日本落叶松冠层光合特性的空间变化

【目的】研究日本落叶松冠层间光合特性的差异,揭示冠层光合特性的空间变化规律,为精确估算冠层生产力及构建冠层生产力模型提供依据。【方法】以8年生日本落叶松为研究材料,根据树冠长度,将树冠等分为8个层级,从上到下分别为第1~8层级,选择每一层级的南向一级侧枝作为光合测定枝条,测定每一枝条上针叶的光合日变化。【结果】多数冠层间光合参数日变化规律相似,净光合速率、蒸腾速率、气孔限制值、光合有效辐射、气温和水汽压亏缺均表现为单峰曲线,气孔导度从上午开始逐渐降低。随着冠层的升高,光合参数增加、比叶面积减小,而气温和水汽压亏缺表现为先增后降的趋势,不同冠层间均差异显著( P <0.05)。净光合速率、光合有效辐射、气孔导度和蒸腾速率与相对冠高存在指数函数关系( R^2 ≥0.94),气温和水汽压亏缺与相对冠高存在一元二次函数关系(R^2 ≥0.79)。通径分析表明,影响净光合速率的主要因素是光合有效辐射,而气温和空气相对湿度影响较小。【结论】光合有效辐射和叶肉细胞的光合活性分别是影响日本落叶松净光合速率空间变化的主要环境因素和生理因素。净光合速率随冠层的升高而显著增加,而冠层底部净光合速率为负值,始终处于碳消耗状态。     

镉胁迫对龙葵叶绿素荧光和光合生化特性的影响

超积累植物是重金属污染土壤植物提取修复技术的核心问题,研究镉(Cd)胁迫对超积累植物龙葵光合生化特性的影响,为超积累植物Cd污染生理机制的阐释和Cd污染土壤的生物修复提供理论基础。通过室内水培试验,研究Cd胁迫对龙葵叶片SPAD值、叶绿素荧光参数和光合生化参数的影响,分析Cd胁迫下龙葵光合作用的主要限制因子。结果显示:1)Cd胁迫下龙葵叶片SPAD值、初始荧光(Fo)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm)均显著小于对照(CK),但Cd胁迫对叶片光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)没有显著影响;Cd胁迫下龙葵叶片最大净光合速率(A_(max))与CK相比减小了24.9%,而光下暗呼吸速率(R_d)显著大于CK;Cd胁迫对表观量子效率(AQY)和光补偿点(LCP)没有显著影响。2)Cd胁迫下,龙葵叶片净光合速率(A)、CO_2气孔导度(gsc)、胞间CO_2浓度(C_i)、Rubisco酶最大羧化速率(V_(c_(max)))和最大电子传递速率(J_(max))均不同程度小于CK,减小程度在4.6%～51.2%之间,而Rubico酶活性限制阶段与RuBP再生速率限制阶段的临界胞间CO2浓度(Ci_CJ)显著高于CK;Cd胁迫对光合作用的限制主要来源于非气孔限制(82.14%)。3)Cd胁迫下龙葵单株生物量、地上部分生物量和根系生物量与CK相比分别减小了46.8%、33.3%和49%,而且龙葵单株生物量与SPAD值、A_(max)、A、V_(cmax)、J_(max)等光合参数呈显著相关。因此,Cd胁迫对龙葵光合作用有限制作用,而且该限制主要来源于非气孔原因。     

