红松不同生活史阶段的枝叶权衡

【目的】枝叶大小、出叶强度之间的关系反映了植物空间资源利用能力,研究不同生活史阶段及不同枝叶年龄的枝叶性状变异及其权衡对预测种内变异和植物在不同环境条件下的生存策略具有重要意义。【方法】以黑龙江凉水国家级自然保护区阔叶红松林的建群种红松为研究对象,选取4个不同生活史阶段(幼苗、幼树、成年树、老龄树)的样树,测定其不同枝叶年龄的枝横截面积、单叶面积、总叶面积和出叶强度。采用单因素方差分析法检验枝性状与叶性状在不同生活史阶段、不同枝叶年龄是否存在显著差异。以标准化主轴估计(SMA)检验不同生活史阶段对当年生枝横截面积与单叶面积、总叶面积、出叶强度,以及单叶面积与出叶强度间相关关系是否存在显著影响,以及枝叶年龄对枝横截面积与总叶面积、出叶强度的相关关系是否存在显著影响。【结果】1)随生活史阶段上升,红松枝横截面积、叶面积呈上升趋势,出叶强度呈下降趋势,且枝、叶性状在4个生活史阶段的不同枝叶年龄间存在显著差异,枝叶年龄可解释最多的枝叶性状变异,生活史阶段可分别解释枝横截面积、总叶面积和单叶面积变异的17%、7%和3%; 2)红松不同生活史阶段当年生枝-叶性状均呈异速生长; 3)幼树、成年树和老龄树阶段的1年生枝横截面积与总叶面积均呈正相关关系;老龄树阶段当年生、1年生和2年生枝横截面积与出叶强度均呈负相关关系。【结论】红松不同生活史阶段植物资源利用策略存在差异,仅幼苗阶段当年生枝-叶性状均存在相关关系;红松不同枝叶年龄枝-叶性状均呈异速生长。     

不同生境中多树种生长对干旱胁迫的敏感性评价——以德国萨克森州为例

【目的】研究城市森林中的多个树种在多样化生境条件下对持续干旱的生长反应和敏感性,为快速筛选抗旱性强且能健康生长的适应性树种提供参考依据。【方法】通过测量不同生境（郁闭林、开敞林和行道树）中不同树龄（幼龄、低龄和成年）的17种树木在2005—2020年的各年年均枝长变化,计算其相对增长率（干旱年的年均枝长增长量与非干旱期相应值的比）（RAI）来评价树木枝条生长对干旱胁迫的敏感性。【结果】1）年均枝长随树龄增大而减小,郁闭林中幼龄树木和开敞林中低龄树木的年均枝长高于成年行道树。2）各树种的年均枝长与标准化降水指数呈显著性相关（r2=0.687, P<0.01）,郁闭林中的欧洲水青冈和夏栎,以及开敞林中的欧梣和夏栎的枝长生长对干旱不敏感,但各生境中有14种树木对干旱极为敏感。3）各树种的叶片膨压损失点水势的平均值与极小值呈显著相关（r2=0.549,P<0.01）,但与生长敏感性不相关。4）木质部结构与RAI(r=0.553,P<0.01)和生长敏感性（r=0.545, P<0.01）呈显著性相关,散孔材和半环孔材树种比环孔材树种对干旱更敏感。【结论】各树木的年均枝长...     

不同树龄雪岭云杉径向生长变化特征与模拟研究

[目的]利用天山北坡中段的雪岭云杉(Picea schrenkiana)资料,建立上、下林线的树轮宽度年表,并进行树木径向生长特征分析。[方法]将下线雪岭云杉按树龄划分为幼龄组、中龄组与老龄组,计算不同树龄雪岭云杉树木胸高断面积增长量(BAI),以此建立ARIMA模型,模拟分析雪岭云杉径向生长过程。[结果]与上树线相比,下树线的树轮宽度年表中蕴含着更多的气候信息。ARIMA模型模拟的3个树龄组雪岭云杉BAI变化中,中龄组观测值与模拟值拟合效果最优(R²=0.832)。因ARIMA模型基于单变量自身变化趋势进行建模,故结合现有气象数据进行气候突变前后生长趋势变化分析,发现幼龄雪岭云杉实测BAI总体上增长显著,但增速逐渐减缓。[结论]中、老龄雪岭云杉BAI在气温突变前呈减小趋势,在气温突变后,中龄云杉BAI趋于平稳,老龄云杉BAI由减小趋势转变为增加趋势。     

