【目的】揭示顶极种红松幼年期光合对林隙大小与林隙内位置的适应规律，对我国东北次生林恢复地带性顶极植被阔叶红松林尤为重要。【方法】采用CIRAS-2光合仪，测定小兴安岭白桦次生林大（201～211 m~2）、中（169～174 m~2）、小（100～102 m~2）林隙内中心区、过渡区与边缘区及林内红松幼树（35 a）生长季的光合参数（最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、蒸腾速率和气孔导度等）及其微环境因子（光照强度、叶片温度等），揭示次生林内红松幼树光合对林隙大小和林隙内位置的适应规律及机制。【结果】1）白桦次生林中红松幼树生长季平均最大净光合速率（2.4～8.4μmol·m~(-2)·s~(-1)）在各大小林隙内各位置（小林隙边缘区除外）显著高于林内54.2%～250.0%，且在林隙内各位置均呈现出大林隙（20.0%～96.4%）>中林隙（35.4%～57.1%）>小林隙的递增规律性；2）其生长季平均最大净光合速率在大、中林隙内呈中心区（18.2%～52.7%）>过渡区（20.0%～25.0%）>边缘区的递增规律性，而在小林隙内呈中心区（29.7%～71.4%）>过渡区=边缘区的递增趋势；3）红松针叶的光饱和点和蒸腾速率、气孔导度及水分利用效率在林隙内高于林内（28.7%～250.0%），在大林隙内均高于小林隙（8.7%～75.9%），但其光补偿点、比叶面积（大林隙中心区）及叶绿素含量却林隙内低于林内（15.6%～81.9%），大林隙低于小林隙（14.4%～47.5%），表现出明显的生理和形态适应性；4）在大、中林隙内各位置之间同样表现出明显的生理与形态适应性，其光饱和点呈中心区>过渡区>边缘区（8.8%～40.1%）的递增规律性，光补偿点却呈中心区<过渡区过渡区=边缘区（20.0%～96.9%），但其比叶面积、叶绿素含量却为中心区显著低于边缘区（12.7%～31.6%）。【结论】温带小兴安岭白桦次生林内红松幼树光合能力随着林隙增大而增大及自林隙内边缘区至中心区而递增，故建议在东北阔叶红松林恢复实践中应充分利用好较大林隙中心区的资源优势，方可加速顶极植被的恢复进程。

基于适应性管理应用到森林生态系统管理的管理模式,以黑龙江省大小兴安岭森林生态功能区为例,利用主成分分析法从气候调节、生态保持、产品供给和休闲服务4个方面分析影响森林生态系统服务功能的主导因子及构成各个影响因子的核心指标。经研究发现产品供给和休息服务对森林生态系统服务功能的短期影响较大。其中,气候调节和生态保持则属于长期影响因素,对森林生态系统服务功能的短期影响较小。最后,在上述分析的基础上提出适应气候变化,改善生态环境;调整林产品供给结构,加强非林木产品供给能力;增强森林生态服务,扩大森林游憩影响;协调森林生态系统内部关系,提高森林生态系统服务质量等建议。

为阐明小兴安岭3种原始红松林土壤有机碳变化特征及其影响机制,以沿海拔梯度分布的云冷杉红松林、椴树红松林和蒙古栎红松林为研究对象,采样分析了土壤总有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳含量及土壤理化性质。结果表明:3种原始红松林土壤总有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳含量均随土层加深而递减;蒙古栎红松林土壤总有机碳与易氧化碳含量最高,椴树红松林次之(仅10~20 cm土层土壤总有机碳低于云冷杉红松林,但差异不显著),云冷杉红松林最低,这种趋势(蒙古栎红松林>椴树红松林>云冷杉红松林)同海拔梯度变化一致。不同林型土壤微生物生物量碳含量的差异在不同土壤层次有所不同,但差异均不显著;2种活性碳、总有机碳与土壤...

