小陇山锐齿栎天然林结构动态分析

[目的]为了解锐齿栎天然林群落动态变化过程。[方法]采用每木定位监测样地重复观测的方法,对甘肃小陇山林区百花林场王安沟营林区内的锐齿栎天然林进行研究,从树种组成及多样性结构、径级结构、空间结构等几方面分析了锐齿栎天然林群落的结构动态特征。[结果]表明:2次调查群落树种组成和优势树种的重要值排序变化不大,有2个稀少种退出群落,死亡林木40株,死亡率8.3%;群落乔木层的物种丰富度和树种空间多样性下降,优势树种的集中性变大,物种个体数目分配的均匀程度下降。林分径级结构由典型的反"J"型分布变化为左偏的单峰状曲线;群落的空间结构没有发生显著变化,林木分布格局仍为随机分布,中林层和上林层林木个体增加,垂直结构更趋复杂;树种隔离程度下降,建群种锐齿栎的优势度增强,膀胱果、白桦和青榨槭种群的优势度下降。[结论]锐齿栎天然林群落组成和结构变化是一个复杂和缓慢的过程,6年间仅发生了一些微小的波动。     

云南松天然林的种内和种间竞争

[目的]通过对云南松天然林内云南松种内和种间竞争强度的测定,分析揭示竞争强度在云南松群落内的动态变化规律及云南松种群的生态适应机制.[方法]在云龙天池自然保护区云南松天然林设置样方进行群落学调查的基础上,采用Hegyi单木竞争指数模型,以云南松为对象木,定量分析林分、对象木、竞争木的竞争强度,采用回归分析方法建立对象木胸径与林分、种内、种间竞争强度的函数模型.[结果]天池自然保护区云南松天然林的种内和种间竞争强度分别为80.16%和19.84%;云南松种内与主要伴生树种种间竞争强度大小顺序为:云南松种内> 水红木> 华山松> 米饭花> 大白花杜鹃> 槲栎> 马缨花> 旱冬瓜;云南松与整个林分、伴生树种以及种内的竞争强度与对象木胸径之间存在显著负相关关系,对象木胸径越大,其竞争能力越强.[结论]云南松天然林内云南松的竞争压力主要来自种内竞争;林分种内及种间竞争强度与对象木胸径间存在CI=AD^-B形式的幂函数关系;胸径20 cm以上云南松的竞争压力变化趋于平缓,胸径20 cm以下的云南松中、幼林是抚育管理的重点林分.     

天然林保育理论基础研究

在我国,天然林资源所占森林资源比重大,质量却不高,天然林保育是森林可持续经营的必然选择。为此在界定天然林与天然林保育术语的基础上,论述了森林更新演替、森林可持续经营、生态系统经营、近自然经营、分类经营、保护生物学与景观生态学理论等,是天然林保育的基础理论,应依此确定森林经营实践的支撑技术,以实现我国天然林森林可持续经营目标。     

三峡库区1992—2012年森林景观格局演变研究

[目的] 以三峡库区森林生态系统为研究对象,分析1992—2012年间森林景观格局演变过程,为森林景观恢复、森林资源可持续利用和景观格局优化提供基础研究。[方法] 利用5期代表三峡工程不同建设阶段的遥感影像,揭示三峡库区森林景观格局的时、空演变过程,并从斑块面积分级和景观指数两个角度分析景观格局的破碎化过程。[结果] 1992—2012年间,耕地和林地始终是三峡库区最主要景观类型,耕地大幅减少,森林面积与森林覆盖率逐年提升,森林景观结构比较稳定,呈现出针叶林 > 灌木林 > 针阔混交林 > 落叶阔叶林 > 常绿阔叶林的态势。森林分布不均,主要集中在库区库首和腹地西部,20年间森林景观格局空间变化呈"首尾平稳、腹地迅速增加"的趋势。森林景观斑块面积分级存在明显的两级分化,细碎斑块数量多面积小,100 hm²以上大斑块数量少面积大,但20年间两极分化的情况明显缓解,零星散布的森林斑块显著减少,集中连片的森林斑块数量增加且面积增大。20年间库区森林景观的平均斑块面积增加了54%,最大斑块指数提高了1.34倍,平均邻近指数提高了3.02倍,其中针叶林的景观优势度明显增加。[结论] 库区生态建设与环境保护已初见成效,库区森林景观逐渐恢复,破碎化程度缓解,连通性提高,但在景观格局上仍分布不均：库首地区森林覆盖率高但以马尾松林居多、景观多样性欠佳,库尾都市区及长江沿线森林覆盖率还有待提高,地带性植被的比重应进一步提升。     

