温带阔叶红松林中不同树种和倒木对土壤性质的影响

以长白山温带阔叶红松林为研究对象,通过野外采集土壤样品,综合研究老龄树及倒木对周边表层土壤性质的影响。研究结果显示,在本研究样地条件下,不同树种周边的表层土壤性质存在显著性差异,红松（Pinus koraiensis）周边土壤中水溶性有机碳WSOC的质量分数和特征吸光系数SUVA254值都高于紫椴（乃砌amurensis）和水曲柳（Fraxinus mandshurica）,但是土壤水溶性总氮WSTN和交换性无机氮的质量分数却是红松低于紫椴和水曲柳。对倒木影响的森林表层土壤性质的研究结果显示,倒木下方森林表层土壤中WSOC、WSTN以及交换性矿质氮的质量分数都明显地高于林间土壤,说明在小尺度空间区域内,倒木可能是森林表层土壤活性碳、氮库的重要输入源。此外,本研究还利用主成分分析探讨了受树种影响的森林表层土壤不同性质之间的关联性,并对树种和倒木影响周边土壤性质的可能性机制进行分析。     

银叶树群落优势树种分布与土壤环境、群落竞争的关系研究

古树群落对研究群落演替和物种更新具有重要的研究价值。森林群落中,土壤环境和群落竞争是影响物种生长和分布的重要因子。为探究古树群落优势树种对土壤环境和种间竞争的响应差异,以深圳盐灶银叶树(Heritiera littoralis)群落为研究对象,设立样方进行群落和土壤性质调查,分析银叶树群落乔木层和灌木层的5种优势树种分布与土壤环境、种间竞争的关系。结果表明:土壤pH值、盐分、磷元素和钾元素含量是影响银叶树群落树种分布的主要土壤因子;乔木层优势树种的分布与群落多样性显著相关,且乔木层优势树种个体的分布显著影响灌木层个体的分布;银叶树对群落多样性和土壤环境的响应与其他优势树种呈相反趋势,随着群落多样性的增加和土壤盐分及pH值的降低,除银叶树外的其他优势树种重要值均呈上升趋势,银叶树重要值则呈下降趋势;银叶树幼树生长显著受群落多样性的影响。阴香(Cinnamomumburmanni)、假苹婆(Sterculia lanceolata)、海杧果(Cerbera manghas)、多毛茜草树(Aidia pycnantha)、九节(Psychotria rubra)和罗伞树(Ardisia quinquegona)等优势树种随着土壤养分,尤其是磷和钾元素含量的提高以及群落正向演替而稳定更新和生长,而银叶树幼树对群落竞争的敏感度很可能影响其种群在山坡、邻海海岸等土壤环境较好的生境中的更新和维持。因此,银叶树种群保育应考虑改善沼泽土壤环境以缓解土壤pH值和盐分过高产生的潜在胁迫,同时应持续跟踪银叶树幼苗幼树个体在山坡和邻海海岸生境中的生长状况。     

温带落叶林的植物物候特征及其对气候变化的响应

植被物候是气候变化对生物圈产生长期或短期影响的重要指示因子。气候变化已经明显改变了许多物种的营养生长和繁殖物候,尤其是在温带地区。研究温带森林物候变化及其对全球变暖的响应,对认识森林物种共存,协同进化以及森林保护和经营等有重要意义。通过概述温带森林下物候研究的进展发现,光照和积温是影响木本植物展叶及繁殖物候的关键因素,林下层树木通过更早展叶,以尽量减少生长季林冠层遮阴对下层树木生长的影响,更早时期开花的树木具有从顶部向四周次第开花的时空格局,林冠层树种开花具有较好的同步性。而草本植物的物候通常受融雪时间和冠层动态的影响更大,并且,温带森林下不同生活史对策的草本植物的物候特征对气候变化的响应也不尽相同,存在明显的季节动态。繁殖物候、光照的季节变化、光合特征、授粉成功之间的联系决定了林下不同繁殖特性的草本植物的繁殖成功率。量化的、多指标、多对象的定位监测是精准物候研究的基础,物候变化的机理和建立可预测的物候模型将是未来研究的重点。     