为研究天然林红松活立木腐朽规律,在小兴安岭凉水国家级自然保护区所建立的30 hm2固定样地内,选取26个20 m×20 m的具有不同立地条件的样方。目测观察并记录了样方内129棵红松活立木的腐朽缺陷外部表征指标,包括腐朽节、树瘤、溃伤、朽枝、空洞、子实体等6种,统计了各指标出现的频次、位置和尺寸等信息,并据此估计了调查样方内红松活立木的腐朽率。在此基础上,分析了腐朽率与坡度、坡向、坡位、海拔的关系,重点讨论了腐朽率与胸径(树龄)之间的内在联系。结果表明:综合考虑活立木腐朽外部表征指标能够有效判定林地活立木腐朽状况,这为野外快速估计活立木腐朽程度提供了基础;立地环境因子对红松活立木腐朽率有影响,...

为了探究小兴安岭白桦林生态系统在降水转化过程中养分循环及养分平衡的变化特征,采用生态系统野外长期定位观测和采样的方法,并利用ICP发射光谱分析仪对小兴安岭白桦林穿透雨、树干径流以及林外雨中的K、Ca、Si、Mg和Mn共5种养分元素进行了测定,结合白桦林对大气降雨的截留再分配比例,计算了白桦林内各元素的输入量,结果表明:1)大气降雨中各养分元素年均质量浓度Ca为最高(10.807 mg/L),Mn最低(0.069 mg/L),其排序为Ca>K>Si>Mg>Mn;大气降雨中养分输入量排序与养分年均质量浓度有相同排序规律;2)穿透雨与树干径流中的各元素年均质量浓度规律一致,均为Ca>K>Mg>Si>...

采用相对生长方程与碳/氮分析测定法,测定小兴安岭天然白桦林在7个立地类型(阳坡上、中、下部和阴坡上、中、下部及谷地)的生态系统碳储量(植被和土壤)、净初级生产力与年净固碳量,揭示立地类型对白桦林碳汇功能的影响规律。结果表明:1)小兴安岭白桦林植被碳储量((49.39±3.09)~(89.20±10.17)t/hm2)在谷地、阳坡下部和阴坡上、中部4个立地类型显著高于阳坡上、中部及阴坡下部3个立地类型(38.2%~80.6%,P

以小兴安岭地区天然针阔混交次生林为研究对象,进行不同间伐强度、不同间伐带宽的抚育改造,选取各样地土壤因子、枯落物持水因子、物种多样性因子和冠层结构因子共38项评价指标进行分析。运用主客观赋权的方法确定指标权重,采用层次分析法确定主观权重,熵权法确定客观权重,最小信息熵法确定组合权重,最后对生境因子进行单独评价以及综合评价。结果表明:运用组合权重法得到各生境因子的权重大小,按重要性排序为土壤化学性质(0.370),枯落物持水性能(0.231),冠层结构(0.166),物种多样性(0.129),土壤物理性质(

该文应用高斯分布、对数正态分布和二阶对数分布模型对长白山阔叶红松林林隙大小结构进行研究,分析了模型的模拟效果,并对模型的拟合优度进行分析和评价.结果表明:长白山阔叶红松林主要以中小型林隙为主,大林隙极少出现.林冠空隙总面积占调查样地总面积的12.5%,扩展林隙总面积占调查样地总面积的28.8%;冠空隙面积在20～100m2之间的林隙占林隙总数的80.7%,扩展林隙面积在80～240m2之间的林隙占林隙总数的81.8%.冠空隙和扩展林隙的大小结构都呈峰值左偏的偏山状分布.冠空隙大小结构服从高斯分布,扩展林隙大小结构可以用高斯分布、对数正态分布和二阶对数分布进行理论描述;根据复相关系数、决定系数、...

根据在大兴安岭调查兴安落叶松天然林林隙结构,阐述了林隙地被物变化特征。结果表明:从林隙中心向外随着距林隙中心距离的增加,灌木高度和盖度呈先增加,后减小趋势。在林隙内,随着离林隙中心距离增加,灌木高度和盖度逐渐增加。越过林隙边缘进入林内后,灌木高度和盖度随着距离增加,又逐渐减小。灌木种数呈少-多-少的变化过程。在林隙边缘地带,灌木盖度最大、种类最多;从林隙中心到林内随着距离增加,草本高度、盖度、种数逐渐变小;随着林隙内枯倒木腐烂程度增加,林隙更新株数有增多趋势。更新株数随着林隙面积增加,总体上趋于减少,呈现单峰型变化;林隙内死地被物厚度比林内小。从林隙中心到林内,随着距离增加,藓类高度和盖度、死...

