| 东北主要森林植物及其解剖图谱 |
| | 曾用价 | 458.00 |
| 出版社 | 科学出版社 |
| 版次 | 1 |
| 出版时间 | 2018年06月 |
| 开本 | 16 |
| 作者 | 无 |
| 装帧 | 圆脊精装 |
| 页数 | 457 |
| 字数 | 846000 |
| ISBN编码 | 9787030514905 |
本书收录东北森林植物64科168属196种,约占东北森林植物的10%。绝大多数为东北森林野生植物,少量为外来入侵植物和在林区广泛栽培并逸生的植物。其中裸子植物3科4属4种,被子植物中双子叶植物56科140属165种、单子叶植物5科24属27种。本书有植物野外彩色照片400多幅,配有科、种描述;解剖图片1000多幅,配有解剖结构名称。
目录
1 柏科Cupressaceae 1
1.1 圆柏Juniperus chinensis L. 2
2 松科Pinaceae 4
2.1 落叶松Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen. 5
2.2 樟子松Pinus sylvestris L.var.mongolica Litv. 7
3 红豆杉科Taxaceae 9
3.1 东北红豆杉Taxus cuspidata Siebold et Zucc. 10
4 胡桃科Juglandaceae 11
4.1 胡桃楸Juglans mandshurica Maxim. 12
5 杨柳科Salicaceae 14
5.1 北京杨Populus × beijingensis W.Y.Hsu 15
5.2 加杨Populus × canadensis Moench 17
5.3 香杨Populus koreana Rehder 19
6 桦木科Betulaceae 20
6.1 东北桤木Alnus mandshurica (Callier ex C.K.Schneid.) Hand.-Mazz. 21
6.2 毛榛Corylus mandshurica Maxim. 23
7 壳斗科Fagaceae 25
7.1 蒙古栎Quercus mongolica Fisch.ex Ledeb. 26
8 榆科Ulmaceae 28
8.1 刺榆Hemiptelea davidii (Hance) Planch. 29
8.2 黑榆Ulmus davidiana Planch. 31
8.3 欧洲白榆Ulmus laevis Pall. 33
8.4 大果榆Ulmus macrocarpa Hance 35
8.5 榆树Ulmus pumila L. 37
9 桑科Moraceae 39
9.1 大麻Cannabis sativa L. 40
9.2 葎草Humulus scandens (Lour.) Merr. 42
10 蓼科Polygonaceae 44
10.1 火炭母Polygonum chinense L. 45
10.2 头状蓼Polygonum nepalense Meisn. 47
10.3 东方蓼Polygonum orientale L. 49
10.4 桃叶蓼Polygonum persicaria L. 51
10.5 箭叶蓼Polygonum sieboldii Meisn. 53
10.6 戟叶蓼Polygonum thunbergii Siebold et Zucc. 55
10.7 卷茎蓼Fallopia convolvulus (L.) A.Love 57
11 石竹科Caryophyllaceae 59
11.1 石竹Dianthus chinensis L. 60
11.2 大花剪秋萝Lychnis fulgens Fisch. 62
11.3 石米努草Minuartia laricina (L.) Mattf. 63
11.4 鹅肠菜Myosoton aquaticum (L.) Moench 65
11.5 肥皂草Saponaria officinalis L. 67
11.6 繁缕Stellaria media (L.) Vill. 69
12 藜科Chenopodiaceae 71
12.1 藜Chenopodium album L. 72
13 木兰科Magnoliaceae 74
13.1 天女木兰Oyama sieboldii (K.Koch) N.H.Xia et C.Y.Wu 75
13.2 五味子Schisandra chinensis (Turcz.) Ball. 77
14 毛茛科Ranunculaceae 79
14.1 北乌头Aconitum kusnezoffii Rchb. 80
14.2 类叶升麻Actaea asiatica H.Hara 82
14.3 侧金盏花Adonis amurensis Regel et Radde 84
14.4 耧斗菜Aquilegia viridiflora Pall. 86
14.5 大三叶升麻Cimicifuga heracleifolia Kom. 88
14.6 大叶铁线莲Clematis heracleifolia DC. 90
14.7 菟葵Eranthis stellata Maxim. 92
14.8 蓝堇草Leptopyrum fumarioides (L.)Rchb. 94
14.9 长瓣金莲花Trollius macropetalus (Regel)F.Schmidt 96
15 小檗科Berberidaceae 98
15.1 朝鲜淫羊藿Epimedium brevicornu Maxim. 99
15.2 鲜黄连Plagiorhegma dubia Maxim. 101
16 金粟兰科Chloranthaceae 103
16.1 银线草Chloranthus japonicus Siebold 104
17 马兜铃科Aristolochiaceae 106
17.1 木通马兜铃Aristolochia manshuriensis Kom. 107
