长白山北坡林线岳桦种群动态对气候变化响应的坡向分异

选取长白山北坡岳桦(Betula ermanii)苔原交错带3个不同坡向(东北坡、东南坡、东坡)的岳桦径级结构为研究对象,分析坡向在岳桦种群动态与气候变化之间关系的异同。结果表明:三坡向的岳桦种群扩张和气温高低存在明显差异。14个生态气候指标与对应年份内繁殖且存活下来的岳桦棵数的逐步回归分析和相关分析表明三坡向岳桦种群扩张是对气温变化的积极响应,但响应有差异:东坡>东南坡>东北坡。不同坡向岳桦种群扩张的差异是对气温变化差异的响应。     

长白山北坡林线岳桦种群与土壤关系

以长白山北坡林线为研究区,选择4块样地(83个样方)进行岳桦种群径级结构与土壤理化性质关系的研究.采用单因子方差等方法分析土壤理化性质(有机质、全氮、全磷、砾石含量)和岳桦种群(灌丛和乔木)径级结构的关系,采用相关分析法做岳桦种群与土壤性质的动态变化分析.结果表明土壤因子对岳桦种群的扩张有一定的制约作用,但不足以决定林...     

长白山北坡林线长白落叶松与岳桦对环境适应的对比分析

以长白山北坡林线长白落叶松（Larix olgensis）和岳桦（Betula ermanii）为研究对象,通过野外样方调查、树轮技术分析,采用趋势线模型拟和、单因素方差等统计方法从各种参数分析长白落叶松和岳桦径向树高生长的对比关系并揭示2个种群动态对环境适应性的对比差异。结果显示：垫状生长形的长白落叶松海拔最高（均值：2 017 m）,其次为旗形树（2 005 m）,正常形态的海拔最低（1 992 m）,所在生境差异显著（p < 0.05）。正常形态的长白落叶松生长速度大于岳桦（树高方程斜率：长白落叶松0.750 9>岳桦0.253 6）,随着旗形树的出现,速度相似（斜率：长白落叶松0.375 4>岳桦0.253 6）,变成垫状后,岳桦占优。长白落叶松受到压制种群扩张速度不如岳桦,长白山林线上侵表现为以岳桦种群为主力,长白落叶松仍是岳桦主要的伴生树种。     

长白山北坡岳桦林线变动的水热条件分析

近50年来长白山北坡林线种群呈现明显的扩张态势。为揭示林线变动机制,本文以长白山天池气象站的气象数据(1953-2007年)为基础,结合野外的气温观测,以温暖指数(WI)及湿润指数(HI)为生态气候指标,以16℃·月和68.8 mm/℃·月为阈值,通过数据保证率的计算推测55年来长白山北坡岳桦林线的水热条件变化。结果表明:以WI和HI指标确定的林线位置分别在1975~2460 m和1584~2231 m。WI与HI变化对林线高度变动影响的交互作用不显著(p>0.05),WI与HI变化呈显著负相关(p<0.01),两种林线变化也呈负相关(r=-0.11<0),交互作用和相关分析结果显示水热条件的不同步变化使岳桦林线上侵不能达到各自的潜在高度,林线位置波动在1975~2231 m。林线上缘波动的复杂程度高于下缘,波动幅度与胁迫力的大小呈正相关。     

长白山西坡小叶章侵入苔原带调查与机理分析

受火山活动干扰,长白山各坡向植被演替进程表现出较大差异,东坡植被演替处于早期阶段;而北坡出现岳桦(Betula ermanii Charm.)上侵现象;南坡植被演替处于二者之间。经过多年野外调查对比分析,首次提出长白山西坡苔原带出现小叶章(Deyeuxia.angustifolia(Kom.)Y.L.Chang)侵入苔原的现象。调查显示小叶章呈现从低海拔处向高海拔逐渐侵入的趋势,威胁牛皮杜鹃(Rhododendron chrysanthum Pall.)及笃斯越橘(Vaccinium uliginosum Linn.)等苔原带植物的生存,并导致苔原带景观变化。在调查长白山西坡小叶章侵入苔原带的基础上,根据苔原带的环境变化设计了小叶章移栽与增温实验、小叶章种子着床实验。实证了小叶章上侵是火山喷发后植被演替的一个特殊阶段,并提出长白山苔原带西坡小叶章上侵代表了岳桦林带上移的理论。     

长白山岳烨林带泥炭沼泽孢粉分析及其意义

长白山岳桦林带赤池泥炭沼泽堆积开始于3400aBP.前后,其周围植被有过针叶林和岳桦林的交替过程.长白山地区于3400a B .P.前气温已开始下降;3400～2200a B.P.为相对温暖时期;2200a B.P.之后气温下降加快;1800a B P.以后气温冷暖交替变化.     

