林分密度对湿地松根系生物量及其分布的影响

为了确定湿地松中龄林的施肥位置和准确估测根系生物量,以湘北11年生5种造林密度湿地松为研究对象,采用全根分层挖掘法,对其根系生物量及其空间分布规律进行了研究。结果表明:湿地松根系发达,单株根系生物量随林分密度的增大而减小,林分根系生物量基本随林分密度的增大而增大。根桩和大根是构成根系的主体,合计占总根量的85.8%-89.4%。不同密度林分根系生物量随土层深度的增加而明显减小,63.1%以上的根系生物量集中分布在0-40 cm土层内,81.4%以上的根系(含根桩)生物量集中分布在距树干0-50 cm范围内,因此应在1/2株行距、20 cm深度的位置施肥最好;根系与树干相关性最大;建立的单株各径级根系生物量估测模型精度较高,可根据林木胸径、树高及林分密度估测根系生物量。     

辽南地区越橘根系分布特征

调查了7a生越橘在辽南地区棕壤条件下根系分布特征。结果表明:(1)5个越橘品种根幅为50～70cm,水平分布主要在0～50cm范围内;(2)根系生物量以高丛越橘、半高丛越橘较大,矮丛越橘较小;不同径级根系生物量占总生物量的比例以1～3mm的根系最大,其次为≤1mm的根系,≥3mm的根系所占比例较小;(3)康维尔、北村和斯卫克的根长密度较大,北陆和美登较小;不同径级根系根长密度占总根长密度的比例≤1mm根系最大,其次为1～3mm的根系,≥3mm的根系所占比例较小;(4)5个越橘品种根系生物量和根长密度垂直分布深度在30～40cm以内,主要分布在0～20cm土层中,其中康维尔和北村集中分布在0～10cm土层中,美登集中分布在10～20cm土层中,北陆和斯卫克在0～20cm土层内分布相对较为均匀。     

保护地油桃根系垂直分布的调查研究

在辽宁省营口熊岳地区采用方块取土法,进行了油桃（山桃砧木）根系垂直分布调查,其结果是：在日光温室条件下,根系垂直集中分布层在10～50 cm之间;在露地条件下根系垂直集中分布层在10～60 cm之间.日光温室油桃在0～40 cm土层中的根量占0～60 cm深土层内总根量的86.4%;其中0～30 cm范围内各土层的根量比例,均高于同深度层次的露地油桃,尤其是0～10 cm土层内根量比例比露地同层次根量比例多11.6%;而30 cm深度以下各土层中的根量比例均低于同层次的露地桃;随土层加深,根量比例逐渐减少,与露地油桃根量比例的差值逐渐加大.     

不同林龄亚热带次生林细根生物量和形态分布差异

【目的】研究不同林龄亚热带次生林主要树种细根的生物量、形态特性及其与土壤养分的相关关系,探讨不同林分细根生长特性差异及树种间的竞争作用,为亚热带森林的经营提供理论依据。【方法】在浙江省黄岩山选取经过皆伐后人工播种造林恢复的23年生林分及未经过人为干扰的60年生林分,每个林分中设置10个10 m×10 m的样方,每个样方中随机选取3个采样点,使用根钻法对0～20 cm土层中林分主要树种（青冈、木荷、石栎、其他木本植物）的根系样品及土壤样品进行采集,测定3个不同直径等级（D1.＞0～≤0.5 mm,D2.＞0.5～≤1 mm,D3.＞1～≤2 mm）细根的生物量及其形态特征（比根长、根长密度）,以及土壤铵态氮、硝态氮、全磷及有机质含量,并分析细根生物量及其形态特征与土壤养分的相关性。【结果】（1）细根总生物量随林龄的增加而增大,60年生林分细根总生物量显著（P＜0.05）高于23年生林分,是23年生林分的1.3倍,这种显著性差异主要由杂根（其他木本植物根系）生物量引起,而青冈、木荷、石栎的细根总生物量在2个林龄林分间无显著差异。（2）各径级细根生物量因树种和林分的不同而存在差异,60年生林分青冈D1和D2径级细根生物量分别比23年生林分高82.1%和51.1%,差异显著（P＜0.05）;木荷各径级细根生物量在2个林分间无显著差异;60年生林分石栎D1径级细根生物量是23年生林分的55.5%,差异显著（P＜0.05）;杂根各径级生物量均表现为60年生林分显著（P＜0.05）高于23年生林分,分别是23年生林分的1.5倍（D1）、1.9倍（D2）和1.9倍（D3）。（3）木荷、石栎各径级细根的比根长和根长密度在2个林龄林分间均无显著差异（P＞0.05）,但青冈和杂根的细根形态在不同林龄林分间差异显著（P＜0.05）,其中60年生林分D3径级比根长分别是23年生林分的1.4和1.3倍,60年生林分青冈D1、D2、D3径级根长密度分别较23年生林分增加了58.36%,41.96%和49.57%,杂根根长密度分别较23年生林分增加了44.76%,120.21%和111.31%。（4）细根总生物量与土壤养分呈显著相关关系,但在树种间和林分间有所差异,在23年生林分中,细根总生物量与土壤铵态氮、硝态氮和有机质含量呈显著或极显著正相关关系;在60年生林分中,细根总生物量与土壤铵态氮、硝态氮、全磷和土壤有机质含量呈显著或极显著正相关关系。【结论】未经过人为干扰的60年生林分细根总生物量显著高于皆伐后人工播种造林恢复的23年生林分,但更容易出现养分短缺的现象;随林龄的增加,青冈可能具有更好的适应能力和竞争能力。     

