磷肥与缓释氮肥对长白落叶松移植苗生长和养分状况的影响

为探明长白落叶松Larix olgensis移植苗木培育所需的缓释氮肥及磷肥最佳用量,以长白落叶松移植苗为研究对象,通过设置4个缓释氮肥水平（0,6,12,18 g·m-2氮）与3个磷肥水平（0,21,42 g·m-2五氧化二磷）共计12个施肥处理组合,研究长白落叶松移植苗木生长状况和养分积累对不同氮磷施肥量的响应规律。结果表明:氮磷仅对叶片磷含量存在显著交互作用（P=0.024）,施肥对苗木生长和养分状况的影响是通过其主效应引起的。缓释氮肥对苗高、地径、各器官生物量及茎、叶、整株的氮、磷含量影响显著（P=0.001~0.026）,其中6 g·m-2和12 g·m-2（氮）对苗木生长和养分积累促进作用较大,但2种施氮量水平间差异不显著;磷肥对苗高、根生物量、叶氮、整株磷含量及叶磷质量分数影响显著（P=0.009~0.040）,21 g·m-2和42 g·m-2五氧化二磷均显著高于对照,但2种磷肥施用水平间差异不显著。与对照相比,6 g·m-2施氮量下苗高、地径、整株生物量和氮含量分别增加22.3%,12.9%,39.9%和48.3%;21 g·m-2五氧化二磷施用量下苗高、根生物量、叶氮、整株磷含量分别增加13.3%,19.3%,17.8%,25.9%。综合考虑施肥效果,缓释氮肥对长白落叶松苗木影响较磷肥大,长白落叶松移植苗最佳施肥量为缓释氮肥（氮）6 g·m-2,磷肥（五氧化二磷）21 g·m-2。图5表2参26     

满归兴安落叶松群落生产力及物种多样性研究

以内蒙古大兴安岭满归北岸林场兴安落叶松群落为研究对象,通过林分调查和兴安落叶松的异速生长方程研究了兴安落叶松群落生物量及生产力分配规律,分析了不同群落的结构特征及物种多样性分布规律。结果表明:(1)满归兴安落叶松群落的树种组成简单,均以兴安落叶松为主,群落Ⅱ伴生少量的白桦。3个群落的林分密度分别为:群落Ⅱ(1 400株/hm2)群落Ⅲ(1 383株/hm2)群落Ⅰ(1 000株/hm2)。(2)在各群落中,总体物种丰富度指数大小顺序为群落Ⅱ群落Ⅰ群落Ⅲ。Simpsom指数显示群落Ⅰ群落Ⅱ群落Ⅲ,Shannon-Wiener指数则为群落Ⅲ(0.4)群落Ⅱ(0.27)群落Ⅰ(0.26)。群落均匀度指数Pielou指数大小顺序为群落Ⅲ群落Ⅰ群落Ⅱ。(3)在群落垂直结构上,个群落乔木层生物量均达到93%以上,林下植被层中草本层生物量均大于灌木层生物量。乔木层平均生产力在693.59~1 229.62 kg·hm-2·a-1之间。不同林龄和不同密度时,群落Ⅱ兴安落叶松乔木的生物量及生产力均最高,分别为50 414.6 kg/hm2、1 229.62 kg·hm-2·a-1。     

锰尾矿污染土壤上植物群落地上部分生物量及其细根的变化

通过野外采样调查,分析了湖南湘潭锰矿矿区内锰尾矿污染土壤以及其上生长的植物群落地上部分生物量、细根的变化。结果表明,锰尾矿污染土壤中的含水量、pH值和M n含量都有季节变化;在这种土壤上生长的植物群落地上部分生物量在夏季和秋季较高,春季和冬季较低,其年平均值为67.3g·m-2;该群落地下细根生物量的年平均值为50.1g·m-2,而活细根和死细根生物量年平均值分别为33.4和16.7g·m-2;活细根和死细根中M n含量年平均值分别为604.9和319.6m g·kg-1。     