祁连山大野口流域森林空间结构及水源涵养功能

林分空间结构及其水源涵养功能关系一直是森林生态水文学研究的热点.我们在祁连山大野口流域选取林分空间结构、林冠截留和河川径流等监测样地,采用特征参数统计分析、多度分析和相关系数分析等方法,研究了林分空间结构因子及其水源涵养功能之间的关系.结果表明:(1)祁连山大野口流域49块样地的2 819株青海云杉(Picea crassifolia)的胸径、树高、冠长、冠幅、冠幅面积的分布曲线比正态分布平缓,树龄、胸径断面的分布曲线比正态分布剧烈;径级从1～5 cm到26～30 cm、高度级从2～4 m到18～20 m、冠长级从2～4 m到12～14 m、冠幅级从2～4 m到4～6 m,其多度分别为89.4%、94.4%、77.8%和82.7%.(2)林冠截留年总量和平均截留率分别为139.1 mm和35.28％;(3)从相关系数分析来看,海拔对树高影响较大,对冠长影响较小,与其他因子不相关;坡向对冠幅影响最大,对冠长、树高影响较小;坡度对这些因子几乎没有影响.径级与多度、冠长与多度均符合三次多项式关系;胸径与树高、冠长、冠幅、树龄符合线性多元回归函数;雨量级与林冠截留率呈反比.本文可为流域林分空间结构特征与水源涵养功能之间的机理研究提供基础数据和参考资料.     

寒冻雏形土不同地形部位土壤湿度及其与主要植被类型的对应关系

寒冻雏形土不同地形部位土壤湿度均有较高的水平,0cm～60cm整层土壤湿度北坡＞滩地＞南坡.土壤湿度在年内可分为春季水分消耗期、雨季初水分补给期、水分波动消耗期和冬季冻结水分稳定聚集期.在垂直方向随深度加深湿度逐渐降低,北坡极为明显,南坡及滩地降低幅度均匀.土壤湿度随时间的变化过程分解为周期性变化项、随机性分量项及趋势项.同时表明,在土壤湿度较低的南坡,以小嵩草等为主的草原化草甸植被类型;土壤湿度适中的滩地,多以矮嵩草为主的高寒嵩草草甸植被类型;湿度较高的北坡,多以金露梅为主的灌丛草甸植被类型;而在土壤湿度很高、地表长久积水的河边,多以藏嵩草等为主的沼泽化草甸植被类型.     

西藏高原农业界限温度的变化特征

根据西藏1971～2000年≥0℃、10℃界限温度资料,建立了小网格推算模式,应用GIS推算出500m×500m网格点上的农业界限温度值,分析了界限温度的空间分布特征、趋势变化、年代际变化和气候异常。结果表明:界限温度持续日数及积温总的分布趋势自东南向西北减小,并随着海拔高度的升高、纬度的增大而减小。过去30年,西藏大部分站点≥0℃表现为初日提早、终日推迟、持续日数延长、积温增加的趋势。20世纪70年代,各站点≥0℃积温偏少,持续日数较短;主要农区≥10℃积温呈逐年代增加趋势,90年代热量最充足。前20年西藏各站点≥0℃的积温未出现过异常偏高年,90年代后期大部分站点发生了异常偏高年。     

天山北坡高山林线分布的生态地理特征

综合利用多源遥感影像和实地勘察资料识别天山北坡高山林线分布格局,结合区域气象数据和土壤理化性质,分析天山北坡林线分布的生态地理特征。结果表明:①天山北坡林线分布高度大约在2 600～2 850 m,从西向东林线分布高度呈上升趋势,奇台至巴里坤段林线高度上升最为显著;伊犁河谷段与玛纳斯段林线垂直宽度较宽。②影响天山北坡林线分布高度的关键气候因子为生长季温度（如年生物学温度3.35 ℃,最热月均温10.49 ℃,生长季均温8.26 ℃）,特别是年生物学温度,能较好的指示天山北坡高山林线分布位置,且各气候指标均在全国均值范围之内,而影响巴音布鲁克地区森林发育的主要原因为冬季低温干旱。③伊犁林线过渡带和玛纳斯林线过渡带有机质、全氮及全磷的含量最高;酸碱性大致以阜康林线为界,向西呈酸性,向东呈碱性;土壤营养物质主要分布于表层（0～10 cm）,深层(30～80 cm)含量低且变化不显著,具有明显的“表聚现象”;下层土壤pH值从西向东逐渐由弱酸性向弱碱性过渡;电导率空间变异性较强,各层变化特征不显著。     

