秦岭中段南坡华山松林能量结构特征和碳储量研究

【目的】研究秦岭中段南坡不同区域华山松林生物量、能量现存量、灰分储量和碳储量的空间分布特征,以期为华山松林的管理和抚育经营提供科学依据。【方法】采用标准木法和样方收获法测定华山松群落中乔木层、灌木层和草本层的生物量,分别用OR-2010型快速量热仪、马弗炉和Liqui TOCⅡ总有机碳元素分析仪,测定乔木层(干、皮、枝、叶、根)、灌木层(枝、叶、根)和草本层(地上和地下部分)的热值、灰分含量和含碳率。【结果】秦岭中段南坡华山松林总生物量、能量现存量、灰分储量和碳储量分别为81.39t/hm2、1 539.04GJ/hm2、3 765.86kg/hm2和33.70t/hm2。其中乔木层生物量、能量现存量、灰分储量和碳储量分别为79.45t/hm2、1 494.89GJ/hm2、1 950.41kg/hm2和32.95t/hm2,分别占林分总量的97.62%,97.13%,51.79%和97.78%;灌木层生物量、能量现存量、灰分储量和碳储量分别为1.34t/hm2、23.99GJ/hm2、987.81kg/hm2和0.54t/hm2,分别占林分总量的1.64%,1.56%,26.23%和1.60%;草本层生物量、能量现存量、灰分储量和碳储量分别为0.60t/hm2,20.16GJ/hm2,827.64kg/hm2和0.21t/hm2,仅占林分总量的0.74%,1.31%,21.98%和0.62%。从不同器官来看,华山松树干的生物量、碳储量和能量现存量显著高于其他器官(P<0.05),其生物量、碳储量和能量现存量分别为40.36t/hm2,16.10t/hm2和712.09GJ/hm2,分别占各器官总量的50.80%,48.87%和47.63%;树枝的灰分储量显著高于皮和叶(P<0.05)。华山松树枝的干质量热值、去灰分热值和含碳率显著高于其他器官(P<0.05),树皮的灰分含量显著高于其他器官(P<0.05)。【结论】乔木层在华山松天然林生物量、能量和灰分储备中占主要地位,树干是华山松林生物量、能量储量和碳储量的重要组成部分。     

秦岭华山松林间伐强度对其水源涵养功能的影响

在秦岭旬阳坝林区选择代表性的华山松样地,设置5%、10%、15%、20%共4个间伐强度和未间伐对照（0%）5个处理,对比分析不同间伐强度对华山松林各生态层水源涵养功能的影响,并用坐标综合法进行综合评价。结果表明:间伐后第3年,间伐5%、10%、15%和20%样地的林冠截留率分别低于对照样地 4.41%、6.59%、12.46%和15.01%,干流率分别高于对照样地9.34%、11.67%、16.34%和21.01%;间伐样地枯落物储量和最大持水量均略低于对照样地,随间伐强度的增加,二者分别下降1.20%、9.24%、12.70%、6.49%和3.44%、9.95%、8.99%、5.49%;与对照样地相比,随间伐强度的增大,间伐样地土壤容重分别减少0.78%、2.43%、7.74%、10.43%,土壤最大持水量和土壤稳渗率分别增加0.63%、1.13%、2.32%、3.25%和2.66%、7.10%、10.66%、12.61%。间伐导致林冠层和枯落物层水源涵养功能下降,但影响均较小（p>0.05）,间伐增强土壤水源涵养功能,其中以间伐20%最为明显（p<0.05）;总体上,间伐有利于提高水源涵养功能,其中以间伐20%最优,15%次之。     

秦岭细粘束孢对寄主华山松生理生化代谢的影响

研究人工接种试验条件下华山松大小蠹共生真菌秦岭细粘束孢对华山松苗木生理 生化代 谢的影响,以揭示秦岭细粘束孢对华山松的危害。结果表明,被感染秦岭细粘束孢的华 山松苗木随 着真菌在韧皮部和木质部组织内的危害和扩展,针叶叶绿素含量不断降低;接种21 d后韧 皮部反 应区内水分、可溶性糖及蛋白质含量显著减少;SOD超氯化物歧化酶、CAT（过氧化氢酶） 酶活性明 显降低,而MDA（丙二醛）含量则有所增加。这说明秦岭细粘束孢的大量侵害可以造成华 山松营 养物质含量和酶活性的降低,在削弱寄主树木抗性的同时加速寄主华山松韧皮部组织内 营养物质 的转化,并为华山松大小蠹在韧皮部内的生存创造营养条件。     