太行林局公益林经营目标及抚育模式探索

在总结山西省太行山国有林管理局多年森林经营技术和经营模式的基础上，借鉴“近自然林经营、森林多功能经营及结构化森林经营”等先进理念和技术，结合太行林局中幼龄林特点，探索出了封育加密模式、促进生长模式、结构调整模式、渐伐定株模式、景观优化模式、卫生清除模式6种森林抚育模式。     

甘肃兴隆山主要森林类型凋落物累积量及其影响因子

[目的]为了阐明森林凋落物累积量与主要影响因子的关系。[方法]2013-2014年,采用时空互代法和标准样地调查法,研究了兴隆山山杨-白桦-青杄林演替过程中山杨-白桦-青杄中龄林、青杄中龄林和青杄近熟林3种森林群落凋落物累积量及其主要影响因子。[结果]表明:1)随森林正向演替的进行,森林凋落物层厚度和总累积量先减小后增加,3种森林群落凋落物层厚度均值依次为5.26、5.03和5.59 cm,总累积量均值依次为57.08、51.44、56.34 t·hm^-2; 2)随海拔高度的升高,青杄近熟林凋落物总累积量不断增加,海拔2300、2400和2500 m均值依次为48.56、55.93和64.55 t·hm^-2;林分密度大的、坡度小的青杄中龄林凋落物总累积量较大,林分密度为2133、1705和1065株·hm^-2的均值依次为49.87、48.59和45.36 t·hm^-2,坡度为22°、32°和41°的均值依次为58.35、49.90和48.59 t·hm^-2; 3)凋落物未分解层与林分胸径、树高、针叶树密度呈显著相关性。[结论]森林凋落物累积量影响因子较多,其大小是众多因子共同作用的结果。在林分和立地因子中,海拔影响较为明显,随海拔高度的升高而不断增加;林分密度、坡度等因子均有影响,但作用不明显;林分胸径、树高、针叶树密度与未分解层累积量呈显著负相关性,而与已分解层呈显著正相关性。     

八大公山土壤跳虫群落结构与多样性的季节动态

[目的] 探索八大公山国家级自然保护区生境和季节变化对土壤跳虫群落分布的影响,为自然保护区森林健康的评价和监测提供科学的理论依据。[方法] 于2016年4月、7月和11月对该区青冈林、光皮桦林和栲树林的凋落物和土壤进行取样调查,采用Tullgren干漏斗法分离土壤跳虫,分析土壤跳虫群落结构和多样性与生境和季节变化的相关性。[结果] 共捕获土壤跳虫3 785头,隶属于4目15科29属,其中优势类群为符䖴属、长䖴属、球角䖴属和棘䖴属,4属共占总个体数的71.08%。分析数据表明,土壤跳虫主要集中分布于凋落物层,其个体数、类群数、Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数大小顺序为青冈林>栲树林>光皮桦林,且主要类群与生境的土壤有机质、全氮呈显著正相关,与土壤全钾、pH 呈显著负相关。春季（4月）土壤跳虫类群数最多,Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均最高,群落结构最复杂;秋季个体数量最多,但丰富度最低。[结论] 八大公山土壤跳虫群落结构与多样性受生境和季节变化影响显著,生境的植被类型与土壤理化性质共同决定土壤跳虫分布,保持地表植被多样性和保留凋落物对促进土壤跳虫多样性具有积极作用。     

