长白山次生林树种空间分布及环境解释

分析次生林群落中12个树种的空间格局,阐述树木种群空间分布与环境因子间的关系.结果表明:1)大多数环境因子和树种都表现出显著的正空间自相关,即存在空间聚集性结构;2)空间变异分割表明,环境因子主要制约幼树和小树的空间分布,而对大树影响较小;3)土壤水分和土壤pH值对树种分布影响较大,土壤营养(全氮、全磷和全钾)作用相对较小,土壤有机质、叶面积指数和光量子密度与树种空间变异之间无显著关系;4)在已知种群空间变异中,环境因子(包括环境变量单独解释部分、环境变量与空间变量交互作用部分)解释能力较低,而纯粹的空间变量(即空间变量单独解释部分)对种群空间变异具有较高的解释能力,说明一些未知的独立于环境因子的空间过程在树木种群空间格局的形成过程中发挥了重要作用.     

长白山红松阔叶林及其次生林草本植物多样性季节动态研究

研究了原始红松阔叶林及其次生林草本植物物种组成及多样性动态,共记录了179种草本植物,其中红松阔叶林125种,次生林160种。红松阔叶林及其次生林草本植物的月季动态变化明显,物种数、Simpson多样性指数、Shannon-wiener指数及均匀度指数均表现为先增加再减小。不同月份次生林内草本物种数均明显高于红松阔叶林。红松阔叶林下草本植物垂直方向呈现明显的分层现象;在整个生长季内,次生林下草本植物高度均大于红松阔叶林。     

3-PG模型在天然兴安落叶松林生长因子预测中的应用

[目的]运用过程模型模拟天然林的生物量及蓄积生长.[方法]以大兴安岭落叶松天然林为研究对象,探索研究基于生理过程的动态模型3-PG模型在天然林中的应用情况,通过调整模型内置模块方程的参数,优化实测值与模拟值的拟合结果,最终得出适用于该地区落叶林天然林的模型参数组,并对不同林龄的林分预测效果进行了对比.[结果]模型在胸径...     

吉林蛟河针阔混交林不同林分类型土壤有机碳特征及与养分相关性研究

以吉林蛟河针阔混交红松林监测样地作为研究对象,对春榆混交林、白牛槭混交林、千金榆混交林和色木槭混交林四种林分进行林分结构调查与土壤采样,并测定土壤有机碳及养分含量,分析了不同林分类型对土壤有机碳积累的影响及土壤养分与有机碳相关性的差异。结果表明:1)该研究区四种林分土壤有机碳密度千金榆混交林(18.21kg·m-2)>春榆混交林(16.16kg·m-2)>白牛槭混交林(15.75kg·m-2)>色木槭混交林(14.23kg·m-2)。2)四种林分土壤有机碳含量及密度的变异程度规律基本遵循春榆混交林>白牛槭混交林>千金榆混交林>色木槭混交林。3)四种林分的土壤有机碳与养分的相关性规律不尽相同,全磷与千金榆、春榆混交林土壤有机碳相关性显著,速效钾只与千金榆混交林土壤有机碳具有相关性,土壤全氮和碱解氮与四种林分土壤有机碳的相关性均显著。相关分析结果说明四种林分类型土壤有机碳与土壤养分状况密切相关。     

模拟氮沉降对油松林土壤有机碳和全氮的影响

本文通过长期原位模拟氮沉降试验,研究暖温带油松林土壤有机碳和全氮对外源氮添加的响应过程与机制。从2009至2011年,氮处理水平分别为对照(0 kg/(hm2·a),N0),低氮(50 kg/(hm2·a),N1),中氮(100 kg/(hm2·a),N2)和高氮(150 kg/(hm2·a),N3)。利用土钻法研究油松人工林和天然林不同土壤深度土壤有机碳和全氮对模拟氮沉降的响应。结果表明,氮沉降降低了人工林和天然林不同土层深度有机碳含量,有机碳含量下降幅度随氮沉降量的增加而增大,且表层土壤(0~20 cm)下降幅度大于深层土壤(20~40 cm,40~60 cm)。天然林表层土壤有机碳下降幅度大于人工林。氮沉降显著增加了人工林表层土壤全氮含量(P0.05),但对天然林表层土壤全氮含量无显著影响(P0.05)。      

长白山红松阔叶林草本植物物种多样性季节动态

在一个生长季节内,每月中旬对原始红松阔叶林草本植物调查5次,共调查到草本植物125种.调查结果显示,草本植物季节变化较明显,5～9月草本植物的种数分别为34,65,61,59,40;占优势的物种因月份而异;Simpson多样性指数各个月份依次为0.8638,0.9459,0.9349,0.9039,0.8865;Shannon-wiener指数依次为2.3799,3.2931,3.1643,2.8490,2.6086;均匀度指数依次为0.6749,0.7888,0.7697,0.6987,0.7071;一年内草本植物垂直结构有明显的分层现象.     

