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阔叶红松林下早春植物生物量分配

北京林业大学学报 2017年第1期39卷 34-42页

作者：李良夏富才孙越张骁北华大学林学院

为探索早春植物对于早春环境是否具有相似的生活史类型,对蛟河实验管理局阔叶红松林样地1年内8种常见早春植物进行了4次调查,采用全收获法获取早春植物生物量并每隔2 d观察1次物候,对样地内早春植物各器官生物量分配的季节动态及其种间... 详细信息

为探索早春植物对于早春环境是否具有相似的生活史类型,对蛟河实验管理局阔叶红松林样地1年内8种常见早春植物进行了4次调查,采用全收获法获取早春植物生物量并每隔2 d观察1次物候,对样地内早春植物各器官生物量分配的季节动态及其种间差异进行了初步分析,构建了株高与生物量的线性回归模型。结果表明:8种早春植物的开花、结果历程总体相差较大,但花果期普遍较短(34~48 d)。8种早春植物在生长过程中各器官生物量差异均达到极显著水平(P<0.01),8种早春植物总生物量(0.1~4.0 g)和株高(7~23 cm)普遍较小,各早春植物在自身总生物量和株高变化上总体呈现出相同的变化趋势。8种早春植物在相同日期根冠比和生殖分配比差异均达到极显著水平(P<0.01),同一早春植物在不同日期根冠比和生殖分配比差异也均达到极显著水平(P<0.01),生殖分配总体维持在较低水平(<13%)。8种早春植物在生长过程中总生物量向地下生物量的分配比例明显提高。以株高为自变量,构建8种早春植物总生物量5种线性回归模型,模型验证结果显示菟葵的拟合效果最好,其他7种早春植物平均相对误差绝对值(RMA)较大,但总体与建模标准相符。由此推测,早春植物在生物量分配方面具有相似的生活史策略。

关键词：早春植物生活史对策生物量分配模型构建

青藏高原高山区和泛北极地区种子植物多倍体比较

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生物多样性 2021年第11期29卷 1470-1480页

作者：张军彭焕文夏富才王伟北华大学林学院吉林吉林132013 中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室北京100093 中国科学院大学北京100049

多倍化是植物快速适应极端环境胁迫的一种重要机制。青藏高原高山区和泛北极地区具有相似的极端低温环境,且两地的植物曾有密切的交流和联系。然而,多倍体物种对两地植物区系生物多样性的贡献是否相同仍不清楚。我们系统地收集两地已有... 详细信息

多倍化是植物快速适应极端环境胁迫的一种重要机制。青藏高原高山区和泛北极地区具有相似的极端低温环境,且两地的植物曾有密切的交流和联系。然而,多倍体物种对两地植物区系生物多样性的贡献是否相同仍不清楚。我们系统地收集两地已有染色体数目和倍性报道的种子植物物种名录,共计1,770种,其中青藏高原高山区774种,泛北极地区996种;同时也相应地收集了每个物种的生活型信息。分析显示青藏高原高山区多倍体植物的比例为20.9%,泛北极地区多倍体植物比例为61.5%;青藏高原高山区一年生草本、多年生草本和木本植物中多倍体的比例分别为20.7%、21.6%和12.8%,泛北极地区一年生草本、多年生草本和木本植物中多倍体的比例分别为60.2%、65.5%和38.3%。这些结果表明泛北极地区比青藏高原高山区具有较高比例的多倍体物种。青藏高原高山植物区系在渐新世-中新世之交开始兴起,此时高原已达到一定高度,而后的高寒环境相对稳定,致使多倍体物种相对较少;而泛北极地区植物区系在3–4 Ma兴起,此后经历了冰期-间冰期、海平面波动等反复剧烈的气候环境变化,可能促进了大量的多倍化事件发生。本研究通过比较青藏高原高山区和泛北极地区植物多倍体物种的比例,揭示了两地多倍体比例差异的可能原因,将提高对多倍体适应极端环境的理解。

关键词：青藏高原泛北极地区多倍化生活型极端生境气候变化

温带落叶林的植物物候特征及其对气候变化的响应

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生态环境学报 2012年第5期21卷 793-799页

作者：夏富才潘春芳赵秀海北华大学林学院吉林吉林132013 北京林业大学林学院北京100083

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... 详细信息

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。

关键词：物候温带森林落叶林气候变化繁殖物候展叶物候

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长白山次生林树种空间分布及环境解释

林业科学 2008年第8期44卷 1-8页

作者：张春雨赵秀海夏富才北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083

分析次生林群落中12个树种的空间格局,阐述树木种群空间分布与环境因子间的关系。结果表明:1)大多数环境因子和树种都表现出显著的正空间自相关,即存在空间聚集性结构;2)空间变异分割表明,环境因子主要制约幼树和小树的空间分布,而对大... 详细信息

分析次生林群落中12个树种的空间格局,阐述树木种群空间分布与环境因子间的关系。结果表明:1)大多数环境因子和树种都表现出显著的正空间自相关,即存在空间聚集性结构;2)空间变异分割表明,环境因子主要制约幼树和小树的空间分布,而对大树影响较小;3)土壤水分和土壤pH值对树种分布影响较大,土壤营养(全氮、全磷和全钾)作用相对较小,土壤有机质、叶面积指数和光量子密度与树种空间变异之间无显著关系;4)在已知种群空间变异中,环境因子(包括环境变量单独解释部分、环境变量与空间变量交互作用部分)解释能力较低,而纯粹的空间变量(即空间变量单独解释部分)对种群空间变异具有较高的解释能力,说明一些未知的独立于环境因子的空间过程在树木种群空间格局的形成过程中发挥了重要作用。