基于树高和树冠因子的立木材积模型研究

[目的]由于激光雷达技术已经能准确测定立木树高及相关树冠因子,应用该技术建立基于树高和树冠因子的立木材积模型,为激光技术在森林蓄积估计中提供技术支撑.[方法]利用云杉、冷杉、栎树、桦树4个树种组的3 010株实测样木数据,分析了立木材积与胸径、树高、树冠因子之间的相关关系;并通过对数回归方法构建了基于树高和树冠因子的立木材积模型,用确定系数R²和平均预估误差MPE等6项指标对模型进行评价.[结果]表明,立木材积与单一因子之间的相关,以胸径最为紧密,其次是树高,再次是冠长和冠幅.基于树高和树冠因子的立木材积模型中,以树高和冠幅作为解释变量的二元模型效果较好,再增加冠长因子的三元模型改进不大.云杉、冷杉、栎树、桦树4个树种组基于树高冠幅的立木材积模型,其R²分别为0.81、0.80、0.76和0.77,MPE分别为4.7%、5.3%、5.4%和5.3%,模型预估精度均能达到95%左右.[结论]本文对材积与林木因子之间相关关系的定量分析,建立了云杉、冷杉、栎树、桦树4个树种的立木材积模型,模型预估精度高.为激光雷达技术定量估测森林参数提供了依据.     

白蜡虫蜡酯合酶在昆虫细胞Sf9中的表达

[目的]本研究欲利用Bac-to-Bac表达系统,在Sf9细胞中表达WS.[方法]将WS编码序列克隆到质粒pFastBac^TMHT B后,转化大肠杆菌DH10Bac^TM,经抗性和蓝白斑筛选,获得重组杆粒rBacmid/EpelWS.将rBacmid/EpelWS转染Sf9细胞.[结果]免疫荧光标记检测表明:WS在受感染细胞的细胞质中表达.[结论]本研究成功表达了白蜡虫WS,为白蜡虫WS的生化特性研究奠定了基础.     

苹果属无融合生殖SERK1基因的克隆与生物信息学分析

[目的]为探讨苹果属植物无融合生殖分子机制。[方法]以苹果属平邑甜茶及杂种后代33#为试材,以苹果基因组CDS序列设计引物,通过PCR扩增技术克隆出SERK同源基因的cDNA全长序列,命名为MhSERK1和MhdSERK1(GenBank登录号JQ231273和JQ231272),利用实时定量RTqPCR的方法检测了这两个基因在平邑甜茶和杂种后代各组织和器官中的表达模式。[结果]序列分析显示MhSERK1和MhdSERK1编码区序列全长为1 899 bp和1 881 bp,分别编码632和626个氨基酸,其氨基酸序列与其他植物的SERK1同源基因所编码的氨基酸同源性都在80%以上,特别是与葡萄科龙眼品种同源性最高,高达92.56%,与模式植物拟南芥、烟草等植物的SERK同源基因都具有很高的同源性。实时定量PCR结果表明,在平邑甜茶和杂种后代不同组织、花器官中SERK1基因的表达量存在差异,其中在子房中的表达量最高,在营养生长的组织中表达量很低,在平邑甜茶花蕾期的子房中表达量最高。[结论]推测该基因在平邑甜茶和杂种后代的生殖发育过程中可能发挥重要作用。     