针阔混交林不同演替阶段表层土壤理化性质与优势林木生长的相关性

【目的】旨在分析不同演替阶段针阔混交林土壤表层理化性质与优势树木生长特性之间的关系,以期为探索不同林分的生长规律及森林可持续经营提供依据。【方法】以吉林省蛟河市林业实验区管理局林场的不同演替阶段针阔混交林样地(中龄林、近熟林、成熟林、老龄林)为对象,采用对比方法和主成分分析方法,分析表层土壤理化性质、优势木生长特征及二者间的关系。【结果】随着针阔混交林演替的进行,林分中优势木的平均胸径呈增加趋势,优势木的平均树高变化不大,红松优势木数量逐渐增加,而胡桃楸优势木数量逐渐减少,春榆、大果榆等优势木随演替进行逐渐退出主林层;从中龄林到成熟林,土壤密度变化不显著,老龄林土壤密度最小;随着演替进行,非毛管孔隙度逐渐减小,毛管孔隙度逐渐增大,总孔隙度变化并不明显;在4个演替阶段中,老龄林土壤毛管持水量与最大持水量均最大,比中龄林分别增加12.98%和27.94%;在表层土壤化学性质方面,0～20 cm土层pH值表现为成熟林最大,近熟林最小,老龄林介于成熟林和中龄林之间;土壤有机质含量表现为近熟林最高,成熟林最低;土壤中全氮、水解氮和有效磷含量均表现为老龄林最高,土壤中全磷、全钾和速效钾含量均表现为近熟林最高;不同演替阶段优势木的平均树高和平均胸径均与土壤有机质、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量正相关;不同演替阶段下优势木的平均树高与土壤密度、非毛管孔隙度和pH值负相关,与有机质、全氮和全钾含量显著正相关;优势木的平均胸径与土壤密度和全磷含量正相关,与最大持水量和水解氮含量负相关;土壤最大持水量、土壤密度、全磷和水解氮含量对优势木的径生长过程有较大的影响。【结论】毛管孔隙度、速效钾和全磷含量是影响不同演替阶段土壤质量的主要因子;经过不同演替阶段,表层土壤理化性质质量的综合得分表现为中龄林成熟林近熟林老龄林;随着演替进行,针阔混交林的表层土壤理化性质基本呈现质量提高趋势,到老龄林时期达到最佳。本研究得到的不同演替阶段针阔混交林林木生长与表层土壤理化性质特征的相关性为进一步实现该地区森林可持续经营提供了科学依据。     

祁连山不同年龄青海云杉径向生长对气候变化的响应

【目的】探讨不同年龄的树木生长及其对气候变化的响应规律,为预测未来气候变化下的森林动态和应对气候变化的林业管理提供科学依据。【方法】基于祁连山中段北坡排露沟小流域海拔2 800和2 900 m的青海云杉林全样地采样数据,采用胸高断面积年增长量(BAI)表征树木生长,探讨小龄树(30～60年生)、中龄树(60～90年生)和大龄树(90～120年生)在迅速增温期(1980—2000年)和增温趋缓期(2000—2013年)的生长差异及其主要影响因素。【结果】1980—2000年,迅速增温导致的水分胁迫限制所有树龄组的树木生长,小龄树、中龄树和大龄树的BAI拟合线斜率分别为-5.91(P 0.01)、-9.48(P 0.01)和-14.97 mm~2·a~(-1)(P 0.01);大龄树BAI与当年5—8月的平均标准化降水蒸散指数(SPEI)显著正相关的株数百分比最大,表明大龄树受到的干旱限制作用最大; 2000—2013年,增温趋缓伴随降水增加形成相对暖湿的气候特征导致不同树龄组的BAI均转为不显著增加趋势,其中小龄树和中龄树的BAI拟合线斜率(分别为2.27和2.45 mm~2·a~(-1))大于大龄树(1.02 mm~2·a~(-1));大龄树BAI与当年6月平均气温显著负相关的株数百分比较大,小龄树和中龄树BAI与上年7月到当年6月的总降水量以及当年5—8月的平均SPEI显著正相关的株数百分比较大,表明干旱缓解后增温对大龄树仍有一定限制作用,但上年7月到当年6月的总降水量以及当年5—8月的平均SPEI可促进小龄树和中龄树生长。【结论】迅速增温期,祁连山中段青海云杉BAI下降速率随树龄增长逐渐增大,该时段气温和SPEI对大龄树BAI的影响更为强烈;增温趋缓期,BAI恢复增加趋势,小龄树和中龄树BAI增加速率大于大龄树,该时段降水和SPEI对小龄树和中龄树BAI的影响更大。     

