沙地樟子松人工林衰退機制

序 前 言 1 沙地樟子松的分布／1 1.1 引言／1 1.2 樟子松的歷史／1 1.2.1 樟子松的起源／1 1.2.2 樟子松的栽培歷史／2 1.2.3 樟子松在松屬中的地位／2 1.3 樟子松的地理分布／4 1.3.1 分布范圍／4 1.3.2 分布區(qū)的地貌／5 1.3.3 分布區(qū)的氣候／9 1.3.4 分布區(qū)的主要植被類型／10 2 沙地樟子松的引種與栽培／13 2.1 引言／13 2.2 樟子松的種源區(qū)劃與引種／13 2.2.1 沙地樟子松種源區(qū)劃／13 2.2.2 基于種源劃分基礎(chǔ)上的樟子松引種／14 2.2.3 引種沙地樟子松的適應性／14 2.3 樟子松種子及其管理／16 2.3.1 樟子松種子品質(zhì)的比較／16 2.3.2 樟子松種子的遺傳特性／18 2.3.3 樟子松種子園及種子管理／18 2.4 沙地樟子松的造林技術(shù)／20 2.4.1 沙地樟子松造林成活率、保存率低的主要原因／20 2.4.2 提高沙地樟子松造林成活率的措施／20 3 沙地樟子松特性與生長發(fā)育規(guī)律／24 3.1 引言／24 3.2 沙地樟子松特性／24 3.2.1 形態(tài)特性／24 3.2.2 物候?qū)W特性／25 3.2.3 生物生態(tài)學特性／25 3.2.4 根系特性／26 3.3 沙地樟子松林分結(jié)構(gòu)／28 3.3.1 直徑結(jié)構(gòu)(天然林、人工林)／28 3.3.2 垂直結(jié)構(gòu)／32 3.4 沙地樟子松的生長過程／41 3.4.1 沙地樟子松在引種區(qū)與天然林內(nèi)生長概況／41 3.4.2 沙地樟子松天然林樹高與胸徑生長現(xiàn)狀／4l 3.4.3 沙地樟子松生長過程／42 3.5 沙地樟子松林的更新特征／47 3.5.1 天然林的更新特征／48 3.5.2 人工林的更新特征／56 3.5.3 人工林天然更新障礙因子／61 4 沙地樟子松人工林衰退的特征及環(huán)境系統(tǒng)／65 4.1 引言／65 4.2 沙地樟子松人工林衰退特征／65 4.2.1 數(shù)據(jù)來源／65 4.2.2 衰退林木的分級／66 4.2.3 沙地樟子松人工林衰退的林相特征／67 4.2.4 沙地樟子松人工林衰退的生長發(fā)育特征／67 4.2.5 沙地樟子松人工林衰退的群落結(jié)構(gòu)特征／67 4.2.6 沙地樟子松人工林衰退的針葉成分變化特征／68 4.2.7 沙地樟子松人工固沙林衰退的根系特征／68 4.3 沙地樟子松人工林衰退的基本規(guī)律／70 4.3.1 數(shù)據(jù)來源／70 4.3.2 沙地樟子松人工林衰退的空間分布規(guī)律／70 4.3.3 沙地樟子松人工林衰退的時間分布規(guī)律／71 4.4 沙地樟子松人工林衰退的環(huán)境系統(tǒng)／71 4.4.1 數(shù)據(jù)來源／71 4.4.2 沙地樟子松人工林樹木生長的生態(tài)氣候環(huán)境／72 4.4.3 沙地樟子松人工林樹木生長的土壤水分利用環(huán)境／74 4.4.4 沙地樟子松人工林林分密度的調(diào)控環(huán)境／76 4.4.5 沙地樟子松人工林大氣降水的化學環(huán)境／76 4.4.6 沙地樟子松人工林病蟲的發(fā)生與危害環(huán)境／78 5 沙地樟子松人工林衰退的水分機制／80 5.1 引言／80 5.2 水分脅迫對不同起源沙地樟子松種子萌發(fā)的影響／81 5.2.1 材料與方法／82 5.2.2 PEC模擬水分脅迫對不同起源沙地樟子松種子萌發(fā)的影響／83 5.2.3 土壤水分脅迫對不同起源沙地樟子松種子發(fā)芽的影響／85 5.2.4 土壤水分與PEG模擬水分脅迫對不同起源沙地樟子松種子萌發(fā)影響的比較／86 5.3 模擬不同降水條件對沙地樟子松幼苗生理生態(tài)特性的影響／87 5.3.1 材料與方法／87 5.3.2 PEG模擬水分脅迫對沙地樟子松幼苗光合特性的影響／89 5.3.3 土壤水分脅迫對沙地樟子松幼苗光合特性的影響／90 5.3.4 土壤水分與PEG模擬水分脅迫對沙地樟子松幼苗光合特性影響的比較／92 5.3.5 干旱脅迫對沙地樟子松幼苗存活的影響／93 5.4 沙地樟子松人工林幼樹生理生態(tài)特性／96 5.4.1 材料與方法／96 5.4.2 科爾沁沙地東南緣環(huán)境因子分析／97 5.4.3 沙地樟子松人工林幼樹水分生理生態(tài)特性／99 5.4.4 沙地樟子松人工林幼樹光合生理生態(tài)特性／104 5.5 沙地樟子松人工林地土壤水分的異質(zhì)性／108 5.5.1 材料與方法／109 5.5.2 