广西猫儿山典型植被林冠结构比较研究

运用LAI-2000冠层分析仪对广西猫儿山3种典型森林植被进行叶面积指数测定,对比3种典型森林植被叶面积空间分布以及其水平空间分布的均匀性。结果表明,(1)杉木林、木荷林和毛竹林叶面积指数水平分布由内向外逐渐减小,叶面积指数与距林冠投影中心距离呈二次函数关系;(2)杉木林叶分布的最大值在树冠顶部,从上到下叶面积指数逐渐下降;而木荷林从上层到下层叶面积指数呈增加的趋势;(3)杉木林的冠层在水平空间分布的均匀性要好于其他2种林型,毛竹林分布均匀性最差。本研究对揭示不同林型叶面积在森林植被中的空间格局,探究林冠结构和水文过程的关系,具有重要的理论和实践意义。     

不同经营方式下杨树人工林叶面积分布与动态研究

本文对集约经营与粗放经营杨树人工林分的叶面积垂直分布及其片节动态变化进行了对比研究，结果表明：集约经营林木叶面积的数值明显大于粗放经营林木的叶面积数值，林木个体间叶面积差异显著且与林木个体的胸径大小成正比。整个生长季节内，集约经营林木冠层叶面积数值较大，林分生长季节较长；而粗放经营林木叶面积相对较小，生长季较短。叶面积较大，生长季较长是导致集约经营林分生产力较高的主要原因之一，通过研究，建立了生长季不同时期内，集约经营与粗放经营林木累积叶面积指数垂直分布的拟合模型，可用于对叶面积的估算。该研究为进一步探讨杨树人工林冠层光分布、计算冠层光合产产量奠定了基础，为我国杨树人工林的速生、丰产提供了科学依据。     

论杉木人工林中直射光的透过

本文根据1982—1983年实际观测资料,引用林冠中光分布的理论模式和坡地上直射光到达量的计算公式,对湖南省会同林区不同坡地上杉木人工林中直射光的透过特征进行了分析和讨论。林冠作用面直射光到达量南坡最大,其次是西坡和东坡,北坡最小。坡度对直射光的影响,除南坡外,直射光到达量是随着坡度的增加而减小,北坡递减率最大。南坡直射光的变化规律比较复杂,冬半年随坡度增加而增大,夏半年又出现相反的规律。透过林冠林地直射光到达量随叶面积系数增加而减小,呈指数衰减形式。当叶面积系数大于4时,直射光变化比较缓慢。直射光的透过率随着叶面积系数增大而减小,夏半年大于冬半年。     

不同林龄杉木人工林细根生物量及分布特征

为了研究杉木人工林地下细根的碳分配及其随年龄变化规律,于2014年4月用土壤钻法对湖南省会同县杉木人工林三个不同林龄(7年生、17年生和25年生)细根生物量变化、垂直分布进行了研究。结果表明:杉木人工林0~60 cm土层内杉木细根生物量随着年龄的增加表现出先增加后减少的趋势,7、17、25年生杉木林细根生物量分别为239.79 g·m-2、271.90 g·m-2和191.60 g·m-2,占杉木细根总生物量的68.45%、56.39%和68.64%。而林下植被层地下细根生物量随杉木林年龄的增大而减少,7年、17年和25年生杉木人工林林下植被层细根生物量为别为207.20 g·m-2,54.87 g·m-2和39.54 g·m-2。不同林龄杉木林细根生物量随土层深度的增加而减少,其中7年生杉木人工林细根分布主要在表层;利用渐进累积方程分析表明,25年生杉木人工林向土层深处生长比较明显。不同林龄活细根比根长和比表面积呈现随年龄增长而降低的趋势,组织密度则呈增大趋势。     

杉木中龄林树冠叶面积密度空间分布及季节变化

对江西大岗山１７年生杉木人工林树冠内不同年龄针叶面积（ＮＡ）、叶面积密度（ＮＡＤ）的垂直、水平和二维空间分布以及当年生针叶面积及其密度分布的季节动态进行了测定和模拟。结果表明,生长盛期杉木单个树冠平均ＮＡ 为２５．４２ ｍ ２,平均ＮＡＤ为２．２７２ ７ ｍ ２·ｍ － ３,其中２年生及其以上老叶（简称２年生）大于１年生,１年生大于当年生。ＮＡＤ 的水平和垂直分布均可用β分布函数表达,而相对冠高和冠径的二次趋势面表达式可很好地描述ＮＡＤ二维空间分布。树冠内ＮＡＤ在冠中上部枝的中前部最大,但不同年龄ＮＡＤ的分布不同,当年生针叶更接近于树冠顶部和最外层,１年生针叶最大ＮＡＤ位于树冠中部枝的中前部,２年生针叶最大ＮＡＤ出现于树冠中下部枝的中部。随着林龄的增加,累积叶面积指数降低,ＮＡ在树冠中的垂直分布重心向上移动。当年生针叶干质量和ＮＡ 的季节生长进程适合Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程。生长末期树冠内平均ＮＡ 和ＮＡＤ可达２９．４２４ ３ ｍ ２和２．６３０ ７ ｍ ２·ｍ － ３。     

