初植密度对4个落叶松无性系生长与干形的影响

目的 探究落叶松优良无性系生长、干形与初植密度的关系,为落叶松无性系人工林的合理经营提供科学依据,促进落叶松良种的推广与应用。方法 以辽宁清原大孤家林场2006年营造的4个落叶松优良无性系3种初植密度(A.2.0 m×3.0 m;B.2.0 m×2.0 m;C.2.0 m×1.5 m)的试验林为研究对象,基于连年测定的树高、胸径、冠幅、树干通直度和圆满度等数据,分析遗传和密度效应对生长和干形特征的影响。结果 4个无性系的胸径、冠幅和单株材积生长量受初植密度影响显著,随密度的减小而增大,13年生时各无性系在低密度A林分比高密度C林分的胸径、单株材积和冠幅分别提高16.4%、28.8%和19.0%;而蓄积量和高径比则表现出相反的规律,蓄积量降低了29.3%。树高、树干通直度和圆满度受初植密度的影响较小。生长特征受遗传效应影响显著,在不同密度下从大到小均为无性系2>无性系1>无性系3>无性系4,在密度A林分中无性系2的胸径、冠幅、单株材积生长量和蓄积量分别比无性系4高出24.5%、21.2%、47.8%和42.8%。无性系间的生长和干形特征受密度影响不同,胸径、单株材积和高径比的分化均随着初植密度增大而加剧,而树高生长、树干通直度和圆满度在无性系间的差异较弱,无性系2在生长和干形变异上综合表现较为稳定。4个无性系在3种密度下抚育间伐起始期均不同,在密度A下无性系1、2、3、4的起始间伐期分别为7、9、11、11 a,在密度B下分别为7、9、9、11 a,在密度C下均为7 a。结论 遗传和密度效应对树木生长和干形均有显著影响,但交互作用不显著。生长比干形特征更易受到遗传和密度效应的影响,在树木生长前期遗传效应大于密度效应。遗传改良林分提早了抚育间伐期,需针对该林分制订相应的经营措施。4个无性系中无性系1和2属于速生型无性系,无性系3和4属于匀速型无性系,若培育大径材,无性系1和2适宜匹配A密度(2.0 m×3.0 m)营造人工林;若培育纸浆材,无性系2和4适宜匹配C密度(2.0 m×1.5 m)营造人工林,无性系3受造林密度影响较小,适宜匹配B密度(2.0 m×2.0 m)营造人工林。综合生长和干形特征来看,无性系2(日永8×长混4-14)由于其速生性和稳定性较好可在辽东山区大力推广造林,将能收获最大的林分蓄积量。     

不同修枝方法对杨树人工林生长、光合叶面积和主干饱满度的影响

【目的】杨树是我国长江中下游平原地区种植面积最大、木材产量最高的速生工业用材树种之一,如何在适地适无性系的基础上提高无节良材的出材率,是生产中需要解决的关键技术问题。研究不同修枝方法对杨树人工林生长、光合叶面积和主干饱满度的影响,旨在为杨树人工林的产量和质量提升提供依据。【方法】选择两种密度的无性系I-69杨人工林为研究对象,设计4种修枝处理方法,通过测量胸径、树高、枝下高、主干不同高度的直径、光合叶面积,分析不同处理对杨树胸径年均生长量、树高年均生长量、枝下高、单株材积年均生长量、叶面积指数、不同高度主干分段饱满度变化的影响,再用改进层次分析法对不同处理的修枝成效进行综合评价。【结果】3年的研究结果表明,两种密度的I-69杨林分对4种修枝方法的响应存在差异:修枝处理1(T1)和处理2(T2)有利于株行距为3 m×6 m林分胸径、树高和单株材积的生长,而对株行距为6 m×6 m的I-69杨林分生长的影响差异不显著;与对照(T4)相比,修枝显著提高了林木枝下高,并降低杨树单株叶面积和林分叶面积指数;修枝对I-69杨主干不同高度区分段饱满度影响不显著,但修枝处理2有利于提高两种密度林分主干的饱满度。【结论】综合评价分析得出,采用处理2的修枝方法[第1年4月上旬不修枝,第2年3月下旬修除冠层Ⅰ的枝条(枝龄4 a),第3年3月下旬修除冠层Ⅱ的枝条(枝龄4 a)]对I-69杨人工林的效果最好,更有利于培育通直、饱满、无节的优质胶合板材。     