大兴安岭不同龄组兴安落叶松林乔木层生物量分配

以内蒙古大兴安岭兴安落叶松天然林(Larix gmelinii)为研究对象,通过对幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林的调查,采用异速生长方法,对兴安落叶松乔木层生物量器官分配特征及随龄组的变化规律进行分析。结果表明,杜香-兴安落叶松从幼龄至成熟林,乔木层生物量为98.63~249.46t/hm~2,地上和地下生物量分别占83.30%~88.40%和12.60%~16.70%。总生物量及地上生物量随年龄增加而增大,根冠比则呈降低的趋势。兴安落叶松天然林各器官生物量积累因龄组而异,乔木生物量的主体为树干,占总生物量的58.26%~68.78%,其次是根(11.38%~16.12%),叶生物量最小(1.01%~2.21%),随龄组的增加,树干生物量比例呈单峰曲线,地上生物量比例增加,树根、树枝、树皮和树叶生物量比例则呈"U"型曲线,在近熟林最低。如果采用本地的参数并按年龄进行详尽的调查和统计,得到的兴安落叶松林生物量和生产力的估算将更可靠。     

华北落叶松人工林细根生物量及季节动态

通过对关帝山华北落叶松人工林(30年生)细根的生物量进行为期1年(2004~2005)研究,结果表明,华北落叶松人工林细根(≤5 mm)生物量平均为305.26 g/m2。其中径级为2~5 mm细根的平均生物量为149.37g/m2,占根系总生物量16.11%;径级为1~2 mm和≤1 mm的平均生物量分别为39.26 g/m2和116.63 g/m2,分别占总根系生物量的比值为4.23%和12.58%。≤2 mm死细根生物量为71.85 g/m2,占根系总生物量的7.75%;2~5 mm死细根生物量为1.65 g/m2,所占比值极小。活细根(≤1 mm,1~2 mm)和死细根(≤2 mm,2~5 mm)生物量季节间差异显著(P<0.05),2~5 mm活细根生物量的季节间差异不显著(P>0.05)。     

小兴安岭天然森林沼泽生态系统碳汇功能

为了定量评价小兴安岭森林沼泽生态系统碳汇潜力,在伊春市友好林业局岭峰林场设立了标准地,采用静态暗箱—气相色谱法测量土壤CO2和CH4的排放通量,调查小兴安岭5种天然森林沼泽生物量,并建立了生物量回归模型,以推测乔木净初级生产力。研究结果表明:5种森林沼泽各类植被物种碳质量分数范围为40.2%～49.3%,毛赤杨(Alnus sibirica)沼泽、白桦(Betula platyphylla)沼泽、落叶松(Larix gmelinii)—苔草(Carex schmidtii)沼泽、落叶松—藓类(Moss)沼泽和落叶松—泥炭藓(Sphagnum spp.)沼泽植被净固碳分别为161.202、73.562、42.18、205.02、295.33 g.m-2.a-1,小兴安岭天然毛赤杨沼泽、白桦沼泽、落叶松—苔草沼泽、落叶松—藓类沼泽、落叶松—泥炭藓沼泽土壤排放的碳(包括CH4折算成的碳)分别为226.49、253.57、191.86、169.53、127.33 g.m-2.a-1,小兴安岭天然白桦沼泽、落叶松—苔草沼泽、落叶松—藓类沼泽、落叶松—泥炭藓沼泽生态系统分别是大气CO2净吸收碳汇19.99、50.323、5.491、68.00 g.m-2.a-1,毛赤杨沼泽为大气CO2净排放碳源(65.29 g.m-2.a-1)。     

不同林龄兴安落叶松生物量、碳密度及其分布特征

[目的]探讨不同发育阶段兴安落叶松人工林生物量和碳密度的变化规律。[方法]对辽宁东部山区13、23和32年兴安落叶松人工林生物量和各器官碳密度进行调查。[结果]兴安落叶松乔木层各器官生物量的分配序列均为:树干生物量树根生物量树枝生物量树皮生物量树叶生物量。32年兴安落叶松人工林林木和各器官生物量高于13年和23年的兴安落叶松人工林,32年兴安落叶松人工林仍有增加碳密度的潜力。[结论]该研究为兴安落叶松人工林群落碳汇功能与林分经营分析提供基础资料。     

