青海云杉群落空间结构特征研究

根据祁连山林区青海云杉群落16块样地256个样方的调查结果,对青海云杉群落的垂直结构、种群空间分布格局进行了研究。结果表明:青海云杉群落垂直结构分化明显,一般分为乔木层,灌木层,草本层和苔藓层4层;乔木层和青海云杉种群呈聚集分布格局,乔木种群聚集强度大小依次为:青海云杉混交林>青海云杉群落>灌木-青海云杉林>马先蒿-青海云杉林>苔藓-青海云杉林>草类-青海云杉林。不同林型的垂直结构、空间分布格局都存在一定的差异,草类-青海云杉林中乔木种群呈随机分布,其它林型和青海云杉群落中乔木种群均为聚集分布。苔藓-青海云杉林、草类-青海云杉林、灌木-青海云杉林中青海云杉种群都有随海拔升高由均匀分布向聚集分布逼近的特点。苔藓-青海云杉林是该群落中最稳定的林型,青海云杉种群对维持群落稳定起决定性作用。     

西天山雪岭云杉林分密度对森林生物量分配格局和异速生长的影响

雪岭云杉林是新疆天山北坡山地森林中广泛分布的优势种,探讨林分密度对天山雪岭云杉林器官生物量分配格局和树高-胸径异速生长的影响,对于阐明雪岭云杉林生物量在不同环境中的适应具有重要意义.通过分析在不同林分密度(≤300株·hm-2、300～450株·hm-2、450～600株·hm-2、>600株·hm-2)下雪岭云杉林(...     

乌鲁木齐河流域天山云杉林空间分布格局分析——基于GIS技术的应用

以天山中部乌鲁木齐河流域为研究区,基于研究区DEN数据、二类森林资源调查数据及Landsat数据,运用3S(GIS、RS、GPS)技术,采用分布频率指数、生境综合指数定量分析流域尺度1989 ～2013年云杉林与地形因子(坡度、坡向、海拔)的关系,结果表明:1)云杉林分布面积大小与海拔服从韦伯函数分布,83％的云杉林分布在海拔2000 ～ 2600m,海拔2200～2400m是其最宜分布区;2)云杉林在坡向上的分布受生境综合指数制约,在生境综合指数最优(0.7 ～0.8)的阴坡分布58.93％的云杉林,在西北坡和东北坡分布30.25％云杉林,在生境综合指数最低(0.3 ～0.4)的阳坡则无云杉林分布;3)使用高斯函数可定量刻画云杉林在不同坡度上的分布状况,83％的云杉分布在坡度16°～45°之间,陡坡(26°～ 35°)云杉分布频率最大,达35％;4)云杉林海拔分布下限为1770m.上述研究明确并量化了天山云杉林分布规律及其与环境因子间的关系,为研究区森林调整与经营提供理论依据.     

祁连山排露沟流域青海云杉天然更新空间关联性研究

青海云杉作为祁连山森林生态的建群种，其天然更新的空间关联性及集聚模式对种群更新具有重要意义。于2022年8月对祁连山排露沟流域海拔2800-3300m样地内的青海云杉林进行每木检尺，研究将胸径小于50mm的青海云杉植株划为更新苗，并选取更新苗胸径、株高两个生物指标，通过空间自相关分析探究其胸径、株高的空间关联性及集聚模式。结果表明：1)不同海拔更新苗胸径、株高均表现为空间正自相关，胸径空间关联性呈现为2800m>3100m>3000m>2900m>3300m,株高空间关联性呈现为2800m>2900m>3100m>3000m>3300m,仅3200m样地胸径和株高均表现为不显著的空间负自相关，表明更新苗胸径和株高的空间关联性随着海拔的升高而逐渐降低。2)不同样地更新苗胸径和株高个体间空间正自相关的数量远多于空间负自相关，表明青海云杉更新个体的生长有益于邻近径级个体的生长。3)更新苗胸径和株高整体呈现为低低集聚比高高集聚更为集中，且相互间分界明显，表明邻近径级的植株间关系较为协调，径级差异较大的植株间排斥效应较为明显。4)更新苗胸径和株高均...     

