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基于ISSR标记分析19个地区的青海云杉天然林遗传多样性

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分子植物育种 2022年

作者：吴雨亭李强峰殷光晶魏登贤游牧赵艳艳谢得娟青海省林木种苗总站青海大学农牧学院

为区分青海云杉不同种源之间的亲缘关系，本研究以青海省、甘肃省、宁夏回族自治区19个地区共170个青海云杉天然林针叶样本DNA进行了ISSR的扩增与分析，构建了聚类图。结果表明：10条ISSR扩增出共计62条多态性条带；平均每条引物可以检... 详细信息

为区分青海云杉不同种源之间的亲缘关系，本研究以青海省、甘肃省、宁夏回族自治区19个地区共170个青海云杉天然林针叶样本DNA进行了ISSR的扩增与分析，构建了聚类图。结果表明：10条ISSR扩增出共计62条多态性条带；平均每条引物可以检测到有6.20个等位基因位点；平均有效等位基因数(Ne)为1.445 8；平均Nei’s遗传多样性(He)为0.251 7；平均Shannon信息指数(I)为0.427 2。根据引物扩增结果进行聚类分析，在相似系数为0.738 7时，可以将170份青海云杉针叶分为10个组，共7个大类别，其中青海省上北山林场、青海省哈里哈图国家森林公园为单独类别，与其余各地区基本无基因交流；甘肃省大黄山林场、西营河林场、青海省麦秀林场跟较多地区有基因交流。因第6组包含林场较多，故从相似系数0.781 3对其再次进行分析。分析可知，宁夏回族自治区贺兰山的样品既有单独聚类，又与其余两省的几个林场有聚类。以上结果为进一步开展青海云杉种源试验提供了一定的参考依据。

关键词：青海云杉天然林 ISSR 遗传多样性聚类分析

营林措施对青海云杉林生长和乔木层碳储量的影响研究

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营林措施对青海云杉林生长和乔木层碳储量的影响研究

作者：文韬兰州大学

学位级别：硕士

森林生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,对森林进行科学经营和管理一直是林业工作的重要环节。青海云杉作为祁连山林区分布最广的水源涵养林,在维持祁连山及其周边地区的生态平衡、水资源供给等方面发挥着极其重要的作用。然而,目... 详细信息

森林生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,对森林进行科学经营和管理一直是林业工作的重要环节。青海云杉作为祁连山林区分布最广的水源涵养林,在维持祁连山及其周边地区的生态平衡、水资源供给等方面发挥着极其重要的作用。然而,目前针对不同营林措施条件下青海云杉林生长及其对气候变化和极端气候事件响应的研究较少,且不同营林措施对乔木层碳储量的影响及其机制尚不清楚。因此,本论文选取祁连山地区哈溪林场的自然封育、卫生伐和择伐三种营林措施下的青海云杉林,首先通过树木年轮学方法建立了三种营林措施下青海云杉林早晚材断面积增长量年表,分析了其与月尺度气候因子间相关关系,探究了其对干旱气候事件响应规律以及干旱后生长水平恢复能力。在此基础上,通过对三种营林措施下的青海云杉林样地植被调查和土壤理化性质测定,估算了其乔木层碳储量和差异,进而分析了植被、土壤因子与乔木层碳储量间相关关系,探讨了青海云杉林乔木层碳储量差异的原因及其影响机制。主要研究结果如下:(1)适当采伐强度的卫生伐和择伐措施显著增加了青海云杉林的生长速度,相较于自然封育措施,卫生伐年均断面积增长量提高了25.57%,择伐提高了37.54%(生长速度:择伐>卫生伐>自然封育)。但两者提高生长速度的模式不同,卫生伐措施早期便显著提高了青海云杉林的生长速度,但后期生长趋势变得较为平缓;而择伐措施早期并未显著提高生长速度,但后期生长趋势增长较快。卫生伐和择伐措施均增加了青海云杉林生长对温度和降水的敏感性,其中卫生伐措施对降水的正响应时间比其他措施推迟了一个月。此外,年轮中早材比率的变化不受营林措施的影响,早材率与降水之间普遍为正响应,与温度之间普遍为负响应,早材率与近三年内的年平均最低气温均存在显著的负相关关系(影响程度:两年前>前一年>当年)。(2)不同营林措施下青海云杉林生长对干旱气候事件的响应规律基本一致,均对干旱存在“延迟效应”。断面积增长量与帕尔默干旱指数在干旱发生后的第一年相关性达到了最大,随后相关性逐年减小,直至相关系数变为负值或达到最小值。但不同营林措施之间也存在一定的差异性,相较于自然封育措施,卫生伐降低了树木对干旱气候事件的敏感性,可以使其更快摆脱干旱带来的影响;而择伐增加了对干旱气候事件的敏感性,干旱延迟效应一直持续到干旱后第4年。(3)不同营林措施不同林分密度下的青海云杉林乔木层碳储量存在较大差异,乔木层碳储量与林下土壤全碳含量和土壤全氮含量均呈现显著正相关。而土壤全碳含量与林分树冠面积负相关,与林下灌木生物量正相关;同样地,土壤全氮含量也与灌木生物量正相关,这表明营林措施可能通过调节林分密度改变林下光照条件,使林下灌木生物量发生变化,从而进一步影响乔木层碳储量。此外,土壤全碳和全氮含量与土壤黏粒百分比负相关,而林分密度与土壤黏粒百分比正相关,这表明营林措施可能通过调节林分密度改变了地下根系分布状况,使林下土壤黏粒百分比发生变化,从而进一步影响乔木层碳储量。综上,不同营林措施不仅改变了青海云杉林生长速度,以及生长对气候因子和极端气候事件的响应规律,而且主要通过林分密度调节改变了其它林分因素(如林下光照条件、林下灌草生物量、土壤黏粒百分比含量等),进而影响了林下土壤碳和氮含量,从而导致乔木层碳储量发生变化。本研究不仅加深了不同营林措施对青海云杉林生长及乔木层碳储量影响的理解,而且还为青海云杉天然次生林的科学经营管理提供了数据基础和科技支撑。

