抚育对不同坡向"栽针保阔"红松林群落结构的影响

以长白山区"栽针保阔"红松林为研究对象,采用样带网格调查和重要值研究法,研究了不同抚育方式对阔叶红松林群落结构的影响效果.结果表明:随着透光抚育强度加大,不同坡向的"栽针保阔"红松林群落中,红松优势地位提升,阴坡和半阳坡应保持较低郁闭度,阳坡应保持中等郁闭度;半阳坡红松重要值提升幅度(0.300～0.708)＞阳坡(0...     

透光抚育强度对小兴安岭“栽针保阔”红松林碳储量的影响

  目的  揭示透光抚育对“栽针保阔”红松林中长期碳汇的影响规律,为恢复地带性顶极植被阔叶红松林提供依据。  方法  采用相对生长方程与碳/氮分析测定法,同步测定小兴安岭不同透光抚育强度（对照（未采伐未栽针）、轻度透光抚育（伐除上层蓄积1/7）、中度透光抚育（伐除上层蓄积1/5）、强度透光抚育（伐除上层蓄积1/4））下的中期“栽针保阔”红松林（杨桦次生林冠下栽植红松35年,透光抚育30年）的生态系统碳储量（植被与土壤）、植被净初级生产力与年净固碳量,揭示透光抚育强度对“栽针保阔”红松林中长期碳汇作用的影响规律及机制。  结果  （1）透光抚育30年后,各透光抚育强度使中期“栽针保阔”红松林的植被碳储量（（81.15 ± 3.63） ~ （100.24 ± 1.10） t/hm2）显著降低了14.7% ~ 19.0%（P < 0.05）,但各透光抚育强度之间却无显著差异性（源于上层阔叶树碳储量随透光抚育强度呈递减趋势（21.1% ~ 31.2%）,冠下红松却呈递增趋势（39.0% ~ 107.4%））。（2）各透光抚育强度均使其土壤碳储量（（108.32 ± 6.27） ~ （121.42 ± 11.75） t/hm2）与对照相近（?8.4% ~ 2.7%,P > 0.05）,但轻度、中度和强度透光抚育却改变了土壤碳储量的空间分布格局（水平分布上土壤表层碳储量随透光抚育强度增大而递减;垂直分布上轻度和中度透光抚育使其由对照的上 > 中 ≈ 下转化为上 > 中 > 下或上 ≈ 中 > 下）。（3）轻度透光抚育使其生态系统碳储量（（189.47 ± 5.16） ~ （218.44 ± 10.65） t/hm2）已得到恢复（?5.3%,P > 0.05）,但中度和强度透光抚育仍使其较对照显著降低9.3%和13.3%（P < 0.05）,且3者均使其生态系统碳储量分配比例略有改变（植被碳储量占比降低3.06% ~ 4.57%）。（4）轻度透光抚育使其植被年净初级生产力NPP（（8.02 ± 0.79） ~ （9.51 ± 0.79） t/hm2）和年净固碳量VNCS（（3.72 ± 0.37） ~ （4.42 ± 0.37） t/hm2）已得到恢复（?11.5%和?9.7%,P > 0.05）,而中度和强度透光抚育却使其仍显著低于对照15.4% ~ 15.7%和14.0% ~ 15.8%（P < 0.05）,但各透光抚育强度之间也无显著差异性（源于上层阔叶树种年净初级生产力和年净固碳量随透光抚育强度呈递减趋势（20.8% ~ 25.6%和19.3% ~ 24.5%）,冠下红松年净初级生产力和年净固碳量却呈递增趋势（0.90 ~ 1.12 t/hm2和0.43 ~ 0.52 t/hm2））。  结论  轻度透光抚育30年后小兴安岭“栽针保阔”红松林生态系统碳储量及年净固碳量已得到恢复,而中、强度透光抚育使两者显著降低9.1% ~ 14.3%和14.3% ~ 16.7%,故从维持森林碳汇角度考虑在次生林恢复地带性顶极植被阔叶红松林经营实践中采取低强度透光抚育方式比较适宜。      