《临武县森林植物研究》简介

我校潘锦祥副教授主持,曾意纯、左家哺、丁厚勇等同志参加的《临武县森林植物研究》项目,全面系统地研究了临武县的自然地理条件、森林树种分布与区系、森林植被分布、森林资源开发利用途径以及造林树种选择等问题。此项研究填补了湖南省森林植物研究上的一个空白点,发现了湖南省18个新分布树种,在树种区系分析中。以种作为基本对象来研究,     

增温对南亚热带混交林4个树种养分含量及化学计量的影响

为了解南亚热带针阔叶混交林不同树种的养分元素含量及其计量比对增温的响应情况,基于鼎湖山森林生态系统定位站的模拟增温研究平台,选取混交林中红枝蒲桃(Syzygium rehderianum)、红锥(Castanopsis hystrix)、马尾松(Pinus massoniana)和木荷(Schima superba)4个树种为研究对象,采用沿海拔梯度垂直移位模拟增温的方法,研究了4个树种叶、枝和根中主要元素含量及计量比对增温的响应情况。结果显示,增温降低了各树种各器官的C和N含量,升高了P含量。增温条件下,各树种C含量变化幅度不大,叶的N和P含量大于枝和根,不同树种对增温的响应有所差异,红锥和木荷的C、N和P含量对增温的响应大于红枝蒲桃。增温显著降低了各树种各器官的C/P和N/P,各树种在化学计量比上对增温的响应表现为红锥木荷马尾松红枝蒲桃。增温升高了各树种叶的Ca含量,其他养分在不同器官没有表现出一致的规律。研究结果揭示了南亚热带针阔叶混交林主要树种养分含量及化学计量学特征对增温的响应特征,发现增温对南亚热带主要乡土树种的影响存在一定的种间差异性,这种差异可能会影响不同树种生长,进而影响森林群落结构和功能。     

武汉市城市绿化树种结构与分布特征分析

针对武汉市城市森林的抽样调查分析表明,城市树木树种构成集聚性明显而多样性相对较差、长势一般;城市扰动因素明显影响了树木的自然生长过程。在所调查的93种植物中,其总体多样性指数为0.727 8;行道绿地为0.187;公园绿地为4.296。结果表明武汉市城市森林的基本格局、树种结构,以及树种分布上均有待于改善。     

自然分布北界的大巴山黄杉树轮气候响应分析

黄杉(Pseudotsuga sinensis)是国家Ⅱ级濒危保护树种,目前基于该树种的树轮气候学研究较少。利用采自陕西省安康市镇坪县的黄杉树轮样芯,建立树轮宽度标准年表,采用Pearson相关方法分析树轮宽度指数与降水、气温、帕尔默干旱指数(PDSI)的相关关系。结果表明:研究区黄杉径向生长主要受降水和温度的影响,其中树轮宽度指数与生长季总降水量呈显著正相关(r=0.386,P0.05),与上一年11月平均最高气温呈显著负相关(r=-0.364,P0.05),与上一年10月PDSI呈显著正相关(r=0.485,P0.01)。此外,在全球变暖的背景下,月平均最高气温可能对黄杉的径向生长起抑制作用。研究黄杉径向生长对气候要素的响应,了解研究区气候变化对黄杉生长的影响,可为相关部门研究该地区的气候变化提供理论基础。     

滇西北香格里拉森林4个建群种的含碳率

森林群落的生物量及其组成树种的含碳率是研究森林植被碳储量2个关键因子,对其测定可为估算区域和全国森林生态系统碳储量的提供依据。采用重铬酸钾容量法对滇西北香格里拉县4主要树种的含碳率进行了测定,并对不同树种不同林龄不同器官的含碳率进行分析。结果表明：4树种中,云南松Pinus yunnanensis的林分平均含碳率最大达到51.48%,其次是高山松Pinus densata 51.31%,冷杉Abies georgei 50.79%,川滇高山栎Quercus aquifolioides的含碳率最小为48.71%,通过统计检验,4树种之间的含碳率差异显著;同一树种不同林龄之间的含碳率也存在着差异,但是变化较小,均未超过3%;不管是同一树种不同器官之间还是同一器官不同树种之间的含碳率都存在差异,但含碳率变化不大,变异系数均未超过6%;针叶树种平均含碳率普遍高于阔叶树种。     

