不同年龄华北落叶松光合、蒸腾生理生态特征的研究

2009年7月,在河北省围场县塞罕坝机械林场红水营林区运用LI-6400(Li-COR,Inc.,USA)光合测定系统,对不同年龄华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)的叶片光合作用和环境因子动态变化进行了测定,并通过多元逐步回归分析方法分析了净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)与环境因子间的相互关系.结果表明:31年生华北落叶松的净光合速率、蒸腾速率日变化曲线均呈双峰型,具有明显的"午休"现象;15年生和6年生落叶松的净光合速率、蒸腾速率日变化曲线呈单峰型.在整体水平上15年生华北落叶松净光合速率和蒸腾速率最大,31年生最小.随着年龄段的变化,净光合速率和蒸腾速率所受到的影响因子不同,且影响程度有较大差异.大气相对湿度(RH)是影响净光合速率的主要因子;气孔导度(Cs)是影响蒸腾速率的主要因子.     

哑变量在燕山地区华北落叶松人工林生长模型中的应用1）

以燕山地区华北落叶松人工林为研究对象,在收集大量临时样地和解析木资料的基础上,筛选出合适的数据,根据承德市隆化县林管局、木兰林管局和塞罕坝机械林场3个地方的地区特征引入哑变量的概念,利用非线性回归的方法对华北落叶松人工林胸径、树高、材积生长过程进行拟合,结果显示3个地区华北落叶松人工林的胸径、树高、材积生长量没有显著差异。基于哑变量建立了3个地区华北落叶松人工林的胸径、树高、材积生长模型。结果表明：含有哑变量的Schumacher模型对华北落叶松人工林胸径、树高生长过程的拟合效果最好,决定系数R2分别达到了0．9941和0．9929,残差平方和分别为4．7339和6．8849;含有哑变量的二次函数对华北落叶松人工林的材积生长过程拟合最好,决定系数R2为0．9928,残差平方和为0．0023。通过对所建立生长模型的适应性检验,结果表明残差分布比较均匀,预估精度都达到95％以上,说明模型的预估效果比较好。     

塞罕坝地区华北落叶松生长过程的研究方法

该文运用测树学、森林经理学等有关理论和技术,运用地面样地调查和统计学知识,为塞罕坝地区主要针叶树种华北落叶松生长过程研究提供研究方法,即利用解析木资料,构建Richards生长方程,对当地主要针叶树种华北落叶松生长过程进行分析。通过对多年从事塞罕坝机械林场森林调查设计实践所总结材料研究,结果表明,利用理查德(Richards)生长方程拟合单木生长模型,其相关性较好,精度较高,具有良好的实际应用效果。     

气候变化对大兴安岭地区不同海拔落叶松径向生长的影响

为研究气候因子对不同海拔地区兴安落叶松(Larix gmelinii)径向生长的影响,根据大兴安岭地区平均海拔高度(573 m)和天然林线分布状况,依据树木年代学原理选取高海拔(850 m)、中海拔(485 m)、低海拔(290 m)3个海拔地区的树芯,建立落叶松树轮宽度标准化年表,使用Mann-Kendall检验和小波分析方法将树轮宽度指数(RWI)与气候因子进行相关分析、冗余分析、多元逐步回归分析。结果表明：兴安落叶松径向生长在3个海拔地区显示出不同的周期性变化,气候对不同海拔梯度落叶松径向生长的影响存在显著差异。其中,低海拔梯度落叶松径向生长与当年10月份月最高气温呈显著负相关,与上一年9月份降水量及标准化降水蒸散指数、当年10月份标准化降水蒸散指数呈显著正相关;中海拔梯度落叶松径向生长与上一年9月份月平均气温及月最高气温、当年6、7、9月份月最高气温呈显著负相关,与上一年8月份及9月份标准化降水蒸散指数、当年6月份降水量及标准化降水蒸散指数呈显著正相关;高海拔梯度落叶松径向生长与上一年8月份及当年5月份月平均气温、月最高气温呈显著正相关,与上一年6、8月份及当年5、6、8月份月...     

