大兴安岭北部不同降水梯度下兴安落叶松生长对升温的响应差异

目的为了解大兴安岭北部不同降水梯度下,兴安落叶松径向生长与气候关系是否存在差异,尤其是对最近的升温是否存在不同的响应。方法本文在大兴安岭北部沿降水梯度选择3个采样点?莫尔道嘎（Moerdaoga,ME,年降水量363 mm）、图里河（Tulihe,TLH,454 mm）和阿里河国家森林公园（Alihe,ALH,525 mm）进行树轮取样。运用树轮气候学方法,分析了气候变暖背景下兴安落叶松生长?气候关系随降水梯度的时空变异规律,并探讨兴安落叶松生长应对极端气候的抵抗力、恢复力和弹性力。结果不同降水梯度下,降水对兴安落叶松径向生长影响差异较小,仅有TLH兴安落叶松生长与当年8月和上年秋季降水呈显著正相关。温度是兴安落叶松径向生长的主要限制因子,但在不同降水区存在显著差异。在低降水区域（ME）,生长季最低温度是兴安落叶松生长的主要限制因子;在中降水区域（TLH）,上年9月最低温度对兴安落叶松径向生长的影响最强;在高降水区域（ALH）,均温和低温是影响兴安落叶松生长的主要气候因子,上年秋季和冬季温度升高不利于当年兴安落叶松生长增加。综合温度与降水的帕默尔干旱指数（Palmer Drought Severity Index,PDSI）表明,ME采样点兴安落叶松生长与PDSI关系不显著,TLH兴安落叶松生长与PDSI显著正相关,ALH兴安落叶松与PDSI显著负相关。20世纪80年代快速升温后,3个采样点兴安落叶松的径向生长出现与升温相反的趋势。ALH采样点相比其他两个采样点应对极端气候有较高的抵抗力,但恢复力较弱。结论我们的结果表明环境水分的多少会影响兴安落叶松对未来气候变暖的响应,尤其是在生长应对极端气候的抵抗力和恢复力上可能会存在较大差异。      

固沙樟子松种子萌发与幼苗生长对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

  目的  明确引种区不同生命周期阶段樟子松Pinus sylvestris var. mongolica固沙林在种子萌发期的天然更新优势。  方法  以科尔沁沙地南缘不同林龄樟子松固沙林种子为材料,采用聚乙二醇（PEG 6000）溶液（0、-0.054、-0.177、-0.393和-0.735 MPa）模拟不同干旱胁迫处理（ck、T₁、T₂、T₃和T₄）的方法,研究了其种子萌发与幼苗生长对干旱胁迫的响应特征及抗旱性。  结果  在干旱胁迫下,樟子松种子总体表现为萌发率下降,种子萌发时滞增加,萌发速率下降,萌发历时T₄处理下显著缩短（P < 0.05）;樟子松种子萌发对干旱胁迫的响应还存在林龄间差异,28年生樟子松种子萌发率响应干旱胁迫的阈值最大,林龄小的种子萌发历时延长。在干旱胁迫下,幼苗生长相对值均有所下降,且总体随着干旱胁迫的加强先增大后减小,胚根长则有所增大,胚芽长和胚轴直径随着干旱胁迫的加强呈减小的趋势;林龄小的幼苗生长对干旱胁迫的响应更敏感。采用隶属函数法综合分析,不同林龄樟子松在种子萌发期抗旱性由强到弱依次为16、28、35、54年生。  结论  樟子松种子通过降低萌发率、推迟萌发、延长萌发持续时间、减缓萌发速率、增加胚根生长适应干旱胁迫,种子萌发期的抗旱性随林龄的增加而降低,宜选用青壮年樟子松种子,结合立地条件进行人工促进樟子松固沙林的天然更新。     

