南瓮河自然保护区典型林分土壤水文效应研究

森林土壤的水文效应是评价水源涵养功能重要指标。以草类兴安落叶松林、白桦林和山杨林作为研究对象,对南瓮河国家级自然保护区不同林型土壤水文效应进行研究,结果表明:(1)不同林型土壤容重均随土层深度增加而增加,各林分类型土壤容重的顺序为草类兴安落叶松林(1.22g·cm~(-3))草类白桦林(1.29g·cm~(-3))草类山杨林(1.32g·cm~(-3))。(2)土壤非毛管孔隙度、总孔隙度草类兴安落叶松林最小,草类山杨林最大;毛管孔隙度草类白桦林最大,草类兴安落叶松林最小。(3)不同林型0~30cm土层土壤最大持水量差异较大,草类山杨林为1 514.78t·hm~(-2),最大;草类兴安落叶松林为1 397.53t·hm~(-2),最小。不同林型土壤有效贮水量为草类白桦林(127.33t·hm~(-2))草类兴安落叶松林(135.81t·hm~(-2))草类山杨林(202.01t·hm~(-2))。     

兴安落叶松原始林生态系统碳密度与碳储量研究

选择大兴安岭杜香-兴安落叶松林、杜鹃-兴安落叶松林、柴桦-兴安落叶松林、草类-兴安落叶松林和藓类-兴安落叶松林5种原始林的林木、下木植被、枯落物、木质残体4种碳库层、林木各器官采用野外实地取样与室内实验分析相结合的方法分别进行碳密度和碳储量的研究。结果表明:1)林木器官碳密度大小序列为树干>树根>树皮>树枝>树叶,分别占林木总碳密度的54.89%,21.98%,10.76%,9.65%和2.72%。2)5种林分类型碳密度大小依次为草类-兴安落叶松林型(83.992 4 t/hm2)>杜鹃-兴安落叶松林型(54.788 8t/hm2)>藓类-兴安落叶松林型(50.612 1 t/hm2)>杜香-兴安落叶松林型(49.396 4 t/hm2)>柴桦-兴安落叶松林型(48.587 8 t/hm2),得出兴安落叶松原始林生态系统平均碳密度为57.475 5 t/hm2。3)研究区内兴安落叶松原始林生态系统总碳储量为2.840 3TgC,各碳库层的空间分布序列为林木层(2.054 3 TgC)>枯落物层(0.349 5 TgC)>下木植被层(0.231 6 TgC)>木质残体层(0.204 9 TgC),分别占生态系统总碳储量的72.33%,12.31%,8.15%和7.21%。     

兴安落叶松林3个类型生物及土壤碳储量比较研究

运用森林生态学典型样地法设立标准地并获取野外数据,采用重铬酸钾—硫酸氧化湿烧法测定了生物、土壤中的碳。通过对兴安落叶松林3个类型生物及土壤碳储量的比较研究表明:兴安落叶松不同器官中碳素密度变化范围为0.4946~0.5352g/g;杜香落叶松林、草类落叶松林、杜鹃落叶松林生态系统总的碳储量分别为173.21t/hm2、207.81t/hm2、118.95t/hm2,其中生物碳储量分别为53.41t/hm2、86.23t/hm2、33.76t/hm2,土壤碳储量分别为119.80t/hm2、121.58t/hm2、85.19t/hm2;兴安落叶松林有机碳年净固定量为3.51t/(hm2.a)。     

苏木山不同林分密度华北落叶松人工林枯落物特征

为了解苏木山华北落叶松人工林枯落物组成,选择林龄48 a生的苏木山华北落叶松人工林为研究对象,测量了不同林分密度林内枯落物。结果表明:(1)研究区枯落物储量为10.71～19.54 t·hm~(-2),其中半分解层储量为5.90～11.92 t·hm~(-2),未分解层储量为4.81～7.63 t·hm~(-2)。(2)各林分密度枯落物储量为1 800株·hm~(-2)900株·hm~(-2)500株·hm~(-2)1 100株·hm~(-2)。枯落物厚度为2.40～4.72 cm,其中半分解层厚度为0.67～1.80 cm,未分解层厚度为1.73～2.92 cm。(3)各林分密度枯落物含水率均表现为未分解层小于半分解层,枯落物含水率为林分密度500株·hm~(-2)1 800株·hm~(-2)900株·hm~(-2)1 100株·hm~(-2)。     