楸树种间和种内杂种生长与光合系统氮素利用及分配的差异分析

【目的】采用课题组早期创制的楸树种内杂种和种间杂种为试验材料,比较杂种间多年的生长性状及光合生理生化特性。旨在明晰楸树种间和种内杂种的生长及光合能力差异及其原因,探究杂种叶片氮素利用及分配与光合效率的潜在关系,为楸树栽培及遗传改良提供参考。【方法】试验采用完全随机区组设计,测定种内杂种(楸树×楸树,Cbb)和种间杂种(楸树×滇楸,Cbf)1~5年树高和1~6年胸径及6年生时的叶片氮素含量、叶绿素含量、光响应曲线和CO2响应曲线。采用非直角双曲线模型拟合光响应曲线,FvCB生化模型(Farquhar、von Caemmerer和Berry提出的生物化学光合模型)拟合CO2响应曲线,分别计算了表观光合量子效率(AQY)、光补偿点(LCP)等气体交换参数及最大羧化效率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)等光合生理生化参数。并计算出光合系统(捕光系统,羧化系统和生物力能学组分)氮素分配比例。【结果】方差分析显示2年生以上的种内杂种Cbb树高和胸径均显著大于种间杂种Cbf。种间与种内杂种间叶绿素总量没有显著差异,但Cbf叶绿素b显著高出Cbb15.08%,Cbb的叶绿素a/b和类胡萝卜素/叶绿素总量比值均显著大于Cbf。Cbb具有更高的最大净光合速率、气孔导度、最大羧化效率和暗呼吸速率,表明了Cbb具有更强的光合能力。种间与种内杂种间叶片氮素含量没有显著差异,但Cbb光系统氮素分配比例相对较高,同时具有更高的光合氮素利用效率,这可能是其高光合效率的主要因素之一。相关分析表明楸树杂种光合氮素利用效率与氮素在羧化系统及生物力能学组分中的分配比例呈显著正相关;种内杂种Cbb光合氮素利用效率与其胸径具有较好的(R2=0.531)正向线性关系。【结论】1)楸树种内杂种(楸树×楸树)对本地环境(中原地区)具有更强的适应性,致使其生长势显著优于种间杂种(楸树×滇楸);2)相对于云贵高原,中原地区更长的日照时间和更高的7月均温可能促使了楸树×楸树形成适应高光合辐射环境的响应机制(高水平Chla/b和Car/Chla+b);3)楸树×楸树光合系统更高的N分配比例及高效的N素利用效率提高了其光合能力;4)楸树种间杂种中滇楸所传递给子代的遗传物质不具有适应中原地区环境的调控机制,这是楸树×滇楸在生长和光合生理方面均劣于楸树×楸树的主要原因。     

不同遮荫水平下香榧苗期光合作用及氮分配的响应机制

【目的】通过比较不同遮荫水平下香榧苗期的生长指标、气体交换参数、光合色素含量和叶氮含量的差异,初步探讨不同遮荫水平下香榧苗期光合作用及氮分配的响应机制。【方法】以2年生香榧苗为材料,测定不同遮荫水平(0,50%,75%和90%遮荫水平)下香榧苗的苗高、地径、生物量及叶片的光响应、二氧化碳(CO_2)响应曲线、叶绿素和叶氮含量等指标。【结果】随遮荫水平的增加,香榧苗叶色逐渐增绿;地径增量和生物量均呈先增加后降低的趋势,其中50%和75%遮荫水平下的地径增量最高,分别为0遮荫下的215.2%和233.6%(P0.05),为90%遮荫下的161.4%和175.2%(P0.05);75%遮荫水平下的生物量最高,分别为0,50%,90%遮荫下的141.0%,111.5%和114.0%(P0.05)。随遮荫水平的增加,香榧苗的根冠比逐渐降低,但其叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和类胡萝卜素(Car)含量均呈逐渐升高的趋势。随遮荫水平的增加,香榧苗期叶片的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)呈逐渐下降的趋势;其表观量子效率(AQY)呈逐渐升高的趋势;其最大净光合速率(P_(max))、最大Ru BP羧化速率(V_(cmax))及Ru BP再生的光合电子传递速率(J_(max))均呈先升高后降低的趋势,且这些参数在50%和75%遮荫水平下最高;但其单位面积上的叶氮含量(N_a)呈逐渐降低的趋势。随遮荫水平的增加,分配到羧化作用的N素(N_c)、能量代谢的N素(N_B)、捕光色素的N素(N_L)、光合氮素利用效率(PNUE)均呈先增加后降低的趋势,除N_L外其他参数均在75%遮荫水平下最高。【结论】遮荫处理能有效地促进香榧苗的生长;有效加强香榧苗对早晨或傍晚弱光的利用,这有利于植物体的生长发育。而过度遮荫(90%遮荫水平)的香榧苗P_(max)显著降低,这可能与其为了捕获更多的光能,将更多资源用于捕光蛋白上,而导致光合能力下降有关。与50%遮荫水平相比,75%遮荫水平的香榧苗将更多的氮素分配到光合机构(Nc和N_B)中,从而显著提高PNUE。综上所述,前期苗木培育中,给予香榧苗75%遮荫水平有利于其生长发育。     