秦岭锐齿栎林和油松林林冠层对大气降雨水质的影响

在秦岭火地塘林区选择了锐齿栎林(Quercus aliena var. acuteserrata)和油松林(Pinus tabulaeformis)两种主要林型,采用对比分析的方法,就其林冠层对大气降雨水质的影响进行了探讨.结果表明:锐齿栎林、油松林林冠层均有降低雨水酸性的作用,油松林降低雨水酸性的能力相对较强;两种林...     

秦岭华山松群落能量环境及光能利用率研究

选取具有代表性的华山松群落,对5月份到达群落的太阳总辐射、直接辐射、散射辐射、反射辐射、净辐射进行观测和研究;利用1996～1998年的气象资料,计算群落获得的太阳辐射总量;分析了群落内太阳辐射日变化规律及能量分布特点.结果表明:到达群落上层的太阳辐射为41.99×107J/m2·月,其中直接辐射为30.23×107J/m2·月,散射辐射为11.76×107J/m2·月;生长季内华山松群落获得的总太阳辐射能为1.68 ×109J/m2,净辐射为1.10×109J/m2.两种不同结构的群落年净积累能量分别为     

华山松林木的生长与分化

通过破坏性取样和树干、枝条解析,研究了华山松林木的生长过程和分化特点。结果表明,树冠扩张在８龄以后进入速生期,２４龄后逐渐趋于平稳;直径生长在１２龄以后进入速生期;高生长在１０龄以后进入速生期;材积及生物量在１６龄后进入速生期。进入速生期后,林木分化严重,应及时采取抚育措施,以提高华山松林木的生产力。     

桉树林取代马尾松林对森林生态系统碳贮量的影响

以广西钦州市钦南区巨尾桉人工林(10a)和马尾松天然林(15～20a)为研究对象,采用平均木法和样方收获法测定林分生物量,分别样地采集植物和土壤样品,采用重铬酸钾-水合加热法测定碳含量,探讨桉树林取代马尾松林对森林生态系统碳含量、碳贮量及其分配规律的影响.结果表明:巨尾桉植株的碳含量(经各器官生物量加权)平均为47.32%,比马尾松(50.17%)的低5.7%.巨尾桉人工林生态系统总碳贮量为123.086t/hm2,是马尾松天然林(88.238t/hm2)的1.40倍;其植被(含凋落物)生物量和碳贮量分别为115.082t/hm2和53.712t/hm2,依次是马尾松天然林(生物量40.686t/hm2和碳贮量19.421t/hm2)的2.83倍和2.77倍,差异极显著(p<0.01).两种森林植被碳贮量的差异与其生物量的差异相一致,表明桉树人工林取代马尾松天然林可以提高森林植被生产力及其固碳能力.     

秦岭细粘束孢对寄主华山松生理生化代谢的影响

研究人工接种试验条件下华山松大小蠹共生真菌秦岭细粘束孢对华山松苗木生理生化代谢的影响,以揭示秦岭细粘束孢对华山松的危害.结果表明,被感染秦岭细粘束孢的华山松苗木随着真菌在韧皮部和木质部组织内的危害和扩展,针叶叶绿素含量不断降低;接种21 d后韧皮部反应区内水分、可溶性糖及蛋白质含量显著减少;SOD超氯化物歧化酶、CAT(过氧化氢酶)酶活性明显降低,而MDA(丙二醛)含量则有所增加.这说明秦岭细粘束孢的大量侵害可以造成华山松营养物质含量和酶活性的降低,在削弱寄主树木抗性的同时加速寄主华山松韧皮部组织内营养物质的转化,并为华山松大小蠹在韧皮部内的生存创造营养条件.     

秦岭华山松群落的物种多样性研究

应用香农指数、辛普森指数等多样性指数对秦岭林区华山松群落的物种多样性进行测定.结果表明:草本层的多样性＞灌木层＞藤本层＞乔木层;西南坡的多样性最大,东坡和东北坡最小;多样性随海拔梯度的变化为1 700～2 000 m＞1 000～1 400 m＞1 400～1 700 m;各群丛的物种多样大小顺序为:崖棕+蔷薇+华山松群丛＞荩草+美丽胡枝子+华山松群丛群丛＞深绿蒿+短梗胡枝子+华山松群丛＞香青+陕西绣线菊+华山松群丛＞毛叶轴脉蕨+美丽胡枝子+华山松群丛＞光蹄盖蕨+陕西绣线菊+华山松群丛＞蛇莓+华山松群丛.     

