Three gaps with different sizes were selected in Qingyuan Experimental Station of Forest Ecology,Institute of Applied Ecology,Chinese Academy of Sciences,which located in eastern montane regions of Liaoning Province,China for observations of air temperature and soil temperature. The observations wer...

用“径级大小替代年龄大小”和“空间差异替代时间变化”的方法,分别研究了辽东山区4种主要群落(柞木林、硬阔林、杨桦林和杂木林)主要树种种群的结构和分布格局,以及应用方差/均值比的t值检验法、聚块性和扩散型指数分析其格局状况,并用聚集强度指数负二项参数K值度量了它们的聚集程度.结果表明:①蒙古栎、水曲柳、核桃楸、枫桦和山杨龄级存在明显的低龄缺损,为间歇型种群,其中蒙古栎、水曲柳和核桃楸属于增长型种群,枫桦和山杨属衰退型种群,色木槭、紫椴和春榆种群年龄结构呈不规则的倒J型种群结构,龄级完整,属于稳定型增长种群;②这些主要树种种群中,除了杨桦林群落中枫桦和山杨格局呈随机分布外,其他种群的格局都趋于聚集...

以辽东山区长白落叶松人工纯林、长白落叶松-水曲柳人工混交林和次生林3种林分为研究对象,分析表层(0～10cm)、亚表层(10～20cm)、底层(20～30cm)土壤理化性质、微生物含量及其二者相互关系。结果表明:落叶松纯林土壤pH值较次生林和落叶松-水曲柳混交林分别平均降低了5.4%和4.5%,落叶松纯林土壤存在酸化趋势。各林分类型表层土壤总有机碳、全氮、微生物量碳、碳氮比均表现为次生林>落叶松-水曲柳混交林>落叶松纯林,且各指标随土层加深显著降低(p<0.05)。土壤微生物含量受土层的影响显著(p<0.05),其中表层含量最高,表层细菌、真菌和放线菌含量分别为19.09～29.68nmol·g~(-1)、2.47～3.71nmol·g~(-1)和5.59～7.68nmol·g~(-1);次生林表层土壤细菌、放线菌的含量显著高于落叶松纯林(p<0.05)。土壤总微生物含量与总有机碳、微生物量碳和全氮含量呈显著正相关。总体上,辽东山区的天然次生林、落叶松-水曲柳混交林与落叶松纯林相比,土壤环境水平改善,为提升辽东山区落叶松人工林纯林质量提供了科学依据。

【目的】为探讨辽东山区两种典型针叶人工林土壤真菌群落多样性及结构特征,揭示真菌群落结构与树种、土壤环境因子的相关性。【方法】本研究以辽东山区白石砬子自然保护区内落叶松(LGe)、红松(PKe)人工林和辽宁省森林经营研究所实验林场落叶松(LGd)、红松(PKd)为研究对象,采用Illunima Miseq高通量测序技术和OTU分析法比较不同针叶人工林土壤真菌群落结构差异,分析优势菌群与土壤理化性质的相关性。【结果】(1)与红松人工林相比,落叶松人工林有助于提高土壤全碳、全氮和速效氮的含量。(2)该区落叶松和红松人工林土壤共检测到9个土壤真菌门,优势菌门为担子菌门、子囊菌门、接合菌门和隐真菌门。(3)LGe和PKe,LGd和PKd土壤真菌的多样性和丰富度指数存在差异,但都不显著。(4)Venn和Heatmap表明落叶松和红松人工林土壤真菌群落组成和相对丰度存在差异,LGe和PKe间的差异较LGd和PKd间的差异小。(5)RDA分析与Pearson相关性分析表明,土壤pH、土壤全碳、速效氮、土壤碳氮比是该区针叶人工林土壤真菌群落结构变化的关键影响因素。【结论】土壤真菌群落结构、多样性指数在不同树种间存在一定差异,LGe和PKe土壤有机质和真菌群落结构多样性差异较小,表现趋同性,LGd和PKd差异较大。

[目的]分析辽东山区蒙古栎次生林更新特征,探究其主要影响因素,为该区天然次生林的恢复和可持续经营提供理论依据。[方法]采用典型样地调查法,对辽东山区蒙古栎次生林乔木更新树种组成和数量、高度级分布、更新方式以及环境因子(林下光环境、地被物和土壤理化性质等)进行调查,利用Pearson相关分析法,分析环境因子对幼苗(株高(H)≤1 m)、幼树(H>1 m,胸径<0.05),与叶面积指数、枯落物厚度、土壤pH值、土壤全氮和碱解氮含量、土壤有机质含量呈极显著或显著负相关(P<0.01或P<0.05);幼树密度与林冠开阔度、土壤全磷和土壤速效钾含量呈显著负相关(P<0.05),与叶面积指数、土壤含水量呈显著正相关(P<0.05)。(3)多元线性逐步回归分析表明,影响幼苗和幼树密度的关键环境因子不同,幼苗密度主要受林冠开阔度、土壤全磷含量和土壤pH值影响,幼树密度主要受土壤全磷含量和土壤含水量影响。[结论]辽东山区蒙古栎次生林乔木更新树种丰富,但幼苗死亡率高,幼树数量少,天然更新困难,人工促进天然更新时,可采取清理枯落物、割除灌木和抚育间伐相结合的经营措施。