兴安落叶松人工林冠层气体交换的时空特性

在生长季定期测定兴安落叶松林主要组成树种兴安落叶松和白桦树冠上部、中部和下部叶片的光合作用和呼吸作用.结果表明:兴安落叶松当年生枝针叶在8、9月份最大净光合速率在冠层间差异显著.8月份最高,从上至下分别为13.09、8.63和9.07 μmolCO2·m-2s-1.落叶松往年生枝针叶的最大净光合速率在生长季差异不显著,其平均最大净光合速率为8.22 μmolCO2·m-2s-1.在整个生长季白桦冠层间的最大净光合速率均差异显著,从上至下,依次为17.56、13.01和9.58 μmolCO2·m-2s-1;白桦叶片、落叶松当年生枝针叶和落叶松往年生枝针叶的暗呼吸速率差异随着时间的变化而发生改变,但冠层之间无显著差异.在整个生长季中,白桦叶片、落叶松当年生枝针叶和落叶松往年生枝针叶的暗呼吸速率分别为0.47～1.40,0.83～1.46和0.68～1.63 μmolCO2·m-2s-1.2树种的暗呼吸速率与叶片温度显著正相关,与光照不相关.除白桦冠层上层叶片外,光合作用与生长季叶片温度的变化无明显相关性;白桦和落叶松生长季的不同时期冠层气体交换是动态变化的,但变化式样具有种的特异性.     

宁夏六盘山不同林龄华北落叶松人工林枯落物水文效应

[目的]探究林龄对华北落叶松林枯落物水文效应的影响。[方法]于2017年6月在宁夏六盘山香水河小流域选择4种林龄阶段(16、25、34、43a)的华北落叶松人工林样地,调查林分结构和测量林下枯落物蓄积量、厚度、持水量等指标,分析不同林龄华北落叶松枯落物层持水能力差异。[结果]研究表明:(1)华北落叶松枯落物厚度介于4.5～6.0 cm,总蓄积量在29.08～33.21 t·hm~(-2),且半分解层蓄积量高于未分解层蓄积量,4种林龄枯落物厚度与蓄积量均表现为成熟林近熟林中龄林幼龄林。(2)各龄林枯落物最大持水量介于79.47～110.05 t·hm~(-2),成熟林最大;最大持水率变动在273.32%～341.27%,中龄林最大。(3)各龄林枯落物持水量、吸水速率与浸水时间动态变化均类似,枯落物持水过程表现为浸水0.5 h内吸水速率最大,4 h之后吸水速率趋于平缓,10 h后枯落物持水量基本饱和,持水量与浸水时间均呈明显对数关系(R~20.92)。(4)各龄林枯落物有效拦蓄量在43.64～70.52 t·hm~(-2)之间,成熟林拦蓄能力最强。[结论]综合分析4种林龄枯落物水文效应,成熟林枯落物层水文功能最强。     