祁连山南坡青海云杉林碳密度随海拔分布特征

森林生物量是研究森林第一性生产力的基础,其碳密度是评价森林生态系统结构功能的重要指标。为探究祁连山南坡阿咪东索小流域内青海云杉典型林分密度随海拔的变化特征,按不同海拔,采用生物量模型计算法,选择海拔2900～3200 m调查分析该区域内青海云杉乔木层和土壤层碳密度沿海拔梯度的变化特征,以期为祁连山青海云杉林碳储量估算提供基础数据。结果表明:研究区总生物量平均值为135.59 t·hm^-2,随着海拔升高,总生物量呈递减的趋势。乔木层碳密度平均值为70.51 t·hm^-2,0～50 cm土层土壤有机碳密度平均值为154.01 t·hm^-2,随海拔升高,乔木层碳密度呈递减的趋势,土壤有机碳密度呈先降低后升高的变化趋势。区内不同海拔青海云杉林生态系统碳密度为224.51 t·hm^-2,其中乔木层和土壤层碳密度分别占总碳密度的30.5%和69.5%,随海拔上升呈下降的变化趋势。森林土壤碳库占比较大,加强对森林土壤的保护是维持森林生态平衡的强有力推进方向。     

天山不同海拔雪岭云杉径向生长对气候变化的响应

为研究不同海拔雪岭云杉(Picea schrenkiana)径向生长对气候要素的响应关系,分别在新疆伊犁尼勒克喀什河流域森林低、中、高海拔采集雪岭云杉树芯样本,建立不同海拔雪岭云杉树轮宽度年表.树轮年表与气象资料相关分析结果显示:影响3个采样点树木径向生长的气候因子主要是平均气温和相对湿度,对降水响应微弱.高、低海拔树...     

贺兰山西坡林型的研究——以强岗岭沟流域为例

本文采用Luzzy聚类分析对贺兰山的森林群落类型进行了划分,进而根据成林树种的生长、更新和Lotka-volterra竞争方程判断群落间的演替动态。共划分了3个群系,5个林型、9个林分型。青海云杉和油松是演替“顶极”的优势树种。在海拔2400m以上,群落演替的终点是青海云杉纯林,而在2400m以下则是以油松为优势种的青海云杉油松混交林。     

基于Richards模型的全膜双垄沟播与传统栽培模式玉米生长势差异研究

应用Richards生长方程,以春玉米为材料,设了3种栽培处理,从动态数学模型的角度,研究大田条件下全膜双垄沟播模式与传统栽培模式玉米的生长势特征差异及对产量的影响。结果表明:3种处理株高、单株叶面积、单株可见叶数生长积累量均呈"慢—快—慢"的S型Richards模型曲线变化;全膜双垄沟播玉米各指标的生长累积Richards曲线和生长速率及速率变化率曲线形态与半膜和露地对照相比有明显差异,其生长起始势(R0)高,生长势指标进入指数和稳定生长阶段早于对照8~20 d;最大生长速率及出现的时间都明显高于和早于露地对照,全膜双垄沟播玉米的株高最大增长速率为6.755 cm·d~(-1),是对照的1.384倍;单株绿叶面积最大增长速率为330.6 cm2·d~(-1)·株~(-1),是对照的1.391倍;单株可见叶数最大增长速率为0.412片·d~(-1)·株~(-1),是对照的1.383倍;全膜双垄沟播玉米增长速率变化幅度大,呈现加速快但减速也快的特点;稳定增长阶段明显增长,为露地对照的1.493~1.618倍。全膜双垄沟播使作物在生长后期将更多的能量分配给了生殖生长,使玉米叶片后期早衰速度减慢,利于玉米抽雄授粉和灌浆,表现较高的穗粒数、粒叶比和百粒重,显著提高产量。     

天山北坡天山云杉的种群结构特征和空间分布格局

从径级结构、静态生命表、存活曲线和个体空间分布格局等方面研究新疆天山北坡天山云杉的种群结构特征与空间分布规律。研究结果表明:1)种群年龄结构中幼苗幼树(Ⅰ级)比例最大(82.11%),中树(Ⅲ-Ⅵ级)和大树(Ⅶ-Ⅹ级)比例次之,小树(Ⅱ级)比例最小(0.26%)的规律;2)种群死亡率在Ⅰ径级最高(99.70%),随着径级的增加,死亡率呈现"高-低-高"模式,种群生命期望呈现"低-高-低"的模式;3)天山云杉种群的存活曲线接近于DeeveyⅢ型,即Ⅰ径级存活指数最高(6.91),Ⅱ径级(1.16)急剧下降,Ⅱ-Ⅴ径级逐渐上升,随后逐渐下降;4)种群格局随取样尺度由25-400m2增加,聚集强度逐渐降低,其中,在取样规模为25和150m2尺度上聚集分布强度较大;5)随着种群年龄增加,分布格局由聚集型向随机型过渡,聚集强度减弱。幼苗幼树在取样规模为25和150m2尺度上聚集分布强度较大;中树在50m2和150m2尺度上较大;而小树和大树聚集强度不受取样面积影响。因此,天山北坡的天山云杉天然林应适当间伐以促进更新,种群更新的最适林隙面积为25m2。     