透光抚育对长白山"栽针保阔"红松林土壤碳储量影响

运用采伐试验方法,研究上层透光抚育(对照为栽针未采伐、轻度透光抚育(25%)、中度透光抚育(50%)、强度透光抚育(75%)、全透光(100%), 透光抚育强度是指蓄积比例)对长白山中期(33年生)“栽针保阔”红松林土壤碳储量及凋落物碳储量的影响。结果表明: 透光抚育对长白山中期“栽针保阔”红松林的土壤密度((0.83±0.02)~(1.15±0.03)g/cm3)与土壤碳含量((43.36±1.60)~(70.26±1.94)g/kg)具有影响。中度透光抚育显著降低了其土壤密度(8.4%,P0.05),但显著提高了其土壤碳含量(14.9%,P0.05);强度透光抚育与全透光显著提高了土壤密度(23.3%和27.1%,P0.05),但也显著降低了土壤碳含量(23.7%和29.1%,P0.05);而轻度透光抚育对土壤密度与土壤碳含量均无显著影响。透光抚育对长白山中期“栽针保阔”红松林的土壤碳储量((13.12±1.57)~(23.46±2.03) kg/m2)产生了较大的影响;其中,中度透光抚育使其土壤碳储量显著提高了12.8%(P0.05),强度透光抚育与全透光使其显著降低了29.9%和36.9%(P0.05),而轻度透光抚育对其并无显著影响。透光抚育对于其凋落物碳储量((2.13±0.39)~(2.82±0.37) t/hm2)的影响相对较大;轻、中度透光抚育较对照提高了8.1%和19.5%,但仅有中度透光抚育提高显著(P0.05),强度透光抚育与全透光样地较对照样地降低了3.8%和9.8%,仅有全透光降低显著(P0.05)。因此,中度透光抚育能够提高中期“栽针保阔”红松林的土壤碳储量及凋落物碳储量,强度透光抚育与全透光则会降低其土壤碳储量(皆伐也会降低其凋落物碳储量),故从维持或提高“栽针保阔”红松林土壤碳储量考虑,采取中低度透光抚育方式比较适宜。      

“栽针保阔”红松林不同透光强度效果分析

以长白山、张广才岭、小兴安岭林区近30a不同透光抚育强度"栽针保阔"红松林为研究对象,利用重要值、多样性指数等指标定量分析不同透光强度(郁闭度0.2、0.4、0.6)对东北林区"栽针保阔"红松林的影响效果。结果表明:不同透光强度下群落的树种组成结构、径级分布、蓄积生产力、年均生长量、物种多样性方面都发生了显著变化。随着透光强度的增大,树种组成结构发生改变,红松在群落中的地位不断上升,先锋树种的地位不断降低;群落小径材比例依次下降,中径材比例依次提高,并出现一定比例大径材;下层红松阔叶混交林蓄积生产力逐渐增加;群落建群种红松直径和树高年均生长量呈递增趋势;中等透光抚育强度群落物种多样性最高。采取"栽针保阔"与不同透光抚育强度相结合方式恢复的次生林,均形成了红松占优势的针阔混交林,证实透光抚育是加速东北林区"栽针保阔"红松林恢复的有效途径,综合考虑采取中度以上透光抚育强度(郁闭度0.4以下)更有利于地带性顶级群落阔叶红松林的恢复。     

透光抚育对“栽针保阔”红松林中红松生长过程的影响

[目的]通过研究长白山地区不同透光抚育强度下"栽针保阔"阔叶红松林中红松的生长情况,揭示透光抚育对"栽针保阔"红松林中红松生长过程的影响规律,旨在为阔叶红松林的恢复、经营提供有力的科学依据。[方法]研究5种透光抚育(未采伐对照、低度择伐、中度择伐、强度择伐及上层皆伐)对红松生长的影响。[结果]红松在群落中的地位随着透光抚育强度的增大逐步得到提升,同时透光抚育能够显著提高"栽针保阔"红松林内红松优势木(63.4%~146.5%、64.6%~158.6%)、平均木(57.9%~271.1%、42.5%~261.7%)和被压木(56.5%~182.6%、95.5%~245.5%)的树高和胸径,且呈现出随透光抚育强度的增大而递增的规律性。[结论]透光抚育能显著提高红松树高和胸径生长。     

