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为332 -森林生态学

小问题:什么是生态学?

生态:  生物彼此之间以及与环境之间是如何相互关联的.  分布 生物体的丰度.  源自希腊语:oikos(家庭)和logos(科学) 对自然界的研究.

包括森林、溪流、湖泊、海洋等生态类型.  在本课程中，我们将 关注森林生态，在那里树木主导着整个过程.

生态系统生态学关注的是生物系统与非生物系统的关系 (大气、土壤)规模大于..

指导老师: 露丝·柳井(Ruth 柳井正)从事研究多于教学，她曾三次教授森林生态学课程.

Kimberly Bohn曾两次担任这门课的助教，现在是客座讲师.  这是她读博士的最后一个学期.

Steve是FRM的大三学生，这门课是他专业的必修课.

肯特是选修森林生态学的大四学生，他来自库卡湖附近， 住在韦斯科特街.

Chad是FRM的大二学生.

约翰也在FRM.  他们一起上过很多课.

汤姆是一个双专业(EFB和FRM)，他19岁，住在劳森，他是一名大二学生.

何塞是环境研究专业的大二学生.  他想更多地了解森林.  他来自哥伦比亚大学，去年参加了学习型社区.

内森是一名一年级的研究生，拥有英语专业的本科学位 宾厄姆顿.  他的专业是林业、生态系统科学与应用.

詹姆斯来自长岛，这是他在FRM的第三年，今年夏天他参加了SPFF

Eric是FRM的大四学生，他来自俄亥俄州.

帕姆来自罗切斯特，她是一名有电气工程背景的兼职学生.

什么能让你从指定阅读中有所收获呢?

在课堂上或课外与他人讨论.

问题可以引导你对阅读的思考.

测试你理解能力的开放式问题.

在阅读材料中做笔记可以帮助你在重读时记住它.

突出重要的内容有助于确定哪些内容值得回头再读.

了解自己的学习风格将帮助你优化这些工具的使用.

我们的阅读指南可以帮助你了解阅读中哪些是重要的.  你的 测试问题将基于阅读指南.

测试:描述木材结构中弥漫性多孔和环状多孔的区别 树.

分生组织——树木生长的关键; 未分化细胞，位于树的表面，顶端和侧面

单个树的生长

1. 分支(又名芽和叶:

增长: 原基 叶片位于芽中，先长出，后伸长. 伸长的刺激 by 植物生长激素.

不确定的对. 确定的(自由的vs. 固定的)

印第安纳州, can grow throughout growing season, multiple flushes; maples, birches, cherries

确定——每季只有一套树叶和嫩芽——橡树和松树

早退vs. 叶末

2. 根:

类似于芽生长(细胞)的生长)- 在顶端分生组织.

伸长与根径的相关性. 艺龙. 也受温度、水分过剩(因氧损失)、板结的影响

3. 伯乐

增长: 分生组织分为 梭状回 细胞和射线细胞 (包括 都在木质部)，

环的宽度和面积: 木材是沿着周长生产的，

从冠底向下

木材种类: 原始木材, 很多，在功能(支持或运输)上没有区别 很多.

扩散多孔-散布在木头上的小容器，用于水上运输

环多孔早期木材的大容器和晚期木材的小容器

扩散和. 多孔木材

早期对. 晚材

反应木

压缩-针叶树，在底部形成

张力-硬木，窗体上 上的

哪个段落以主题句开头?  你能加一个吗??

许多变量影响森林地面的光照强度.  高冠地块 例如，密度和基底面积可能比

树木的特征，特别是高度、树冠比、大小和密度， 是否与红松的死亡模式和光环境有关. 

在测量中，Gray Van团队对林分特征进行了一次评估 活冠比和树高.  结果显示，然而，其他人发现 极限战队展示了如何…  (你能让这些动词时态保持一致吗?)

这个实验室里有四组人.  每组测试一个不同的变量……

在方法部分中需要做什么?  足够让别人可以 重复你的实验.

The diameter and species of all 树 > 2” dbh were determined on two 50’ by 50’ plots 在每个展台上. 

什么时候你应该说得更具体些?  哪些例子太具体了?

光环境与茎密度有关.

失败的松树种植园在森林地面上的阳光比以前更强烈 较为完整的松林.

你能改进这些句子吗?

毁损与完好红松人工林红松活冠比之比较

本试验的研究区为2个50 × 50’小区，每小区2个均龄 红松林(松果体resinosa)，建立在以前用于农业的土地上.

考虑到海拔相对较小的变化， ...

由于山毛榉树皮疾病的传播，山毛榉的商业价值已经降低 整个东北.

相比之下，站点2的植物多样性更大，数量也更多 阳光.

什么时候双倍行距写作业很重要?

最后一次个人报告的补考练习

The central concept for the red pine lab was “demography”; we also studied regeneration 以及生活史策略.  所以你应该能告诉我们为什么我们有更多的再生 在一个地方比另一个地方，以及哪些生活史策略使一些物种成功 在再生过程中(为什么林下植被与林下植被是不同的物种? 站?)

3分:使用课文或课堂上的例子，对概念进行彻底的定义 为了表示理解.

c部分.  将相同概念应用于另一个上下文中的示例.

