国家科技支撑计划(2012BAC01B03)
- 作品数：53 被引量：481H指数：14
- 相关作者：赵秀海夏富才张春雨何怀江高露双更多>>
- 相关机构：北京林业大学北华大学吉林省蛟河林业实验区管理局更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家林业公益性行业科研专项北京市共建项目更多>>
- 相关领域：农业科学生物学天文地球环境科学与工程更多>>
- 张广才岭温带次生针阔混交林物种组成和群落结构特征被引量：27
- 2017年
- 为了研究温带次生针阔混交林的树种组成和群落结构特征,于2010年在吉林省蛟河林业实验区管理局建立了面积为21.84 hm2(420 m×520 m)的固定样地。从物种组成、种-面积曲线、植物区系特征、径级分布结构和空间分布格局等方面分析了该地区针阔混交林物种组成和群落结构特征。研究结果表明该样地共有DBH≥1.0 cm的木本植物活立木个体25,908株,隶属于18科27属45种,植株密度为1186株/hm2。植物区系以北温带分布属为主体,共有37属,占总数的82.22%,属长白山植物区系。样地内稀有种18种,偶见种14种。通过对该样地物种多样性计算得出,该样地Margalef多样性指数R、ShannonWienner指数H'、Simpson多样性指数D和物种均匀度Pielou指数Jsw分别为4.31、2.48、0.89和0.65。样地中所有个体的径级分布(以2cm等级排列)呈偏倒"J"形,整体更新良好,表现出群落稳定与生长状况良好的趋势。群落中重要值>3的9个物种的径级结构表现出一定的差异:胡桃楸、水曲柳呈近似正态分布,表现为中径木个体数量多,而小径木和大径木个体数量少的特点;春榆、大果榆、色木槭、白牛槭、裂叶榆等物种呈倒"J"型或偏倒"J"型,更新良好;而红松由于受到了严重的人为干扰,天然更新不良,径级结构呈现不规律型。通过g(r)双变量函数分析9个优势树种空间分布格局可知,9个优势树种均表现出聚集分布,聚集强度随着尺度的增大而降低。在r<20 m的小尺度上物种聚集强度随尺度增大急剧降低,当尺度超过20 m后聚集强度趋于稳定。
- 孙越夏富才赵秀海轩志龙徐敏敏李良
- 关键词：物种组成群落结构径级结构
- TSAP软件和COFECHA软件交叉定年差异研究——以长白山阔叶红松林优势树种红松为例被引量：5
- 2014年
- 【目的】为分析TSAP和COFCHA两种软件交叉定年结果差异性,检验TSAP交叉定年结果的可靠性。【方法】本文以长白山北坡阔叶红松林85个红松树芯样本为例,从交叉定年结果,年表特征及其与气候因子的响应关系等方面进行研究。【结果】COFECHA软件和TSAP软件得到的样本年龄基本一致,但两种方法保留的样本量及样本序列的相关系数存在显著差异。TSAP过程中保留75个红松样本,相关系数接近阈值水平(平均Glk值为69.7,平均CDI值为31.7);COFECHA过程保留了56个样本,样本间相关系数较高,达到0.580,且22个通过TSAP检验的样本被COFECHA剔除。COFECHA和TSAP软件保留的样本建立的年表特征及其与气候因子的关系也有所不同。COFECHA保留的样本对气候变化更为敏感,与当年7月降水显著正相关(P<0.05)。由TSAP软件交叉定年保留的样本建立的年表具有较高的信噪比,但与温度和降水的相关关系均未达到显著性水平。【结论】TSAP软件交叉定年能够达到确定样芯年龄的目的,但由于该软件检验生长趋势同步性的阈值较低,可能导致保留样本建立的年表虽然具有较高信噪比,却不能很好反映树木生长的限制因子。因此,基于保留的样本序列进行气候重建等相关研究时应选取COFECHA软件进行交叉定年,以保证样本间具有较高的一致性,提高重建序列的可靠性。
