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应用生态学报 2023年第4期34卷 977-984页

作者：闫媛媛郭琪管俊泽刘志王东男谷加存东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

以我国东北地区4个纬度针叶树种红松和阔叶树种水曲柳为对象,研究两树种成熟叶碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征和养分重吸收率及其相关性,分析气候和土壤因子对叶化学计量特征及养分重吸收率的影响。结果表明:叶化学计量特征的地理变... 详细信息

以我国东北地区4个纬度针叶树种红松和阔叶树种水曲柳为对象,研究两树种成熟叶碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征和养分重吸收率及其相关性,分析气候和土壤因子对叶化学计量特征及养分重吸收率的影响。结果表明:叶化学计量特征的地理变异存在种间差异,随着纬度的升高,水曲柳叶C、N含量显著增加;水曲柳C∶N、红松N∶P均与纬度呈显著负相关,而水曲柳N∶P与纬度呈显著正相关。红松磷重吸收率与纬度呈显著正相关。相关分析表明,红松和水曲柳叶的生态化学计量特征主要受到气候因子(年均温和降水量)的影响,而养分重吸收率仅受少数土壤因子(pH和全氮)的影响。主成分分析表明,红松和水曲柳磷重吸收率与N∶P均呈显著负相关,与P含量呈显著正相关;氮重吸收率仅在红松中与P含量呈显著正相关,与N∶P呈显著负相关。水曲柳相比红松更倾向于具有快速投资-收益型特征。

关键词：生态化学计量种内变异养分重吸收纬度环境变化

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基于地基激光雷达的落叶松人工林枝条因子提取和建模

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应用生态学报 2021年第7期32卷 2505-2513页

作者：张颖贾炜玮东北林业大学林学院/森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

地基激光雷达(TLS)可以实现从森林中无破坏收集数据。本文基于地基激光雷达数据通过点云处理软件以人机交互的方式获取了26株落叶松样木的1266组枝条信息,包括着枝高度、弦长、枝长、着枝角度、基径和弓高。枝条可提取的最大相对着枝高... 详细信息

地基激光雷达(TLS)可以实现从森林中无破坏收集数据。本文基于地基激光雷达数据通过点云处理软件以人机交互的方式获取了26株落叶松样木的1266组枝条信息,包括着枝高度、弦长、枝长、着枝角度、基径和弓高。枝条可提取的最大相对着枝高度的平均值为0.83。在所提取的枝条因子中,提取精度依次为着枝高度>弦长>枝长>基径(基径大于20 mm的枝条)>弓高,将树冠分为4部分后分析发现,随着冠层高度的增加,枝条密度呈升高趋势,枝条提取率和提取精度呈下降趋势。此外,由于枝条基径提取精度较低,以弦长、着枝高度、胸径和树高为自变量构建基径预测模型。对不同基径的实测值、提取值与模型预测值对比分析发现,枝条基径的预测精度大于提取精度。对于造材来说,最有价值的部分是树木中下部,本方法能够较准确地提取树木胸径树高和相对着枝高度0.8以下的枝条属性信息,提供构建木材质量模型所需要的参数。

关键词：地基激光雷达枝条因子点云数据提取木材质量

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基于树种分类的帽儿山阔叶混交林树高⁃胸径模型

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应用生态学报 2024年第2期35卷 307-320页

作者：曹晓梅苗铮郝元朔董利虎东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

天然林的林分结构复杂、物种多样性丰富,为分析林分生长与制定合理的森林经营决策方案带来了巨大的挑战。树高⁃胸径关系对于预测林分生长、制定森林管理经营措施具有重要意义。本文基于48块帽儿山阔叶混交林样地的调查数据,根据树种结... 详细信息

天然林的林分结构复杂、物种多样性丰富,为分析林分生长与制定合理的森林经营决策方案带来了巨大的挑战。树高⁃胸径关系对于预测林分生长、制定森林管理经营措施具有重要意义。本文基于48块帽儿山阔叶混交林样地的调查数据,根据树种结构、生长特征及生态学特性将23个树种分为4个树种组,通过再参数化方法建立包含林分、林木竞争、树种混交情况及物种多样性变量的广义模型,并建立样地、树种组两水平混合效应模型,利用留一交叉验证法检验模型的预测能力。结果表明:Ratkowsky(1990)模型为最优基础模型,引入优势木平均高、大于对象木断面积之和、树种占比和Shannon指数能更好地解释帽儿山阔叶混交林树高⁃胸径关系;引入样地、树种组混合效应模型可显著提高模型的预测精度,Ra 2为0.83。此外,在相同梯度的环境因素下,喜光树种比耐荫树种表现出更高的树高。本研究利用所构建的树高⁃胸径模型分析了树种混交及树木功能性状对树高生长的影响,为精准预测阔叶混交林不同树种的树高以及进一步分析阔叶混交林分生长关系提供理论基础。

