长白落叶松人工林树冠形状的模拟

以长白山地区 2 6a生长白落叶松人工林为研究对象 ,采用枝解析的方法 ,测定了 2 5株林木 (直径 10 5～2 4 9cm)的树冠变量 ,并建立了预测树冠外侧形状的冠形模型。基于枝条着枝深度 (DINC)和林木变量所建立的树冠形状模型包括 :基径、枝长、着枝角度和弦长等预估模型。对于大小相同树木的主要枝条来讲 ,这些树冠变量是随着DINC的增加而增大 ;而林木的胸径 (DBH)和树高 (HT)变量很好地反映了不同大小树木的冠形变化。冠形预测模型预测效果良好 ,充分体现了树冠结构的变化趋势 :树冠形状在树冠的中上部呈抛物线体 ,而在树冠的下部则为近圆柱体。文中所建模型 ,可以合理地描述长白落叶松人工林的树冠形状及其变化规律。     

模拟计划火烧对哈尔滨城市林业示范基地典型林型土壤呼吸的影响

火干扰是森林生态系统重要的干扰因素之一,尤其在北方森林生态系统中火干扰的作用更为明显。但是关于火干扰到底如何影响北方森林生态系统的土壤呼吸,以及计划火烧开展对土壤呼吸的影响程度目前研究非常有限,相关科学问题尚不能给出准确答案。因此,本文选择哈尔滨城市林业示范基地的典型3种森林类型白桦林、兴安落叶松林和蒙古栎林,通过小范围控制火烧试验采用LI6400测定火后不同时间(5~9月份)的土壤呼吸,研究计划火烧对3种林型土壤呼吸通量的影响。结果表明,在火后5~9月份中,3种林型火后样地与对照样地相比,白桦林土壤呼吸速率上升了10%,蒙古栎土壤呼吸速率下降了30%,落叶松土壤呼吸速率上升了14%。白桦林、蒙古栎林、落叶松林对照样地与火烧样地的Rc值均呈现出显著的动态变化,但并无一定规律,3种林型中白桦林火后短期内Rc的变化规律并不显著,而蒙古栎林与落叶松林火后短期内Rc的变化规律非常明显,蒙古栎林的Rc值的变化显著降低为34.98%,而落叶松林的Rc值变化却显著升高为13.77%。因为本次小范围计划控制火烧试验对环境温度改变最大,因此研究结果表明本次试验控制土壤呼吸的因素中,温度占主导地位。     

间伐强度对落叶松人工林土壤有机碳的影响

以山河屯林业局凤凰山抚育所40年生落叶松人工林为研究对象,采用不同强度的间伐处理(间伐0%(CK)、15%(T1)、40%(T2))后,研究不同土层土壤有机碳储量、活性有机碳(水溶性有机碳、微生物有机碳、易氧化碳)的变化。结果表明:间伐处理提高了土壤有机碳储量,表现为CK(12.92 Mg/hm2)0.05)。微生物有机碳和易氧化碳均主要集中在0~10 cm土层;不同处理间均为T2含量最高,分别为982.00、20.52 g/kg。水溶性有机碳在0~10 cm土层差异不显著,但在其他土层(10~20、20~40、40~60 cm)差异显著(P<0.05),不同处理间T2含量也均最高,由上到下不同土层水溶性有机碳分别为51.59、52.99、37.83和31.87 mg/kg。研究表明:15%的弱度间伐更有利于东北落叶松人工林土壤有机碳的固定。     

