山西太岳山辽东栎群落优势种生态位研究

采用样方法对山西太岳山七里峪林区辽东栎群落进行群落调查, 利用生态位宽度、生态位相似性比例和生态位重叠公式对其10 种乔木, 10 种灌木和11 种草本的种群生态位特征进行研究。结果表明: 1)Levins 和Hurlbert 两种公式在乔、灌、草各层中的总体趋势基本保持一致。群落中辽东栎、土庄绣线菊和披针叶苔草在各层中的重要值和生态位宽度值最大, 对资源环境有较强的适应能力, 在群落中具有重要的地位。而棘皮桦、接骨木、水金凤等种群数量相对较少, 生态位宽度较小, 对资源的利用能力较弱; 2)从乔、灌、草整体的生态位相似性分配格局和重叠格局看, 辽东栎林各种群间生态位相似性比例和重叠程度较小, 群落内种间竞争不激烈, 有利于群落实现长期稳定共存; 3)从对辽东栎群落物种频度、重要值、生态位宽度和平均生态位重叠值的相关性分析可知, 除重要值和平均生态位重叠值相关性不显著外, 其余的都呈显著性正相关。研究发现七里峪辽东栎林是七里峪地区的地带性顶极群落, 多数优势种的生态位重叠值较小, 但仍有少数优势种重叠值较大, 表明在辽东栎群落发展过程中种群间对环境资源的利用性竞争不可避免, 所以维持群落的物种多样性使群落处于动态的稳定状态有利于辽东栎群落的保护和发展。     

山西太岳山辽东栎群落木本植物功能群分类

采用样方法对太岳山七里峪辽东栎群落进行了调查,计算重要值并结合频度,在乔木层和灌木层选取优势度相对较大的物种进行种间联结和聚类分析,以χ2检验为基础,结合联结系数(AC)和共同出现百分率(PC)测定辽东栎群落木本植物优势种的种间联结性,根据种间联结性以及聚类分析结果划分植物功能群,并通过功能群植物组成随海拔梯度的差异揭示辽东栎群落的变化。结果表明:(1)油松、茶条槭、小叶杨、山杨、白桦随海拔升高在辽东栎群落中具有相对较大的优势性。(2)以优势种为主体将辽东栎群落乔木层树种划分为3组植物功能群,即第一组为北京丁香、小叶杨、秀丽槭(1 200~1 700m),第二组为油松、鹅耳枥(1 700~1 840m),第三组为山杨、白桦、暴马丁香(1 900~2 100m)。(3)灌木层优势种划分为7组功能群。研究表明,每一组功能群都有其特定的分布区域和形态特征,较好反映出了环境与植被的动态关系,为今后辽东栎林的保护与研究提供理论基础。     

辽东栎冠层光合生理特性的空间异质性

冠层作为林木与环境因子相互作用最为直接的部分,研究冠层光合作用是分析森林生产力的基础。以北京东灵山辽东栎为对象,利用Li-6400便携式光合仪测定了不同冠层不同方向部位叶片的光合速率和光响应曲线,研究了叶片光合生理特性在冠层空间上的变化。结果表明：在不同冠层和不同方向上,饱和光合速率、光补偿点、光下暗呼吸和表观量子效率均存在差异,随着冠层下降以及从南至北,大多数光合生理特性指标表现出递减趋势。进一步的通径分析结果得出,光强、水气压亏缺、温度是影响不同层次光合速率的主要因子。冠层光合特性的空间异质性研究,对于在冠层水平上揭示植物固碳能力和估算植物生产力具有很重要的意义。     

CO2浓度加倍对辽东栎维管组织结构的影响

以孙东栎（Ｑｕｃｒｃｕｓ ｌｉａｏｔｕｎｇｅｎｓｉｓ）的１３年生幼树为材料,分别培养大气ＣＯ２浓度加倍（７００μ１．Ｌ＾－１）与对照（３５０μ１．Ｌ＾－１）的开顶式熏气室中,研究ＣＯ２浓度升高对其茎次生木质部和次生韧皮部结构的影响。结果表明：经ＣＯ２ 倍处理的身份人生长季内,聍东栎的年轮宽度明显增加,为对照的３００％、３７０％,其中晚材宽度的增加更９为显著 ,为对照的７５０％～８３０％。另外 ,晚     