近自然森林经营在德国的应用成效分析

[目的]分析德国推行近自然森林经营20年来的经营效果,总结德国推行近自然森林经营的经验。[方法]在明晰近自然森林经营原则的基础上,基于两期(间隔期10年)资源清查数据对比,对德国大面积推行近自然森林经营20年的经营效果进行分析。[结果]两期资源清查数据表明,德国采用近自然经营20年后,针叶林如挪威云杉和欧洲赤松的面积显著减少,阔叶林和针阔混交林面积持续增加;阔叶树种蓄积平均增长量约为15 m~3·hm~(-2),针叶树种蓄积平均增长4 m~3·hm~(-2),挪威云杉是唯一蓄积下降的树种,下降了5 m~3·hm~(-2);近自然度等级变化表明,人工林面积在减少,而近自然森林的面积在增加,甚至符合原始林等级的森林面积也在增加。[结论]实现近自然森林经营的目标是一个长期的过程,联邦政府促进和保护森林的政策以及林场主所采用的先进的森林经营技术也是德国森林每公顷蓄积达到336 m~3的重要原因;在近自然森林经营的原则下,德国森林中针阔混交林比例显著增加;将近自然程度不高的人工林经营转化为近自然的森林生态系统是德国森林经营所面临的主要问题。     

木麻黄防护林持续经营问题初探

木麻黄无性系造林 ,林分密度管理 ,低效林改造 ,抚育间伐技术 ,更新技术等是影响木麻黄防护林持续经营的主要因素。实施生态系统管理 ,采取营造木麻黄混交林、林木施肥等营林技术措施是木麻黄防护林持续经营的主要途径     

基于目标树经营的抚育采伐对云冷杉针阔混交林空间结构的影响

[目的]以长白山林区云冷杉针阔混交林为研究对象,分析目标树抚育采伐前后云冷杉针阔混交林空间结构参数的变化,探索目标树抚育采伐对森林空间结构的影响。[方法]基于6块面积1 hm~2的样地,首先遵循近自然森林经营的原理进行林木分类,选定目标树,伐除干扰树;再结合结构化森林经营的原理,计算并分析抚育采伐前后目标树空间结构参数和林分空间结构评价指数的变化。[结果]表明:经目标树抚育采伐后(1)目标树空间结构单元内的树种隔离程度得到进一步提高;林木透光条件有所改善;目标树的竞争压力得以减小;林木空间分布格局总体上得到优化。(2)林分空间结构评价指数进一步提高,林分空间结构水平稳中有升。[结论]通过采取合理的目标树抚育采伐措施能兼顾改善单木水平和林分水平的空间结构状况,在实现优化目标树空间结构的同时,保证林分整体空间结构的稳定。从目标树抚育采伐对林分整体空间结构的影响来看:所有样地的林分空间结构状况均得到进一步改善。     

沙地樟子松天然纯林的结构特征

[目的]为了解红花尔基地区沙地樟子松天然纯林的结构特征,指导沙地樟子松的保护与经营。[方法]在红花尔基地区设置2块100 m×100 m的樟子松天然纯林固定样地,利用样地内每木定位调查数据和分析统计软件进行一元分布及二元分布特征分析。[结果](1)樟子松天然林纯林直径分布为单峰或多峰山状分布,垂直结构简单,只有乔木层和草本层。(2)樟子松天然纯林的林木分布格局为均匀分布,接近随机分布,林木分布格局类型与林分密度无关;林分中樟子松个体竞争激烈,多数单元中林木呈较密集状态。(3)2块样地中随机分布状态下的林木多数为中等密集或比较密集,不同分布状态下的林木优劣性差异较小;低密度樟子松天然纯林中多数密集状态的林木为绝对优势木或优势木,而高密度林分中林木密集度分布与林木大小无关。[结论]红花尔基沙地樟子松天然林结构不合理,应选择病腐木及聚集分布的个体作为潜在调整对象,进行密度调整和结构优化。     

吉林蛟河针阔混交林主要树种树高-胸径模型

[目的]建立吉林蛟河针阔混交林主要树种不同竞争强度个体的树高-胸径关系模型,并探讨竞争强度对树高-胸径关系的影响。[方法]采用蛟河42 hm2成熟林固定样地中4个树种的树高-胸径数据,用Chapman-Richards、Logistic、Korf和Weibull模型这4种应用广泛的经验模型进行树高-胸径曲线拟合,选出适合的最佳模型。[结果]表明:(1)4个树种的12组个体中有7个组的最佳模型形式是Weibull模型,4个组的最佳模型形式为Chapman-Richards模型,只有1组为Korf模型。(2)同一树种的低竞争强度个体和高竞争强度个体的最优模型形式不同。(3)用独立样本数据对最优模型进行检验,模型表现良好。[结论]Weibull模型能够很好地拟合4个树种各竞争强度的树高-胸径关系,能够适用于本地区针阔混交林的树高-胸径模拟,并且竞争强度会影响树高-胸径关系,将各竞争强度个体分别进行树高-胸径拟合可以提高模型预测能力。     