对4种主要次生林类型的植物物种组成及其多样性进行调查和分析。结果表明:1)通过2个生长季的调查,共采集植物378种,分别隶属于78科、215属;2005年设置的37块样地中,共包括植物物种183种,分别隶属于58科、123属,其中乔木34种、灌木33种、草本116种;除主要乔木树种(如蒙古栎、枫桦、胡桃楸、水曲柳和花曲柳)外,常见的植物有色木槭、假色槭、毛脉卫矛、山楂叶悬钩子、荨麻叶龙头草、白花碎米荠、宽叶苔草、粗茎鳞毛蕨和掌叶铁线蕨等;2)对辽东山区次生林生态系统现有植物群落而言,物种数占植物物种总数80%的最小取样面积为251m2,即约为16m×16m;物种数占植物物种总数90%的最小取样...

【目的】探究落叶松人工林生长和土壤特性与初植密度的关系，为辽东山区落叶松人工林的合理经营提供科学依据。【方法】以辽宁省清原大孤家林场内3种初植密度（1 600、2 500、3 300株/hm~2）的15年生落叶松人工林为研究对象，基于林木生长指标和土壤养分指标等数据，分析初植密度对林木生长和土壤特性的影响。【结果】林分平均胸径、树高、冠幅和单株材积均随初植密度增大而减小，而蓄积量和高径比则随密度增大而增大，密度对树高影响很小。低密度林分胸径、冠幅和单株材积比高密度分别高出了17.6%、17.6%、32.1%，而蓄积量则表现为高密度比低密度高出39.3%。在不同土层间，除了全钾外，落叶松人工林土壤养分总体表现为随土层加深而降低的规律，而pH值则相反；在不同初植密度间，不同土壤养分变化趋势不尽相同，更多的土壤养分在高密度（3 300株/hm~2）或低密度（1 600株/hm~2）林分达到最大。在0～20 cm土层中，铵态氮、含水率和pH值以初植密度为1 600株/hm~2最高，当株数密度为2 500株/hm~2时pH值最低，呈现明显的酸化趋势，当密度增加到3 300株/hm~2时，硝态氮、全磷、速效钾、全钾、全氮、有机质和有效磷含量最高；在20～40 cm土层中，硝态氮、pH值、全钾、有效磷以1 600株/hm~2最高，铵态氮、含水率以2 500株/hm~2最高，当密度增加到3 300株/hm~2时，全氮、全磷、速效钾、有机质含量最高。从不同土层看，在0～20 cm土层的全磷、有效磷、铵态氮与林木生长指标关系更为密切，而在20～40 cm土层的速效钾与林木生长指标关系更为密切。从不同初植密度看，密度为2 500株/hm~2时，林木胸径、树高、单株材积与氮、磷含量关系密切；密度为3 300株/hm~2时，林木树高、单株材积与氮磷钾含量呈正相关，而蓄积量与pH值呈显著负相关。【结论】初植密度与林木生长和林地土壤特性密切相关，同其他初植密度相比，当林分初植密度为3 300株/hm~2时，0～40 cm土层中土壤氮、磷、钾和有机质含量保持在相对较高水平，且蓄积量最大，适宜培育长周期工业用材林，随着林龄的增大，根据不同培育目标采取适宜的抚育间伐措施。

[目的 ]探讨林分结构与林下更新幼苗之间的关系,为人工促进天然更新提供理论依据。[方法 ]以辽东山区蒙古栎林为研究对象,采用拟合模型和Pearson相关分析法,研究了林分空间结构对蒙古栎天然更新的影响。[结果 ](1)林分断面积对更新幼苗密度影响显著,随林分断面积的增加,幼苗密度呈增加趋势,当断面积达到31 m2·hm-2,幼苗密度增加逐渐放缓;(2)林分断面积与幼苗基径和苗高呈显著负相关关系(P