帽儿山地区次生林椴树单木胸高断面积生长模型的研究

应用帽儿山天然次生林区不同林分条件下选设的20块椴树（Tilia amurensis）固定样地的解析木调查资料,分析多个单木竞争指标与对象木胸高断面积定期生长量的相关关系,在椴树单木胸高断面积生长模型中引入林木自身大小、单木竞争指标和立地因子,应用回归分析法建立帽儿山地区天然次生椴树单木胸高断面积生长模型。研究表明：天然次生林下椴树的胸高断面积定期生长量与对象木相对直径（RD）和竞争压力指数（SCI）等指标存在比较明显的相关关系。应用主分量线性组合的方法构造的综合竞争指标（MCI）包含了各竞争指标与胸高断面积生长量之间的绝大部分的相关信息,可以作为竞争指标应用于单木胸高断面积生长模型。     

施肥对毛竹胸高断面积的影响

研究了不同施肥处理下,毛竹的平均胸高断面积及胸高断面积分布的差异。结果表明:施肥可有效地增加毛竹的胸高断面积,且随着施肥年份的持续,效果更为明显;毛竹的胸高断面积与土壤的全氮含量呈负相关,与速效钾含量呈正相关,而与有效磷的相关性较弱;施肥与不施肥条件下的毛竹胸高断面积分布均符合Logistic方程,同时,持续的施肥管理还能增加大径竹在毛竹林中所占的比例。研究结果可为毛竹林高效施肥及可持续性经营提供参考。     

林分年龄对落叶松人工林细根生物量的影响

【目的】随着森林的发育过程,林木个体的生长和生物量分配,以及林分水平的结构和功能均发生了明显的变化。然而,细根生物量与林分年龄的联系,目前仍然了解有限。本研究以黑龙江省帽儿山地区兴安落叶松人工林为研究对象,比较了同一林分在19年和32年生时林分水平(单位面积)和单株水平细根生物量的垂直分布和季节动态,分析了影响细根生物量变化的林分与土壤因子,旨在明确林分年龄对细根生物量的影响和潜在的机制。【方法】在生长季内的5月、7月和9月,采用土钻法获取土壤0~30 cm深度细根并测定生物量,同时测定林分特征和土壤养分和水分含量。【结果】随林龄增加,落叶松人工林单位面积细根生物量显著下降,而单株细根生物量变化不显著;与19年生林分相比,32年生林分土壤表层(0~10 cm)细根生物量占总细根生物量的比例明显下降,土壤亚表层(10~20 cm)和底层(20~30 cm)细根生物量所占比例增加,呈现出细根向深层土壤增生的趋势。土壤表层(0~10cm)单位面积细根生物量随林分年龄的变化趋势与林分密度和胸高断面积、土壤铵态氮浓度变化有关,但是单株细根生物量受林分和土壤因子的影响均不显著。【结论】林分发育过程中,落叶松细根生物量降低,细根的资源吸收策略发生了明显的改变。     