低温胁迫条件下白玉兰与紫叶李光合生理特性研究

为丰富我国北方地区春季园林景观,选育抗寒性较强的早春开花植物品种,以白玉兰和紫叶李2种北方地区典型的早春开花植物为研究对象,设置4个温度梯度,通过LI-6400人工控制光强和CO_2浓度测定相关光合生理参数,对不同低温胁迫状态下白玉兰和紫叶李叶片的光合生理响应曲线进行拟合,并结合叶绿素荧光参数分析叶片的光合能力和抗寒性。结果表明:对照处理条件下,白玉兰的光饱和最大净光合速率(PLmax)、CO_2饱和最大净光合速率(PCmax)、最大光化学效率(F_v/F_m)、有效光化学效率(Fv′/Fm′)、潜在活性(Fv/F0)、羧化效率(CCE)等指标分别比紫叶李高17.85%、16.47%、3.80%、55.81%、52.27%、21.82%,并且二者各项指标均随胁迫温度的降低呈下降趋势,到0℃时白玉兰和紫叶李的CO_2饱和最大净光合速率分别下降了65.47%、73.77%,白玉兰的下降幅度较小;对照处理条件下,表观量子效率(AQY)表现为白玉兰低于紫叶李,但温度降到0℃时,白玉兰的表观量子效率是紫叶李的1.33倍,说明在寒冷环境中白玉兰利用弱光进行光合作用的能力高于紫叶李,其抗寒性较强。     

遮光对糠椴幼苗光合特性的研究

为阐明糠椴(Tilia mandshurica Rup et Maxim.)对不同光环境的光合特性,以2 a生糠椴实生苗为试验材料,设定4个遮光度,分别为透光率100%(CK)、透光率70%(轻度遮光,LS)、透光率40%(中度遮光,MS)、透光率10%(重度遮光,SS)。研究处理后叶片净光合速率日变化、光响应参数、叶绿素含量等的变化。结果表明:(1)随着遮光度的增加,幼苗净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用率先升高后降低,胞间CO_2浓度先降低后升高;(2)轻度遮光处理下,幼苗光响应参数表观量子效率(AQY)、光补偿点(LCP)、最大净光合速率(P_(max))显著提升,光饱和点(LSP)和暗呼吸速率(Rd)降低;(3)轻度遮光处理下的最大光化学效率(Fv/Fm)、能量分配比例参数中吸收的光能被反应中心捕获的量子产量(φPo)、激子被反应中心捕获后促进电子传递到电子传递链中超过QA的电子受体的激子与促进QA还原激子的比值(Ψo)、单位反应中心所捕获的应用到电子传递的能量(ETo/RC)的值显著增加。(4)糠椴叶绿素b和叶绿素总量随遮光度的升高而增加。叶绿素a/b随遮光度的增加而降低。综合各指标分析认为:轻度遮光环境有利于提升糠椴幼苗的光合特性,促进幼苗生长。     

平茬处理对杜仲生长及光合特性的影响

【目的】探明平茬对叶用杜仲林生长特征及光合作用的影响机制,为杜仲的定向生态培育提供参考。【方法】以3年生杜仲为研究对象,对留茬10 cm(T1)、留茬20 cm(T2)、未平茬(CK)3种处理下杜仲的生长指标、气体交换参数、叶绿素荧光参数及光合色素含量进行测定与分析,并计算主要光合生理参数,包括水分利用效率(E_(WU))、叶片羧化效率(E_C)和气孔限制值(Ls)。【结果】平茬可使杜仲萌生枝条数、叶面积、单株叶片数、叶鲜质量、叶干质量及叶片相对含水量显著增加(P 0.05)。净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(Tr)在平茬处理下显著增加,且在T2处理组中达到最大值,与C_K相比P_n、G_s和T_r分别提高31.4%、15.9%和10.1%。经平茬处理后,杜仲叶片胞间CO_2浓度(C_i)显著降低,在T2处理中与CK相比下降21.7%(P 0.05)。与CK相比,T2处理中E_(WU)和E_C分别提高了10.5%和40.0%。平茬处理后,植株叶片最大光合效率(F_v/F_m)和非光化学猝灭系数(NPQ)显著增加(P 0.05)。叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量在T1处理组显著提高,与CK相比分别提高了41.3%、37.4%、40.0%和34.6%(P 0.05);叶绿素a和叶绿素b含量的比值在T2处理组显著下降(P 0.05)。相关分析结果表明:各处理组间杜仲植株总叶片数与枝条数、P_n、G_s、T_r和_Fv/F_m呈显著或极显著正相关。【结论】适度平茬有利于杜仲补偿性光合作用的产生,从而为叶用杜仲林的优产和高产提供更有利的生长条件。     

不同年龄辣木幼苗光合特性

以温室大棚中培养的10 d、20 d、30 d的辣木(Moringa oleifera)幼苗为研究对象,测定其生长指标(根长、苗高以及最大冠幅)、生理指标(叶绿素含量、可溶性糖含量、鲜质量与干质量)以及光合指标(最大光合速率、气孔导度、水分利用效率、蒸腾速率、羧化效率以及光合日进程和光响应曲线)并进行分析.结果 表明:...     