18 猕猴桃科Actinidiaceae 109
18.1 狗枣猕猴桃Actinidia kolomikta (Maxim.et Rupr.) Maxim. 110
19 罂粟科Papaveraceae 112
19.1 白屈菜Chelidonium majus L. 113
19.2 黄紫堇Corydalis ochotensis Turcz. 115
19.3 荷包牡丹Lamprocapnos spectabilis (L.)Fukuhara 117
19.4 荷青花Hylomecon japonica (Thunb.)Prantl et Kündig 119
20 十字花科Brassicaceae 121
20.1 荠Capsella bursa-pastoris (L.) Medik. 122
20.2 白花碎米荠Cardamine leucantha (Tausch)O.E.Schulz 123
20.3 葶苈Draba nemorosa L. 125
20.4 独行菜Lepidium apetalum Willd. 127
20.5 诸葛菜Orychophragmus violaceus (L.)O.E.Schulz 129
20.6 沼生蔊菜Rorippa palustris (L.) Bess. 131
20.7 钻果大蒜芥Sisymbrium officinale (L.)Scop. 133
21 景天科Crassulaceae 135
21.1 白八宝Hylotelephium pallescens (Freyn)H.Ohba 136
22 虎耳草科Saxifragaceae 138
22.1 落新妇Astilbe chinensis (Maxim.)Franch.et Sav. 139
22.2 林金腰Chrysosplenium lectus-cochleae Kitag. 141
22.3 梅花草Parnassia palustris L. 143
22.4 东北茶藨Ribes mandshuricum (Maxim.)Kom. 145
22.5 尖叶茶藨Ribes maximowiczianum Kom. 147
22.6 黑果茶藨Ribes nigrum L. 149
22.7 香茶藨Ribes odoratum H.L.Wendl. 151
23 蔷薇科Rosaceae 153
23.1 槭叶蚊子草Filipendula glaberrima Nakai 154
23.2 东方草莓Fragaria orientalis Losinsk. 155
23.3 二裂委陵菜Potentilla bifurca L. 157
23.4 狼牙委陵菜Potentilla cryptotaeniae Maxim. 159
23.5 东北扁核木Prinsepia sinensis (Oliv.) Oliv.ex Bean 161
23.6 山刺玫Rosa davurica Pall. 163
23.7 珍珠梅Sorbaria sorbifolia (L.) A.Braun. 165
23.8 柳叶绣线菊Spiraea salicifolia L. 167
24 豆科Leguminosa 169
24.1 紫穗槐Amorpha fruticosa L. 170
24.2 糙叶黄耆Astragalus scaberrimus Bunge 172
24.3 红花锦鸡儿Caragana rosea Turcz.ex Maxim. 174
24.4 胡枝子Lespedeza bicolor Turcz. 176
24.5 白车轴草Trifolium repens L. 178
24.6 黑龙江野豌豆Vicia amurensis Oett. 180
24.7 歪头菜Vicia unijuga A.Braun 182
25 酢浆草科Oxalidaceae 184
25.1 酢浆草Oxalis corniculata L. 185
26 牻牛儿苗科Geraniaceae 187
26.1 鼠掌老鹳草Geranium sibiricum L. 188
27 亚麻科Linaceae 190
27.1 亚麻Linum usitatissimum L. 191
28 大戟科Euphorbiaceae 193
28.1 铁苋菜Acalypha australis L. 194
28.2 叶底珠Flueggea suffruticosa (Pall.) Baill. 196
29 芸香科Rutaceae 198
29.1 黄檗Phellodendron amurense Rupr. 199
29.2 芸香Ruta graveolens L. 201
30 凤仙花科Balsaminaceae 203
30.1 凤仙花Impatiens balsamina L. 204
31 卫矛科Celastraceae 206
31.1 刺苞南蛇藤Celastrus flagellaris Rupr. 207
31.2 华北卫矛Euonymus maackii Rupr. 209
31.3 瘤枝卫矛Euonymus verrucosus Scop. 211
32 葡萄科Vitaceae 213
32.1 山葡萄Vitis amurensis Rupr. 214
33 椴树科Tiliaceae 215
33.1 紫椴Tilia amurensis Rupr. 216
34 锦葵科Malvaceae 218
34.1 苘麻Abutilon theophrasti Medik. 219
34.2 锦葵Malva cathayensis M.G.Gilbert,Y.Tang et Dorr 221
35 堇菜科Violaceae 223
35.1 紫花地丁Viola philippica Cav. 224
36 葫芦科Cucurbitaceae 226
36.1 赤瓟Thladiantha dubia Bunge 227
37 千屈菜科Lythraceae 229
37.1 千屈菜Lythrum salicaria L. 230