关键词：阔叶混交林树高⁃胸径模型树种划分混合效应模型

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红松节子前期生长变化与树干径向生长的关系

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应用生态学报 2024年第10期35卷 2648-2656页

作者：白苏日古嘎贾炜玮郭昊天东北林业大学林学院/森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

以黑龙江省林口林业局和孟家岗林场选取的33株红松为研究对象,根据立地指数的高低分为两组,对优势木、平均木和劣势木直线型节子和曲线型节子的节子属性进行差异性分析,并构建树干直径生长模型,探究节子生长拐点和直径连年生长的联系,... 详细信息

以黑龙江省林口林业局和孟家岗林场选取的33株红松为研究对象,根据立地指数的高低分为两组,对优势木、平均木和劣势木直线型节子和曲线型节子的节子属性进行差异性分析,并构建树干直径生长模型,探究节子生长拐点和直径连年生长的联系,筛选对木材质量影响较弱的节子类型。结果表明:两种节子类型间节子直径、健全节长度、疏松节比例和节子生长拐点年龄都有显著差异。曲线型节子的生长拐点主要分布在8~12年,直线型节子的生长拐点主要分布在7~10年;不同等级木曲线型节子的节子直径和健全节均大于直线型节子,而疏松节比例小于直线型节子,疏松节比例的减少说明节子愈合时间变短。随着树木的径向生长,直线型节子的生长保持基本一致,曲线型节子的生长拐点年龄晚于直径连年生长量最大值产生的年龄。立地条件较好的树干直径拐点年龄和节子生长拐点年龄更晚,优势木的树干直径拐点年龄和节子生长拐点年龄晚于平均木和劣势木。不同的立地条件和树干直径均影响节子的生长,而随着树干直径的生长,两种节子类型间的节子属性会产生差异。通过合理制定林木经营措施,延迟连年生长量最大值的年龄,可以在拉长树干径向生长时间的同时延长枝条的生长,增加曲线型节子的比例以优化木材质量,提高木材品质。

关键词：节子直径健全节长度疏松节长度节子生长拐点年龄树干直径生长模型

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白桦细根功能性状和根际细菌群落随火后时间的变化

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植物生态学报 2024年第7期48卷 828-843页

作者：蔡慧颖梁亚涛娄虎杨光孙龙东北林业大学林学院东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

根际微生物在植物养分获取以及碳、氮循环中发挥着重要作用,而植物细根(包括吸收根和运输根)与根际微生物群落关系密切。阐明火后森林恢复过程中先锋树种细根性状的变化与根际微生物群落的关系,可为基于细根和根际微生物动态的火后植被... 详细信息

根际微生物在植物养分获取以及碳、氮循环中发挥着重要作用,而植物细根(包括吸收根和运输根)与根际微生物群落关系密切。阐明火后森林恢复过程中先锋树种细根性状的变化与根际微生物群落的关系,可为基于细根和根际微生物动态的火后植被恢复管理提供理论支持。该研究以大兴安岭30年时间序列火烧迹地先锋树种白桦(Betulaplatyphylla)为研究对象,利用16S rRNA高通量测序技术,分析了火后恢复过程中白桦根际细菌群落结构与土壤性质和细根性状的关系。结果表明,火后恢复时间显著影响土壤pH、吸收根性状和根际细菌α多样性。随火后时间的增加,土壤p H呈先升高后下降再升高的趋势,吸收根比根长和比表面积呈先升高后下降的趋势。火后9年是白桦根际细菌α多样性逐渐回升的转折点。不同火后恢复时间根际细菌群落主要优势门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)和酸杆菌门(Acidobacteriota),主要优势属为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)。玫瑰弯菌属(Roseiarcus)、酸球菌属(Acidipila)以及分枝杆菌属(Mycobacterium)等优势属的相对丰度在不同火后恢复时间中差异显著。根际细菌α多样性主要受土壤pH和吸收根比根长的显著影响,细菌群落结构变化受细根的碳、氮含量和运输根磷含量的影响。综上,细根、土壤和微生物之间的互作共同影响了根际细菌的群落结构及多样性,从而塑造了根际环境,促进火后生态系统的恢复。

关键词：火后时间先锋树种根际细根性状细菌群落

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兴安落叶松叶化学计量特征与光合性状的权衡及其种源差异

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应用生态学报 2023年第6期34卷 1483-1490页