透光抚育对长白山中期“栽针保阔”红松林建群种含碳系数的影响

采用干烧法对不同透光抚育强度下红松林建群种含碳系数进行了测定。结果表明:不同透光抚育强度下,红松各组分含碳系数分布在(405.91±12.64)~(459.31±5.73)g·kg-1之间,不同透光抚育强度均降低了红松树干的碳含量,皆伐和强度择伐方式使红松枝叶含碳量显著提高;蒙古栎各组分含碳系数分布在(404.53±1.28)~(475.47±5.41)g·kg-1,上层皆伐显著提高了蒙古栎树干的含碳系数,中、强度透光抚育与上层皆伐显著降低其树枝与树叶的含碳系数;紫椴各组分含碳系数分布在(414.24±6.85)~(479.64±7.22)g·kg-1,强度透光抚育与上层皆伐显著降低了紫椴树干的含碳系数,中、强度透光抚育与上层皆伐显著降低了其树叶的含碳系数;榆树各组分含碳系数分布在(421.18±2.94)~(476.37±2.89)g·kg-1,中、强度透光抚育与上层皆伐显著降低了榆树树干含碳系数,强度透光抚育与上层皆伐显著降低其树叶含碳系数。     

不同抚育强度对“栽针保阔”红松林植物多样性的影响

以长白山区"栽针保阔"红松林为研究对象,采用样带网格的调查方法,研究了不同抚育方式对阔叶红松林群落、乔木层、灌木层和草本层的物种丰富度、多样性指数和均匀度的影响机制及其影响效果,以便为阔叶红松林的恢复提供依据.结果表明:上层透光抚育保持林分郁闭度为0.2～0.6时,有利于群落植物多样性的维持,尤其是保留中等林分郁闭度(0.4左右)时,各立地上群落的植物多样性均相对较高(变化幅度为-1.83%～50.35%),而采取上层林木皆伐方式则不利于群落植物多样性的维持(变化幅度为-42.12%～20.51%);上层透光抚育对群落植物多样性的影响效果与各林分所处的立地条件存在着密切的相关性,与对照林分相比较,阳坡林分的植物多样性有较大幅度的提高(30.77%～50.35%),半阳坡林分略有下降(1.83%～10.62%),而阴坡林分略有增减(3.85%～23.56%或-7.69%),因此,其影响效果受立地条件所制约.     

阔叶红松林林隙对凋落物碳和氮的影响

为了解林隙大小及林隙内位置对凋落物组成的影响,在伊春市带岭区东北林业大学凉水国家级自然保护区原始阔叶红松林内,选取3个大小不同的林隙作为试验样地,并以郁闭林分为对照。在每个林隙的中心点、通过中心点的南北一东西方向到扩展林隙边缘的中点以及对应的郁闭林分取样,将2012年6—10月在采样点收集的凋落物及时带回室内,经风干、粉碎后测定其碳、氮含量,分析林隙大小、林隙内位置及采样时间对凋落物碳、氮的影响。结果表明：采样时间对凋落物碳、氮均有显著的影响,凋落物碳、氮含量分别在8月达到谷值和峰值;林隙大小及不同位置对凋落物碳、氮影响均不显著,凋落物氮含量表现出中林隙〉大林隙〉小林隙的趋势,凋落物碳含量在郁闭林分0点最高;凋落物氮含量在郁闭林分0点最低。     