抚育问伐对宁夏六盘山华北落叶松人工林林分生长的影响

研究了不同间伐强度对华北落叶松人工林林分生长的影响,为华北落叶松人工林的合理间伐提供依据．在坡向、海拔一致,林龄为30年的华北落叶松人工林中,选取了9个监测样地,分别代表3种间伐强度：20％、25％、30％,每一种间伐强度3个重复;不同间伐强度林分的保留密度分别为1050、1200、1350株／hm2．同时,在同一林分中设置了3个对照样地．调查了华北落叶松人工林各间伐样地和对照样地中树木的胸径和树高,并通过对林分平均胸径、树高、蓄积生长量进行方差分析、多重比较,以确定不同保留密度下样地与对照样地中各指标的差异,从而认识不同间伐强度的抚育效果．结果表明,林分抚育间伐明显改变了林分的结构,但不同间伐强度林分的胸径、树高、蓄积增长量都存在着显著差异,其中强度为30％的间伐效果最显著．这说明适度地间伐对林木的胸径、树高、蓄积生长均有明显的促进作用．研究表明,不同间伐强度对林分生长量有明显的影响,且林木生长速度、生长量都随着林分保留密度、郁闭度的加大而减小,说明适度抚育间伐措施对华北落叶松人工中龄林的生长有明显地促进作用．     

杉木径向生长动态对气侯的响应

为了解南方亚热带季风气候条件下杉木径向生长对气候因子的响应机制，用径向生长测量仪于2017年7月-2019年7月进行监测，用Compertz函数对年内生长过程进行拟合，以21 d为窗口将日径向生长量与气候要素每隔1 d进行滑动相关分析。结果表明:1)杉木的径向生长于3月初开始大幅度增加，11月趋于稳定，其中4月的径向生长累积量最大，而生长速率在5月初达到最大值；2)径向生长量与生长季开始阶段(3-4月)、结束阶段(9-10月)的降水量呈显著正相关，与相对湿度呈显著正相关，与7-8月平均温度显著负相关。因此在生长季开始阶段适当加大灌溉力度能促进杉木的径向生长。     

塞罕坝华北落叶松—白桦针阔混交林胸径年生长量预测

以河北省塞罕坝国家森林公园华北落叶松—白桦针阔混交林为研究对象,基于87块标准地(20m×30m)的348株解析木数据,建立包含样地间及样地内随机效应的胸径—年龄非线性混合效应模型,并在混合效应模型中加入哑变量来解决样地内不同树种带来的差异。结果表明,华北落叶松单木胸径非线性混合效应模型确定系数(R2)、-2log Likelihood值、信息准则(Alcaikes information criterion,AIC)值、贝叶斯信息(Bayesion informatian criterion,BIC)值分别为0.85、898.1、880.2、855.4;白桦单木胸径非线性混合效应模型确定系数(R2)、-2log Likelihood值、AIC值、BIC值分别为:0.81、500.9、482.6、465.7。白桦和华北落叶松最大年生长量分别为0.44cm和0.41cm,年龄和竞争指数与胸径生长量呈负相关关系,胸径和林分优势高与胸径生长量呈正相关关系,其中林分优势高与华北落叶松—白桦混交林径向生长量相关性较低。包含哑变量的混合效应生长模型解决了混交林中样地间及样地内树种对胸径生长的影响,提高了模型精度及适用性,为该地区针阔混交林经营水平及经营效果的提高提供依据。     

六盘山华北落叶松人工林生长规律研究

采用标准地调查和标准木树干解析法调查林龄为31年的华北落叶松人工林,对解析木资料进行综合汇总、计算,绘出华北落叶松树高、胸径、材积的生长曲线图,揭示华北落叶松在六盘山区的生长动态规律.结果表明：华北落叶松的胸径、树高、材积总生长量随着林龄增长,呈明显的上升趋势,胸径、树高连年生长量呈明显的波浪型增长趋势,胸径快速增长主要集中在6-16年;第7年时,胸径生长量达到连年生长量的最高峰.华北落叶松树高快速增长主要集中在6-14年,第12年时,达到连年生长量的最大值;材积连年生长量快速生长期主要集中于12-29年,材积生长量保持在0.007～0.031 m3;第29年时,达到材积生长量的最高峰.材积连年生长量的快速生长期较胸径连年生长量、树高连年生长量迟.第11年、14年时,林分的高生长、胸径生长均有明显下降,可将第11-14年,定为对华北落叶松开展首次抚育间伐的最佳时间段,之后应当按森林经理期5~8年,定期对华北落叶松人工林开展森林抚育间伐措施,以保证其胸径、树高的正常生长.华北落叶松为早期速生型树种,其材积生长率曲线随着林龄的增长呈明显的下降趋势.     

