蒸汽爆破后毛果冷杉湿心材的渗透性分析

测定毛果冷杉湿心材经蒸汽爆破处理后的渗透性, 并进行扫描电镜分析.与对照材相比,毛果冷杉湿心材爆破处理后,径向、弦向的气体渗透性均得到不同程度的改善,且随着爆破压力、爆破温度和爆破循环次数的增加而增加.统计分析表明,不同爆破处理后的湿心材渗透性与对照材的差异均显著.湿心材渗透性的改善,主要是由于蒸汽爆破时产生的蒸汽压力使原本闭塞的纹孔膜产生了部分复位或纹孔膜遭到了破坏.     

退化亚高山草甸恢复过程中地上生物量和适宜载畜量分析

2012—2018年,以香格里拉退化亚高山草甸为研究对象对其实施连续封育,测定和分析恢复演替过程中植被地上生物量和植物学组成及其变化趋势,并运用中度干扰假说判断试验区退化草地的适宜封育年限和适宜载畜量。结果表明:与退化区相比较,封育第1年、第2年和第5年均显著提高了草地地上生物量,封育期间草地地上生物量呈现幂函数型增长趋势;草地的抵抗力和恢复力分别为518.8g/m^2和56.3个月;封育第5年草地中不可饲用植物(包含有毒有害植物)仍然占到29.2%,适宜载畜量2.81~3.37个羊单位/hm^2。该试验表明封育结合其他措施,将有利于更加有效地改善草地质量和提高草地生产力。     

鼢鼠土丘植被恢复演替过程中的物种多样性变化

中华鼢鼠是亚高寒草甸的主要害鼠之一,其觅食掘洞的活动严重地破坏了草地原有的植被,同时也影响土丘植被恢复演替的过程。本研究调查分析了亚高寒草甸的鼢鼠土丘植被演替过程中群落种类组成,其结果表明,1)随着演替时间的推移,物种丰富度呈单调递增;2)Shanon-Wiener指数在群落演替初期先迅速增加,至顶极又略微降低;3)用相异性指数公式计算群落物种组成间的变化情况,结果显示,次生演替初期群落间物种组成的相异性程度较高;随着演替时间的推移,这种相异性逐渐减小。因而,鼠丘植被的演替过程是一个由分异至趋同的过程。     

川西亚高山森林岷江冷杉树轮碳稳定同位素对气候要素的响应

利用四川卧龙亚高山暗针叶林岷江冷杉树木年轮样本资料,建立树轮宽度年表,对比宽度年表,提取树木年轮(简称树轮)碳稳定同位素(δ13C)序列和去趋势序列(DS),研究岷江冷杉树轮碳稳定同位素序列对气候要素的响应关系.结果表明:岷江冷杉(1904-2009年)树轮碳稳定同位素变化范围为-23.33‰～-26.31％‰,平均值为-24.91‰,变异系数为-0.025;相关分析表明,岷江冷杉δ13C序列(DS)与前一年11月和当年1月的月平均气温显著正相关(P≤0.05),与前一年1月和当年2,11月的月平均气温极显著正相关(P≤0.01),冬季平均气温对岷江冷杉树轮碳稳定同位素的响应最为敏感,是研究过去环境变化的良好载体,与当年1月降水量显著正相关(P≤0.05),与全年的月平均相对湿度相关性不显著(P≥0.05).     

开垦年限对亚高山草地土壤有机碳、氮和土壤团聚体稳定性的影响

研究了高山草地土壤有机碳、氮含量以及土壤团聚体稳定性随开垦年限而变化的动力学过程.与未开垦草地土壤相比较,开垦导致的土壤总有机碳在开垦最初的5 a内迅速降低了17%,此后降低速度趋于减缓,至开垦约70 a时降低了34%.不同粒径组分的有机碳降低的时间尺度不同,粗组分(particulate)有机碳在开垦后的5 a内显著降低,而矿物结合态(mineral-associated)有机碳则最早在开垦33 a以后开始降低.在亚高山草地开垦过程中土壤氮含量的降低与有机碳的降低具有相似的趋势;土壤团聚体稳定性的降低主要在开垦开始的5 a之内,其后以至开垦33 a以上团聚体的稳定性基本保持稳定.除机械扰动的破坏作用之外,土壤粗组分有机碳含量的降低是开垦耕种导致的土壤团聚体稳定性降低的主要原因之一.     