长白落叶松?水曲柳混交林冠幅预测模型

  目的  基于黑龙江省尚志市帽儿山林场和一面坡林场长白落叶松?水曲柳混交林24块标准地的3 164株长白落叶松样木及3 574株水曲柳样木的数据,分别构建了长白落叶松和水曲柳的冠幅模型。  方法  通过分析不同混交方式林分内长白落叶松和水曲柳冠幅的变化规律及其与林木竞争因子的关系,从6种常用的线性和非线性基础冠幅模型中选取最优模型,并将混交比例S_i和树木在混交带内位置P作为哑变量,加入其他树木变量和林分变量,分别构建长白落叶松和水曲柳的冠幅模型,并对所构建的模型进行评价。  结果  长白落叶松和水曲柳冠幅在不同混交比例S_i和混交带不同位置P下差异显著;冠幅与DDH（林木胸径与林分优势木胸径之比）和HDH（林木树高与林分优势高之比）成正相关,与大于对象木的胸高断面积之和（BAL）成负相关,与距离无关的竞争因子可以反映树木的竞争压力,对冠幅具有影响;长白落叶松冠幅与冠长率（CR）成正相关,与高径比（HD）成负相关;水曲柳冠幅与水曲柳优势木平均高（H_0Fra）成正相关,与高径比（HD）成负相关。包含混交比例哑变量S_i和混交带位置哑变量P的长白落叶松和水曲柳冠幅模型拟合冠幅（CW）的R_a2分别为0.564 2和0.545 9,加入树木变量和林分变量后长白落叶松和水曲柳冠幅模型拟合CW的R_a2分别为0.674 5和0.589 6。  结论  包含混交带位置哑变量P、混交比例哑变量S_i、树木变量（CR和HD）、林分变量（H_0Fra）的长白落叶松和水曲柳冠幅模型具有较好的拟合效果及预测精度。因此,本研究所构建的冠幅模型可以很好地预测混交林内长白落叶松和水曲柳的冠幅,为进一步研究混交林树木树冠结构奠定了基础。      

采伐强度对红松天然、人工移植幼苗光合生理特性影响

  目的  阔叶红松林是我国东北东部山区的地带性顶级植被，但由于20世纪50年代以来不合理的开发利用多被天然次生林、过伐林和人工林所取代。人工促进红松天然更新可加快林下红松恢复，加速阔叶红松林演替进程，因此对于红松光合生理机制的研究具有十分重要的意义。  方法  为探讨人工促进红松天然更新的可行性及不同采伐强度对红松人工移植苗的生理影响，本研究选择3种不同采伐强度的样地（样地采伐强度分别为对照0、17%、35%），就红松人工移植苗和红松天然苗两种幼苗进行光合生理对比试验。  结果  （1）6年生红松人工移植苗与6年生红松天然苗的光合效率及大多数叶绿素荧光参数无显著差异，包括净光合速率、水分利用效率、碳同化量子效率、最大光化学效率、实际光化学效率、电子传递效率、开放的PSⅡ激发能捕获效率、非光化学猝灭系数；（2）从光响应参数来看，红松人工移植苗的光补偿点和暗呼吸速率高于红松天然苗，但二者差异不显著；（3）不同采伐强度中，红松人工移植苗和红松天然苗在35%采伐强度（郁闭度0.6）下的最大光化学效率最低（P < 0.05），表明两种红松幼苗在35%采伐强度下受到一定程度的胁迫；（4）随着采伐强度的增大，红松人工移植苗的净光合速率、最大净光合速率、光化学猝灭系数、光饱和点呈先升后降的趋势，在17%采伐强度（郁闭度0.8）下达最大值。  结论  6年生红松人工移植苗与6年生红松天然苗的光合生理差异不显著，冠下更新的红松人工移植苗可以很好地适应林下环境；林冠下红松更新不提倡伐后郁闭度0.6条件下造林，可在伐后郁闭度0.8条件下补植红松幼苗。      

稻草不同还田量对土壤动物群落结构的影响

  目的  研究稻草不同还田量下土壤动物群落结构特征。  方法  在5 m×5 m的样方内,以未进行稻草还田的处理为对照（ck）,采用手拣法和干、湿漏斗分离法,调查稻草还田后2个月和稻草还田后5个月,不同还田量[0.8（T₂₀）、0.4（T₁₀）、0.2（T₅）和0 kg·m-2（ck）]处理下耕地土壤动物群落特征。  结果  试验共捕获土壤动物1 194只,隶属于3门11纲19目44科,平均密度4.45×105只·m-2;稻草还田处理后的样地土壤动物密度和类群数明显增加（P < 0.05）,土壤动物类群数排序为T₂₀（37）> T₁₀（30）> T₅（28）> ck（17）。土壤动物群落垂直分布明显,土壤动物密度随着土层加深而降低,具有明显的表聚性特征。稻草还田2个月后T₂₀处理的土壤动物多样性指数、均匀度指数、丰富度指数均最高,稻草还田后5个月T₁₀处理优势度指数最高。  结论  农业生产上稻草切碎后覆盖还田宜选择0.8 kg·m-2还田量。     