中国南方雨雪冰冻灾害受损森林植被研究进展

2008年年初我国南方遭受了一场极为罕见的大范围持续低温雨雪冰冻极端气候灾害,这场灾害给我国人民的生产生活造成了重大损失,其中,林业受损尤为严重。我国学者针对受损森林生态系统进行了多方面的调查与研究。对现有的调查研究工作进行综述,重点概述了森林结构、功能和经济效益的受损状况,总结了天气条件、地理因素、树种及其生长情况,分析了林分特征等方面的森林受损机制以及受损森林的恢复与重建对策,对现有的研究在内容、水平及方向上的不足之处提出建议,以期对未来的相关研究提供帮助。     

酸沉降和大气污染对华南典型森林生态系统生物量的影响

调查酸沉降和大气污染对华南典型森林生态系统植物生物量的影响。结果发现,环境污染对树木的生长以及森林生物量影响较大。采用树干解析方法研究发现,不管是尾叶桉还是马尾松其树高、胸径和材积连年生长量基本趋势是污染地区样地比清洁区样地低。尾叶桉和马尾松林分中的生物量也是污染区样地比清洁区样地低。污染区样地中尾叶桉和马尾松林分总生物量分别为66.89t·hm-2和77.56t·hm-2,仅分别为清洁区的78.89%和94.49%。环境污染均促进这两个树种根系的生长,而抑制其干材的生长。尾叶桉和马尾松根系生物量占林木层生物量比例:污染区样地分别为65.16%和15.08%;清洁区分别为40.50%和14.48%。此两个树种干材生物量占林木层生物量比例:污染区样地分别为19.87%和57.71%;清洁区分别为38.15%和70.33%。本研究结果将为华南地区森林生态系统的保护提供科学依据。     

季风常绿阔叶林演替系列菌根资源及其与群落多样性的关系

随着森林生态系统的正向演替,植物物种多样性、群落结构、生产力以及土壤条件均会发生显著的变化,这些变化对菌根类型和多样性会产生不同程度的影响。为了探讨群落结构和功能的变化对菌根资源可能产生的影响,选择季风常绿阔叶林及其演替系列上的代表性森林生态系统为对象,对菌根化根系、菌根类型和菌根真菌孢子密度进行调查,并结合已有的群落信息和土壤养分状况,分析在森林演替过程中菌根资源的变化情况和可能的影响因素。结果表明:季风常绿阔叶林各演替阶段的森林生态系统中菌根化比例接近70%,但不同演替阶段森林的优势菌根类型存在明显的差异。处于演替初期的马尾松(Pinus massoniana)林以丛枝菌根为主,占菌根总数的78%;演替中期的针阔叶混交林中的外生菌根占有绝对优势,占75%,是丛枝菌根的3倍;演替顶级的季风常绿阔叶林中的外生菌根和丛枝菌根的比例相当。马尾松林的菌根真菌孢子密度最高,每20 g风干土壤中的孢子数量高达2 925个,是针阔叶混交林的2.5倍,季风常绿阔叶林的2倍。演替系列上的森林生态系统的菌根类型的差异与植物物种多样性和群落结构,尤其是林下的灌木、草本层密度存在一定的相关性,同时也受土壤养分状况的影响。马尾松林具有较丰富的草本植物和较高的草本层密度,并且该森林的土壤相对贫瘠,这些条件都有利于丛枝菌根真菌侵染草本植物的根系形成丛枝菌根并产生大量孢子。针阔叶混交林中外生菌根的优势主要受该森林中外生菌根植物在群落组成上的绝对优势影响。季风常绿阔叶林的物种丰富,群落结构复杂,因此该森林呈现了两种类型菌根优势相当的现象。该文的结果表明,随着季风常绿阔叶林演替的进行,菌根资源在类型上会出现较大的分异,而这种变化受植物物种数量、群落结构的影响,与土壤养分状况存在一定的关系,并且不同演替阶段森林生态系统影响菌根组成的因素存在差异。     

