天山云杉林草本层物种多样性及季节动态研究

在天山西部根据生境特点设置90个1m×1m草本样方,研究了天山云杉林草本植物的物种多样性季节动态。结果表明:共调查到162种草本植物,隶属于34科、110属。草本植物多样性季节变化明显,生长季内物种数、Gleason丰富度指数、Simpson和Shannon-Wiener多样性指数均呈单峰型分布,即6、7月最高,4、9月最低。不同生境草本植物多样性变化明显,阴坡和林缘生境草本植物多样性最高,林冠干扰明显的生境中物种多样性最低。因此,草本植物多样性季节变化受微生境和人为干扰影响。     

云冷杉天然次生林种子雨时空分布特征

以东北云冷杉天然次生林为对象,在吉林省汪清林业局,设立面积为1 hm2(100 m×100 m)的样地12块,在每个样地安装面积为0.64 m2(0.8 m×0.8 m)的种子收集器5个.自2018年7月末开始收集种子,每月收集1次,至11月末结束.在实验室将收集的种子分成完整种子、干瘪或霉烂种子、被取食种子3类,分析种子雨时空分布特征.结果表明:整个种子雨阶段,共收集177561粒种子,平均种子雨密度为1257.42粒·m-2.完整种子占种子雨总量的比例较高(99.43％),其中水曲柳种子完整率为98.20％,高于其他树种;冷杉种子完整率为89.79％;未收集到鱼鳞云杉种子.研究区大部分树种种子在10月份达到成熟高峰,整个群落及各树种种子雨在不同时间均表现出显著差异(P<0.05).种子空间变异系数为1.35,水曲柳变异系数最大(7.02).该地区种子雨产量丰富、种子完整度高、天然更新潜力大、种子空间变异程度大、种子分布不均匀.     

张广才岭阔叶红松林林分结构研究

阔叶红松林是东北东部最主要的林分类型,如何获取相应的林分结构信息是森林保护和可持续经营的重要内容。2011年,在吉林省蛟河试验局林场建立了1个面积为30hm2的阔叶红松林永久样地,并对样地内的每株树木测量了坐标、胸径和树高等。本文运用结构多样性指数(角尺度、大小比数、混交度)研究了该林分的空间结构。该样地的平均混交度值为0.590,平均角尺度为0.569,各个树种大小比数值介于0.36到0.94之间。这表明:张广才岭阔叶红松林树种空间配置稍高于中度混交水平,树种在垂直方向上分化明显,林分总体上呈聚集分布格局。研究结果可为森林的可持续经营提供借鉴。     

林木竞争对臭冷杉生物量分配的影响

用不同高度树干直径建立并比较臭冷杉各器官生物量方程,分析林木竞争对臭冷杉地上、地下生物量分配的影响。结果表明:臭冷杉不同高度树干直径中,胸径是预测各器官生物量的最可靠变量;利用不同高度树干直径建立各器官生物量方程均会高估小个体样木(直径≤10cm)的生物量,并且随着直径增大,预测误差也随之增大;臭冷杉地上生物量与地下生物量的比值(T/R)与树木年龄、单株生物量、整株生物量年均生长率及树高年均生长率间均没有显著相关性(P>0.05);随着竞争增强,臭冷杉树干生物量占单株生物量的比例逐渐减小,枝叶生物量比例逐渐增大,而粗根生物量比例则基本保持不变;胸径年均生长率、树高年均生长率及单株生物量年均生长率均随着竞争强度增大逐渐减小,而T/R值并不受林木竞争的影响。     

长白山东北坡长白落叶松-白桦次生林群落结构特征

长白落叶松-白桦林是由云冷杉林遭到破坏后形成的次生林,为了更好地了解其物种组成和群落结构,于2015年8月在长白山东北坡按照CTFS标准建立了面积为1 hm2(100 m×100 m)的长期监测样地,对样地内所有DBH≥1 cm的木本植物进行挂牌、定位、调查,并应用双相关函数g(r)分析了样地内长白落叶松和白桦2个优势树种不同等级的空间分布。结果表明:该样地共调查到活立木个体1 499株,隶属于9科16属22种,大都属于北温带植物区系类型;样地优势种明显,长白落叶松和白桦是样地的优势种,重要值分别为36.08%和24.75%。样地内物种Margalef丰富度指数R、Shannon-Wiener指数H′、Simpson指数D和Pielou指数Jsw分别为2.87、1.71、0.62和0.56。样地内林下更新良好,所有个体的径级结构呈倒“J”型,8个主要树种的径级结构存在差异,长白落叶松呈倒“J”型,白桦和山杨呈近似正态分布,其余5种(包括花楸、毛山楂、红松、稠李和臭松)呈“L”型。样地内所有物种个体的空间格局呈聚集分布,8个主要树种的空间分布都表现出不同程度的聚集。g(r)函数分析表明,2个优势种空间分布随径级和尺度变化表现出不同的格局类型,长白落叶松随径级增大聚集程度逐渐降低;与小径木和大径木相比,白桦中径木具有更强的聚集程度。      