森林抚育对森林生态系统的影响

加强森林抚育,不仅可以维护森林生态系统的植被多样性,而且有利于提升森林生态系统中土壤的养分含量,进而有利于为整个森林生态系统的多样化构建打下坚实的基础,有利于促进林业稳定、可持续发展。基于此,本文主要探究森林抚育对森林生态系统的影响,并提出加强森林抚育管理的措施。     

波密岗乡华山松林优势植物空间格局及其关联性

以藏东南波密岗乡华山松林优势植物华山松、林芝云杉和高山松为研究对象,采用点格局分析方法中的Ripley L函数分析不同等级华山松和优势植物的空间分布格局及其关联性。结果表明:1）华山松的小树(D＜20 cm且H≥100 cm)在整体尺度上(0~50 m)均表现为集群分布,中树(20 cm≤D＜40 cm)在小尺度内(0~16 m)为集群分布,大尺度(17~50 m)呈随机分布,大树(D≥40 cm)在整体尺度内(0~50 m)都呈随机分布。2）华山松在0~50 m尺度内均呈集群分布,随尺度的增长,集聚程度的变化较小;高山松在0~30 m尺度内集群分布,其中在7 m处集聚强度最大,随后集聚强度随尺度的增加而减小,在37~46 m尺度内表现为均匀分布,在30~37 m和46~50 m尺度上为随机分布;林芝云杉在0~49 m尺度上都呈现集群分布,只有在49~50 m处随机分布。3）华山松的种内关联性几乎都表现为不相关,只有小树和中树在9~14 m的尺度上表现为负相关。4）华山松和高山松的种间关联性在0~17 m尺度内表现为空间负相关,在17~50 m的尺度内不相关;华山松和林芝云杉在0~3 m及40~50 m的尺度内不相关,但在3~40 m的尺度上呈负相关;高山松和林芝云杉的关联性变化较大,依次是负相关>不相关>正相关>不相关。     

甘肃华山松溃疡病病原真菌类群的初步鉴定

近年来甘肃陇南地区华山松溃疡病发生严重,导致华山松大面积死亡,但有关病害发生的原因等尚不清楚。采用组织分离法从感病华山松的健康部位、病健交界处、子实体及病组织处分离获得97个真菌菌株,结合形态学及系统学对分离到的菌株进行初步分析。结果显示,所得菌株分为9个种,其中Neocosmospora silvicola占14.17%,Fusicolla violacea占1.67%,Microcera sp.占8.33%,Neonectria neomacrospora占11.67%,Dermea pinicola占8.33%,Nematogonum ferrugineum占9.17%,Pezicula sporulosa占4.17%,Phaeoacremonium fraxinopennsylvanicum占14.17%,Sarea resinae占9.17%。以丛赤壳科为优势菌群,占总菌株数量的44.33%;初步推断Neocosmospora silvicola为疑似病原菌。     

小陇山林区抚育间伐对华山松人工林生长的影响

通过样地设置调查和复测,分析了抚育间伐对小陇山林区华山松林木胸径、树高的生长和材积的影响,探讨了华山松人工林的间伐强度,间伐开始期、间隔期等间伐技术。结果表明,抚育间伐强度对华山松的平均胸径生长有极显著影响,但并不能促进华山松树高的生长;对该林分首次间伐基本是适宜的林龄为20 a。第2次抚育间伐选择林分林龄为30 a比较合适。间伐间隔期为10 a;首次间伐时,林分保留密度为2 700株·hm^-2,由此推算,并考虑林分的尽快郁闭和山区更新的实际情况,华山松人工造林初植适宜密度应为4 500株·hm^-2。     