天山不同海拔雪岭云杉生长季水分来源

森林生态系统在全球陆地水循环过程中扮演重要的角色，在保护水资源方面有关键作用。雪岭云杉(Picea schrenkiana)是我国天山森林生态系统的建群种，雪岭云杉的水分来源研究有助于理解植物对干旱区山地环境的适应。采用氧稳定同位素和IsoSource混合模型估算2200 m、1800 m和1450 m 3个海拔雪岭云杉生长季(4—9月)的水分来源并分析其动态变化。结果表明：(1)3个海拔土壤水的¹⁸O在4月贫化，5—9月富集，1450 m海拔茎秆水δ¹⁸O值在月份之间变化幅度最大，6—9月3个海拔雪岭云杉茎秆水¹⁸O逐渐富集；(2)整个生长季0～0.2 m土壤水为3个海拔雪岭云杉贡献一半以上的水源，表层土壤水平均贡献率从高海拔到低海拔依次为61.37%、51.35%和58.42%，在5—6月雪岭云杉倾向平均利用各层土壤水，雪岭云杉生长季的水分吸收层没有明显地转移。雪岭云杉主要吸收0～0.2 m土壤水，在发生降雨时可以快速吸收水分，改善水文状况，减小极端降雨的危害，因此，加强雪岭云杉林的保护与抚育管理，可以有效提高了森林...     

祁连山排露沟流域青海云杉林土壤养分和pH变化特征

祁连山北坡中山带森林灰褐土是生长青海云杉的集中地带。选择排露沟流域海拔2 900～3 300 m的青海云杉林为研究对象,每隔100 m海拔梯度设置3个调查样地,研究青海结果表明：① 在海拔梯度上,0~40 cm土层土壤有机质、全氮及全磷平均含量高海拔处高于低海拔,而且高海拔与低海拔差异显著（P<0.05）;土壤全钾和速效钾含量则是高海拔低于低海拔,差异亦显著（P<0.05）;速效磷含量随海拔升高没有明显的变化规律,而且海拔间差异不显著（P<0.05）;土壤pH随海拔的升高不断减小,但是海拔间的差异不显著（P＞0.05）。 ② 在不同土层深度,0~10 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾平均含量均大于10~20 cm和20~40 cm土层,而且0~10 cm土层含量显著大于20~40 cm土层（P<0.05）;土壤pH和全钾含量则随土层深度增加,pH在0~10 cm土层与20~40 cm差异显著（P<0.05）,但全钾含量在不同土层差异均不显著（P＞0.05）。 ③ 在碳、氮、磷、钾营养元素循环中,土壤pH和土壤有机质是影响青海云杉群落养分供应的首要限制因子。     

防护条件下梭梭幼苗生长及养分吸收特性

以新疆古尔班通古特沙漠南缘管件防护与传统移栽2种方式移栽的梭梭幼苗为实验材料,通过野外监测与室内分析,探讨了管件防护条件下梭梭幼苗的生长及养分吸收特性。结果表明:整个生育期内,管件防护梭梭幼苗的各生长指标与传统移栽苗相比,增幅最大的为茎粗,其次为株高。年周期内管件防护梭梭幼苗的生物量呈递增趋势,单株生物量累积可达45.25 g·株~(-1);净增加27.10 g·株~(-1),是传统移栽苗的1.38倍(P0.05)。管件防护梭梭幼苗体内的氮素、磷素、钾素含量呈先升高后降低趋势,在同化枝生长期达到峰值,分别为11.376 g·kg~(-1)、1.066 g·kg~(-1)和23.340 g·kg~(-1),较传统移栽苗高24%、15%和8%,差异显著;而其梭梭幼苗氮素、磷素、钾素的总积累量却呈递增趋势,年净增积累量分别为0.297 g·株~(-1)、0.027 g·株~(-1)和0.560 g·株~(-1),是传统移栽苗的2.23倍、1.72倍和1.65倍;各时期梭梭幼苗体内的氮素、磷素、钾素含量及总积累量均高于传统移栽苗。     

