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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
何怀江 叶尔江·拜克吐尔汉 张春雨 左强 邳田辉 高海涛
研究生物量分配是了解植物结构与功能的有效手段,对陆地森林生态系统碳循环研究起着重要作用。本文以吉林省蛟河林业实验区管理局天然次生混交林内12个优势树种为研究对象,探讨了各树种生物量器官(叶、枝、干、根)分配特征及其与个体大小的关系。结果表明:1)12个树种各器官的相对生长遵循异速生长理论,相对生长关系并不一致。枝与干(1.091~1.254)、枝与根(1.012~1.158)、根与干(1.015~1.202)以及地下与地上部分(0.991~1.070)近于等速生长,叶与枝(0.655~0.757)、叶与干(0.777~0.931)和叶与根(0.718~0.859)呈现为异速生长。2)12个树种...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
邓雯文 代莹 赵秀海 张春雨
【目的】探讨不同空间尺度下物种多样性、结构多样性、物种异步性、林分密度和环境因素对群落生物量稳定性的影响及相互之间的作用路径,旨在解析生物量的稳定性在不同空间尺度上的主要驱动因素,为森林的可持续经营及科学管理提供理论基础。【方法】以吉林蛟河针阔混交林为研究对象,利用2010—2020年的样地群落调查数据,通过结构方程模型探讨20 m×20 m和40 m×40 m两个空间尺度上生物因素(物种多样性、结构多样性、物种异步性、林分密度)和非生物因素(地形因子、土壤理化性质)与群落生物量稳定性间的关系及作用机制。【结果】在20 m×20 m空间尺度上,生物量稳定性与物种异步性、结构多样性、林分密度均有显著正向关系,非生物因素中地形因子(坡度、凹凸度)与生物量稳定性呈正相关关系;而在40 m×40 m空间尺度上,生物量稳定性与物种异步性呈现显著正相关,非生物因素中土壤理化性质(速效钾、全磷和速效氮)与生物量稳定性呈现负相关关系。结构方程模型分析表明,在20 m×20 m空间尺度上,物种异步性对生物量稳定性的影响高于林分密度和结构多样性,路径系数为0.40。土壤理化性质(全钾、全氮和速效氮)通过显著影响物种多样性间接作用于生物量稳定性,路径系数为0.10。在40 m×40 m空间尺度上,生物因素中只有物种异步性对生物量稳定性有显著正向影响,路径系数为0.64。地形因子(坡度、凹凸度)通过调整结构多样性间接作用于林分生物量稳定性,路径系数为0.35。【结论】在不同的空间尺度上,虽然生物因素与非生物因素对生物量稳定性的作用路径和影响力不尽相同,但物种异步性均为生物量稳定性的主要驱动因子。在20 m×20 m空间尺度上,物种异步性、林分密度、结构多样性等生物因素通过直接正向效应来影响生物量稳定性,非生物因素通过间接效应作用于生物量稳定性;在40 m×40 m空间尺度上,林分生物量稳定性主要影响因子则是物种异步性和土壤理化性质。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李冠男 张春雨 赵秀海