红松枝叶关系的纬度差异性

【目的】植株整体形态与枝叶大小、出叶强度关系密切,探究枝叶性状在不同纬度的差异,预测不同环境下植株种内变异及生存策略。【方法】选取4个不同区域阔叶红松林分布区,分析其主要优势种红松的当年生出叶强度、枝横截面积、总叶面积和单叶面积;采用单因素方差分析法,检验枝叶性状在不同纬度是否存在显著差异;应用标准化主轴估计法(SMA),探讨纬度对单叶面积与出叶强度以及枝横截面积与出叶强度、总叶面积、单叶面积关系的影响。【结果】1)红松总叶面积、枝横截面积和出叶强度变化的纬度解释率均小于8%,单叶面积变化的纬度解释率最高为58%; 2)红松枝横截面积与其他叶性状和出叶强度均呈异速生长关系,与叶面积在不同纬度均呈显著正相关,与出叶强度呈显著负相关;在高纬度地区,出叶强度与单叶面积呈负相关的异速生长关系;3)在高纬度地区,红松枝性状与叶性状和出叶强度的关系斜率均最小。【结论】红松枝叶状在不同纬度均存在显著差异,随着纬度变化,单叶面积变化显著,表明植株会调整其表型性状以适应环境变化,且以叶性状为主。红松枝叶性状关系在不同纬度存在差异,其斜率在高纬度地区相对较小,表明植物会采取不同资源分配策略以适应环境变化,且枝叶协同适应环境变化。     

抚育采伐对蛟河次生针阔混交林功能结构和谱系结构的影响

【目的】研究不同强度森林抚育采伐对温带针阔混交林群落结构、生物多样性及生态系统功能的影响机制,为温带针阔混交林经营管理提供科学依据和理论指导。【方法】以吉林蛟河4块1 hm2的针阔混交林采伐样地为研究对象,样地于2011年7月建立,2011年12月进行抚育采伐作业,并于2015年7月对保留木进行复测。采集、测定叶面积、比叶面积、叶碳含量、叶氮含量、叶片碳氮比和最大树高6类植物功能性状数据,根据物种之间的性状距离和谱系距离构建功能性状树和系统发育树。通过Blomberg’s K值法检验植物功能性状的系统发育信号;利用功能多样性指数和最近邻体性状距离指数计算2011年采伐前和2015采伐后不同空间尺度上(10 m×10 m、20 m×20 m和50 m×50 m)群落功能多样性和功能结构的变化情况;利用谱系多样性指数和最近亲缘关系指数计算群落谱系多样性和谱系结构的变化情况;通过树木4年间平均胸高断面积的增长量来量化保留木的生长差异。【结果】除叶面积外,其余5类功能性状均表现出显著的系统发育信号;抚育采伐前后,群落功能结构和谱系结构的变化具有尺度依赖性,在10 m×10 m尺度上,采伐后群落的离散度上升,聚集度下降,在20 m×20 m和50 m×50 m尺度上,采伐后群落的离散度下降,而聚集度上升;功能多样性和谱系多样性对采伐强度的响应同样存在尺度效应,中低强度抚育采伐对群落多样性的影响仅体现在小尺度上,而高强度抚育采伐即使在大尺度上也会对群落多样性产生显著影响;经历不同强度的抚育采伐后,样地内保留木的生长差异表现为中度采伐样地重度采伐样地轻度采伐样地对照样地。【结论】中低强度的抚育采伐能够优化群落的功能结构和谱系结构,从而达到促进资源利用、加快保留木生长的目的;高强度的采伐会导致生态位空间过度释放,不利于资源的充分利用以及树木生长,也会对森林生物多样性产生严重的负面影响。因此,从调整群落结构、促进保留木生长以及保护生物多样性的角度出发,对温带针阔混交林的抚育采伐作业应控制在中等强度以内。     