鳞毛蕨(Dryopteris filix-mas)天山云杉林种群结构分析

以西天山国家自然保护区内1 hm2原始鳞毛蕨(Dryopteris filix-mas)天山云杉纯林临时标准地调查材料为基础,分析鳞毛蕨天山云杉林胸径、树高和年龄结构、种群存活曲线以及基本测树因子之间的相互关系.结果表明:①鳞毛蕨天山云杉纯林种群结构稳定,无论是胸径、树高抑或年龄,均呈现出明显的倒"J"型,属于典型的异龄林林分结构,林木更新良好,在其自维持过程中不断有大量小径木更新补充;②林木株数随胸径、树高和年龄的增大,呈负指数函数或负幂函数递减;③树木胸径和树高随年龄的增大,按理查兹生长曲线递增;④胸径与树高的关系为非线性关系.此外,种群存活曲线总体趋势呈现"凹"型,表明该种群是一个连续更新的种群,在林分生长发育过程主要受到小尺度林冠干扰的影响.     

贺兰山青海云杉针叶C、N、P含量及其计量比随环境因子的变化特征

为了研究青海云杉叶片养分随环境的变化特征,通过测定贺兰山海拔梯度上的青海云杉针叶碳、氮、磷含量,研究不同海拔青海云杉叶片C、N、P的变异特征,同时探讨叶片C、N、P含量及其计量比与环境因子的关系,为进一步探讨植物对环境的响应提供科学依据。结果显示:(1)随着海拔升高、温度的下降以及降水的逐渐增加,青海云杉叶片C含量没有显著的变化,叶片N含量随海拔梯度显著下降。而叶片P随海拔梯度波动较大但并没有表现出明显的下降趋势,只是在海拔为2810m之后,P含量显著降低,C:N随着海拔的升高而升高,由于叶片P含量波动,使C:P和N:P的比值均表现先降低后迅速升高的趋势。(2)本研究青海云杉叶片C、N、P含量及C:N、C:P及N:P值的变异系数均小于30%,其大小排序为P(27.03%)>C:P(26.74%)>N:P(19.19%)>C:N(12.44%)>N(12.33)>C(1.07%)。(3)青海云杉叶片N、P含量及N:P比值相比于其他研究处于较低的水平。因此,在海拔梯度上,优势树种青海云杉叶片C含量受影响不大,而N、P含量随环境变化较大;较低的N:P值说明贺兰山青海云杉在生长中主要受N的限制。     

祁连山排露沟流域土壤水热与降雨脉动沿海拔梯度变化

为了探讨垂直带气候与植被垂直分布间关系,对祁连山排露沟流域北坡不同海拔梯度降雨和土壤水热观测数据进行了分析,结果表明:1生长季降雨量随着海拔升高而增加,增加幅度为27.7 mm·(100m)~(-1);2海拔越高降雨天数占生长季比值越高,2~10 mm的小降雨脉动频率随着海拔升高而增加,小于2 mm的降雨脉动在低海拔发生频率较高,大于20 mm的降雨脉动在高海拔发生频率较高;3在表层0~10 cm和10~20 cm的土壤湿度每升高100 m增加幅度分别为0.027 m~3·m~(-3)和0.023 m~3·m~(-3),在表层0~10 cm和10~20 cm的土壤温度每升高100 m降低幅度分别为0.32℃和0.28℃;4不同海拔上的土壤温度沿土壤剖面降低,土壤湿度随土壤深度先升高后降低,而土壤温湿度随生长季先升高后降低。     

华家岭防护林带不同树种生长特征分析

以地处陇东黄土丘陵区的华家岭防护林带不同树种为研究对象,采用样地调查法,对不同树种、不同密度、不同林龄防护林的生长特征进行调查研究.结果表明:1)属幼龄林的22a生云杉纯林和20a生油松纯林的平均胸径、平均树高、单株蓄积量现已超过或接近了平均林龄37.5a的成(过)熟杨树纯林;2)华家岭防护林带中各类林分的平均胸径、平均树高均与林分密度呈负相关性.受林分密度的影响,区域内云杉×杨树混交林的生长状况略好于杨树纯林,云杉纯林和油松纯林的生长状况优于云杉×油松、云杉×落叶松混交林;3)华家岭云杉林在10a～15a、25a ～ 30a期间的胸径生长较为显著,20a～ 25a期间的树高生长较为显著.     