【目的】本文以吉林蛟河不同发育阶段针阔混交林为研究对象,对比分析幼苗密度的核密度估计曲线年际变化规律,探讨土壤因子的边际变化和土壤因子的分布变化对幼苗密度分布动态的相对影响。【方法】在420 m×520 m的中龄林样地和500 m×840 m的成熟林样地中系统布设幼苗调查样方。利用分位数回归和反事实分解法检验环境因子在不同分位数水平上对幼苗密度的边际影响,进而明确幼苗密度在不同分位点上呈现不均衡变化的主导因素。【结果】幼苗密度的核密度估计曲线呈峰值向左偏移、长尾向右侧延伸的正偏态分布。在θ=0.90的高分位点,中龄林样地中幼苗密度变化值为-5.9,成熟林样地幼苗密度变化值为-2.6。中龄林样地在θ=0.75时幼苗密度变化值为5.8,成熟林样地在θ=0.50和θ=0.75时幼苗密度变化值均为2。在高分位点上幼苗密度的更大变化反映了右单尾概率分布的不均衡性。在不同估计分位点上系数效应和协变量效应对幼苗密度分布变化的相对作用大小不同。中龄林样地中系数效应在全部估计分位点上都具有很高的解释量;成熟林样地中在θ=0.50分位点上,协变量效应对幼苗密度变化具有89%的解释量,在其他的估计分位点上系数效应的解释量更高。因此,土壤因子分布变化对幼苗密度分布变化影响的相对作用更大,而土壤因子边际变化则是导致幼苗密度不均衡变化的主要因素。土壤中速效氮、速效磷、速效钾分布变化对每个估计分位点上幼苗密度变化的解释量大多不足30%,而土壤含水量和土壤pH值对幼苗密度变化具有相对更大的影响。【结论】幼苗密度的年际变化在不同分位点上是不均衡的,在高分位点上的变化尤为明显。土壤因子的边际变化和土壤因子的分布变化共同决定了幼苗的存活动态。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李建 彭鹏 何怀江 谭凌照 张新娜 吴相菊 刘兆刚
探讨不同采伐强度下林分空间结构的变化对森林可持续经营具有指导意义。在吉林省蛟河次生针阔混交林内,设置采伐强度分别为0%(对照,CK)、14.3%(弱度,LT)、29.4%(中度,MT)和50.4%(重度,HT)的4块样地,样地面积各1 hm2,利用角尺度、大小比数、混交度和密集度4个林分空间结构参数探讨林分整体以及春榆、红松、色木槭、水曲柳和紫椴5个主要树种的林分空间结构在采伐3年后的变化。结果表明,从采伐干扰对林分整体的影响来看,LT处理后林分的水平分布格局更合理,混交度较高,林分结构相比CK处理更稳定
[期刊] 林业科学
[作者]
张萌 范秀华 岳庆敏 韩卓秀 黄一鑫
【目的】探究生物与非生物因素对林分生产力的影响和维持作用,为东北针阔混交林可持续经营提供科学依据和理论指导。【方法】以吉林蛟河针阔混交林固定样地为研究对象,利用多元回归分析,量化解释变量(生物因素包括单位面积胸高断面积、林木分化程度、生物多样性,非生物因素即地形因子)对响应变量(保留木生产力、进阶木生产力、死亡量)的影响,采用变差分解法分析3种生物量变化对生物量净变化量的相对重要性。【结果】对保留木生产力,所有解释变量可解释其总方差的12.07%,单位面积胸高断面积有显著正效应,坡度有显著负效应。对进阶木生产力,所有解释变量可解释其总方差的22.62%,胸径变异系数和系统发育多样性指数有显著正效应,单位面积胸高断面积、海拔和坡度有显著负效应。对死亡量,所有解释变量可解释其总方差的3.51%,单位面积胸高断面积有显著正效应。进阶木生产力、保留木生产力和死亡量对生物量净变化量方差的单独解释量分别占0.01%、20.87%和74.54%,其中,死亡量相对贡献最大,但可预测性较低。【结论】单位面积胸高断面积对不同生物量动态过程的作用不同,其中较高的单位面积胸高断面积促进保留木生长,加速林木死亡,对进阶木生长有明显抑制作用。林木分化程度及系统发育多样性促进进阶木生长。在地形因子中,保留木生长受坡度限制,进阶木生长同时受海拔和坡度限制。生物量净变化量主要受死亡量和保留木生产力影响。
[期刊] 林业科学
[作者]
姜俊 赵秀海
种间联结性是指不同物种在空间分布上的相互关联性,是植物群落重要的数量和结构特征之一(邓贤兰等,2003),是群落形成、维持和演替的基础(王文进等,2007)。种间联结能有效量化群落中物种相互作用和物种在环境中的配置情况(周先叶等,2000),对于正确认识群落的结构组成、功能和群落演替动态具有重要意义,能为森林经营、森林植被恢复和生物多样性保护提供理论依据