38 柳叶菜科Onagraceae 232
38.1 柳兰Epilobium angustifolium (L.) Holub 233
38.2 月见草Oenothera biennis L. 235
39 山茱萸科Cornaceae 237
39.1 红瑞木Cornus alba L. 238
40 五加科Araliaceae 240
40.1 刺五加Acanthopanax senticosus (Rupr.et Maxim.) Maxim. 241
41 伞形科Umbelliferae 243
41.1 黑水当归Angelica amurensis Schischk. 244
41.2 长白柴胡Bupleurum komarovianum O.A.Lincz. 246
41.3 大叶柴胡Bupleurum longiradiatum Turcz. 248
41.4 石防风Peucedanum terebinthaceum(Fisch.ex Treviranus) Ledeb. 250
41.5 峨参Anthriscus sylvestris (L.) Hoffm. 251
42 鹿蹄草科Pyrolaceae 253
42.1 红花鹿蹄草Pyrola asarifolia Michx.subsp.incarnata (DC.) E.Haber et H.Takahashi 254
43 杜鹃花科Ericaceae 256
43.1 杜香Ledum palustre L. 257
44 报春花科Primulaceae 259
44.1 长叶点地梅Androsace longifolia Turcz. 260
45 木犀科Oleaceae 262
45.1 东北连翘Forsythia mandschurica Uyeki 263
45.2 水曲柳Fraxinus mandschurica Rupr. 265
45.3 紫丁香Syringa oblata Lindl. 267
45.4 暴马丁香Syringa reticulata (Blume) H.Hara subsp.amurensis (Rupr.) P.S.Green et M.C.Chang 269
46 龙胆科Gentianaceae 271
46.1 条叶龙胆Gentiana manshurica Kitag. 272
46.2 龙胆Gentiana scabra Bunge 274
47 萝藦科Asclepiadaceae 276
47.1 白薇Cynanchum atratum Bunge 277
47.2 萝藦Metaplexis japonica (Thunb.)Makino 279
48 茜草科Rubiaceae 281
48.1 茜草Rubia cordifolia L. 282
49 旋花科Convolvulaceae 284
49.1 菟丝子Cuscuta chinensis Lam. 285
49.2 金灯藤Cuscuta japonica Choisy 287
49.3 圆叶牵牛Ipomoea purpurea (L.) Roth 289
50 紫草科Boraginaceae 291
50.1 附地菜Trigonotis peduncularis (Trev.)Benth. 292
50.2 山茄子Brachybotrys paridiformis Maxim. 294
50.3 聚合草Symphytum officinale L. 296
51 唇形科Labiatae 298
51.1 藿香Agastache rugosa (Fisch.et C.A.Mey.) Kuntze 299
51.2 多花筋骨草Ajuga multiflora Bunge 301
51.3 益母草Leonurus japonicus Houtt. 303
51.4 荨麻叶龙头草Meehania urticifolia (Miq.)Makino 305
51.5 薄荷Mentha canadensis L. 307
51.6 狭叶黄芩Scutellaria regeliana Nakai 309
51.7 并头黄芩Scutellaria scordifolia Fisch.ex Schrank 311
52 茄科Solanaceae 313
52.1 曼陀罗Datura stramonium L. 314
52.2 枸杞Lycium chinense Mill. 316
52.3 假酸浆Nicandra physalodes (L.)Gaertn. 318
52.4 酸浆Physalis alkekengi L. 320
52.5 龙葵Solanum nigrum L. 322
53 玄参科Scrophulariaceae 324
53.1 柳穿鱼Linaria vulgaris Mill. 325
53.2 返顾马先蒿Pedicularis resupinata L. 327
54 透骨草科Phrymaceae 329
54.1 透骨草Phryma leptostachya L.subsp.asiatica (Hara) Kitamura 330
55 忍冬科Caprifoliaceae 332
55.1 藏花忍冬Lonicera tatarinowii Maxim. 333
55.2 蓝果忍冬Lonicera caerulea L. 335
55.3 秦岭忍冬Lonicera ferdinandii Franch. 337
55.4 接骨木Sambucus williamsii Hance 339
55.5 暖木条荚蒾Viburnum burejaeticum Regel et Herd. 341
56 败酱科Valerianaceae 343
56.1 异叶败酱Patrinia heterophylla Bunge 344
57 川续断科Dipsacaceae 346
57.1 华北蓝盆花Scabiosa comosa Roem.et Schult. 347
58 桔梗科Campanulaceae 349