寒温带兴安落叶松林不同林型土壤微生物群落特征

为了研究不同林型兴安落叶松林土壤微生物生物量和群落结构特征,探讨土壤微生物生物量、群落结构的分布规律以及影响因子,选择了4个典型兴安落叶松林,即藓类兴安落叶松林、杜香兴安落叶松林、草类兴安落叶松林和杜鹃兴安落叶松林,采用磷脂脂肪酸生物标记法分析4个林型的土壤微生物量和群落组成。结果表明:4个林型中共检测出10种类型51种不完全分布的磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记,微生物量由多到少的排序为细菌、真菌、放线菌。4个林型中微生物总生物量、细菌生物量是藓类兴安落叶松林最高,草类兴安落叶松林最低;真菌生物量为杜香兴安落叶松林最高,草类兴安落叶松林最低;放线菌生物量为杜鹃兴安落叶松林最高,草类兴安落叶松林最低。冗余分析显示,土壤含水率对细菌影响最大,全钾、速效钾质量分数对真菌影响最大,土壤有机碳和碱解氮质量分数对放线菌影响最大。从而表明,寒温带兴安落叶松林不同林型的土壤微生物生物量和群落存在差异,土壤微生物群落与土壤性质之间具有相关性。     

兴安落叶松生理指标和光合特性对不同光环境的响应

以北方大兴安岭地区主要植被兴安落叶松为试验材料,用黑色遮阴网的方法研究不同光环境下兴安落叶松叶片生理指标及光合特性的变化,并利用叶绿素荧光技术研究不同遮阴条件对兴安落叶松叶片PSⅡ功能的影响.结果表明,随着遮阴程度的增加,兴安落叶松根系活力呈下降趋势,叶面积增长缓慢,且叶片数量下降幅度明显.兴安落叶松叶片地上生物量、地下生物量和胸径均随遮阴程度的增加呈下降趋势.在光照度为70％时,地上生物量比10％光环境下提高193.6％.随着遮阴程度的增加,兴安落叶松叶片的净光合速率(Pn)呈显著降低趋势,叶片的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)变化趋势与之相似.兴安落叶松叶片的光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和电子传递速率(ETR)随着遮阴程度的增加均呈降低趋势,在光照度为70％时,叶片的非光化学淬灭(NPQ)较10％光环境时降低了26.65％,遮阴显著降低了兴安落叶松的光合能力.     

短花针茅荒漠草原地下生物量对不同强度放牧的响应

在内蒙古短花针茅荒漠草原上,采用野外随机取样与室内分离相结合的方法,于2009年5月对连续8a不同强度放牧(分为轻度、中度、重度和无牧)条件下围栏草地地下生物量(包括活根和死根)进行了测定,并探讨了荒漠草原地下生物量变化与放牧强度之间的关系.结果表明,荒漠草原地下生物量总量总体上随着放牧强度的增加而下降,在无牧、轻度、中度和重度放牧条件下分别为965.6 g·m-2、874.0 g·m-2、701.9g·m-2和785.8 g·m-2,其中无牧和中牧之间具有显著差异(p<0.05),其他处理间差异不显著(P>0.05).由于植被类型和结构发生改变,造成重度放牧地下生物量高于中度放牧处理.各放牧条件下,活生物量与死生物量所占总生物量比例不同,其中活生物量所占比例在轻度放牧处理下最高,为19.49%,无牧条件下最低,仅为12.86%.不同放牧强度下地下生物量主要分布在表层0cm～30cm,占总量的80%以上,各层生物量随取样深度的增加而递减,呈"T"型分布.从地下生物量积累角度考虑,放牧从一定程度上促进了植物根系的生长,表现为放牧处理间的地下活生物量所占比例均高于无牧.     

大兴安岭过火区不同森林生态系统碳储量的变化

以1987年"5.6"森林大火过火区6种不同森林生态系统类型为研究对象,采用标准木法和收获法,分析不同生态系统在火干扰27 a后的植被碳储量。结果表明:不同森林生态系统类型的植被碳储量存在差异,相同森林群落类型中不同组分的植被碳储量差异也较大,其中乔木层和凋落物层是森林植被碳储量的主要贡献者;6种不同森林生态系统在火烧干扰27 a后的植被碳储量为23.17~54.06 t/hm^2,碳储量由大到小的顺序为兴安落叶松人工林、樟子松次生林、兴安落叶松次生林、樟子松人工林、白桦次生林(沟谷)、白桦次生林(坡中);植被碳储量恢复度从大到小的依次为兴安落叶松人工林、白桦次生林(沟谷)、白桦次生林(坡中)、兴安落叶松次生林、樟子松次生林、樟子松人工林,分别恢复到同林型成熟林分的49%、43%、36%、35%、33%和25%;兴安落叶松人工林碳储量最高,恢复效果最好。不同森林生态系统类型碳储量与其对应的成熟林碳储量的巨大差异,说明随着森林生态系统的恢复将继续积累大量生物量碳,具有潜在碳汇效应。     

