用土钻法调查了水曲柳、落叶松纯林及其混交林的根系分布 ,并在温室内用盆栽和床栽方法测定了混栽及纯栽水曲柳、落叶松的根系生长。野外调查结果表明 :在混交林中 ,水曲柳、落叶松根系的水平分布不同 ,在水曲柳、落叶松相邻行间和水曲柳带内 1、2行间 ,水曲柳根密度分别为 32 37 2g·m- 3 和 3130 2g·m- 3 ,无明显差异。而在水曲柳落叶松相邻行间和落叶松带内 1、2行间 ,落叶松的根密度分别为 939 4g·m- 3 和2 745 3g·m- 3 ,差异明显。水曲柳根系有向落叶松带伸展的趋势 ,而落叶松根系的分布则受到水曲柳的抑制。混交林中根系的垂直分布更加均匀 ,在水曲柳落...

以水曲柳和落叶松为研究对象,在一个生长季内采用随机土芯法研究了林地土壤速效氮和细根的空间分布变异以及2树种细根对速效氮的觅食行为。结果表明:水曲柳和落叶松细根各参数(生物量,根长密度和比根长)及土壤速效氮(铵态氮和硝态氮)在林地土壤中呈异质性分布,水曲柳细根各参数平均值显著高于落叶松,但2树种细根的变异系数一致。2树种细根生物量和根长密度均与2种形态氮呈显著正相关,但水曲柳细根与2种形态氮相关性高于落叶松,而且硝态氮对2树种细根生物量和根长密度分布的影响大于铵态氮,比根长与速效氮没有显著相关性。以上研究结果表明,2树种具有较强通过在富养的土壤斑块增生而有效觅食的能力,但水曲柳细根的这种增生能力...

【目的】间伐改变林分环境,研究不同间伐强度处理12 a大兴安岭落叶松白桦混交林的空间变化特征,为合理经营森林提供依据。【方法】采用O-ring统计分析方法,对大兴安岭落叶松白桦混交林5种不同强度(16.7%、25.5%、34.4%、49.6%、59.9%)间伐12 a后林木的径级结构、空间分布格局、空间关联性进行分析。【结果】1)对照与49.6%间伐强度的落叶松径级呈正态分布,而16.7%、25.5%和59.9%间伐强度使径级分布曲线偏离正态性。49.6%与59.9%间伐强度样地的白桦径级分布曲线明显右移,且径级频率分布更均匀。2)对照样地中,全林分及各树种在0～4 m尺度呈积聚现象。随着间伐强度增大,全林分及各树种的聚集强度均呈先减小再增大的趋势,在间伐强度为49.6%样地的0～20 m尺度无聚集分布现象,此时各尺度均为随机分布,竞争压力较小。3)对照、16.7%及34.4%间伐强度样地的小径级落叶松与中径级之间主要表现为负相关,存在生态位上的竞争,群落结构不稳定。而25.5%、49.6%、59.9%间伐强度样地的中小径级落叶松之间主要表现为不相关。所有样地的中、大径级落叶松主要表现为不相关。4)落叶松与白桦的种间关联性以不相关为主,这是两树种在此稳定生存的重要原因。【结论】不同间伐强度对林分空间分布格局产生的影响不同,其中49.6%间伐强度可使大兴安岭落叶松白桦混交林林分结构优化,减少种内及种间竞争,为合理经营森林提供理论支撑。