以大兴安岭地区天然兴安落叶松白桦林为研究对象,对不同林型、林龄及密度的天然兴安落叶松白桦林碳储量进行了比较研究。结果表明:混交林碳储量高于纯林,其排列顺序为白桦落叶松林(158.14 t/hm2)>落叶松白桦林(137.62 t/hm2)>白桦林(132.23 t/hm2)>兴安落叶松林(110.62 t/hm2);天然兴安落叶松白桦林碳储量随着林龄的增长而增加,3034年、3539年和4045年林分碳储量依次为136.01、145.04和161.61 t/hm2;天然兴安落叶松白桦林碳储量随着林分密度的

以小兴安岭典型阔叶红松林大面积固定样地(9hm2)为对象,分析粗木质残体(CWD)的物种组成及数量特征、径级结构、存在形式、腐烂等级,揭示小兴安岭阔叶红松林CWD的基础特征。结果表明:9hm2典型阔叶红松林固定样地内共计有胸径≥2cm的CWD3418株(由于高度腐烂鉴别不出种的CWD有864株,占总个体数的25.3%),CWD的密度、胸高断面积和体积分别为380株.hm-2、15.80m2.hm-2和90.1m3.hm-2;花楷槭和枫桦是阔叶CWD的主要组成树种,红松和冷杉是针叶CWD的主要组成树种;针叶树种的胸高断面积(9.12m2.hm-2)和体积(57.68m3.hm-2)分别达到总体C...

【目的】以小兴安岭典型阔叶红松林样地为研究对象,分析2010、2015和2020年群落幼树非空间结构动态变化和群落幼树的空间结构动态变化,旨在了解群落的演替趋势、不同尺度下幼树分布特征变化以及不同生长阶段在空间分布上的相关性如何变化,为森林群落动态长期监测研究、维持群落结构、恢复群落生物多样性和合理经营管理提供科学依据。【方法】以研究区阔叶红松林固定监测样地的长期调查数据为基础,在此基础上选取了生长情况较好的200 m×200 m的典型阔叶红松林进行研究,计算2010、2015和2020年样地内不同生长阶段乔木物种及数量变化,群落幼树的物种组成、径级结构和物种多样性动态变化,并且运用O-ring函数分析幼树空间分布和幼树与小树、大树空间关联性。【结果】在3次调查中,乔木物种数保持不变,但个体数呈现先增加后减小的趋势;2015和2020年小树新增个体数均高于转移个体数,但是2020年较高的枯死率逆转了小树的增长趋势,阔叶树的物种数和株数都远远大于针叶树,幼树优势物种组成基本保持不变;随着尺度的增加,幼树的丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数都先急剧增加后趋于平缓,Pielou均匀度指数先明显下降后趋于平缓;另外,在200 m×200 m的空间尺度下,随着时间的增加,Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数呈先减小后增加的趋势,Pielou均匀度指数持续增加。随着时间的增加,小树和大树的平均胸径均有增加,2020年幼树的平均胸径显著减少。3次调查幼树的空间分布格局类似,在小尺度表现为聚集分布,随着尺度的不断增大,种群的空间格局变为随机分布或均匀分布。在3次调查中,幼树和小树的空间关联性类似,在小尺度上呈正相关性,随着尺度的增加,相关性减弱,两者变为无相关性,但是在中等尺度上和大尺度上存在部分负相关性;幼树和大树在大多数尺度上呈无相关性或正相关性,但是在小尺度和中等尺度上仍然存在负相关性。【结论】阔叶树在此群落中占有重要地位,随着时间的改变,幼树物种组成基本保持不变,物种多样性指数的变化主要是由偶见种引起的,偶见种对维持群落生物多样性机制具有重要影响,群落处于稳定变化中。幼树和小树在小尺度竞争较小,相互依赖,而在中等尺度上和大尺度范围内上层林木具有较强的竞争资源能力;幼树和大树整体上竞争较小,在部分尺度上由于形体差异很大,较大的个体可能对较小的个体产生排斥。该群落在10 a间进行的是正向演替,群落空间格局更加稳定和理想,为相对稳定的森林群落。