中国不同地带性森林乔木叶片热值特征及其影响因素

[Objective]To study the leaf calorific value of different forest types.[Method]This study focused on four common forest types widely distributed across China, including boreal coniferous forest, warm temperate deciduous broad-leaved forest, subtropical evergreen broad-leaved forest, and tropical monsoon forest. The leaf calorific values of 175 dominant (or common) tree species were measured. The leaf calorific value characteristics of the trees found in the different forest types were analyzed, and the primary factors affecting leaf calorific value were investigated, including leaf morphological traits, nutrient elements, climate, and soil traits. [Result]The results showed that in these forest types, the leaf calorific values ranged from 14.84 to 21.98 KJ·g^-1, with an overall mean of 19.06 KJ·g^-1. The presence of organisms appeared to affect the leaf calorific value, which differed among forest types as follows: coniferous trees > broadleaf trees or evergreen trees > deciduous trees. [Conclusion]The latitudinal pattern of tree leaf calorific value, ordered from north to south, is as follows: warm temperate deciduous broad-leaved forest > subtropical evergreen broad-leaved forest > tropical mountain rainforest. The mean leaf calorific value of boreal coniferous forest was slightly lower than those of warm temperate deciduous broad-leaved forest and subtropical evergreen broad-leaved forest. The leaf calorific values were significantly correlated with leaf carbon content (R²= 0.89, P<0.001). A multiple regression equation was established to describe the relationships among leaf calorific value, leaf carbon content, leaf nitrogen content, and leaf thickness.     

北京市3种道路防护林春季滞尘规律研究

[目的]研究不同道路防护林的滞尘能力及滞尘的动态变化和空间分布规律。[方法]在春季对3种道路防护林(油松林、圆柏林、银杏林)距道路不同宽度的滞尘量进行连续观测,对比3种道路防护林滞尘能力,分析降雨、极大风速、相对湿度、PM10等因子对滞尘动态的影响以及3种道路防护林滞尘的空间分布特征。使用单位叶干质量滞尘量(mg·g-1)表征叶面滞尘能力。[结果]表明:(1)3种植物叶面滞尘能力差异显著,圆柏银杏油松,分别为4.79±0.20、2.48±0.07、1.42±0.04 mg·g-1,单株和单位林分面积滞尘量均为圆柏林油松林银杏林;(2)3种道路防护林在外界影响下滞尘量处于动态变化之中,油松林具有比银杏和圆柏林更高的滞尘稳定性;(3)降雨量较低时3种道路防护林滞尘量均增加,降雨量较高时3种道路防护林滞尘量均降低,油松和银杏林的滞尘量更容易受降雨影响而降低;随着风速增大,3种道路防护林滞尘作用不断加强,风速继续增大时,油松和圆柏林滞尘量均有减少,银杏林滞尘量仍有显著增加。(4)3种道路防护林滞尘量在五环路侧(北)均高于香山路侧(南),油松和圆柏林均呈现为道路防护林中间位置为最低点,银杏林中间位置滞尘量最高。(5)油松和圆柏林滞尘量外部比内部变化大,银杏林滞尘量内部比外部变化大。[结论]道路防护林的滞尘效益受树种、林分结构、所处环境、天气条件等多方面因素共同影响,在营建和管理过程中应充分考虑各种因素,充分发挥滞尘作用。     