长白山阔叶红松林及杨桦林下草本季节动态及环境解释

为了认识长白山阔叶红松林下草本植物多样性格局的季节动态及其与环境因子相关性,从2009年5-9月份逐月调查了原始阔叶红松林样地及次生杨桦林样地内的100个l m2的草本样方,比较分析了2种林分林下草本植物多样性格局及其与环境因子的相关性.结果表明:次生杨桦林中调查到蕨类植物9种,早春短命植物8种,早夏植物36种,晚夏植物31种;阔叶红松林中调查到蕨类植物5种,早春短命植物13种,早夏植物37种,晚夏植物21种.阔叶红松林及次生杨桦林下的草本植物存在明显的季节性差异,早春时期以黑水银莲花(Anemone amurensis)和东北延胡索(Corydalis ambigua)为主;夏秋季节以山茄子(Brachybotrys paridiformis)和白花碎米荠(Cardamine leucantha)为主.次生杨桦林各月份之间,物种多度差异较大.同一林分不同月份之间的物种相似度在5月份最低,夏季最高;2个林分各个月份之间的相似度均较低.假设所有草本样方在样地中完全随机分布,稀疏曲线描述了样方数与物种数的关系.相比于幂函数模型和对数函数模型,逻辑斯蒂模型能较好地拟合阔叶红松及其次生杨桦林下的样方数与物种数的关系.光照环境是影响次生杨桦林草本多样性的主要因素;林隙分布和土壤酸碱度是影响阔叶红松林草本多样性的主要因素.因此,可以通过相关环境因子在一定程度上预测阔叶红松林及次生杨桦林下物种多样性的高低.     

长白山紫椴种子雨的时空分布格局

以长白山不同演替阶段的森林群落(次生针阔混交林、次生杨桦林和原始阔叶红松林)内设置的永久样地为基础,布设种子收集器,定期收集并鉴定其中的种子,研究了紫椴(Tilia amurensis)种子雨的时空格局及其扩散机制.结果表明:不同森林群落中紫椴种子雨均始于7月末,持续近3个月,种子散布的时间序列为双峰曲线.第一峰值出现...     

云冷杉针阔混交林枫桦种子雨时空分布及种子萌发特性研究

  目的  研究东北云冷杉针阔混交林枫桦种子雨时空分布规律和种子萌发状况，为云冷杉针阔混交林物种多样性保护提供理论依据。  方法  基于在吉林省汪清林业局设立的9块1 hm2固定样地，按对角线五点取样法在每块样地布设5个（9块样地共布设45个）种子收集器收集枫桦种子，采用方差/均值（C_x）、负二项指数（K）、聚集度指标（David和Moore丛生指标，I）、Cassie. R. M.指标（C_A）等4种空间分布类型评价方法判别种子雨空间分布状态，此外，从9、10月份收集的种子中，每块样地随机抽取300粒枫桦种子进行种子萌发试验，分别测定种子千粒质量、发芽势和发芽率。  结果  从7—11月份，共收集到69 100粒种子；枫桦落种高峰期为10月份；种子分布方差/均值（C_x）达1116.30、负二项指数（K）达4.75、聚集度指标（David和Moore丛生指标，I）达1115.30、Cassie. R. M.指标（C_A）达0.41，4个指标均显示种子空间分布呈聚集分布；9月份与10月份收集的平均种子千粒质量分别为（0.398 ± 0.064）g和（0.353 ± 0.040）g，9月份种子千粒质量显著高于10月份（P < 0.01）；9月份收集的种子平均发芽率为（29.84 ± 11.68）%，显著高于10月份（23.52 ± 8.23）%（P < 0.05）。  结论  在云冷杉针阔混交林中，枫桦种子小结实量大，且具有明显的时间分布特征，由于在一定程度上种子扩散受到限制，使得枫桦种子呈聚集分布状态。该区域枫桦种源丰富但种子萌发能力差，这些特性将会影响枫桦分布格局，从而影响该地区云冷杉针阔混交林群落结构和物种多样性。      

美汉草（Meehania fargesii Levl）生物量分配分析

调查阔叶红松林林下早春开花植物美汉草（ Meehania fargesii Levl）各个器官生物量分配变化情况。结果表明：在整个生长季节中,美汉草各器官生物量总体上呈现先增加后减少的趋势,5月初~7月初,根生长速率先快后慢,茎叶生长速率先慢后快,7月中旬以后各器官生物量逐渐减少;美汉草有性生殖的生殖分配占总生物量的比例较小（4%~6%）;根冠比在5~6月不断上升,6~7月迅速下降,7月以后保持稳定;根和茎叶生物量分别与总生物量呈显著的线性正相关关系。分析显示：为了适应阔叶红松林林下的光照变化,在林分郁闭前,能量主要分配给地下部分;林分郁闭后,茎叶生长占主导。美汉草主要以营养繁殖为主,第2年的地下根状茎来自第1年地上茎的繁殖方式及生物量分配策略,可能是美汉草成为林下优势草本的重要原因。     

长白落叶松人工林生长过程及其经济效益的研究

采用解析木分析方法研究长白落叶松人工林生长过程,结果表明:径级10~15 a生生长较快,20 a生以后趋向稳定;树高15 a生以前生长迅速,20 a生后稳定生长;材积生长从20 a开始到40 a逐年增长,是生长旺盛期,40 a生平均生长量分别较20 a、25 a、30 a生增长了73.5%、41.5%和19.8%。40 a生落叶松每公顷木材产量分别为20 a、25 a生时的220%和169%,产值分别为292%和182%,年产值分别为146%和114%。长白落叶松人工林的培育方向应确定以大径级材为主。