浙江省近自然毛竹林空间结构特征

  目的  研究浙江省不同地区毛竹Phyllostachys edulis林空间结构特征及其差异性。  方法  以浙江省不同地区近自然生长的毛竹林为研究对象，共设置54个样地，采用聚集指数、竞争指数和年龄隔离度3个空间结构指数。  结果  浙江省不同地区毛竹林竞争指数为2.88~8.81，其中余姚地区最大，庆元地区最小；年龄隔离度为0.30~0.84，其中黄岩地区最大，武义地区最小；聚集指数为0.73~1.24，其中宁海地区最大，余姚地区最小。浙江省不同地区毛竹林年龄隔离度和聚集指数没有显著差异，而不同地区间竞争指数存在显著差异（P < 0.05）。  结论  浙江省毛竹林空间分布格局以聚集分布为主。空间结构指数存在一定的区域变化趋势，从北到南竞争指数逐渐减小。     

干旱环境3种荒漠灌木叶绿素荧光参数动态

  目的  研究荒漠植物生理特征对自然环境波动下的响应过程可以更好地认识和预测气候变化对荒漠生态系统的影响。  方法  本文研究了宁夏盐池油蒿、沙柳和杨柴3种荒漠灌木优势物种在春季干旱环境下光系统II（PSII）最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSII）和非光化学淬灭（NPQ）对环境因子的响应，旨在探讨荒漠灌木在干旱环境下PSII的光合生理状态以及其保护调节机制。  结果  结果表明:在水分胁迫下（土壤含水量 < 0.08 m3/m3），3种荒漠灌木F_v/F_m、Φ_PSII显著降低，NPQ显著增加（P < 0.01），沙柳F_v/F_m显著低于油蒿并且显著高于杨柴（P < 0.01），杨柴Φ_PSII显著低于油蒿和沙柳（P < 0.01）。3种荒漠灌木Φ_PSII和NPQ受光合有效辐射（PAR）的影响呈现出明显的日变化，且PAR、空气温度（T_a）、相对湿度 （RH）和饱和水汽压差（VPD）对Φ_PSII和NPQ均有影响。研究发现3种荒漠灌木PSII表现出不同受胁程度，其通过自身调节机制增加热耗散比例来抵御干旱下的环境胁迫。油蒿F_v/F_m能通过自身调节恢复到适宜状态值（约0.75），认为其反应中心损伤具有可恢复性。杨柴热耗散的光保护响应机制的敏感性较高，认为其受环境波动的影响较大。  结论  综上得出油蒿可以作为干旱区植被恢复的首选物种，沙柳其次，杨柴不建议考虑。可见由叶绿素荧光参数变化表征PSII反应中心的活性，可以充分体现荒漠灌木对环境波动的响应策略，可以作为探究干旱半干旱区荒漠植物对环境变化响应的重要手段。      

