祁连山青海云杉林小气候特征研究

以青海云杉为主体的祁连山水源林 ,处在“冰源水库”和河川水系之间 ,具有独特的小气候作用 :林冠遮蔽使青海云杉林林内总辐射比林外减少 71 .0 2 % ,林冠层净辐射占林冠层总辐射的 5 8.0 % ,林内净辐射仅占林冠层总辐射的 1 9.0 % ;覆盖率为 40 %的青海云杉林林内1 4时平均气温低于林外 0 .4℃ ,2时平均气温高于林外 0 .1℃ ,而且森林覆盖率越高降低温度、缩小温差作用越明显 ;森林作用使林内蒸发仅为林外的 6 0 .71 % ,风速仅为林冠处的1 3.33% ,而林内年平均湿度比林外高 1 6 .6 7% ,特别是最低湿度要比林外高 5 3.5 7%。     

祁连山林线区域青海云杉种群对气候变化的响应

研究祁连山林线区域青海云杉种群结构、年轮生长及林线位置对气候变化的响应。结果表明:在区域气候变暖的背景下,青海云杉林线种群1～30龄的幼龄个体数量最多,占总数的80.9%;100年来林线种群密度大约增加了23倍,但林线位置并没有发生明显变化;年轮分析得出,气候变暖导致近30年来林线树木径生长明显增加,青海云杉树木年轮指数与当年夏季、秋季以及上一年夏季平均气温显著正相关,与上一年秋季及当年6月份的平均气温呈极显著正相关。     

青海云杉群落植物种群生态位初步研究

分土壤水分、海拔2个资源位、7个资源水平,采用生态位宽度和生态位重叠的计测公式,定量计测了祁连山青海云杉群落主要优势植物的生态位宽度和重叠值。结果表明,土壤水分资源位对物种生态位宽度的影响大于海拔变化对物种生态位宽度的影响;群落的优势种和建群种对环境的适应性较强,具有较宽的生态位,群落优势种平均生态位宽度为0.958 6~0.203 2,很好地表征了物种的生态适应性和分布的幅度;在土壤含水率、海拔资源位上,物种间生态位重叠发生的种对分别占90.72%、86.72%,表明植物种在土壤含水率资源位上存在着潜在的竞争。这种结果与生态位宽度的分析结果具有一致性。     

祁连山青海云杉扦插繁殖技术及其生根机理研究

研究不同母株年龄（7、10、15、20和25年）、扦插类型（嫩枝、硬枝和根系）及穗条采集部位（顶端、上部、中部和下部）对青海云杉插穗扦插生根的影响,扦插前测定插穗内源激素（IAA,ABA和KT）和营养物质含量的变化,揭示其与扦插生根率的关系,结果表明：15年生青海云杉上部的嫩枝（粗度：0.5～1.0cm;长度：15cm）能有效地提高扦插生根率和降低基部腐烂率,同时增加插穗生根数和根系长度,表现出较好的扦插生根特性,内源生长素（IAA,ABA和KT）和有机营养物质（碳和氮）与青海云杉扦插生根之间存在显著相关关系。单一的某种激素、有机化合物对插穗生根没有明显的影响,青海云杉扦插生根以及生根能力的大小主要受IAA/ABA和全碳/全氮比值的调控,比值越大,其插穗生根率越高。可用IAA/ABA和全碳/全氮比值作为衡量青海云杉插穗生根能力的指标。     

祁连山青海云杉林土壤理化指标空间变异性分析

通过对祁连山青海云杉分布带不同土壤剖面（0~40 cm）及不同海拔梯度上（2 500-3 100）土壤的温度、有机质、容重、水分等特征的分析,揭示土壤特性在空间上的变化规律。研究发现土壤温度随剖面深度的增加和海拔梯度的上升,都表现为明显的增大趋势。在0-10 cm,10-20 cm,20-40 cm土层内,土壤有机质含量分别为（135.2±24.6）g/kg、（111.2±14.3）g/kg、（91.7±12.9）g/kg,变异系数分别为18.23%、12.83%、14.10%;土壤有机质含量随土壤深度的增加逐渐降低,随海拔升高逐渐增加;土壤容重在剖面层次上具有明显的增大趋势,在海拔梯度上随海拔升高逐渐减小;土壤水分在0~40 cm土层内随着深度的增加逐渐减小,在海拔梯度上表现为波动变化,无明显的上升或下降趋势。     