关键词：局部Moran’s Ⅰ 变异分割环境解释空间自相关

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地上竞争对林下红松生物量分配的影响

生态学报 2012年第8期32卷 2447-2457页

作者：汪金松范秀华范娟张春雨夏富才北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 北京林业大学理学院北京100083 北华大学林学院吉林132013

采用整株收获法研究林下红松地上、地下生物量分配特征及地上竞争对其生物量分配和生物量相对生长的影响。结果表明,(1)将整个树冠划分为等长的上、中、下三层,活枝生物量从上层到下层逐渐增加,而针叶生物量主要集中在树冠中下层且在中... 详细信息

采用整株收获法研究林下红松地上、地下生物量分配特征及地上竞争对其生物量分配和生物量相对生长的影响。结果表明,(1)将整个树冠划分为等长的上、中、下三层,活枝生物量从上层到下层逐渐增加,而针叶生物量主要集中在树冠中下层且在中下层的分布无显著差异(P>0.05),随着地下生物量逐渐增加,小细根(5 mm)所占比例逐渐增大;(2)地上竞争强度与胸径、树高呈显著指数相关(P0.05);(3)随着竞争强度增大,树干生物量占整株生物量的相对比例逐渐减小,而细根(小细根和粗细根)生物量相对比例逐渐增大,活枝、针叶及粗根生物量相对比例与竞争强度相关性并不显著(P>0.05);(4)红松根冠比均值为0.15且根冠比并不受地上竞争的影响,茎叶比与竞争强度的相关性亦不显著(P>0.05);(5)地上竞争显著影响红松地上各器官生物量的相对生长,且竞争强度与生物量呈显著负相关(P<0.001)。

关键词：林下红松地上竞争生物量分配相对生长

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长白山阔叶红松林林分空间结构

应用与环境生物学报 2010年第4期16卷 529-533页

作者：夏富才赵秀海潘春芳贾玉珍汪金松北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 北华大学林学院吉林132013

在长白山北坡自然保护区内,建立面积为1hm^2的阔叶红松林永久标准样地,对胸径1cm以上的每株树木进行定位监测,用空间结构参数——混交度、大小比数和角尺度分析该林分的空间结构.结果表明:该林分树木个体总体上处于中度混交水平,处于乔... 详细信息

在长白山北坡自然保护区内,建立面积为1hm^2的阔叶红松林永久标准样地,对胸径1cm以上的每株树木进行定位监测,用空间结构参数——混交度、大小比数和角尺度分析该林分的空间结构.结果表明:该林分树木个体总体上处于中度混交水平,处于乔木上层和中层的树种混交度以强度混交和完全混交为主,明显高于乔木下层树种的混交度;基于胸径计算的大小比数和基于树高计算的大小比数的结果基本一致,都能客观反映该林分在垂直方向上的分化;树木个体整体分布格局与树木大小密切相关,当树木个体起测径阶1cm≤DBH6cm时,林分呈随机分布的格局.

关键词：林分结构阔叶红松林混交度大小比数角尺度长白山

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

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生态学报 2017年第19期37卷 6523-6533页

作者：孙越何怀江李良宋彩民王峰洁夏富才北华大学林学院吉林132013 北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 吉林省蛟河林业实验区管理局吉林132517

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... 详细信息

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。

关键词：早夏草本植物生物量分配根冠比(R/S) 生物量模型相对生长关系

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长白山云冷杉林主要树种空间分布及其关联性

北京林业大学学报 2013年第6期35卷 28-35页

作者：倪瑞强唐景毅程艳霞张春雨陈贝贝何怀江夏富才北京林业大学森林培育与保护教育部重点实验室吉林省白河林业局北京林业大学理学院北华大学林学院

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... 详细信息

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。

关键词：径级结构空间格局空间相关性种子扩散限制负密度制约

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林木竞争对臭冷杉生物量分配的影响

林业科学 2012年第4期48卷 14-20页

用不同高度树干直径建立并比较臭冷杉各器官生物量方程,分析林木竞争对臭冷杉地上、地下生物量分配的影响。结果表明:臭冷杉不同高度树干直径中,胸径是预测各器官生物量的最可靠变量;利用不同高度树干直径建立各器官生物量方程均会高估... 详细信息

用不同高度树干直径建立并比较臭冷杉各器官生物量方程,分析林木竞争对臭冷杉地上、地下生物量分配的影响。结果表明:臭冷杉不同高度树干直径中,胸径是预测各器官生物量的最可靠变量;利用不同高度树干直径建立各器官生物量方程均会高估小个体样木(直径≤10cm)的生物量,并且随着直径增大,预测误差也随之增大;臭冷杉地上生物量与地下生物量的比值(T/R)与树木年龄、单株生物量、整株生物量年均生长率及树高年均生长率间均没有显著相关性(P>0.05);随着竞争增强,臭冷杉树干生物量占单株生物量的比例逐渐减小,枝叶生物量比例逐渐增大,而粗根生物量比例则基本保持不变;胸径年均生长率、树高年均生长率及单株生物量年均生长率均随着竞争强度增大逐渐减小,而T/R值并不受林木竞争的影响。

关键词：生物量方程 T/R 生物量比例林木竞争臭冷杉