长白山天然云冷杉针阔混交林主要树种胸径生长与林分空间结构的关系

  目的  混交林的稳定性、发展的可能性与空间结构密切相关，探究空间结构对林分生长量的影响对促进林分良性发展有着重要作用。本研究以天然云冷杉针阔混交林为对象，分析混交度（M）和大小比数（U）对单木生长量的影响，以期为该地区天然林林分结构调整提供科学依据和指导。  方法  选用2块云杉蓄积占总蓄积比例分别为0.1~0.2（1成云，1P）和0.4（4成云，4P）固定样地的5期监测数据，采用4株相邻木法计算空间结构三参数，绘制多元分布图，分析了1P和4P内各径级云杉、臭冷杉和红松在不同混交度和大小比数的胸径生长量变化规律。  结果  1P和4P均介于中度和强度混交（M分别为0.625和0.657）且呈随机分布；臭冷杉和红松的生长介于亚优势至中庸状态间（U = 0.25 ~ 0.50），云杉在4P内介于亚优势至中庸状态间（U = 0.48），在1P内介于中庸至劣势状态间（U = 0.70）。云杉和臭冷杉的年胸径生长量随径级的增大而增大（P < 0.05）；随对象木混交度的增大而增大，其中小径级云杉和大中小径级臭冷杉与混交度呈显著相关（P < 0.05）；云杉、臭冷杉和红松的年胸径生长量随对象木大小比数的增大而减小，其中中径级木与大小比数呈显著相关（P < 0.05）。云杉在1P内的年胸径生长量低于4P，红松相反。  结论  不同径级下林木的生长具有显著差异，降低大小比数的同时适当提高混交度有利于林木的胸径生长。不同生长阶段的竞争不同导致了不同径级林木对混交度和大小比数响应的差异，故针对不同生长阶段的林木应采取不同的经营措施调整优化林分结构，促进林分长期的稳定发展。      

遮光与水分胁迫对盆栽芒萁光合与叶绿素荧光参数的影响

  目的  研究光合有效辐射与土壤水分变化对芒萁Dicranopteris dichotoma光响应进程及原初光化学反应的影响,分析芒萁单优层片发育成因。  方法  设置不同光合有效辐射[轻度遮光(透光率为35.96%,L₁),中度遮光(13.00%,L₂)和高度遮光(4.75%,L₃)]与土壤水分[充足水分(土壤相对含水量为75%~80%,W₁),中度干旱(50%~55%,W₂),重度干旱(25%~30%,W₃)]双因素控制试验,并以全光处理为对照,比较分析盆栽芒萁光合特征参数和叶绿素荧光诱导动力学参数的变化特征。  结果  ①轻度遮光条件下,重度干旱显著降低了芒萁的净光合速率(P_n)、表观量子效率(Y_AQ)和最大净光合速率(P_max),轻度遮光条件下充足水分(W₁)和中度干旱(W₂)的P_n大约比重度干旱(W₃)和对照(ck)高34.4%~69.2%;②中度遮光和高度遮光条件下,各浇水处理间芒萁的P_n大致相近且略高于ck,光补偿点(L_CP)和暗呼吸速率(R_d)差异不显著(P＞0.05),增加遮光强度能够缓解水分亏缺对芒萁的光合特征参数的负面影响;③在相同水分处理条件下,随着遮光强度增加,芒萁的荧光参数呈现先增加后下降的变化特征。④轻度和中度遮光下重度干旱降低了芒萁的光合机构能力,高度遮光时,随着土壤水分的降低,盆栽芒萁叶片的电子传递效率(ψ_O)、电子传递量子产额(φ_Eo)、能量流参数和光合性能指数(PI_ABS)均出现上升趋势,说明弱光环境下芒萁表现出明显的抗旱性。⑤遮光和干旱处理未对芒萁的PI_ABS和综合性能指数(PI_total)产生显著的抑制作用,说明芒萁的PSⅡ没有受到严重损害。  结论  因此,中度遮光+充足水分组合处理有利于盆栽芒萁积累光合产物,中度遮光与中度干旱下盆栽芒萁拥有最高的PSⅡ活性,盆栽芒萁对遮光和土壤水分变化的环境表现出较强的适应性。图3表3参38     