58.1 荠苨Adenophora trachelioides Maxim. 350
58.2 锯齿沙参Adenophora tricuspidata (Fisch.ex Schult.) A.DC. 352
58.3 牧根草Asyneuma japonicum (Miq.) Briq. 354
58.4 聚花风铃草Campanula glomerata L.subsp.speciosa (Hornem.ex Spreng.) Domin 356
58.5 桔梗Platycodon grandiflorus (Jacq.)A.DC. 358
59 菊科Asteraceae 360
59.1 腺梗菜Adenocaulon himalaicum Edgew. 361
59.2 亚洲蓍Achillea asiatica Serg. 363
59.3 豚草Ambrosia artemisiifolia L. 365
59.4 三裂叶豚草Ambrosia trifida L. 367
59.5 牛蒡Arctium lappa L. 369
59.6 宽叶山蒿Artemisia stolonifera (Maxim.)Kom. 371
59.7 三基脉紫菀Aster trinervius D.Don 373
59.8 朝鲜苍术Atractylodes coreana (Nakai)Kitam. 375
59.9 苍术Atractylodes lancea (Thunb.) DC. 377
59.10 屋根草Crepis tectorum L. 379
59.11 东风菜Doellingeria scabra (Thunb.) Nees 381
59.12 牛膝菊Galinsoga parviflora Cav. 383
59.13 菊芋Helianthus tuberosus L. 385
59.14 祁州漏芦Stemmacantha uniflora (L.)Dittrich 387
59.15 苍耳Xanthium sibiricum Patrin ex Widder 389
60 百合科Liliaceae 391
60.1 山韭Allium senescens L. 392
60.2 石刁柏Asparagus officinalis L. 394
60.3 铃兰Convallaria majalis L. 396
60.4 平贝母Fritillaria ussuriensis Maxim. 398
60.5 顶冰花Gagea lutea (L.) Ker-Gawl. 400
60.6 萱草Hemerocallis fulva (L.) L. 402
60.7 舞鹤草Maianthemum bifolium (L.) F.W.Schmidt 404
60.8 玉竹Polygonatum odoratum (Mill.)Druce 406
61 鸭跖草科Commelinaceae 408
61.1 鸭跖草Commelina communis L. 409
62 禾本科Gramineae 411
62.1 华北剪股颖Agrostis clavata Trin. 412
62.2 菵草Beckmannia syzigachne (Steud.)Fern. 414
62.3 拂子茅Calamagrostis epigeios (L.) Roth 416
62.4 虎尾草Chloris virgata Sw. 418
62.5 大叶章Deyeuxia purpurea (Trin.) Kunth 420
62.6 马唐Digitaria sanguinalis (L.) Scop. 422
62.7 野稗Echinochloa crusgalli (L.) Beauv. 424
62.8 羊草Leymus chinensis (Trin.) Tzvel. 426
62.9 林地早熟禾Poa nemoralis L. 428
62.10 硬质早熟禾Poa sphondylodes Trin. 430
62.11 纤毛鹅观草Elymus ciliaris (Trin.ex Bunge) Tzvelev 432
62.12 狗尾草Setaria viridis (L.) P.Beauv. 434
62.13 西伯利亚三毛草Trisetum sibiricum Rupr. 436
63 天南星科Araceae 438
63.1 东北天南星Arisaema amurense Maxim. 439
64 莎草科Cyperaceae 441
64.1 大穗薹草Carex rhynchophysa C.A.Mey. 442
64.2 牛毛毡Heleocharis yokoscensis (Franch.et Sav.) Ts.Tang et F.T.Wang 444
64.3 扁秆藨草Schoenoplectus planiculmis (F.Schmidt) Egorova 446
64.4 水葱Schoenoplectus tabernaemontani(Gmel.) Palla 448
主要参考文献 450
中文名索引 452
拉丁名索引 455
1 柏科 Cupressaceae
常绿乔木或灌木。叶交叉对生或3~4片轮生,稀螺旋状着生,鳞形或刺形,或同一树本兼有两型叶。球花单性,雌雄同株或异株,单生枝顶或叶腋;雄球花具3~8对交叉对生的雄蕊,每雄蕊真2~6花药,花粉无气囊;雌球花有3~16交叉对生或3~4轮生的珠鳞,全部或部分珠鳞的腹面基部有1至多数直立胚珠,稀胚珠单心生于两珠鳞之间,苞鳞与珠鳞完全合生。球果圆球形、卵圆形或圆柱形。种鳞薄或厚,扁平或盾形,木质或近革质,熟时张开,或肉质合生呈浆果状,熟时不裂或仅顶端微开裂,发育种鳞有1至多粒种子;种子周围具窄翅或无翅,或上端有一长一短之翅。
22属约150种,分布于南北半球。我国产8属29种7变种,分布几遍全国,多为优良的用材树种及园林绿化树种。另引入栽培1属15种。东北地区产7属12种8栽培变种。
1.1 圆柏 Juniperus chinensis L.