杨树人工林冠层光合辐射分布的研究

通过对集约经营与粗放经营杨树人工林冠层上部,下部太阳总辐射和光合有效辐射（ＰＡＲ）的实测数据进行分析,建立了其相互转换的关系方程;研究了ＰＡＲ的日、季变化特征;根据Ｂｅｅｒ－Ｌａｍｂｅｒｔ方程,结合林分生长季内的叶面积动态及林冠各层次的叶面积指数（ＬＡＩ）,计算出生长季内各天的消光系数（Ｋ）及任一时刻冠层内不同深度的光分布,并对ＰＡＲ的透过率与林分消光系数Ｋ及累积叶面积指数之间的相互关系进行了研究     

混交林分中乳源木莲冠层特性与生长的通径分析

对17年生混交试验林(杉木×乳源木莲)中的乳源木莲冠层特性与单株材积生长进行相关分析,结果表明乳源木莲单株材积指数D2H与各冠层因子间的相关系数不同,除单株叶面积指数LAI、冠层密度CLD外,单株总叶面积TLA、树冠表面积TCA及冠形率CSR与单株材积指数均达极显著正相关.通径分析表明TCA对单株材积生长的直接作用最大(Pyxi=1.201 3),是乳源木莲单株材积生长的主导因子,TLA、CLD、CSR是通过TCA起作用的,以上5个主要冠层参数对乳源木莲单株材积生长相对重要性的大小为TCA>LAI>TLA>CSR>CLD.在分析冠层空间结构对单株材积生长的影响中发现垂直方向,冠层中、下层的叶面积对单株材积生长有决定性作用,而上层作用较小;水平方向,以叶面积多集中于内部、外部的有利于乳源木莲单株材积生长,而中部叶面积作用较小.     

杉木人工林不同密度间伐林分生长优势的变化规律分析

[目的 ]利用杉木密度间伐林探究林分生长优势在间伐处理下的变化规律,为杉木林栽培管理提供有效的管理策略。[方法 ]以江西省分宜年珠林场青石湾杉木密度间伐林为研究对象,用线性混合效应模型分析了生长优势与林龄、累积间伐强度、保留株数密度以及这些变量相互作用的关系。[结果 ]在间伐前后,生长优势伴随着累积间伐强度、林龄以及保留株数密度的增加而增加。生长优势的负值未在最后的观测年出现。同一保留株数密度下,生长优势随累积间伐强度的增加而增加。[结论 ]低密度种植,低密度管理,使得生长优势更趋近于0,有利于林木均衡生长,提高大径材产量。高密度种植,低密度管理不仅在间伐收获小树的同时,伴随着累积间伐强度的增强,生长优势增加,促进林分内大树的生长,从而收获大径材。     

林隙大小对蒙古栎和水曲柳人工更新幼树生长和形态的影响

【目的】研究林隙大小对蒙古栎、水曲柳人工更新幼树生长、形态、生物量及其分配特征的影响,为2个树种的林隙内及林冠下人工更新提供理论依据。【方法】以长白山地区15年生蒙古栎和9年生水曲柳人工更新幼树为研究对像,采用随机抽样法,对不同大小林隙(大、中、小林隙和林冠下)内蒙古栎和水曲柳幼树进行生长、形态(枝系特征、叶片特征)调查,测定2个树种的单株生物量并探讨其分配特征。【结果】随林隙减小,蒙古栎和水曲柳幼树的树高、地径、冠长和冠幅均显著减小(P0.05);2个树种的1级枝长度和1级枝基径均显著减小(P0.05),1级枝密度均表现为增加趋势,1级枝分枝角度均增大;2个树种的叶片长、宽、单叶面积及单株叶面积指数均呈下降趋势,比叶面积均表现为先下降后增加的趋势;2个树种的单株生物量显著减小(P0.05),蒙古栎幼树根冠比逐渐下降,水曲柳幼树根冠比则先下降后增加。【结论】大林隙能显著促进蒙古栎、水曲柳幼树生长,小林隙和林冠下则抑制其生长;林隙对更新苗木的影响长时间持续存在,因而用较长时间的林隙内幼树生长效果评价林隙大小对幼树生长的影响更可靠;林隙大小对人工更新蒙古栎幼树生长的影响高于对水曲柳的影响,人工更新时,蒙古栎适宜较大林隙,水曲柳则适宜较小林隙。     