辽东栎对大气CO2倍增的响应

 本文研究了CO2加浓对暖温带落叶阔叶混交林典型自然群落建群种辽东栎的影响,结果表明：在生理学方面,CO2倍增下气孔阻抗略增大,为对照的106％,蒸腾速率略下降,为对照的92％,暗呼吸速率与对照很接近,但略微下降为对照的98.9％。净光合速率、昼夜净光合量、水分利用效率都明显提高,分别为对照的155％,172％和179％。可以看出C02倍增对辽东栎的生理过程有促进作用,属正效应。其中以生长旺季6、7月增长更为明显。在生长方面,CO2倍增下生长各项指标增长也较明显,叶面积为对照的107％,叶干重为对照的140％,以植株高度增加最明显,为对照的331％,清楚的看出辽东栎的生长与生理过程的变化趋势是一致的、均属正效应。也就是说在其他环境资源满足植物要求时,CO2倍增对树木具有“施肥”作用,它可促进植物的生理过程和提高其生物生产力。     

北京山区辽东栎林土壤释放CO_2的模拟实验研究

模拟北京山区辽东栎林群落,对该类型土壤释放ＣＯ２过程进行了连续３ａ的实验研究,结果表明：辽东栎林土壤呼吸强度平均为５．９２±１．３２μｍｏｌＣＯ２ｍ－２ｓ－１,在不同月份中,以８月份最高,１０月最低,依次为８月＞７月＞６月＞９月＞１０月（Ｐ＜０．０５）;１３：００为土壤日呼吸的最高峰。温度为影响土壤呼吸的主要因子,二者存在极显著相关关系（ｒ＝０．５６６８,ｐ＜０．００１,ｎ＝９４）。据３ａ观测的土壤呼吸日平均值计算得出,模拟辽东栎林土壤释放ＣＯ２的通量估计范围为１７１．５～２７５．１ｋｇＣＯ２ｈｍ－２ｄ－１,平均为２２３．３ｋｇＣＯ２ｈｍ－２ｄ－１。     

子午岭林区白桦-辽东栎混交林光合生理生态特征研究

对黄土高原子午岭次生林区白桦林、辽东栎林和白桦-辽东栎混交林3种林分的土壤物理特性和叶片光合特性进行了研究。结果表明:(1)白桦-辽东栎混交林地的土壤水分明显改善,其土壤容重最小、土壤孔隙度最大,且均优于纯林,即混交林地有深层次的土壤水分可供利用,并改善了土壤的物理结构;(2)辽东栎林的光合速率和气孔导度最大,其次为白桦-辽东栎混交林,水分利用率(WUE)为混交林白桦>混交林辽东栎>辽东栎林>白桦林;(3)混交林中白桦、辽东栎的Fv/Fm和Fv/Fo值均较大,与纯林差异不显著;白桦林和辽东栎林的qP和NPQ值均大于混交林。     

CO2浓度加倍对辽东栎维管组织结构的影响

 以辽东栎(Quercus liaotungensis)的13年生幼树为材料,分别培养在大气CO2浓度加倍(700μl·L-1)与对照(350μl·L-1)的开顶式熏气室中,研究CO2浓度升高对其茎次生木质部和次生韧皮部结构的影响。结果表明：经CO2浓度加倍处理的两个生长季内,辽东栎的年轮宽度明显增加,为对照的300％～370％,其中晚材宽度的增加更为显著,为对照的750％～830％。另外,晚材中导管的密度和径向直径分别比对照增加50％和20％;木纤维细胞的比例约为对照的170％。但早材的导管分子和木纤维细胞与对照相比均无显著变化。在CO2浓度加倍条件下,辽东栎的次生韧皮部中含晶韧皮薄壁细胞的数目,每条韧皮纤维切向带中韧皮纤维细胞的数目,以及韧皮纤维长度均有显著增加(p≤0.05)。相反地,韧皮纤维细胞的直径和筛管分子长度却无明显变化。值得提出的是,在CO2浓度加倍的条件下,次生韧皮部的宽度、筛管分子的直径、以及每年形成的韧皮部细胞总数分别为对照的82％、87％和80％。综上所述,大气CO2浓度加倍对辽东栎次生木质部的生长发育具明显的正效应,而对次生韧皮部的细胞总数与筛管分子的影响则呈负效应。     

北京山区辽东栎林中几种木本植物光合作用对CO2浓度升高的响应

 为揭示我国暖温带地区辽东栎群落若干优势植物光合作用随CO2浓度升高而变化的特点,用自行设计的同化室装置对自然生长状态下的辽东栎(Quercus liaotungensis KOidz．)、大叶白蜡(Fraxinus mandshurica Rupr．)、蒙椴(Tilia mongolica Maxim．)、五角枫(Acer mono Maxim．),以及优势灌木六道木(Abelia biflora Turcz．)、毛榛(Corylus mandshurica Maxim．)等6种木本植物进行升高CO2浓度处理,测定了这几种植物净光合速率的变化。加倍CO2浓度对6种植物的光合作用有不同程度的促进作用,净光合速率增加的程度从37％到93％不等,以辽东栎受到的促进作用最大,六道木最小,平均增加75％。净光合作用随CO2浓度升高而增加的程度中乔木种类略高于灌木种类。在夏季和秋季进行的日动态测定都表现出加倍CO2浓度对6种木本植物净光合速率的明显的促进作用。     