【目的】以小兴安岭典型阔叶红松林样地为研究对象，分析2010、2015和2020年群落幼树非空间结构动态变化和群落幼树的空间结构动态变化，旨在了解群落的演替趋势、不同尺度下幼树分布特征变化以及不同生长阶段在空间分布上的相关性如何变化，为森林群落动态长期监测研究、维持群落结构、恢复群落生物多样性和合理经营管理提供科学依据。【方法】以研究区阔叶红松林固定监测样地的长期调查数据为基础，在此基础上选取了生长情况较好的200 m×200 m的典型阔叶红松林进行研究，计算2010、2015和2020年样地内不同生长阶段乔木物种及数量变化，群落幼树的物种组成、径级结构和物种多样性动态变化，并且运用O-ring函数分析幼树空间分布和幼树与小树、大树空间关联性。【结果】在3次调查中，乔木物种数保持不变，但个体数呈现先增加后减小的趋势；2015和2020年小树新增个体数均高于转移个体数，但是2020年较高的枯死率逆转了小树的增长趋势，阔叶树的物种数和株数都远远大于针叶树，幼树优势物种组成基本保持不变；随着尺度的增加，幼树的丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数都先急剧增加后趋于平缓，Pielou均匀度指数先明显下降后趋于平缓；另外，在200 m×200 m的空间尺度下，随着时间的增加，Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数呈先减小后增加的趋势，Pielou均匀度指数持续增加。随着时间的增加，小树和大树的平均胸径均有增加，2020年幼树的平均胸径显著减少。3次调查幼树的空间分布格局类似，在小尺度表现为聚集分布，随着尺度的不断增大，种群的空间格局变为随机分布或均匀分布。在3次调查中，幼树和小树的空间关联性类似，在小尺度上呈正相关性，随着尺度的增加，相关性减弱，两者变为无相关性，但是在中等尺度上和大尺度上存在部分负相关性；幼树和大树在大多数尺度上呈无相关性或正相关性，但是在小尺度和中等尺度上仍然存在负相关性。【结论】阔叶树在此群落中占有重要地位，随着时间的改变，幼树物种组成基本保持不变，物种多样性指数的变化主要是由偶见种引起的，偶见种对维持群落生物多样性机制具有重要影响，群落处于稳定变化中。幼树和小树在小尺度竞争较小，相互依赖，而在中等尺度上和大尺度范围内上层林木具有较强的竞争资源能力；幼树和大树整体上竞争较小，在部分尺度上由于形体差异很大，较大的个体可能对较小的个体产生排斥。该群落在10 a间进行的是正向演替，群落空间格局更加稳定和理想，为相对稳定的森林群落。

以小兴安岭原始红松林为研究对象,通过119场降雨的观测,对原始红松林的降雨截留再分配进行系统研究。结果表明:1)研究期内小兴安岭原始红松林的穿透降雨量、树干径流量和冠层截留量依次为636.04、14.62、177.84mm,分别占林外降雨量的76.77%、1.76%、21.47%;2)原始红松林的穿透雨率、林冠截留率与降雨量之间均呈对数关系(P<0.01),而穿透雨量、林冠截留量与降雨量之间均呈线性相关关系(P<0.01);3)当降雨量>0.5mm时,原始红松林开始产生树干径流,且树干径流量和树干径流率均与降雨量呈正相关关系(P<0.01);4)在原始红松林水文过程中,...

以小兴安岭原始红松林为研究对象,通过119场降雨的观测,对原始红松林的降雨截留再分配进行系统研究。结果表明:1)研究期内小兴安岭原始红松林的穿透降雨量、树干径流量和冠层截留量依次为636.04、14.62、177.84 mm,分别占林外降雨量的76.77%、1.76%、21.47%;2)原始红松林的穿透雨率、林冠截留率与降雨量之间均呈对数关系(P<0.01),而穿透雨量、林冠截留量与降雨量之间均呈线性相关关系(P0.5mm时,原始红松林开始产生树干径流,且树干径流量和树干径流率均与降雨量呈正相关关系(P<0.01);4)在原始红松林水文过程中,通过变异系数比较可知,...