山西太岳山核桃楸光合特性的研究

用Li 6 4 0 0光合作用测定系统对自然生长的核桃楸壮龄林木的光合作用进行测定 .结果如下 :①核桃楸的光合速率在 1d内有两个峰值 ,两个光合峰高度接近 ,上午的光合速率峰持续时间较下午的长 .叶片气孔导度、蒸腾速率与光合速率间表现出较强的正相关 ,日变化曲线呈双峰型 .叶片胞内CO2 浓度受气孔导度和大气CO2 浓度的双重影响 ,呈现出早晚大幅升高 ,正午有 1h的峰值的日变化进程 .②在控制条件下 ,叶片的光合速率在低光合有效辐射 (0～ 5 0μmol (m2 ·s)下 ,表现出随CO2 浓度增加而降低的趋势 ;高出此光合有效辐射值后 ,光合速率随CO2 浓度的增加呈抛物线变化 ,最高点对应的光合有效辐射下的CO2 饱和点 ,且随光合有效辐射的增加CO2 饱和点增高 .当光合有效辐射为0～ 12 0 0 μmol (m2 ·s)时 ,叶片的气孔导度表现出随光合有效辐射的增加而增大 ,随CO2 浓度的增加而减小的趋势 ;光合有效辐射超过 12 0 0 μmol (m2 ·s)后 ,气孔导度随光合有效辐射、CO2 浓度的增加而降低 .叶片蒸腾速率的变化趋势与气孔导度类似 .     

截干处理对麻栎苗木生长及IAA和ABA含量变化的影响

把４年生麻栎（ＱｕｅｒｃｕｓａｃｕｔｉｓｓｉｍａＣａｒｒ．）苗，进行截干处理后栽植。然后调查苗木生长状况及其地上部、地下部内源吲哚乙酸（ＩＡＡ）、脱落酸（ＡＢＡ）含量的变化。在对照区和处理区，新根都是在新枝条萌发之前发生的，展开后急剧伸长。对照区顶芽是在生根后立刻开芽展叶，但其后的生长非常缓慢。处理区苗木内测出了大量的ＩＡＡ，在处理区苗木的切断部位ＩＡＡ含量的变化具有与对照区苗木的先端部类似的增减趋势。处理区与对照区主根内ＩＡＡ含量的变化是主根下部在一周内有增加趋势。处理区苗木ＡＢＡ的含量比对照区明显的要少，特别是主根内ＡＢＡ含量一直非常低．从这些结果可以得出：麻栎的截干处理之所以能提高成活率、促进生长，是因为截干处理在维持了ＩＡＡ含量的同时，把ＡＢＡ含量控制在一个很低的水平上。     

山西太岳山典型暖温带森林林隙更新多样性研究

以山西太岳山典型暖温带森林林隙为研究对象,用主分量分析方法对林隙特征指标进行分析,最终选定扩展林隙面积、林隙年龄、边缘木平均高度、边缘木活枝下高4个主要的数量化林隙特征指标,并应用一元线性模型分析了这4项指标以及林隙形成方式对林隙更新苗多样性的影响.结果表明:物种数和Shannon-Wiener多样性指数随扩展林隙面积增大而增大;在林隙形成初期,物种数和Shannon-Wiener多样性指数增大,林隙形成中期和后期,物种数和Shannon-Wiener多样性指数减小;其他林隙特征指标对物种数和Shannon-Wiener多样性指数的影响不明显;林隙干扰状况差异对Pielou均匀度指数影响不明显.     

冀北辽河源自然保护区森林景观格局与环境的关系

利用辽河源自然保护区森林资源二类清查数据,在ArcGIS软件和CANOCO for Windows 4.5软件的支持下,采用网格样方的采样方法运用典范对应分析(CCA)法,对冀北辽河源自然保护区的森林景观要素空间分布与环境因子的关系进行了分析研究。结果表明:(1)森林景观总体表现为人工林分布在低海拔地区,天然林分布在高海拔地区,与CCA排序图上的分布一致。Monte Carlo检验结果表明海拔、坡度是影响森林景观格局分异的主要环境因子。(2)在保护区内,坡向、郁闭度和土壤厚度对森林景观类型的空间分布的影响力极为有限,海拔是控制景观要素空间分布格局的主要因素,其次是坡度,二者间接控制水、热条件,影响林分树种的分布,进而影响森林景观格局。     