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
米爽 宋子龙 秦江环 孟令君 张春雨 赵秀海 何怀江
【目的】探究不同抚育采伐强度下吉林蛟河针阔混交林幼苗更新状况,为进行科学合理的森林经营提供理论依据和科学指导。【方法】以吉林蛟河4 hm~2采伐样地为基础,将100个2 m×2 m的幼苗样方中所有乔木树种幼苗作为研究对象,基于2018年7月至9月每月上旬的幼苗监测数据,比较不同采伐强度下样地内幼苗的物种组成、数量特征以及月际动态,采用单因素方差法分析抚育采伐对林下幼苗更新的影响。【结果】(1)调查期间共监测到幼苗948株,隶属10科12属19种。对照、轻度、中度和重度采伐下样地的物种丰富度分别为8、13、14、16,采伐后样地内幼苗的物种丰富度、辛普森指数、香农-威纳指数和均匀度指数都有显著提高。(2)不同采伐强度下样地内幼苗数量差异较大,轻度采伐样地和重度采伐样地的幼苗数量明显高于对照样地和中度采伐样地。采伐后幼苗不同龄级和高度级上数量的分布趋于均匀,随着采伐强度的增大,较大龄级和较大高度级上幼苗数量的比重逐渐增多。(3)采伐后样地内幼苗死亡率降低,增补率上升。不同采伐强度下幼苗的死亡率和增补率存在较大差异,其中重度采伐样地内幼苗的死亡率较低,轻度和中度采伐样地内幼苗的增补率较高。【结论】抚育采伐影响了林下幼苗更新。采伐后物种多样性指数显著提高。从林下幼苗更新数量来看,轻度采伐和重度采伐下幼苗更新数量较多。从林下幼苗生长状况来看,重度采伐下幼苗龄级分布和高度级分布更均匀,生长较好。
[期刊] 林业科学
[作者]
孟令君 张春雨 姚杰 赵秀海
【目的】探究密度制约和生境过滤在群落、龄级和物种3个水平对幼苗存活的影响及相对重要性,为温带森林幼苗更新与物种多样性维持机制研究提供理论依据。【方法】基于对吉林蛟河针阔混交林209个幼苗监测样站连续3年(2016—2018)的动态监测及光照和土壤条件的测定,运用广义线性混合模型划分零模型、生物模型、生境模型和全模型4个模型,在群落、龄级和物种3个水平分析影响幼苗存活的因素及其相对重要性。【结果】2016—2018年累计调查到乔木幼苗共计3 970株,分属19种10科13属,其中重要值排名前5位的幼苗树种是水曲柳、紫椴、色木槭、红松和东北枫;至调查结束时(2018年9月),幼苗死亡数量共计2 644株,存活率4%;在群落水平上,幼苗存活率与异种幼苗邻体个体数、土壤有效钾和全磷含量均显著正相关(P<005);在龄级水平上,不同年龄幼苗个体的存活对生物邻体和非生物环境因素的响应存在差异,当年生幼苗存活率与同种幼苗邻体密度和异种幼苗邻体密度均显著正相关(P<005;P<001),且与异种大树邻体胸高断面积之和显著负相关(P<005),多年生幼苗存活率与生物邻体变量无显著相关性,而与土壤有效钾和全磷含量等非生物环境因素显著正相关(P<005);在物种水平上,幼苗个体存活的影响因素表现出种间差异,水曲柳幼苗存活率与异种幼苗邻体个体数显著正相关(P<005),色木槭的幼苗存活率与同种大树邻体胸高断面积之和显著负相关(P<005),紫椴幼苗在土壤有效钾含量较高的生境中存活率更高,而红松幼苗偏好有效氮和有效磷含量较低的土壤环境。【结论】密度制约和生境过滤共同影响乔木幼苗存活,但其相对重要性随年龄和树种而变化。当年生幼苗存活主要受邻体的影响,而生境因素对多年生幼苗存活影响更显著。密度制约效应在吉林蛟河针阔混交林群落中得到验证,与土壤养分条件相关联的生境过滤作用对幼苗存活影响显著。在林分更新过程中需综合考虑幼苗个体存活影响因素的种间和龄级差异,在主要树种育苗及林下补植中需结合考虑不同树种偏好的生境因素进行适当管理。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