川西亚高山箭竹-岷江冷杉原始林优势树种的空间格局分析

箭竹-岷江冷杉林是川西亚高山暗针叶林的重要类型,研究其优势树种的空间分布格局和空间关联性对其恢复和保育具有参考意义。采用林木定位调查法,分别用Ripley’s L(t)和L12(t)函数分析群落中优势树种的空间分布格局和空间关联。结果表明:群落的优势树种为岷江冷杉(Abies faxoniana)、红桦(Betula albosinensis)和云杉(Picea asperata),群落层次结构分明。3个优势树种在小尺度上均为聚集分布,其分布格局随尺度增大而变化。岷江冷杉种群在0~11m的尺度上呈聚集分布,而在11~20m的尺度上呈随机分布;红桦种群在0~14m的尺度上呈聚集分布,而在14~20m的尺度上呈随机分布;云杉种群在0~20m尺度上均呈聚集分布。3个优势树种间的空间关联性在0~20m尺度上均呈显著的相互独立关系,表明它们相互之间作用微弱。     

Changes in species composition and diversity in the restoration process of sub-alpine dark brown coniferous forests in western Sichuan Province, China

By adopting the concept of space as a substitute for time, we analyzed the dynamics of species composition and diversity of different restoration sequences (20, 30, 40, 50 years) in two secondary forest types in western Sichuan Province, distributed in a northerly or northwesterly direction. The analysis was based on the results of measurements of 50 plots located at elevations between 3100–3600 m. The forests originated from natural regeneration in combination with reforestation of spruce when the old-growth bamboo-dark brown coniferous forests and moss-dark brown coniferous old growth forests were harvested. Similar old-growth dark brown coniferous forests at ages ranging between 160 and 200 years were selected as the reference forests for comparisons. We recorded 167 species of vascular plants from 44 families and 117 genera. There was no significant difference in terms of the number of species among secondary forests. But the importance values of dominant species varied during the restoration processes. The dominant species in the secondary forests is Betula albo-sinensis, while Abies faxoniana is the dominant species in old-growth dark brown coniferous forests. Species richness increased significantly with restoration processes. It increased quickly in secondary forests during the period from 30 to 40 years, but decreased significantly in the old-growth dark brown coniferous forests. The species richness among growth forms decreased in the following order: herb layer > shrub layer > tree layer. The maximum value of the evenness index occurred in secondary forests at age 40 and remained relatively stable in the bamboo-birch forests, but the evenness index tended to decrease in moss-birch forests and slightly increased in the old-growth mossdark brown coniferous forests. There was a statistically significant difference in the eveness index between the tree and shrub layers as well as between the tree layer and the herb layer, but there was no significant difference between the shrub layer and the herb layer. The value of the Shannon index increased over restoration time. In bamboo-birch forests, the maximum value of the Shannon index was 3.80, recorded at age 50. In moss-birch forests, the maximal value was 3.65, reached in this forest at age 30. The value of the Shannon index of old-growth dark brown coniferous forests was recorded between younger secondary and older secondary forests. The value of the dominance index of communities varied. At the first stage of restoration, it increased, and at the end it was decreased. The dominance index of the tree layer had a similar trend as that of the community dominance index, but was more variable. The minimum value of the dominance index of the tree layer in the moss-birch forests reached 20 years earlier than that of the bamboo-birch forests. There was a significant difference among restoration sequences in the α diversity indices except for the dominance index. No significant differences between the two secondary forest types were detected. Over age, the value of the Bray-Curtis index between secondary forest and old-growth dark brown coniferous forest increased. __________ Translated from Scientia Silvae Sinicae, 2007, 43(5): 17–23 [译自: 林业科学]     

甘南亚高山草甸弃耕演替过程中的物种多样性与生产力变化模式及相互关系研究

物种多样性与生产力之间的关系一直是生态学领域的研究热点。本研究通过采用空间代替时间的方法,对甘南亚高山草甸退耕时间为5,9,14,19,30年以及顶极群落样地的物种多样性、地上生物量进行调查、分析,探讨亚高山草甸弃耕地演替过程中物种多样性、生产力的变化规律及其相关关系,结果表明,1)弃耕地演替过程中,随着演替时间的推移,植物物种多样性先升后降,呈单峰曲线;2)在演替的前期生产力迅速提高,在第19年时达到最高的183.77g/m²,之后,生产力基本保持稳定;3)在演替过程中物种多样性与生产力呈正相关关系,在顶极群落中物种多样性与生产力之间无明显的相关关系;4)演替过程中群落中物种-多度分布模式由生态位优先占领型逐渐转变为对数-正态分布。     

