【目的】研究间伐及气候因子对长白落叶松树轮宽度的影响,以期了解全球气候变化背景下,树木生长对气候变化的响应,及人类营林措施对树木生长的影响。【方法】以长白落叶松为对象,建立以树轮宽度指标为因变量、包含间伐效应及气候因子的非线性混合模型。样地数据为20块人工林起源经自然演替形成的长白落叶松云冷杉针阔混交林间伐区组试验样地1987—2012年的调查数据。利用Lintab 6树轮宽度测量仪测量树轮宽度并通过COFECHA程序交叉定年后,共保留231条长白落叶松年轮条的年轮宽度数据。气候数据为样地附近多个气象站1

为探讨近52年(1958～2009年)长白山地区树木生长对气候因子响应的异质性特征,以1989/1990年为分界点,利用响应函数及向前滑动相关分析等树轮气候学方法,研究了两个时间段(1958～1989年和1990～2009年)长白山东坡长白落叶松Larix olgensis与气候因子之间的响应关系。结果表明:(1)1958～1989年与1990～2009年温度指标差异呈极显著性水平。(2)1958～1989年时段树木生长分别与当年2月平均温度及上年12月最高温度呈显著负相关;1990～2009年时段落叶松生长与上年12月平均温度及降水量呈显著负相关,并与当年9月降水量呈显著负相关;1989年以...

本文基于2010年采自大别山地区黄山松、油松树轮资料分别建立了树轮宽度标准年表,利用相关函数检验了年表与附近的麻城气象站1959-2009年月平均最高气温、月平均气温、月平均最低气温和月降水量之间关系,旨在探讨黄山松、油松树轮宽度的气候意义。研究结果显示,平均敏感度、标准差、信噪比等统计量黄山松年表均高于油松年表,表明黄山松年表较油松年表包含更多的气候信息,具有更高的树轮气候学研究价值。黄山松径向生长主要受当年2-7月平均气温限制,任何月份及月份组合降水量对黄山松径向生长的限制作用均不显著;油松径向生长主要受当年5-6月降水总量限制,任何月份及月份组合气温对油松径向生长的限制作用均不显著。研究表明,在中国亚热带暖湿地区,气候要素的年际变化亦可对部分树种径向生长具有较强的限制作用,树木年轮宽度的变化对气候具有指示意义。研究结果将进一步弥补中国亚热带暖湿地区树轮宽度年表的不足,为树轮气候重建研究提供参考和依据。

【目的】研究福建将乐地区马尾松年轮宽度对气候变化的响应,为本地区的树木年轮生态学研究提供参考,为当地马尾松的生产、农林业的发展提供数据支撑。【方法】以福建将乐林场采集的80根马尾松树芯为对象,运用ARSTAN程序建立差值年表和标准年表,通过相关函数、响应函数、单年分析等方法研究马尾松径向生长对气候因子变化的响应,并采用响应面函数建立树木径向生长-气候因子关系模型。【结果】马尾松年轮宽度序列对气候变化相当敏感,上一年5月到当年12月的月降水量和月平均气温的响应函数模型可解释年轮宽度变化的57.43%;温度对马尾松径向生长的影响存在一定"滞后性",上一年6月平均气温促进马尾松径向生长;月降水量和月极端最低气温是马尾松抽梢期生长的气候限制因素,当年抽梢期的降水和极端最低气温对马尾松年轮宽度有显著的正效应,其中当年3月份的降水和极端最低气温对马尾松年轮宽度的作用尤为显著;月极端最高气温是马尾松伏旱期径向生长的气候限制因素,其中8月份的气温对马尾松年轮宽度表现出显著的负效应。【结论】该研究地区马尾松生长具有明显的季节性,马尾松年轮宽度序列对气候变化相当敏感。建立的马尾松径向生长-气候因子关系模型R2为51.2%,进一步验证了当年的逐月气候因子对马尾松径向生长的影响,该模型可较好地模拟马尾松树木径向生长对气候的响应。