Stand structure and composition of a 60-year-old larch (Larix kaempferi) plantation with retained hardwoods

Tree retention is understood as a key practice in creating complexity, leading to heterogeneity in resources and habitats in managed stands. In this article, we clarify the long-term effects of tree retention on stand structure and tree-species composition in a 60-year-old Larix kaempferi plantation in central Japan. In our study plot (1.5 ha) there were 18 stems/ha of retained trees (determined by tree-ring analysis), mostly Quercus crispula. We conducted spatial analyses and tested the hypothesis that tree abundance, size structure, and species composition and diversity change with distance from the retained trees. Near the retained trees, L. kaempferi showed a reduction of 40%–60% in basal area, due presumably to the shading effect. In contrast, the nearby area showed greater species diversity in the canopy layer. The retained trees created patches of different species composition in the understory. The spatial gradient of shade and colonization opportunity provided by retained trees greatly affect the distribution of the colonized species, according to their shade tolerance and seed-dispersal ability, which resulted in the stand structure with a heterogeneous shrub-layer vegetation. Retention proved particularly important for the enhancement and long-term maintenance of structural and compositional complexity in L. kaempferi plantations.     

大老岭自然保护区日本落叶松林凋落物分解及养分释放研究

[目的]研究外来引进树种日本落叶松林凋落物对土壤养分的影响。[方法]采用分解袋法分别对18年生和24年生日本落叶松林以及周围针阔混交林凋落物的分解和养分释放规律进行了研究。[结果]凋落物分解和养分释放速率均表现为针阔混交林日本落叶松纯林;24年生日本落叶松林18年生日本落叶松林。其中不同林分的凋落物残留率与时间呈指数相关,凋落物年分解系数(K)也表现为针阔混交林(0.555 6)24年生日本落叶松林(0.445 0)18年生日本落叶松林(0.366 2)。凋落物分解速率与初始N元素含量呈极显著正相关,而与C/N比呈显著负相关,高的木质素含量对凋落物的分解有一定影响。C元素、K元素表现为直接释放模式,而研究中C/N比和C/P比相对较高,使N元素和P元素均表现为先富集后释放的模式。各养分元素的残留率总体呈现出18年生日本落叶松林24年生日本落叶松林针阔混交林的格局。[结论]不同林分凋落物分解和养分释放速率差异较大。凋落物年分解系数表现为针阔混交林24年生日本落叶松林18年生日本落叶松林。     

昆嵛山不同林分类型土壤质量状况及评价

目的]探究昆嵛山国家级自然保护区内4种不同林分类型(日本落叶松林、蒙古栎-日本落叶松混交林、赤松林、杉木林下土壤质量状况。[方法]采用野外调查结合室内分析的方法,对不同林分下土壤剖面各层次土壤理化及生物学性质进行测定分析,运用土壤质量综合指数法结合主成分分析对不同林分土壤质量进行综合分析与评价。[结果]随土层深度的加深,不同林分土壤密度随之增加,总孔隙度随之显著降低(P0.05);日本落叶松林、赤松林土壤毛管孔隙度均随土层深度增加而显著减小,蒙古栎-日本落叶松混交林、杉木林反之;不同林分土壤p H值均介于4.135.07之间,为酸性土壤;有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效钾含量总体上均呈随土层深度增加而降低的趋势,呈现出土壤养分的表聚性特征;4种林分各土层全钾含量总体上无显著差异(P0.05),日本落叶松林2040 cm、4060 cm层土壤全钾含量(2.22 g·kg~(-1)和2.34 g·kg~(-1))显著高于其他林分;除杉木林外,其他林分各土层有效磷含量均随土层深度增加而增加;除土壤蔗糖酶外,其余3种土壤酶活性在不同林分中均随土层深度的增加而减小;4种林分土壤质量综合指数大小排序为:日本落叶松林(0.792)蒙古栎-日本落叶松混交林(0.639)杉木林(0.353)赤松林(0.267)。[结论]不同林分对土壤剖面各层次理化性质影响显著,不同林分类型土壤质量状况各异,其中日本落叶松林土壤质量最好,赤松林土壤质量最次。     