关键词：祁连山森林经营青海云杉树轮碳储量

祁连山中段不同海拔青海云杉生态化学计量特征比较研究

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祁连山中段不同海拔青海云杉生态化学计量特征比较研究

作者：秦慧君西北师范大学

学位级别：硕士

植物生态化学计量特征对森林生态系统健康具有重要指示作用,其生态化学计量特征的研究有利于探究植物体内C、N、P等元素的循环和平衡机制。在山地森林生态系统中,由海拔梯度引起的温度、光照和土壤养分等环境异质性会影响树木生存策略... 详细信息

植物生态化学计量特征对森林生态系统健康具有重要指示作用,其生态化学计量特征的研究有利于探究植物体内C、N、P等元素的循环和平衡机制。在山地森林生态系统中,由海拔梯度引起的温度、光照和土壤养分等环境异质性会影响树木生存策略的差异。在海拔梯度下,树木不同器官基于碳(C)、氮(N)和磷(P)生态化学计量的资源分配权衡存在不确定性,其驱动因素也有待进一步研究。因此,本文选择祁连山对气候敏感的典型针叶树种青海云杉为研究对象,设置了低海拔(2600 m)、中海拔(2900 m)、高海拔(3200 m)3个采样梯度,应用相对重要性分析、冗余分析、方差分解分析等方法分析了不同海拔青海云杉整株及叶、枝、树干、粗根、细根的生态化学计量特征及其环境驱动因素。旨在从植物营养元素在整株及各器官分配变化的角度出发,分析不同海拔梯度下青海云杉的生态化学计量格局及其资源分配权衡,为祁连山优势针叶森林的科学管理提供基础数据和重要参考。主要研究结果如下:(1)从低海拔、中海拔到高海拔,土壤含水量、土壤N:P逐渐增加(P青海云杉可以通过改变资源分配策略来适应异质环境。从低海拔到高海拔,青海云杉整株N含量、C:P、N:P显著上升(P青海云杉通过改变在不同器官间营养分配格局以适应胁迫环境,各海拔青海云杉N、P主要投资在叶和枝(低海拔:39%、36%,中海拔:35%、31%,高海拔:36%、31%),C则主要投资在树干中(低海拔:21%,中海拔:21%,高海拔:21%)。(3)在三个海拔中,青海云杉整株及各器官C、N、P含量及其比值间具有显著相关性。在各个海拔青海云杉不同器官C:N、C:P和N:P均表现出很强的相关关系。但在不同海拔它们的相关性又具有差异,具体表现为在低海拔,青海云杉整株及各器官N含量、C:N与P含量、C:P呈显著的负相关关系(P青海云杉整株及各器官N含量与P含量具有显著正相关关系(P青海云杉整株及除枝以外各器官中C含量与N含量具有显著的正相关关系(P青海云杉在整株和器官两个角度均表明土壤营养元素、含水量、pH值和容重是其生态化学计量特征的主要影响因素。在低海拔和中海拔,土壤含水量和土壤pH值分别是影响青海云杉整株和不同器官化学计量特征变异的最主要驱动力;在高海拔,土壤pH值及土壤N含量、容重分别是青海云杉整株和不同器官化学计量特征的最主要环境驱动因素。在整个海拔尺度上,气候和土壤因子的相互作用是青海云杉整株及各器官生态化学计量变化的主要驱动力,其贡献率分别为56.79%(整株)、42.17%(叶)、24.63%(枝)、66.83%(干)、43.52%(粗根)和52.60%(细根)。