落叶松属常分布于高纬高海拔地区,年际生长节律明显,在全球气候变化重建研究中具有重要的地位。本文对欧洲、北美、亚洲地区主要的落叶松属树种近年来取得的成果进行了综合分析,以地区为单位,梳理研究思路,概述研究重点及特色。全球落叶松属研究以对气温敏感性较高的轮宽为主,约占72%;其次是最大晚材密度,约占16%。其中,尤以欧洲落叶松和西伯利亚落叶松研究成果最多。在各地区中,欧洲的研究成果约占61%,倾向于大空间尺度多树种综合研究。北美研究常结合特殊的地形条件及生态事件进行,落叶松叶蜂虫害信息的提取是研究的重点。亚洲地区以西伯利亚落叶松为主,在20世纪90年代就已出现大量的重建成果。中国落叶松属有10种1变种,但研究相对落后于其他地区,近年来才在一些树种上取得突破,并出现了树轮密度的研究成果,未来应重点转向空间"场"的研究和多树种综合研究。

利用采自重庆市云阳县马尾松分布上限和下限的树轮样芯材料,分别建立了树轮宽度年表。结果表明:分布上限的马尾松树轮宽度指数变化幅度大于下限,且上限树轮样本的信噪比、样本总体代表性均比下限的高;总体来讲,上限树木的生长对环境的敏感性比下限的高。进一步分析表明:上限马尾松的生长受前一年气温和降水的影响,而下限马尾松的生长只与当年降水量有关,这表明云阳分布在上限的马尾松和分布在下限的马尾松生长与气候因子之间的关系不同;气候因子对分布在上限的马尾松生长的影响存在滞后效应。

【目的】消光系数(k)是模拟树冠光分布的重要指标,本研究通过对比常见的获得k值的方法,筛选最优方法,对长白落叶松人工林树冠内光合有效辐射(PAR)进行动态估计。【方法】(1)将实测的PAR数据按3∶1划分为拟合数据和检验数据,利用拟合数据构建k值预估模型(方法 I)。(2)用拟合数据,采用人为设定不同梯度的k值估计树冠PAR,筛选最优的k值(方法 II)。(3)基于叶倾角数据,采用2种不同的平均叶倾角公式(方法 III-1、方法 III-2),对k值进行计算。将检验数据作为独立样本对以上3种方法估计的PAR进行独立性检验。通过对比以上3种方法对树冠内PAR的估计效果,选择最优的k值计算方法,结合气象数据对PAR进行动态估计。【结果】根据实测PAR数据计算的树冠各轮层k值存在较大差异,总体在0.1～1.5之间,且与相对着枝深度(RDINC)呈明显的指数函数或幂函数关系。同时太阳高度角(Sa)、累积叶面积最大值(MCLA)、叶面积密度(NAD)和树冠表面积(CS)对k值的垂直变化也有明显影响。因此方法I将指数函数作为基础模型,以RDINC、Sa、CLA、NAD和CS为自变量建立了k值估计模型,模型的拟合效果较好(R2=0.736,RMSE=0.124)。方法 II中,当k取0.32时对PAR的估计效果最好。利用方法 III计算的各轮层消光系数差异较小,总体在0.3～0.7之间。采用独立样本检验以上3种方法对PAR估计的效果,结果表明方法 I对PAR的估计效果较好(平均误差ME=2.88,平均误差绝对值MAE=117.4,预估精度P=91.53%),方法 II对PAR的估计效果次之(ME=-7.2,MAE=217.5,P=88.12%),方法 III对PAR最差(方法 III-1中ME=121.4,MAE=210.1,P=55.85%;方法 III-2中ME=226.4,MAE=259.0,P=42.93%)。【结论】k值在不同林木、不同轮层及不同的太阳高度情况下并不是一个固定值。本研究建立的k估计模型充分考虑了以上3个重要变量,符合客观实际,且对估计长白落叶松树冠PAR有良好的效果,研究结果为人工长白落叶松树冠内不同位置净光合速率的模拟提供了基础。

