尺为数据源,使用点云分类与克里金插值法对激光雷达影像高程数据进行提取获得天山云杉树高,根据样地实测数据构建胸径-树高模型,并根据胸径-树高模型天山云杉林林分蓄积量进行反演。【结果】激光雷达影像分辨率较高,经过点云分类后,采用克里金插值法提取的树高平均精度可达89.64%,幂函数曲线模型拟合度最高,R²为0.908,结合二元材积公式,基于激光雷达影像估测蓄积量与样地实测蓄积量对比,精度达到87.43%。【结论】采用克里金插值法对天山云杉林树高信息的提取效果较好,建立胸径-树高模型弥补了激光雷达不能对胸径直接测量的缺陷,反演天山云杉林林分蓄积量,该模型可满足对新疆山地天然林数字经营管理的标准。     

天山云杉林不同林型物种多样性对土壤因子的响应

[目的]研究2种林型林下草本植物多样性对土壤因子的响应,为新疆天山云杉林土壤质量的管理和物种多样性的保护提供依据.[方法]采用样地调查的方法,以中生草类-天山云杉林和藓类-天山云杉林2种林型为研究对象,通过野外调查数据计算α多样性指数,分析幼龄期(0～60 a)、中龄期(60～100 a)、近熟期(100～120 a)...     

基于WorldView-2影像和随机森林算法的天山云杉蓄积量反演

【目的】研究林地遥感因子与蓄积量的关系来反演天山云杉林分蓄积量,为新疆天然林保护工程实施后天山云杉生态恢复与科学管理提供参考依据。【方法】以新疆天山西部巩留县恰国家西森林公园的天山云杉（Picea schrenkiana var.tianshanica）为研究对象,以样地内每木检尺为依据,基于WorldView-2影像,使用eCognition Developer 提取样地的光谱信息、纹理因子与植被指数三种遥感因子,通过随机森林算法建立模型反演天山云杉林分蓄积量。【结果】提取的24种遥感因子,筛选出对蓄积量影响最大的5种特征变量,分别为NDVI1、NDVI2、RVI2、均一性（Homogeneity）与相关性（Correlation）,建立随机森林回归模型,解释度高达81.27%,决定系数R²=0.8648（P<0.05）,估测样地蓄积量精度为86.38%。【结论】建立的随机森林回归模型可以有效地反演天山云杉林林分蓄积量。     

天山云杉林生物量及其变化规律的研究

选择新疆天山山脉从西到东处于不同经度位置3个地点(巩留、乌鲁木齐和哈密)的天山云杉林群落进行垂直样带调查,根据所调查数据及已建立的回归方程推算了不同地点天山云杉林的生物量,并分析了其随海拔梯度和林木径级的变化规律.结果表明:不同地点天山云杉林生物量变化在100.921t·hm-2和436.915 t· hm-2之间,不同地点天山云杉生物量总体呈现西部大于中东部的趋势,天山云杉生物量随海拔梯度和林木径级的变化总体上都呈现单峰型.     

天山中部天山云杉林土壤种子库与地上植被的物种相似性

[目的]天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)林是天山山地最主要的地带性森林植被,为新疆绿洲生态系统的生命之源,对水源的涵养发挥着不可或缺的重要作用.通过对天山北坡中部头屯河上游海拔1 750～2 750 m高度天山云杉林土壤种子库的采样和地上植被的调查分析,旨在深入了解二者在物种组成上的相似性程度,以期为天山森林生态系统的保育与恢复提供科学依据.[方法]采用土壤种子库采样与地上植被调查一一对应的方法和Jaccard相似性系数.[结果]从天山云杉林土壤种子库中共萌发鉴定出种子植物53种,隶属24科43属,从其地上植被调查中共鉴定出种子植物58种,隶属27科49属,二者共有物种43种.在l 750～2 750 m的10个海拔高度(梯度100 m)上,土壤种子库与地上植被物种组成的Jaccard相似性系数分别为0.35、0.31、0.30、0.29、0.30、0.26、0.23、0.22、0.21、0.18,均值为0.27.[结论]天山云杉林土壤种子库与地上植被的物种组成相似性不高,且随着海拔高度的增加,其相似性呈现减小的趋势.     