福建三明木荚红豆树人工林生长与生物量

对福建三明莘口教学林场33 a生木荚红豆树人工林的生物量、生产力与生长过程进行研究,结果表明:初植密度为2 500株·hm-2,未经疏伐的33 a生木荚红豆树人工林保存密度、平均树高、胸径和林分蓄积量分别为1 117株·hm-2、18.37 m、17.15 cm和229.48 m3·hm-2;林分生物量和乔木层生物量则...     

株行距配置对杨树生长及光合特性的影响

以山东省重点推广的L35、I-107、W-141、中菏1号4个杨树无性系为材料,对密度(417株/hm2)相近的3种不同株行距配置方式(株距×行距:3 m×8 m、4 m×6 m、5 m×5 m)杨树的生长及光合特性进行了研究。研究结果表明:不同配置的杨树树高和冠幅差异不显著,5 m×5 m配置杨树的胸径、胸高形数、单株材积要明显大于其他两种配置,3 m×8 m配置杨树的最小;5 m×5 m配置各断面的离心率要小于其他配置,3 m×8 m配置杨树最大。株行距差值越小,杨树的光合速率、蒸腾速率、水分利用率越大。在种植密度相近的情况下,正方形株行距种植更有助于杨树充分利用空间。     

不同造林密度对杂交相思生长的影响

为了找出杂交相思人工林合理的种植密度,以达到较佳经济效益,笔者选用5种不同密度,采用单因素、随机区组设计进行杂交相思密度试验。对经过5年的观测资料进行分析表明:杂交相思不同造林密度对胸径、材积的生长有一定的影响,随着密度增大,胸径、单株材积表现出与密度间的负相关,每公顷833株林分的平均胸径为107 cm,每公顷1 666株林分的胸径为9.6 cm;每公顷833株和1 000株林分的5年生林龄时平均单株材积较高,分别为0057 566和0.051 79 m3;5年生每公顷1 666株的林分材积为63.922 1 m3,分别比其他4种密度林分的高190%、52.0%、58.3%和103.3%。造林密度对树高生长无显著影响。     

长白落叶松人工林细根生物量及其动态研究

以长白山区30年生长白落叶松(Larix olgensis)人工林为研究对象,通过根钻连续取样及分解袋埋藏法,对细根(≤2 mm)生物量及季节动态、细根分解、细根周转进行了研究。结果表明:在长白落叶松人工林生长季,细根平均生物量为3.825 7 t/hm²,其中活细根和死细根分别占84.51%和15.49%; 0～10 cm土层活、死细根生物量分别占林地活、死细根总量的72.09%和50.46%; 细根生物量随土层深度的增加而减少。长白落叶松人工林细根生物量在1年中有明显的季节变化规律,活细根的呈双峰型,死细根的呈多峰型。经细根分解实验计算,长白落叶松人工林细根分解系数k平均为0.001 5,细根年生长量、年分解量和年周转率分别为1.534 8 t/hm²、0.145 0 t/hm²和0.47次/a。     