青海黄土高寒区4种典型人工林树木叶片碳氮磷含量及化学计量特征

【目的】探究青海黄土高寒区4种典型人工林树木（针叶和阔叶2种生活型）叶片的有机碳（OC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量和化学计量特征,及其随生长季阶段（Ⅰ:5月15日—6月15日;Ⅱ:6月15日—7月15日;Ⅲ:7月15日—8月15日）和坡位的变化,为指导青海高寒森林的经营管理提供科学依据。【方法】野外采集华北落叶松、青海云杉、白桦和青杨4种树木叶片样品,室内测定叶片的OC、TN和TP含量,通过正态性检验、单因素方差分析、邓肯多重比较、相关性分析、除趋势对应分析、冗余分析和蒙特卡洛置换检验,探究叶片养分含量及化学计量特征。【结果】4种树木叶片的OC、TN和TP含量平均值（变化范围）分别为591.84（571.19～605.67）、17.76（7.14～27.62）和1.47（0.81～2.65）g·kg^-1,变异系数表现为TP> TN> OC;阔叶树叶片TN含量高于针叶树,阔叶树叶片TN和TP含量受生长季阶段的影响大于针叶树;4种树木叶片的C∶N（OC∶TN）、C∶P（OC∶TP）和N∶P（TN∶TP）平均值（变化范围）为38.87 （26.04～9...     

采伐强度对东北针阔混交林林分生长和物种多样性的短期影响

【目的】在东北次生针阔混交林开展不同强度采伐试验,探讨采伐强度对林分生长和物种多样性的影响,以期为该地区针阔混交林合理地开展营林活动提供科学依据。【方法】2011年7月在吉林省蛟河林业实验区管理局次生针阔混交林内建立4块面积1 hm~2的标准地,于2011年冬季对其进行采伐处理,采伐强度(胸高断面积强度)分别为0%(对照,CK),17.24%(弱度采伐,LT),34.74%(中度采伐,MT)和51.87%(强度采伐,HT),从每块标准地中分别选取5块20 m×20 m样地,采伐2和4年后测定并分析林分胸径、树高、胸高断面积、蓄积量、物种多样性和群落相似性,探讨采伐强度对其影响。【结果】采伐处理4年后,林分平均胸径增长量与对照相比均呈增加趋势,除LT处理显著增加外(P0.05),其他处理与CK无显著差异(P0.05);林分平均树高及其增长量与CK相比均降低,但各处理无显著差异(P0.05);林分总胸高断面积和总蓄积量均比对照小,随着采伐强度的增大而降低,但LT和MT处理提高了单株胸高断面积增长量和单株蓄积增长量,HT处理降低了单株胸高断面积增长量和单株蓄积增长量,各处理间无显著差异(P0.05);采伐2和4年后,灌木层和草本层以及总体多度均有明显增加,但HT处理降低了乔木层多度;与采伐2年后相比,采伐4年后草本层多度降低;采伐未改变乔木层物种丰富度、多样性及均匀度,但显著提高了灌木层和草本层Shannon-wiener指数和Simpson指数,其中MT处理对物种多度、丰富度和多样性的增加影响最为明显;各处理间群落相似性指数较高,为中度相似或极相似水平。【结论】短期内,采伐对林分胸径生长有一定的促进作用,但未能促进林分树高的生长;采伐虽未对林分总胸高断面积和总蓄积量的增长有促进作用,但合理的采伐强度能提高单株胸高断面积和单株蓄积增长量,同时能够促进林分灌木层和草本层物种多样性提高。综合考虑林木生长和维持物种多样性两个方面,东北近熟针阔混交林的最适宜采伐强度为34.74%。     

广东长潭自然保护区土壤有机碳含量与植被类型的关系

采用TW INSPAN进行植被类型分类,对广东长潭自然保护区不同植被类型土壤有机碳分布特征进行了研究,结果表明,基于乔木胸高断面积作为分类标准的不同植被类型土壤有机碳差异极显著（p〈0.01）,8个植被类型中,胸高断面积最小的植被类型3土壤有机碳含量最高,为27.45±1.41 g·kg^-1,胸高断面积最大的植被类型1土壤有机碳含量最低,为11.87±2.69 g·kg^-1,总体呈胸高断面积增加土壤有机碳含量减少的趋势。     

