晋西华北落叶松人工林生物量和生产力的研究

本文对华北落叶松人工林生物量和生产力进行了研究,结果表明：（１）华北落叶松胸径（Ｄ）、树高（Ｈ）、冠幅（Ｃ）和冠长（Ｌ）四个测树指标之间,测树指标与干、枝、叶生物量之间以及营养器官生物量之间具有较为密切的关系;（２）应用测树指标对地上部分生物量进行了回归,建立了华北落叶松相对生长方程,根据相关系数ｒ,选择最优模型,干为Ｗｔ＝７０５．３５Ｄ１．８１０５,地上部分为Ｗｏ＝２２４．４９（Ｄ２Ｈ）０．９４８９;枝为Ｗｂ＝－０．３１Ｈ２＋７．１５７７Ｈ－３２．３７８;叶为Ｗ１＝－３．４６０１Ｃ２＋１８．５３１Ｃ－２２．１６３;（３）晋西地区华北落叶松地上部分生物量和生产力分别为４１．９２９９ｔ／ｎａ和１．６７６８ｔ／ｎａ／ｙ;（４）干生物量主要集中在下部,而枝叶生物量主要集中在中部。     

日本落叶松人工林生物量及生产力的研究

在长岭岗国营林场调查了日本落叶松人工林林分24块标准地，并测定了单株平均木的各器官生物量，结果表明：应用W=a（D^2H）^b模型来估测日本落叶松人工林生物量，其相关程度达显著水平；日本落叶松人工林单株林木各器官的生物量随年龄变化符合理查德（Richards）生长方程；日本落叶松人工林单株林木生物量年平均生长量在26a时达到顶峰；日本落叶松人工林林分生物量24a时达293．40t／hm^2，生产力为20．78t/（hm^2．a）．     

华北落叶松群落与土壤肥力的关系

研究了华北落叶松群落与土壤肥力间的关系.结果表明,随着林龄的增长,灌木层与草本层的多样性指数均先增加后减少;同时随着森林的演替,土壤表层的速效磷、速效氮、全氮、有机质的含量随林龄的增加而增加.人为干扰会改变土壤肥力状况,进而影响华北落叶松群落的结构与功能.     

华北落叶松人工林生物量的估算方法

生物量估算参数以比值的形式描述林分蓄积量、树干生物量、地上生物量和地下生物量间的相对生长关系.为降低区域森林生物量估算及其变化的不准确性,以华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)人工林为例,利用89块样地的实测数据,分析了关帝山林区、五台山中山区、五台山盆地区和塞罕坝林区等4个典型区域地上生物量(MA)与蓄积量(V)、地上生物量(MA)与树干生物量(MS)以及地下生物量(MR)与地上生物量(MA)间的回归方程及其区域差异.结果表明,区域MA与V方程间和MA与MS方程间存在显著差异(p<0.05),建议按区域构建MA与V以及MA与MS的方程;不同区域的MR与MA方程间无显著差异(p>0.05);整个区域的方程也有良好的回归效果(R2>0.90).此外,利用V、MS、MA和MR间的函数关系将提高生物量估算的准确性,整体优于利用生物量估算参数和林分指标的函数关系.     

自然保护区落叶松人工林物种多样性保护与经营模式

自然保护区内人工林的经营问题关系到自然保护区生物多样性保护与生态系统稳定性。针对我国东北林区保护区中占较大比重的落叶松人工林,研究了东折棱河自然保护区,不同经营方式和针阔混交比例的人工兴安落叶松林下生物多样性指数的变化规律。采用Simpsonindex(DS和E)和Shannon-Weinerindex(H)参数进行了计算分析。结果表明,加大阔叶树的比例,有利于提高其林下生物多样性指数。在物种多样性研究的基础上,从恢复生物多样性的角度提出了人工落叶松林的“栽针保阔”经营方式,给出了保阔的树种,可以选择水曲柳、黄檗、色木和春榆与兴安落叶松混交。混交造林时,可以通过调节树种种间关系,形成良好的林分结构,发挥其生态功能。     