祁连山林区青海云杉群落种间相关和联结分析

选择了祁连山北坡6个林区具有代表性的青海云杉(Picea crassifolia)群落,设置400 m2的样地16块,对群落的种间联结性和关联度进行了研究.结果表明,青海云杉群落中96个种群总体表现出显著的正关联,主要种群间具有互利共存的关系;灌木-青海云杉林、草类-青海云杉林内种群间总体表现出不显著的负关联,藓类一青海云杉林内种群间总体表现出不显著的正关联,而青海云杉混交林中种群间总体表现出显著的负关联.群落中物种种间联结性不强,负联结种对数大于正联结种对数,仅5个种对为显著正联结,大部分种对间为不显著的负联结,不存在极显著和显著的负联结.种群间关联性较弱,且与种对数成反比,关联性越强种对数越少,种群具有相对独立分布的特性.青海云杉种群具有较强的独立性,构成的群落也能够容纳较多的物种,并使群落保持稳定.     

基于无人机影像的天山云杉林树高提取及蓄积量的反演

【目的】提取影像高程数据建立模型反演天山云杉林分蓄积量,为天然林保护工程实施后天山云杉生态恢复与科学管理提供参考依据。【方法】以新疆天山西部巩留县恰西森林公园的天山云杉(Picea Schrenkiana var. tianshanica)为研究对象,无人机航拍影像与样地每木检尺为数据源,使用点云分类与克里金插值法提取无人机影像高程数据得到天山云杉树高,根据样地实测数据建立胸径树高模型,最终根据胸径树高模型反演天山云杉林林分蓄积量。【结果】利用无人机影像提取树高与实测树高存在显著正相关关系,提取平均精度为88.42%,建立天山云杉胸径-冠幅模型的相关系数为0.696,而胸径-树高模型的相关系数为0.730;验证胸径-树高模型,计算RMSE值为12.386,拟合效果显著。基于胸径-树高模型反演林分蓄积量精度为87.66%,与实测值比对,残差值大部分落在(-2,+2)残差区间。【结论】采用局部最大值算法对天山云杉林树高信息的提取效果较好,建立胸径-树高模型弥补了无人机不能对胸径直接测量的缺陷,进而反演天山云杉林林分蓄积量。     

高强度采伐对天山云杉更新群落物种组成的影响

【目的】分析高强度采伐后群落物种组成与不同采伐等级和采伐时期下,天山云杉更新群落主要植物种重要值变化特征,研究物种组成角度解释更新群落的变化规律,为天山云杉更新群落物种组成与天保工程实施和伐后森林恢复评价提供科学依据。【方法】采用重要值定量分析法,分析天山云杉更新群落乔木层、灌木层和草本层主要植物种在不同高强度采伐等级和采伐时期下的动态变化。【结果】高强度采伐后更新群落中共有植物33科61属67种,双子叶植物占决定性优势。乔木层发达,灌木植物发育不良,草本种类繁多且数量庞大,其中菊科种类最多,伴随出现一定数量特征鲜明的单科单属、单属单种植物种类。干扰强度增加,天山云杉(Picea Schrenkiana)重要值小程度降低,天山桦(Betula tianschanica)相对优势度和重要值呈先上升后小幅度下降趋势。采伐发生时间越远,更新天山云杉重要值和相对优势度减小,天山桦相反。物种丰富度在小灌木和草本层随采伐强度变化不明显,优势种是林下植物高山羊角芹(Aegopodium alpestre)。在采伐＞40年时物种丰富度最小,森林更新修复后物种丰富度增大,近20 a来天保工程禁伐措施的实施使得植物群落竞争加剧,弱势种减少,林下物种丰富度小程度减少。【结论】人为干扰强度增加和采伐发生时间离现在越远,乔木层天山云杉重要值小程度降低,天山桦的重要值和相对优势度增加;灌木、草本层物种丰富度随采伐强度变化的差异不明显。     

天山云杉茎枯病的研究

天山云杉茎枯病Truncatella angustata是中国的新记录病害,分布于新疆天山西部的巩留、查布察尔、伊宁、尼勒克林区,1986～1993 年平均发病率为2.6% ,低洼积水处发病较重,危害天山云杉幼苗茎基部,有时危害小枝,采用林业技术与化学防治相结合防效为84.4% 。     