大兴安岭植被净第一性生产力估算与动态分析

植被净第一性生产力在全球变化研究中扮演着重要的角色,NPP的估算与分析对于研究全球生态系统碳循环和区域气候变化具有重要意义。本文借助MODIS卫星传感器提供的归一化植被指数NDVI数据和大兴安岭地区的气象数据等为研究资料,通过构建CASA模型对大兴安岭地区不同类型植被的NPP进行了模拟估算,并通过地理信息系统等研究工具研究了该地区2010年生长季(5~9月份)不同植被NPP分布随时间的动态变化,和总体植被的NPP空间分布状况。大兴安岭地区植被生长期NPP总体平均值为318.29 g C/m2·a。从空间分布格局看,全区植被NPP空间分布差异较为明显。不同植被类型的NPP具有明显差异,生长期NPP总体平均值森林>草甸>灌木>农作物。不同植被类型5~9月NPP随时间动态变化的趋势基本一致,植被NPP最大峰值出现在在6~7月份之间。最后对模型计算结果与实测植被NPP数据、Modis数据的NPP产品及其他学者的估测结果进行比较,结果基本一致。     

基于KNN方法的大兴安岭地区森林地上碳储量遥感估算

【目的】采用 KNN方法进行碳储量估测,并对估测后的数据进行各种校正处理,绘制森林地上碳储量的空间分布图,为我国森林碳储量和固碳潜力的研究提供基础数据和科学依据。【方法】以黑龙江省大兴安岭为研究区(50°05'—53°33'N,121°11'—127°01'E),基于2010年森林资源连续清查固定样地和同年 Landsat5 TM 影像数据,利用 k－邻近法( KNN)在像素级水平上对森林地上碳储量进行估算。采用多准则方法分东、南、北和中4个区域对样地坐标和其对应的影像光谱值进行坐标重配准,并根据实测样地数据对坐标重配置前后不同林分类型地上碳储量估测精度进行评价;针对 KNN方法像素级估测结果存在明显的高值区域低估和低值区域高估现象,应用直方图匹配方法对估测结果进行变动范围调整;并根据样地实测碳储量和 KNN 估测值间的回归关系对调整后的结果分区域进行进一步匹配校正后处理,绘制森林碳储量的空间分布图。【结果】总体来说,本研究区域像元尺度KNN估测的欧式距离优于马氏距离,均方根误差随着最邻近值 k的增大而降低,当 k大于6时变化缓慢,并逐渐趋于稳定;坐标误差校正后,各林分类型森林地上碳储量的估测精度均显著提高,平均均方根误差由17.23降低到14.3 t·hm －2;直方图匹配后,各区域样地点高值区域低估和低值区域高估现象均有很大程度改善,实测值和估测值间的相关关系明显增强,然而高值地区(碳储量大于20 t·hm －2)出现过高估计现象;经匹配校正后处理的均值、标准差、直方图和累积频率分布图更接近样地实测值,均方根误差也明显降低,高值地区过高估计现象得到很好校正。【结论】森林资源清查数据、遥感数据及 KNN方法相结合逐渐成为区域尺度森林参数空间连续估测的重要手段。同利用光谱值和森林参数建立的回归模型相比,KNN方法能够更多地考虑到森林参数同光谱值之间的非线性依赖关系;但 KNN估测方法除了受距离度量标准、最邻近值 k的大小以及影像波段的选取等因素影响外,还存在如样地坐标和对应的影像光谱值匹配误差、像素级估测结果多呈明显集中分布趋势等问题,使得该方法的应用受到一定限制。本文的研究表明,对这些因素进行合理的校正,将更有利于区域尺度森林参数的精确估计和反演。     

播种时期对蒙古栎不同类型苗木出苗和生长的影响

以蒙古栎种子为材料,研究播种时期对蒙古栎不同类型苗木出苗和生长的影响,结果表明:蒙古栎在秋季不同时间播种的出苗率均在60%以上,但以早期(9月下旬)播种的出苗率最高(大于80%),早期播种的苗木在苗高、地径、侧根数、根体积和根生物量等指标上都明显要高于其它播种时期,蒙古栎在秋播裸根育苗时应适时早播;秋季播种的容器苗在所有观测的形态指标上均好于春季播种的容器苗,秋季容器育苗质量更高。     