华北落叶松人工林生长规律研究

以河北省塞罕坝华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)人工林为研究对象,收集大量临时样和解析木地调查资料,利用不同的生长模型对华北落叶松人工林生长过程进行拟合,以找到最优模型,计算各生长指标。结果表明:Logistic模型模拟华北落叶松人工林胸径、树高、材积生长过程效果最好,抛物线方程拟合林分立木株数随年龄变化过程效果最好;华北落叶松人工林胸径年平均生长量为0.46cm,速生期为10～20年;树高年平均生长量为0.38m,速生期为前20年;材积年平均生长量为0.006 90m3,速生期为10～30年,数量成熟龄为43年,为华北落叶松人工林的经营和管理提供科学依据。     

气候变化对不同纬度兴安落叶松径向生长的影响

以大兴安岭地区3个不同纬度地区的兴安落叶松为研究对象,建立不同纬度兴安落叶松年轮宽度年表;探索1967—2005年间,不同纬度气候因子变化规律,对气候因子和年轮宽度年表进行相关性分析。结果表明:1967—2005年间,大兴安岭不同纬度地区温度均显著上升,降水量未呈现出显著性变化;1927—2007年间,高纬度兴安落叶松树木径向生长显著增加,与此相反,中纬度和低纬度地区兴安落叶松径向生长变化不明显;温度是影响兴安落叶松径向生长的主要因子,降水变化对兴安落叶松径向生长的影响较小;高纬度地区气候变暖后,降水量的下降抑制了该地区兴安落叶松的径向生长。     

叠叠沟流域华北落叶松人工林生长过程研究

对叠叠沟小流域林区20年生华北落叶松人工林30株样木进行了树干解析,以研究其生长过程。结果表明:6~10年分别是华北落叶松胸径和树高的速生期,胸径高峰值出现在第11年(1.11 cm),树高高峰值出现在第7年(0.74 m),树高的平均生长量和连年生长量分别相交于14年;且胸径、树高的生长曲线相关关系密切;华北落叶松胸径年内生长表现出前快后慢的规律,5月份生长积累值最大,为0.608 cm;树高生长表现出慢—快—慢的规律,6月生长积累值最大,达到36 cm。     

冀北坝上人工防风固沙林稳定性指标体系构建及评价

为了构建适合于冀北坝上地区人工防风固沙林群落稳定性评价的指标体系,采用典型样地调查法,对该地区不同林龄的华北落叶松人工林、樟子松人工林和北京杨人工林共计8块样地进行调查研究.结果表明:①构建了群落稳定性评价指标体系,包括土壤理化性质(田间持水量、空气孔隙度、全N、速效P、速效K)、林木生长状况(胸径平均生长量、材积平均生长量、枯落物生物量、苗木更新)和林下草本植物多样性(Margalef丰富度指数、Richness丰富度指数、Simpson多样性指数)等3个方面12项指标;②不同人工林稳定性比较:华北落叶松人工林稳定性＞樟子松人工林稳定性＞北京杨人工林稳定性.不同林龄比较结果为:9年生和30年生华北落叶松林为高度稳定,15年生华北落叶松林和24年生樟子松林为轻度稳定,8年生华北落叶松林和5年生北京杨林为不稳定,6年生樟子松林和25年生北京杨林为很不稳定.     

火干扰与气候因子对兴安落叶松径向生长的影响

火干扰对森林生态系统的稳定具有重要影响。以1987年5月森林火灾后的漠河林区为研究对象,按照不同的林火强度设置样地,在不同强度火干扰样地内,分别采集兴安落叶松(Larix gmelinii(Rupr.) Kuzen)的树轮样芯,建立树木年轮的宽度年表,分析不同强度的火干扰及气候对兴安落叶松径向生长的影响。结果表明:(1)不同强度火干扰对落叶松径向生长影响程度不同,轻度火干扰样地落叶松生长存在胸径加速生长期,重度火干扰样地落叶松生长存在胸径减速生长期。(2)轻度火干扰样地落叶松年轮宽度与前一年7月份和当年7月份降水量呈显著正相关(P<0.05),与前一年9、11月份和当年9月份最高气温呈显著正相关(P<0.05);重度火干扰落叶松年轮宽度与前一年7月份和当年7月份最高气温呈显著负相关(P<0.05)。(3)不同强度的火干扰对年轮宽度和气候因子的相关性影响不同,重度火干扰样地落叶松年轮宽度与气候因子的相关关系在火干扰前后的变化比轻度火干扰更加明显;该地气温过度升高不利于重度火干扰后落叶松的恢复,而对轻度火干扰后落叶松的径向生长的影响不显著。     