杨树不同根序细根形态对酚酸的响应

【目的】细根生长与森林生产力的关系十分密切,而酚酸在根际的累积可能影响杨树根系形态建成及生物量分配进而影响生产力。笔者通过模拟杨树人工林根际酚酸环境,探究杨树幼苗根系形态建成对酚酸的响应,深入揭示根-土界面性质改变对林木根系生长的影响,为探明人工林根际过程和林分生产力之间的关系提供参考。【方法】以改良Hoagland 营养液为基础,参照连作二代杨树人工林土壤酚酸含量配制溶液并进行杨树幼苗培养。采集杨树幼苗根系,按50%的比例选取细根 (根径D < 2 mm) 样本并按根序进行分级,制作1~5级根序细根石蜡横剖面切片。采用根系扫描仪结合分析软件获得各根序细根的长度、直径,利用光学显微镜观察各根序细根的剖面直径、维管束(中柱)直径等参数,并计算比根长、根组织密度、维根比等。采用Origin Pro 8.0进行数据的差异显著性检验并作图,分析细根形态特征和剖面结构参数的相关性。 【结果】酚酸处理显著减少了杨树幼苗根系生物量。1~5级根序细根的生物量在对照和酚酸处理间无显著差异,但其所占生物量比例显著增加。酚酸处理总体抑制了杨树幼苗细根的伸长生长,1~3级根序细根的长度显著低于对照。酚酸处理具有增大杨树根系直径的效应,但1~5级根序细根的表面积在酚酸处理下均较对照显著下降。酚酸处理显著影响了杨树幼苗各根序细根的比根长和根组织密度,使比根长显著下降而根组织密度显著增大。此外,酚酸显著影响了杨树幼苗根系的生长发育,酚酸处理下1~5级根序细根的维根比显著增大,根系内输导组织分化显著。【结论】酚酸对杨树细根生长发育具有一定抑制作用,酚酸处理下不同根序细根形态的变化体现了根系功能的改变,这将影响根系吸收进而对杨树地上部分的生长产生抑制。不同根序细根形态建成的差异性也在一定程度上反映出酚酸影响下杨树根系的生长策略。     

杉木、檫树不同混交方式效果分析

营造杉、檫混交林的关键技术是两树种的株数配置和株行距设置，试验结果表明：以杉木为主的混交林，若采用星状混交，每亩檫树20株以下为好，若采用行间混交，每亩檫树30株左右为宜，可一行檫二行杉（横行状），或一行檫三行杉（竖行状）为宜；杉、檫混交林株行距设置，应以有利于促进全林生长，平衡增产为原则，若是行间混交，行距2．3—2．5m为宜，株距：杉木1．5—1．7m，最多不超过2m，檫树2．7m左右，最多不超过3m，不管何种混交方式，杉木相距檫树的株行距都应适当放宽。     

长白落叶松人工林密度表的编制及应用

采用不同林龄长白落叶松人工林的60株优势木数据建立林分饱和密度模型,编制了经营密度表,再利用26块密度近似于合理经营密度的不同生长阶段样地的平均胸径增长量、径阶分布和总蓄积量的分析,评价以经营密度表指导抚育间伐的过程及效果。结果表明:随平均胸径的增大林分密度不断减少,方程N=3 847.345 1e-0.082D适用于预估林分密度,编制的经营密度表反映了0.6～0.8郁闭度下长白落叶松各个生长阶段的最适林分密度。26块模拟样地的间伐前密度为2 883株/hm2,经历3次间伐后的林分平均密度分别为2 000、1 400和1 000株/hm2,最终成熟林的平均林分密度为600株/hm2,树冠竞争因子为416.33,总蓄积量为242.12 m3/hm2,大径材比率达59.26%。     

同仁地区青杨速生丰产林几种常用造林密度对生长的影响

在同仁县隆务河两岸选用四种不同株行距密度 ,开展青杨林适宜栽培密度与其生长关系的研究。结果表明 :青杨在生长过程中 ,平均冠幅随栽培密度的增大而递减 ;胸径生长与冠幅大小呈正比 ;林分的高生长随着栽培密度的增大而增高。在该地区 ,青杨植林密度以 2m× 4m和 4m× 6m的株行距较适宜。     