不同年龄红松根系氮素吸收及其与根形态和化学性状的关系

  目的  明确不同年龄红松根系氮素吸收及其与根形态和化学性状的关系，增进对根系资源获取策略与树木个体发育之间联系的理解。  方法  本文选取黑龙江省凉水国家级自然保护区阔叶红松林内幼龄（（14 ± 1）年）、中龄（（48 ± 3）年）和成熟龄（（217 ± 4）年）红松为材料，采用稳定性同位素示踪技术研究了各年龄阶段红松根系氮素吸收，同时测定了根系形态和化学性状。  结果  随着红松年龄的增大，根系铵态氮、甘氨酸和总吸收速率均逐渐降低，硝态氮吸收速率则无显著变化。红松不同年龄阶段，各形态氮对根系总氮吸收贡献率均表现铵态氮（62% ~ 65%）> 甘氨酸（25% ~ 32%）> 硝态氮（4% ~ 12%），其中硝态氮贡献率随红松年龄的增大而增大，铵态氮和甘氨酸的贡献率则无显著变化。甘氨酸以分子态被幼龄、中龄和成熟龄红松根系吸收的比例非常接近，分别为78%、81%和80%。根系直径随着红松年龄的增大而显著增粗，与根系铵态氮、甘氨酸和总氮吸收速率呈负相关（仅与甘氨酸相关性显著），与硝态氮吸收速率呈正相关；与此相反，比根长和比根表面积则随着红松年龄的增大呈现降低的趋势，均与根系铵态氮、甘氨酸和总氮吸收速率呈正相关（仅甘氨酸相关性显著），与硝态氮吸收速率呈负相关；根系组织密度和化学性状在红松的各年龄阶段均无显著变化，与根系氮吸收的相关性很低。  结论  随着红松年龄的增大，根系氮素吸收速率和偏好均发生明显改变，这可能与根系形态性状的变化有关。      

宁夏盐池油蒿叶片水分利用效率的生长季动态变化及对环境因子的响应

  目的  探明西北半干旱区典型沙生植物油蒿叶片的水分利用效率季节动态及其对环境因子的响应机制,为生态系统过程建模提供重要的生理生态参数。  方法  本研究于2018年5—9月,使用 LI-6400XT便携式光合仪,测定了油蒿叶片的气孔导度（g_s）、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（E）,并计算得出来叶片水分利用效率（WUE）,分析了WUE与土壤含水量（SWC）、叶片表面饱和水汽压差（VPD_l）、光合有效辐射（PAR）及叶片表面温度（T_l）的关系。  结果  油蒿叶片的g_s、P_n、E和WUE对SWC、VPD_l、PAR和T_l具有一定的响应关系。当SWC ≤ 0.08 m3/m3时,g_s、E、P_n、和WUE对VPD_l的响应更为敏感;SWC > 0.08 m3/m3时,g_s、P_n、E和WUE对PAR与T_l的响应更为敏感。  结论  本研究结果进一步证明,油蒿在干旱条件下通过气孔的调节来适应环境变化,环境因子通过影响g_s,进而影响植物的P_n和E,从而使WUE发生改变,且WUE在干旱时较低,表明土壤干旱胁迫制约油蒿叶片光合作用,从而使叶片水分利用效率受到抑制。因此,得出如下结论:油蒿通过水分资源保存策略来适应干旱环境。      

基于植物分割理论的毛白杨干旱落叶研究

  目的  毛白杨是我国华北和西北地区优秀的造林树种,而华北西北地区是我国干旱胁迫最严重的区域,季节性、偶发性严重干旱时有发生。毛白杨在干旱季节会出现少许落叶甚至全部落叶的情况,能有效的减少水分蒸发保存核心器官水分,复水后重新展叶度过干旱。本研究以毛白杨品种北林雄株1号、北林雄株2号为植物材料,基于植物分割学说从植物器官的水力分割和脆弱性分割的水分关系上分析干旱季节落叶的原因。  方法  对毛白杨两个品种的茎干、叶柄、叶片的水力性状、功能性状进行了比较研究。  结果  （1）两者的脆弱性曲线Ψ₅₀值的排序为叶 > 茎干 > 叶柄,在一定程度上是符合植物分割学说,叶片比茎干更脆弱。（2）比叶质量和茎干木材密度都是碳储量指标,比叶质量和叶片寿命有关,木材密度与植物的抗空穴化和栓塞修复能力有关。和树木的一般数值比较,北林雄株1号、北林雄株2号的比叶质量较低,表明叶片寿命较短;木材密度一般,说明茎干的抗空穴化能力一般。  结论  毛白杨水力和脆弱性数据基本符合植物分割学说,说明可以在其保持茎干水分下落叶。叶片比较低的寿命和茎干较弱的抗空穴化和栓塞修复能力,也需要落叶来应对严重干旱逆境。揭示了毛白杨既能在水肥充足的条件下快速生长,又能在偶发的比较极端的干旱条件下通过落叶来保持生存的水力学原因。当然干旱落叶复生还可能涉及其体内特殊的生理生化机能,有待进一步研究。      