大兴安岭天然落叶松林碳密度空间分布研究

采用大兴安岭地区盘古林场2011及2012年天然落叶松林实测碳储量数据,分析林木各器官(树干、树枝、树叶、树根)及全树的碳密度与海拔、郁闭度、坡位及林分密度的关系。基于空间克里格插值原理,利用Arc GIS空间分析软件分别绘制该地区各器官及全树的碳密度空间分布图。结果表明:天然落叶松林各器官及全树的碳密度与海拔、郁闭度和坡位都有密切的关系。各器官及全树均在633~683m的海拔范围内达到最大值;在0.4~0.5的郁闭度范围内达到最大值;不同坡位上各器官及全树碳密度按下坡、山谷、平地、上坡的顺序而逐渐降低;在林分密度为3022~3521株/hm2的范围内,各器官及总量的碳密度达到最大值。利用空间克里格插值能够很好的进行空间林木各器官碳密度分布的估算,树干的碳密度变化范围是5.99~46.33 t/hm2,树枝的碳密度变化范围是0.31~2..92 t/hm2,树叶的碳密度变化范围是0.27~0.78 t/hm2,树根的碳密度变化范围是2.25~20.39 t/hm2,全树的碳密度变化范围为6.43~60.40 t/hm2。综上所述,大兴安岭地区天然落叶松不同器官的碳密度变化范围是不同的,而且其变化规律与林分因子之间的关系也不同。因此,应该分器官研究其碳密度变化规律。     

兴安落叶松天然林2种林型林分更新特征

分析了内蒙古大兴安岭林分结构对兴安落叶松林更新的影响。结果表明:1)年龄56~65 a草类-落叶松林平均更新密度达1 363株/hm2,较54~63 a杜香-落叶松林和36~48 a草类-落叶松林分别高12.8%,36.5%。2)年龄36~65 a,密度315~3 263株/hm2范围内的草类-落叶松和年龄54~63 a密度865~2 241株/hm2范围内的杜香-落叶松林,在其它条件相近情况下,随着林分年龄和密度增加,林分更新呈增加趋势;随着枯倒木数量和其腐烂程度的增加,更新密度增加;随着林下草本和灌木盖度增加,更新密度呈下降趋势。3)不同水平格局的林分更新不同,当聚集分布、随机分布和均匀分布时,平均更新密度分别为1 415株/hm2,1 165株/hm2,118株/hm2。     

龙山林场森林碳储量及碳密度研究

通过对龙山林场人工林及天然林的碳储量及碳密度进行计量研究,结果表明10种林分类型固定二氧化碳总量为113.08万t,其中红松林为57 085.86t,落叶松林为94 395.86t、樟子松林为77 493.36t、云杉林为540.8t、柞树林为838 309.87t、白桦林为3 306.04t、山杨林为1 890.56t、椴树林为2 102.03t、软阔混交林为3 655.93t、硬阔混交林为52 011.58t;天然林碳密度平均为179.26t CO_2-e·hm~(-2),人工林碳密度平均为88.03tCO_2-e·hm~(-2),天然林碳密度比人工林高,是人工林的103.64%。     

广东省德庆林场乔木林碳储量与碳密度研究

以广东省德庆林场二类调查数据为基础,结合生物量扩展因子方程,对广东省德庆林场乔木林的碳储量和碳密度进行估算。结果表明:广东省德庆林场乔木林的总碳储量为23.68万t,平均碳密度为(38.83±0.83)t/hm~2;就不同树种而言,碳储量大小顺序为桉树马尾松杉木其它阔叶混交林,而碳密度大小顺序为其它杉木桉树马尾松阔叶混交林;就不同林龄而言,碳储量主要集中在林龄≤10 a和10～20 a,以及林龄在20～30 a的林分,而碳密度则是随着林龄的增加,呈现先迅速增加后逐渐减小的趋势,在林龄10～20 a时达到最大。     