川中丘陵区4种乡土阔叶树细根性状对比研究

【目的】川中丘陵区的主要防护林分为柏木(Cupressus funebris)人工林,由于密度过大、树种单一,严重影响其综合效益的发挥。加上该区域土壤类型大多为紫色土,土层瘠薄、肥力低下,能够适应的树种不多。探明川中丘陵区带状补植的4种乡土阔叶树种[桤木(Alnus cremastogyne)、喜树(Camptotheca acuminata)、香樟(Cinnamomum camphora)、香椿(Toona sinensis)]的细根性状特征,了解它们对地下资源利用策略的种间差异,为该区域防护林树种的选择和经营提供依据。【方法】选择川中丘陵区“带状采伐+补阔”改造的人工柏木林分作为研究对象,对补植的林龄为7 a的4种乡土阔叶树——桤木、喜树、香樟、香椿,各选取5株长势均匀、良好的植株,采用“全株挖掘法”挖取其根系,研究其细根(直径<2 mm)的生物量、形态以及分支结构等性状特征。【结果】①桤木细根的生物量密度为(0.156±0.030) kg/m³,分别是喜树、香樟和香椿的15.67、11.72和4.61倍。桤木、喜树、香樟、香椿的细根表面积密度分别是0.99、0.45、0.68和1.13 m²/m³;根长密度分别是110.33、10.58、26.64和97.56 m/m³。②4种阔叶树细根的平均直径大小依次为喜树(1.67 mm)>香樟(1.06 mm)>香椿(0.77 mm) > 桤木(0.73 mm)。桤木、喜树、香樟、香椿的比根长和比表面积分别是62.54、49.31、81.53、287.50 cm/g和13.58、25.61、27.35、83.15 cm²/g。桤木的根组织密度显著高于其他3个树种(df=3, F=360.726, P<0.05)。③桤木的比根尖数、根尖密度、分枝密度分别为1 056个/g、2.37个/cm、2.65个/cm,均明显高于喜树、香樟、香椿3个阔叶树种(df=3,F=391.659,P<0.01;df=3,F=103.857, P<0.05;df=3,F=104.617, P<0.05)。④桤木细根中全氮含量分别比喜树、香樟、香椿高33.27%、88.65%、21.93%。香椿的全碳、全磷、全钾储量在4种树种中均最高。【结论】在带状采伐的前几年,由于采伐带内阳光充足,作为阳性树种的桤木和香椿,表现出强劲的竞争力,细根生物量密度较大。另一方面,改造初期,由于土层瘠薄,土壤水分含量较低,作为浅根性树种的桤木和香椿,通过增加水平根系的分支来获取更多的土壤空间从而吸收更多的营养,而香樟和喜树则通过增加细根直径和垂直深度来获取土壤空间,提高获取营养的能力。由此可见,川中丘陵区的4种阔叶树的细根性状具有明显差异,反映了不同的资源获取策略。     

城市道路绿化对行车视线诱导的植物合理种植间距

【目的】规范城市道路绿化交通安全功能,提高绿化植物对行车视线诱导的可靠性。【方法】通过驾驶员视觉特性分析,根据《城市道路工程设计规范》(CJJ 37—2012),以双向四车道为基本线型,构造两个数学模型; 一个是在不同设计速度下形成连续景观的直线段模型,另一个是在不同设计速度下形成最佳曲线曲率感知效果的曲线段模型。【结果】在道路直线段,车速分别为30、40、60、80、100 km/h时,使驾驶员形成连续景观感受的绿化植物种植间距(L)分别为1.74、2.32、3.48、4.64、5.80 m。在道路曲线段,车速分别为40、60、80、100 km/h时,使驾驶员保持对道路曲线曲率最佳感知效果的植物种植间距(L')分别为2.49、3.56、4.25、0.44 m。【结论】在城市道路直线段,以L间距种植绿化植物能达到最佳视线诱导效果; 在城市道路曲线段以相同设计速度下L与L'的最小值间距种植绿化植物,能达到最佳视线诱导效果,同时保持较高的曲线曲率感知精度。     