【目的】单木生长受气候、林分等多种因子影响,需要利用适当的方法厘清气候以及林分中影响林木生长的主导因子。随机森林等机器学习方法提供了一种新的途径,需要检验利用随机森林算法分析气候和林分因子对林木生长影响的可靠性,为森林生长收获预估提供新的方法。【方法】以吉林省汪清林业局20块落叶松-云冷杉混交林固定样地25年(1986—2010年)间连续调查数据作为研究材料,候选气候和林分因子52个,利用随机森林算法建立了包含气候和林分的单木胸径生长模型,分析气候和林分因子对单木胸径年平均生长量的影响:基于52个超参数组合(决策树数目ntree=1 000、决策树每个结点随机选择的预测变量个数mtry={1, 2,···, 52})构建了52个随机森林模型,利用10折交叉验证法分别训练和评估52个随机森林模型;基于完整数据集,利用最优随机森林模型分析自变量对单木胸径年平均生长量影响的相对重要性以及偏依赖关系。【结果】ntree=1 000、mtry=12所对应的模型是52个模型中具有最佳泛化能力的模型,该模型具有最大的交叉验证决定系数R2cv(R2cv=0.54),以及最小的交叉验证均方根误差RMSEcv、交叉验证平均绝对偏差MAEcv和交叉验证相对均方根误差rRMSEcv(RMSEcv=0.14 cm、MAEcv=0.10 cm、rRMSEcv=50%)。单木胸径年平均生长量受林分因子的影响极大,相对重要性超过80.00%。8个林分因子中,大于对象木的林木断面积之和BAL对单木胸径年平均生长量影响最大,林分每公顷株数N对单木胸径年平均生长量影响最小,其他因子对单木胸径年平均生长量影响介于两者之间;单木胸径年平均生长量随BAL、林分每公顷断面积BA、N以及林分断面积平均胸径Dg的增加而下降,随对象木胸径与林分断面积平均胸径之比RD、林木期初胸径D0以及对象木胸径与林分中最大林木胸径之比DDM的增加而增加。单木胸径年平均生长量受气候因子的影响较小,相对重要性低于20.00%。44个气候因子对单木胸径年平均生长量的影响均较小(相对重要性均<1%),其中,生长季平均降水量(4—9月)与年均降水量之比Pratio、年总太阳辐射时长Asr、生长季平均降水量(4—9月)与生长季相对湿度(4—9月)之比Gspgsrh以及生长季太阳辐射时长(4—9月)Gssr是前4个相对重要的变量。【结论】随机森林模型能够较好地解析各变量与单木胸径年平均生长量之间复杂的关系,单木胸径年平均生长量受林分因子的影响极大,而受气候因子的影响较小。总体而言,在局部尺度上,林分因子是影响单木胸径生长的主导因子,而气候因子对单木胸径生长的解释能力有限。随机森林模型具有一定的泛化能力和统计可靠性,产生的变量重要性和偏依赖图具有合理的林学意义。

【目的】探索底部渗灌条件下华北落叶松容器育苗的最佳水肥组合,完善华北落叶松容器育苗技术,为规范底部渗灌技术下容器育苗提供科学参考。【方法】以华北落叶松播种容器苗为研究对象,采用完全随机区组设计,设5个灌水梯度、3个施肥浓度,共15个水肥处理,对华北落叶松容器苗培育1年,通过对苗木生物量及根系形态结构、基质化学性质等指标进行测定并与对照相比较,研究容器苗底部渗灌条件下不同水肥处理对华北落叶松苗木生长、根系形态结构及基质化学性质的影响,探讨水肥效应与苗木质量之间的关系,从而找出华北落叶松容器苗底部渗灌的最佳灌水量和缓释肥量。【结果】苗木生物量及根系形态指标均随灌水梯度及施肥量的增大呈先逐渐增大再减...

用灌施和管施方法研究了纯林和混交林中长白落叶松与水曲柳对3 2 P的吸收及利用。结果表明 ,树木对3 2 P的吸收、运转很快 ,施3 2 P的当日即达冠层。3 2 P在树冠上层分布最多 ,中层次之 ,下层最少。灌施时3 2 P在树冠阳面分布较多 ;管施时在树冠阴面分布较多。灌施时混交林中树木对3 2 P的吸收多于纯林 ;管施时纯林中树木对3 2 P的吸收多于混交林。各林型中水曲柳对3 2 P的吸收均明显多于长白落叶松。树木可通过根系接触直接交换3 2 P ,混交林中异种树木间3 2 P交换量最多。长白落叶松与水曲柳种间营养关系协调 ,混交后根系接触较多 ,分布趋于合理 ,改善了树木的磷营养状况...

以15块人工落叶松纯林演化后形成的落叶松云冷杉混交林为对象,间伐后12年观测结果,研究间伐对林分和树木生长、树种组成、物种多样性及土壤等因子的影响。间伐强度分为2级:中度(平均为20%)和强度(平均为30%)。结果表明:间伐促进了保留木生长的显著增加,但不同间伐强度间无显著差异。林分及单木的直径、断面积和蓄积生长率均表现相同的趋势即随间伐强度的增加而增加。但间伐没有显著地增加12年间的总收获量。伐后对照样地表现为较高的枯损,枯死木主要是落叶松和阔叶树。林分进界株数严重不足,进界的主要树种是云冷杉、阔叶树和红松,以耐荫树种为主。从枯损和进界看,如果能对红松和阔叶树进行保护,这种林分很可能逐渐演化...

