秦岭北坡栓皮栎干基萌苗生长特性研究

【目的】阐明栓皮栎（Quercus variabilis）产生干基萌苗的能力以及萌苗的产生和生长特性,以制定合理的人工促萌措施。【方法】2009-2010年,对陕西省周至县楼观台地区天然栓皮栎次生林中4个径级共40株栓皮栎个体进行环剥并跟踪观测2年,比较了不同径级栓皮栎产生干基萌苗的母树比例及萌苗的数量、枯死率、年龄结构和生长特征。【结果】1）栓皮栎母树均能在环剥后1个月产生愈伤组织以保护伤口,观测过程中没有母树死亡;2）78%的环剥母树能够产生干基萌苗,70%的母树能在环剥后2年内保存有活萌苗;3）胸径10～20 cm （2和3径级）栓皮栎母树的萌发率最高,80.0%的母树在环剥后能产生干基萌苗,并在2个生长季均能保存活萌苗,萌苗枯死率为0.0%～24.7%,萌苗高度、冠幅和基径均大于1径级和4径级母树的萌苗;4）单株干基萌苗数量随着母树径级的增加而先增大后减小,4径级母树胸径最大,产生干基萌苗的时间最晚,萌苗数量最少;5）各径级母树在环剥后第2年仍然能产生当年生萌苗,但只有2径级母树的2年生萌苗所占比例远多于1年生萌苗,3径级母树则相反,4径级母树只有1年生萌苗。【结论】在栓皮栎次生林改造和经营中,可提前1～2年对胸径在10～20 cm的间伐对象进行环剥,待其产生干基萌苗后再进行砍伐,这样有利于缩短间伐林地土壤的裸露时间,促进林地快速恢复。     

邻体竞争和环境因子对栓皮栎伐桩萌苗表型特征的影响

【目的】阐明栓皮栎(Quercus variabilis)伐桩萌苗邻体竞争及环境因子对其表型特征的影响,探究伐桩萌苗的合理疏伐强度。【方法】以秦岭南坡栓皮栎伐桩萌苗为研究对象,采用修正的大树断面积法建立了伐桩萌苗邻体竞争指数模型,并研究了竞争强度对其表型特征变异的影响,对主要形态指标与竞争强度的关系进行回归分析,对伐桩及其萌苗特征进行主成分分析(PCA),对环境因子与萌苗生长进行相关分析,运用曲线求导方法研究该地区栓皮栎伐桩萌苗合理的疏伐强度。【结果】不同竞争强度下,最大萌苗基径和长度、冠幅面积、总叶片数、侧枝数、平均侧枝长度、总基面积等形态差异明显(P<0.05),萌苗总生物量、侧枝总生物量、叶片总生物量等均随竞争强度的增强而增加;中等竞争强度更有利于当年生萌苗生长;最大萌苗基径和长度、冠幅面积、总基面积、总萌苗数、总叶片数等6项主要形态指标与竞争强度呈幂函数(y=a.xb)关系(P<0.01);主成分分析结果表明,光合器官数量和空间分布对伐桩萌苗更新起主导作用,其次是水和矿质营养的吸收运输能力;相关分析结果表明,光照强度对萌苗生长促进作用明显(P<0.01),而土壤速效氮、速效钾含量的作用较小。【结论】该地区每个伐桩保留萌苗7～9个,能够实现对光、水和矿质营养的最优利用。光照是萌苗更新的决定因子,维持中等或较低的竞争强度,保持一定的萌苗数量,能够充分利用光能,有利于伐桩萌苗生长,缩短更新时间。     

黄土高原子午岭柴松林群落组成及群落结构研究

通过样地调查,对陕西子午岭的天然柴松林的植物组成和群落结构进行了研究。结果表明:(1)柴松群落中,共有52科120属162种种子植物,可划分为12个类型和9个变型,北温带成分最多(51属),占总属数的49.51%,热带植物成分占一定比例;(2)柴松群落可划分为5个群落类型:柴松+辽东栎-水栒子-苔草群落;柴松-虎榛子-苔草群落;柴松-水栒子-苔草群落;柴松-黄蔷薇-苔草群落;柴松-绣线菊-苔草+野棉花群落;(3)不同群落类型的物种组成和林分结构有所不同,但以柴松为优势种所构建的群落环境有一定的相似性。     

不同生境下栓皮栎伐桩萌苗的生长特征及在种群更新中的作用

以秦岭北坡发育良好的栓皮栎林为研究对象,对比分析不同生境条件下(林内、林窗、林缘)栓皮栎伐桩萌苗在种群更新中的地位以及环境条件对伐桩萌发能力、萌苗数量和萌苗生长的影响。结果表明:1)研究区域中存在3种起源的栓皮栎幼苗,分别为伐桩萌苗、实生苗和主干基部萌苗;2)伐桩萌苗在不同生境中对种群更新的贡献不同,在林内,种群更新以伐桩萌苗和实生苗为主,林窗和林缘的种群更新主要依靠伐桩萌苗;3)生境条件对伐桩的萌芽能力、萌苗的保存率和生长产生影响,林窗和林缘的伐桩萌芽能力较强,但萌苗枯死率也相对较高;萌苗在林窗中生长最好,其高度、基径、叶面积和地上生物量均大于林缘和林内的萌苗;4)林窗对栓皮栎的伐桩萌芽更新较为有利,在更新不良的栓皮栎次生林中适当间伐,开辟林窗,有利于栓皮栎种群更新。     