连续施肥对毛竹林生长特征及生物量空间构型的影响

以福建省永安市天宝岩国家级自然保护区不同施肥时间的毛竹Phyllostachys pubescens林为研究对象,对不施肥(林分Ⅰ)、施肥5a(林分Ⅱ)、施肥13a(林分Ⅲ)毛竹林的生长特征和生物量分配格局进行了研究.结果表明:施肥显著提高毛竹林分的生物量,3种林分生物量的排列顺序为林分Ⅱ＞林分Ⅲ＞林分Ⅰ,分别为101347 8,91376 0和60.697 0 t·hm-2.长时间施肥林分竹秆生物量与总生物量的比例有下降趋势,而枝、叶、根、蔸所占比例有上升的趋势.竹材主要的经济组分为竹秆,竹秆所占生物量比例下降,可能降低施肥的经济增益.灌木层生物量的排列顺序为林分Ⅲ＞林分Ⅰ＞林分Ⅱ,分别为1 643.37,1 543.70和389.35 kg·hm-2,其中灌木枝和叶生物量与灌木层生物量比例的排列顺序为林分Ⅲ＞林分Ⅰ＞林分Ⅱ,根生物量所占比例的排列顺序为林分Ⅱ＞林分Ⅰ＞林分Ⅲ,长期施肥可以增加枝、叶生物量比例,降低根的生物量比例.草本层叶生物量比例随着施肥时间的延长而降低,草根生物量所占比例呈升高趋势.林分林分Ⅰ,林分Ⅱ和林分Ⅲ的凋落物现存量分别为3.79,4.07和6.64 t·hm-2,施肥可以增加林分凋落物量,可能和施肥提高了毛竹林生产力有关.     

葡萄树体生长动态与根系分布研究

选取陕西省扶风县新集村7 a树龄的葡萄园为试验果园,在不同生育阶段对红地球葡萄树进行刨根、肢解,以测定其各器官生物量、养分含量及累积量的变化。结果显示,该葡萄园年生物量增加12 369 kg/hm。其中枝条（除新梢外其他枝条）与主干生物量增加2 481和1 939 kg/hm,占生物量总累积的19%和15%。新生器官即叶、果实、新梢生物量分别为2 357、4 866、6 118 kg/hm,新梢旺长期之后,新生器官生物量累积迅速。根系生物量在主要生长期内变化不大,于2 302～4 132 kg/hm范围内波动,但总体呈增加趋势,生物量净增加1 830 kg/hm,占整株的14.8%。葡萄根系不同时期在土壤中的分布情况变化不大,主要分布在0～40 cm的土层,占总根量的86.7%。随着土层深度的增加,葡萄树根量减少。40～60 cm的根量占7.4%,60～80 cm的根量只有3.6%,80～100 cm土层中仅为2.3%。5月10日至6月30日为0～20 cm根系的一次生长高峰。     