川西南高原云南松林直径分布研究

研究不同起源林分的直径分布规律,为云南松科学经营提供理论和方法论依据。利用样地调查数据,运用Normal、Weibull、Beta和Gamma 概率密度函数拟合了云南松天然林和飞播林的直径分布,并对径阶分布数据进行χ²检验。结果表明,川西南高原云南松中等偏小胸径林木占大多数,大径阶林木少,直径分布曲线严重左偏,林木直径变动程度较大。飞播林直径分布集中,生长竞争剧烈,天然林离散程度大,后续林木数量不足。模型拟合结果显示,Normal模型和Gamma模型拟合曲线形态与实际不符,总体估计株数偏小;Weibull模型和Beta模型表现出了较好的适应性和灵活性,在整个径阶范围内具有较高的符合度,更适于描述该地云南松直径分布规律。     

楚雄华山松种子园无性系幼苗叶枯病病原菌鉴定

为明确楚雄市华山松种子园无性系幼苗叶枯病的病原,采用传统形态学和分子生物学相结合的方法对华山松叶枯病进行病原鉴定。结果表明,引起华山松叶枯病的病原菌为胡枝子拟盘多毛孢（Pestalotiopsis lespedezae）和互隔链格孢（Alternaria alternata）。     

黄龙山白皮松林林隙物种多样性动态

运用Margalef丰富度指数（R）、Shannon-Wiener多样性指数（H′）、Pielou均匀度指数（Js）和生态优势度指数（λ）对黄龙山白皮松林不同大小和不同发育阶段林隙的物种多样性的动态规律进行了研究。结果表明:林隙中草本层、灌木层、乔木层植物的Shannon-Wiener多样性指数在Ⅲ级林隙（400~600 m²）时最大,随着林隙面积的增大,Shannon-Wiener多样性指数呈下降趋势,各生长型多样性指数在林隙发育的中前期（45~90 a）达到最大值,随着林隙年龄的增加而减少;草本层、灌木层和乔木层植物的Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数的变化趋势总体上与Shannon-Wiener多样性指数一致,生态优势度指数与Shannon-Wiener多样性指数几乎相反;乔木层植物的Shannon-Wiener多样性指数随林隙大小和年龄的变化趋势较灌木层和草本层植物变化缓慢,灌木和草本对林隙微生境的时空变化很敏感;R、H′、Js和λ在白皮松林不同大小和不同发育阶段林隙中表现显著性差异。     

秦岭中段华山松群落动态初步研究

对秦岭华山松群落的更新及群落动态分析结果表明:(1)在土壤湿度较小时,华山松群落的更新状况较好.(2)群落中华山松、锐齿栎和漆树的年龄结构都是左偏正态分布,说明华山松、锐齿栎、漆树在群落中处于进展演替的过程中,油松则在群落中比较稳定.(3)荩草+美丽胡枝子+华山松群丛的演替方向是松栎混交林;毛叶轴脉蕨+美丽胡枝子+华山松群丛和光蹄盖蕨+陕西绣线菊+华山松群丛将会形成针阔混交林;蛇梅+华山松群丛将会形成铁杉、红桦、华山松的混交林;崖棕+蔷薇+华山松群丛和深绿蒿+短梗胡枝子+华山松群丛目前暂时处于稳定状态.     

1997-2016年秦岭南坡水源涵养林区河床径流水化学变化特征

在秦岭南坡中山地带火地塘林区,选择有代表性的火地沟和板桥沟流域,以及火地沟流域的2个支沟集水区,对1997-2016年流域和支沟河床径流水pH值及化学成分变化特征进行分析,进而探讨其影响因素。结果表明,2001-2016年径流pH值呈降低趋势,1999-2016年径流Na⁺浓度呈增大趋势,除2005-2009年外,1997-2016年径流Ca²⁺和Mg²⁺浓度呈增大趋势;1997-2016年径流SO₄^2-和PO₄^3-浓度呈增大趋势,NO₃^-和K⁺浓度呈降低趋势,NH₄⁺浓度较低,无明显变化趋势。探讨结果的影响因素表明:径流pH值降低和SO₄^2-浓度增大,主要是秦岭周边地区大气污染物远距离输入引起的,径流NO₃^-和K⁺浓度降低与秦岭南坡年降雨量增大、年蒸散量降低以及森林植被逐渐恢复有关,径流PO₄^3-浓度增大与大气降雨PO₄^3-浓度增大以及秦岭南坡年降雨量增大有关,径流Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺浓度增大与雨水和径流pH值降低有关。1997-2016年秦岭南坡水源涵养林区河床径流水pH值以及各离子浓度变化较小,不会对秦岭南坡水源地和丹江口水库水质产生不利影响。