竹笋截梢对绿竹生长及叶绿素荧光特性的影响

  目的  探讨绿竹Dendrocalamopsis oldhami矮化方法及矮化后绿竹生长规律及光合机制具有重要意义。  方法  以福建省尤溪县出笋盛期绿竹笋为研究对象,不截梢为对照（ck）,比较不同高度H₁（60 cm）、H₂（90 cm）、H₃（120 cm）、H₄（150 cm）、H₅（180 cm）绿竹笋截梢对绿竹形态指标、成竹率、叶绿素质量分数及叶绿素荧光参数的影响。  结果  ① 竹笋截梢后绿竹形态发生显著变化,株高与截梢前绿竹笋高度呈线性极显著负相关（R2=0.90,P < 0.01）,其中:H₅处理绿竹株高由对照的539.40 cm降低至234.70 cm,较对照降低了56.49%。随着绿竹株高降低,枝下高、节数及分枝率减少,主枝长度增加。竹笋截梢后绿竹成竹率为82.14%~85.71%,成竹率未达显著差异（P>0.05）。②竹笋截梢显著提高绿竹叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素,降低了叶绿素a/b。③竹笋截梢处理初始荧光（F_o）与对照无显著差异。随着绿竹株高降低,PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）和光化学猝灭系数（q_P）增加,而非光化学猝灭系数（q_NP）呈下降趋势。电子传递速率（E_TR）和PSⅡ实际光量子效率（Y_ield）增加,在H₅时达最大值,较对照分别提高了48.63%和42.17%。④Pearson相关性分析表明:绿竹株高与总叶绿素总量及叶绿素荧光参数F_v/F_m、Y_ield、E_TR显著负相关,与叶绿素a/b及q_NP显著正相关。  结论  绿竹笋高度H₅（180 cm）时截梢处理可有效控制高度生长,矮化后光化学功能进一步提高。     

吉林省天然红松居群表型变异分析及多样性研究

  目的  为揭示天然红松居群的表型分化程度及变异模式,以吉林省的6个天然红松居群为研究对象,  方法  采用方差分析、主成分分析、聚类分析及多性状综合评价等方法对红松居群的13个表型性状（针叶性状和种实性状）进行系统分析和综合评价。  结果  （1）除针叶束粗/针叶厚在居群间差异未达显著水平外,其余性状在居群内和居群间均达极显著差异水平（ P < 0.01）。（2）在居群间红松的平均表型分化系数为59.33%,其变异大于群体内（40.67%）。（3）6个居群的平均表型变异系数为11.30%,针叶性状和种实性状的表型变异系数依次为针叶性状（14.56%） > 球果性状（10.48%） > 种子性状（5.87%）。（4）主成分分析结果表明,红松居群表型多样性基本来源为针叶性状 > 种子性状 > 球果性状。（5）利用欧氏距离对红松居群进行聚类分析,将红松6个居群划分为3大类群,分别为P1与P6、P3与P5、P2与P4。（6）利用多性状综合评价法,分别以种实性状（种长、种宽、百粒质量和球果质量）和针叶性状（针叶长、针叶宽、针叶厚、针叶束粗）对天然红松居群进行评价,分别筛选出1个居群。  结论  红松居群具有中等的表型多样性,居群间和居群内均存在丰富的表型变异,研究结果为今后红松种质资源的保护和利用提供基础,为红松优良居群的构建提供材料。      

试验林火干扰下大兴安岭北部落叶松林土壤含水率的时空变化

  目的  跟踪量化轻、中、重度火干扰下兴安落叶松林土壤含水率,定点分析其时空变化规律与火烧强度干扰差异,深入探讨其形成机制;旨在清楚地认识高寒区火干扰森林生态系统恢复初期土壤水分变化对植被恢复的影响力,并为其调控提供参考。  方法  采用网格法确定固定点位并实施林火干扰试验,根据火烧强度等级划分轻、中、重度火烧区,烘干法跟踪监测火烧前、火烧后、翌年融雪季后、翌年生长季土壤含水率。  结果  林火干扰后:（1）轻、中、重度火烧区土壤含水率立即下降,春旱时段进一步大幅下降,生长季迅速回升;（2）生长季前重度火烧区土壤含水率显著低于轻、中度火烧区,生长季火烧强度干扰差异消失;（3）生长季前,土壤含水率及其相对变化率的空间格局与火烧强度空间格局极显著负相关。  结论  寒温带针叶林火干扰生态系统恢复初期,春旱时段重度火烧迹地土壤含水率可能限制植被更新和再生,应加强集水保水技术调控。      