山西太岳山三种树种伐桩萌芽条竞争规律的研究

根据太岳山三种树种萌芽更新的调查数据,采用Hegyi的单木竞争指数模型对伐桩内萌芽条之间的竞争强度进行了定量分析.结果表明,伐桩内平均竞争强度随着萌芽条数目的增大而逐渐增大;随着萌芽条平均胸径的增大而逐渐减小.竞争木对对象木的竞争强度与对象木总数以及个体大小均服从幂函数关系,竞争强度与对象木总数呈显著的正相关关系,与个体大小呈显著的负相关关系.结合偏相关分析得出,影响伐桩内平均竞争指数较大的因子是伐桩内萌芽条总数.     

冀北辽河源油松天然林土壤微生物碳代谢特征研究

本文以冀北辽河源地区不同林龄油松天然林为研究对象,研究其土壤微生物生物量碳、微生物呼吸及微生物代谢熵随油松林龄的变化趋势。结果表明:随着油松天然林林龄的增加,土壤微生物生物量碳逐渐增加;而土壤微生物呼吸则呈现出先减小后增加的趋势;微生物代谢熵表现为随油松林林龄的增加而降低。相关性分析表明,土壤微生物生物量碳、微生物呼吸分别与微生物代谢熵之间呈现高度的极显著线性负相关。微生物生物量碳与微生物呼吸呈极显著正相关,但线性相关程度较弱。土壤微生物生物量碳和微生物呼吸与土壤温度和含水量均呈极显著正相关,而土壤微生物代谢熵则与土壤温度、土壤含水量呈极显著负相关。上述结果表明,在冀北辽河源地区,土壤微生物生物量碳、微生物呼吸、微生物代谢熵与油松天然林林龄密切相关。随着油松天然林林龄的增加,其土壤微生物活性增强,碳代谢效率增加,土壤质量及可持续利用潜力更高,土壤生态体系更加成熟。     

太岳山不同郁闭度油松人工林降水分配特征

利用2011年5-9月生长季观测的30场降雨数据,分析了山西太岳山不同郁闭度下油松人工林林冠截留、穿透雨以及树干茎流与降雨量的关系,以及林冠截留过程的特点.结果表明:(1)实验观测期间,该地区降雨总量为634.79mm,单次平均降雨量为21.16mm,单次最大降雨量为58.15mm,单次最小降雨量为0.54mm.其中,8月份的降雨总量最大,为190.77mm,6月份的降雨总量最小,为41.81mm.(2)郁闭度为0.8的油松人工林林冠截留量与降雨量呈一元线性关系,郁闭度为0.7、0.6和0.5均呈幂函数关系;对于各郁闭度的油松人工林,其林冠截留率与降雨量均呈对数函数关系;穿透雨量、树干茎流量与降雨量均呈明显的一元线性关系,穿透雨量和树干茎流量都随着降雨量的增加而增加.(3)不同郁闭度油松人工林之间林冠截留、穿透雨和树干茎流不同,总的趋势为随着郁闭度的减小,林冠截留量减小,穿透雨量增大,树干茎流量增大.林冠截留量与郁闭度表现出正相关关系,而穿透雨量、树干茎流量都与郁闭度表现出负相关关系.(4)各郁闭度林冠截留量、穿透雨量和树干茎流量的月动态变化与总降水量的月变化基本一致.     

山西灵空山辽东栎种群叶性状表型变异研究

为了研究辽东栎天然种群在山西灵空山自然保护区内的表型变异特征和影响因素,在该地区内共抽取了5个辽东栎天然种群,分别测了叶片及顶芽共24项形态特征.方差分析结果表明,各表型性状在种群内均达到极显著水平(α＝0.01),种群间共有5个性状指标在α＝0.05水平上差异显著,这些差异一方面来自于遗传因素,另一方面可能来自于环境因素.经研究得出,辽东栎表型性状受坡向、坡度、种群内树木平均胸径、种群密度等间接生态因子的影响.种群内变异是辽东栎表型变异的主要部分,表型分化系数(Vst)为13.31%,分化程度低,但部分性状也有了较大的分化,如最底部锯齿宽(25.99%)、中间顶芽宽(25.23%)等.在种群内最底部锯齿、叶尖、叶柄、叶面积等形态指标变动程度较大,稳定性较差,主要是个体发育差异引起的,而在种群间仅有中间顶芽形态指标和最底部叶齿形态指标稳定性较差,说明受环境的影响较大.      

