大气氮(N)浓度日益升高,N沉降对森林生态系统生产力的影响成为当前研究的热点。本研究在典型阔叶红松林内,使用尿素(CO(NH_2)_2)作为N源,通过向森林地表施N肥的方式对森林生态系统进行为期6年的N添加试验,探究N对森林生态系统各组分碳(C)密度及净初级生产力(NPP)的影响。施N水平分别为N0(0 kg/(hm2·a))、N1(30 kg/(hm2·a))、N2(60 kg/(hm2·a))和N3(120 kg/(hm2·a))。结果表明:N添加对森林生态系统植被C库、碎屑C库及土壤C库C密度均无显

为探索氮添加对原始阔叶红松林凋落叶分解及养分动态的影响，以红松、枫桦、水曲柳及３个树种混合凋落叶为研究对象，采用凋落物袋法，进行了２年的分解试验。施Ｎ水平分别为Ｎ０（０ ｋｇ／（ｈｍ～２·ａ））、Ｎ１（３０ ｋｇ／（ｈｍ～２·ａ））、Ｎ２（６０ ｋｇ／（ｈｍ～２·ａ））和Ｎ３（１２０ ｋｇ／（ｈｍ～２·ａ））。结果表明：施Ｎ对混合凋落叶分解影响显著（Ｐ

【目的】从生理角度探究阔叶红松林不同演替阶段的5个主要树种对光胁迫的适应性差异;揭示不同高度和不同冠层方向是否对叶片的光合特性、光谱反射特性以及相关生理功能性状产生影响;对各树种的有机物积累速率进行评估,为东北地区阔叶红松林初级生产力的研究提供参考。【方法】选取了阔叶红松林林冠层的5个乔木树种(春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松)进行研究,测定不同取样位置的叶片光合参数、光谱反射参数、比叶面积、元素含量等生理指标,进行方差分析与均值多重比较,建立各生理参数之间的相关关系,利用异速生长方程估算样地春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松种群的初级生产速率。【结果】(1)光合特性、光谱反射特性、比叶面积、叶片厚度和叶片元素含量等生理特征的种间差异显著(P 0.05);(3)阔叶树种的暗呼吸速率和光补偿点分别与光化学反射指数存在显著的种间负相关(P

【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。

【目的】气候变暖背景下生态系统碳循环的温度敏感性研究是全球变化生态学的主要研究内容之一,森林生态系统生产力对温度的响应和适应机制是理解生态系统的温度敏感性的重要手段,长白山阔叶红松林作为典型的温带森林生态系统及重要的碳汇,研究其生产力对环境温度的响应,对提升中国森林植被碳循环模拟的准确性至关重要。【方法】本研究以长白山阔叶红松林为对象,收集长白山通量站2003—2011年共9年的观测数据,通过进行整合分析,量化了生态系统碳循环的3个关键过程:生态系统总初级生产力、净生态系统生产力和生态系统呼吸的温度响应曲线,并进一步分析环境因子对其最适温的影响。【结果】研究发现总初级生产力、净生态系统生产力的温度响应均表现为一条峰值曲线,并存在最适温,GPP的最适温(tGPP)与NEP的最适温(tNEP)存在显著线性正相关关系。在年际尺度上,一年中最高空气温度的改变是引起tGPP和tNEP变化的主要因素,而年均温和夏季温度对tGPP和tNEP的变化没有显著影响。当最高温度升高1℃时,tGPP和tNEP分别增加0.41和0.66℃。降水、光和有效辐射、饱和蒸汽压差等环境因子对tGPP和tNEP无显著影响,但夏季降水能够降低温度对tGPP的影响。【结论】通过上述研究说明,生态系统的初级生产力及净生产力存在温度适应现象,当研究碳循环与气候变化相互作用的模型时需要充分考虑生态系统生产力的温度适应,从而更加准确地预测碳循环对气候变暖的响应和反馈。