氮磷添加和干旱对高寒草甸优势植物叶片化学计量的影响

    目的   全球变化背景下，土壤氮和磷有效性及含水量发生显著变化，进而对植物生长和生理过程产生影响。但是，目前同时考虑土壤氮、磷和水分三因素交互作用对植物生长和生理性状的研究还很少，特别是对高寒草甸植物的研究。本研究旨在揭示氮富集、磷富集、干旱及其交互作用对高寒草甸优势植物生长、叶片氮磷含量及其化学计量的影响，为高寒草甸生态系统管理提供科学依据。    方法   基于川西北高寒草甸氮添加（10 g/（m 2 ·a））、磷添加（10 g/（m 2·a））与干旱（减雨50%）控制实验，通过测定垂穗披碱草、发草和草玉梅地上生物量、叶片氮含量（N）、磷（P）含量以及N:P比例，分析不同处理及其交互作用对3种植物生物量和叶片养分性状的影响。    结果   对于植物生长，氮添加均显著增加3种植物地上生物量，但是磷添加和干旱及不同处理之间的交互作用对植物生物量没有显著影响。对于叶片养分，氮添加显著增加3种植物叶片氮含量和N:P比例，磷添加也增加植物叶片磷含量但降低叶片N:P比例。干旱增加垂穗披碱草与发草的叶片氮含量，对叶片磷含量和N:P比例影响不显著。氮添加与干旱处理之间的交互作用显著增加垂穗披碱草与发草叶片氮含量和N:P比。氮添加与磷添加之间的交互作用对3种植物叶片养分性状没有影响。    结论   本研究表明高寒草甸植物生长和养分性状对养分富集、干旱及其交互作的响应格局存在很大差异。氮输入主要影响植物生长，而氮磷养分和干旱及它们之间复杂的交互作用均改变植物养分和化学计量平衡。这些结果指示出未来需要深入研究高寒草甸植物生理过程对全球变化交互作用的响应机理。      

沙地天然樟子松径向生长对干旱的响应

目的呼伦贝尔沙地为天然樟子松分布区的南缘,气候变化呈暖干化特点,研究该区樟子松树木径向生长对气候的响应及其应对干旱的能力,有助于促进气候变化背景下沙地天然樟子松林的保护与恢复。方法在呼伦贝尔沙地的南辉和伊敏河两个地点建立了树轮宽度标准年表并对其变化进行比较,利用树轮宽度标准年表与气候因子进行相关分析,并计算樟子松应对极端干旱的抵抗力、恢复力和弹性力。结果南辉的樟子松标准年表与6月平均气温和6—7月平均最高气温呈显著负相关(P < 0.05),伊敏河的樟子松年表与4月、6—7月和9月平均气温和平均最高气温呈显著负相关(P < 0.05);两个地点的樟子松标准年表均与6—7月和9月的降水量正相关(P < 0.1);南辉的樟子松年表与9月相对湿度呈显著负相关(P < 0.05),但伊敏河的樟子松年表与前一年10—12月和当年2—3月和5月相对湿度显著正相关(P < 0.05);两个地点的樟子松年表均与前一年10月至当年9月的帕尔默干旱胁迫指数(PDSI)呈显著正相关(P < 0.05)。以上结果表明这一区域的樟子松径向生长受到水分的显著影响;与南辉的樟子松相比,伊敏河的樟子松对干旱的抵抗力较弱,但恢复力更强;随着干旱程度的增加,樟子松对极端干旱的抵抗力下降、恢复力增强。结论呼伦贝尔沙地天然樟子松径向生长受生长季气温和降水的共同影响;在1925—1935年间,两个地点的樟子松年表存在差异可能是由于伊敏河的樟子松处于幼龄,对干旱的抵抗能力较差;树龄可能会导致沙地天然樟子松应对干旱能力的差异,深入了解树龄对樟子松应对干旱能力的影响需进一步开展多点研究。      