基于大样地的乌拉山油松天然林种群空间结构

2010年5-8月于乌拉山自然保护区内建立油松天然林固定监测样地10hm2,应用Ripley’k点格局法对油松种群空间格局和不同生长阶段油松空间关联性进行分析。结果表明:乌拉山油松在研究尺度上呈聚集分布,聚集强度随研究尺度增大持续上升,在尺度达到55m后开始下降,并且在油松的幼树、小树、大树三个生长阶段均呈聚集分布。油松幼树与小树在研究尺度内始终是正关联,幼树与大树在尺度小于48m时呈正相关,小树与大树在研究尺度内呈正相关。     

阿尔泰山小东沟乔木生物量空间分布规律

以中国境内阿尔泰山小东沟林区ETM+遥感影像数据和林分乔木生物量抽样调查数据为基础,选取比值植被指数、归一化差异植被指数、土壤调节植被指数、差值植被指数和近红外光百分比植被指数,分析了该林区植被指数与乔木地上生物量之间的相关性,并对生物量相关性最高的植被指数建立了植被指数与乔木地上生物量的线性回归预测模型。以预测模型为基础,利用ArcGIS 9.1软件的空间分析功能生成了小东沟林区乔木地上生物量空间分布图。生物量残差图中较强、中等和较低预测面积分别为66.60%、30.31%和3.09%,表明小东沟林区生物量空间分布的预测效果较好。将生物量空间分布预测图分别与坡度、坡向和海拔图叠加分析表明:小东沟林区乔木地上部分的生物量以斜陡坡(15°~35°)的最高(200~250 t·hm~(-2)),平缓坡(0°~15°)次之(150~200 t·hm~(-2)),急险坡(35°)的最低(100~150 t·hm~(-2))。东南、南坡向的生物量较低,而其余坡向的生物量较高。较低海拔(1 042~1 400 m)的生物量最低(100~150 t·hm~(-2)),中海拔(1 400~1 900 m)的最高(200~250 t·hm~(-2)),高海拔(1 900 m)生物量居中(150~200 t·hm~(-2))。说明利用遥感影像提取的植被指数可以很好地预测小东沟林区乔木的地上生物量,生物量的空间变化与地形因子有着密切的关系。     

天山北坡中段雪岭云杉径向生长对气候变化的响应

分析树木径向生长对气候变化的响应，有利于准确预测未来森林的动态变化。天山北坡中山带广泛分布着以雪岭云杉（Picea schrenkiana）为单优树种的温带针叶林，本研究采集该处高海拔雪岭云杉树芯样本，用树木年轮学方法探究雪岭云杉径向生长对气候因子及干旱事件的响应特征。结果表明：（1）1960—2020年，雪岭云杉树轮宽度指数呈极显著上升趋势，未出现生长衰退现象，表明近期雪岭云杉生长状况良好。（2）雪岭云杉树轮宽度主要与当年6—8月气温，4月降水及除当年7月外的各月scPDSI显著正相关；滑动相关显示，雪岭云杉树轮宽度与气候因子的关系不稳定，1991年后，云杉对气候因子的正响应进一步加强。（3）雪岭云杉径向生长变化百分率在1879—1880年低于-25%，表明其在1879—1885年发生了生长衰退；随干旱频率和强度的增加，雪岭云杉应对干旱事件的抵抗力和恢复力下降，当云杉长时间处于水分较充足的环境而遭受突发干旱事件时，会导致其抵抗力严重下降，易发生生长衰退。综上所述，在气候变化背景下，升温在近期仍有利于该区域高海拔雪岭云杉径向生长，但升温过程中伴随着干旱频率和强度的增加，将使雪岭云杉的抵...     

宁夏罗山不同林分凋落物微生物群落特征

宁夏罗山国家级自然保护区是宁夏重要的天然林区，研究罗山生态系统变化对进一步加强生态保护意义重大。凋落物是连接森林生态系统土壤和植被生态过程的关键纽带。文中以宁夏罗山具有代表性的天然油松林(Pinus tabulaeformis forest)、青海云杉林(Picea crassifolia forest)和油松-山杨针阔混交林(mixed forest of Pinus tabulaeformis and Populus davidaiana)凋落物为研究对象，通过分析不同林分凋落物化学组成、凋落物微生物群落结构及多样性，揭示宁夏罗山不同林分凋落物化学组成差异和微生物群落特征。研究结果表明：罗山三种典型林分凋落物的各化学组分中都是OC含量最高，各林分凋落物OC含量排序为青海云杉林>针阔混交林>油松林。针阔混交林凋落物化学组分中TN含量最高，且差异显著。青海云杉林凋落物化学组分的C/N最高，且差异显著。不同林分凋落物微生物群落结构差异显著，青海云杉林凋落物微生物生态网络较复杂，微生物群落之间联系更紧密。综合分析表明，影响凋落物微生物群落组成和多样性的因素中，OC和TK分别是影...