- 马志远高露双郭静覃鑫浩
- 太岳山油松人工林干湿交替时期土壤呼吸特征被引量：6
- 2012年
- 为了解在温度升高和干湿交替的复合影响下森林生态系统土壤呼吸的动态特征,以太岳山地区油松人工林土壤为研究对象,应用Li-8150土壤CO2通量全自动连续测量系统原位、全天候、高频率地连续监测土壤呼吸速率及环境因子,基于原始数据、小时均值数据和日均值数据3种研究尺度,利用已有的单因子模型、双因子模型对土壤呼吸速率与5 cm土壤温度和容积含水量的关系进行了拟合.结果表明:(1)在太岳山地区的干湿交替时期,降雨总体上促进了油松人工林的土壤呼吸;土壤呼吸速率和5 cm土壤容积含水量的小时动态规律非常相似;5 cm土壤容积含水量存在明显的消长,5 cm土壤温度在波动中整体上升,两个土壤环境因子之间存在负相关关系(r=-0.37,R2=0.30,P<0.01).(2)不同的研究尺度下,日均值数据拟合模型的效果最好,小时均值数据次之,原始数据最差.(3)相同的研究尺度下,双因子模型优于单因子模型,非线性模型要优于线性模型.综上所述,太岳山油松人工林土壤呼吸对该地区干湿交替现象的响应明显,所拟合的模型中,日均值数据尺度下的双因子指数-幂函数模型的解释力最好.
- 金冠一赵秀海郭依秋
- 关键词：干湿交替土壤呼吸速率土壤温度油松人工林
- 长白山云冷杉林主要树种空间分布及其关联性被引量：21
- 2013年
- 为揭示长白山云冷杉林物种共存的维持机制，基于Ripley’sK的双相关函数g（r），分析了5．2hm。云冷杉林中鱼鳞云杉和臭冷杉的种群结构、空间分布格局及其种间空间关联性。结果显示：样地中鱼鳞云杉与臭冷杉共8730株，占样地全部个体数的68．1％，胸高断面积之和占样地全部个体胸高断面积的51．9％，在样地中占据绝对优势地位。2个树种的径级结构均呈反“J”型分布。空间格局分析显示：小径级的臭冷杉和鱼鳞云杉均呈聚集分布，尤其是在小尺度上更加明显；而随着径级增大，则呈随机分布，聚集强度也随尺度的增大而降低。臭冷杉的大树和小树在0—50m尺度上呈负相关，显示这2组个体存在非常激烈的种内竞争。而不同径级的鱼鳞云杉之间在小尺度上表现为负相关或无明显相关性，说明鱼鳞云杉的种内竞争相对较弱。小径级的臭冷杉与所有径级的鱼鳞云杉，小径级的鱼鳞云杉与所有径级的臭冷杉均呈正相关关系，表明2个树种均适宜在对方林冠下生存。臭冷杉和鱼鳞云杉的中径级和大径级的个体，两两之间呈负相关或无显著相关性；表明随着径级的增大，臭冷杉与鱼鳞云杉之间存在强烈的种内和种间竞争。2个树种的种群分布格局主要受到种子扩散限制和负密度效应的影响，而相似的耐荫性使得2个树种可以在该森林群落中长期共存。
- 倪瑞强唐景毅程艳霞张春雨陈贝贝何怀江夏富才
- 关键词：径级结构
- 红松不同苗龄幼苗叶性状对温度和光照变化的响应被引量：7
- 2017年
- 通过分析不同苗龄红松幼苗在控制温度和光照条件下叶性状的变化差异,以及各控制因素交互作用对红松幼苗叶性状的影响程度和红松叶性状的线性相关关系,探讨红松幼苗叶性状响应气候环境因素变化的特征和所采取的物质分配上的变化策略。实验采取人工气候箱培养红松幼苗,设置3组温度为10、20、30℃,每组温度下设置有效光照辐射4组:45.3、90.5、181.1、271.6(μmol m^(-2)s^(-1)),每组观测苗龄1—4a。观测性状为:比叶重(LMA)、单位面积光合能力(A_(area))、单位质量叶氮含量(N_(mass))和单位质量叶磷含量(P_(mass))。