贾勃 王新杰
[目的 ]探讨东北地区混交林地上生物量动态过程驱动因子,以准确理解森林服务和功能。[方法 ]基于东北金沟岭林场的110块固定样地,描述了1987—2017年的森林动态变化过程。利用分段结构方程模型来评估森林结构、气候、地形和多样性对地上生物量的森林动态过程(生长、进界和死亡)的影响,并进一步探究生物量动态过程对稳定性的作用。[结果 ]表明,生物量生长量受到林分断面积(β=0.562)、海拔(β=0.853)和年均温(β=0.820)的正向影响,与胸径基尼系数呈负相关(β=-0.274)。生物量进界增长量随海拔(β=0.913)、年均温(β=0.944)的增加而增加,与胸径变异系数呈显著负相关(β=-0.233)。生物量死亡损失量只与林分断面积(β=0.467)呈显著正相关。另外,本研究还发现,死亡是影响森林生物量稳定性的最重要因素。[结论 ]总体来看,海拔和年均温是林分生物量变化的重要驱动因素,以后要更加关注死亡树木的情况,从而更好地进行森林经营。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
辛营营 韦新良
针阔混交林是浙江杭州青山湖地区主要森林类型之一,研究树种的种内种间竞争特性对改善森林结构,提高森林景观品质具有重要作用。采用典型选样法设置研究样地,并对样地内树种的各个测树因子进行调查统计,应用Hegyi竞争指数对数据进行分析并讨论,其中对竞争木的确定方法进行改进,通过竞争木与对象木冠幅和距离之间的关系确定竞争木。结果显示:青山湖针阔混交林优势树种的种内竞争大于种间竞争,优势树种呈现出一定的聚集分布状态,特别是杉木Cunnunghamia lanceolata,甜槠Castanopsis eyrei,青皮木Schoepfia jasminodora,木荷Schima superba聚集程度非常...
[期刊] 林业科学
[作者]
李熙萌 李征珍 刘海鸥 石莎 冯金朝
【目的】探讨不同树种叶片的呼吸作用特性及其影响因素,通过呼吸作用的差异量化叶片碳通量估计的影响,以期揭示不同树种叶片呼吸作用的差异以及光对暗呼吸产生的抑制作用。【方法】选取北美地区温带针阔混交林中的尖叶扁柏、刚松、脂松、乔松和铁杉5个常绿树种叶片为试验材料,测量叶片的光响应CO_2响应和呼吸温度响应曲线及叶片结构和生化指标;采用线性回归分析叶片呼吸特性同结构、生化及生理指标间的关系,并运用气孔-光合作用耦合模型和测量得到的参数模拟试验期间叶片碳同化速率。【结果】1)不同树种间叶片比叶面积(SLA)和单位面积氮含量(N_(AreA))呈显著差异,但单位质量氮含量(N_(mASS))差异不显著。叶...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
贡晓清 谢榕 杨华
【目的】气候因子影响树木生长发育,对树木径向生长与气候因子之间的关系进行分析,以探究长白山地区云冷杉针阔混交林森林生态系统对气候变化的响应,为该地区天然林经营管理提供科学依据。【方法】本研究于2019年在吉林省汪清县云冷杉针阔混交林中对常见针叶树臭冷杉、鱼鳞云杉和红松进行样芯的采集,用树木年轮学方法建立标准年表,进而分析比较不同树种生长与气候因子的关系。【结果】该地区树木标准年表的平均敏感度和信噪比分别为0.16~0.27、6.14~19.98,其中臭冷杉包含更多的气候信息,其平均敏感度、标准差、信噪比和样本总体代表性等统计量均高于鱼鳞云杉和红松。上年9月平均气温及上年、当年7月最低气温与臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长均呈显著正相关(P <0.05),这表明同一区域不同树种径向生长对气候的响应具有一定的相似性。