川西亚高山次生林恢复过程中土壤物理性质及水源涵养效应

川西亚高山原始针叶林遭受大规模采伐后自然恢复形成的次生林已成为该区域的主要森林类型之一,也是我国西南林区水源涵养林的重要组成部分。现有亚高山森林水源涵养功能研究主要集中在暗针叶林,对天然次生林关注较少。选择川西米亚罗林区亚高山次生林自然恢复演替序列上高山柳灌丛、次生桦木阔叶林、岷江冷杉桦木针阔混交林,以相邻岷江冷杉成熟林为对照,采用空间代替时间的方法,基于土壤容重、孔隙度、持水性能等测定,分析了次生林恢复过程中土壤物理性质变化及土壤水源涵养效应动态,结果表明:(1)次生林恢复过程中,土壤容重总体呈下降趋势,除灌丛与阔叶林、针阔混交林、暗针叶林间具有显著差异外,其余植被类型间无显著差异,随着土层的加深,土壤容重呈增加趋势;(2)不同恢复阶段土壤孔隙度具有显著差异,以针阔混交林0—30 cm土层总孔隙度(64.39%)和毛管孔隙度(50.49%)为最高,灌丛总孔隙度(41.25%)和毛管孔隙度(33.70%)为最低;而土壤非毛管孔隙度以暗针叶林(14.27%)为最高;随着土层的加深,土壤孔隙度大致呈现出递减的趋势;(3)随着林龄增加,次生林土壤0—30 cm土层最大持水量呈波动性增加趋势,在针阔叶混交林阶段达到最大(1 815.02 t/hm~2),到暗针叶林阶段有所下降(1 659.88 t/hm~2);土壤毛管持水量以针阔混交林(1 369.72 t/hm~2)为最高,而非毛管持水量以暗针叶林(534.95 t/hm~2)为最高,暗示针阔混交林树木生长所需有效水贮存量较大,亚高山暗针叶林具有较强的土壤水分调节能力和土壤渗透能力。从水源涵养功能角度,川西亚高山森林植被恢复应注重构建针阔叶混交林结构。     

川西亚高山暗针叶林恢复过程中群落物种组成和多样性的变化

以立地条件相似的原始暗针叶老龄林作为对照,采用空间代替时间的方法,在海拔3 100～3 600 m 的阴坡、半阴坡,对50块标准地进行调查,对川西亚高山箭竹原始暗针叶老龄林和藓类原始暗针叶老龄林经采伐后形成的不同恢复系列(20、30、40 和50 年) 次生林群落物种组成和多样性动态进行研究.共记录维管植物167 种,隶属于44 科117 属;次生林物种种类差别不大,但优势种重要值随森林恢复不断发生变化,20、30、40和50年生次生林群落的优势种为红桦,而160～200 年生的原始暗针叶老龄林优势种为岷江冷杉;随着森林的恢复,物种丰富度显著增加,30～40 年之间物种丰富度上升最快,到原始暗针叶老龄林时显著下降,不同生长型物种丰富度为草本层＞灌木层＞乔木层;均匀度指数在40 年生次生林最大,箭竹红桦林40 年后均匀度指数相对稳定,藓类红桦林在50 年时有所下降,到藓类原始暗针叶老龄林略有增大,乔木与灌木层以及乔木与草本层之间均匀度指数差异显著,而灌木与草本层间差异不显著;Shannon 指数随次生林恢复时间的增加呈增大的趋势,箭竹红桦林最大值出现在50 年生的林分中,为3.796 7, 藓类红桦林最大值出现在30 年生的林分中,为3.654 3, 原始暗针叶老龄林Shannon 指数大小介于次生林之间;群落优势度指数先是随着恢复年限增加而减小,随后又逐渐增大,乔木层与群落优势度指数变化趋势相似,但变化的幅度较大,藓类红桦林比箭竹红桦林乔木层优势度提前20 年降低到最小值;除优势度指数以外,其他指数在不同恢复系列间差异显著,而在2 种次生林类型间差异均不显著;随着林龄的增大,次生林与原始暗针叶老龄林间的Bray-Curtis 指数也有增大的趋势.