结果显示:(1)红松幼苗的LMA、A_(area)、N_(mass)、P_(mass)受到温度、光照和苗龄的影响,各控制组叶性状间差异显著(P<0.05);(2)温度、光照和苗龄对红松幼苗叶性状的交互作用效应显著(P<0.05),影响程度依次为:苗龄>温度>温度×光照×苗龄>光照>光照×苗龄>温度×光照>温度×苗龄;(3)LMA与温度和苗龄呈正相关性,A_(area)与苗龄呈正相关性,与温度呈负相关性,N_(mass)与温度、光照、苗龄、LMA和A_(area)均呈负相关性,P_(mass)与温度、N_(mass)呈正相关性而与苗龄和LMA呈负相关性。通过结果分析可以得出以下结论:(1)红松幼苗叶性状对温度、光照和苗龄3个因素均有明显响应但响应程度不一,影响性状差异的主要因素是温度和苗龄,光照在其温度和苗龄二者的作用基础上对性状产生影响;(2)红松幼苗叶性状之间的线性关系实际反映的是对温度、光照和苗龄响应的结果,叶性状间的密切联系反映出叶片在响应环境因素时所采取的分配策略的调整,其目的是维持植物体内同化作用和异化作用的平衡,确保红松幼苗稳定生长。
- 董伊晨刘艳红
- 关键词：红松幼苗比叶重光合能力
- 吉林蛟河42hm^2针阔混交林样地植物种-面积关系被引量：29
- 2012年
- 种-面积关系是生态学中的基本问题,其构建方式对种-面积关系的影响以及最优种-面积模型的选择仍然存在争议。该文利用吉林蛟河42hm2针阔混交林样地数据,分别采用巢式样方法和随机样方法建立对数模型、幂函数模型和逻辑斯蒂克模型,并通过赤池信息量准则(AIC)检验种-面积模型优度。结果表明,种-面积关系受到取样方法的影响,随机样方法的拟合效果优于巢式样方法。采用随机样方法构建的幂指数模型(AIC=89.11)和逻辑斯蒂克模型(AIC=71.21)优于对数模型(AIC=113.81)。根据AIC值可知,随机样方法构建的逻辑斯蒂克模型是拟合42hm2针阔混交林样地种-面积关系的最优模型。该研究表明:在分析种-面积关系时不仅应考虑尺度效应,还需注意生境变化及群落演替的影响。
- 姜俊张春雨赵秀海
- 阔叶红松林下6种早夏草本不同生长期生物量分配及模型构建被引量：9
- 2017年
- 早夏草本植物作为阔叶红松林林下的一类优势物种,对整个生长季林下草本物种多样性和生物量具有重要影响,对其不同生长阶段生物量分配特征及生物量模型的研究有助于了解该类植物生存策略和碳汇储量。以吉林省蛟河地区阔叶红松林林下的白花碎米荠(Cardamine leucantha)、北重楼(Paris verticillata)、鹿药(Smilacina japonica)、美汉草(Meehania fargesii)、山茄子(Anisodus acutangulus)和紫花变豆菜(Sanicula rubriflora)6种早夏草本植物为研究对象,从4月初到8月底对其物候期进行观察记录,定期取样,从而对6种植物不同生长时期各组分生物量分配特征,地上与地下生物量相对生长关系进行分析研究,并以株高级为自变量建立5种形式(一元线性模型、一元二次模型、指数模型、幂函数模型、对数模型)的单种和混种生物量模型,选取最优模型进行验证。结果表明,6种早夏草本植物花期一般开始于4月底结束于6月中旬,果期开始于5月底结束于8月中旬,不同植物的花、果期持续时间差异较大。生长期内,随着植物生长,株高、生物量和根冠比(R/S)变化明显,但变化趋势不一致。不同物种各组分生物量分配存在差异,用于繁殖的生物量分配比例较小,通常不超过5%。