不同密度马尾松林内辐射与叶面积垂直分布关系研究

笔者通过对3种不同密度马尾松人工林内太阳辐射与叶面积垂直分布的观测与研究,得出以下结果：①马尾松叶面积随垂直向下深度的增加而先增加后减少;②在相同时刻,3种密度的马尾松冠层平均光合有效辐射透光率Tr（0-1.5m）〉Tr（1.5-3.0m）〉Tr（3.0-4.5m）;③在3种密度中,相同高度不同时刻平均光合有效辐射透光...     

轮伐期对杉木人工林地力维护的影响

通过对全国杉木中心产区不同发育阶段杉木人工林生长及生物量的调查,研究轮伐期对杉木人工林生物量及养分分布规律的影响,结果表明：不同轮伐期经营的杉木林林分生物量及其养分分配规律存在差异,随年龄阶段的提高,杉木枝、叶、根、边材及林冠所占比例逐年下降,干、皮和心材比例逐年增加,边材／心材及林冠／树干比例下降,轮伐期越短,每采伐单位杉木干物质所带走的养分越多,对地力的消耗越严重;同时短轮伐期还造成采伐、炼山     

毛竹天然混交林空间结构特征研究

为探讨毛竹天然混交林的林分空间结构特征,对不同林分组成的天然混交林生长因子进行了调查。结果表明:毛竹天然混交林的空间利用比较合理,群体结构相对稳定,其中8竹1杉1阔混交林林分密度和平均胸径较适中,分别为1 970株/hm²和10.8 cm,平均冠幅、竹冠空间分布容积和竹冠水平分布面积以及竹叶面积、叶面积指数等因子均大于纯竹林,分别为纯竹林的111.7%、118.5%和130.5%以及111.4%、111.4%;7竹3杉+阔混交林林分密度和平均胸径次之,分别为1 542.2株/hm²和10.1 cm,平均冠幅、竹冠空间分布容积和竹冠水平分布面积均大于纯竹林,分别为纯竹林的114.7%、107.8%和100.0%,叶面积指数与纯竹林相差甚小,竹林生长良好,体现了冠幅与胸径、林分密度之间的密切相关规律。不同林分组成的天然混交林各种树冠水平分布面积均大于纯竹林的树冠水平分布面积,其中4竹4松1杉1阔混交林的树冠水平分布面积最大,为6 861.2 m²/hm²,是纯竹林的17.48倍,对光利用率较高,生产的物质较多。     

Thinning alters crown dynamics and biomass increment within aboveground tissues in young stands of Chamaecyparis obtusa

The stand density of a forest affects the vertical distribution of foliage. Understanding the dynamics of this response is important for the study of crown structure and function, carbon-budget estimation, and forest management. We investigated the effect of tree density on the vertical distribution of foliage, branch, and stem growth, and ratio of biomass increment in aboveground tissues; by monitoring all first-order branches of five trees each from thinned and unthinned control stands of 10-year-old Chamaecyparis obtusa for four consecutive years. In the control stand, the foliage crown shifted upward with height growth but the foliage quantity of the whole crown did not increase. In addition, the vertical distribution of leaf mass shifted from lower-crown skewed to upper-crown skewed. In the thinned stand in contrast, the foliage quantity of individual crowns increased two-fold within 4 years, while the vertical distribution of leaf mass remained lower-crown skewed. The two stands had similar production rates, numbers of first-order branches per unit of tree height, and total lengths of first-order branches. However, the mortality rate of first-order branches and self-pruning within a first-order branch were significantly higher in the control stand than in the thinned stand, which resulted in a higher ratio of biomass increment in branch. Thinning induced a higher ratio of biomass increment in foliage and lower in branch. The increased foliage quantity and variation in ratio of biomass increment after thinning stimulated stem growth of residual trees. These results provide information that will be useful when considering thinning regimes and stand management.     