下一个实验室的核心概念是人口动力学

Study Guide:Barnes; CH 19

概念: 养分循环

6种常量营养素:N、Ca、P、K、Mg、S

微量元素:铁、锌、硼、锰、铜、镍是植物生长所必需的

什么样的营养物质在什么样的生态系统中最受限制?

氮在北方森林、温带森林和一些热带森林中通常是有限的:只有一定的氮 生物体可以固定氮.  The atmosphere is mostly N; why is N ever limiting?  N2气体 是植物不可用的吗. 

磷在潮湿的热带森林中通常是有限的.  强降雨，高温， 古老的土壤意味着大部分可用的养分已经被风化了.  老成土,氧化土

描述森林生态系统的三种营养来源.  提供哪些营养素 每个来源?

1. 大气沉降(干湿):S:化石燃料燃烧产生的污染 S (SO4). 氮氧化物中的氮:汽车排放.
2. N固定
3. 矿物风化:岩石中所有的矿物风化:Ca、Mg、K、(岩石中主要的)S、P(小的) 量)

比较湿沉降和干沉降(颗粒大小、颗粒距离的差异) 被运送等.)

Larger particles come down in wet deposition; only small particles are transported 在空中有很长的路要走. 

豆科植物是如何给土壤添加氮的?

只有细菌才能做到.  植物与这些细菌(根瘤菌)形成联系 for legumes, Frankia for alder, myrica); the bacteria fix N, the plant supplies the 以碳水化合物的形式提供能量的细菌.

描述营养物质向根表面移动的两种机制.

扩散:离子通过随机运动从高浓度向低浓度移动.

质量流:水分在蒸腾作用下向根系流动

解释菌根与植物的关系.

真菌和植物之间的共生关系.  它不能固定N.  真菌可以探索 土壤和吸收养分.  植物为真菌提供C.

什么是养分利用效率?  它是如何随气候变化的?

最常见的定义:作物产量/施用的肥料. 

课本里有:叶片产量/叶片营养含量.

这些图表说明了N的限制，除了在热带森林中，P似乎控制 垃圾产量.

Study Guide:Barnes; CH 19, part 2

概念: 养分循环2

1.  森林地表有机物的积累如何随气候变化而变化 物种组成? 为什么?

Forest floor (organic horizon >40% OM or 20% organic C) retains nutrients, water; 改善渗透，减少侵蚀.

在非常寒冷的气候下，分解缓慢，SOM会积累起来.  北极和北方 森林可以有厚厚的有机层.  在炎热和潮湿的气候下，分解是 速度很快，森林地面面积也较小.

落叶比针叶更容易腐烂.

2.  在植物凋落物中发现的化合物在微生物作用下被分解 分解，比其他分解得更快?

Proteins are rapidly broken down; there’s a big demand by decomposers.

碳水化合物:葡萄糖是最有效的，更复杂的糖，纤维素和半纤维素 走得慢一点.

木质素反应最慢.

3.   除了植物凋落物的化学成分外，还有什么因素影响植物的生长 分解速度?

温度和土壤水势(水分有效性)

普通的蚯蚓是欧洲的外来物种，它能加速分解和结合 OM进入矿物土壤.  小节肢动物对分解物质很重要 分成小块.  细菌和真菌完成了大部分工作.

你应该知道的化学符号:

硝酸氮(氧化程度最高)

NH4铵

SO4硫酸

Ca

K

Mg

警察丁磷酸

4. 氮固定化、氮矿化、硝化和硝化的过程是什么 反硝化作用 . (同样，尝试在生态系统中绘制N循环)

1. N固定
2. 矿化
3. 硝化作用
4. 反硝化作用
5. N固定

5.  哪些元素更有可能从生态系统中被滤出? 为什么?

 硝酸盐比铵(通过阳离子交换保持)更容易浸出。.

大量风化的钙、钾元素在溪水中很重要.

6.  温带落叶林中什么时候养分淋失最大? 

Early spring:  树 are not taking up much water yet, so there is more to lose; snowmelt 硝酸盐含量高.

文章:Canham et al. 风倒

当你阅读一篇期刊文章(或写一篇实验报告)时，你应该能够找到 以下信息.

1. 作者解决了什么问题?

风暴强度与树种差异响应的关系尚不清楚 以前量化.

为什么它很重要??

了解哪些树木能抵御风的冲击有助于预测未来森林的发展 风暴过后，风暴的频率和严重程度可能会随着气候变化而变化.

2. 目标或假设是什么?

开发一种新的改进方法来区分风暴的严重程度和影响 物种的易感性，取决于树木的大小.

耐阴树种应该在木材强度上投入更多.

2. 作者做了什么，在哪里(方法)?

他们测量了阿迪朗达克地区43个地块的风阻，包括二次生长和旧生长.  他们受到了不同程度的干扰.

4. 作者发现了什么(结果)??