黑河源流区旱柳根系分布特征研究

在位于黑河源流区的肃南裕固族自治县境内选择旱柳利用根钻1/4样圆法取样,采用根系密度分析项目区旱柳根系的空间分布。结果表明,0～200 cm垂直剖面上,旱柳细根系(d≤2 mm)根系密度随土层深度的增加总体呈衰减趋势。0～60 cm土层细根根密度较大,在60～80 cm土层细根根系密度分布较为稳定。旱柳粗根根系密度在剖面随土层深度的增加呈"增-减-增-减"的趋势变化,40～80和120～180 cm土层为旱柳粗根根系密度分布的高密度区。距树干50、100、150、200 cm处,旱柳细根生物量占总根系生物量的比例分别为32.97%、27.01%、21.98%、18.05%,粗根生物量占总根系生物量的比例分别为51.35%、33.16%、6.96%、8.53%。垂直方向上,旱柳细根生物量均随土层深度的增加呈显著的负指数衰减。粗根生物量垂直分布基本相似,随着水平距离的增加,高密度区所占比重依次减小。水平方向上,旱柳根系生物量随距树干距离的增加而减小。     

白刺沙包发育过程的土壤水分与根系生物量的关系

在甘肃民勤荒漠绿洲过渡带,采用时空替代法,选择不同沙包发育阶段,研究了白刺沙包发育过程的土壤水分变化特征及不同径级根系生物量特征.结果表明:白刺沙包发育过程中,随着土壤水分的增加,白刺根系的生物量增加;白刺粗根系生物量集中分布在0～50cm土层,占92%以上;中根系生物量在0～40cm土层最多,其中根系生物量占全部中根系生物量的比例在初期沙包为83.32%,中期沙包为86.75%,成熟期沙包为85.32%;细根系生物量在初期沙包和成熟期沙包0～20cm土层中分别占49.73%和52.89%,而中期沙包集中分布于20～40cm土层,占47.66%;中根系生物量和细根系生物量与土壤水分呈显著相关,粗根系生物量与土壤水分不相关.     

马尾松纯林及其混交林生物量的空间结构

通过分级取样测定法,对马尾松纯林及其林下套种格氏栲的混交林生物量空间结构进行了分析.结果表明,马尾松纯林生态系统的总生物量为213.07t.hm-2,其中林木、林下植被和地被物分别占95.9%、1.7%、2.4%;而马—格混交林生态系统的总生物量为236.00t.hm-2,三者所占的比例分别为93.9%、0.7%、5.4%.混交林中林木活枝与鲜叶生物量所占的比例较大,分别占地上部分总生物量的9.3%和16.4%,而纯林中两者所占的比例分别为1.3%和5.2%.同时,枝、叶的空间分布结构也存在明显差异,混交林中离地面2~3m高度就出现了枝、叶的分布,而在纯林中这一高度则出现在13~14m.不论是纯林还是混交林,细根主要分布于0~40cm土层,但混交林中细根生物量随土层深度增加而明显下降,呈典型的倒金字塔型;而马尾松纯林中细根则较均匀分布于0~40cm土层,40cm以下则急剧下降.纯林中林下植被生长旺盛,其生物量高达3.678t.hm-2,而混交林中林下植被的生物量仅为1.625t.hm-2,两林分中林下植被地上部分生物量均高于地下部分.混交林下的地被物现存量为12.72t.hm-2,明显大于纯林(5.02t.hm-2).而且,混交林地被物中F层与L层凋落物的比例(63.8%)显著大于纯林(15.9%),说明混交林中凋落物的周转速率比纯林快,加速了生态系统的能量流动和物质循环.     

无瓣海桑林根系分布规律的研究

采用全部分层挖取法研究了无瓣海桑林的根系组成及其分布格局,结果表明:无瓣海桑属笋状呼吸根,总根量主要的分布范围在0～60 cm土层中,占90.75%;其中20～40 cm土层的根系量占总根量的一半,达51.96%,且以粗根最多,占29.13%;根的生物量与地上部分的胸径和树高成幂函数关系,相关系数达0.899以上.     