华北落叶松人工林营养元素的生物循环

对秦岭南坡 2 3年生的华北落叶松人工林包括 0～ 60cm土层中N、P、K、Ca、Mg 5种大量营养元素的含量进行了测定 ,其总贮量达到 1 .38× 1 0 5kg hm2 ,土壤、乔木、灌木、草本和凋落物各层营养元素现存量分别为 1 .37× 1 0 5、837.85、1 71 .1 7、42 .86、348.90kg hm2 。各营养元素的积累量均为土壤库 >>植被 >枯落物层。在植被层中该林分营养元素的年吸收量、年存留量、年归还量分别为 92 .2 9、61 .93、30 .36kg (hm2 ·a)。N、P、K、Ca和Mg 5种元素的循环速率分别为 0 .82 5、0 .70 4、0 .5 0 1、0 .60 2、0 .689。与同一区域年龄相近的锐齿栎、油松、华山松林分的生物循环特征相比 ,华北落叶松人工林对土壤没有明显的不良影响。     

东北林区落叶松人工林群落植物多样性研究

采用样带网格调童方法和α、β多样性指数分析方法,研究东北林区落叶松人工林群落的物种丰富度、多样性指教和群落多样性,以便定量评价其在维持植物多样性方面的作用,探讨东北林区落叶松人工林自然化恢复模式.结果表明;东北林区落叶松人工林群落的物种丰富度为32～50,沿坡面环境梯度一般呈现单峰型分布规律性,沿纬度梯度呈现凹型分布规律性;群落物种多样性指数分布为1.358～2.519,沿坡面环境梯度呈现出单峰型分布,沿纬度梯度呈现递减型分布规律性;群落组成种沿坡面环境梯度的变动速率较高(10.5～20.0),群落的相似性系教较低(0.455～0.682).因此,其具有较高的群落多样性.     

长白落叶松人工林下草本植物对光环境变化的响应

对长白落叶松(Larix olgensis Henry)人工林进行带状皆伐和不同强度择伐,利用冠层分析仪研究冠下草本植物多样性、生物量、高生长和盖度对光环境变化的响应.结果表明:林下草本植物的多样性、生物量、高生长和盖度都随着光照强度的增大而增加,但不同主伐方式草本植物响应的光照强度区间和策略不同.在皆伐林带内,物种多样性与总辐射强度间没有明显相关性;在择伐林下,物种多样性与总辐射强度显著线性相关,光照越强,多样性越高.对比不同主伐方式可以发现,即使总辐射指数相同,皆伐带内也比择伐林冠下具有相对较高的草本植物多样性、生物量及盖度,说明带状皆伐更有利于草本植物生长和种群数量增加.同时发现,当总辐射指数i0.15时,不论哪种主伐方式草本植物的生物量、高生长及盖度均处于较低水平;而当i0.15时,草本植物的高度和盖度进入加速生长期;当i0.25时生物量开始进入加速生长期.研究结论可为林下生物多样性研究,确定合理的主伐方式及择伐强度提供参考依据.     

不同林龄华北落叶松人工林生态化学计量特征

探究C、N、P含量及化学计量特征随时间的变化以揭示人工林的养分循环规律,为人工林的高效经营提供参考。     

华北落叶松人工林直径分布预测模型构建

【目的】基于不同直径分布预测模型(Weibull分布模型、Gamma分布模型、Lognormal分布模型),构建包含华北落叶松林分因子的直径分布线性混合效应模型,有助于分析直径分布对林分因子动态变化的响应。【方法】利用塞罕坝华北落叶松人工林标准地调查数据,应用最大似然估计法(Maximum Likelihood Estimation, MLE)估计模型参数,通过K-S(Kolmogorov-Smirnov)检验、C-V(Cramer-von Mises)检验、A-D(Anderson-Darling)检验对模型适用性进行检验,基于最优模型构建华北落叶松人工林直径分布线性混合效应模型。【结果】塞罕坝华北落叶松人工林直径分布最优模型为Weibull分布;基于最优模型,构建了包含优势高、断面积、对数密度的线性混合效应模型,当3个参数随机效应方差-协方差结构和误差项结构均为对角矩阵结构[UN(1)]时,模型的拟合效果最好。包含位置、尺度、形状3参数随机效应项模型的决定系数R²分别为0.895、0.888、0.801,均方误差(MSE)分别为5.365、1.724、1.151,均方根误差(RMSE)分别为2.316、1.313、1.073,拟合结果均较好。【结论】线性混合效应模型具有较好的预测直径分布能力,可为精准预测华北落叶松人工林直径分布提供理论依据和技术参数。     

六盘山华北落叶松林分蒸腾特征及其影响因素

[目的]林分蒸腾作为土壤-植物-大气连续体的关键过程,是森林生态系统中重要的水分输出项,可占森林总蒸散的50％以上,探究林分蒸腾对环境因子的响应规律可为科学指导造林及林水综合管理提供理论依据和数据支持.[方法]以国家林业和草原局宁夏六盘山定位站为依托,在2016年生长季(5—9月),对六盘山半湿润区的华北落叶松(Lar...     