青海省4种常见树木碳氮磷生态化学计量特征

生态系统的养分循环和养分供求平衡影响植物生态化学计量特征,碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和计量比反映植物生理过程.青海省位于青藏高原东北部,了解该地区森林乔木各器官C、N、P含量及差异与养分分配机制对高原生态环境及其功能的维持有重要作用.以青海省不同地区森林中4个优势树种为对象,野外采集树种不同器官(叶片、树枝、树干、树根和树皮)测定C、N、P含量,分析青海省优势树种C、N、P含量分配及其生态化学计量特征.结果显示:(1)尖扎地区叶片中C含量和树枝中C、N、P含量都显著高于其他地区;而互助、大通、循化和祁连树皮中C含量最高;(2)门源地区树根N、P含量最低,叶片对N、P利用效率高;(3)高海拔地区树种叶片P含量高于低海拔地区,N含量则相反;(4)各地区优势树种各器官N/P 14,主要受N元素限制.综上所述,植物在不同环境条件下采取的适应性机制不同,门源、尖扎地区植物叶片中C含量高,光合作用强,对N、P需求大且利用效率高;互助、大通、循化和祁连地区树皮中C含量最高,说明植物为抵御严寒气候采取保守生长策略;各地区植物生长在N元素限制条件下有较高的养分利用效率.(图2表4参57)     

贵州普定喀斯特森林3种优势树种叶片元素含量特征

为探讨喀斯特森林优势树种叶片营养特征及环境变化对其可能带来的重金属胁迫,测定了贵州普定山区喀斯特森林3个优势乔木树种——大叶栎(Quercus griffithii)、猴樟(Cinnamomum bodinieri)和刺楸(Kalopanax septemlobus)的叶片元素(N、P、K、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、Cr、Ni、Pb和Al)含量,并分析了N、P、Ca、K、Mg和Al含量比值。结果表明,3种优势乔木叶片营养元素含量特征均表现为CaKMgNPMn型,重金属元素含量特征均为AlZnCuNiPbCr型;Ca和K是喀斯特森林乔木最主要的营养元素,根据叶片Ca+Mg含量,3种优势乔木均属于随遇型喀斯特植物;3个优势树种叶片的重金属含量均处于正常范围,但大叶栎叶片Cu、Zn、Ni和Pb含量已接近其在植物正常范围的上限;对叶片元素含量比值的分析表明,喀斯特山区森林优势树种都属于N制约性植物,其叶片还未受到Al毒的潜在危害.图3表1参43     

退化喀斯特森林群落常见植物叶片SPAD值变异特征

叶绿素含量是植物生理生化及生态调查中的一个重要测量参数,植物叶绿素含量能灵敏地反映植物生理状态及其与环境的关系。SPAD(Soil and Plant Analyzer Development)值是反映植物叶绿素相对含量的指标,一定条件下可用SPAD值代替叶绿素含量进行植物生长环境和健康水平的评估。为探讨退化喀斯特森林不同演替群落植物叶片SPAD值变异特征及其对环境变化的响应,以陈旗小流域内退化喀斯特森林群落中的常见植物为研究对象,分别对其叶片SPAD值进行了测定分析。结果表明,(1)研究区植物叶片SPAD值在13.54~24.34之间变化,平均值为18.43。植物叶片SPAD值在稀灌草丛(16.33)、藤刺灌丛(19.65)、灌木林(20.90)、乔灌过渡林(18.18)和乔木林(17.07)等不同演替阶段植物群落之间差异显著(P0.05),而在各群落内部均较稳定,表明植物叶片SPAD值的改变一定程度上是对植物生境条件的响应。(2)研究区小果蔷薇(Rosa cymosa)、火棘(Pyracantha fortuneana)、竹叶花椒(Zanthoxylum armatum)和小叶鼠李(Rhamnus parvifolia)4种植物叶片SPAD值在物种内均较稳定,但种间差异显著(P0.05),说明树种是影响植物叶片SPAD值的重要因子。(3)研究区群落类型、物种均对植物叶片SPAD值有显著影响并产生交互作用,但植物叶片SPAD值在各群落内部均较稳定,而在不同群落之间有显著差异(P0.05),表明研究区内植物叶片SPAD值的变异受环境变化等物种以外因素的影响更大。(4)研究区植物叶片SPAD值与叶片氮含量、叶面温度及生长环境的空气温度、露点温度之间均具有极显著正相关关系(P0.01),表明其变异特征是退化喀斯特森林生态系统结构和功能退化的综合体现。     