作者：上官虹玉王传宽全先奎东北林业大学生态研究中心/森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

植物叶化学计量特征与光合性状的变异及其权衡关系能够表征植物对环境变化的响应和生态适应策略。本研究在帽儿山同质园内测定了17个地理种源兴安落叶松叶的化学计量特征[叶碳(C)、氮(N)、磷(P)含量、C/N、C/P、N/P]和光合性状[最大净... 详细信息

植物叶化学计量特征与光合性状的变异及其权衡关系能够表征植物对环境变化的响应和生态适应策略。本研究在帽儿山同质园内测定了17个地理种源兴安落叶松叶的化学计量特征[叶碳(C)、氮(N)、磷(P)含量、C/N、C/P、N/P]和光合性状[最大净光合速率(A_(max))、最大光电子传输速率(J_(max))、最大羧化速率(V_(max))],比较化学计量特征和光合性状的种源差异,分析二者的权衡关系及影响因子。结果表明:兴安落叶松叶化学计量特征与光合性状存在显著的种源差异,种源原地气候因子分别解释叶化学计量特征变异的54.8%和光合性状变异的67.2%,叶C、N、P含量和A_(max)、J_(max)、V_(max)均与种源原地干燥度(AI)存在显著正相关关系,C/N、C/P、N/P与AI存在显著负相关关系。冗余分析表明,叶化学计量特征解释了光合性状75.0%的变异,叶C、N、P含量与A_(max)、J_(max)、V_(max)存在显著正相关关系,C/N、C/P、N/P与光合性状均存在显著负相关关系。兴安落叶松叶化学计量特征与光合性状及其协同关系存在种源差异,是树木对种源地气候长期适应的结果。本研究对气候变化下树木的生态适应策略研究具有重要意义。

关键词：化学计量特征光合性状权衡策略种源

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东北温带森林20种乔木树种叶片干旱容忍性特征

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应用生态学报 2022年第1期33卷 1-8页

作者：王乐乐周正虎金鹰王传宽东北林业大学生态研究中心/森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

全球范围内干旱频率和强度的增加严重影响树木生长,甚至导致森林大面积死亡。压力-容积(PV)曲线能够反映树木对干旱的容忍能力,但在局域尺度上尚未确定哪个PV曲线参数具有最优指示性。通过测定东北温带森林20种主要树种(包括16种被子植... 详细信息

全球范围内干旱频率和强度的增加严重影响树木生长,甚至导致森林大面积死亡。压力-容积(PV)曲线能够反映树木对干旱的容忍能力,但在局域尺度上尚未确定哪个PV曲线参数具有最优指示性。通过测定东北温带森林20种主要树种(包括16种被子植物和4种裸子植物)的PV曲线性状,包括质壁分离时的相对含水量(RWC_(tlp))、失膨点叶水势(TLP)、饱和含水时的叶渗透势(π_(0))、细胞弹性模量(ε)、叶水容(C_(leaf))及叶结构性状(比叶面积和叶密度),研究局域尺度上叶片耐旱性的最佳指示性状,并分析叶片PV性状与结构性状间的相关性。结果表明:被子植物的RWC_(tlp )显著大于裸子植物,但其C_(leaf )显著小于裸子植物,这表明用RWC_(tlp)和C_(leaf)可以指示东北温带森林不同功能型树种间耐旱性的大小。在被子植物中,TLP和π_(0)与叶密度呈显著负相关,且均与比叶面积呈显著正相关;而ε与比叶面积呈显著负相关。然而,裸子植物PV曲线性状与叶结构性状之间呈现与被子植物完全相反的趋势。裸子植物与被子植物树种之间PV曲线性状与叶结构性状关系的差异,可能归因于二者采取不同的干旱响应和适应策略。

关键词：压力-容积曲线耐旱性叶水力性状膨压损失点温带森林

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无氧气调技术对亚洲型舞毒蛾生长发育的影响及杀虫效果

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东北林业大学学报 2019年第9期47卷 102-105页

作者：王齐张郁泉严善春森林生态系统可持续经营教育部重点实验室(东北林业大学)

为探究无氧气调技术对亚洲型舞毒蛾( Lymantria dispar asiatica)生长发育的影响及杀虫效果,将亚洲型舞毒蛾卵及幼虫置于无氧条件下饲养,观察记录其生长发育状态及存活情况。结果表明:与对照组相比,无氧处理组卵的孵化进度显著滞后,孵... 详细信息