一种鼠李白粉病菌的分子鉴定与亲缘关系分析

对鼠李上的白粉病进行显微观察,采用试剂盒法提取病原菌总基因组DNA,用PCR扩增其r DNA内转录间隔区(ITS)的保守序列,并通过Clustal等相关的生物信息学软件对其进行序列的比对和亲缘关系分析,在分子水平鉴定该菌种并比较与其它白粉菌菌种的亲缘关系。结果表明,本试验地发生的鼠李白粉病病原菌为费氏白粉菌,其与Gene Bank中Erysiphe friesii var.dahurica(登录号为AB000939)的序列相似度达99%。     

利用ISSR标记对12种五针松亲缘关系的研究

采用ISSR 标记技术,对12 种五针松的亲缘关系进行分析。利用筛选出的12 个ISSR 引物共检测到117 个位点,多态条带比率(PPB)在9.40%～33.33 %之间,遗传分化最高的是偃松,最低的是柔枝松。12 种五针松的基因多样性(Ht)为26.21%,其中种内基因多样性(Hs)为7.66%,种间基因多样性(Dst)为18.55%,五针松种间变异占总变异的70.78%。遗传距离聚类,将12 种五针松分为2 个类群,第一类群包括乔松、华山松、海南五针松、华南五针松、北美乔松、山白松和云南五针松;第二类群包括美国白皮松、偃松、、柔枝松、西伯利亚红松和红松。图1 表3 参6。     

林豆复合生态系统土壤理化性质的研究

本文对混种大豆的落叶松.大豆、水曲柳-大豆复合生态系统土壤理化性质进行研究。结果表明,在一个生长季内混种后的土壤物理性质得到了改善。落叶松.大豆与水曲柳一大豆复合生态系统的土壤容重为1.112g/cm3和1.058g/cm3均低于相对应的纯林:混种大豆后土壤总孔隙度增加。两种林-豆复合生态系统土壤有机质分别比对应纯林高1.77倍和1.09倍:落叶松一大豆复合生态系统全氮和水解氮含量分别高于落叶松纯林4.2%和53.0/%,水曲柳-大豆复合生态系统全氮和水解氮含量分别高于水曲柳纯林75.5%和3.3%:混种大豆后全磷含量降低,而有效磷含量则增加:落叶松-大豆复合生态系统全钾和有效钾比落叶松纯林高0.6%和17.5%,水曲柳-大豆复合生态系统全钾和有效钾分别比水曲柳纯林高56.4%和21.8%。图1表3参27。     

寒温带兴安落叶松林土壤细菌微生物量和群落组成研究

为了研究不同林型兴安落叶松林土壤细菌微生物量和土壤细菌群落结构特征,探讨微生物量和群落组成变化的分布规律及影响因子,选择了4个典型兴安落叶松林:藓类兴安落叶松林、杜香兴安落叶松林、草类兴安落叶松林和杜鹃兴安落叶松林,采用磷脂脂肪酸(PLFAs)和高通量测序的方法,分析了4个林型土壤细菌的微生物量和群落组成。结果表明:PLFA法检测出4个林型中C12~C20 8种类型共44种不完全分布的PLFAs生物标记,4个林型中的兴安落叶松林细菌生物量最高,草类兴安落叶松林最低;高通量共检测出19门35纲55目87科92属细菌,其中变形菌纲Alphaproteobacteria、γ-变形菌纲Gammaproteobacteria、酸杆菌纲Acidobacteria、β变形菌纲Betaproteobacteria、放线菌纲Actinobacteria丰度较高。通过冗余分析分析发现,有效磷对土壤细菌生物量的影响较大,土壤pH值、土壤含水率和土壤养分对土壤细菌的群落组成影响比较明显。本研究表明寒温带兴安落叶松林中不同土壤环境的土壤细菌微生物量和群落组成存在差异,且与土壤环境因子之间具有相关性。