阔叶红松林细根分布及周转

采用根钻法和内生长土芯法对小兴安岭阔叶红松林3种林型(云冷杉红松林、椴树红松林、蒙古栎红松林)细根(≤2 mm)的生物量、垂直分布、生产与周转进行了研究,考察了细根生物量与土壤环境的相关性。结果表明：3种林型的活细根生物量均高于死细根生物量,且随土壤深度增加而逐渐降低;0－10 cm土层,3种林型活细根生物量在幼龄林和成熟林之间差异显著;细根生物量与土壤有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳、全氮、 C/N、含水率之间呈显著正相关,与土壤水溶性碳、 pH、容重之间呈显著负相关(P<0.05);细根年生产量在0.14－0.64 kg?m－2?a－1之间,年死亡量在0.07－1.43 kg?m－2?a－1之间,云冷杉红松林成熟林细根周转率较高(1.61 a－1),椴树红松林幼龄林细根周转率最低(0.63 a－1)。     

兴安落叶松和白桦细根形态对环境变化的响应

目的细根是树木吸收养分和水分的主要器官,在陆地生态系统养分循环和能量流动中发挥着重要作用。尽管人们已经理解了细根对碳和养分循环的重要性,但是对细根在不同环境条件下的响应和适应机制仍需深入探索。本文通过比较同一树种在不同环境条件下细根形态的可塑性以及不同树种细根形态上的差异,了解环境因子和外生菌根侵染对细根形态特征的影响。方法以东北大兴安岭和小兴安岭多年冻土区（伊春冻土退化区、南翁河冻土退化敏感区、漠河永久冻土区）的优势树种兴安落叶松和白桦为研究对象,在植物生长季节采样,挖掘法获取完整根系,测定初级发育根（1、2级根）的细根直径,比根长,比表面积,组织密度,等形态特征和外生菌根侵染率。结果土壤有效氮、土壤全碳以及生长季月均温是影响细根形态特征的主要因素。在伊春冻土退化区、南翁河冻土退化敏感区、漠河永久冻土区条件下,兴安落叶松细根形态差异均不显著（P > 0.05）,外生菌根侵染率差异显著（P < 0.05）;白桦细根直径、比根长、比表面积和外生菌根侵染率差异显著（P < 0.05）,组织密度差异不显著（P > 0.05）,白桦细根直径在南翁河冻土退化敏感区最小,而比根长和比表面积最大。兴安落叶松和白桦两树种之间细根形态特征和外生菌根侵染率存在较大差异（P < 0.05）。兴安落叶松和白桦菌根侵染率与细根直径显著正相关（r = 0.64,P < 0.01;r = 0.61,P < 0.01）,与其他细根形态特征相关性不显著。结论土壤养分和生长季月均温是影响不同冻土区兴安落叶松和白桦细根形态的主要因素,兴安落叶松主要依赖外生菌根真菌适应环境变化,而白桦则是通过调整细根直径、比根长、比表面积以及外生菌根侵染率以响应环境空间异质性,外生菌根真菌的存在是兴安落叶松和白桦的重要替代性吸收策略。      

大兴安岭林区典型森林和草甸细小死可燃物含水率预测模型

准确预测森林细小死可燃物含水率对提高森林和草原火险预测精度具有重要的科学意义。以大兴安岭林区兴安落叶松-白桦(Larix gmelinii-Betula platyphylla)混交林、兴安落叶松林(Larix gmelinii)、蒙古栎林(Quercus mongolica)和草甸细小死可燃物为研究对象,确定影响林内t时刻可燃物含水率变化率的影响因子(林外t-1时刻的气温变化率、相对湿度变化率和累计降水量变化率),根据统计回归理论建立细小死可燃物含水率变化率模型,进而构建大兴安岭林区典型森林和草甸细小死可燃物含水率预测模型。结果表明:兴安落叶松-白桦林混交林、兴安落叶松林、蒙古栎林和草甸细小死可燃物含水率预测模型准确率分别为91.1%、90.0%、91.0%和81.0%(相对误差不超过5%),可燃物含水率预测模型预测效果良好,模型具有较好的实用性,可为大兴安岭林区的森林火险预警提供理论和技术支持。     