为探究无氧气调技术对亚洲型舞毒蛾( Lymantria dispar asiatica)生长发育的影响及杀虫效果,将亚洲型舞毒蛾卵及幼虫置于无氧条件下饲养,观察记录其生长发育状态及存活情况。结果表明:与对照组相比,无氧处理组卵的孵化进度显著滞后,孵化率虽有降低但差异不显著;1~2龄幼虫发育历期显著延长,处理后第10天幼虫开始死亡,随着无氧饲养时间的增加,幼虫死亡率增加,在第22天幼虫发育至2龄,死亡率达到100%;幼虫的取食量显著降低,无氧处理组的部分幼虫蜕皮不完全。说明无氧处理虽使亚洲型舞毒蛾卵孵化率降低不明显,但可显著抑制其孵化进度,对幼虫生长发育的影响及致死效果显著,但耗费时间较长。

关键词：无氧气调亚洲型舞毒蛾杀虫致死率生长发育

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基于纬度移栽的落叶松叶、枝、根生态化学计量特征对气候变暖的响应

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植物生态学报 2024年第4期48卷 469-482页

作者：臧妙涵王传宽梁逸娴刘逸潇上官虹玉全先奎东北林业大学生态研究中心森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

研究气候变暖对树木生态化学计量特征的影响,对深入了解树木对气候变化的响应机理具有重要意义。在2004年将4个不同纬度的落叶松(Larix gmelinii)种源幼树移植到其自然分布区南缘的黑龙江帽儿山生态站的同质园内,模拟气候变暖,测定叶、... 详细信息

研究气候变暖对树木生态化学计量特征的影响,对深入了解树木对气候变化的响应机理具有重要意义。在2004年将4个不同纬度的落叶松(Larix gmelinii)种源幼树移植到其自然分布区南缘的黑龙江帽儿山生态站的同质园内,模拟气候变暖,测定叶、枝、根的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量。结果表明:新枝叶和各级根的C、N、P含量以及老枝叶的N、P含量均存在显著的种源差异,高纬度种源的树木具有较低的C、N含量和较高的P含量。气候变暖显著增加了各器官(1-2 mm径级根除外)的C含量,增加了叶、老枝和<1 mm径级根的N含量,也显著提高了各器官(枝除外)的P含量。随着变暖程度的增加,C和P含量的暖化效应减弱,N含量的暖化效应增强。各器官的C:N、C:P和N:P均存在显著的种源差异(枝的C:P除外),高纬度种源的树木具有较大的C:N和较小的C:P和N:P。气候变暖显著降低了除枝以外其他器官的C:N、C:P和N:P。综合而言,落叶松资源获取型器官叶和根化学计量特征具有明显的地理变异,气候变暖主要缓解了叶和根的N和P的需求限制,降低了其N和P的固碳效率;气候变暖对C和P化学计量特征的影响随暖化程度的增大而减弱,但N含量除外。

关键词：气候变化落叶松移栽实验化学计量特征

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聚乙二醇渗透处理对水曲柳种子在不同温度下萌发的影响

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东北林业大学学报 2019年第6期47卷 8-11页

作者：李明月赵彤彤张鹏森林生态系统可持续经营教育部重点实验室(东北林业大学)

为探究聚乙二醇(PEG)渗透处理对水曲柳种子次生休眠诱导的影响,以解除初生休眠的水曲柳种子为材料,研究经不同质量分数(0,5%,25%,50%)PEG渗透处理不同时间(3,7,14d)后种子在不同温度(15和25℃)下的萌发表现。结果表明:在适宜萌发温度(15... 详细信息

为探究聚乙二醇(PEG)渗透处理对水曲柳种子次生休眠诱导的影响,以解除初生休眠的水曲柳种子为材料,研究经不同质量分数(0,5%,25%,50%)PEG渗透处理不同时间(3,7,14d)后种子在不同温度(15和25℃)下的萌发表现。结果表明:在适宜萌发温度(15℃)下,PEG渗透处理不会诱导种子进入低水势引起的次生休眠。但不同渗透处理对种子发芽的影响不同:低质量分数(5%)渗透处理和中等质量分数(25%)的短时间(3d)渗透处理对种子萌发有明显的促进作用,但中等质量质量分数的中等(7d)和长时间(14d)渗透处理以及高质量分数(50%)的渗透处理都对种子萌发不利。在高温(25℃)下,中高质量分数PEG短时间渗透处理或高质量分数PEG中长时间渗透处理对种子热休眠诱导有明显的减弱作用,但低质量分数PEG渗透处理没有减弱热休眠的效应。

关键词：水曲柳种子萌发萌发温度渗透处理聚乙二醇6000 次生休眠

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