不同立地条件下华北落叶松叶凋落物的分解特性
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山西农业科学2022,50(5):682-689Journal of Shanxi Agricultural Sciences doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2022.05.11doi华北落叶松不同部位的挥发物成分分析李亚勇1,张平2,李茂林3,杨美红1,赵祥4(1.山西农业大学基础部化学生态研究所,山西太谷030801;2.山西省关帝山国有林管理局双家寨林场,山西交城030500;3.山西省管涔山国有林管理局有害生物防治检疫站,山西宁武036700;4.山西农业大学草业学院,山西太谷030801)摘要:为了探究华北落叶松茎、叶、花3个部位挥发性物质的组分,为筛选华北落叶松中对昆虫具有引诱作用的物质提供参考,同时为植物源引诱剂的开发提供理论依据,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)-气相色谱-质谱联用法(GC-MS),并结合AMDIS解卷积鉴定系统及NIST2.0谱库分析和鉴定华北落叶松不同部位挥发物的组分,采用面积归一化法确定各组分的相对含量。
结果表明,华北落叶松茎、叶、花3个部位共鉴定出78种挥发性物质,这些挥发性化合物均以萜烯类为主,其中,茎中鉴定出的挥发性物质有58种,占挥发性物质总量的88.79%,萜烯类占挥发性物质总量的75.59%;叶中鉴定出的挥发性物质有48种,占挥发性物质总量的89.35%,萜烯类占挥发性物质总量的82.02%;花中鉴定出的挥发性物质有50种,占挥发性物质总量的94.77%,萜烯类占挥发性物质总量的84.27%。
茎、叶、花3个部位鉴定出共有的挥发性物质有28种,分别占挥发性物质总量的39.23%、46.11%、53.46%。
由此可见,这3个部位挥发性组分及含量存在一定的差异,但其主要成分均为萜烯类。
关键词:华北落叶松;挥发性化合物;顶空固相微萃取;气相色谱-质谱联用中图分类号:S791.22文献标识码:A文章编号:1002‒2481(2022)05‒0682‒08Analysis of Volatile Components in Different Parts of Larix principis-rupprechtii LI Yayong1,ZHANG Ping2,LI Maolin3,YANG Meihong1,ZHAO Xiang4(1.Institute of Chemical Ecology,Department of Basic Sciences,Shanxi Agricultural University,Taigu030801,China;2.Shuangjiazhai Forest Farm of Guandishan State-owned Forestry Administration Bureau of Shanxi Province,Jiaocheng 030500,China;3.Pest Control and Quarantine Station,Guancenshan State-owned Forestry Administration of Shanxi Province,Ningwu036700,China;4.College of Grassland Science,Shanxi Agricultural University,Taigu030801,China)Abstract:This study aims to explore the composition of volatile substances in the stems,leaves and flowers of Larix principis-rupprechtii,it provides a reference for screening the substances that attract insects in Larix principis-rupprechtii,and provides a theoretical basis for the development of botanical attractants,using headspace solid-phase microextraction(HS-SPME)-gas chromatography-masss pectrometry(GC-MS)combined with AMDIS deconvolution identification system and NIST2.0library to analyze and identify different parts of Larix principis-rupprechtii for the volatile components,using area normalization method to determine the