3种树种径向生长对气候变化的响应也存在差异,臭冷杉径向生长受气温和降水的共同作用,鱼鳞云杉和红松径向生长主要受气温限制。升温突变(1985年)后,臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长与气温相关性增强但与降水量相关性减弱,且升温后树木径向生长有显著上升趋势。【结论】不同树种径向生长对气候变化的响应既有共性又存在差异,目前升温可能仍在臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长的临界阈值内,促进其径向生长。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李鹏 李卫忠 王庆
为了解秦岭南坡针阔混交林乔木层地上生物量的空间分布规律,采用样地调查与异速生长方程相结合的方法,从林分结构与地形因子两方面对研究区森林生物量空间分布特征进行了分析。结果表明:(1)研究区森林生物量表现出明显的空间异质性,变化范围为36.78~114.15 t/hm2,总平均生物量为70.62 t/hm2,并且生物量在不同坡向、海拔等级下差异显著(P<0.05);(2)不同林分结构的生物量水平差异明显;(3)生物量水平和各地形因子具有显著的相关性,并分析了各地形因子对生物量空间分布的影响,为研究区森林生态系统的恢复和重建提供科学依据。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
谢伊 杨华
【目的】混交林的稳定性、发展的可能性与空间结构密切相关,探究空间结构对林分生长量的影响对促进林分良性发展有着重要作用。本研究以天然云冷杉针阔混交林为对象,分析混交度(M)和大小比数(U)对单木生长量的影响,以期为该地区天然林林分结构调整提供科学依据和指导。【方法】选用2块云杉蓄积占总蓄积比例分别为0.1~0.2(1成云,1P)和0.4(4成云,4P)固定样地的5期监测数据,采用4株相邻木法计算空间结构三参数,绘制多元分布图,分析了1P和4P内各径级云杉、臭冷杉和红松在不同混交度和大小比数的胸径生长量变化规律。【结果】1P和4P均介于中度和强度混交(M分别为0.625和0.657)且呈随机分布;臭冷杉和红松的生长介于亚优势至中庸状态间(U=0.25~0.50),云杉在4P内介于亚优势至中庸状态间(U=0.48),在1P内介于中庸至劣势状态间(U=0.70)。云杉和臭冷杉的年胸径生长量随径级的增大而增大(P <0.05)。云杉在1P内的年胸径生长量低于4P,红松相反。【结论】不同径级下林木的生长具有显著差异,降低大小比数的同时适当提高混交度有利于林木的胸径生长。不同生长阶段的竞争不同导致了不同径级林木对混交度和大小比数响应的差异,故针对不同生长阶段的林木应采取不同的经营措施调整优化林分结构,促进林分长期的稳定发展。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
常新华 赵秀海 曾凡勇 张春雨
利用Moran’sI指数和双相关函数g(r)分析7个主要树种的空间分布格局,检验了环境因子与树种空间分布之间的关系。结果表明:色木槭幼树和小树不具有空间自相关结构,其他树种或生长阶段均呈显著正空间自相关。同一树种的不同生长阶段(幼树、小树、大树)具有不同的空间分布特征;7个树种在绝大多数空间距离上呈随机分布,少数空间距离上呈聚集分布,并且这种聚集性主要表现在较小的空间尺度上。环境变量对紫椴的空间分布具有较强的解释能力,对紫椴幼树、小树及大树空间变异的解释能力分别为23.6%、19.7%和27.5%。环境因子分别解释了蒙古栎幼树2.4%和小树27.1%的空间变异,香杨小树6.8%的空间变异,对蒙...
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