乔木,高达20米,胸径达3.5米;树皮深灰色,纵裂,成条片开裂;幼树的枝条通常斜上伸展,形成尖塔形树冠,老则下部大枝平展,形成广圆形的树冠;树皮灰褐色,纵裂,裂成不规则的薄片脱落。小枝通常直或稍成弧状弯曲,生鳞叶的小枝近圆柱形或近四棱形,径1?1.2毫米。叶二型,即刺叶及鳞叶;刺叶生于幼树之上,老龄树则全为鳞叶,壮龄树兼有刺叶与鳞叶;生于一年生小枝的一回分枝的鳞叶三叶轮生,直伸而紧密,近披针形,先端微渐尖,长2.5?5毫米,背面近中部有椭圆形微凹的腺体;刺叶三叶交互轮生,斜展,疏松,披针形,先端渐尖,长6~12毫米,上面微凹,有两条白粉带。雌雄异株,稀同株,雄球花黄色,椭圆形,雄蕊5~7对,常有3~4花药。球果近圆球形,径6~8毫米,两年成熟,熟时暗褐色,被白粉或白粉脱落,有1~4粒种子。种子卵圆形,扁,顶端钝,有棱脊及少数树脂槽;子叶2,出土,条形,先端锐尖,下面有两条白色气孔带,上面则不明显。
生于中性土、钙质土及微酸性土上,各地亦多栽培。
解剖图
球花(雌雄同株)
雌球花
雄球花(纵切)
大孢子叶球
大孢子叶球(纵切)
胚珠
2 松科 Pinaceae
常绿或落叶乔木,稀为灌木状。枝仅有长枝,或兼有长枝与短枝。叶条形或针形,基部不下延生长;条形叶扁平,稀呈四棱形,在长枝上螺旋状散生,在短枝上呈簇生状;针形叶2~5针(稀1针或多至81针)成一束,着生于极度退化的短枝顶端,基部包有叶鞘。孢子叶球单性,雌雄同株;小孢子叶球具多数螺旋状着生的小孢子叶,每小孢子叶具2花药,花粉有气囊或无气囊,或具退化气囊;大孢子叶球由多数螺旋状着生的珠鳞与苞鳞组成,每珠鳞的腹(上)面具2倒生胚珠,背(下)面的苞鳞与珠鳞分离(仅基部合生),后期珠鳞发育成种鳞。球果直立或下垂,当年或次年稀,第三年成熟,熟时张开,稀不张开。种鳞背腹面扁平,木质或革质,宿存或熟后脱落;苞鳞与种鳞离生(仅基部合生);种鳞的腹面基部有2粒种子,种子通常上端具一膜质之翅,稀无翅或二几无翅;胚具2~16子叶,发芽时出土或不出土。
3亚科10属230余种,多产于北半球。我国有10属113种29变种(其中引种栽培24种2变种),分布遍于全国。东北地区产6属30种6变种2变型。
2.1 落叶松 Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen.
乔木,老树树皮灰色、暗灰色或灰褐色,纵裂成鳞片状剥离,剥落后内皮呈紫红色;枝斜展或近平展,树冠卵状圆锥形;一年生长枝较细,二年生、三年生枝褐色、灰褐色或灰色;冬芽近圆球形,芽鳞暗褐色,边缘具睫毛,基部芽鳞的先端具长尖头。叶倒披针状条形,上面中脉不隆起,有时两侧各有1~2条气孔线,下面沿中脉两侧各有2~3条气孔线。球果种鳞14~30;中部种鳞五角状卵形,先端截形、圆截形或微凹,鳞背无毛,有光泽;苞鳞较短,长为种鳞的1/3~1/2,近三角状长卵形或卵状披针形,先端具中肋延长的急尖头。种子斜卵圆形,灰白色,具淡褐色斑纹,种翅中下部宽,上部斜三角形,先端钝圆;子叶4~7,针形;初生叶窄条形,上面中脉平,下面中脉隆起,先端钝或微尖。花期5~6月,球果9月成熟。
为我国东北林区的主要森林树种,生于大兴安岭、小兴安岭海拔300~1200米地带。喜光性强,对水分要求较高,在各种不同环境均能生长,而以生于土层深厚、肥润、排水良好的北向缓坡及丘陵地带的生长旺盛。
解剖图
小孢子叶球
小孢子
珠鳞
苞鳞
苞鳞
种子
种子具翅
胚珠
《中国北方森林植物多样性与适应性研究》 引言 中国北方,这片辽阔而古老的土地,孕育了令人惊叹的森林生态系统。从松嫩平原的针阔混交林,到大小兴安岭的原始林海,再到长白山脉的针叶林带,这片区域的森林不仅是国家重要的生态屏障,更是宝贵的生物多样性基因库。然而,随着全球气候变化和人类活动的不断加剧,北方森林面临着前所未有的挑战。理解这些森林植物的生存机制、演化适应以及它们在复杂环境中的相互作用,对于保护和可持续利用这些珍贵资源至关重要。 本书《中国北方森林植物多样性与适应性研究》旨在深入探讨中国北方森林中各类植物的生物学特性、生态适应策略以及它们在不同生境下的演替规律。