气候变化后杉木人工林单木径向生长规律研究

以福建将乐1982年人工栽植的杉木成熟林为研究对象,用树木年轮学方法,比较不同年份区间各样地内杉木平均生长速率的差异,通过划分人工杉木林单木径向生长阶段,并判定生长释放过程,揭示杉木人工林单木径向生长规律.结果表明：在1992-1996年各样地内杉木年平均生长速率显著高于其他年份区间（p＜0.05）,且JL3样地显著低于其他样地（p＜0.05）;杉木的生长过程可划分为快速生长期（1～6 a）、慢速生长期（7～15a）、稳定生长期（16 a以上）3个阶段;杉木连年生长量平均为8.38 mm/a,在6a时达到峰值,22 a达到数量成熟,呈现连年生长量逐年增加的趋势,达到生长量峰值和数量成熟的年龄有所提前;杉木在快速生长期内（1986年左右）和1994年以及2005年前后出现生长突变,在1984-1986年杉木出现35％以上的中度释放,其与林窗的形成有关,而1994年和2005年前后杉木的生长释放与近年来降水变化趋势有一定关系.     

内蒙古山地华北落叶松、樟子松与白桦的生长分析——以那日斯太林场为例

对内蒙古乌兰察布市那日斯太林场华北落叶松人工林、樟子松人工林和白桦次生林生长现状的分析结果表明,华北落叶松的树高、胸径、材积生长量均大于樟子松和白桦。且华北落叶松在该地区除了具有较强的适应性外,更具有早期生长快和优良的速生性。而樟子松在该地区的适应性较差,树高、胸径、材积生长状况均不如其他引种地区,但其胸径和材积生长优于当地乡土树种白桦。今后应对该地区的樟子松人工林和白桦次生林进行抚育间伐,提高该树种的生长潜力和生态效益,充分发挥其绿化荒山、荒地,美化环境的生态效应。     

雪松年内径向生长节律研究

研究树木年内径向生长规律(intra-annual radial growth)可以为树木生长对气候变化响应研究提供高分辨率基础数据。以雪松为研究对象,采用微树芯技术通过室内制作石蜡切片的方法观察雪松形成层和木质部细胞在生长季期间的活动过程,运用Gompertz函数模拟雪松径向生长的过程,探讨分析洛阳地区针叶树雪松树木年内径向生长节律,并结合气象数据,分析温度、降水量与年内径向生长的关系。结果表明:1）在生长季期间,形成层和扩大加厚期细胞活动呈现双峰分布,木质部细胞积累过程呈现“S”型曲线。2）通过Gompertz函数模拟雪松生长过程,发现在第162天,径向生长细胞个数和长度均出现最大值,分别为1.15个/d、36.7 μm/d。年内平均累计生长细胞个数达到178.3个,年内平均累计生长量达到5 276.7 μm。3)年内径向生长的进程受日均气温和日均降水量的共同影响,温度在生长季不同时期表现为不同的相关性,降水量在生长季期间表现为正相关。     

芦芽山阴坡华北落叶松-云杉天然次生林林分空间结构特征

  目的  分析芦芽山国家级自然保护区阴坡典型天然次生林的林分空间结构,为当地天然次生林的科学经营和相似立地条件下人工林的培育提供参考依据。  方法  以芦芽山自然保护区阴坡5个不同海拔的华北落叶松Larix principis-rupprechtii-云杉Picea spp.天然次生林群落调查数据为基础,通过计算群落的角尺度、大小比数、混交度和林分空间结构指数,分析不同海拔群落的空间结构特征。  结果  华北落叶松-云杉天然次生林平均角尺度为0.51~0.53,林木空间分布格局以聚集分布为主,但聚集程度较低,优势树种在林分中属于随机分布;各海拔林木的大小分化程度整体均接近中庸状态,林木大小分化程度较小,华北落叶松的大小比数小于云杉,表明华北落叶松的竞争力较大;随海拔高度的上升,林木空间隔离程度呈下降趋势;林分空间结构指数随海拔升高而下降,低海拔林分的整体结构较其他海拔更好。  结论  研究区华北落叶松-云杉天然次生林群落均处于演替后期阶段,海拔1 950 m处林分的空间结构最好,稳定性最高。图1表4参20     