短期CO2浓度升高对雨林树种盘壳栎光合特性的影响

比较研究了海南岛尖峰岭热带山地雨林上层乔木盘壳栎 (Castanopsis patelliformis(Chun) Chun)叶片光合作用对高 CO2浓度的短期响应。用 L i- 6 4 0 0 (L i- cor,Inc.,USA)便携式光合作用测定系统外置 CO2 气源 ,程序控制 CO2 处理浓度为35 0μmol/ mol及其加倍浓度 ,测定叶片光合速率的日变化进程 ,并通过光合作用相关响应曲线计算主要光合参数。结果表明 ,CO2 浓度倍增可使盘壳栎植株阳性叶净光合速率平均提高 75 % ,光饱和光合速率提高 6 5 % ,气孔导度降低 2 8%～ 73% ,水分利用效率提高 4 3%～ 70 % ,光补偿点升高近 7μmol/ (m2· s) ,饱和点提高 10 0 μmol/ (m2·s) ,表观量子产量提高 6 1% ,反映出 CO2浓度升高可提高植物的光合生产力。叶片光合作用日变化趋势在高 CO2 浓度的短期作用下并未发生明显改变     

东灵山地区辽东栎叶的生长及其光合作用

测定辽东栎叶在不同发育时期的长度,面积和干重,应用红外ＣＯ２技术测定叶的净光合速率和暗呼吸速率的季节变化和日变化,并根据叶的平均生长速率和净光合速率推算叶生长过程中碳的输入和输出的变化趋势。结果表明：⑴辽东栎叶的长度、面积和干重的增加有共同趋势,即在叶生长早期增加很快,其后渐渐降低。叶长度、面积约在６月初达极大值;叶干重稍后达极大值。⑵净光合速率在整个生长季里随叶的生长发育是先上升,至７月中旬达极     

东灵山辽东栎虫损种子调查

2000年8月底至9月底,在北京东灵山地区小龙门林场对2块辽东栎样地中虫损种子下落动态进行了调查.结果表明:2块样地辽东栎种子产量分别高达19.15和91.23颗·m-2,而2块样地虫损种子较多,分别为49.23和33.38个·m-2,所占种子库比例分别为36.93%和25.96%;1999年研究发现(阎文杰,2000),2样地辽东栎种子产量为13.09和7.24颗·m-2,其中虫损种子产量为10.87和5.90颗·m-2,虫损率高达82.22%和75.43%.2年的观察结果均证实虫损种子在种子雨早期迅速下落,且低产年份的虫损种子在种子库中的比例显著高于高产年份.高比例的虫损种子可能是导致辽东栎实生苗更新率低的重要因素.     

北京东灵山落叶阔叶林中辽东栎种子雨

在北京东灵山地区的一个落叶阔叶林中调查了辽东栎（Ｑｕｅｒｃｕｓ ｌｉａｏｔｕｎｇｅｎｓｉｓ Ｋｏｉｄｚ．）的种子雨。对于选定的４棵辽东栎中的３棵,树冠下的种子雨分布格局符合二次分布,具有很高的决定系数。由设置在树冠下的种子捕捉器收集的坚果数量来估计整棵树的种子雨。４棵树的种子雨中有活力的种子很少,变化范围从２６到２５９个。每棵树的树冠下的种子雨密度变化范围从０．７６到７．２６个／ｍ＾２。林中平均种     

不同经营措施对黄龙山辽东栎林的影响

以黄龙山林区蔡家川林场的辽东栎群落为研究对象,以未采伐为对照,采取皆伐、间伐30%、间伐15%三种经营措施,在进行自然恢复6年后,对辽东栎林建群种径级结构、群落物种多样性、土壤养分水分状况进行了对比分析,以探讨不同经营措施对黄土高原南部辽东栎(Quercus liaotungensis)林群落多样性的影响.结果表明:不同经营措施实施后建群种径级结构、群落物种多样性、土壤养分水分等指标均与未采伐林地有差异;经过间伐30%的林地,建群种径级结构、群落物种多样性、土壤养分水分等指标均有显著增加;间伐15%林地上述指标均有增加,但不显著;皆伐后的林地相对未采伐林地,建群种径级结构、群落物种多样性、土壤养分水分等指标降低.间伐与皆伐措施后比较,间伐措施的林地建群种个体生长发育良好,林下有大量幼苗,林地物种多样性丰富,土壤养分水分相对优越;皆伐措施的辽东栎建群种个体发育不良,缺乏足够数量的幼苗,林分物种多样性、土壤水分养分相对较差.未来该地区辽东栎林经营管理中,应以近自然经营措施为主,尽量减少对灌草层破坏,完善群落复层结构;间伐强度拟定为30%,尽量间伐劣质木、病虫木,促进群落向异龄方向发展.     