关键词：生态化学计量青海云杉资源分配海拔响应祁连山

祁连山青海云杉种群空间格局及更新对地形因子的响应

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祁连山青海云杉种群空间格局及更新对地形因子的响应

作者：芦雄英甘肃农业大学

学位级别：硕士

青海云杉(Picea crassifolia)作为祁连山主要的乔木建群种和优质树种,对祁连山生物多样性的保护及生态平衡的维持起着关键作用。从许多研究中发现,青海云杉林存在群落组成和结构单一,更新能力较差、更新苗难以存活等生态问题。探索祁连... 详细信息

青海云杉(Picea crassifolia)作为祁连山主要的乔木建群种和优质树种,对祁连山生物多样性的保护及生态平衡的维持起着关键作用。从许多研究中发现,青海云杉林存在群落组成和结构单一,更新能力较差、更新苗难以存活等生态问题。探索祁连山青海云杉种群的空间分布格局及其关联性、竞争与共存机制,阐明种群结构特征和发展规律,对该种群将来发展动态的预测提供一定的理论依据。本研究通过揭示地形因子对青海云杉更新苗生长发育的影响,了解更新苗的更新特征及在不同微地形生境下的分布状态,确保在自然条件下青海云杉林可以得到长期稳定的发展。本研究的研究结果表明:(1)青海云杉幼苗、幼树、小树、中树和大树在空间尺度上均显示聚集分布,随着空间尺度的变大,聚集的强度逐渐向随机分布或均匀分布转变。大树个体在空间尺度上与其他径级个体都表现为正关联关系,中树与小树、小树与幼树、幼树与幼苗在空间尺度上显示为正关联关系,随着空间尺度的增加逐渐变为无关联或负关联关系。青海云杉的个体属性(胸径、树高、冠幅)在空间尺度上显示高度相关关系、弱相关关系及对称性竞争。(2)青海云杉幼苗、幼树的分布与地形因子之间联系密切。不同的地形因子对幼苗、幼树的分布影响不同,幼苗、幼树更新密度随着海拔的升高而逐渐降低。青海云杉幼苗、幼树的更新密度对地形因子(海拔、坡位、坡度、坡向、凹凸度)具有显著性影响。(3)在微地形生境中,海拔和凹凸度之间存在显著性影响。不同微地形条件下更新苗密度和平均株高从高到低依次为:低海拔凹地、低海拔凸地、高海拔斜坡、高海拔陡坡;更新苗的平均冠幅和平均基径从大到小依次为:低海拔凸地>高海拔斜坡>低海拔凹地>高海拔陡坡。(4)不同微地形生境下青海云杉更新苗空间分布格局与青海云杉种群的空间分布格局相似,更新苗在尺度上先呈现出聚集分布的状态,但随着尺度的增大,聚集分布便趋向于随机分布或均匀分布。不同微地形生境下的青海云杉更新特征与地形因子之间关系密切,在高海拔陡坡生境下,更新苗密度与凹凸度存在显著正相关;在高海拔斜坡生境下,平均株高与海拔存在显著负相关;在低海拔凸地生境下,平均基径与坡度存在显著正相关;在低海拔凹地生境下,平均基径与坡位存在显著正相关。地形因子是影响青海云杉更新的主导因素,更新苗在低海拔凸地和低海拔凹地的微地形生境中更适宜定居和生长。

关键词：祁连山青海云杉空间分布格局更新苗地形因子

不同微环境下青海云杉径向生长和稳定碳氧同位素变化机理研究

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不同微环境下青海云杉径向生长和稳定碳氧同位素变化机理研究