通过对阿尼玛卿山地中部高山林线祁连圆柏树木年轮宽度年表的研究,发现高山林线附近的树轮年表中含有较高的气候信息;树木生长与当年7月平均气温呈显著正相关.在对有气象资料记录的1959—2001年间的树木年轮宽度指数与7月平均气温的分析中,发现其间有较好的一致性;但在1976—2001年间,7月平均气温和树木年轮宽度指数在变化趋势和相关性上表现出更好的一致性,且从分析中发现7月平均温度是高山林线分布的制约因子,而7月的低温和多雨则是高山林线树木生长的主要限制因子;高山林线树木生长的193年期间以百年周期和两年准振荡周期最为显著;西北干旱区中普遍存在的20世纪20—30年代“高温干旱期”在这里也很显著...

以长白落叶松工业人工林为对象,在综合分析数量成熟、工艺成熟和经济成熟得出基本轮伐期的基础上,借鉴纸浆材人工林复合轮伐期的概念,确定出2种复合轮伐模式的技术要点。比较2种复合轮伐模式与相对应基本轮伐模式的木材收获量及经济收获量,并进行风险分析。结果表明:复合轮伐模式1比2次基本轮伐得到的经济材和商品材分别多28.2872 m3.hm-2(10.34%)和28.1734 m3.hm-2(10.04%),经济收获量多4906.67元.hm-2(4.50%);复合轮伐模式2比2次基本轮伐得到的经济材和商品材分别多20.9167 m3.hm-2(7.36%)和20.7635 m3.hm-2(7.61%)...

2009年7月中旬,以佳木斯孟家岗林场间伐8年后的34年生长白落叶松人工纯林为对象,分析均匀间伐、大林隙和小林隙的林下更新和植物多样性。结果表明:与均匀间伐相比,林隙内出现了树高超过1.5m的胡桃楸、山杨和春榆等喜光阔叶树种,大林隙中出现树高超过2m的胡桃楸幼树;林隙内更新树种的个体密度、平均高和平均地径明显增加,大林隙尤为显著(P<0.05);林隙内木本植物的Simpson多样性指数和盖度均显著高于均匀间伐(P<0.05);与小林隙相比,大林隙内木本和草本植物盖度均显著增加(P小林隙>均匀间伐,耐胁迫种的重要值相反(P<0.05);大林隙内1...

土壤是陆地生态系统碳循环过程中最大的有机碳库,其碳储存量高达1500Gt,为大气碳库的3倍,陆地生物量的2.5倍(Valentinietal.,2000)。土壤有机碳含量的微小变化,都会较大程度地影响陆地生态系统碳循环(陈亮中等,2007;于贵瑞,2003)。森林土壤碳储量占全球土壤碳储量的73%(崔骁勇等,2001),其积累和分解直接影响到全球的碳平衡(李德基等,1992)。因此,森林土壤有机碳储量变化备受关注,成为全球气候变化研究的核心内容之一(王绍强等,1999)。