祁连山大野口流域青海云杉种群结构和空间分布格局

青海云杉（Picea crassifolia）是祁连山亚高寒山地森林植被的建群种之一。应用“相邻格子法”获得100 m×100 m样方内所有个体的调查资料,采用种群动态和胸径、树高和冠幅级频率分布及6种聚集强度指数分析了青海云杉的种群结构和空间分布格局。结果表明：（1）青海云杉种群动态分析表明,种群表现为增长型种群。（2）青海云杉种群胸径级频率分布呈“倒J”型,胸径级随个体数的变化符合对数方程y=-219.32ln(x)+482.67(R²=0.963 8,P＜0.01),胸径分异指数为0.48,种群个体胸径差异属明显分异;树高级频率分布呈“间歇”型,不同高度级与个体数之间可用二次方程y=0.795x²-31.23x+285.1(R²=0.603,P＜0.01)进行较好的描述,树高分异指数为0.55,高度差异属明显分异;胸径和树高两者之间符合对数方程y=5.912ln(x)-4.249 3(R²=0.603,P＜0.01);冠幅级与个体数之间可用三次方程y=5.317 6x³ -91.759x²+408.88x-173.87(R²=0.8355,P＜0.01)进行很好的拟合[WTBZ],冠幅分异指数为0.53,种群个体冠幅差异亦属明显分异。总体上看,青海云杉幼苗较为丰富,天然更新能力强,目前表现为成熟稳定型种群。（3）在空间分布格局上,青海云杉种群空间分布格局呈斑块状聚集分布,其扩散系数、丛生指标、聚块性指数、平均拥挤度指数、负二项式分布参数、Cassie指标分别为1.162、2.285、0.162、85.802、1.002和0.026。在不同发育阶段的分布格局有所差异,Ⅰ级幼苗和Ⅱ级幼苗为聚集分布,小树、中树和大树为均匀分布,随着龄级的增大,种群的聚集程度减小,即由聚集分布变为均匀分布,该种群表现出明显的扩散趋势。研究结果可为青海云杉的管理和经营提供理论依据。     

Islands in a sea of sand: use of Acacia trees by tree skinks in the Kalahari Desert

In the Kalahari desert the tree skink Mabuya striata sparsa occupies Acacia trees separated by areas of open sand. On a single day in austral spring, the effects of tree size and structural complexity, presence of colonial nests of weavers, and fallen limbs on lizard abundance, and of time of day and air temperature on numbers of lizards active, location on trees, ground, or ground cover, and occupation of sunny, shaded, or partially shaded sites were examined. Multiple regression showed that the numbers of adult and total lizards increased with tree size, amount of ground cover, and air temperature. Neither number and size of sociable weaver nests nor complexity of tree shape affected lizard abundance. Proportions of lizards on trees and ground did not vary with time of day; neither did height above ground among individuals on trees. The proportions of lizards fully exposed to the sun was higher early and late in the day than at midday, when more lizards occupied shaded sites.     

基于无人机的胡杨(Populus euphratica)结构参数获取技术研究

快速准确获取森林结构参数具有重要的科学意义。通过使用大疆精灵4 Pro无人机通过倾斜摄影测量和正射摄影测量方式获取塔里木河下游胡杨林样地的冠层高度模型,提出一种自适应窗口最大值算法来分析处理,获取了研究区胡杨(Populus euphratica)的树高、冠幅和株数等结构参数。最后,使用地面实测数据对以上结构数据进行精度评价。结果表明:(1)自适应窗口最大值算法计算效果优于传统的固定窗口最大值算法。(2)倾斜摄影测量方式获取的树高、冠幅和株数精度均优于正射摄影测量方式。(3)倾斜摄影测量获取的结构数据与实测值比较,树高、冠幅和株数R2分别为0.9002,0.8403和0.9405,均方根误差分别是0.4457、0.6815和4.2500,证明使用消费级无人机可以有效获取单木尺度森林结构参数。     