我们聚焦于该地区最具代表性的森林类型,并从多个维度剖析植物的多样性现状,以及它们如何应对严酷的自然环境和日益变化的人类影响。本书的研究成果将为北方森林的科学保护、生态修复和可持续发展提供重要的理论依据和实践指导。 第一章:中国北方森林生态系统的概览 本章将为读者呈现中国北方森林生态系统宏观的画卷。我们首先概述北方森林的地理分布范围、气候特征(包括年平均气温、降水量、光照条件、季节性变化等)以及主要的土壤类型。接着,将重点介绍北方森林的主要分类系统,区分针叶林、阔叶林、针阔混交林以及湿地森林等不同类型,并阐述它们各自的地理分布优势区域。 我们将深入探讨影响北方森林分布和演替的关键生态因子,包括地形、水文、土壤肥力、光照梯度以及历史上的气候波动。同时,分析区域内普遍存在的自然干扰因素,如森林火灾、病虫害、极端天气事件(寒潮、干旱、洪涝等)以及它们的频率和强度,是如何塑造森林结构和物种组成。 此外,本章还将初步介绍北方森林中具有重要生态地位的先锋物种、顶极物种以及稀有濒危物种。我们将简要回顾该地区森林生态系统自全新世以来的演化历史,以及人类活动(如森林采伐、农业开垦、工业发展等)对森林结构和功能的长期影响。通过这一宏观视角,为后续深入研究奠定基础。 第二章:北方森林植物多样性及其驱动因素 本章将聚焦于中国北方森林植物多样性的具体表现及其背后的驱动机制。我们将通过对区域内主要森林类型(如兴安落叶松林、白桦林、红松林、长白落叶松林、云杉-冷杉林等)进行详细的物种调查和统计分析,量化不同生境下的植物种类丰富度、均匀度以及特有性。 我们将深入分析影响植物多样性的多尺度生态因子。在宏观尺度上,研究气候梯度(温度、降水)和地理隔离如何塑造区域物种库;在中观尺度上,探讨地形复杂度、土壤特性(pH值、有机质含量、质地)和水文条件如何影响生境异质性,进而促进物种分化;在微观尺度上,关注群落内部的竞争、共生、附生等生物相互作用,以及它们如何影响物种的生存和分布。 本书还将重点探讨气候变化和人类活动对北方森林植物多样性的影响。例如,分析升温趋势对喜冷物种分布范围的压缩,以及降水格局变化对旱生和湿生植物的响应。同时,我们将评估森林采伐、土地利用变化、外来入侵物种的引入等人类活动如何导致原有植物群落的破碎化、均匀化,甚至引发物种灭绝。 此外,本章还将研究植物的适应性进化与多样性维持的关系。例如,分析植物的繁殖策略(有性生殖、无性生殖)、种子传播机制、萌发适应性以及它们如何帮助物种在不同的生境中建立和扩散。通过对这些驱动因素的综合分析,勾勒出北方森林植物多样性得以维持或丧失的复杂图景。 第三章:关键北方森林植物类群的生物学特性与生态适应 本章将深入剖析中国北方森林中具有代表性、占据生态优势或具有特殊生态意义的几类植物的详细生物学特性及其在严酷自然环境下的生存策略。我们将精选以下几类植物进行详述: 1. 针叶树类(如兴安落叶松 Larix gmelinii,樟子松 Pinus sylvestris var. mongolica,红松 Pinus koraiensis,云杉 Picea spp.,冷杉 Abies spp.): 形态解剖特征: 深入介绍针叶的形态(针形、长度、排列方式)、叶片表面角质层、气孔结构、叶肉组织构造(如树脂道的位置与形态)如何适应干旱、寒冷和强光照。探讨树皮的厚度、纹理、化学成分(如次生代谢产物)在抵御火灾、病虫害和极端温度中的作用。分析根系的空间分布格局(浅根系、深根系、网状根系)及其对水分、养分获取的适应性。 生理生态特性: 详细阐述其光合作用与呼吸作用的日变化和季节变化规律,特别是耐寒机制(如抗冻蛋白的合成、细胞液浓缩、膜脂的调整)。分析其水分利用效率、氮素利用效率以及在不同光照强度和水分条件下的生长反应。 繁殖与传播: 探讨其球果的形成、成熟时间、种子散布方式(风力传播为主)以及种子休眠的解除条件。分析其在森林更新中的作用,以及对火干扰的响应(如一些松科植物的球果需要高温才能打开)。 抗逆性: 详细阐述其对低温、干旱、贫瘠土壤、以及火灾、病虫害(如天牛、松墨天牛、松小蠹)的抵抗机制,以及这些抵抗力在不同物种和不同生长阶段的表现。 