阿尔泰山西伯利亚落叶松育苗技术

西伯利亚落叶松是阿尔泰山林区主要乡土树种之一,本文从整地作床、容器选择、育苗基质、种子处理、播种、移植芽栽、苗期管理、炼苗、苗木越冬、出圃全过程总结在阿勒泰林场进行西伯利亚落叶松营养杯育苗技术,以期为缩短针叶树种苗木繁育时间、开展营养杯育苗提供技术参考。     

试验林火干扰下大兴安岭北部落叶松林土壤含水率的时空变化

  目的  跟踪量化轻、中、重度火干扰下兴安落叶松林土壤含水率,定点分析其时空变化规律与火烧强度干扰差异,深入探讨其形成机制;旨在清楚地认识高寒区火干扰森林生态系统恢复初期土壤水分变化对植被恢复的影响力,并为其调控提供参考。  方法  采用网格法确定固定点位并实施林火干扰试验,根据火烧强度等级划分轻、中、重度火烧区,烘干法跟踪监测火烧前、火烧后、翌年融雪季后、翌年生长季土壤含水率。  结果  林火干扰后:（1）轻、中、重度火烧区土壤含水率立即下降,春旱时段进一步大幅下降,生长季迅速回升;（2）生长季前重度火烧区土壤含水率显著低于轻、中度火烧区,生长季火烧强度干扰差异消失;（3）生长季前,土壤含水率及其相对变化率的空间格局与火烧强度空间格局极显著负相关。  结论  寒温带针叶林火干扰生态系统恢复初期,春旱时段重度火烧迹地土壤含水率可能限制植被更新和再生,应加强集水保水技术调控。      

长白落叶松?水曲柳混交林冠幅预测模型

  目的  基于黑龙江省尚志市帽儿山林场和一面坡林场长白落叶松?水曲柳混交林24块标准地的3 164株长白落叶松样木及3 574株水曲柳样木的数据,分别构建了长白落叶松和水曲柳的冠幅模型。  方法  通过分析不同混交方式林分内长白落叶松和水曲柳冠幅的变化规律及其与林木竞争因子的关系,从6种常用的线性和非线性基础冠幅模型中选取最优模型,并将混交比例S_i和树木在混交带内位置P作为哑变量,加入其他树木变量和林分变量,分别构建长白落叶松和水曲柳的冠幅模型,并对所构建的模型进行评价。  结果  长白落叶松和水曲柳冠幅在不同混交比例S_i和混交带不同位置P下差异显著;冠幅与DDH（林木胸径与林分优势木胸径之比）和HDH（林木树高与林分优势高之比）成正相关,与大于对象木的胸高断面积之和（BAL）成负相关,与距离无关的竞争因子可以反映树木的竞争压力,对冠幅具有影响;长白落叶松冠幅与冠长率（CR）成正相关,与高径比（HD）成负相关;水曲柳冠幅与水曲柳优势木平均高（H_0Fra）成正相关,与高径比（HD）成负相关。包含混交比例哑变量S_i和混交带位置哑变量P的长白落叶松和水曲柳冠幅模型拟合冠幅（CW）的R_a2分别为0.564 2和0.545 9,加入树木变量和林分变量后长白落叶松和水曲柳冠幅模型拟合CW的R_a2分别为0.674 5和0.589 6。  结论  包含混交带位置哑变量P、混交比例哑变量S_i、树木变量（CR和HD）、林分变量（H_0Fra）的长白落叶松和水曲柳冠幅模型具有较好的拟合效果及预测精度。因此,本研究所构建的冠幅模型可以很好地预测混交林内长白落叶松和水曲柳的冠幅,为进一步研究混交林树木树冠结构奠定了基础。      