【目的】构建一整套林分空间结构优化的评价方法，以此为基础建立林分间伐模型，以期为森林抚育经营提供科学的间伐方案。【方法】以长白落叶松人工林为研究对象，将林木调查因子树高、胸径、冠幅标准化计算后，加权到Delaunays三角网中并确定林分空间竞争单元，计算样地角尺度、大小比数、密集度、开敞度、竞争指数、混交度这6个林分空间结构参数并使用熵权法赋予各参数权重，结合乘除法思想对其进行多目标规划，进而计算出林分空间评价指数（SEE）与林分空间评价等级（SET）。以SEE为基础构建林分均分间伐模型（该模型可以选定林分中空间结构较差的林木并让其较为均匀地分布在林分中）并将其应用到实际样地中。在露水河林业局东升林场设立了20块面积为0.06 hm~2的落叶松人天混林分的正方形样地，利用样地数据分析间伐前后6个林分空间结构参数、SEE、SET、林冠投影图的变化以验证模型的合理性。【结果】将SEE应用到调查林分中发现，20块样地SEE均值为0.138～0.216,SET分布在1级和2级，其中85%的样地属于1级，15%的样地属于2级，根据SET的定义可以判定该林分质量较差，需要进行优化。以评级指数最低的z17号样地为例，对均分间伐模型进行应用后发现，各林分空间结构参数均往优的方向发展，且样地SET从1级提升到2级。【结论】以加权Delaunays三角网为基础，结合乘除法与熵权法思想所构建的林分均分间伐模型，改善了同类模型所存在的缺陷，可以显著优化林分空间结构，对于林分生长与收获预估模型构建具有重要的参考意义。

通过对祁连山中段青海云杉高山林线交错区进行取样,研究了交错区内4个不同海拔树木生长与气候变化的关系。结果表明:在林线交错区内,树木生长对气候变化的敏感性不高,年表统计特征沿海拔并没有一致的变化趋势。气候对树木生长的影响表现出非常明显的"生长滞后效应",所有样地的轮宽指数与上一年10月的降水显著正相关,多数样地的轮宽指数与上一年7、8月的温度显著负相关,后者体现了有效水分供应的限制作用。同时,多数样地的轮宽指数与当年2月降水显著负相关。整个林线交错区的树轮生长主要受生长季之前(上一生长季和秋冬季)的气候指标的影响,而与当年生长季气候没有明显的联系。本文和相关研究发现的林线树木生长对气候变化并不敏...

【目的】凋落物是森林生态系统中养分循环的重要组成部分,凋落物的分解及其伴随的养分释放和土壤有机物结构的变化是森林生态系统运作的一个重要方面。采取措施加快凋落物分解,对于加快养分归还、促进林木生长具有十分重要的理论及现实意义。【方法】以河北省塞罕坝机械林场中4种间伐强度的华北落叶松人工林为研究对象,采用凋落物分解袋法布设凋落物,分别测定0(CK)、15%、20%、30%4种间伐强度下(以下分别简称为CK、15%、20%、30%)凋落物、有机质、全碳(C)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)的残留率等8项物理和化学养分指标,采用双因素方差分析及Duncan多重比较等方法研究华北落叶松凋落物的分解速率及养分动态变化。【结果】(1)间伐显著降低了华北落叶松凋落物的残留率,到2015年9月,残留率大小分别为:CK> 30%> 20%> 15%;(2)不同间伐强度下,华北落叶松凋落物分解速率大小依次为:15%> 30%> 20%> CK,其中,30%和20%间伐强度下分解速率差异不大。(3)间伐强度和时间发生对有机质、C、N、P残留率有交互作用,且影响极显著,而K残留率几乎不受间伐强度影响。华北落叶松凋落物中的N、P残留率与分解速率呈显著正相关(P

通过对实施间伐后4种保留密度下的华北落叶松人工林林缘植被进行调查,以正态分布、理查德、幂函数、指数函数、对数函数5种曲线为基础,利用距林缘距离为自变量、林下植被物种丰富度为因变量建立边缘效应模型,分析不同间伐方式对华北落叶松人工林边缘效应的影响。结果表明:距林缘50m内,密度为500株/hm2的华北落叶松人工林林下植被物种丰富度未显示出边缘效应;在900和1300株/hm2密度下,林下植被物种丰富度在林缘附近表现平稳,随距林缘距离增加,表现出先急剧减小,后又变得稳定的变化趋势;在2500株/hm2密度下,林下植被物种丰富度随着距林缘距离的增加而急剧减小,超过5.92m后变得平稳,变化曲线为"钟...