作者：严畅兰州大学

学位级别：硕士

近年来全球气候变化加剧,世界各地的森林生态系统都因气温和降水的变化受到巨大影响,特别是一些位于干旱和半干旱地区的森林。祁连山位于中国西北干旱半干旱区,是西北地区生态安全的重要屏障,其生态环境对西北地区乃至全国的生态保护与... 详细信息

近年来全球气候变化加剧,世界各地的森林生态系统都因气温和降水的变化受到巨大影响,特别是一些位于干旱和半干旱地区的森林。祁连山位于中国西北干旱半干旱区,是西北地区生态安全的重要屏障,其生态环境对西北地区乃至全国的生态保护与建设有着重要的作用。此前,已有很多关于祁连山气候变化对森林影响的研究,表明气候变化已经影响到森林分布、组成和结构等方面。在这些研究的基础上,本文将进一步探究气候变化对祁连山森林的影响,着重关注不同微环境下树木的适应能力,并揭示它们在抗旱方面采取的不同策略。本研究选取青海云杉(Picea crassifolia)作为研究对象。该树种的分布受到坡向及其引起的太阳辐射的制约,仅分布于祁连山地区的阴坡或太阳辐射较少的山谷地区。青海云杉是祁连山森林的主要建群种之一,对气候变化较为敏感。因此,通过系统地研究不同微环境下青海云杉对干湿变化的响应过程,有助于深入理解干湿变化对树木生长的影响机制。此类研究能为祁连山地区青海云杉林的管理提供科学依据。本研究选取祁连山中部地区作为研究区域,在2千米的范围内选择了土壤厚度不同的三个样地进行树轮气候学的研究,分别为:PC1(土壤较薄)、PC2(土壤中等厚度)和PC3(土壤较厚)样地。同时,本研究辅助以植物水势和光合特征的测量。本研究建立了树轮宽度年表和树轮稳定碳(δC)和氧(δO)同位素序列,据此得到三个样地青海云杉与气候之间的响应关系,并分析了微环境如何影响树轮宽度和稳定碳氧同位素与气候因子间的响应关系。此外,利用样点之间树轮稳定碳氧同位素的对比,探索出一种利用树轮信息判定树木抗旱策略的方法。本研究的主要结论如下:(1)在1953-2019年,青海云杉径向生长受到水分条件的限制。三个样地中青海云杉轮宽与sc PDSI(self-calibrated Pamler Drought Severity Index,自校准帕默尔干旱指数,一种反映站点附近干湿情况的指标)之间皆呈正相关关系,其中PC1样地树木轮宽与sc PDSI之间的相关性较弱。PC3样地树木径向生长与上一年秋季降水和温度呈正相关关系;PC2样地树木径向生长随当年6月降水和温度的增加而增加。(2)各样点树轮稳定同位素在干湿年份存在明显差异。三个样地的树轮稳定碳(δC)和氧(δO)同位素从干旱年份(1938-1942年;1946-1950年)到湿润年份(2006-2010年;2016-2020年)均发生了下降。其中下降最明显的是样点PC1,与干旱年份相比,在湿润年份其δC值下降了0.56‰,δO值下降2.55‰;样点PC2处的δC值下降了0.30‰,δO值下降了2.30‰;PC3处树轮δC值下降了0.25‰,树轮δO值变化较小,仅下降了0.56‰。各样点树轮稳定同位素与气候因子间的相关性存在差异。三个样地树木δC和δO与sc PDSI之间均呈现出负相关关系,其中土壤最薄的PC1样地树木最容易受到干旱的影响,相比之下土壤较厚的PC3样地受到干旱的影响较低。(3)土壤厚度差异可能是造成三个样地树木抗旱策略差异的主要因素。土壤较厚的PC3样地处的青海云杉对干旱事件表现出了较强的抵抗力和恢复弹力。在干旱情况较重年份,土壤较厚的PC3样地的树轮δO值低于其他两个样地,而在湿润年份三个样地的树轮δO值差别不大。这表明在湿润年份,PC3样地的树木与其他样点相似,会从浅层土壤中吸水;但在干旱年份,PC3样地树木可以通过吸收比其他两地更深处的土壤水分来应对干旱。云杉属植物一般根系较浅,但PC3样地的青海云杉在较干旱年份可以从更深处的土壤中吸水。而在土壤较薄的另外两个样地,无论干旱程度如何,其树轮δO值变化不大,吸水深度可能没有明显变化。因此,这两地的树木可能仅通过气孔调节应对干旱。综上所述,由于微环境,特别是土壤厚度的差异,距离较近的三个样地的青海云杉林在径向生长、树轮稳定碳氧同位素与气候因子之间的响应关系以及抗旱策略上存在差异。较厚的土壤给予青海云杉更强的干旱适应性,特别是在较旱年份,青海云杉可以从更深的土壤中吸收水分。因此,在今后的森林生长动态变化的研究工作中,需要考虑微环境的影响。