造林密度对近熟期鹅掌楸生长和材质的影响

【目的】为了培育鹅掌楸优质用材林和特用林,研究了不同造林密度对近熟期鹅掌楸用材林林分生长和材质的影响,为在亚热带山地培育不同经营目标的鹅掌楸,确定其营林措施提供科学依据。【方法】利用设置在江西分宜的鹅掌楸实验林,对3种不同造林密度的25年生鹅掌楸生长性状和木材物理力学性能等主要指标进行了测定和分析。【结果】造林密度对鹅掌楸的胸径、单株材积、径阶分布和木材气干密度的影响达到极显著水平; 对冠幅面积、树高4 m处直径、年轮宽度、木材基本密度和抗弯强度的影响达到显著水平; 对树高、通直度、第1侧枝粗度、第1侧枝角度、枝下高、蓄积量、硬度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度影响不显著。造林密度833株/hm²时鹅掌楸单株材积均值最大,可生产中大径材; 造林密度为1 111株/hm²时林分蓄积量最大,有较高的经济效益; 造林密度为1 666 株/hm²时,鹅掌楸木材基本密度、气干密度和抗弯强度最大,可保证木材材质。【结论】造林密度较大时,利弊兼而有之。若允许间伐,可以采用高密度造林,在第11～15年和第21～25年内进行间伐可提高大径材出材率。     

阿尔泰山林区云杉和落叶松生物量分配格局研究

【目的】为了分析阿尔泰山地针叶主要树种生物量分配格局,【方法】基于2012、2013年研究区西伯利亚云杉(Picea obovata)和西伯利亚落叶松(Larix sibirica)实测样木,从年龄、径阶、林分郁闭度等角度,分析树木各组分器官生物量比例变化规律。【结果】两树种树干占整株树木地上生物量比例分别为48.1%、61.9%; 云杉枝、叶占地上生物量比例均高于西伯利亚落叶松; 两树种地上总生物量占整株生物量比例分别为79.8%和79.5%,平均根冠比为0.268和0.270。西伯利亚云杉树干生物量随径阶增大而提高,树叶和树根生物量随径阶增大而降低,树枝生物量随径阶变化幅度较小。西伯利亚落叶松树干生物量随径阶增大而提高,但在30 cm以上径阶比例稍有降低,树枝、树叶生物量与树干生物量呈相反变化趋势。两树种树干生物量均随年龄增加而提高,树枝、树叶生物量随年龄增加而降低。西伯利亚云杉树根生物量随年龄增加而降低,西伯利亚落叶松树根生物量随年龄增加呈先降后增的趋势。西伯利亚云杉树干生物量随郁闭度增加而提高,树枝、树叶和树根生物量随郁闭度增加而降低。西伯利亚落叶松总体上随郁闭度增加树干生物量呈先降后升趋势,树枝和树根生物量变化趋势与树干相反,树叶生物量随郁闭度增加而降低,但变化幅度很小。【结论】西伯利亚云杉和落叶松各组织器官生物量比例均呈现树干＞树根＞树枝＞树叶的趋势。随径阶、年龄、郁闭度增大,西伯利亚云杉树干生物量所占比例逐渐提高,树叶比例则逐渐降低,树枝与树根生物量此消彼长。西伯利亚落叶松各器官生物量所占比例在不同径阶、年龄和郁闭度条件下虽有变化,但幅度不大,总体趋势不变。     

基于抚育间伐效应的长白落叶松人工林单木直径生长模型

【目的】分析抚育间伐对长白落叶松人工林单木胸径(D)生长的影响规律并对其进行模拟。【方法】基于黑龙江省孟家岗林场与江山娇林场10块固定样地复测数据,建立了基于抚育间伐效应的与树木距离无关的长白落叶松单木胸径5年生长量预估模型,量化了抚育间伐对林木直径生长的影响。长白落叶松单木直径生长模型为基于样地效应的单水平线性混合效应模型,根据赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)等统计指标和似然比检验对模型进行比较和筛选,并采用独立样本数据对模型进行检验。【结果】当地位指数一定且林分年龄较小时,抚育间伐强度越大,林木直径生长量越大; 当林分年龄较大时,抚育间伐对林木直径生长影响不明显。同一林分中,林木直径生长量随林木径阶增大呈增大趋势。长白落叶松单木直径生长模型中显著自变量为:林木前期胸径的二次方(D²)、胸径的自然对数(ln D)、林分中大于对象木的所有林木断面积之和(B)、地位指数(I)、抚育间伐年龄(T_i)和间伐强度(P_i)。落叶松单木直径生长最优混合效应模型的AIC、BIC和均方根误差均小于一般线性模型。独立样本数据检验最优线性混合效应模型和一般线性模型的拟合效率分别为0.678 和0.624。【结论】基于抚育间伐效应的落叶松直径生长的最优线性混合效应模型优于一般线性模型。模型能够较好地量化抚育间伐对落叶松人工林单木直径生长的影响。     