六盘山4种典型林分林下草本细根生物量与土壤特性的关系

探究六盘山典型林分林下草本细根生物量分布及其与土壤特性的关系,为植物-土壤环境关系的理论研究和区域植被的可持续性管理提供科学依据。以六盘山国家级自然保护区4种典型林分（Ⅰ.辽东栎;Ⅱ.白桦;Ⅲ.华山松;Ⅳ.华北落叶松）为研究对象,采用根钻法测定林下浅层土(0~50 cm)中草本细根生物量、土壤含水量、土壤容重和土壤养分含量,并分析细根生物量与土壤特性的关系。结果表明,4种林分林下草本细根生物量主要集中在0~20 cm土层中,其中以林分Ⅲ林下草本植物细根生物量最多;土壤容重（0~20 cm）为林分Ⅰ最大,林分Ⅲ最低,表明土壤容重越小越利于细根生物量的积累;Pearson相关分析（未控制林分类型）和偏相关分析（控制林分类型）均表明,不同土层细根生物量主要与土壤容重、土壤含水量和土壤TP含量之间呈显著负相关(P<0.05),与土壤C∶N、N∶P之间呈现显著正相关(P<0.05)。六盘山林下草本细根生物量因林分类型而异,但主要分布在土壤表层（0~20 cm）,限制林下草本细根生物量积累的因素为土壤容重、土壤含水量、土壤TP含量、土壤C∶N、N∶P。适宜的土壤容重（0.87~1.10）、土壤含水量（14.50%~19.58%）和合适的土壤C∶N（约12∶1）、N∶P（约8∶1）及较低的土壤TP含量有利于林下草本细根生物量的积累,其中林分Ⅲ的林-草管理模式能够显著提高林下草本细根生物量,并且利于改善林下土壤理化特性,促进森林水养循环。     

山西太岳山油松林土壤质量与有机碳稳定性随林龄的演变特征

  目的  通过分析土壤质量和有机碳稳定性随林龄的变化特征,为合理评估森林生态系统功能的恢复进程提供理论支撑。  方法  选取山西太岳山区域4种林龄（20年、40年、80年和110年生）的油松林,分析其表层土壤的有机碳及其组分、黏粒含量、根系生物量和土壤酶活性等理化指标,以有机碳与黏粒含量的比例表征土壤的物理质量,以惰性有机碳与活性有机碳含量的比值表征土壤有机碳的稳定性。  结果  土壤的水分含量、土壤酶活性、铁铝氧化物含量都随着林龄的增长呈现增大趋势;土壤质量和有机碳稳定性都随着林龄的增长而增大,在0 ~ 10 cm土层,以40年生林地的土壤质量最低,为0.12,110年生林地的最高,为0.40,有机碳稳定也是在40年生林地最低,为2.69,110年生林地最高,为6.72,土壤质量与有机碳稳定性间存在极显著正相关关系。  结论  络合态铁、铝氧化物含量对土壤有机碳稳定性的提高发挥了积极的促进作用,而土壤水分、根系生物量和土壤酶活性则对土壤质量的改善发挥的作用更强一些。      

不同林龄油茶林分生态系统生物量及其分配特征

Taking the plantation of Luchuan Camellia oleifera in Guigang, Guangxi as the research object, the biomass model was established to analyze the biomass in the three stands of young (3 years old), early (6 years old) and full (9 years old) and to clarify the law of its change with the age of the forest. The results showed that the total biomass of the 3-year-old, 6-year-old and 9-year-old Camellia oleifera forests was 11.20 t/hm2, 41.83 t/hm2 and 94.57 t/hm2, respectively, The total biomass increases with the increase of forest age, and its proportion is as follows: stand at full fruit stage>stand at initial yield stage>stand at young age. The root biomass of Camellia oleifera stands at different ages is mainly composed of root piles, accounting for 59.51%~76.76% of the total root biomass. The biomass of fine roots is the smallest, between 3.60% and 4.71%. The biomass of each part of the root system in different forest ages shows a trend of increasing with the increase of forest age. The proportion of root biomass is as follows: root pile>coarse root>medium root>fine root system. The biomass under the Camellia oleifera forest of different ages is 3.02t/hm2, 2.30t/hm2 and 3.46t/hm2 respectively. There is no significant difference in the proportion of the biomass content of the understory among the indicators, ranging from 19.65% to 44.51%.     