关键词：祁连山中部青海云杉气候变化微环境气候响应抗旱策略

祁连山中段青海云杉径向生长特征及对气候变化的响应

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祁连山中段青海云杉径向生长特征及对气候变化的响应

作者：杜达石西北师范大学

学位级别：硕士

全球气候在过去一个世纪迅速变暖,温室气体浓度的增加是变暖的一个重要驱动因素。全球变暖表现出时空格局的复杂性,在空间尺度上,北半球中高纬度的增温幅度最大,中国西北部以0.3℃/10a的速度迅速增加;而在时间尺度上,20世纪80年代后是... 详细信息

全球气候在过去一个世纪迅速变暖,温室气体浓度的增加是变暖的一个重要驱动因素。全球变暖表现出时空格局的复杂性,在空间尺度上,北半球中高纬度的增温幅度最大,中国西北部以0.3℃/10a的速度迅速增加;而在时间尺度上,20世纪80年代后是近一百年增温幅度最大的时期。气候变暖对森林生态系统的稳定性和发展带来了极大挑战,对森林固碳、树木的生理生态特征、物种组成和群落结构具有重要影响。中国西北部的祁连山是东亚季风和西风共同影响的气候敏感区,森林生态系统对气候的变化极其敏感。目前,祁连山树轮年代学研究主要集中在探究年际年轮宽度和年内日径向生长量与气候的响应关系,但年际与年内径向生长之间研究结果存在较大的不确定性,需要更加深入的探讨二者之间的对气候响应的差异。因此,本文选择青海云杉(Picea crassifolia)作为开展树木年轮学的研究对象,在祁连山中段采集25棵树50根样芯并建立树轮宽度标准年表,并利用点式树木径向生长测量仪(Dendrometer)对青海云杉进行两年的持续监测,揭示树木在年际和年内的径向生长模式,评价青海云杉在不同生长尺度的气候驱动模式以及对气候的响应稳定性。研究结果有助于深入了解祁连山中段青海云杉对气候的响应,为指导干旱半干旱区林业生产和森林管护措施提供科学依据。主要结论如下:(1)祁连山中段气象站数据显示,在年际尺度上,1953-2019年气温显著上升(0.3℃/10a,p0.05)、1984-1999年为迅速增温期(0.8℃/10a,p0.05);总降水量的年际波动较大,无显著变化趋势(0.8 mm/10a,p>0.05)。在年内尺度上,气象数据监测显示,2022比2021年气候环境更加干旱,具体表现为年平均气温比2021年增加了0.5℃,降水量减少了41.5 mm,土壤温度增加了0.1℃,土壤含水量减少了0.03 m/m。(2)青海云杉年表统计参数表明年表质量较高,包含丰富的气候信息,适合开展树轮年代学研究,具体表现为较高的平均敏感度MS(0.307),样本总体解释量EPS(0.984)和一阶自回归系数AC1(0.479)。青海云杉年际径向生长趋势显著下降(-0.645 cm/10a,p青海云杉在年际尺度间受到高温和缺水的共同制约。但在不同的气候变化时期显示出较大响应差异,具体表现在树木径向生长对温度的正相关和降水的负相关的敏感性最强,在温度停滞期与温度的响应消失,仅在上年生长季末期与降水呈显著正相关。响应稳定性分析表明,随着气候的变化,在年际尺度上树木对温度的响应呈先增加后下降的不稳定响应,表现出明显“分异响应”,而在上一年的生长季末期与降水呈稳定的正响应,说明降水量对树木生长的制约持续稳定。(4)在年内尺度中,生长季物候特征在年份间存在差异,2022比2021年生长季启动延迟8天(4月5日和4月13日),结束日期提前2天(8月18日和8月16日),总生长天数减少10天(136和126天)。日径向生长模式也存在较大差异,2022年青海云杉径向生长率比2021年降低了2.2μm/d(13.6μm/d和11.4μm/d),最大生长速率降低了4.5μm/d(22.2μm/d和17.7μm/d),最大生长速率日期滞后6天(5月22日和5月28日),年生长量降低了491μm(3284μm和2793μm)。(5)在年内尺度上,青海云杉径向生长同时受到生长季前期土壤温度和土壤含水量的强烈限制;但在不同年份间的主控气候因子存在差异。此外,2022年还受到极端高温的显著限制,对太阳辐射的负相关和对降水和相对湿度的正相关关系增强。在响应稳定性方面,青海云杉径向生长在年内尺度上与太阳辐射呈稳定的负响应,与降水呈稳定的正响应;但不同年份也表现出“分异响应”,2021年在生长季中期和后期受到太阳辐射和总降水量的显著制约,2022年在生长季前期和中期的限制稳定。