氮沉降和干旱对阔叶红松林凋落物分解的影响

氮沉降和降水减少耦合作用对我国北温带森林凋落物分解的影响还知之甚少,通过常规的凋落物分解袋法进行了对照(CK)、施氮(N, 50 kg/(hm·a))、降雨减少(RP,-30%)和降雨减少加施氮(RP+N)4个处理对长白山阔叶红松林主要树种叶凋落物分解和碳、氮元素动态影响的研究。结果表明:凋落物分解95%需要6.025～15.167年,椴树的分解速率最快,其次是蒙古栎,红松最慢,三者混合后分解率介于期间。分解系数结果显示:施氮能在一定程度上促进紫椴叶凋落物的分解, 施氮对红松凋落物和混合凋落物分解则表现出抑制作用, 降雨减少对分解表现为明显的抑制作用,干旱情况下施氮后4种凋落物的分解系数介乎氮沉降和降雨减少两者之间,说明氮沉降和降雨减少存在交互作用。总体看来,氮沉降对凋落物分解和氮元素含量有一定的影响,并且与分解阶段和凋落物种类有关,降水减少对凋落物分解和碳氮元素比值具有显著的抑制作用。      

模拟酸雨淋溶对缙云山针阔混交林与常绿阔叶林凋落物分解的影响

【目的】探讨缙云山针阔混交林与常绿阔叶林凋落物分解在酸雨过程中的特点和规律,为优化缙云山森林管理,指导林分配置提供科学依据。【方法】以重庆缙云山2种典型林分为研究对象,进行4个不同酸碱度：pH 4.50(对照)、pH 4.00、pH 3.25和pH 2.50的酸雨模拟实验,结合Olson负指数衰减模型,分析针阔混交林与常绿阔叶林的凋落物分解速率并计算分解系数,定量分析模拟酸雨下2种典型林分的凋落物分解变化规律。【结果】(1)经过0.5 a的分解,对照、pH 4.00、pH 3.25和pH 2.50处理下针阔混交林质量残留率均高于常绿阔叶林,分别高4.60%、3.78%、4.22%和5.39%。其中,对照针阔混交林凋落物损失率达到半衰期与全衰期的时间为1.62、6.98 a,常绿阔叶林为1.29和5.56 a;不同酸碱度酸雨淋溶下针阔混交林凋落物损失率达50%和95%的时间分别为1.47～2.00和6.35～8.43 a,常绿阔叶林分别为1.23～1.50和5.33～6.48 a。(2)对照、pH 4.00、pH 3.25和pH 2.50各处理下针阔混交林的分解常数k值分别为0.43、0...     

采伐干扰下长白山阔叶红松林主要灌木种群生态位动态特征

利用Levins、Hurlbert和Pianka生态位指数分析了采伐干扰下长白山阔叶红松林主要灌木种群在伐后不同年度资源维上的生态位动态特征。结果表明:在研究时段内,东北山梅花(Philadelphus schrenkii)、鸡树条荚蒾(Viburnum sargenti)和软枣子猕猴桃(Actinidia arguta)生态位宽度最大,比研究中的其它7种灌木种类的生态位重叠指数也高,东北溲疏(Deutzia amurensis)生态位宽度最窄。伐后生态位宽度都有所增加,其中,9种灌木伐后10a生态位宽度达到最大,伐后15a降低,伐后20a基本与原始林中生态位相同。与原始林相比,伐后5、10、15a所有灌木种对的生态位重叠指数都有所增加,表明采伐后灌木对资源的利用能力增强。伐后20a,生态位重叠指数接近原始林中的灌木种对的生态位重叠指数。     

长白山红松阔叶林主要树种树皮抗火性的分析与排序

应用因子分析法对长白山红松阔叶林8种乔木树皮的5种性状进行统计分析,得出了树皮抗火性顺序.对树皮抗火性由强到弱的排序为:春榆(胸径52.9 cm)、紫椴(胸径13.5 cm)、蒙古栎(胸径82.8cm)、色木槭(胸径32.5 cm)、水曲柳(胸径31.0 cm)、白牛槭(胸径13.5 cm)、色木槭(胸径34.2 cm...     