relative content of each component.The results showed that78volatile compounds were identified from the stems,leaves and flowers of Larix principis-rupprechtii.These volatile compounds were mainly terpenes. Among them,58volatiles were identified in the stems,accounting for88.79%of the total volatiles,and terpenes accounted for 75.59%;there were48volatiles identified in leaves,accounting for89.35%of the e total volatiles,and terpenes accounted for 82.02%;there were50volatiles identified in flowers,accounting for94.77%of the total volatiles,terpenes Alkenes accounted for84.27%.There were28kinds of volatiles shared by the three parts of stems,leaves and flowers,which accounted for 39.23%,46.11%and53.46%of the total contents of volatiles respectively.It could be seen that there were certain differences in the volatile components and contents of these three parts,but their main components were terpenes.Key words:Larix principis-rupprechtii;volatile components;headspace solid phase microextraction;GC-MS华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)是松科落叶松属乔木,为华北地区高山针叶林带中的主收稿日期:2021-10-15基金项目:山西省专利推广实施资助专项(20200728)作者简介:李亚勇(1992-),女,山西吕梁人,在读硕士,研究方向:生物信息化学。
立地条件对华北落叶松生长的影响分析摘要:研究林木立地条件对于林木的生长、森林的可持续发展均有重要意义。
华北落叶松是目前华北山区营造面积最大的速生用材树种,究其立地条件,为可持续营林提供更好、更可靠的理论支持,具有显著意义。
本文从坡向、坡位、海拔等要素出发,华北落叶松树种的立地条件对林木的生长所具有的影响进行了综述。
关键词:立地条件;华北落叶松;生长;影响立地条件作为影响林木生长发育和森林发展的重要基础,主要包含了海拔、坡向、土壤等多种因子。
华北落叶松是趋光性较强的阳性喜光树种,对环境适应性强,耐低温寒冷,最适宜在土壤湿润、排水通气好和土层肥厚的环境中生长。
在营林生产过程中,营林单位应充分考虑华北落叶松的主要立地条件,以达到可持续营林的生态林业建设目标。
一、坡向条件对林木生长的影响1.对林木胸径生长的影响。
坡向能够从光照、水分以及温度条件上影响林木生长。
据调查发现,华北山区阴坡方向的水分蒸发较慢,所以相较于南坡其土壤更为湿润,所以比较适合落叶松生长。
而阳坡虽然光照时间更长,热量更充足,但水分蒸腾大,所以山南坡向的土壤条件更差,在山阳坡,落叶松胸径生长会因此受限,最大差值可达14mm。
2.对树高的影响。
在华北山区,坡向条件对于落叶松的生长高度有一定影响,相对于阳坡,阴坡更有利于落叶松的纵向生长。
其原因在于阴坡水土条件较佳,适合林木生长,加之植物具有向阳、趋光的生物特性,所以会向上伸展,而阳坡因为光照十分充足,植物的这种趋光性并不明显,加上该处土壤水分条件不够理想,所以林木的生长高度通常要低于阴坡。
二、坡度对林木生长的影响1.对林木胸径生长的影响。
据调查发现,坡度于华北落叶松而言,落叶松在20°~30°坡度地段生长最好,这是因为如果地势过于平缓,会导致林木遮光明显,而倘若坡度过陡,就会造成土壤贫瘠,这两种情况,林木胸径均无显著成长。
此外,不同坡度林地在光照以及地表土层厚度等方面均有不同,所以林木的生长情况会因坡度不同而出现差异。
立地条件对华北落叶松生长的影响分析华北落叶松是我国常见的木本植物,具有较强的抗逆性和生长力,广泛分布于中国的华北地区。
它对立地条件的要求比较严苛,不同的地理环境和气候条件对其生长发育具有重要的影响。
本文将从土壤、气候和地形等方面分析华北落叶松生长受制约的影响因素,以期更好地了解这一树种的生长习性,为其保护和利用提供科学依据。