吉林蛟河针阔混交林乔木幼苗存活对密度和生境的响应

【目的】探究密度制约和生境过滤在群落、龄级和物种3个水平对幼苗存活的影响及相对重要性,为温带森林幼苗更新与物种多样性维持机制研究提供理论依据。【方法】基于对吉林蛟河针阔混交林209个幼苗监测样站连续3年(2016—2018)的动态监测及光照和土壤条件的测定,运用广义线性混合模型划分零模型、生物模型、生境模型和全模型4个模型,在群落、龄级和物种3个水平分析影响幼苗存活的因素及其相对重要性。【结果】2016—2018年累计调查到乔木幼苗共计3 970株,分属19种10科13属,其中重要值排名前5位的幼苗树种是水曲柳、紫椴、色木槭、红松和东北枫;至调查结束时(2018年9月),幼苗死亡数量共计2 644株,存活率4%;在群落水平上,幼苗存活率与异种幼苗邻体个体数、土壤有效钾和全磷含量均显著正相关(P005);在龄级水平上,不同年龄幼苗个体的存活对生物邻体和非生物环境因素的响应存在差异,当年生幼苗存活率与同种幼苗邻体密度和异种幼苗邻体密度均显著正相关(P005;P001),且与异种大树邻体胸高断面积之和显著负相关(P005),多年生幼苗存活率与生物邻体变量无显著相关性,而与土壤有效钾和全磷含量等非生物环境因素显著正相关(P005);在物种水平上,幼苗个体存活的影响因素表现出种间差异,水曲柳幼苗存活率与异种幼苗邻体个体数显著正相关(P005),色木槭的幼苗存活率与同种大树邻体胸高断面积之和显著负相关(P005),紫椴幼苗在土壤有效钾含量较高的生境中存活率更高,而红松幼苗偏好有效氮和有效磷含量较低的土壤环境。【结论】密度制约和生境过滤共同影响乔木幼苗存活,但其相对重要性随年龄和树种而变化。当年生幼苗存活主要受邻体的影响,而生境因素对多年生幼苗存活影响更显著。密度制约效应在吉林蛟河针阔混交林群落中得到验证,与土壤养分条件相关联的生境过滤作用对幼苗存活影响显著。在林分更新过程中需综合考虑幼苗个体存活影响因素的种间和龄级差异,在主要树种育苗及林下补植中需结合考虑不同树种偏好的生境因素进行适当管理。     

纪念世界著名的林学家毕特利希博士——角规测树理论和方法的创立者

胸高断面积是森林调查中用于计算蓄积量的一个重要测树因子。1948年奥地利林学家沃尔特&#183;毕特利希（Walter Bitterlieh）首创了角规测树理论和方法,打破了100多年来的标准地每木检尺的传统方法,只在一个点上用水平视角绕测周围树木,大大提高了森林调查的工效,实现了测树技术的巨大飞跃。     

长白山阔叶红松林林层群落结构与生产力的关系

【目的】探究长白山阔叶红松林不同林层群落结构与林分生产力的关系,分析林分生产力的影响因素,为温带森林的恢复与可持续经营提供科学依据。【方法】基于长白山自然保护区阔叶红松林40 hm2固定监测样地2年（2014和2019年）植被调查数据,以样地内胸径（DBH）≥5 cm的木本植物为对象,根据胸径将阔叶红松林群落划分为优势木层、亚优势木层、中等木层和被压木层,运用R4.0.3软件计算各林层物种多样性、结构多样性和林分密度,与生产力进行相关性分析并构建结构方程模型,探讨不同林层物种多样性、结构多样性和林分密度对生产力的影响。【结果】1）林分密度与生产力显著正相关（P<0.05）,且相关关系随林层上升而下降。2) Pearson相关性分析结果显示,生产力与代表物种组成α多样性的香农威纳指数显著正相关（P<0.05）,且随林层上升相关关系减弱;反之,代表物种组成β多样性的香农熵指数与生产力存在显著负相关（P<0.05）,但该相关关系在中等木层和亚优势木层不显著。此外,物种均匀度指数与生产力显著负相关（P<0.05）,相关系数随林层上升先增大后减小;胸高断面积基尼系数和胸径...     