珍稀濒危植物堇叶紫金牛种群结构及动态分析

【目的】堇叶紫金牛(Ardisia violacea)为中国特有的珍稀濒危植物,目前报道仅在台湾、浙江、安徽有零星分布。研究其种群结构和动态,旨在为维持堇叶紫金牛种群及其生存群落的发展提供一定的科学依据,也为探索堇叶紫金牛种群及群落的保护、更新和生态恢复奠定理论基础。【方法】以2018年新发现的堇叶紫金牛最北分布点杭州市临安区清凉峰镇顺溪坞的种群为研究对象,通过编制静态生命表和生殖力表,绘制种群年龄结构图、存活曲线和死亡率、消亡率曲线图,进行种群结构和动态分析。【结果】①种群内低龄级[D_B(基径)≤1.4 mm]植株数最为丰富,中龄级(1.4<D_B≤1.8 mm)和高龄级(D_B>1.8 mm)植株数较少,表现为增长型种群。②存活曲线趋向于Deevey-Ⅱ型,种群各龄级有相近的死亡率。③未来外部干扰下的数量动态指数V_pi'=0.008 8>0,种群增长速度较为缓慢,且对外界干扰比较敏感。【结论】样地内堇叶紫金牛种群整体呈低增长型发展趋势,生理寿命约4.0 a,种群规模相对稳定。     

7种杨树铅抗性和积累能力的比较研究

【目的】通过对比研究不同种杨树的铅(Pb)抗性和Pb积累能力,筛选具有修复Pb污染土壤潜力的杨树树种。【方法】选取7种速生杨树,用8 mmol/L Pb处理6周,分析7种杨树Pb抗性和积累能力。【结果】Pb胁迫导致7种杨树净光合速率、气孔导度和蒸腾速率降低,抑制了7种杨树的高生长和径向生长,其中欧洲黑杨、群众杨和青杨的光合和生长对Pb胁迫较敏感,美洲黑杨敏感性较低。Pb胁迫导致7种杨树生物量显著降低,其中欧美杨根生物量降低最多(50.31%),欧洲黑杨(31.99%)和群众杨(22.26%)木材生物量降低最显著,欧美杨(12.67%)和群众杨(19.54%)皮生物量降低最显著,灰杨叶生物量降低最多(35.44%)。7种杨树的总生物量在Pb胁迫下出现明显降低,其中灰杨降幅最大(29.03%),欧洲黑杨降幅最小(12.02%)。相应地,7种杨树Pb抗性指数大小顺序依次为:欧洲黑杨(88.09%)>银腺杨(82.98%)≈美洲黑杨(80.70%)>欧美杨(79.86%)>青杨(76.79%)>群众杨(72.78%)≈灰杨(70.35%)。7种杨树吸收和转运Pb的能力存在较大差异。美洲黑杨根中的Pb含量最高,达2 906.10 mg/kg;灰杨木材、皮和叶中的Pb含量较高,分别达46.55、44.39和325.90 mg/kg。美洲黑杨根和整株Pb积累量最大,分别为4.20和5.06 mg/株;灰杨地上部分Pb积累量最大,为1.21 mg/株。美洲黑杨的根富集系数最大,达6.70;灰杨地上部分富集系数最大,为0.43。灰杨的Pb转运系数显著高于其他杨树,达0.16;欧洲黑杨的转运系数最低,仅为0.02。【结论】7种杨树的Pb抗性和Pb积累能力存在明显差异,其中欧洲黑杨Pb抗性最强、美洲黑杨根吸收Pb的能力最强,可能在Pb污染土壤的植物固定和生态恢复方面具有较大潜力;灰杨转运Pb能力最强,地上部分Pb积累能力最强,可能在Pb污染土壤的植物提取方面具有较大潜力。