祁连山青海云杉林温度变化对土壤呼吸的影响

据方精云等(2001)研究,我国土壤CO2的释放通量为4.2 PgC·a-1,约占全球土壤CO2释放通量的5.6%～8.4%.然而,在我国已经开展的一系列与全球变化相关的研究中,对土壤呼吸的研究还比较少.目前已报道的研究工作都集中在东部地区特定的森林生态系统或农田内,而西部地区土壤呼吸以及土壤呼吸沿海拔梯度(自然条件下海拔梯度和人类干扰下土地利用方式)变化的研究报道并不多见.土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,由于土壤呼吸对温度变化相当敏感,CO2又是主要的温室气体,在全球变暖的情况下,通过土壤呼吸从土壤释放到大气中的CO2量会随着地球表面温度的升高而增加,这是全球变化的一个正反馈效应.     

祁连山不同海拔梯度青海云杉树高和生物量变化规律的研究

通过野外样地调查和试验,以祁连山典型林分的建群树种青海云杉作为研究对象,研究了青海云杉树高、地上生物量和地下生物量沿海拔梯度的变化规律。结果表明:海拔从低到高,青海云杉树高总体上呈单峰型曲线变化,但总体变化幅度较小,最大值分布在海拔3 200m处,为12.4m;最小值分布在海拔3 300m处,其值为7.3m。地上生物量和地下生物量海拔梯度总体上呈单峰型曲线变化,最大值出现在海拔3 200 m处,分别为3.34t·hm-2和0.92t·hm-2。     

祁连山青海云杉天然群体表型性状遗传多样性分析

调查祁连山青海云杉天然分布区的10个群体,每群体10个个体 ,以系统揭示其表型变异程度和变异规律为目的,对针叶、球果、种鳞、种翅和种子的17个表型性状进行系统的比较分析.采用方差分析、多重比较,相关分析、聚类分析等多种分析方法,对群体间和群体内的表型多样性进行讨论.方差分析结果表明:各性状在群体间都存在极显著差异;除球果干质量和球果长/球果径外,其余性状在群体内都存在着极显著的差异.表型分化系数即群体间变异为31.20%,小于群体内的变异(68.80%).17个表型性状间多数呈极显著或显著的正相关.表型性状呈现出以经度变异为主的梯度规律性.通过表型性状的聚类分析可以将青海云杉10个群体划分为4个类群.     

青海云杉林昆虫群落垂直结构研究

采取以线路调查为主,踏查与详查、人工采集与灯诱相结合的方法,对祁连山自然保护区青海云杉林中不同林层的昆虫分别进行了采集调查分析.结果表明祁连山区青海云杉林中植食性昆虫具有明显的垂直分层结构,根据林分的垂直结构和昆虫寄生、取食树木组织部位可划分为6个群落,其种类由多到少依次为灌木和草本层昆虫群落(928种),土壤与根部昆虫群落(约780种),嫩梢与针叶昆虫群落(117种),树干韧皮部与木质部昆虫群落(66种)、枝梢与嫩皮昆虫群落(38种)、花与种实昆虫群落(14种).危害程度由重到轻依次为嫩梢与针叶昆虫群落、树干韧皮部与木质部昆虫群落、花与种实昆虫群落、枝梢与嫩皮昆虫群落、灌木和草本层昆虫群落、土壤与根部昆虫群落.在青海云杉寄生或取食的昆虫多数种类为单食性或寡食性,少数种类为多食性,取食或寄生于林下灌木层和草本层的昆虫大多数为多食性,少数种类为寡食性,较少为单食性.多数种类的取食部位较为固定,但也有许多种类可以在几个部位取食.     

Dynamic response to climate change in the radial growth of Picea schrenkiana in western Tien Shan,ChinaOA

Forests are important ecosystems for economic and social development. However, the response of tree radial growth to climate has produced ‘divergent problems’ at high latitudes under global warming. In this study, the response stability and trend of Picea schrenkiana radial growth to variability in climate factors were analyzed in the mid-latitudes of the western Tien Shan Mountains. Radial growth of P.schrenkiana was mainly limited by minimum and mean temperatures. The divergent responses of ra...     