基于分层的典型中亚热带天然阔叶林林木竞争关系研究

[目的]通过分析不同林层林木之间的竞争情况,以期揭示林木间相互竞争的类型、林木受到的竞争压力与林木垂直分布之间的关系,为森林资源的保护与利用提供科学依据。[方法]在福建万木林自然保护区内设5块典型中亚热带天然阔叶林样地,采用Hegyi的竞争指数,按分层和不分层两种情形研究林木间的竞争强度。[结果]在1—5号样地,当取样半径超过4 m后,林木间的竞争强度随取样半径的增大而减小的趋势变缓,4 m是分析林木竞争的适宜半径;以4 m为半径分析林木间的竞争,发现有一半以上的组成树种只发生种间竞争,剩余同时发生种间和种内竞争的树种,其竞争木构成中数量占优势的普遍是与其相异的树种,且种间竞争强度普遍强于种内竞争;各样地的乔木层都可以划分出由高到低的3个林层,在平均水平,越高层的林木距离竞争木越远、在竞争木的组成中较矮小的第3林层林木数量也越多;越高层的林木,平均每株对象木与其全部竞争木之间的竞争压力越小。[结论]在调查的典型群落中,普遍发生的是种间竞争,而林木受到的竞争压力及其竞争木的组成都与它们的垂直分布关系密切,在森林资源保护和经营中应对垂直分布予以更多的关注;乔木层中的优势树种未发生激烈种间或种内竞争;可以发生激烈种间竞争的乔木树种有米槠、庆元冬青、少叶黄杞和杜英,不存在特定的竞争木与它们竞争,它们与竞争木相近、主要分布在第2或第3林层;种内竞争过于激烈的有山杜英、华杜英、山黄皮、野含笑和羊舌树,也主要分布在第2或第3林层。     

云南绿春县天然次生林和4种人工林树冠层蚂蚁群落多样性

[目的]探讨天然次生林和人工林及人工林树种选择对树冠层蚂蚁群落多样性的影响。[方法]运用树栖蚂蚁陷阱法调查云南省绿春县天然次生林和4种人工林的树冠层蚂蚁群落、植物多样性及植物垂直密度变化。[结果](1)共采集蚂蚁标本17 998头,隶属于6亚科29属68种。(2)树冠层蚂蚁多度:紫胶林-玉米混农林紫胶林桉树林橡胶林天然次生林。(3)树冠层蚂蚁丰富度:紫胶林-玉米混农林紫胶林天然次生林橡胶林桉树林。(4)树冠层蚂蚁ACE估计值:紫胶林-玉米混农林紫胶林天然次生林桉树林橡胶林。(5)树冠层蚂蚁多度和丰富度与枯落物盖度、300 cm处垂直密度和乔木郁闭度呈显著或极显著负相关,而与植物盖度显著正相关;ACE估计值与枯落物盖度、草本植物盖度和乔木郁闭度显著负相关,与175 199.9 cm区段内垂直密度显著正相关。[结论]人工林对蚂蚁多样性保护有一定积极作用,尤其选择乡土树种保护效果更显著,对人工林进行合理的管理有利于保护生物多样性。     

基于GF-1和TM数据的金河林业局天然林保护成效评估研究

[目的]利用遥感影像的特点,将地表覆盖类型和植被覆盖度作为天然林保护成效评估的研究指标,提出一种评估天然林保护成效的方法。[方法]首先,分析GF-1遥感影像特点,结合TM影像特点,研究针对GF-1遥感影像的处理和分析技术;其次,选择评估天然林保护成效评估的指标;再次,选取内蒙古金河林业局作为试验区,对试验区的地表覆盖类型变化、植被覆盖度变化进行分析,结合现地调查数据进行验证,从而评估天然林保护成效。[结果]基于采用分类后比较法能够有效检测出地表覆盖类型变化,经验证检测精度能够达到90%以上;归一化植被指数结合像元二分模型能够用于复杂地表植被覆盖度的反演,经野外实测数据验证精度可达到83%。[结论]根据地表覆盖类型变化监测和植被覆盖度变化监测结果,金河林业局天然林保护工程实施以来实现了森林资源由过度消耗向恢复性增长转变。