干旱半干旱地区华北落叶松人工林不同密度的土壤水文研究——以塞罕坝机械林场为例

试验通过标准地调查、土壤物理性质、持水能力测定及入渗实验,对塞罕坝机械林场3种不同密度华北落叶松林分土壤水文效应做了初步研究,结果表明:裸地各层土壤容重最大,为134.25 g/cm3;最大蓄水量及有效蓄水量在林分密度为3 990株/hm2(样地3)最高,其它样地分别为122.05,670.59 t/hm2;样地3非毛管孔隙度是裸地非毛管孔隙度的2.4倍,利用幂函数对土壤入渗速率与入渗时间进行拟合,结果显示相关系数都在0.90以上。     

厚朴不同种源苗期生长模型的拟合

【目的】掌握厚朴不同种源苗期苗高、地径的生长规律及物候期参数和生长参数特征,为厚朴幼苗生产管理和优良种源筛选提供参考。【方法】对15个不同种源及2个种源区厚朴幼苗在苗期的生长状况进行连续观察,并用Logistic方程对其生长动态过程进行拟合,获得苗高、地径、物候期与生长特征参数。【结果】厚朴不同种源间苗高生长节律基本一致,速生期起止时间和持续时间存在较大差异,其中线性生长始期、线性生长末期和线性生长持续期最多分别相差21,22和18d,线性生长量占总生长量的55%以上,该时期为幼苗生长的关键期;种源间幼苗地径的线性生长期、最大线性生长速率、线性生长速率均存在较大差异;苗高与线性生长始期、线性生长末期、最大线性生长速率、线性生长速率、线性生长量呈显著或极显著相关,地径与后三者及苗高呈极显著相关,线性生长始期和线性生长末期共同决定线性生长期和线性生长量。种源A区厚朴幼苗的苗高线性生长期比种源B区长15d左右,种源A区厚朴幼苗的苗高和地径的最大线性生长速率、线性生长速率和线性生长量均高于种源B区。【结论】用Logis-tic方程可以拟合厚朴幼苗苗高和地径的生长动态,建议在幼苗线性生长期加强肥水管理,延长该生长期,促进线性生长量,提高线性生长量占总生长量的百分率。     

厚朴不同种源苗期生长模型的拟合

【目的】掌握厚朴不同种源苗期苗高、地径的生长规律及物候期参数和生长参数特征,为厚朴幼苗生产管理和优良种源筛选提供参考。【方法】对15个不同种源及2个种源区厚朴幼苗在苗期的生长状况进行连续观察,并用Logistic方程对其生长动态过程进行拟合,获得苗高、地径、物候期与生长特征参数。【结果】厚朴不同种源间苗高生长节律基本一致,速生期起止时间和持续时间存在较大差异,其中线性生长始期、线性生长末期和线性生长持续期最多分别相差21,22和18 d,线性生长量占总生长量的55%以上,该时期为幼苗生长的关键期;种源间幼苗地径的线性生长期、最大线性生长速率、线性生长速率均存在较大差异;苗高与线性生长始期、线性生长末期、最大线性生长速率、线性生长速率、线性生长量呈显著或极显著相关,地径与后三者及苗高呈极显著相关,线性生长始期和线性生长末期共同决定线性生长期和线性生长量。种源A区厚朴幼苗的苗高线性生长期比种源B区长15 d左右,种源A区厚朴幼苗的苗高和地径的最大线性生长速率、线性生长速率和线性生长量均高于种源B区。【结论】用Logistic方程可以拟合厚朴幼苗苗高和地径的生长动态,建议在幼苗线性生长期加强肥水管理,延长该生长期,促进线性生长量,提高线性生长量占总生长量的百分率。