两种不同起源华北落叶松林空间点格局及植物多样性

【目的】分析山西省黑茶山国家级自然保护区两种不同起源类型落叶松人工林和天然林径级和林层特征,并对落叶松种群空间分布点格局特征和种群对邻域物种多样性的影响效应进行研究。【方法】 采用g(r)函数点格局方法对优势种群落叶松不同生长阶段个体(小树、中树和大树)的空间分布点格局进行研究; 用单物种-面积关系模型(mISAR模型)分析样地中乔木树种对局域群落多样性的影响。【结果】两种不同起源的落叶松林内落叶松种群呈正态分布,根据林木胸径(DBH)将落叶松分为小(5 cm≤DBH<10 cm)、中(10 cm≤DBH<30 cm)、大(DBH≥30 cm)3个阶段。人工林和天然林小、中、大3个不同阶段的株数比分别为10:3:4和10:3:6,树种多样性分别为0.96、0.54、0.52和1.27、0.94、0.63。两种起源落叶松林空间点格局分布总体均表现为小尺度上的聚集分布和中大尺度上的随机分布。此外,两种起源的落叶松林内物种在调查尺度范围内均表现为单物种所有个体对邻域全部树种的丰富度起到促进作用。【结论】研究区长期的干扰使两种起源类型的落叶松林具有较为相似的水平结构和垂直结构,中径级林木个体多但小径级和大径级较少,种群难以实现世代交替。     

五台山华北落叶松群落优势种群生态位研究

应用Shannon-Wiener生态位宽度指数和Petraitis生态位特定重叠指数,研究了五台山华北落叶松群落24个优势种群的生态位宽度和生态位重叠,结果表明:华北落叶松、披针叶苔草、峨参、舞鹤草等的生态位宽度最大,山杨、风毛菊、茖葱、山刺玫等的生态位宽度较小,具有较大的生态位宽度值的耐干旱贫瘠土壤的种群在山体中下部生长,表明其群落环境呈现出旱化和贫瘠化倾向;24个优势种群构成的576个种对中,有206个种对间存在生态位特定重叠,占整个种对数的37.3%,表明优势种群间生态位特定重叠并不普遍,相互之间存在着生态位分离的现象,整个群落不存在强烈的竞争;24个优势种群间并不存在完全普遍重叠.     

华北落叶松多酚氧化酶动力学特性及其同工酶的研究

文中对华北落叶松根系多酚氧化酶动力学特性及其同工酶进行分析。结果表明：该酶对邻苯二酚（二元酚）和焦性没食子酸（三元酚）都能氧化,但对前者亲和力较强;ｐＨ７．０时酶活性最强;Ｃｕ２＋提高多酚氧化酶活性;ＥＤＴＡ,Ｈ３ＢＯ３及半胱氨酸可抑制该酶活性;聚丙烯酰胺凝胶电泳将根系多酚氧化酶分出７条同工酶带。     

华北落叶松冠层光合生理特性的空间异质性

【目的】森林生产力取决于树冠的整体光合能力,而树冠不同部位的光合作用具有差异性。深入了解华北落叶松冠层内光合作用的差异,为冠层水平模拟和准确估算森林生产力提供依据。【方法】采用Li-6400便携式光合仪对山西省太岳山20年生和40年生华北落叶松不同层次和不同方位的光合生理特性进行研究。【结果】20年生华北落叶松树冠中上层与下层的净光合速率(P_n)差异显著(P<0.05),而不同方位上的P_n差异不显著; 40年生华北落叶松树冠上、中、下3个层次的P_n差异显著(P<0.05),不同方位上的P_n差异也不显著。影响20年生华北落叶松树冠P_n的主要因子是羧化效率(V_c)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r); 影响40年生华北落叶松树冠P_n的主要因子是V_c、气孔导度(G_s)、水汽压亏缺(p_VPD)。20年生和40年生华北落叶松树冠不同层次、不同方位叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量差异不显著。【结论】冠层光合空间异质性是冠层水平模拟和估算森林生产力时必须考虑的因素,这对于从单木到林分的尺度推演和模型拟合具有重要的意义。