2. 阔叶树类(如白桦 Betula platyphylla,杨树 Populus spp.,椴树 Tilia spp.,枫树 Acer spp.): 形态解剖特征: 描述其叶片形状、大小、叶脉密度、叶柄结构以及如何适应不同季节的光照和水分变化。分析其茎的结构(年轮形成、木材导管结构)与水分运输、抗寒能力的关系。探讨其芽的越冬结构(鳞片、绒毛)如何保护幼嫩组织。 生理生态特性: 阐述其在生长季内的快速生长期、光合效率以及在春季萌发、秋季落叶的生理机制。分析其对土壤肥力和水分的敏感性,以及在群落中的竞争策略(如占据光照优势)。 繁殖与传播: 介绍其花期、授粉方式(风媒或虫媒)、果实类型(翅果、蒴果等)以及传播机制。分析其种子大小、萌发速率及其在森林次生演替中的作用。 抗逆性: 讨论其对寒冷、洪涝、病虫害(如白桦的桦树瘿螨、癌肿病)的适应性,以及它们在森林结构中的地位。 3. 灌木与草本植物(如杜香 Ledum palustre,越橘 Vaccinium spp.,以及各类草本植物): 形态解剖特征: 关注其地下器官(根茎、匍匐茎)的生长方式,如何进行营养繁殖和固着。分析其叶片(如厚革质、被绒毛)在减少水分蒸发、抵御寒冷和紫外线方面的适应性。 生理生态特性: 探讨其在酸性土壤(如泥炭藓湿地)、阴影生境下的生理调控。分析其低矮的生长型如何有效利用地面微环境。 繁殖与传播: 介绍其花期、果实类型(浆果、坚果)以及传播方式(鸟类、哺乳动物、风力)。 抗逆性: 重点研究其对土壤湿度、养分限制、以及群落竞争的适应性。 对于上述各类植物,本书还将整合其遗传多样性、基因流、以及它们对环境信号(如温度、光周期、水分)的响应机制。通过深入解析这些关键类群的生物学特性和适应策略,读者将能更深刻地理解北方森林生态系统的功能和稳定性。 第四章:北方森林植物的群落结构与演替动态 本章将转向对北方森林植物群落的整体结构及其随时间推移的动态变化进行研究。我们将运用群落生态学的理论和方法,分析不同森林类型(如原始林、次生林、人工林)的物种组成、空间格局、垂直结构(乔木层、灌木层、草本层、地被层)和水平结构(镶嵌性、斑块大小)。 我们将详细探讨影响群落结构形成的各种过程。首先是水分和养分的可获得性,它们如何限制物种的生长和分布,以及它们在不同土壤类型和地形上的空间变异。其次,我们将分析光照梯度在森林冠层下的作用,以及不同物种在利用光资源方面的竞争策略。 在物种相互作用方面,本章将深入研究植物之间的竞争(资源竞争、空间竞争)、捕食(如食草动物)、共生(如菌根共生)、以及寄生关系,以及这些关系如何塑造群落的物种组成和相对丰度。我们还将关注森林干扰(如火灾、风倒、病虫害)在群落结构和物种组成上的作用。例如,分析不同干扰的频率、强度和尺度如何影响优势物种的更替,以及如何促进或抑制某些物种的更新。 演替动态是本章的重点。我们将研究北方森林从早期建群种到后期顶极群落的演替过程。通过对不同年龄阶段的森林进行对比研究,分析物种组成、生物量、物种丰富度以及生态系统功能(如初级生产力、分解速率)随时间的变化。我们将重点关注以下几类演替: 1. 原生演替(Primary Succession): 分析裸露地表(如火烧迹地、新形成的沙丘)上植物群落的建立和发展过程,以及先锋物种(如白桦、草本植物)如何为后续物种的定居创造条件。 2. 次生演替(Secondary Succession): 研究废弃农田、采伐迹地或自然干扰后的森林恢复过程,分析不同物种在入侵、建立、竞争和取代等阶段的响应。 3. 长期演替与气候变化: 探讨在自然尺度上,气候变化(如温度升高、降水变化)如何驱动森林群落的长期演替,例如针叶林向阔叶林转变的可能性,或不同树种分布范围的迁移。 此外,我们还将研究人类活动(如森林管理、植被恢复措施)对群落演替过程的影响,以及如何通过科学的干预措施来引导或加速有利的演替进程。本书将结合长期监测数据、遥感影像分析以及模型模拟,为理解北方森林群落的动态变化提供深入的见解。 第五章:北方森林植物的适应性与生态系统功能 本章将把研究视角从植物个体和群落扩展到生态系统层面,重点探讨北方森林植物的适应性如何影响生态系统的整体功能。