祁连山排露沟流域中山带青海云杉林生长与海拔梯度上环境因子的关系

选择分布在祁连山排露沟流域中山带（海拔2900～3300 m）分布的青海云杉林为研究对象,研究了其生长与海拔梯度上环境因子的关系。研究结果表明：（1）青海云杉胸径和树高大小从郁闭林2900 m 到高山林线3300 m 处的变化规律表明,青海云杉生长在海拔3200 m 以上受到环境胁迫作用明显;青海云杉更新苗和非更新苗密度在海拔梯度上的变化规律也证实了这一点;（2）随海拔梯度的增加,青海云杉林地年降水量递增率平均值为19.94 mm/100 m;年均气温递减率大小为-0.67℃/100 m,青海云杉生长最低气温为-1.72℃;热量条件在一定程度上抑制了海拔3200 m 以上青海云杉的生长;（3）土壤剖面年均温度沿海拔高度的增加不断减小,而土壤含水量不断增加;土壤有机质、全氮和有效氮含量随海拔梯度的增加其含量也不断增加;土壤全磷、有效磷、全钾和有效钾含量随海拔梯度的增加没有明显的变化规律;不同海拔土壤酸碱性呈碱性;青海云杉林地有机质和全氮含量丰富,但是随海拔梯度增加土壤温度降低使得有效养分供应不足;（4）方差分析表明,海拔梯度影响下的环境因子对不同海拔青海云杉生长的影响大小顺序为：土壤化学性质（10.261）＞气象因子（7.900）＞土壤物理性质（2.535）,林地土壤化学性质是影响林木生长的最关键因子。上述研究结果有望为祁连山森林培育和保护管理提供理论参考和数据支持,也为干旱、半干旱区亚高寒山地森林植被对环境变化响应机制提供理论依据。     

春季降雪对祁连山区青海云杉林的影响

在干旱区山地降雪是土壤和河流水分的重要补给源,也是土壤—植被—大气连续体中水文过程的一个重要环节。选择黑河上游的天涝池小流域为研究区,利用2013年春季一次降雪事件,对积雪厚度、积雪密度,青海云杉积雪载荷量和降雪对青海云杉幼芽的冻伤进行了调查分析,结果显示：本次降雪量为16 mm,雪密度为1.52 g/cm^3,本次降雪青海云杉积雪载荷量为1.61～4.62,幼芽的冻伤率高达60%以上。由此可知,青海云杉的截留能力较强,在大的降雪事件中可能会造成雪折,如果春节降雪发生的时间迟,对幼芽将造成严重冻害,由此抑制树木的生长。     

祁连山北坡立地因子对青海云杉树高生长的相关分析

本文以祁连山北坡青海云杉林３２块标准地资料为依据，采用通径分析、主成分分析和多元回归等方法，定量地分析了立地因子对青海云杉树高生长的影响途径及强度，建立了简单、合理的影响模型，并初步探讨了不同分析方法在立地评价中的综合应用。     

祁连山东段哈溪林区不同海拔青海云杉林下灌木和草本植物分布特征

对祁连山东段哈溪林区黄草岭神树沟顶、哈溪林区黄草岭大阴屲山峡及友爱十队不同海拔高度地区灌木和草本植物的分布数量、高度和覆盖度进行了调查与研究,分析了青海云杉林下灌木和草本植物的分布和生长状况,结果表明:温度为影响祁连山东段哈溪林区青海云杉林下灌木和草本植物生长的主要因子,随着海拔的降低,青海云杉林下灌木和草本植物的分布均有显著性的差异。     

人工林红松生长轮宽度对气候变化的响应

应用响应函数分析方法研究了东北地区人工林红松生长轮宽度对月平均气温等气候因素变化的响应,结果表明：前一年4月到当年9月的气候变化对人工林红松生长轮宽度径向变异可产生40.8%的影响;温度是影响红松生长轮宽度径向变异最主要的气候因素,其中,前一年9月平均地温的影响最大,回归系数达到0.441。     

祁连山北坡草类-青海云杉林优势种群分布格局分析

对祁连山林区中、东段草类-青海云杉林调查,用格局指数法测定格局指数C,并进行t检验,用聚集强度指标：丛生指标I、扩散型指数Is、负二项参数K、Cassie指标CA、聚块性指标L,分析了青海云杉种群分布格局,结果表明：祁连山中段青海云杉种群呈聚集分布,再计算聚集均数λ,证明造成种群聚集分布的原因是种群生物学特性与环境的共同作用。祁连山东段青海云杉种群呈均匀分布、均匀分布向随机分布的逼近,主要是由种群个体间的竞争造成的,种群在一定空间内个体扩散分布呈Poisson分布。     