小叶杨胆碱单氧化物酶(CMO)基因的克隆与转化杂种落叶松及表达

甜菜碱是在生物界广泛存在的一类细胞相容性物质,它不仅能使细胞在干旱等胁迫条件下与环境保持渗透平衡,而且还具有稳定复杂蛋白质高级结构的能力。胆碱单氧化酶(CMO)在植物体中是催化胆碱转变为甜菜碱的关键酶,单独转化CMO基因的转基因植物可以完成甜菜碱的合成,起到抗盐、耐旱的作用。小叶杨是我国特有乡土树种,具有抗旱、耐瘠薄、适应性广、生长优良、寿命长等特性,在荒沙及黄土高原区均能生长。本研究以小叶杨为材料构建了干旱胁迫和正常生长条件下的cDNA文库,以特异性引物从中扩增出一条1269bp大小的DNA片段,经序列分析证实该片段编码胆碱单氧化物酶(CMO);将该片段构建入植物表达载体pBI121中,在落叶松杂交育种中利用花粉管通道法将带有该CMO基因的植物表达质粒转入杂种落叶松,收获球果取出种子,提取转化种子发芽长出幼芽的DNA,特异性PCR扩增和Southern、WesternBlotting检测证实落叶松中CMO基因的插入。因此,我们不仅克隆得到了小叶杨编码胆碱单氧化物酶(CMO)的基因,还将其导入杂种落叶松,得到CMO超重表达的转基因杂种落叶松。     

不同海拔华北落叶松年内径向生长动态差异探析

为了解不同海拔对华北落叶松年内径向变化的影响,以围场县吉字营林区和塞罕坝机械林场自然保护区的华北落叶松人工林为研究对象,对比分析不同海拔华北落叶松年内径向生长的起止日期、径向生长速率、年内径向累积生长量的差异。在围场县吉字营林区（低海拔,1 308 m）和塞罕坝机械林场自然保护区（中海拔,1 530 m）设置了2个不同海拔的华北落叶松监测样地,利用点状树木径向生长监测仪对样地中的华北落叶松进行年内径向生长监测,通过日最大值法提取2022年不同海拔的华北落叶松径向生长量,并基于Gompertz函数对华北落叶松年内径向生长进行拟合。结果表明,中海拔地区的华北落叶松生长开始时间比低海拔地区晚15 d,结束时间早5 d,生长季时间缩短了20 d;在快速生长阶段,中海拔地区华北落叶松径向生长速率和累积生长量低于低海拔地区;在慢速生长阶段,中海拔地区华北落叶松径向生长速率和累积生长量高于低海拔地区。     

太原市华北落叶松人工林生长研究

以太原市华北落叶松人工林为研究对象,利用树干解析对其生长动态进行了研究,分析了华北落叶松的生长过程。结果表明,华北落叶松胸径的连年生长量在第15年达到最大值,连年生长量曲线与平均生长量曲线在第18年相交;树高连年生长量在第15年达到最大值,连年生长量曲线与平均生长量曲线在第22年相交。材积在15～25年时连年生长量快速增长,25年时连年生长量达到了最大值,之后逐渐减缓,直到第34年,材积的连年生长量曲线与平均生长量曲线没有相交,说明太原市的华北落叶松林分还没有达到成熟期,正处于生长期。     

森林抚育对华北落叶松生长影响的调查与分析

为研究森林抚育措施对华北落叶松生长的影响,在宝鸡市马头滩林业局选择华北落叶松人工纯林作为研究对象,对经过抚育措施后影响华北落叶松生长进行了调查与分析,结果表明:1、华北落叶松林分进行抚育后平均胸径和生长率都是增加。 2、华北落叶松林分进行抚育后平均胸径和生长率增长的年数不同,在抚育后2-3年达到了最大值,林分进行抚育后生长率变化规律是先增加后下降,呈正态曲线的变化趋势,说明其生长速度由于生长空间增大而加快。     