黄河三角洲湿地柽柳林生长动态密度结构的响应特征

为了阐明滨海湿地不同密度柽柳(Tamarix chinensis)林的生长动态,探索滨海湿地柽柳林的密度合理性,在黄河三角洲莱州湾南岸的山东昌邑海洋生态特别保护区内,利用标准木树干解析法,对10a生的3种密度(2400株/hm2、3 600株/hm2和4400株/hm2)的柽柳林地上生物量、林木生长动态和基径分布特征进行研究.结果表明,3种密度林分的地上生物量、树高生长量和林木基径生长过程差别较大.随着林分密度增大,林木单株生物量和基径减小,但单位面积林分生物量增加;树高、基径的速生期都出现滞后现象.3种密度林分基径分布的偏度系数(SK)差别较大;密度为3 600株/hm2林分的SK值为0.085,接近正态分布,林分密度结构和基径分布较为合理;密度为2 400株/hm2和4 400株/hm2林分的SK值分别为-0.842和0.303,偏离正态分布,林分密度结构不合理.密度为2 400株/hm2林分的峰度系数(K)为0.017,林木生长相对整齐;密度为3 600株/hm2和4 400株/hm2林分的K值相差不大;密度因素对林木分化作用较小.若不考虑10a间的林木间伐利用,该区柽柳人工造林合理的初植密度建议为3 600株/hm2(株行距约2.0 m×2.0 m).     

浑善达克沙地榆树种群结构、格局及动态研究

以浑善达克沙地榆疏林为研究对象,研究了沙地榆疏林种群结构、分布格局与动态特征。结果显示：①丘间低地沙地榆种群呈衰退型种群。固定沙丘沙地榆种群呈增长型种群;②沙地榆种群总体分布格局呈聚集分布,都随着尺度的增大,聚集强度呈减小的趋势;③种群空间分布动态分析表明,丘间低地沙地榆种群,幼、中树随着立木级增大其聚集强度逐渐减弱,大树则在5 m×5 m尺度上呈现出随机分布;固定沙丘沙地榆种群,小、中树随着立木级的增大其聚集强度呈现逐渐增强的趋势,而大树则在10 m×10 m的尺度上呈现出随机分布。物种分布格局主要与物种本身的生物生态学特性和生境有关,育林作业面积应不低于25 m²。     

云南元谋干热河谷造林区植被生长与土壤渗透性的关系

通过云南元谋干热河谷造林区林分生物量及生产力指标与双环入渗试验的土壤入渗性能指标的相关分析，发现乔木生长与土壤渗透性具有显著正相关关系(P＜0.01)，地表枯枝落叶量与土壤渗透性的相关关系也较密切(P＜0.05)，而灌草生长与土壤渗透性无显著相关。研究指出，改善土壤入渗性能的措施，如沿等高线开深沟种植、禁止放牧践踏、保护地表枯枝落叶等均对林木生长有积极的影响。     

Sensitivity of the backscatter intensity of ALOS/PALSAR to the above-ground biomass and other biophysical parameters of boreal forest in Alaska

We investigated the potential of ALOS/PALSAR for estimating the above-ground biomass (AGB) and other biophysical parameters (tree height, diameter at breast height (DBH), and tree stand density) in the boreal forest of Alaska. In July 2007, forest surveys were conducted along a south–north transect (150°W) to profile the ecotone from boreal forest to tundra in Alaska. In situ parameters were measured in 29 forests by a combination of the Bitterlich angle-count sampling method and the sampled-tree measuring method. These in situ values were compared with the backscatter intensity of ALOS/PALSAR. A strong positive logarithmic correlation was found between the backscatter intensity and the forest AGB, with the correlation being stronger in the HV than in the HH polarization mode. No obvious saturation was found in the sensitivity of the HV mode backscatter intensity to the forest AGB up to 120.7 Mg ha^?1. Similarly, a robust sensitivity was found in the HV backscatter intensity to both tree height and DBH, but weak sensitivity was observed for tree density. The regression curve of HV backscatter intensity to the forest AGB appeared to be intensified by the uneven forest floor, particularly for forests with small AGB. The geographical distribution of the forest AGB was mapped, demonstrating a generally south-rich and north-poor forest AGB gradient.     