结合大斑啄木鸟生境适宜性的林分空间结构优化

  目的  优化林分空间结构,提高现有林分质量的同时更好地保护野生动物栖息地,为帽儿山地区的森林经营提供理论依据。  方法  本文以帽儿山林场为研究对象,根据全混交度、角尺度、竞争指数、林层指数4个空间结构指标和生境适宜性指数,采用乘除法思想构建林分空间优化模型。生境适宜性指数以大斑啄木鸟为例根据2016年帽儿山林场森林资源二类调查数据进行计算。利用R语言进行林分优化模拟,比较不同采伐强度下林分结构和生境适宜性指数的变化,分析将生境适宜性指数融入到优化模型中的可行性。  结果  通过对比不同采伐强度（10%、20%、30%）下各指标和目标函数值（Q）的变化,确定最优采伐强度为20%。最优采伐强度下Q值的最大值为73.28,平均值为49.59,郁闭度为0.62,林分结构平均状态达到最佳,采伐木主要集中于林木密集区域共计采伐133株;林分空间结构优化后林分全混交度和林层指数提高,竞争指数减小,角尺度介于[0.475,0.517]之间,由聚集分布状态调整为随机分布状态;并且生境适宜性指数由0.52提高到0.57属于较适宜区域。  结论  表明本次优化模拟将生境适宜性指数融入到林分空间优化模型中,在优化林分结构和提高林分质量的基础上,一定程度上提高了生境适宜性指数;为空间结构优化调整和保护帽儿山野生动物的生存环境提供科学依据。      

庐山日本柳杉早材与晚材年轮宽度对气候变化的响应

  目的  研究庐山日本柳杉早材、晚材宽度与温度、降水量的相关关系,以揭示日本柳杉早材、晚材径向生长对气候的响应规律,了解这一区域气候变化对森林生态系统的影响,并为未来气候变化条件下日本柳杉的保护和造林区域选择提供依据。  方法  以庐山自然保护区的人工林针叶树种日本柳杉为研究对象,采用树木年轮学的方法对日本柳杉进行了树芯样品取样和处理,并建立早材、晚材标准年表,将树木标准年表与庐山地区的气候要素进行相关性分析。  结果  （1）早材年表各项统计特征均优于晚材年表,相比于晚材的径向生长,早材径向生长对月均温变化更加敏感。（2）该地区年均温度、年降水呈现显著增加的趋势,除了8月份以外,各个月份均温呈上升的趋势。（3）日本柳杉径向生长主要受温度影响,日本柳杉早材生长过程中气温的滞后效应尤为明显,夏季（7月）高温不仅阻碍当年早材年轮宽度的生长,还会影响到下一个生长季早材的形成。生长季时期（4—7月）降水量的增加有利于早材、晚材年轮的形成。  结论  不同季节温度、降水量变化影响早材、晚材年轮形成与生长。在未来气候变暖的背景下,庐山地区日本柳杉林可能出现生长下降的现象。      

上海滨海地区25种园林树种的抗风性研究

  目的  台风是我国东部沿海地区的主要气象灾害之一，近年来气候变化引发的风害发生的频度和成灾强度有不断上升的趋势，加强园林树种的抗风性研究直接关乎城市绿地体系的生态稳定性。  方法  本文通过对上海常见的25种园林树种的静态拉力实验、树木形态稳定性评价、树木木材测试以及土壤紧实度测量，综合评价了各树种的抗风性特征。  结果  实验结果显示，各树种的抗拉力矩与抗拉角度呈对数函数关系；稳定性指数随着树木高度、冠高比、树冠不对称性指标的上升而减小；树木树芯的抗压强度与抗压弯度呈线性关系。  结论  将25种受试树种大致分为两大类:一类是以广玉兰、梧桐、金丝楸、枫香为中心的静态拉力较大、弯曲角度较小的刚性树种，另一类是以银杏为中心的静态拉力较小、弯曲角度较大的韧性树种。