应力波在落叶松活立木中传播影响因素数值模拟

探究应力波在落叶松活立木中传播的影响因素,有助于研究应力波在人工林活立木中的传播机理。依据固体介质中的应力波传播理论和弹性力学理论,将活立木看作只由心材层和边材层组成的两层结构材料,基于活立木的正交各向异性假定,利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件对应力波在活立木中的传播进行了模拟计算,并研究了敲击载荷频率、活立木胸径和心材比对应力波传播的影响。结果表明,应力波波速随着载荷脉冲频率的增大而减小;对于胸径为10 cm的活立木模型,当传播距离达到1. 2 m时,应力波波阵面已经转换为一维平面波,而对于胸径超过30 cm的活立木模型,应力波在0～1. 2 m传播距离内是以三维膨胀波的形式传播;活立木胸径对应力波的传播速度有影响,当胸径小于10 cm时,波速较小且基本没有发生变化,当胸径从10 cm增加到40 cm时,应力波的波速随着活立木胸径的增加而增加,而当胸径超过40 cm时,波速略微增加后保持相对稳定;应力波在活立木中的波速随着心材比的增大而减小。胸径对应力波在活立木中的传播形式以及波阵面形状有影响,而敲击载荷频率和心材比对应力波在活立木中的传播形式以及波阵面形状没有影响,但三者都会对应力波的传播速度产生影响,数值模拟最佳的敲击载荷频率为2. 5 kHz,应力波在活立木中的传播速度不只取决于边材的力学性能,而是受到心材和边材的共同影响。     

华北落叶松不同代际人工林土壤养分及细菌群落变化特征

目的探究不同代际华北落叶松人工林土壤养分及细菌变化有助于了解地力维持机制。为华北落叶松人工林可持续经营提供参考。方法本研究以塞罕坝地区华北落叶松不同代际人工林（一代林（17和37年生）、二代林（14年生））为研究对象,分析了不同代际林及不同土层土壤养分、土壤细菌群落组成和多样性的变异规律及土壤养分与细菌群落的耦合关系。结果（1）在0 ~ 10 cm和10 ~ 20 cm土层,一代林（17年生）和二代林（14年生）的速效钾和有效磷显著高于一代林（37年生）（P < 0.05）,但一代林（17年生）和二代林（14年生）间差异不明显（P > 0.05）。随着土壤深度增加,各代际林土壤养分均呈现降低趋势。（2）在门水平上,3个林分的优势菌群均为变形菌门、放线菌门、疣微菌门和酸杆菌门。随着土层深度的增加,3个林分的变形菌门和放线菌门呈迅速下降趋势。（3）一代林（37年生）的ACE和Chao1细菌丰富度指数在3个代际林中最低,且在0 ~ 10 cm和20 ~ 30 cm土层代际林间差异显著（P < 0.05）。在3个土层深度,土壤细菌多样性指数在一代林（17年生）和二代林（14年生）中相对较高,而在一代林（37年生）中相对较低。（4）相关分析表明,速效钾与变形菌门和放线菌门显著正相关,而与硝化螺旋菌门显著负相关（P < 0.05）。随着有效磷含量的增加,变形菌门数量呈显著增加趋势（P < 0.05）。结论华北落叶松二代林在早期发育阶段不存在地力衰退问题,随着林龄的增加,应加强速效钾、有效磷和碱解氮的调控,并重视特定细菌群落的变化以维持土壤肥力。      

运用植被指数时序特征对落叶松人工林分类

为探究植被指数时序特征是否有利于落叶松人工林提取,以孟家岗林场为研究试验区域,根据落叶松人工林季相和物候特征,利用Landsat8OLI影像数据提取研究区内5种植被的归一化植被指数(I NDV)、差值植被指数(I DV)、比值植被指数(I RV)、增强型植被指数(I EV),构建相应的植被指数时序特征。采用最大似然和随机森林两种方法对单一时相影像和加入植被指数时序特征的影像进行对比试验。结果表明:影像中加入植被指数时序特征后,最大似然算法的分类总体精度为89.53%,Kappa系数为0.87,比单一时序特征的影像分类精度提高了13.35%;随机森林算法的森林类型分类总体精度为93.22%,Kappa系数为0.92,比单一时序特征的影像分类精度提高了19.8%。因此,加入植被指数时序特征后能得到更高的落叶松人工林提取精度。