黄土高原子午岭柴松种群生殖特性研究

【目的】探索柴松(Pinus tabulaeformis f. shekannesis)种群的基本生殖特性,为柴松种群的持续发展和合理经营管理提供依据。【方法】在对黄土高原子午岭地区柴松分布范围进行全面踏查的基础上,选择不同生境(阴坡、半阴坡和半阳坡)柴松生长发育较好的地段设置12块样地,分析不同生境下柴松种群的生殖年龄(Ar)、球果在树冠上的分布格局、结实和产种数量、生殖力表以及环境因子。【结果】(1)柴松种群的最小生殖年龄(Armin)、最大生殖年龄(Armax)、平均生殖年龄(A-r)和周限生殖年龄(Apc)值分别为18,130,48和112年,不同生境条件下柴松种群的生殖年龄差异较大,其中Armin和A-r值为阴坡>半阴坡>半阳坡,Armax和Apc值为半阳坡>半阴坡>阴坡。(2)不同生境中的柴松种群均具有结实能力,阴坡种群的单株球果数和种子数均较高,各种群球果主要分布在树冠上部及东、北方向。(3)生殖力表显示,随着年龄的变化,生殖力存在低→高→低的趋势,阴坡和半阴坡柴松种群的生殖旺盛期为50~90年,半阳坡为30~50年;并且阴坡柴松种群具有较强的生殖能力,是柴松种群的最适生存环境。(4)主成分分析表明,人为干扰(0.984)和土壤水分含量(-0.974)是影响柴松种群生殖的最主要因子。【结论】柴松林经营管理要以就地保护为主,并应根据种群所在区域的生境条件进行分类管理。     

黄龙山白桦种群结构及其时间序列预测分析

【目的】阐明黄土高原南部地区白桦种群未来的发展趋势,为其合理经营利用提供依据。【方法】以群落物种重要值为依据,通过聚类分析,将黄龙山地区的白桦林划分为4个群落类型,每个类型中的全部白桦个体为一个种群,分析白桦不同种群的年龄结构、存活曲线及静态生命表,并应用时间序列模型预测了种群的发展趋势。【结果】黄龙山地区白桦种群幼龄个体较少,中老龄个体较多,基本呈衰退趋势;种群A幼龄株数相对较多,有一定更新能力;种群C、D衰退特征较为明显,其中种群D只在Ⅲ、Ⅳ龄级具有一定数量个体,几乎没有更新幼苗。种群A、B、C、D的生命表和存活曲线表现出相似的特征,即Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ龄级死亡率高,除种群A外,标准化最高存活量均出现在Ⅲ或Ⅳ龄级。时间序列预测分析表明,在未来20,30,40和50年中,多数种群均呈现幼龄个体减少而老龄个体增加的态势,老化趋势较为明显。【结论】黄龙山白桦种群表现出明显的衰退特征,属于该地区的过渡种群,逐渐会被更加稳定的松栎混交林所取代,应根据各种群的特点采取不同的经营措施,以促进群落演替。     

秦岭南坡不同生境条件下栓皮栎伐桩萌芽特性

以陕西省佛坪县的栓皮栎伐桩为研究对象,分析2种生境条件下栓皮栎伐桩直径和高度与萌苗数量、萌苗生长的关系,并通过2年跟踪观测研究伐桩的萌发能力。结果表明:1)阳坡伐桩上的萌苗数量多于阴坡,但阴坡的萌苗生长量(基径、高度和冠幅)优于阳坡;2)萌苗数量随伐桩直径增大先增加后减少,直径在15～25cm间的伐桩萌苗数量最多,萌苗生长量随伐桩直径增加先减小后增加;3)伐桩高度与萌苗数量的关系不明显,随着伐桩高度增加,萌苗生长量增加;4)萌苗基径随萌苗数量增多而减小,萌苗高度与之相反,阳坡萌苗数量与萌苗生长量的关系比阴坡密切;5)砍伐2年后,伐桩萌发能力和萌苗生长量均出现降低趋势。栓皮栎伐桩的萌苗数量不仅受到光照条件的影响,也受到伐桩直径和砍伐后时间长度的影响,但萌苗的生长则受到环境条件、伐桩直径、伐桩高度以及萌苗数量的共同影响。因此,择伐栓皮栎次生林中基径为15～25cm的个体最有利于林地快速恢复,在随后的经营管理中控制伐桩的萌苗数量并疏伐过密的萌苗丛有利于萌苗生长。