落叶松种间及其杂种生长与形质性状评价研究

[目的]通过对落叶松种间及其杂种生长与形质性状评价来定向选育优良落叶松建筑材。[方法]以辽宁省大孤家林场32年生的落叶松试验林为实验材料,对落叶松属日本、兴安、长白及华北4个落叶松种,及以日本落叶松为母本的日本×兴安、日本×华北、日本×长白、日本×日本杂种的生长和形质性状进行变异规律分析,并采用模糊数学隶属函数对其差异显著指标进行综合评价。[结果]表明:落叶松种和杂种间生长差异显著(p<0.01),杂种胸径、树高和材积总生长量与母本差异不显著,却显著高于相应父本;杂种之间的生长差异体现在林分的前10年,随着林龄的增大优势逐渐减退;树冠特征因子中的枝下高、冠长、枝条直径、长度、角度和干形特征因子中的高径比、树干圆满度、节子直径、长度、角度在落叶松种和杂种间差异显著。基于上述指标进行了生长和形质性状综合评价,排名前三位的分别为日本×兴安、日本×长白和日本落叶松。32年生时日本×兴安的胸径、树高和材积分别为18.69 cm、21.62 m和0.339 2 m³;日本×长白的为18.44 cm、23.85 m和0.339 6 m³;日本落叶松的为19.36 cm、21.31 m和0.335 7 m³;而且它们在适应性上也具有明显优势。[结论]日本×兴安、日本×长白和日本落叶松适合作为定向培育建筑材的优良品种在东北地区重点推广。     

Characteristics of reproductive biology forLarix originating in Japan

The paper summarized the life cycle, environmental features and distributions ofLarix origination in Japan. The time of blooming and fruiting and the ways of cone collection and seeds storage were introduced. The treating methods of seeds germination and the sowing time for both Japanese larch (Larix kaempferi Carr) and Dahurian larch (Larix gmelinii var.japonica Pilger) were discussed. Responsible Editor: Zhu Hong     

Morphological variance and natural types' division of plus trees ofLarix principis-rupprechtii Mayr.

The phenotypic characteristics of the plus trees ofLarix principis-rupprechtii such as stem form, branch angle, branch/stem ratio, branch density, the crown width, crown length, number of short branch over 5-cm branch segment in length, and the leaf number of each short branch were investigated in seed orchard in the Changcheng Mountain, Shaanxi Province. According to the morphological characters, the plus tree clones ofLarix principis-rupprechtii were classified into 4 natural types: the narrow-dense-crown type, wide-dense-crown type, wide-sparse-crown type, and the narrow-sparse-crown type. The result of the cluster analysis showed there was a very significant difference in tree growth among the four natural types. While comparing the tree growth of four natural types for the last ten years, it was found that the performance order of various types from good to bad is as follows: the narrow-dense crown type > the wide-dense crown type > the wide-sparse crown type > the narrow-sparse crown type. The plus trees of narrow-dense-crown, as a fine type, should be paid great attention to production and prepared to popularize. Biography: ZHANG Xin-bo (1956-), male, Senior engineer of Shanxi Academy of Forestry Science and Northern Research Institute of Forestry of China, Taiyuan 030012, P. R. China Responsible editor: Chai Ruihai     

An application of mixed-effects model to evaluate the effects of initial spacing on radial variation in wood density in Japanese larch (Larix kaempferi)