共和盆地东缘不同林龄青杨人工林细根生物量和形态特征

以青海共和盆地东缘5、10、15、20、25年生青杨人工林为研究对象,采用根钻取土芯法收集细根,分析0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm各土层深度细根生物量、生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度的差异。结果表明,20年生青杨人工林以5~7 cm径级（65.63%）、3~4 m高度级（34.38%）乔木占比最大,且均显著高于其他4个林龄的林分;青杨人工林生物量密度主要分布在0~60 cm土层,占细根总量的73.20%~76.92%,其数值随林龄增大呈增大趋势;随着不同林龄的增加,0~60 cm土层根表面积密度和根长密度占总量的80.42%和76.71%,60~80 cm的土层占8.79%和10.27%,80~100 cm的土层占10.78%和13.01%;青杨人工林生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度均随林龄的增大而增大;通过RDA分析表明土壤钾离子、土壤含水量和林龄与根长密度、根表面积密度、比表面积呈显著正相关,与土壤pH、硝酸根离子呈负相关。研究认为,青杨人工林根系随林龄的增大逐渐向深层发展,不同林龄青杨人工林细根分布的差异表明群落地下分配模式不同,需要在今后研究中深入探索分配差异的机理;青杨人工林发育20 a后,可进行合理抚育,促进细根发育,最大程度发挥其生态效益。     

秦岭主要林区锐齿栎林营养积累和分布的特点

秦岭锐齿栎林包括0～60 cm土层的营养元素总储量为182.644 7～394.199 0 t/hm2,土壤层的占97.96～99.39.林分的生物量为131.360～503.822 t/hm2,乔木层占92.1～99.2;植被层营养元素积累量为1 495.016～5 531.803 kg/hm2,乔木层占85.3～98.0.凋落物层现存量和营养元素积累量分别为2.897～33.999 t/hm2和104.339～1 136.536 kg/hm2.在一定范围内,随着林分密度的增加,其生物量和营养元素积累量     

阔叶红松林细根分布及周转

采用根钻法和内生长土芯法对小兴安岭阔叶红松林3种林型(云冷杉红松林、椴树红松林、蒙古栎红松林)细根(≤2 mm)的生物量、垂直分布、生产与周转进行了研究,考察了细根生物量与土壤环境的相关性。结果表明：3种林型的活细根生物量均高于死细根生物量,且随土壤深度增加而逐渐降低;0－10 cm土层,3种林型活细根生物量在幼龄林和成熟林之间差异显著;细根生物量与土壤有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳、全氮、 C/N、含水率之间呈显著正相关,与土壤水溶性碳、 pH、容重之间呈显著负相关(P<0.05);细根年生产量在0.14－0.64 kg?m－2?a－1之间,年死亡量在0.07－1.43 kg?m－2?a－1之间,云冷杉红松林成熟林细根周转率较高(1.61 a－1),椴树红松林幼龄林细根周转率最低(0.63 a－1)。     

不同草本层三倍体毛白杨细根及草根的空间分布及季节变化

以退耕还林后2种不同草本层(自然草、黑麦草)模式下的4年生三倍体毛白杨幼林为研究对象,利用土柱法对林地细根和草根按照0~10 cm(上层)、10~20 cm(中层)、20~30 cm(下层)3个土壤层次,2个径级(0~1 mm,1~2 mm)进行每月1次、为期1 a的草根和细根生长及死亡的生物量研究。结果表明:2种模式林地内,2个径级活细根的生物量,基本为上层中层下层,黑麦草林地在上、中、下层变化趋势均比自然草林地明显,0~1 mm细根上层有明显的年变化趋势,峰值出现在5月和9月,谷值分别出现在8月和7月;2个径级死细根的生物量,0~1 mm径级为上层中层下层,1~2 mm径级则全年均为中层下层上层,黑麦草林地变化同样比自然草林地明显。2种模式内3层0~1 mm、1~2 mm活细根与死细根生物量的比值为5∶1。2种模式草根的生物量上层峰值也都出现在5月和9月,与0~1 mm细根上层相同,谷值则出现在8月。草根的年平均生物量,黑麦草仅在上层和中层分布,每层的自然草根系生物量都比黑麦草根系生物量大得多,上层是黑麦草的3.6倍,中层是黑麦草根系的4.6倍。人工种植的黑麦草林地细根生物量(0.614 t/hm~2)较自然草林地生物量(0.465 t/hm~2)高,但细根和草根合在一起后,自然草林地比黑麦草林地高。在自然草林地内,草根占据了0~2 mm根系生物量的53.4%,可见,就0~1 mm的根系来说,在造林初期,生物量在自然条件下要比人为干扰环境下大得多。     