为探明辽东山区油松人工林的生物量,以辽东山区油松人工林固定样地标准木数据和森林资源清查数据为基础,开展辽东山区不同林分密度油松人工林单株地上生物量分配模式、单株地上生物量模型构建及辽东山区油松人工林乔木层生物量空间分布格局的研究。结果表明:油松人工林枝条生物量、树干生物量和单株地上生物量随林分密度增加均呈现降低的趋势,相似密度条件下,枝条生物量、树干生物量和单株地上生物量随林龄的增加而呈现增加的趋势。油松人工林从中龄林到过熟林,分配到树干的生物量最大,为45.7%～64.1%;分配到枝条的生物量次之,为16.8%～36.0%;分配到叶的生物量最小,为9.8%～19.1%。构建了预测精度较高的油松中龄林、成熟林、过熟林和全龄级单株地上生物量模型,绝对系数R2为0.6926～0.8827。辽东山区油松人工林乔木层总生物量为1.96×107t,其中抚顺市油松人工林乔木层总生物量最大,为1.79×107t;本溪市次之,乔木层总生物量为1.05×106t;丹东市最少,乔木层总生物量为1.05×106t。研究结果为辽东山区油松人工林的合理经营管理和林分生产力的科学评价提供参考。

为探讨森林群落的种类组成与结构,确定群落的成员型,基于26个群落样地调查数据,对辽东山区古石河上发育的森林群落的物种组成、区系成分,以及落叶阔叶林、针阔混交林和暗针叶林乔木层树种的主要特征进行了研究。结果表明:①古石河森林群落中记录到维管束植物60科107属143种,其中蕨类植物10科12属15种,种子植物50科95属128种,种子植物中含有10个植物种及以上的科仅有蔷薇科Rosaceae,毛茛科Ranunculaceae和百合科Liliaceae。森林群落乔、灌、草层的维管束植物分别为32, 45和83种,层外植物为4种。②综合乔木层树种的主要特征,落叶阔叶林内紫椴Tilia amurensis的重要值为26.31%,蒙古栎Quercus mongolica,色木槭Acer mono,紫花槭Acer pseudo-sieboldianum,水曲柳Fraxinus mandshurica和千金榆Carpinus cordata的重要值分别为15.71%, 11.27%, 9.37%, 9.08%和8.65%,其余树种的重要值为0.11%～2.94%;针阔混交林内紫椴和臭冷杉Abies nephrolepis的重要值分别为19.71%和14.87%,其余树种的重要值处于0.28%～7.25%;暗针叶林内臭冷杉的重要值为56.18%,其余树种的重要值处于0.17%～8.91%。古石河森林群落中世界广布种和北温带植物种较多,乔、灌、草各层中单种属的科较多; 3种林型的建群种或共建种都比较明显。表4参19

【目的】研究辽宁老秃顶子国家自然保护区内天然山杨林的空间结构特征,为其经营与保护提供依据。【方法】在保护区内选择有代表性的山杨天然次生林建立50m×50m的标准地3块,通过分析标准地中山杨、蒙古栎、黄桦、刺楸的胸径结构和树高结构,来反映其林分水平的竞争状态,同时利用空间结构分析软件Winkelmass1.0对标准地内各树种的混交度、角尺度进行综合分析。【结果】山杨、蒙古栎、黄桦、刺楸的胸径和树高分布特征表现出一致性,整体上都呈现正态分布的特点,且山杨具有显著的竞争优势。全林分平均混交度为0.65,处于强度和极强度混交的林木比例达60.0%,作为优势树种的山杨混交度最小,仅为0.45。林分平均角...

本研究基于辽东山区实测落叶松特征因子，通过枝条解析法获得了２５４组枝条的叶面积、枝条基径、枝条长度等属性数据，在枝条水平上采用一元非线性方程和二元及多元非线性方程建立以枝条属性因子为自变量的枝条叶面积模型。结果表明：枝条基部断面积（ｄ２）与枝条叶面积有最高的相关性，最优一元枝条叶面积模型为：ｙ＝８．９６７／（１＋５０．９０１ｅ－０．０８４ｄ），其Ｒ２达到０．７１９，测算精度为８６．３４％（α＝０．０５）。引入相对着枝深度（ＲｄＩＮＣ），使得二元及多元模型的决定系数显著提高，最优二元枝条叶面积模型为：ｙ＝０．００２（ｄ２）２．２６０ｅ－１．７０１ＲｄＩＮＣ，其Ｒ２达到０．７９６，测算精度为８８．．．．