所有物种AGB和BGB间均具有明显的相对生长关系(P<0.0001),且均表现为异速生长(相关生长指数a≠1)。根据R^2和SEE选取最优生物量模型,其中幂函数模型形式最常用,其次是一元二次和指数模型。所有最优模型的R^2均较高且SEE较低,拟合效果较好,其中AGB和TB的最优模型要优于BGB,单种模型优于混种模型;通过验证,除混合模型BGB的RMA(30.679%)稍大于30%外,所有模型的RS、EE和RMA均小于30%,P值均大于80%,说明所建立的最优模型能够用来对该地区阔叶红松林林下早夏草本植物生物量进行估算。
- 孙越何怀江李良宋彩民王峰洁夏富才
- 关键词：生物量分配生物量模型
- 长白山阔叶红松林净初级生产力对气候变化的响应:基于BIOME-BGC模型的分析被引量：20
- 2014年
- 为了分析气候变化和大气CO2浓度增加对长白山阔叶红松林净初级生产力（NPP）的影响,运用本地参数化后的BIOME-BGC模型进行模拟,并以实测NPP和增强型植被指数（EVI）进行验证。模拟结果表明,长白山阔叶红松林NPP均值为611.71 gC/（m2·a）,1960—2011年年际间的波动范围是473.28~703.44 gC/（m2·a）。模拟结果与基于样地实测的NPP（均值为594.66 gC/（m2·a））相似;同时,BIOME-BGC模型模拟的NPP年际间变化趋势与EVI的波动趋势相似,二者间存在显著的相关关系,表明模型能较好地模拟生产力的时间动态。模拟表明,红松的NPP与降水关系更为密切,而阔叶树NPP与温度、降水都呈显著的正相关。模型预测,在未来CO2浓度加倍和温度、降水同时增加的场景下,长白山阔叶红松林NPP将显著增加,其中阔叶树和红松的NPP将分别增加27.87%和23.96%。单独增加温度（2℃）或单独增加降水（12%）都能促进阔叶树和红松NPP的增加,其中降水的作用弱于温度的作用,而单独CO2浓度的倍增对阔叶树和红松的NPP没有明显的影响。
- 吴玉莲王襄平李巧燕孙阎
- 关键词：阔叶红松林气候因子
- 长白山木本植物性别系统及其生态关联性被引量：2
- 2017年
- 植物性别系统影响生态系统组成及种群进化,同时受多种生态因子影响。为了分析长白山木本植物性别系统分布及其生态关联性,本文调查了长白山不同海拔木本植物206种,对其花部特征、果实类型、生活型、传粉特征进行了详细观察与记录。运用卡方检验和多元Logistic回归的方法分析了上述特征与植物性别系统之间的关联性,对比了长白山与其他植物群落木本植物的性别系统的组成,探讨了影响木本植物性别系统组成的因素及其繁殖策略。研究结果表明,长白山木本植物性别系统中51.9%为雌雄同体、18.5%为雌雄同株、29.6%为雌雄异株,随着海拔高度的增加,雌雄同株和雌雄异株的比例增大,雌雄同体植物比例明显高于北美洲温带森林;灌木与雌雄同体植物显著相关,乔木与雌雄同株和雌雄异株植物显著相关;白色大型单花、两侧对称、虫媒传粉、肉果等特征与雌雄同体显著相关,黄绿色小花组成的花序、辐射对称、风媒或泛化传粉方式、干果等特征与雌雄同株与雌雄异株显著相关。长白山木本植物繁育系统组成与植物种系发生有关,又体现了与昆虫多样性变化的协同进化关系。
- 王熊王戈戎夏富才倪成才孙越刘宝东高伟周海城
- 关键词：木本植物花部特征传粉
- 温带落叶林的植物物候特征及其对气候变化的响应被引量：12
- 2012年
- 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。
- 夏富才潘春芳赵秀海
- 关键词：物候温带森林落叶林气候变化