【目的】研究冀北山地华北落叶松人工林与白桦的不同混交经营模式对土壤动物群落结构及功能群的影响,为落叶松人工林混交经营及可持续管理提供理论依据。【方法】以冀北山地落叶松人工纯林(CK)及其与白桦的幼龄同龄株间混交林(M_1)和异龄带状混交林(M_2)为对象,于2013年5,7,9月用手拣法和Tullgren漏斗分离法调查土壤动物群落,并依据食性将其划分为腐食性、肉食性、植食性与杂食性4个功能群;分析2种混交模式对土壤动物群落结构、多样性及功能群组成的影响差异。【结果】共获得土壤动物70类49 106头,其中

【目的】研究不同比例兴安落叶松Larix gmelinii的针阔混交林土壤的化学性质和酶化学计量比。【方法】按照群落中兴安落叶松材积所占的不同比例(70%、75%、80%、85%、90%、95%)，把调查的森林群落分为6种类型，分别监测了各类型群落0～5和5～20 cm土层的养分和生物化学性状等。【结果】分析的5种酶中酸性磷酸酶的活性最高，0～5与5～20 cm土层均值分别为463.74 nmol·g~(-1)·h~(-1)和312.91 nmol·g~(-1)·h~(-1)。在0～5 cm土层中，群落中兴安落叶松比例的增加对亮氨酸氨肽酶的活性有明显的促进作用，兴安落叶松比例为95%的群落亮氨酸氨肽酶活性比兴安落叶松比例为75%和85%的群落显著提高了57.44%和59.40%。群落中兴安落叶松的比例也影响了土壤中酶的化学计量特征，当兴安落叶松比例达95%时，5～20 cm土层与氮、磷矿化相关的酶计量比显著高于兴安落叶松比例为80%和85%的群落(P95%-80%=0.020, P95%-85%=0.020)。与碳、氮矿化相关的酶计量比在兴安落叶松为95%的群落中最低。土壤的酶活性与土壤养分质量分数间呈现复杂的相关性，并随着土壤深度的增加而改变。在0～5 cm土层，土壤pH与葡萄糖苷酶(BG)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)的活性间存在显著的负相关(P_(pH-BG)=0.010, P_(pH-NAG)=0.030)；在5～20 cm土层，亮氨酸氨肽酶(LAP)和乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)的活性与土壤全氮(TN)质量分数存在显著的正相关(P_(LAP-TN)=0.020, P_(NAGTN)=2×10~(-4))，酸性磷酸酶(AP)与土壤全磷(TP)质量分数间存在显著的负相关(P_(AP-TP)=0.020)。通过对上述变量进行冗余分析，发现土壤酶的化学计量比在0～5 cm土层主要受到土壤酸碱度的影响，在5～20 cm土层则主要受到土壤全氮和有效氮质量分数的影响。【结论】暖温带针阔混交林中兴安落叶松所占比例是调控土壤养分动态的一个重要生物因子，其调控作用的发挥则主要依赖于土壤中酶的活性及其化学计量特征。图4表4参41

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数对长白山过伐林区特有的长白落叶松Larix olgensis-云杉Picea jezoensis-冷杉Abies nephrolepis混交林进行了分析,目的是为长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分结构的优化调整提供依据。结果表明:该林分的平均角尺度为0.520,林木分布格局为团状分布;林分的平均混交度为0.64,说明它是一个由不同树种组成的呈现中度混交结构状态的较复杂森林群落;从直径大小比数来看,林分中针叶树种具有胸径优势,尤其是云杉的直径优势最突出,红松Pinus koraiensis则分化严重,生长处于劣势。在实际应用中,可以根据林分平均角尺度以...

应用空间代替时间的方法对大兴安岭林区白桦落叶松混交林1982—2007年的中度火烧迹地土壤理化性质变化进行研究。结果表明:火后土壤密度增加,土壤孔隙度和土壤含水率降低,但是变化幅度将随着时间的推移逐渐缩小,并在火烧后第20年将接近火烧前水平;火烧后A层和B层土壤有机质均呈降低趋势,A层的降幅逐渐缩小直到火烧后20年比火烧前水平大幅增加;火后土壤A层和B层全磷含量均呈增加趋势,土壤全氮在A层基本也呈增加趋势,B层随火后时间呈波动变化,无明显规律;土壤有效磷含量变化呈先降低后增加的趋势;A层土壤速效钾含量的变化基本呈增加趋势,但随时间增加幅度减小,而B层的变化无规律;A层土壤水解氮含量变化呈增加趋...