【目的】探究不同大小林隙地表温度和浅层土壤温度的动态变化特征,为阔叶红松混交林苗木更新、生物多样性维持及生态环境的恢复提供理论依据。【方法】以小兴安岭阔叶红松林中林隙和小林隙为研究对象,采用网格法和十字样线法分别布设地表温度表和土壤温度表观测样点,在植物生长季测定了两个林隙的地表温度、地表最低和地表最高温度以及浅层(5、10、15和20 cm)土壤温度,采用经典统计学与地统计学对地表温度和土壤温度进行测量及时空异质性的分析。【结果】(1)地表温度和地表最高温度在生长季内(6—9月)的月变化均表现为先升后降的单峰型曲线分布,且7月达到最大值。地表温度的升温速率高于降温速率,升温幅度大,降温幅度小。(2)不同样地间地面最高温度与地面温度的变化相同,生长季内(6—9月)地面温度变化为:中林隙>小林隙>郁闭林分,最低温度变化为:中林隙<小林隙<郁闭林分。(3)各月份林隙土壤温度空间变异程度不同,6月和9月变异程度较7月和8月有所增加;随着土层深度增加,土壤温度的变异减小。(4)林隙日均地表温度和日均土壤温度均较郁闭林分高,且林隙土壤温度的最大值区域随时间出现动态变化。林隙中心地表温度和土壤温度极其日较差均高于郁闭林分。中、小林隙各土层温度差并无明显差异。(5)7月和8月土壤温度均呈较弱变异,6月和9月部分呈中等变异。【结论】地表温度和浅层土壤温度在不同月份均呈现出不同的变化趋势,生长季(6—9月)的地表温度与土壤温度恰恰是苗木更新及种子萌发的关键条件之一,本文旨在对群落演替和种群动态研究提供基础性数据。

【目的】为明确辽东山区冰缘地貌土壤大孔隙结构特征及其与团聚体稳定性和可蚀性之间的响应关系，探究林地大孔隙分布规律及土壤稳定性和土壤抗侵蚀能力。【方法】选择辽东老秃顶子保护区的典型落叶阔叶林、暗针叶林、针阔混交林林地下的土壤为研究对象，结合土柱水分穿透试验和Poiseulle方程计算大孔隙数量、半径等指标，通过湿筛法测定团聚体组成和土壤稳定性等指标。【结果】（1）不同林地类型大孔隙分布特征差异明显，与针叶林相比，阔叶林和针阔混交林大孔隙半径范围大，数量多。且针阔混交林土壤孔隙结构随土壤深度变化稳定；（2）林地土壤可蚀性因子K值整体分布在0.016～0.043之间，阔叶林<针阔混交林 1.9 mm后，单位面积大孔隙数量越多，半径越大，土壤抗侵蚀能力越差。【结论】土壤大孔隙分布特征与土壤稳定性和可蚀性关系密切，孔隙尺度上，0.3～1.9 mm径级范围内，大孔隙数量与土壤稳定性和抗蚀能力呈正相关；径级> 1.9 mm后，单位面积大孔隙数量及半径的增加降低土壤结构的稳定性和抗侵蚀能力；针阔混交林土壤大孔隙结构稳定性更高，可为辽东地区冰缘地貌区林分管理和土壤抗侵蚀能力评价提供科学指导和理论依据。

为评价辽东山区油松建筑材林的立地质量,以辽东山区大量不同立地条件下的油松人工林临时样地数据、解析木数据、油松人工林二类清查数据为依据,开展了辽东山区油松建筑材林划分标准与立地质量评价表的编制等方面的研究。结果表明:根据辽宁省用材林龄组划分标准和辽东山区油松人工林的生长过程,提出了辽东山区油松建筑材林按幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林4个龄组,每1龄组分别划定了小径材、中径材、大径材3个径材规格的胸径分级标准。使用数量化理论Ⅰ方法计算出坡度、坡向、坡位、土层厚度、土壤质地、枯落物层厚度、腐殖质层厚度等7个立地因子所有水平的得分,编制出辽东山区油松建筑材林立地质量得分表;构建了7个立地质量数量化预测方程,并经χ2检验查表所得值与方程预测值无显著性差异;根据得分值范围编制立地质量等级评价表,辽东山区油松建筑材林立地质量由高到低分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ共五级。为进一步与辽东山区油松建筑材林按龄组径阶划分标准相对应,使用Richard方程拟合了辽东山区油松人工林优势木树高与胸径生长曲线,构建了辽东山区油松建筑材林按胸径划分的立地质量等级评价表,并基于ArcGIS地理信息系统平台绘制了辽东山区3个地级市的油松建筑材林立地质量等级分布图。辽东山区油松人工林的立地质量大多为II,III,IV 3个等级,I级地块数量很少,没有V级地块,其中I,II级地块可以用来生产大径材,III级地块只可以生产中径材,IV级地块可以生产中径材和小径材。