天山云杉和西伯利亚落叶松的树轮气候记录

利用天山北坡中东部高海拔森林的6个树轮宽度年表，通过相关函数和响应分析，结果表明：生长在该地区的天山云杉和西伯利亚落叶松对气候要素的响应模式都与“普遍认为森林上限的树木生长主要受气温影响”有着显著的差异。天山北坡中部的天山云杉对气温和降水都有较好的响应关系。天山东部巴里坤森林上限附近生长的西伯利亚落叶松的生长与气候的相关显示：5月平均气温和5月降水量对树木生长影响最大（都呈显著负相关），春季（3-5月）降水量、生长季（4-9月）降水量和全年降水量以及湿润指数都与树木生长呈显著负相关，这与祁连山中部森林上限青海云杉主要受水分限制表现出了较好的一致性，同时也说明同处于干旱半干旱区森林上限的不同树种对气候变化的响应具有相同的区域性特征。     

雨林冠层中无脊椎动物生物量的估计

地球的生物质中90%通过林冠与大气发生相互作用。林冠是地球上最丰富和最濒危的环境,但我们对其中生物量的分布却几乎一无所知。在一项独特的实验中(之所以独特,是因为在该实验中,研究人员从婆罗洲的森林中的树顶上取了200 kg的植物样本),研究人员获得了对雨林树冠中无脊椎动物生物量的新的估计值,这个数字是以前的数字的两倍。在东南亚的雨林中,鸟类筑巢的蕨类植物是作为附生植物生长的(即用森林中的树木作为支撑,但不将其作为营养来源)。在这些蕨类植物更大的样本中,发现含有昆虫和其他无脊椎动物的生物量,与蕨类植物在其中生长的树冠中其…     

提高碳汇潜力：量化树种和造林模式对碳储量的影响

全球气候变化背景下,造林再造林固定的碳可以抵消温室气体减限排量。通过造林再造林增加森林面积可以增加林业碳汇,在土地面积有限的情况下,提高造林质量——在有限的造林面积上固定更多的碳是十分必要的。树种和造林模式的选择是增加森林生态系统碳汇的重要管理决策。文章综述了树种和造林模式对生态系统的碳储量的影响。树种从生物量的积累,凋落物和土壤碳储存,以及木材密度、碳贮存量等几个方面探讨其对生态系统碳库的影响。混交林能充分利用立地条件、改善树木营养状况,并且可以减少病虫害和森林火灾。同时分析了我国在森林经营方面存在的问题和改善途径,以期为该领域的研究提供参考。     