关键词：祁连山中段气候变化青海云杉径向生长模式响应稳定性

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青海云杉半同胞家系子代测定与亲本评价

北京林业大学学报 2021年第4期43卷 17-24页

作者：陈雅丽吕东赵明赵祜赵兴鹏李伟张宏斌北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 祁连山特有植物繁育及推广国家地方联合工程研究中心甘肃张掖734000 甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃张掖734000 甘肃省祁连山特有珍稀树种保护繁育工程研究中心甘肃张掖734000

【目的】通过对青海云杉半同胞家系生长性状遗传变异规律的研究,筛选出优良家系,为青海云杉高世代遗传改良奠定基础。【方法】以100个青海云杉半同胞家系为研究对象,调查其15年生和20年生时子代的树高、当年高生长量、地径和冠幅等4个... 详细信息

【目的】通过对青海云杉半同胞家系生长性状遗传变异规律的研究,筛选出优良家系,为青海云杉高世代遗传改良奠定基础。【方法】以100个青海云杉半同胞家系为研究对象,调查其15年生和20年生时子代的树高、当年高生长量、地径和冠幅等4个生长指标,对其进行方差分析、遗传参数和亲本一般配合力的估算,在亲本多性状综合评价基础上,筛选优良家系。【结果】15年生和20年生时各家系半同胞子代在4个生长指标上均存在极显著差异;不同树龄子代各性状的家系遗传力变化范围在0.554~0.855之间,家系各生长指标的表型变异系数在8.33%~19.49%之间;树高、地径、当年高生长量和冠幅的一般配合力(20年生)范围分别是-39.22~47.56、-1.19~1.05、-5.91~6.34和-21.49~25.40;相关性分析表明青海云杉各生长性状之间均达到了极显著的正相关水平(0.308~0.817);利用生长性状数据对15和20年生的半同胞家系进行综合评价,筛选出7个优良家系,入选家系20年生时树高、当年高生长量、地径和冠幅平均值分别为209.40、20.71、6.33和141.87 cm,平均遗传增益分别达到14.12%、2.07%、8.01%和10.42%。【结论】青海云杉家系间具有丰富的遗传变异,筛选出了49号、51号、60号、64号、108号、123号、132号等7个生长性状优良的家系,筛选的优良家系可为高世代种子园提供高质量的建园材料。

关键词：青海云杉子代测定一般配合力多性状综合评价优良家系选择

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祁连山青海云杉径向生长对气候变化的响应及林分结构研究

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祁连山青海云杉径向生长对气候变化的响应及林分结构研究

作者：杜苗苗兰州大学

学位级别：硕士

气候变暖对森林生态系统的结构和功能产生了深刻影响,森林生态系统对气候变化的响应复杂且有区域差异。祁连山生态地位突出,其森林生态系统对于维系西北地区生态安全和区域稳定发展具有重要意义。青海云杉(Picea crassifolia)是祁连山... 详细信息