东灵山地区脊椎动物对辽东栎坚果捕食的时空格局

在北京东灵山地区,选择３种不同森林类型,于辽东栎（Ｑｕｅｒｃｕｓ ｌｉａｏｔｕｎｇｅｎｓｉｓ Ｋｏｉｄｚ．）坚果下落高峰期和坚果自然下落后,对坚果逃逸脊椎动物捕食的存活时间进行调查。森林类型、坚果下落时期以及森林类型和坚果下落的交互作用对坚果的生存时间都有显著影响。在辽东栎坚果下落高峰期和坚果自然下落后,华北落叶松（Ｌａｒｉｘ ｐｒｉｎｃｉｐｉｓ－ｒｕｐｐｒｅｃｈｔｉｉ Ｍａｙｒ．）林和油松（Ｐｉ     

Spatial and Temporal Patterns of Quercus liaotungensis Acorn Predation by Vertebrates in Dongling Mountain,Northern China

In studying the spatial and temporal patterns of acorn predation of Quercus liaotungensis Koidz. by vertebrates, Three forests in Dongling Mountain, Northern China, including a broad-leaved forest, a Pinus tabulaeformis Carr. forest and a Larix principis-rupprechtii Mayr. forest were selected in which acorn predation was observed in the peak period of acornfall and the period after natural acornfall. The survival of acorn from predation was influenced by forest types and period of acornfall as well as the interaction of forest types and the period of acornfall. The rates of acorn loss are high in the Pinus tabulaeformis forest and Larix principis-rupprechtii forest in both peak period of acornfall and period after natural acornfall. All the acorns deployed on the ground disappeared within two days. In the broad-leaved forest, the rate of acorn loss was high in the period after natural acornfall, but low in the peak period of acornfall probably due to predator satiation. In addition, the acorn removal by the small mammals under study was different among 3 forests. These results suggest that small vertebrates play an important role in predating and dispersing acorns with different spatial and temporal patterns which may affect the acorn fate in different types of forests and the establishment of seedlings as well as the natural regeneration of Q. liaotungensis population.     

东灵山辽东栎林啮齿动物群落组成及多样性

1999～ 2 0 0 1年采用标记重捕法对东灵山小龙门林场辽东栎林啮齿动物群落进行了 1 2次调查。共布 2 93 6笼日 ,捕得啮齿动物 2 68只 ,平均捕获率为 9%。啮齿动物群落包括三科四属 ,由朝鲜姬鼠(Apodemuspeninsulae)、社鼠 (Niviventerconfucianus)、棕背 (Clethrionomysrufocanus)和花鼠 (Eotamiassibiricus)组成 ,分别占群落的 85 5 %、8 6%、3 0 %和 2 6%;朝鲜姬鼠为优势鼠种。标记重捕调查表明朝鲜姬鼠重捕率无性别差异 (t =0 91 3 ,P >0 0 5 )。啮齿动物物种多样性指数和均匀度指数均呈“低 高 低”年间波动趋势 ,差异不显著 (t=0 1 65 ,P >0 0 5 ) ;生态优势度指数变化趋势反之 ,样地间无显著差异(t=0 0 64,P >0 0 5 )。可以认为该地区辽东栎林中啮齿动物群落结构较稳定。     

啮齿动物和鸟类对东灵山地区辽东栎种子丢失的影响

20 0 0年 8月中旬至 10月上旬 ,在北京东灵山地区小龙门林场选取两块辽东栎分布近似而坡向不同的样地 ,并对样地内种子库与啮齿动物的种群数量变化进行了调查。结果表明 ,两块样地种子雨持续 4 0天左右 ,且种子下落趋势基本一致 ,高峰期都集中在 9月中旬 ,不同坡向的种子产量差异显著。在两样地随机各设置 2 4个种子方形收集器 (0 5m2 )和 2 0个地表样方 (1 0× 0 5m2 )调查种子产量。通过比较收集器内壳斗和种子数量 ,发现二者无显著差异 ,说明鸟类对林冠层种子丢失作用不明显 ;而收集器和地表样方种子数量差异显著 ,表明辽东栎种子库扩散主要由林中啮齿动物完成。标记重捕发现辽东栎林中啮齿动物群落包括大林姬鼠 ,社鼠 ,棕背鼠平和花鼠 ,其中大林姬鼠为优势种 ,占群落的 77.2 %。