黔中天然次生林主要优势树种叶片生态化学计量特征

叶片生态化学计量是研究植物生长速度、植物氮和磷的利用效率的有效方法,采用此法研究典型植物叶片C、N、P、K养分元素及其各元素计量比特征,可为退化喀斯特地区植被恢复演替的合理配置和适生植物的限制性养分元素诊断提供理论依据。以黔中喀斯特地区24种常绿、落叶优势乔木和灌木树种为研究对象,开展叶片生态化学计量分析与研究。结果表明,(1)研究区植物叶片的碳、氮、磷和钾质量分数变幅较大,分别为(515.64±36.36)、(17.16±3.84)、(1.34±0.40)、和(12.25±3.91)mg·g-1。(2)当N/P16时,植物生长主要受P元素的限制,当N/P14时,受制于N元素,当14N/P16时,则植物受N、P的共同限制,本研究区的植物叶片N/P均值为13.13,主要受N限制;当N/K2.1,K/P3.4时,植物的生长受K限制;研究区的植物叶片N/K=(1.55±0.11),K/P=(9.49±0.77),整体上表现为K含量富足,而N、P养分受限。(3)不同生活型植物叶片的养分吸收利用率不同,对C、N、K吸收利用率分别是:乔木树种灌木树种,落叶树种常绿树种、阔叶树种针叶树种,阔叶树种针叶树种;而对P的吸收利用率则没有差异;(4)C/P、C/K、C/N、P/K、和N/K是植物生长的重要生理指标,不同生活型植物叶片的C/P和C/N比值表现为常绿树种落叶树种;C/K和P/K则为针叶树种阔叶树种;乔木和灌木树种间的元素比值关系差异不显著。(5)植物叶片C、N、P和K的相关性为:C与K呈负相关(P0.05),C与P、N均不相关(P0.05),P与K、N呈极显著正相关(P0.01),K与N相关性不显著(P0.05)。     

不同浓度指数施肥对美丽异木棉等3个树种幼苗生长的影响

基于植物生长模型,考虑到植株体内养分含量的稳定性,本实验采用指数施肥法对美丽异木棉、红花荷和黄花风铃木3种华南地区常见园林树种幼苗进行N素指数施肥试验。结果表明,氮素指数施肥能给植物的生长、植物的根系和叶片带来显著的影响:(1)不同氮素处理间幼苗生长差异显著,其中美丽异木棉处理Ⅵ(5 000 mg)的苗高、地径及总干质量表现为最佳状态,红花荷与黄花风铃木的处理Ⅴ(4 000 mg)效果最好。3个树种幼苗各生长指标受N素影响的程度表现各不相同。(2)3个树种各处理间幼苗的根系变化有差异。美丽异木棉和红花荷幼苗根系的体积、表面积、投影面积均呈现出先上升后下降再上升的趋势。氮素对根系长度、根系的平均直径、根尖数、分叉数、交叉数的影响在3个树种上有不同的表现。(3)3个树种各处理间幼苗叶片的变化有显著差异。氮素对叶片的影响表现出相似的规律性变化,几乎所有幼苗的叶片长宽比随着氮素的施入,趋势基本保持稳定,而叶面积、叶片周长、穿孔数量等指标变化有差异。     

城市森林生态系统滞纳空气颗粒物功能向生态系统服务的转化率

生态系统服务是生态系统功能中有利于人类福祉的部分,生态系统功能向服务的转化研究成为未来生态系统服务评估的重要发展方向.以大气环境污染较为严重的北京市和陕西省关中地区的城市森林生态系统为例,利用气溶胶再形成法,研究不同树种和污染区城市森林生态系统滞纳空气颗粒物能力,探讨其向服务的转化率问题.结果表明,城市森林生态系统中不同树种滞纳空气颗粒物功能向服务的转化率存在差异,雪松最高,达95%,而白皮松最低,仅为47%,树种滞纳颗粒物能力与转化率没有必然联系,电镜扫描结果显示与叶表微观结构特征如气孔大小或多少、绒毛长短、蜡质层有无等有关.空气污染强度不同的多个城市中,转化率为宝鸡西安咸阳韩城杨凌渭南铜川,空气污染严重的城市转化率较高,空气质量优越且颗粒物含量少的城市,转化率相对较低.因此,叶片表面结构和树种所处地区的空气污染程度共同决定了城市森林生态系统滞纳空气颗粒物功能向服务的转化率;空气质量较差地区应增加绿地面积、提高植被覆盖率,有针对性地选择转化率较高的树种.