模拟氮沉降对油松林单一及混合叶凋落物分解的影响

通过长期原位模拟氮沉降试验,研究暖温带油松林单一和混合叶凋落物分解对外源氮添加的响应过程与机制。氮处理水平分别为对照(0 kg/(hm2a),N0),低氮(50 kg/(hm2a),N1),中氮(100 kg/(hm2a),N2)和高氮(150 kg/(hm2a),N3)。利用凋落袋法对天然林油松针叶、辽东栎阔叶、油松--辽东栎混合叶以及人工林油松针叶进行原位分解试验。研究结果表明,自然状态下天然林油松针叶、辽东栎阔叶、油松--辽东栎混合叶、人工林油松针叶分解95%所需时间分别为7.58、4.89、6.92、8.03 年。氮沉降显著促进了人工林油松针叶的分解,抑制天然林辽东栎阔叶的分解;分解前期,N沉降促进天然林油松针叶、油松--辽东栎混合叶分解,并在分解后期对油松针叶分解产生抑制作用,而对油松--辽东栎混合叶分解无显著影响。在氮沉降持续增加的背景下,研究结果可为油松林生态系统物质循环和能量流动提供基础数据。      

抚育采伐对蛟河次生针阔混交林功能结构和谱系结构的影响

【目的】研究不同强度森林抚育采伐对温带针阔混交林群落结构、生物多样性及生态系统功能的影响机制,为温带针阔混交林经营管理提供科学依据和理论指导。【方法】以吉林蛟河4块1 hm2的针阔混交林采伐样地为研究对象,样地于2011年7月建立,2011年12月进行抚育采伐作业,并于2015年7月对保留木进行复测。采集、测定叶面积、比叶面积、叶碳含量、叶氮含量、叶片碳氮比和最大树高6类植物功能性状数据,根据物种之间的性状距离和谱系距离构建功能性状树和系统发育树。通过Blomberg’s K值法检验植物功能性状的系统发育信号;利用功能多样性指数和最近邻体性状距离指数计算2011年采伐前和2015采伐后不同空间尺度上(10 m×10 m、20 m×20 m和50 m×50 m)群落功能多样性和功能结构的变化情况;利用谱系多样性指数和最近亲缘关系指数计算群落谱系多样性和谱系结构的变化情况;通过树木4年间平均胸高断面积的增长量来量化保留木的生长差异。【结果】除叶面积外,其余5类功能性状均表现出显著的系统发育信号;抚育采伐前后,群落功能结构和谱系结构的变化具有尺度依赖性,在10 m×10 m尺度上,采伐后群落的离散度上升,聚集度下降,在20 m×20 m和50 m×50 m尺度上,采伐后群落的离散度下降,而聚集度上升;功能多样性和谱系多样性对采伐强度的响应同样存在尺度效应,中低强度抚育采伐对群落多样性的影响仅体现在小尺度上,而高强度抚育采伐即使在大尺度上也会对群落多样性产生显著影响;经历不同强度的抚育采伐后,样地内保留木的生长差异表现为中度采伐样地重度采伐样地轻度采伐样地对照样地。【结论】中低强度的抚育采伐能够优化群落的功能结构和谱系结构,从而达到促进资源利用、加快保留木生长的目的;高强度的采伐会导致生态位空间过度释放,不利于资源的充分利用以及树木生长,也会对森林生物多样性产生严重的负面影响。因此,从调整群落结构、促进保留木生长以及保护生物多样性的角度出发,对温带针阔混交林的抚育采伐作业应控制在中等强度以内。     

长白山红松阔叶林及其次生林早春植物群落特征研究

通过调查研究,在红松阔叶林、近熟林和中龄林内调查到的早春植物分别为34,43,50种。这3种林型在早春阶段都以早春植物占主导地位,次生林内先锋草本植物的比重增加。中龄林、近熟林和红松阔叶林的物种丰富度分别为8.098 8,7.426 9,7.383 0;Simpson指数分别为0.616 4,0.753 2,0.863 8,Shannon-Wiener指数分别为2.342 1,2.272 1,2.380 0;生态优势度指数分别为0.383 6,0.246 7,0.174 9。以上分析结果表明:在早春阶段,随着次生演替的发展,群落的物种丰富度下降,生物多样性上升,群落的稳定性增加,逐步接近原始林的水平。     

东北地区主要造林树种幼苗期生物量分配特征与异速生长模型

【目的】分析东北地区10种主要造林树种幼龄期各组分生物量分配特征，建立并筛选单树种和全树种最优生长模型，为该地区森林生物量尤其是幼龄林生物量估算提供模型参考。【方法】在吉林省舒兰市生物多样性与生态系统功能控制试验样地内，2021年7―8月份选取长势良好的植株进行全株取样，每个树种选取15～21株个体，共计200株。测量根系、茎干、叶片各器官生物量及其分配比例，并计算地上部分以及整株生物量。以基径和树高为自变量，以根系、茎干、叶片各器官和地上部分及整株生物量为因变量，建立一元线性、多元线性、幂函数等形式的回归方程，构建单树种和全树种生物量模型，并通过决定系数、参数显著性以及赤池信息标准(AIC)等指标筛选最优模型。【结果】1)10个树种的生物量总体呈现出茎干生物量占比最高(45%)、根系生物量次之(35.5%)、叶片生物量最低(19.5%)的分配格局。随着基径增长，茎干生物量占比呈上升趋势，叶片生物量占比呈下降趋势，根系生物量占比变化不明显。2)10个树种的生物量最优模型均以幂函数形式为主，单树种生物量模型以Y=a(D²H)^b和Y=aD