一、土壤条件对华北落叶松的影响1. 土壤质地:华北落叶松对土壤的要求较高,它对肥沃、排水良好的土壤更为适应。
对于粘重土壤,华北落叶松的生长发育受到较大影响,树木易受干旱和水浸的影响而枯萎死亡。
2. 土壤pH值:土壤的pH值对于华北落叶松的生长也有很大的影响。
一般来说,华北落叶松对土壤的pH值要求较为严格,最适宜的范围在5.5-6.5之间,当土壤酸碱度过高或者过低时,都会导致该树种无法正常生长。
3. 土壤养分:华北落叶松对土壤养分的需求较低,适应性较强。
但是在土壤养分过低的条件下,树木的生长发育也会受到一定影响。
合理施肥和调节土壤肥力,对于促进华北落叶松的生长具有积极的作用。
1. 温度:温度是影响华北落叶松生长的重要因素之一。
适宜的气温有助于促进树木的生长发育,而高温和低温都会对其生长产生不利影响。
在高温干旱的环境中,华北落叶松容易受到干旱胁迫和高温伤害;而在寒冷的地区,树木也容易受到低温冻害。
2. 降水量:适宜的降水量对于树木的生长发育是十分重要的。
在降水过少的地区,华北落叶松容易受到干旱胁迫,甚至引发树木的死亡。
而在降水过多的地区,树木容易受到水分过多的影响,导致根系窒息,从而影响树木的生长。
3. 光照:光照是华北落叶松生长所必需的资源。
充足的光照有助于树木进行光合作用,促进了树木的生长发育。
但是在强光照下,也会对树木造成一定的伤害,因此适当的遮荫对树木的生长也是有好处的。
1. 海拔高度:海拔高度对于华北落叶松的生长有显著的影响。
通常而言,适宜海拔范围为500-2000米之间,而高于或者低于这个范围都会对树木的生长产生不利影响。
第47卷 第2期2021年6月内 蒙 古 林 业 科 技JournalofInnerMongoliaForestryScience&TechnologyVol.47No.2Jun.2021 收稿日期:2021-04-22 修回日期:2021-05-10 资助项目:内蒙古自治区自然科学基金项目“内蒙古大青山森林生态服务功能评价研究”(2017MS0371) 作者简介:高孝威(1986—),男,山西阳泉人,助理研究员,从事森林经理学研究。
E-mail:309957729@qq.com 通讯作者:王晓江(1962—),男,内蒙古鄂尔多斯人,研究员,从事森林生态学研究。
E-mail:xjwang_21cn@163.com不同林龄华北落叶松人工林林下植被与土壤理化特性变化特征高孝威1,2,苏和1,白艳3,杨海峰1,2,李卓凡1,2,李梓豪1,2,张雷1,2,洪光宇1,2,王晓江1,2(1.内蒙古自治区林业科学研究院,内蒙古呼和浩特010010;2.内蒙古大青山森林生态系统国家定位观测研究站,内蒙古呼和浩特010010;3.内蒙古自治区林业和草原有害生物防治检疫总站,内蒙古呼和浩特010010)摘 要:以内蒙古大青山华北落叶松人工林群落为研究对象,探讨华北落叶松在生长过程中林下植被和土壤养分的动态变化,结果表明:不同林龄华北落叶松人工林林下植被物种数量随着林龄的增加先上升后下降,其大小为17a>10a>29a>40a;相同深度的土壤容重随着落叶松林龄增大先升高后降低,饱和含水量、田间持水量、毛管孔隙度随林龄增加先降低后升高;林内土壤pH值随着土层深度增加而增大,土壤有机质、全氮、全磷均随着土层深度的增加而减小;在植物多样性和土壤理化性质的相互关系中,物种丰富度与土壤容重呈显著正相关,与饱和含水量、田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度呈显著负相关。
关键词:华北落叶松人工林;林龄;植物多样性;土壤理化性质中图分类号:S791.229 文献标识码:A 文章编号:1007-4066(2021)02-10-05VariationCharacteristicsofUnderstoryVegetationandSoilPhysicochemicalPropertyofDifferentForest-agedLarixprincipis-rupprechtiiPlantationGAOXiao-wei1,2,Suhe1,BAIYan3,YANGHai-feng1,2,LIZhuo-fan1,2,LIZi-hao1,2,ZHANGLei1,2,HONGGuang-yu1,2,WANGXiao-jiang1,2(1.InnerMongoliaAcademyofForestry,Hohhot010010,China;2.DaqingMountainsNationalForestEcosystemObservationandResearchStation,InnerMongolia,Hohhot010010,China;3.InnerMongoliaForestryandGrasslandPestControlandQuarantineGeneralStation,Hohhot010010,China)Abstract:TakingLarixprincipis-rupprechtiiplantationinDaqingMountainsasresearchobject,thedynamicchangesofunderstoryvegetationandsoilnutrientswerediscussed.Theresultsshowedthatthespeciesnumberofunderstoryvegetationindifferentforest-agedLarixprincipis-rupprechtiiplantationincreasedfirstandthendroppedwiththeincreaseofforestage,theorderwas17a>10a>29a>40a.Thesoilbulkdensityatsamedepthrosefirstandthendroppedwiththeincreaseofforestage,thesaturationcapacity,fieldcapacityandcapillaryporositydecreasedfirstandthenincreasedwiththeincreaseofforestage.ThesoilpHvalueraisedwiththeincreaseofsoildepth,andtheorganicmatter,totalnitrogen,totalphosphorusdecreasedwiththeincreaseofsoildepth.Intheinter-relationbetweenplantdiversityandsoilphysicalandchemicalproperties,therewasremarkablepositivecorrelationbetweenspeciesrichnessandsoilbulkdensity,therewassignificantnegativecorrelationamongspeciesrichnessandsaturationcapacity,fieldcapacity,totalporosityandcapillaryporosity.Keywords:Larixprincipis-rupprechtiiplantation;forestage;plantdiversity;soilphysicalandchemicalproperties 华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)作为中国北方造林面积较大的落叶针叶树种,具有生长快、水土保持效果好等优点。
华北落叶松不同代际人工林土壤养分及细菌群落变化特征华北落叶松是我国北方地区较为常见的树种之一,为了提高林木的生长速度和增强林地生态系统的稳定性,人们通过人工造林来培养落叶松。
本文就华北落叶松在不同代际人工林土壤养分和细菌群落变化特征进行分析。
首先,随着华北落叶松人工林代际的增加,土壤养分含量基本呈现出下降的趋势。
如氮、磷、钾等微量养分的含量在不同代际土壤中均出现降低的情况。
尤其是在3代以上的华北落叶松人工林中,由于长期的自然环境与人为干扰,土壤质量恶化严重,出现了氮素和磷素含量极低的现象。
然而,营养元素的缺乏对华北落叶松的生长发育并没有太大的影响,反而有可能促进其根系发展迅速,提高其对不利环境的适应能力和生存能力。
其次,不同代际华北落叶松人工林土壤细菌群落在数量和种类上均发生了较大的变化。
实验结果表明,不同代际土壤细菌数量存在显著差异,随着代际的升高,土壤细菌数量逐渐减少。
而且,不同代际土壤中优势菌种群落组成也有所变化。
一二代人工林主要以红球菌、变形菌和硝化菌等为主,而在3代以上人工林中,优势菌群则发生了明显变化,以枯草芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌为主。
这种变化可能是由于长期的自然环境与人工干扰导致土壤和树木有机物逐渐积累,造成了土壤酸化和低温等不良环境,从而导致了前期优势菌群的逐渐消失,后期细菌种类的逐渐替换。
综上所述,华北落叶松人工林在不同代际下,土壤养分和土壤细菌群落都发生了明显的变化。
对于林木的生长发育和生态系统的稳定性,需要采取相应的措施,如控制伐树幅度,适度施肥等,以保证土壤积累有机物和营养元素的能力。
同时,也需要增强对土壤微生物群落的保护,建立良好的生态环境,为落叶松的健康生长提供保障。
立地条件对华北落叶松生长的影响分析华北落叶松是我国北方地区的一种重要的落叶松树种,其生长环境条件十分苛刻,能够适应的立地条件非常有限。
立地条件是指土壤、气候、地形等自然因素组成的生长环境。
不同的立地条件对落叶松的生长有着不同的影响,本文将从土壤、气候和地形三个方面探讨立地条件对华北落叶松生长的影响。
土壤条件是影响华北落叶松生长的重要因素之一。
华北落叶松对土壤pH值的要求比较严格,一般只能生长在pH值在5.5~6.5的酸性土壤上。
同时,华北落叶松对土壤的肥力也有一定的要求,它能够生长在肥沃的土壤上,但对于营养过剩的土壤则不能适应,过肥的土壤会使得落叶松生长过于繁茂,导致落叶松幼枝长势过猛,没有足够的能量来形成木质部。
此外,华北落叶松对土壤的通透性也有一定的要求,不能生长在排水不良、潮湿的土壤上。
因此,土壤的pH值、肥力和通透性对于华北落叶松的生长至关重要。