新疆杨生物量空间分布特征研究

[目的]为准确评估新疆杨碳储量提供科学依据.[方法]在阿克苏扎木台试验林场选取新疆主要造林树种新疆杨人工林为研究对象,采用样地实测法,在幼龄、中龄、成熟3个龄级样地内选取6株新疆杨标准木进行树干解析,并分析不同土壤深度中各径级根系生物量与林龄的关系.[结果]新疆杨人工林林分平均生物量为106.6t/hm2,地上部分占84.8;,地下部分占15.2;,随着林龄的增加,树干、地上生物量及林分总生物量均显著增加,地上生物量分配比例基本保持树干＞树枝＞树皮＞树叶这一规律,其中树干生物量占据地上生物量的主导地位(占55.2;);地下根系主要集中分布在0～40cm土层,其生物量约占根系总生物量的80;以上.[结论]新疆杨林分生物量与林龄密切相关,随着林龄的增大,林分生物量也增大.     

不同演替程度下马尾松人工林生物多样性对生物量的影响

  目的  为了解决长期纯林经营模式下马尾松Pinus massoniana林地力衰退、生物多样性降低、生物量下降等问题，探究马尾松人工林在自然演替程度下生物量与生物多样性变化规律以及相关关系。  方法  以湖北省荆门市京山县太子山3种不同自然演替程度下的马尾松人工林为研究对象，采用典型样地法探究其生物量与生物多样性、林分密度之间的关系。  结果  ① 40年生林分与50年生林分的生物量相对于30年生林分具有显著差异(P＜0.05)，其中40年生林分的平均生物量最高。②多样性指数随着演替的进行不断增加，但在不同演替阶段有所差异。其中Shannon-Wiener指数与Simpson指数在各个演替阶段之间都具有显著差异(P＜0.05)；Pielou指数在40年生林分与50年生林分之间差异不显著(P＞0.05)，但都与30年生林分差异显著(P＜0.05)；功能丰富度、功能多样性与Pielou指数变化一致；功能离散度在40年生林分与其他演替阶段的林分都差异不显著(P＞0.05)，30年生林分与50年生林分差异显著(P＜0.05)；功能均匀度在各个演替阶段林分之间都具有显著差异(P＜0.05)。③林分密度在40年生林分与其他演替阶段的林分都差异不显著(P＞0.05)，30年生林分与50年生林分之间差异显著(P＜0.05)，其变化趋势随着演替程度的进行有所增加。④最佳解释模型中，解释变量包含功能离散度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou指数，其中功能离散度相较于其他物种多样性指数更能有效地解释生物量的变化。  结论  生物多样性因子对生物量的变化具有一定可解释性，其中功能参数中的功能离散度对于生物量的影响最大。图1表4参34     

马尾松-火力楠混交林生物量及养分结构特征

对马尾松纯林及其与火力楠的混交林生物量空间格局和养分结构进行了研究。结果表明：马尾松混交林的总生物量为216．41t／hm^2，枝和叶所占比例分别高出纯林3．2％和2．5％；纯林中马尾松的干生物量基本上为金字塔形，枯枝生物量所占比例为1．75％，而混交林中为4．20％。混交林马尾松的粗根主要分布在0～20cm和60cm以下的土层中，细根量则随着土层的加深而减少；纯林中马尾松的粗根生物量和细根都主要分布在40cm以下的土层中。不论是纯林还是混交林，营养元素在树干中的含量最小，在叶中的含量最大（N除外）。火力楠叶中的养分含量大于马尾松，而在根系中P、K、Ca和Mg的含量则为马尾松大于火力楠。N的含量随着马尾松和火力楠根系直径的增大而减小；P、Ca和Mg在马尾松细根中的含量最小，而纯林中则在粗根中含量最小。