【目的】基于土壤质量指数(SQI),研究华北落叶松林不同混交方式对土壤肥力质量的影响,为其合理经营和地力恢复提供理论依据。【方法】该研究以河北省塞罕坝林场华北落叶松纯林(落叶松纯林)、华北落叶松白桦混交林(落桦混交林)和华北落叶松樟子松混交林(落樟混交林)为研究对象,采集和分析0～20 cm土层的土壤进行土壤理化性质、生物性质的调查研究,利用SQI法进行土壤肥力质量评价。建立SQI包括3个步骤:采用主成分分析法筛选最小数据集(MDS),利用非线性得分函数计算MDS指标得分,利用加权求和模型计算SQI。【结果】不同混交方式间土壤理化和生物性质存在不同程度的差异。与落叶松纯林相比,落桦混交林的土壤理化和生物性质有了明显改善;落樟混交林的土壤理化状况较差,土壤生物性质与落叶松纯林没有明显差异。在17个土壤肥力质量指标中,MDS由土壤微生物生物量氮、全磷、氨氮3个指标组成。不同混交方式间SQI差异显著,表现为落桦混交林(0.59)>落叶松纯林(0.47)>落樟混交林(0.39)。【结论】土壤肥力质量在不同混交方式下差异显著,塞罕坝机械林场落叶松白桦混交林有利于改善土壤肥力。利用指数法建立SQI进行土壤肥力质量评价,可为其他树种或其他地区的森林土壤质量评价提供借鉴。

【目的】比较研究塞罕坝地区华北落叶松人工林间伐和混交改造对大型土壤动物群落组成和多样性的影响,为实现华北落叶松人工林质量精准提升和可持续利用提供理论依据和技术支撑。【方法】以塞罕坝机械林场未经营的华北落叶松人工林(CK)、抚育间伐后的华北落叶松人工林(TH)和引入阔叶树的华北落叶松白桦混交林(M)为对象,于2014年5—9月,利用手拣法调查大型土壤动物群落,研究不同经营措施林分内土壤动物的结构组成、空间分布、多样性和功能群组成的差异及其影响因素。【结果】共获得大型土壤动物55类1 405头,隶属2门4纲12目,优势类群为正蚓目、叶甲科幼虫、象甲科幼虫。总体上,经间伐和混交改造后华北落叶松人工林内大型土壤动物的类群数显著高于未经营的对照林分(P<005),TH内土壤动物密度亦显著高于CK(P<005)。间伐和混交改造后,土壤动物群落各多样性指数均有提高,其中M的Shannon-Wiener多样性指数(H)显著高于CK(P<005)。各功能群中,植食性土壤动物所占比例(4719%)最高,其次为腐食性土壤动物(3331%);捕食性(19类)和植食性(18类)土壤动物的类群数居多;多因素方差分析显示,经营措施、土层和时间均对大型土壤动物功能群组成和结构影响显著(P

设置林窗和林冠下2种光照环境作为主处理(透光率分别为100%和40%～60%),林下更新华北落叶松和白杄的2个树龄(3～4年和6～8年)为子处理,测量这2个树种的气体交换参数、比叶面积和茎干质量等功能特性,以了解这2个树种在不同年龄阶段对不同光环境响应的种间差异。结果表明:华北落叶松和白杄在气体交换参数、比叶面积和茎干质量上表现出显著的种间差异。虽然白杄的水分相关指标和形态特征表现出保守的资源利用策略,但在净光合速率指标上表现出高碳同化策略。随着光强的下降,华北落叶松在气体交换参数上表现出较大的正响应,白杄则偏向于在茎干质量上表现出较大的负响应。同时,随着树龄增加,华北落叶松在气体交换参数、比...

Five 5.5-year-old hybrid families seedling ortets in larch nursery of Maojingba forest farm,Hebei Province,were used as regenerating materials in this experiment,the effect of IBA concentration and soaking time on rooting of semi-hardwood cuttings of hybrid larch and the response of different hybrid...