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第1章 概论1

1.1 云冷杉林地理分布2

1.1.1 云杉的分布2

1.1.2 冷杉的分布5

1.2 全球气候变化5

1.2.1 全球气候变化5

1.2.2 中国近百年气候变化10

1.2.3 黑龙江历史时期气候变化12

1.2.4 黑龙江近百年来气候变化15

1.3 植被对于全球气候变化的响应18

1.3.1 过去气候变化与植被响应18

1.3.2 森林对未来全球变化的响应20

1.4 全球气候变化对陆地植被的影响22

1.4.1 高温胁迫22

1.4.2 水分胁迫23

1.4.3 CO2施肥作用及其与气温升高的协同作用24

1.4.4 促进植物种竞争和分异24

1.4.5 气候变率促使生态系统发生涨落25

1.4.6 土壤温度上升导致细根坏死26

1.4.7 土壤温度上升导致生境变化27

1.4.8 全球变化对生物多样性和植被分布的影响27

1.4.9 气候变化导致的森林衰退32

1.4.10 气候变化导致的云冷杉林衰退38

1.5 谷地云冷杉林作为研究对象的理由39

1.6 研究植被对全球气候变化响应的科学意义39

1.7 研究思路40

第2章 研究地区自然概况41

2.1 凉水自然保护区自然概况41

2.1.1 地理位置41

2.1.2 气候41

2.1.3 土壤41

2.1.4 植被42

2.2 丰林自然保护区自然概况42

2.2.1 地理位置42

2.2.2 气候42

2.2.3 地形和土壤43

2.2.4 植被43

2.3 塔河林业局自然概况43

2.4 乌伊岭林业局自然概况43

2.5 汤旺河林业局自然概况44

2.6 红星林业局自然概况44

2.7 黑龙江省寒地作物生理生态实验室概况44

2.7.1 人工气候室概况44

2.7.2 生理生态实验室的各项控制指标45

2.7.3 冻霜害实验室的各项控制指标45

2.7.4 人工气候室附属设施45

第3章 研究地区近期气候变化46

3.1 凉水自然保护区近期气候变化46

3.1.1 温度变化46

3.1.2 降水变化51

3.2 丰林自然保护区近期气候变化54

3.2.1 温度变化54

3.2.2 降水变化55

3.3 塔河林业局近期气候变化56

3.3.1 温度变化56

3.3.2 降水变化58

3.4 本章结论58

第4章 谷地云冷杉林的生境条件研究61

4.1 试验方法61

4.1.1 土壤养分分析方法61

4.1.2 土壤微生物分析方法61

4.1.3 植物样品分析方法61

4.2 土壤养分分析61

4.2.1 云冷杉林土壤pH及阳离子代换量62

4.2.2 云冷杉林土壤肥力62

4.3 红皮云杉器官中元素含量63

4.4 云冷杉林土壤微生物64

4.5 树木生长与根部着生的斑块大小的相关关系64

4.6 本章结论67

第5章 气候变化背景下谷地云冷杉林的生态学与生物学特性研究68

5.1 红皮云杉的生长节律研究68

5.1.1 观测地点基本情况68

5.1.2 树高生长68

5.1.3 直径生长69

5.1.4 红皮云杉年周期树高生长与积温、降水、日照的关系70

5.1.5 红皮云杉物候期及气象指标71

5.2 红皮云杉生长与水分的相关关系研究72

5.2.1 土壤含水率对种子发芽的影响72

5.2.2 土壤含水率对苗木高生长的影响73

5.2.3 土壤含水率与苗木根系生长的关系73

5.3 红皮云杉的生长过程74

5.3.1 解析木的选择74

5.3.2 数据的整理分析74

5.3.3 结果与分析74

5.4 红皮云杉的更新79

5.4.1 红皮云杉更新试验地点的选择79

5.4.2 红皮云杉更新的调查方法80

5.4.3 结果与分析80

5.5 红皮云杉的死亡年龄结构分析82

5.6 本章结论83

第6章 气候变化背景下谷地云冷杉林的病虫害84

6.1 云冷杉林内线虫调查84

6.1.1 调查方法84

6.1.2 结果与分析84

6.2 云冷杉林的病虫害调查85

6.2.1 调查方法85

6.2.2 结果与分析85

6.3 本章结论92

第7章 全球气候变化背景下冻土消融与谷地云冷杉林的衰退93

7.1 全球变化与冻土的消融95

7.1.1 大、小兴安岭多年冻土区96

7.1.2 影响大、小兴安岭多年冻土形成的自然因素99

7.1.3 多年冻土分布规律及其南界99

7.2 冻土消融与谷地云冷杉林土壤含水率的变化105

7.2.1 试验方法105

7.2.2 结果与分析106

7.3 本章结论119

第8章 全球气候变化背景下红皮云杉的变异研究120

8.1 红皮云杉遗传多样性的研究120

8.1.1 遗传多样性的意义120

8.1.2 遗传多样性的研究方法及其在云杉研究中的应用121

8.2 利用RAPD技术对红皮云杉种源遗传多样性的研究129

8.2.1 材料与方法129

8.2.2 结果与分析135

8.3 本章结论139

第9章 模拟气候变化条件下红皮云杉幼苗的响应140

9.1 红皮云杉对湿度变化的响应140

9.1.1 试验方法设计140

9.1.2 各种生理参数的测定方法140

9.1.3 结果分析141

9.1.4 小结144

9.2 红皮云杉对温度变化的响应144

9.2.1 试验方法设计144

9.2.2 各种生理参数的测定方法145

9.2.3 结果分析145

9.2.4 小结148

9.3 本章结论148

第10章 结论150

10.1 气候变化150

10.2 人工模拟气候变化条件下红皮云杉幼苗的响应151

10.2.1 红皮云杉的生长节律151

10.2.2 红皮云杉对湿度变化的响应151

10.2.3 红皮云杉对温度变化的响应152

10.3 气候变化背景下谷地云冷杉林发生的病虫害152

10.4 全球气候变化背景下红皮云杉的变异153

10.5 谷地云冷杉林本身的生态学特性153

10.6 谷地云冷杉林的生境条件153

10.7 冻土消融与谷地云冷杉林衰退154

10.8 讨论154

参考文献156