杨树新无性系冠层特性与生长关系研究

对 5年生黑杨无性系的冠层特性与材积生长之相关性进行了研究。材积生长与全树总叶面积TLA、树冠表面积TCA和冠型率CSR呈极显著正相关而与叶面积指数LAI、冠层密度CLD呈负相关。冠层内上、中层的叶面积对材积生长起了决定性作用 ,下层叶面积与材积生长关系不大。水平方向 ,冠层内、外部叶面积特性对材积生长贡献较大 ,而中部叶面积特性贡献小。阐明了杨树生长的理想冠层特性。     

杉木人工林连作生物生产力的研究

在全国杉木中心产区，选择不同栽植代数（1、2、3代），不同生长发育阶段（5、10、15、20a)及不同立地（14、16、18地位指数）的杉木人工林，进行不同栽植代数杉木人工林生物生产力的比较研究。结果表明：连栽导致了不同生长发育阶段杉木人工林生产力的明显下降，随栽植代数增加，不同生长发育阶段杉木林林分生物量逐代递减，林下植被生物量呈递增趋势，其中2、3代20a生杉木林林分生物量分别比1代下降20.24%和38.09%，3代比2代下降22.38%。同时林分树干生物量所占比例下降，根系生物量所占比例增加，连栽刺激了杉木根系生长发育，并有利于林下植被恢复。     

杉木火力楠混交林和杉木纯林的生物量及分布格局研究

分析比较了16年生杉木火力楠混交林以及杉木纯林生物量及其分布格局。结果表明:杉木火力楠混交林乔木层生物量为189.35 t·hm-2,高出杉木纯林49.3%;其凋落物层生物量则为纯林的3.48倍。混交林中火力楠枝叶生物量分布高度高于杉木,有利于提高光能利用率;火力楠根系分布深度低于杉木,有利于提高土壤养分利用率。因而,杉木和火力楠混交林能形成较好的林分结构,可促进林分生产力的提高和地力改善,是值得推广的杉阔混交林模式。     

Shoot biomass growth is related to the vertical leaf nitrogen gradient in Salix canopies

Plant canopy optimization models predict that leaf nitrogen (N) distribution in the canopy will parallel the vertical light gradient, and numerous studies with many species have confirmed this prediction. Further, it is predicted that for a given canopy leaf area, a low vertical light extinction coefficient will promote rapid growth. Therefore, the ideal canopy of fast-growing plants should combine high leaf area index with a low light extinction coefficient; the latter being reflected in a flat vertical leaf N gradient throughout the canopy. Based on data from an experimental Salix stand (six varieties) grown on agricultural land in central Sweden, we tested the hypothesis that shoot growth is correlated with vertical leaf N gradient in canopies of hybrid willows bred for biomass production, which could have implications for Salix breeding. Tree improvement research requires screening of growth-related traits in large numbers of plants, but assessment of canopy leaf N gradients by chemical analysis is expensive, time-consuming and destructive. An alternative to analytical methods is to estimate leaf N gradients nondestructively with an optical chlorophyll meter (SPAD method). Here we provide a specific calibration for interpreting SPAD data measured in hybrid willows grown in biomass plantations on fertile agricultural land. Based on SPAD measurements, a significant and inverse relationship (r(2) = 0.88) was found between shoot biomass growth and vertical leaf N gradient across canopies of six Salix varieties.     

杉木生态系统生物量与固碳能力的分析与评价

杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国特有的优良速生针叶树种,分布地域广阔,在碳循环及维护生态系统平衡等方面发挥着非常重要的作用。本文通过分析大量文献,讨论了立地条件、分布区域和经营方式等因素对杉木林生态系统生物量和生产力的影响。根据文献资料对杉木林生态系统生物量和固碳能力进行了初步估测。结果表明:①中国杉木林生态系统平均生物量约为36.516 t.hm-2,平均生产力约为8.412 t.hm-2.a-1。杉木林生产力的最大值在杉木中心分布区的中亚热带,尤以中亚热带南部亚地带的最高,其生产力平均达13.50 t.hm-2.a-1;中亚热带北部亚地带平均为11.95 t.hm-2.a-1;南亚热带和北亚热带分别是8.83 t.hm-2.a-1和5.54 t.hm-2.a-1;北热带地区杉木林的生物生产力最低,平均为5.02t.hm-2.a-1。②1994年以前的统计数据,中国杉木林生态系统的总植物碳储量为:幼龄林9.98×106t,中龄林31.61×106t,近熟林11.73×106t,成熟林7.50×106t,过熟林2.87×106t,总计为63.69×106t。③目前,中国杉木林面积达1 239.1×104hm2,蓄积量为47 357.33×104m3,换算成生物量约为18 938.20×104t,总固碳量约为5 211.65×104t.a-1。目前,杉木林生态系统的碳储量的估算没有包括土壤以及凋落物层的碳含量,因此,所估算的杉木林固碳能力和总的碳储量可能偏低。