土壤养分和水分的变化深刻影响着森林生态系统的碳分配，进而影响树木细根形态结构和生产量。本文以我国长白山阔叶红松林为研究对象，研究氮沉降增加（５０ ｋｇ／（ｈｍ２·ａ））和降雨量减少（３０％穿透雨，约２１０ ｍｍ／ａ）情形下，细根形态结构和生产量的时空响应特征。结果表明，细根形态结构和生产量受多种因素（处理、取样时间、取样层次）的共同影响。施氮样地（Ｎ）显著降低了０～１０ ｃｍ土壤层细根直径，从而增加了比根长；减少降雨样地（Ｄ）细根根长密度增加了１．５５～３．２４倍，细根生产量增加了１０４ ｇ／（ｍ２·ａ）；减少降雨同时施氮样地（ＤＮ）１０～２０ｃｍ土壤层细根直径和生产量显著增加。因此，长白山阔．．．

【目的】探讨叶面积指数(LAI)的空间异质性及其影响因素,以期为准确地获得局域、区域等大尺度上LAI的空间分布特征提供参考依据。【方法】依托黑龙江丰林国家级自然保护区30 hm2典型阔叶红松林动态监测样地,首先通过LAI与胸高断面积间的经验模型得到阔叶红松林内红松、冷杉、紫椴、硕桦、裂叶榆和色木槭6种主要树种及林分水平上的LAI,然后采用半方差函数和Kriging空间插值等地统计学方法分析LAI的空间异质性特征以及与地形因子(海拔、坡度、坡向和曲率)的相关关系。【结果】主要树种LAI的变异系数均大于10%,具有中等或强变异性,且变异程度表现为裂叶榆>硕桦>紫椴>红松>色木槭>冷杉。红松LAI的空间结构比(块金值(C0)/基台值(C0+C))为0.50,具有中等程度的空间自相关,而其他5个树种的比值均低于0.25,具有强烈的空间自相关;主要树种LAI的变程范围为24 m(紫椴)～126 m(红松)。红松、裂叶榆和色木槭的空间异质性具有较明显的各向异性结构特点,且红松的LAI在240 m尺度范围内时,东西方向(0°)上的空间异质性明显大于南北方向(90°),240 m以后出现相反的结果。红松的LAI与海拔、坡度、坡向和曲率4个地形因子均呈极显著正相关(P<0.01),其他树种的LAI与地形因子也表现出不同的相关关系。【结论】LAI的空间异质性不仅与研究尺度相关,而且与方向相关;地形因子对LAI空间分布的影响存在种间差异,但整体来看,4个地形因子均对LAI的空间分布存在显著影响。

【目的】探讨影响长白山阔叶红松林内典型森林群落功能多样性指数的主要环境因子,初步揭示植物群落功能多样性与群落重要生态过程之间的关系,为该区植被恢复和生态系统保护提供理论与技术支持。【方法】对长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落(杨桦林、白桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林)进行群落学调查,采用Rao’s Q指数和Shannon-Winner指数对不同群落和群落整体的功能多样性指数、物种多样性指数进行计算分析,利用DPS软件对其环境影响因子进行灰色关联度分析。【结果】对于长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落,就不同层次而言,Shannon-Winner指数在乔木层和草本层排序均为白桦林>臭冷杉红松林...

【目的】探讨影响长白山阔叶红松林内典型森林群落功能多样性指数的主要环境因子，初步揭示植物群落功能多样性与群落重要生态过程之间的关系，为该区植被恢复和生态系统保护提供理论与技术支持。【方法】对长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落（杨桦林、白桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林）进行群落学调查，采用Rao’s Q指数和Shannon-Winner指数对不同群落和群落整体的功能多样性指数、物种多样性指数进行计算分析，利用DPS软件对其环境影响因子进行灰色关联度分析。【结果】对于长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落，就不同层次而言，Shannon-Winner指数在乔木层和草本层排序均为白桦林>臭冷杉红松林...