我们将分析不同植物物种的适应性特征(如耐旱性、耐寒性、养分高效利用能力、固氮能力)如何共同作用,影响生态系统的初级生产力、生物地球化学循环以及对环境变化的响应能力。 我们将从以下几个方面展开论述: 1. 初级生产力与生物量: 研究不同森林类型和植物组成下的冠层覆盖度、叶面积指数(LAI)以及净初级生产力(NPP)。分析植物的生长策略(快速生长 vs. 慢速生长,高叶片氮含量 vs. 低叶片氮含量)如何影响NPP的水平。探讨植物的适应性(如耐寒、耐旱)如何影响其在北方严酷气候下的生产力潜力。 2. 生物地球化学循环: 碳循环: 分析北方森林作为重要的碳汇,其固碳潜力受植物光合作用速率、生物量积累以及有机物分解速率的影响。研究植物的化学计量学特征(如C:N:P比)如何影响凋落物分解速率和养分释放,从而影响碳的储存和释放。探讨气候变化(如升温导致永久冻土融化)对碳循环的潜在影响。 氮循环: 分析不同植物的氮素获取策略(如固氮菌共生、高效吸收),以及它们的氮素利用效率如何影响土壤氮素的有效性。研究不同物种的凋落物分解速率和含氮量如何影响土壤氮素的矿化和淋溶。 水分循环: 探讨植物的蒸腾作用如何影响区域水文过程。分析不同植物的根系深度和分布如何影响水分的吸收和利用,以及它们在干旱期的抗旱能力。研究森林冠层截留和土壤渗透性如何影响地表径流和地下水补给。 3. 生态系统稳定性与恢复力: 对环境波动的响应: 分析植物群落多样性(物种丰富度、功能多样性)如何增强生态系统对环境波动的抵御能力。例如,当一种植物因干旱而受损时,其他耐旱物种可能能够维持生产力。 对干扰的恢复能力: 研究不同森林类型和植物组成的森林在遭受火灾、病虫害等干扰后的恢复速度和路径。分析植物的繁殖能力、种子库、以及根系再生能力如何影响恢复过程。 生态系统服务功能: 探讨北方森林植物在提供净化空气、涵养水源、防止水土流失、维持生物多样性等方面的作用。分析不同植物的适应性特征如何影响这些生态系统服务功能的发挥。 4. 气候变化下的适应性与功能转变: 预测在气候变暖、降水格局改变等情景下,北方森林植物的适应性将如何变化,以及这种变化将如何影响生态系统的功能。例如,分析喜冷物种的退缩和南方物种的北移对森林结构和碳汇功能的影响。 本书将通过整合 field observation、实验室分析(如叶片生理测定、土壤养分分析)和生态系统模型模拟,深入揭示北方森林植物的适应性与其生态系统功能之间的复杂联系。研究成果将为制定更有效的森林管理策略,以增强北方森林的生态系统服务功能和应对气候变化的能力提供科学支持。 结论与展望 《中国北方森林植物多样性与适应性研究》通过对北方森林生态系统进行多层面的深入剖析,旨在提供一个全面、系统的研究成果。本书不仅梳理了该区域森林植物多样性的现状、驱动因素及其动态变化,更重点解析了关键植物类群的生物学特性和生态适应机制,以及这些适应性如何深刻影响着森林生态系统的结构、功能与稳定性。 本书的研究成果强调了保护生物多样性的重要性,因为丰富的物种多样性是维持生态系统稳定性和抵御环境变化的基础。同时,深入理解植物的适应性特征,对于预测和应对气候变化带来的挑战至关重要。例如,识别并保护那些具有强大抗逆性的物种和基因资源,将有助于构建更具韧性的北方森林生态系统。 展望未来,本书的研究为进一步探索北方森林生态系统提供了多条路径。首先,可以加强对植物遗传多样性和分子机制的研究,以更深入地理解其适应性进化的根源。其次,需要进一步开展长期生态监测,特别是利用现代遥感技术和大数据分析,以更有效地追踪森林动态和评估管理措施的效果。此外,跨学科的合作,如将生态学、遗传学、土壤学、气候学等领域的研究相结合,将有助于构建更精密的生态系统模型,从而更准确地预测未来情景下的森林响应。 最终,本书的研究成果期望能为中国北方森林的可持续管理和保护提供强有力的科学支撑。通过科学的认识和有效的行动,我们能够更好地守护这片宝贵的森林资源,使其继续在调节气候、涵养水源、维护生物多样性等方面发挥关键作用,并为子孙后代留下一个健康的生态系统。