基于Biome-BGC模型的千烟洲森林水分利用效率研究

目的为了探究全球气候变化背景下森林生态系统水分利用效率的影响因子及其对气候变化的响应。方法本文利用经PEST模型参数优化后的Biome-BGC模型,对千烟洲森林生态系统2000—2014（CK）年以及不同气候情景变化模式下的水分利用效率及其影响因子进行了探究。结果（1）千烟洲的年均温和最大叶面积指数同水分利用效率呈显著正相关关系（P < 0.01）,降水同水分利用效率间的相关性不显著（P > 0.05）。（2）千烟洲不同情景模式水分利用效率的取值区间是2.09 ~ 3.71 g/kg、均值2.90 g/kg。（3）同CK（2.18 ~ 2.57 g/kg、均值2.38 g/kg）相比,千烟洲各情景模式下大气CO₂浓度增加情景（2.38 ~ 3.41 g/kg、均值2.90 g/kg）、降水和大气CO₂浓度同时增加情景（2.38 ~ 3.33 g/kg、均值2.86 g/kg）、气温和大气CO₂浓度同时增加情景（2.58 ~ 3.71 g/kg、均值3.15 g/kg）、降水和气温同时增加（2.30 ~ 2.84 g/kg、均值2.57 g/kg）及降水、气温和大气CO₂浓度同时增加情景（2.70 ~ 3.60 g/kg、均值3.15 g/kg）的水分利用效率差异显著。但是,降水增加情景（2.09 ~ 2.68 g/kg、均值2.39 g/kg）和气温增加情景（2.13 ~ 2.81 g/kg、均值2.47 g/kg）对水分利用效率的影响不显著。（4）降水和大气CO₂浓度同时增加情景与大气CO₂浓度增加情景的水分利用效率差异不显著,气温和大气CO₂浓度同时增加情景与大气CO₂浓度增加情景的水分利用效率差异显著。结论（1）千烟洲森林生态系统的水分利用效率受到气温和叶面积指数的影响,情景分析表明水分利用效率能很好的对气候变化做出响应。（2）降水、气温和大气CO₂浓度对水分利用效率的影响存在耦合效应。（3）增温对水分利用效率的影响要大于降水。      

去除凋落物对不同林龄油松次生林土壤呼吸的影响

【目的】探究3个龄级油松天然次生林去除凋落物后生长季土壤呼吸速率对环境因素的响应。【方法】采用LI-8100土壤碳通量仪测定中龄林(HF)、近熟林(NF)、成熟林(MF)3个龄级油松天然次生林生长季总土壤呼吸速率、去除凋落物后土壤呼吸速率,并同步采用自带的土壤温湿度传感器测定5cm深度处的土壤温度(T)和湿度(W)、近地面大气温度(Ta)和相对湿度(RH);采用氯仿熏蒸浸提法测定5cm深处土壤微生物量碳(MBC)。【结果】各林龄油松林土壤呼吸速率及其环境因子均呈明显的季节变化,表现为6-8月较高,5月和9月较低。测量期间,油松HF、NF、MF去除凋落物处理的土壤呼吸速率平均值分别为2.45,2.62和1.85μmol/(m~2·s),分别比未去除凋落物的对照处理的3.69,3.23,3.48μmol/(m~2·s)下降33.4%,18.8%和47.0%。对照试验条件下,各油松林土壤呼吸速率采用双变量T、W模型拟合时效果较好(R2=0.464~0.821);去除凋落物试验条件下,各油松林水热因子对土壤呼吸速率的影响较小,MBC对土壤呼吸速率的影响较大,在油松NF、MF林分中均达到显著水平。对照试验条件下,各油松林土壤5cm深度处的温度敏感性系数QT10值随着林龄的增加而减少;去除凋落物试验条件下,除油松NF的大气温度敏感性系数QTA10升高外,其他林龄油松林温度敏感性系数Q10均降低。【结论】对照试验条件下,水热因子交互作用是土壤呼吸速率变化的主导因子;去除凋落物试验条件下,土壤湿度和MBC是导致各林龄油松林土壤呼吸速率差异的关键因子,较高的土壤水分和MBC更有利于凋落物分解释放CO2。