长白山北坡阔叶红松林空间结构

利用混交度、大小比数和角尺度等结构参数,分析了长白山阔叶红松林的空间结构;用平均混交度和混交度分布,分析了林分的树种空间配置情况,得到该种林分总体上处于中度混交的水平.树种的混交度和分布格局与繁殖方式有关.处于乔木上层和中层的树种混交度以强度和极强度混交为主,明显高于乔木下层主要以营养繁殖为主的槭属类植物的混交度.上层乔木的平均大小比数为0.27,与中层乔木的0.40和下层乔木的0.55相比,处于相对优势的地位.角尺度分析表明,该群落整体上以聚集分布为主.     

辽东林区人工诱导红松阔叶混交林群落结构与动态变化

采用样带网格调查法和分层株数法,初步研究了辽东林区退化天然次生林经40余年人工诱导形成的红松阔叶混交林群落结构及动态变化趋势,定量地评价了不同恢复措施对其群落结构及动态的影响,探讨了辽东林区退化天然林恢复技术及优化模式。结果表明:不同透光方式(未透光、半透光和全透光)对群落组成结构和径级分布具有较大的影响,即随着透光强度的增加,红松在群落中的地位(重要值依次为49.3%、75.8%和100.0%)呈现出逐渐加强的变化规律,而阔叶树种则逐渐下降;未透光林分以中、小径材占优势(94.8%),半透光林分以中径材占优势(88.9%),而全透光林分则以大、中径材占优势(100%)。立地条件(坡位)对群落结构也具有一定的影响,即沿着自下而上的坡面环境梯度,半透光林分中红松的重要值在中上部坡位呈现增加趋势(61.5%、74.5%和75.8%),阔叶树种呈现出有规律的更替;半透光林分大径材比例呈下降趋势;全透光林分的中径材质量有所下降。半透光林分与全透光林分均呈现出更新层和演替层数量较多,主林层数量较少的分布格局,且均呈现出进展演替趋势——红松阔叶混交林。     

红松大青杨、红松水曲柳混交林试验效果分析

经过25a跟踪观测，红松-大青杨混交可解决红松大径材培育期长、收益迟的问题；红松-水曲柳混交，由于它们生长速度相当，又能相互利用，所以它们是比较理想的长期混交类型。     

凉水自然保护区原始阔叶红松林土壤微生物的主要生理类群及分布

采用稀释平板培养法分析了小兴安岭凉水自然保护区原始阔叶红松林根际、非根际土壤微生物数量及其主要生理类群分布规律。结果表明:原始阔叶红松林土壤微生物数量具有明显的垂直变化规律,即土壤微生物主要集中在0~20 cm处的土层,10 cm处数量达到高峰,总菌数最高达432.1×106CFUg-1,且随土层加深,微生物数量逐渐减少。在水平分布上,根际微生物的数量大于非根际。三大类土壤微生物中细菌数量占绝对优势,占总菌数的89%以上;放线菌次之,占总菌数的7%;真菌最少,占总菌数的4%。原始阔叶红松林各主要生理类群中,固氮菌数量最多,纤维素分解菌其次,解磷细菌最少。     

长白山阔叶红松林热量平衡和蒸散的研究

利用长白山阔叶红松林铁塔观测数据。采用鲍恩比一能量平衡法（BREB)和布辛格普适函数法，，计算出长白山阔叶红松林的热量平衡各分量与蒸散量，并利用长白山气象站的数据对蒸散的气候因子进行了分析。确认降水量，日总辐射，风速是影响长白山阔叶红松林蒸散的主要因子。     

择伐强度对长白山区天然云冷杉针阔混交林空间结构的影响

利用混交度、大小比数、角尺度3个林分空间结构参数,分析研究了不同择伐强度(未择伐、20%、30%、40%)对长白山区天然云冷杉针阔混交林林分空间结构的影响。结果表明:20%择伐强度的样地平均混交度最大,30%择伐次之,40%择伐样地平均混交度最小;不同择伐强度对林木大小分化程度影响不是太大:20%择伐样地林木成均匀分布,未采伐样地和30%采伐样地林木成随机分布,40%择伐样地林木成团状分布。总的来说,20%择伐更有利于云冷杉针阔混交林林分空间结构的优化。