气候条件是影响华北落叶松生长的另一个重要因素。
它所适应的气候特点是四季分明,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。
同时,华北落叶松对日照也有一定的要求,需要充足的日照才能保证落叶松树冠发育良好。
但与此同时,太阳辐射过强会导致华北落叶松光合作用受到抑制,进而影响其生长。
因此,在保证充足日照的情况下,适当控制太阳辐射的强度也是非常有必要的。
地形条件是影响华北落叶松生长的另一个因素。
华北落叶松生长的地形通常是山地缓坡、山麓和山谷。
由于它所需要的土壤和气候条件较为苛刻,因此在地形条件方面比较选择性。
在山地缓坡、山麓和山谷等地形中,有利于土壤排水和蓄水,从而保证了落叶松生长所需的适宜的土壤湿度。
综上所述,立地条件对华北落叶松的生长产生了至关重要的影响。
土壤的pH值、肥力和通透性等,气候的温度、日照等,以及地形的山地缓坡、山麓和山谷等,都对华北落叶松的生长起到了不同的作用。
人们可以通过改善这些生长环境条件来帮助华北落叶松更好地生长和繁育。
立地条件对华北落叶松生长的影响分析华北落叶松是中国北方最主要的植被类型之一,是我国的重要林木资源之一,对于国家的森林生态安全和环境的改善起着至关重要的作用。
而华北落叶松的生长状态和品质很大程度上受立地条件的影响。
本文将对立地条件对华北落叶松生长的影响进行分析,以期增进对该植被的认识,为森林资源的合理保护和利用提供科学依据。
立地条件包括土壤、水分、光照、温度等因素,这些因素对于树木生长都具有重要的影响。
对于华北落叶松而言,土壤的类型是尤为重要的因素之一。
落叶松生长最好的土壤是旱土和红壤,这两种土壤透气性好,排水性强,适宜树木的生长。
而对于黄土等土壤来说,因为其排水性较差,对于树木的生长不利,种植落叶松时需要注意土壤的类型,选择合适的土壤种植落叶松。
水分是影响树木生长的另一个重要因素。
对于华北落叶松而言,适宜的水分条件是落叶松能够健康生长的基础。
在水分过多或者过少的条件下,都会导致落叶松的生长受到限制。
在种植落叶松时,需要选择地势高,排水良好的地块,同时要考虑水源和灌溉设施,以保证落叶松能够得到适宜的水分条件。
光照是树木生长中不可忽视的因素之一。
落叶松属于常绿树木,对光照的需求相对较高。
充足的光照有利于植物进行光合作用,提高光合产物的合成量,促进植物的生长发育。
在种植落叶松时,应选择日照充足的地块,避免选择受阴的地势,以保证落叶松能够得到充足的光照。
温度是影响树木生长的重要因素之一。
对于华北落叶松而言,夏季高温和冬季寒冷都会对落叶松的生长产生一定的影响。
夏季高温容易导致水分蒸发过快,影响植物的正常生长,因此需要注意保持土壤湿润。
而冬季寒冷则容易导致落叶松的受冻、干涸,因此需要采取相应的保护措施,保证落叶松在寒冷的冬季能够正常生长。
立地条件对于华北落叶松的生长具有重要的影响。
在种植落叶松时,需要根据土壤、水分、光照、温度等因素的不同选择合适的地块,采取相应的管理措施,以保证落叶松能够健康生长。
通过科学研究分析不同立地条件对于落叶松生长的影响,可以为森林资源的保护和利用提供科学依据,促进森林资源的合理开发和利用。
不同密度华北落叶松人工林枯落物持水特征分析赵伟文(山西农业大学水土保持科学研究所,山西太原030013)摘要为研究华北落叶松人工林枯落物持水特征,以关帝山庞泉沟国家级自然保护区华北落叶松人工林为研究对象,采用样地调查和室内试验相结合的方法,对6块不同林分密度人工林样地的枯落物持水特征进行研究。
结果表明:林分密度越大,半分解层枯落物持水量越大,未分解层枯落物持水量越小;未分解层枯落物拦蓄量越小,半分解层枯落物拦蓄量越大;林分密度显著影响未分解层和半分解层枯落物持水特征。
研究结果可为后期华北落叶松人工林枯落物管理措施的制定提供依据。
关键词华北落叶松;枯落物;半分解层;未分解层;持水特征中图分类号S718.5文献标识码A文章编号1007-5739(2023)19-0113-04DOI :10.3969/j.issn.1007-5739.2023.19.032开放科学(资源服务)标识码(OSID ):基金项目山西省博士来晋工作奖励资金科研项目(SXBYK Y2022146)。
第一作者赵伟文(1993—),男,博士,工程师。
研究方向:林业生态和水土保持。
E-mail :收稿日期2023-02-24森林地表枯落物为林内调节水分的重要一环,在林木发育过程中起着重要作用[1]。
枯落物作用较复杂,一方面,枯落物具有保温、保水等作用,能够改善土壤性质、减少水土流失;另一方面,枯落物自身的化感作用会抑制苗木种子萌发,对后期森林发育产生不良影响。
因此,研究枯落物持水性对后期开展森林保持水土工作具有重要意义。
枯落物形成荫蔽环境能降低地上苗木种子吸光率,过厚的枯落物层通过影响幼苗与土壤表层接触来限制胚根生长。
枯落物层内部隔绝热流小环境,会形成炎热、干燥环境;土壤蒸发产生的水汽被枯落物层阻隔无法向外排出,导致森林林地蒸发量减少,限制苗木种子萌发,影响森林发育进程。
研究表明,当森林地表枯落物过多时,其自毒作用抑制森林发育[2]。