不同尺度天山云杉活立木空间结构分析

以新疆西天山国家级自然保护区天山云杉为研究对象，基于2014年7-8月天山云杉大样地所有胸径(DBH)≥1 cm的活立木胸径、树高、空间位置等调查数据，采用林分空间结构一元分布和二元分布分析方法，通过计算不同尺度天山云杉活立木林分空间结构参数，量化评价天山云杉活立木林分空间结构。结果表明，天山云杉活立木林分空间结构在小尺度上变化较大，当尺度≥80 m×80 m时变化趋于稳定，林分空间分布为随机分布，生长竞争处于中庸状态，不同尺度林分平均胸径变化范围为42.53~45.21 cm，林木个体生长差异小，树种组成以天山云杉占绝对优势，少量伴生其他乔木树种，幼树幼苗少，保护区需要采取抚育间伐和人工促进天然更新技术措施来调整林分空间结构，适当增加天山云杉伴生树种，既有利于提高林分混交度，维持生态系统生物多样性，也有利于天山云杉天然更新，保持生态系统健康稳定发展。     

两种不同干扰方式下的天山云杉更新格局

该文采用点格局分析方法，对新疆天山中部林区天山云杉林在林冠和强度择伐干扰方式下的天然更新格局进行了研究.结果表明:在林冠干扰方式下，林冠空隙（林窗）内天山云杉天然更新幼树/幼苗呈现聚集分布，并在每一聚集分布中都有最大聚集强度；林冠空隙内天然更新幼树/幼苗与林冠空隙形成木呈现出在空间位置上的依存关系.这在所研究的尺度范围内（130 m×80 m标准地），强度择伐干扰后天山云杉保留木呈现聚集格局，天然更新幼树/幼苗与保留木之间依空间尺度由小到大而在空间上呈现斑块镶嵌、随机排列和空间依存，天然更新幼树/幼苗与择伐作业采伐木伐桩呈现出在空间位置上的依存关系.表明在天山云杉林分中，天然更新幼树/幼苗与强度择伐作业采伐木伐桩之间具有类似于其与林冠空隙形成木之间的空间位置关系.说明在创造天然更新的条件上，强度择伐作业的采伐木具有某些与林冠空隙形成木相同的生态作用.      

天山云杉林林冠空隙特征的研究

通过对天山云杉林中 30个林冠空隙的调查 ,研究了新疆天山云杉林林冠空隙的基本特征和影响林冠空隙内幼苗更新的因子 .结果表明 ,本研究范围内 ,天山云杉林扩展林冠空隙 (EG)的面积在 5 0 .81～ 2 98.0 5m2 之间 ,其中以 4 0～ 1 6 0m2 所占比例较大 ;实际林冠空隙 (CG)的面积大多在 1 1 .37～ 1 83.39m2 之间 ,其中以小于 80m2 所占比例较大 ;CG EG值大多在 0 .4～ 0 .6之间 ,大多数林隙的形状近似于圆形 ,都接近于 1 ;林冠空隙有 1 0种形成方式 ,其中以伐倒和伐倒 +掘根风倒的方式最多 ;林冠空隙开敞度大多分布在 0 .4～ 1 .5之间 ,当开敞度为 0 .6 8时 ,幼苗更新株数最多能达到 2 76 75株 hm2 ;坡向和坡度对天山云杉幼苗更新有促进作用     

烟草黑胫病菌的寄主范围

【目的】探究烟草黑胫病菌（Phytophthora parasitica var. nicotianae）的寄主范围,为烟草黑胫病菌的相关研究提供理论依据,为烟草黑胫病菌所致病害的综合防治提供决策依据。【方法】人工模拟烟草黑胫病菌在田间的侵染途径,采用菌丝块创伤和不创伤接种61种农作物及杂草的活体或离体组织,结合柯赫氏法则鉴定,对烟草黑胫病菌的寄主范围进行较为系统的大样本研究。【结果】烟草黑胫病菌在人工创伤条件下可侵染21科41属51种植物,在不创伤条件下可侵染10科15属16种植物,首次发现烟草黑胫病菌在人工创伤接种条件下可以侵染21科40属47种植物,在人工不创伤接种条件下可以侵染10科12属12种植物。【结论】烟草黑胫病菌在人工模拟条件下的寄主范围较为广泛,其中包括一些常见农作物和烟田常见杂草,当这些植物在有利于病害发生的高温阴雨潮湿气候条件下,在田间农事活动中受到机械创伤或遭受虫伤甚至没有损伤时,烟草黑胫病菌可能会对这些植物造成侵染,生产中应注意避免烟草同潜在寄主作物间作或连作。及时防除烟田杂草对烟草黑胫病菌所致病害的有效治理具有积极意义。     