The effects of initial tree spacing on wood density at breast height were examined for 22-year-old Japanese larch (Larix kaempferi). The experiment involved the use of three plots with different initial tree spacing densities (300, 500, and 1000 trees/ha). For five trees selected from each plot, the total tree height, diameter at breast height, height to the base of the live crown, and crown diameter were measured. Ring width and wood density for individual growth rings were determined by X-ray densitometry. A mixed-effects model was applied for fitting the radial variation in wood density in relation to initial spacing. Models having various mean and covariance structures were tested in devising an appropriate wood density model. The model, consisting of the mean structure with quadratic age effects and heterogeneous first-order autoregressive covariance, was able to describe the radial variation in wood density. Closer spacing of trees (1000 trees/ha) resulted in a faster increase in wood density from the pith outward than for more widely spaced trees, indicating that initial tree spacing may influence the age of transition from juvenile to mature wood.     

桂西南马尾松人工林生长对不同强度采伐的动态响应

[目的]研究不同强度采伐下马尾松的生长动态,筛选适宜的采伐强度,为马尾松人工林近自然经营提供技术支撑。[方法]2007年10月在14年生马尾松人工林(保存密度1 100株·hm~(-2))内进行采伐试验,设置4个采伐强度,即保留密度分别为225、300、375、450株·hm~(-2),以不采伐为对照;其后,自2008年开始连续8 a,每2 a测定1次马尾松的胸径、树高、枝下高和冠面积等生长指标,并计算单株材积和林分蓄积量,应用方差分析和Duncan多重比较分析生长指标对不同采伐强度的动态响应。[结果]表明:采伐强度显著影响林分生长,其中,林分平均胸径、单株材积、冠面积的年均增长量随保留密度增大而减小,但均显著高于对照(P0.05)。采伐后第1 3年,马尾松冠面积增长量显著高于采伐后期,胸径则在采伐后第3 5年最高,而不同采伐强度对林分树高生长影响不明显。保留密度显著影响林分枝下高和蓄积量的动态变化,其年均增长量随密度增大而递增。5个处理间林分蓄积年均增长量的差异随林龄的增大而逐渐缩小。[结论]马尾松人工林生长对不同强度采伐的动态响应以树冠最敏感,冠面积首先陡然增大,进而引起胸径的快速生长。树高和枝下高在采伐后年均增量变化相对平稳。4个采伐强度均显著促进单株材积生长,而仅保留密度为225株·hm~(-2)的采伐对林分蓄积增长量影响显著。综合比较林分的单株材积和林分蓄积连年增长量,建议在桂西南15年生马尾松人工林近自然经营中宜选择300株·hm~(-2)的保留密度进行采伐。     

基于树高和树冠因子的立木材积模型研究

[目的]由于激光雷达技术已经能准确测定立木树高及相关树冠因子,应用该技术建立基于树高和树冠因子的立木材积模型,为激光技术在森林蓄积估计中提供技术支撑.[方法]利用云杉、冷杉、栎树、桦树4个树种组的3 010株实测样木数据,分析了立木材积与胸径、树高、树冠因子之间的相关关系;并通过对数回归方法构建了基于树高和树冠因子的立木材积模型,用确定系数R²和平均预估误差MPE等6项指标对模型进行评价.[结果]表明,立木材积与单一因子之间的相关,以胸径最为紧密,其次是树高,再次是冠长和冠幅.基于树高和树冠因子的立木材积模型中,以树高和冠幅作为解释变量的二元模型效果较好,再增加冠长因子的三元模型改进不大.云杉、冷杉、栎树、桦树4个树种组基于树高冠幅的立木材积模型,其R²分别为0.81、0.80、0.76和0.77,MPE分别为4.7%、5.3%、5.4%和5.3%,模型预估精度均能达到95%左右.[结论]本文对材积与林木因子之间相关关系的定量分析,建立了云杉、冷杉、栎树、桦树4个树种的立木材积模型,模型预估精度高.为激光雷达技术定量估测森林参数提供了依据.