中等大小的树木:黑樱桃和红云杉的风阻率最高; 黄桦树和糖枫树较低

小型树木:山毛榉、铁杉和糖枫(耐阴树木)不太容易受到影响.  与假设一致

大树:山毛榉(非常耐阴)很可能折断，可能是由于山毛榉的树皮 疾病.  与假设不一致

在相同的风暴强度下，物种组成会影响风投量

5. 结论是什么??  它们能回答最初的问题吗?

确定.

当你评论一篇期刊文章时(这学期晚些时候你会这样做)，你会 也要解决以下问题.

6. 需要什么背景资料或生态知识
   为了理解这项研究?

需要解释他们使用的方程.

扰动，风扰动的分类，严重程度.

耐阴、生活史特点.

以前的方法，以前的研究结果(表明荫凉耐受性的关系) 干扰)

7. 这项研究的优势是什么?  你有什么建议吗
   改进?

这个问题很重要，研究设计是广泛的(老年和次级) 他们提供了一种新方法.  针叶树在这个研究系统中并不重要.

测量的时间可能会影响结果.

8. 结论是否得到结果的支持?

是的，树种和易感性之间存在关系.  他们是 能够解决风暴的严重性.

这些结论可以推断到什么程度?

他们只了解他们所研究的物种.  概括地说 耐阴等级意味着假设可以在其他系统中提出.

9. 这项研究的结果会激发什么样的新研究呢?

在其他系统中应用此方法.

大茎和小茎的区别有待进一步研究.  例如, 这种差异是由于尺寸还是木材的材料特性造成的.

一年中风暴发生的时间:将许多地点与风暴进行比较 不同的时间.

森林需要多长时间才能变成风固?  仿真建模 成为解决这个问题的一种方式.

对期刊文章的评论

Background

1. 在论文的介绍中包括背景资料(论文的全部学分) 未在论文中引用). 
2. 为了描述这篇论文，包括以下信息:东北地区的风扰动状况(已知速率) of severe or intermediate storms); other known work on windthrow in this region, or 受风干扰地区的物种组成，或在相同研究上所做的其他工作 网站.
3. 对于研究动物的学生，请告诉我们有关动物的情况(栖息地等)。.  描述了 它所在的生态系统. 图片帮助.
4. 以为什么研究很重要结束(通常在导言中说明):理解 在不同的严重程度下，物种被风吹的频率和程度可能是重要的 模拟未来气候条件下森林组成的变化.

陈述的优势

1. Intro- placed their problem in context of current knowledge ; makes it easier to understand 为什么他们的研究很重要
2. 方法-对于那些对统计感兴趣的人，他们提供了一个全面的描述 what they did to calculate MLE; this makes their methods repeatable
3. 结果——尽管很难计算，但他们清楚地描述了结果，并将其联系起来 to species characteristics; this makes paper accessible to non-stats people

改进演示的建议

1. Figure 3: hard to 电话l species apart by symbols; use more contrasting symbols
2. 结果:2^nd 《网赌平台》一段令人困惑，似乎自相矛盾. 他们解释了原因 旧林的风投率更高，但这也解释了易感性的原因 较低

实验设计的优势(作者为什么选择这种设计)?)

1. Took a transect perpendicular to wind path; this is important because wind (and thus 风投)在穿过森林时可能会有所减少(平行)
2. 它们包括各种各样的地形(最有可能解释任何变化) 与此功能相关联)
3. 20个地块，既有老的也有年轻的，似乎是一个充分的抽样方案

对改进实验设计的建议(或描述一种替代设计)?)

1. 统计学——他们说他们的预测值与观察到的数据“非常”吻合， 但他们应该使用拟合优度检验(chi-sq)来证明他们的模型  是准确的.
2. 改进设计(从研究后的结论)- a)由于物种影响 他们的风暴严重指数，他们真的需要找到具有相似物种组成的地块 (或将各种作文分门别类分别评价)，b) 他们得出结论，高度/直径比可能对敏感性更重要 而不是直径，所以高度信息是有用的

结论是否得到结果的支持? 为什么或为什么不?

1. “生活史特征表明，晚期演替物种在这方面投入更多 “抗风”:他们的结果只发现了易感性之间的关系 和晚演替(或耐阴)种较小的树木. 有点 对于中等大小的树来说是正确的(尽管我认为这更多是高度的函数). 老树的结果与山毛榉(BBD)混淆。
2. “身高/直径比解释了老年人和老年人的易感性差异. 年轻的站… 因为年老的树木很可能受到了抑制，树木密度更大 的确，老树林里的树更小(它们显示了一个迹象). diff. 单位dbh)，但是 没有关于压制或木材密度的数据(我认为这是有效的) 建议作为一种可能的解释)
3. “我们的研究结果表明，在古老的桦树中，黄桦树的独特丰度 因为它有能力在中等规模的干扰事件中生存下来”:我想 这有点牵强. 那么YB的再生生态位呢 经常在倒下的原木上吗?

建议

1. 风倒susc. 针叶林类型的
2.  将结果应用/纳入评估森林动态的模型 气候变化

观察森林景观

观察员:

日期:

的地方:

所有权:

边界和大小:

地形:

海拔高度:

坡:

方面:

基岩地质:

地表地质:

今天的条件:

示意图

植被

层高和连续性优势种(覆盖面积或基面积百分比)