毕节地区野生重楼资源调查

为摸清毕节市野生重楼属植物资源的种类、分布区域及资源现状并为其人工种植与合理开发应用提供依据,通过走访调查、实地调查和样本采集鉴定相结合的方法,对全市54个乡镇的野生重楼资源进行调查。结果表明:所调查的54个乡镇全部有野生重楼分布,但居群内个体多在8株以内,主要分布于海拔1 000~2 000m的阔叶林、针阔混交林下,喜生长于杂木林、灌木林、阔叶林下阴湿处。分布的种类有七叶一枝花、滇重楼、狭叶重楼、球药隔重楼、黑籽重楼和毛重楼6种,其中调查区域内以七叶一枝花数量最多,共收集到66份。毕节地区海拔1 000m以上腐殖层丰富、水分充足的林下均较适宜重楼生长,但野生重楼资源正在急剧减少,迫切需要开展重楼人工种植,并对野生资源进行合理开发与利用。     

天山云杉林下优势草本植物化学计量内稳性特征

为探讨新疆天山云杉林下优势草本植物的生态化学计量变化特征,以天山北坡海拔2 000~2 800 m范围内天然云杉林下优势草本植物天山羽衣草为研究对象,分别测定天山羽衣草地上部、根系和土壤的C、N、P、K含量,并分析其生态化学计量特征及内稳性。结果表明,1)天山羽衣草地上部养分含量低海拔区域高于高海拔区域,根系养分含量高海拔区域高于低海拔区域,其中,海拔Ⅱ和Ⅳ的土壤养分含量高于海拔Ⅰ和Ⅲ(P<0.05);2)天山羽衣草地上部C:P、C:K、N:P、K:P低海拔区域大于高海拔区域;根系C:P、N:P和K:P呈现随海拔升高先增大后减小的趋势(P<0.05),不同海拔土壤元素计量比差异不显著(P>0.05),但呈现出低海拔区域高于高海拔区域的趋势;3)天山羽衣草地上部和根系养分特征与对应土壤养分特征相关性不显著(P>0.05);4)天山羽衣草地上部和根系C、N、P、K元素计量比的内稳性高于元素本身,C、N(稳态型)内稳性高于P(弱稳态型)。     

油松·樟子松松针挥发油化学成分研究

[目的]探讨油松、樟子松松针中挥发油的化学成分,进一步揭示其药理作用。[方法]采用有机溶剂（石油醚）冷浸法提取油松和樟子松松针挥发油,精制后获得蛋黄色澄清精油。运用GC-MS技术对松针挥发油进行化学成分的分离鉴定。[结果]从油松和樟子松松针挥发油中分别分离鉴定出40和20种化学成分,其中以单萜类和倍半萜类化合物为主。[结论]油松、樟子松松针挥发油具有很大的药用价值和开发潜力。     

滇重楼授粉特性的初步研究

通过对滇重楼授粉特性初步研究,结果表明:①滇重楼是常异花授粉植物,且不存在无融合生殖;②自然界中的滇重楼通过昆虫进行传粉,属虫媒植物;③滇重楼自花授粉结籽率低,人工异花授粉是提高种子产量的有效措施;④滇重楼的最佳授粉期是在花粉囊裂开后的第5天,花粉囊裂开后的5 d内完成人工授粉效果最好,授粉后到完成受精有效时间为24~96 h。本文为滇重楼育种和提高种子产量提供科学依据。     

低温胁迫对黑皮油松与华山松的几种保护酶的影响

[目的]为园林植物的抗寒性研究提供参考。[方法]以不同低温处理黑皮油松和华山松的叶片为材料,采用聚丙烯酰胺不连续系统垂直板电泳法对其保护酶活性进行了分析。[结果]在-40℃低温胁迫下,华山松POD同功酶出现2条酶带（含1条新的2号酶带）,其余处理均出现1条酶带;-30℃低温胁迫下,黑皮油松POD同功酶出现4条酶带（含1条新的4号酶带）,其余处理均出现3条酶带;2种植物叶片CAT、PPO酶活性随温度降低而增强表达;随着处理温度的下降,2种植物叶片POD、SOD与CAT酶活性逐渐升高,而APX和PPO酶活性则呈先上升后下降趋势。[结论]低温下,2种植物的电解质渗透均增加,黑皮油松的酶谱明显比华山松丰富。