祁连山青海云杉林采伐干扰与恢复过程

以祁连山青海云杉林为研究对象,以采伐干扰事件后形成的次生林的林分密度、林龄结构特征、空间分布格局以及树木年轮等为数据基础,采用地统计和树木年轮生态学方法,从空间和时间尺度上反演采伐干扰事件和森林群落的演替恢复过程.结果表明:采伐干扰事件后,林分密度呈指数曲线增加(Y=237e0.14x,R2=0.97),采伐30 a后,林分密度从256株·hm-2增加到1.697万株·hm-2;恢复过程中并无其他树种出现,只是青海云杉林的密度、空间分布格局和林木生长速度发生变化,这表明对于祁连山青海云杉林来说,采伐干扰事件并不会为其他树种成功入侵创造机会;树木年轮分析表明,在9-20 a的时间尺度上,采伐干扰事件诱发了林木的生长释放,但在26～45 a的时间尺度上,降水和温度控制着林木生长速度.     

Chinese pine tree ring width chronology and its relation to climate conditions in the Qianshan Mountains

Taking Chinese pine in Qianshan Mountains as a sample, the tree ring width chronology including Standard, Residual, and Arstan chronologies was established. The results show that the tree ring width of Chinese pine is highly correlated with the temperatures from May to July and from September to November. Statistically significant positive correlations were observed between tree ring width and the extreme minimum temperatures in July and mean minimum temperatures in September. The chronology was significantly or very significantly correlated with extreme minimum temperatures in December and the following January, with mean minimum temperatures in January, with annual precipitation and with precipitation in April, May and the following December. The Chinese pine responded strongly to the monthly/yearly water vapor pressure and relative humidity. Annual and largely monthly evaporation in April–July had a negative effect on tree growth, and was particularly striking for evaporation in April–July. The narrow tree rings recorded by the chronology demonstrated the 30 occasions of extreme drought since 1800. The growth of Chinese pine in the Qianshan mountains were also affected by climate changes on a hemispheric and global scale. There were 11-, 23-and 50-year-common periodicities between the chronology and solar activity and 10-, 20-and 45-year-common periodicities between the chronology and geomagnetic activity. __________ Translated from Chinese Journal of Applied Ecology, 2007, 18(10): 2191–2201 [译自: 应用生态学报]     

Successional process of Picea crassifolia forest after logging disturbance in semiarid mountains: A case study in the Qilian Mountains,northwestern China

Selective logging is the most widely employed method of commercial timber production in Asia, and its impact on forest structure, composition, and regeneration dynamics is considerable. However, the successional processes in forest communities after logging in semiarid mountains are poorly understood. To provide more information on these processes, we used data from tree rings, direct and indirect age determinations, and field measurements of stand structure to reconstruct the historical disturbance regime, stand development patterns, and successional processes in a natural Picea crassifolia forest community in the Qilian Mountains of northwestern China. The results showed that the density of P. crassifolia forest increased significantly after logging. The densities of second growth forests 30 and 70 years after logging disturbance had increased to 2874% and 294% of primary forest's density, respectively. Logging disturbance did not alter tree species composition of logged stands. However, the diversity of understory species changed significantly among the successional phases. Logging disturbance decreased the spatial heterogeneity of second growth forest. The spatial distributions of recruitment were affected by the location of the remaining trees. There was less recruitment near the remaining trees than near forest that had been cut. In addition, logging disturbance also induced a growth release for the trees on the sites sampled. Our results imply that the succession and regeneration of P. crassifolia forest may be improved if the remaining trees could be retained relative uniform distribution pattern, thinning or selective logging could be performed to height density, exotic shrubs could be removed or the shrubs cover could be reduced during the earlier successional stages.     

板栗年轮结构对北京地区气候因子的响应分析

以北京地区板栗为材料,建立板栗年轮宽度、早材宽度和晚材宽度3项年轮结构指标的标准化年表和差值年表,分析板栗径向生长与气候因子间的相关关系和响应,并对可重建的气候因子进行筛选。结果表明：板栗年轮宽度和晚材宽度的年表质量明显好于早材宽度年表,其中差值年表优于标准化年表,其样本总体代表性达到93%,第1主成分方差解释量达到40%。差值年表与气候因子的相关分析和响应分析结果表明：年轮宽度、早材宽度和晚材宽度与各项气候因子间响应关系不同,在将来重建过去气候时,可利用年轮宽度和晚材宽度重建当年6月的温度,晚材宽度还可以重建当年7月的降水,早材宽度重建当年3月和4月的温度。