小兴安岭主要森林类型对降雪、积雪和融雪过程的影响

选择小兴安岭林区5种主要森林类型,对其降雪、积雪和融雪等雪水文过程进行系统研究。结果表明:1）森林对降雪的截留作用主要受郁闭度和树种组成的影响,云冷杉红松林对降雪的截留作用最大,降雪截留率为39.7%,约为次生白桦林的5倍,人工落叶松的25倍。2）不同森林类型之间的截雪量大小与降雪强度有关,且在同一种森林类型的不同降雪强度中,其截留率差异也不同。3）云冷杉红松林内积雪厚度最小,3月中旬达最大值32 cm,较次生白桦林和落叶松人工林内的积雪厚度减少了约12 cm。4）不同林型内积雪融化速度有较大差异,各红松林内积雪厚度从4月中旬后平均每天减少约0.5 cm,而次生白桦林和落叶松人工林内积雪厚度平均每天减少约1.3 cm,融雪速率相对较快,易产生融雪性洪峰。因此,在东北地区实行栽针保阔,逐步改造天然次生林,使之过渡到针阔混交林,能有效地延长林内融雪时间,从而发挥森林融雪的水文效益。      

宝天曼自然保护区栎类群落细根生物量的研究

通过土柱取样法对宝天曼国家自然保护区4种栎类群落细根生物量及其垂直分布进行了研究.研究结果表明,不同栎类群落细根生物量差异明显,锐齿栎林细根生物量最高(4.657 t·hm-2)、其次为短柄袍林(4.450t·hm-2)、栓皮栎林(4.421 t·hm-2)和茅栗林(4.351 t·hm-2).从不同土壤层次中细根所占的比例看,栎类群落细根总生物量的60%左右分布在0～10 cm土层,85%以上分布在0～20 cm土层.随着土层深度的增加而减少,分析0～x cm土层细根生物量.回归分析表明负指数模型和双曲线模型效果较好.     

小兴安岭4树种健康材和腐朽材结晶度的试验

为了对进一步研究纤维的超分子结构及木材的宏观特性提供基础数据,利用X射线衍射法分别测量了白桦(Betula platyphylla)、云杉(Picea koraiensis)、落叶松(Larix gmelinii)和杨树(Poplar)健康材和腐朽材的结晶度。对X射线衍射仪测量的结果进行计算得出:白桦健康和腐朽边材的结晶度分别是43.36%和31.60%;云杉健康和腐朽边材的结晶度分别是41.90%和29.04%;落叶松健康和腐朽边材的结晶度分别是53.59%和40.20%;杨树健康和腐朽边材的结晶度分别是70.26%和48.29%。结果表明,同一树种,腐朽材与健康材相比,结晶构造没有发生变化,但结晶度下降,说明腐朽破坏了纤维结晶区的结晶程度。     

林火对兴安落叶松根生物量及碳氮养分浓度的影响

以大兴安岭塔河林业局兴安落叶松林为研究对象,对不同时间火烧迹地进行调查,采用挖掘法获取土壤根系样品,研究火后落叶松根生物量,C、N养分浓度及C/N值变化。结果表明:1）火烧后1周,受低强度和中等强度火烧树木的活根生物量仅是对照树木的80%和36%,＜1 mm细根生物量则分别是对照的60%和19%。2）火烧后3个月,受低强度火烧树木细根得到了一定程度的恢复,受中等强度火烧树木根恢复程度明显低于受低强度火烧树木;火后2年,前者根生物量与对照树木无明显差异,而后者＜1 mm细根生物量与对照无显著差异,得到恢复。3）火烧降低了树木根的碳和氮养分浓度,低强度火烧使C/N值减小,而中等强度火烧使C/N值增加。林火对树木根系产生了显著的影响,烧毁根系,改变其生理活性及生存环境;而树木根系的恢复受多种因素影响。