气候变暖对森林生态系统的结构和功能产生了深刻影响,森林生态系统对气候变化的响应复杂且有区域差异。祁连山生态地位突出,其森林生态系统对于维系西北地区生态安全和区域稳定发展具有重要意义。青海云杉(Picea crassifolia)是祁连山针叶林的主要建群种,分布面积广,对气候变化较为敏感。气候变化对树木生长状况和森林结构的影响不容忽视,关系着区域生态过程的变化。阐明祁连山青海云杉林的林分结构、树木生长及其在不同区域、不同海拔对气候变化响应规律是制定区域生态环境保护措施和实现“碳中和”的基础。本文选取祁连山东部和中部的不同海拔梯度(2400-3200 m)的青海云杉为研究树种,沿垂直梯度设置样地,进行样方调查和树轮取样,探究了树木生长、树轮气候响应的区域及海拔差异,并分析了林分结构特征在不同区域和不同海拔的变化。主要研究结论如下:(1)祁连山不同区域、不同海拔青海云杉树轮-气候响应关系存在差异。中部树木径向生长主要响应当年6-7月的水分,东部树木径向生长主要受前一年9月降水的限制。在海拔梯度上,由中、低海拔(3000 m以下)受水分条件的限制过渡为高海拔受温度限制。(2)祁连山青海云杉径向生长对夏季干旱的响应存在时空差异。在空间上,中部和中、低海拔(3000 m以下)对夏季干旱更敏感;时间上,1980年以前,中部青海云杉径向生长对干旱的响应相对较弱,区域一致性较低,东部区域基本不受夏季干旱的限制;在1980-2000年期间,中东部树木径向生长对夏季干旱的响应普遍增强,而且区域一致性也很高;在2000年以后,中部树木径向生长对夏季干旱的响应有所减弱,而东部有增强的趋势。1980-2000年期间,升温引起的干旱胁迫导致树木生长下降,导致青海云杉出现不同程度和不同持续时间的森林衰退,中部和低海拔森林生长衰退更为严重。(3)极端干旱造成树木生长下降,发生极端干旱3年后,树木生长得到一定的恢复,但近一半的样地显示树木生长无法恢复到极端干旱前的生长状态。中部青海云杉对极端干旱的抵抗力高于东部,极端干旱后中东部青海云杉的恢复力无显著差异;弹性力指数在1966年和1973年存在显著差异(P青海云杉林的平均胸径、平均树高、平均冠幅增大,林分密度减小,高径比稳定在0.75左右。在垂直梯度上,祁连山中部青海云杉的高径比、林分密度和竞争指数呈先上升后下降的趋势,冠幅呈先下降后上升的趋势,东部随海拔梯度无明显变化。径级结构显示:中部青海云杉林主要呈倒“J”型,是典型的“异龄林”结构,为增长型种群,东部小径级个体较少,胸径比例结构失调,种群更新能力差。空间分布格局中东部无明显差异,主要表现为在0-2 m的小尺度呈聚集分布,随着空间尺度的增大以随机分布为主。竞争指数随着胸径的增大而减小,胸径在12 cm以下的树木竞争压力较大,当胸径达到20 cm以上时,竞争指数趋于稳定。林分密度与林分的平均胸径、平均冠幅、平均树高和平均高径比密切相关,也影响着树木对干旱的敏感性,所以适当的控制林分密度,有利于青海云杉的生长。综上所述,祁连山青海云杉树轮-气候响应及林分结构和树木生长变化趋势在不同区域、不同海拔发生了变化。因此,今后在进行树轮气候研究及分析森林生态系统结构功能时,需要考虑区域、海拔以及林分结构等因素的影响。

关键词：祁连山青海云杉树木年轮气候响应林分结构

青海云杉苗圃地土壤害虫数量调查及在防治中的应用

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青海农林科技 2022年第1期 42-45页

作者：王春红甘肃省天祝县林业工作站甘肃天祝733299

为了实现青海云杉苗圃地下害虫精准防治,调查了不同土层害虫种类、数量和地上青海云杉植株害虫种类、数量,使用等量杀虫剂后,不同灌溉量和药液下渗深度对防治效果的影响。结果表明:青海云杉苗圃地害虫主要分布在0-40cm土层,害虫数占总数... 详细信息

为了实现青海云杉苗圃地下害虫精准防治,调查了不同土层害虫种类、数量和地上青海云杉植株害虫种类、数量,使用等量杀虫剂后,不同灌溉量和药液下渗深度对防治效果的影响。结果表明:青海云杉苗圃地害虫主要分布在0-40cm土层,害虫数占总数的89.83%。0-80cm土层害虫种类和地上青海云杉植株害虫种类均以云杉大灰象和云杉阿扁叶蜂为主,害虫数分别占总数的89.96%和82.63%。防治过程中使用等量杀虫剂后,药液下渗深度达40cm时防治效果最佳,地上青海云杉植株的害虫数降到19.16个/株,较对照(CK)降低了77.87%,不同处理间的害虫数差异均达到极显著水平(P<0.01)。

关键词：青海云杉地下害虫防治应用

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