沙地樟子松人工林地土壤含水量隨時間(季節(jié))的變化規(guī)律／109 5.5.3 沙地樟子松人工林地土壤含水量的垂直變化／110 5.6 沙地樟子松人工林地土壤鹽分的異質(zhì)性／114 5.6.1 材料與方法／115 5.6.2 沙地樟子松人工林地土壤浸提溶液總鹽量的垂直變化／115 5.6.3 沙地樟子松人工林地表層(0～20 cm)土壤鹽分總量／117 5.6.4 沙地樟子松人工林地土壤陽離子含量／117 5.7 沙地樟子松人工林地土壤阻抗與土壤含水量及地下水位／119 5.7.1 沙質(zhì)林地土壤阻抗系數(shù)測量方法／119 5.7.2 土壤阻抗系數(shù)與淺層(0～150 cm)土壤含水量／126 5.7.3 土壤阻抗系數(shù)與土壤分層／130 5.7.4 土壤阻抗系數(shù)與地下水位變化／135 6 沙地樟子松人工林衰退的養(yǎng)分機制／138 6.1 引言／138 6.2 沙地樟子松人工林土壤N素轉(zhuǎn)化及有效性／139 6.2.1 森林土壤N有效性與轉(zhuǎn)化過程／139 6.2.2 沙地樟子松人工林土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和礦質(zhì)氮／145 6.2.3 沙地樟子松人工林土壤N素氨化、硝化和凈礦化速率／147 6.3 沙地樟子松人工林土壤P庫及其有效性／152 6.3.1 陸地生態(tài)系統(tǒng)P素循環(huán)的過程和特點／153 6.3.2 不同密度和林齡沙地樟子松人工林地土壤全磷與速效磷／155 6.3.3 沙地樟子松人工林土壤有機磷和各級無機磷／155 6.3.4 不同形態(tài)P素間的相關(guān)性和P素有效性／156 6.3.5 沙地樟子松人工林根系活動對土壤P素轉(zhuǎn)化的影響／157 6.4 沙地樟子松人工林養(yǎng)分再吸收及利用效率／160 6.4.1 植物養(yǎng)分再吸收與養(yǎng)分利用效率／160 6.4.2 不同林齡沙地樟子松人工林針葉養(yǎng)分含量及其再吸收效率／161 6.4.3 沙地不同樹木的養(yǎng)分利用效率／163 7 沙地樟子松人工林衰退的微生物機制／167 7.1 引言／167 7.2 菌根菌在森林生態(tài)系統(tǒng)中的作用／167 7.2.1 菌根、菌根菌及外生菌根菌／168 7.2.2 外生菌根菌對樹木根部病害病原的拮抗作用 ／169 7.2.3 樹木外生菌根菌與環(huán)境因子的關(guān)系／170 7.2.4 外生菌根菌在育苗、造林中的作用／175 7.2.5 樹木外生菌根菌多樣性的研究方法／177 7.3 接種外生菌根菌對沙地樟子松幼苗生長的影響／180 7.3.1 材料與方法／180 7.3.2 外生菌根外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)／183 7.3.3 外生菌根形成狀況／184 7.3.4 接種外生菌根菌對樟子松幼苗的生長差異／185 7.4 養(yǎng)分、PH值、干旱脅迫及溫度對沙地樟子松人工林外生菌根菌的影響／186 7.4.1 材料與方法／186 7.4.2 外生菌根菌對營養(yǎng)條件的要求／188 7.4.3 PH值對外生菌根菌株生長的影響／189 7.4.4 干旱脅迫對外生菌根菌生長的影響／192 7.4.5 溫度對外生菌根菌生長的影響／193 7.5 外生菌根菌多樣性比較(天然林與人工林)／194 7.5.1 材料與方法／194 7.5.2 根際土壤中細根微生物DNA總量／196 7.6 沙地樟子松人工林土壤微生物季節(jié)動態(tài)／198 7.6.1 材料與方法／198 7.6.2 沙地樟子松林地土壤微生物數(shù)量及酶活性／202 8 沙地樟子松人工林的生態(tài)經(jīng)營／210 8.1 引言／210 8.2 沙地樟子松人工林生態(tài)經(jīng)營與管理的理論基礎(chǔ)／210 8.2.1 恢復生態(tài)學理論／211 8.2.2 近自然林業(yè)理論／215 8.2.3 森林分類經(jīng)營理論／217 8.2.4 森林生態(tài)系統(tǒng)管理理論／219 8.3 沙地樟子松人工林衰退驅(qū)動力與衰退后果／222 8.3.1 衰退的驅(qū)動力／222 8.3.2 衰退的后果／226 8.4 沙地樟子松人工林衰退評價指標體系／227 8.4.1 衰退評價指桶?,／228 8.4.2 衰退評價方法／230 8.5 沙地樟子松人工林生態(tài)經(jīng)營管理／233 8.5.1 發(fā)展方向／233 8.5.2 經(jīng)營對策／236 8.5.3 經(jīng)營模式／239 參考文獻／242