依托小兴安岭凉水阔叶红松林动态监测样地，运用样方法和树木年代学方法，调查了样地中６ ｈｍ２典型阔叶红松林内扩展林窗（≥５０ ｍ２）特征，分析了小兴安岭典型阔叶红松林林冠干扰特征及形成原因。结果表明：林窗平均密度为７．６７个／ｈｍ～２，平均产生速率为０．０８个／（ｈｍ～２·ａ），干扰频率为０．４２％／ａ，干扰周转期约２４０年。林窗形成树种主要是红松（５０．２２％）、臭冷杉（９．７８％）、枫桦（７．７８％）以及腐烂程度较严重而无法判别的树种（１０．４４％），死亡方式主要为干基折断（５４．９％）。林窗由多种死亡方式共同形成，３种以上形成方式占７０．８３％。每个林窗形成木平均为９．３８株，且腐烂等级较．．．

以长白山阔叶红松林优势树种红松、蒙古栎、色木槭、水曲柳、紫椴的叶凋落物为研究对象，定量模拟加水、加氮、凋落物量对凋落物分解和土壤碳氮过程的影响。结果表明：加氮处理对凋落物分解没有显著影响；凋落物量增多使分解率下降；加水处理显著促进水曲柳凋落物的分解。培养结束后，凋落物的氮质量分数增加、碳质量分数和Ｃ／Ｎ降低，凋落物残体的δ１５Ｎ值因凋落物种类、水氮处理的不同而不同，δ～（１３）Ｃ值下降；土壤的碳、氮质量分数增加，δ～（１５）Ｎ值无显著变化，δ～（１３）Ｃ值和Ｃ／Ｎ下降。

氮沉降和降水减少耦合作用对我国北温带森林凋落物分解的影响还知之甚少，通过常规的凋落物分解袋法进行了对照（ＣＫ）、施氮（Ｎ，５０ Ｋｇ／（ｈｍ２·ａ））、降雨减少（ＲＰ，－３０％）和降雨减少加施氮（ＲＰ＋Ｎ）４个处理对长白山阔叶红松林主要树种叶凋落物分解和碳、氮元素动态影响的研究。结果表明：凋落物分解９５％需要６．０２５～１５．１６７年，椴树的分解速率最快，其次是蒙古栎，红松最慢，三者混合后分解率介于期间。分解系数结果显示：施氮能在一定程度上促进紫椴叶凋落物的分解；施氮对红松凋落物和混合凋落物分解则表现出抑制作用；降雨减少对分解表现为明显的抑制作用，干旱情况下施氮后４种凋落物的分解系数介乎氮沉降．．．

近年来,地形和竞争对树木生长影响机制的研究备受关注。本文基于黑龙江凉水国家级自然保护区内9 hm2典型阔叶红松林动态监测样地,使用2010年和2015年的野外调查数据,分析了地形(坡向、坡度、坡位)和树木间竞争对阔叶红松林主要组成树种胸径生长的影响。结果表明:紫椴、色木槭、冷杉径级Ⅰ(1 cm≤DBH<0.05);竞争对红松、紫椴、色木槭、水曲柳、冷杉、枫桦、青楷槭径级Ⅰ以及红松、紫椴、色木槭、冷杉、春榆径级Ⅱ的胸径年均生长量有显著影响(P<0.05)。总体上,阔叶红松林中耐荫和非耐荫树种组的胸径年均生长

应用BIOME-BGC模型和样地调查数据,模拟并验证了吉林省汪清林业局长白落叶松林生态系统净初级生产力(NPP)在1980—2013年间的动态变化情况,分析了NPP对区域气候变化的响应以及在SRES A2和B2排放情景下长白落叶松林生态系统NPP的动态变化。结果表明:BIOME-BGC模型较好地模拟了样地NPP的动态变化,且模拟NPP与样地实测生产力的动态变化规律相似;在1980—2013年间,长白落叶松林生态系统NPP(以碳计算)均值为477.74 g/(m2·a),波动范围是286.60~566.27 g/(m2·a);研究区内长白落叶松林生态系统NPP与年降水量呈显著正相关;在未来A2和...