伊犁山区雪岭云杉(Picea schrenkiana)不同树干高度树木径向生长特征及其对气候响应

采集新疆伊犁地区雪岭云杉（Picea schrenkiana）1.3 m、5 m、10 m、15 m、20 m和25 m树干高度树轮样本并研制其树轮宽度年表。通过相关分析得出不同树干高度树木径向生长对气候要素的响应关系及其稳定性,并计算出不同气象因子的相对贡献率和绝对贡献率。结果表明：（1） 不同树干高度具有相似的径向生长变化特征,且平均气温和降水量的影响主要表现为各树干高度树轮宽度与当年9月降水量的显著负相关,与上年11月平均气温的显著正相关,并且5 m至25 m树干高度处还受当年7月降水量的影响。（2） 通过贡献率量化各树干高度气象因子影响情况,1.3 m和5 m树干高度的主要影响因子是平均气温,而10 m、15 m、20 m和25 m树干高度的主要影响因子则是降水量。（3） 滑动相关分析得到各树干高度对气候变化响应的稳定性存在差异,主要表现为各树干高度处与上年12月平均气温相关性减弱,与当年6月平均气温相关性先增强后减弱,与上年9月平均气温负相关性增强;1.3 m至15 m树干高度与当年9月降水量负相关性增强,10 m至25 m树干高度与当年1月降水量相关性减弱。通过分析不同树干高度树木径向生长与气候要素的关系,有助于了解各树干高度树木径向生长与气候响应的差异,为开展更精确的气候重建提供参考。     

Regional aboveground biomass equations for North American arid and semi-arid forests

Calculations of dry tree, plot and regional aboveground biomass, M, and assessments of complex diverse forests remain key challenges in the implementation of conventional and sustainable projects. This study reports a set of robust regional equations and the application of several allometric tree and plot M equations in Mexican arid and semi-arid forest communities. The data were collected from 1084 tree M fitting models, and 195 arid and semi-arid and 206 mesquite trees and 55 plot datasets were used to validate the models. Theoretical, semi-empirical and empirical models with exogenous variables, as well as wood specific gravity, diameter, top height, and form-factor values, were used to evaluate aboveground biomass. Empirical computer-based equations projected more consistently similar tree M assessments than did semi-empirical or theoretical models. Therefore, empirical models are recommended for assessments of tree and plot M, and future allometry research should properly address independent variables in more theoretical models. The large sample size, model richness, economic and ecological importance, and wide coverage of this dataset make it useful for estimating several biogeochemical and bioenergy density parameters and contribute to the body of knowledge regarding heterogeneity in dry forest stand structures.     

天山雪岭云杉个体生物量分配及其变化规律的研究

为了探讨天山雪岭云杉林生物量在个体组织中的分配情况及其变化规律，在研究区进行了大量的野外测量，利用已有的雪岭云杉林估算方程，分析了天山雪岭云杉林生物量在各器官（干、枝、叶、皮、根）中的分配及其变化规律。结果表明：（1） 研究区雪岭云杉林的平均生物量为388.74 t·hm^-2，树木各器官中，干、枝、根、叶和皮分别占生物量的43.65%、28.60%、13.49%、11.08%和3.18%。（2）各径级生物量所占百分比为：33.53%（40~50 cm）、20.13%（20~30 cm）、19.59%（30~40 cm）、18.19%（50~60 cm）和2.05%（10~20 cm）；树木生物量在不同树高中的分配表现为：48.78%（20~30 m）＞35.27%（10~20 m）＞14.70%（30~40 m）＞1.25%（0~10 m）；地上和地下生物量的分配比例为：87.54%和12.46%，分别为340.30 t·hm^-2和48.44 t·hm^-2。（3） 随海拔升高，天山雪岭云杉林生物量呈“单峰”变化，在海拔2 100~2 400 m处达到最大值611.58 t·hm^-2；干、皮生物量所占比例随海拔升高而减小，枝生物量逐渐增加，叶、根生物量呈先减小后增加的趋势；径级20~30 cm、30~40 cm和50~60 cm的生物量随海拔升高均呈“单峰型”变化趋势，都在海拔2 100~2 400 m处达到最大；雪岭云杉林不同树高生物量随海拔的升高呈现的趋势不同。天山雪岭云杉林生物量和年均降水量随经纬度的升高均呈降低变化，研究区林分生物量自西向东总体呈现逐渐降低的趋势；林分密度、海拔和降水共同决定了森林生物量的大小及其变化规律，海拔2 100~2 400 m是本研究区雪岭云杉林生长的最适宜场所。结果可为雪岭云杉林生态系统的恢复和重建提供基础资料，对研究区进行综合管理与生态健康分析具有重要意义。