土壤温度和水分变化对川西云杉幼苗氮和磷含量的影响

【目的】研究不同梯度的土壤温度和水分对川西云杉幼苗生长性状和各器官氮和磷含量的影响,以期为全球气候变暖背景下解释川西云杉树线形成的原因提供参考和数据积累。【方法】以5年生川西云杉幼苗为试验材料,采用人工气候室结合嵌套设计,设置5个土壤温度梯度(2、7、12、17、22℃)和3个土壤水分梯度(干旱处理、正常水分含量处理、饱和水分含量处理)。每处理9株幼苗,共135株幼苗。实验处理4个月后,测定并比较分析不同梯度的土壤温度和水分对幼苗的生长性状、各器官干物质含量、各器官全氮、全磷浓度和含量以及土壤全氮和全磷浓度的影响。【结果】土壤温度处理对幼苗基径和株高生长量均无显著影响,而土壤水分处理对幼苗株高生长量有显著影响;在2℃和7℃土壤温度干旱处理下显著降低了幼苗的株高生长量,但随着土壤温度的升高其影响效应不显著。土壤温度处理对土壤氮和磷浓度无显著影响,而干旱处理显著升高了土壤氮和磷浓度。川西云杉幼苗各器官的氮和磷浓度以及当年生叶氮含量随土壤温度降低显著降低;干旱和饱和水分处理显著降低了当年生叶和当年生枝的氮浓度,饱和水分处理显著降低了当年生叶的磷浓度,干旱处理显著降低了当年生枝、茎和根的磷浓度,干旱和饱和水分处理显著降低了当年生叶和根的氮和磷含量,且随着土壤温度升高影响效应更显著。【结论】在短期内,土壤低温对川西云杉幼苗的生长性状没有明显的制约作用,但对川西云杉幼苗各器官的氮和磷浓度及含量影响显著,尤其是当年生叶和根的氮和磷浓度及含量。在川西地区,低温、干旱等极端气候胁迫导致的云杉幼苗氮、磷含量的不足很可能是限制川西云杉垂直分布的重要因素。此外,土壤温度和水分处理存在显著的交互作用,随着土壤温度的降低,水分胁迫对幼苗各器官氮和磷含量的影响由显著变得不再显著,说明随着海拔升高,与水分因子相比,土壤低温成为造成云杉各器官营养元素亏缺的主导因子。     

鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交林的自然恢复动态及其影响因素

【目的】比较环境与空间因素在群落恢复与构建中的作用,分析亚热带常绿落叶阔叶混交林自然恢复过程中的群落结构和物种多样性变化规律,为进一步深入了解此类森林的自然恢复机制奠定基础。【方法】在湖北木林子国家级自然保护区的老龄林、35年天然次生林(1980年采伐)和20年天然次生林(1995年采伐)中各随机选取10块森林动态固定样地(20 m×20 m),对不同恢复阶段森林群落木本植物多度、胸高断面积、物种丰富度、稀疏物种丰富度(以100个树木个体为基数)进行比较,采用冗余分析(RDA)对30块样地进行排序。将空间(PCNM)和环境变量(土壤与地形)一同作为解释变量对不同恢复群落物种组成进行方差分解,以环境和恢复时间作为解释变量对30块样地的木本植物多度、胸高断面积、物种丰富度和稀疏物种丰富度数据进行多元回归分析。【结果】群落在恢复过程中,木本植物多度(F=8.64,P0.01)、物种丰富度(F=10.24,P0.001)和稀疏物种丰富度(F=9.615,P0.01)均显著减少,胸高断面积(F=14.2,P0.001)显著增加,土壤环境则无显著变化(P0.05);土壤密度、土壤p H、坡向、坡度、海拔和坡位对研究区物种组成的解释能力显著(P0.05);方差分解显示,恢复20年次生林、恢复35年次生林和老龄林分别有31.4%,36.8%和54.1%的物种组成变异受环境影响,空间因素(PCNM变量)仅对恢复35年次生林(16.8%)和老龄林(23.2%)的物种组成变异具有显著影响(P0.05),而对恢复20年次生林无显著影响(P0.05);同步自回归结果显示,恢复时间、凋落物厚度、坡度、海拔、坡向机土壤p H对群落结构与多样性具有显著影响(P0.05)。【结论】亚热带常绿落叶阔叶混交林在自然恢复过程中,群落结构、物种多样性以及环境因素均会发生明显变化,环境、空间及恢复时间是决定群落组成的关键因素。种源空间扩散、优先效应等随机过程对次生林的群落构建具有决定性作用,而环境选择等确定性过程对老龄林的群落构建起主导作用。随着恢复进程的推进,次生林与老龄林的物种组成差异会逐渐减少。     

文山国家级自然保护区不同海拔地带性植被的土壤微生物生物量碳氮分布特征

【目的】探究文山国家级自然保护区土壤微生物生物量碳氮沿海拔地带性植被的分布特征及其关键调控因子,为理解亚热带森林土壤碳氮循环过程及其调控机制提供基础数据参考。【方法】以保护区低海拔亚热带季风常绿阔叶林、中海拔半湿润常绿阔叶林和高海拔中山湿性常绿阔叶林3种典型地带性植被类型为研究对象,采用氯仿熏蒸法研究土壤微生物生物量碳氮含量沿海拔和土层的变化,并运用偏Mantel检验、Fourth-Corner方法解析植被多样性、土壤性质与微生物生物量碳氮之间的关系。【结果】1)土壤微生物生物量碳氮含量的海拔变化差异显著（P<0.05）。3个地带性植被群落的土壤微生物生物量碳氮含量随海拔升高呈增加趋势,即亚热带季风常绿阔叶林(15.75和2.84 mg·kg^-1)<半湿润常绿阔叶林(28.05和4.95 mg·kg^-1)<中山湿性常绿阔叶林(41.61和7.80 mg·kg^-1)。2)各地带性植被带土壤微生物生物量碳氮含量均随土层加深而呈显著的减小趋势（P<0.05）,0～10 cm土层微生物生物量碳氮含量分别是...     

黄土高原刺槐纯林的土壤-菌根关系及随林龄的变化

【目的】通过分析黄土高原不同林龄刺槐纯林中AM真菌侵染水平、植株养分状况和土壤理化性质,阐明"菌根-刺槐-土壤"三者之间的内在联系,揭示影响不同林龄刺槐纯林生长的关键因子,为黄土高原人工刺槐纯林的经营管理及深入研究植被恢复后生态效益的发挥提供理论依据。【方法】选取位于陕西省长武县王东沟流域的草地(0年)和11、23、35和46年生的刺槐纯林,采集刺槐枝、根及其根际土,测定AM真菌侵染率和孢子密度、枝和根中养分含量、土壤理化性质以及易提取球囊霉素含量。【结果】1)随林龄的增加,AM真菌侵染率呈先增加后维持稳定的趋势,孢子密度呈直线上升的趋势。2)刺槐根和枝中养分状况与林龄显著相关,其中以根中钾、锌、铁、锰以及枝中氮、铜、锌、钾、铁、锰、钙、镁含量与林龄关系最为密切。3)随林龄的增加,土壤速效钾含量显著增加,硝态氮含量呈先增后减再增加的趋势,而易提取球囊霉素含量则呈直线下降的趋势。4)总的来说,土壤理化性质、AM真菌和植株养分状况与刺槐生长均有关,但刺槐林龄与各因子间的相互关系是随林龄而变化的。其中,11和23年生刺槐主要与枝中钾、锰、钙、镁、铁和锌含量呈正相关;35年生刺槐与枝中氮和铜含量、土壤速效钾含量、AM真菌侵染率和孢子密度呈正相关;46年生刺槐与根中钾和铁含量、AM真菌孢子密度、土壤速效钾和硝态氮含量呈正相关。【结论】1)刺槐纯林地土壤理化性质、AM真菌侵染状况、易提取球囊霉素及植株养分含量与其林龄有关。2)不同林龄刺槐生长状况与土壤理化性质、AM真菌和植株养分状况间的相互关系不同,其中,中幼龄(11~23年生)刺槐林的生长状况主要依赖于地上部养分状况,而成熟(35~46年生)刺槐林则受植株地上和地下部养分状况、AM真菌及土壤中氮、钾储量等因素的综合影响。