新江实验林场主要林分类型碳汇计量研究

在新江实验林场银中杨、小黑杨、樟子松、落叶松等林分内设置标准地,利用生物量法对标准地的乔木树种的干、枝、叶、根的生物量、碳储量及年净固碳量分别计量。结果表明,银中杨林分的生物碳储量最高,为80.85t·hm~(-2),小黑杨、樟子松和兴安落叶松林分的生物碳储量分别为47.75、23.29和20.88t·hm~(-2);不同的林分类型年净固碳量差异很大,银中杨的年净固碳量较大,银中杨、小黑杨、樟子松、兴安落叶松林分的年净固定二氧化碳量分别为14.82、7.27、4.50和3.83t。     

秦岭天然华山松林碳素空间分布规律及其动态变化

基于野外调查和实验室仪器分析数据,研究了秦岭天然华山松林生物量、碳密度、碳储量的空间分布及其随龄级、海拔变化的规律。结果表明:碳在华山松各器官中的分配以树干所占比例最大,其次为树枝,树皮最小;不同器官含碳率波动在0.488 6～0.519 8之间,顺序为叶>根>干>枝>皮;华山松林生态系统的生物量碳密度为133.59t/hm~2,其中地下部分(0～80cm)约占2/3,地上部分约占1/3;华山松林生态系统的生物量碳密度在海拔1 800～1 900m最大,达142.73t/hm~2,海拔低于1 700m和超过2 300m,都较小,分别为120.81t/hm~2和107.21t/hm~2;6个龄级的天然华山松林的生物量碳密度以平均树龄20a为最小,60a为最大;通过两期清查数据对比可知,其生物量增加了2.17t/hm~2,生物量碳密度增加了0.64t/hm~2。     

小兴安岭南坡4种林分类型枯落物水文特性研究

对小兴安岭南坡的红松林、落叶松人工林、杨树林和白桦林的枯落物储量、持水量、吸水速率等水文特征参数进行调查分析研究及其持水特性试验,结果表明,红松林下枯落物储量最大53.89 t/hm^2,其后依次为杨树林42.66 t/hm^2、落叶松人工林30.54 t/hm^2、白桦林最小20.03 t/hm^2。在这4种林分枯落物中,红松林的有效拦蓄量为最大,相当于14.56 mm的降雨。经数据分析拟合,得到林下枯落物未分解层和半分解层吸水速率与浸水时间之间存在显著的负指数相关性（R〉0.99）。     

塞罕坝林区低密度经营对华北落叶松林分生长的影响

为了给坝上塞罕坝林区低密度经营提供依据,以华北落叶松人工林为研究对象,对不同林分密度条件下(150株/hm~2、225株/hm~2、300株/hm~2和375株/hm~2)华北落叶松林分的生长情况进行分析,研究低密度经营对华北落叶松生长的影响,提出培育华北落叶松大径级用材林的技术体系。结果表明:林分密度对胸径、树高和单株材积总生长量、平均生长量、连年生长量都有一定程度的影响,影响程度按照胸径、单株材积、树高顺序递减;林分密度过大或过小均影响华北落叶松林分的生长,林分密度控制在225~300株/hm~2时,华北落叶松胸径、树高和单株材积总生长量、平均生长量、连年生长量最大。     

林分起源和林龄结构对迪庆州云杉林生物量碳储量的影响

为探究林分起源和林龄结构对森林生物量碳分配格局的影响,基于森林资源规划设计调查、实测数据和加拿大林业碳收支模型(CBM-CFS3),分析了迪庆州不同起源、龄组的云杉生物量碳储量及其分配格局。结果表明,迪庆州云杉碳储量和碳密度分别为11 678.01Gg C和75.19Mg C/hm~2;起源结构中天然林生物量碳储量(11 659.69Gg C)和碳密度(83.27Mg C/hm~2)远高于人工林;林龄结构中成熟林碳储量最高(5 315.67Gg C),过熟林碳密度最大(115.20Mg C/hm~2),而幼龄林碳储量和碳密度均最小。随着林龄增加,云杉生物量碳密度逐渐增加,树干和粗根占生物量碳储量的比例逐渐增大。结果证明,林分起源和林龄是影响迪庆州云杉生物量碳储量及分配的重要因素。未来可通过人工促进更新和造林,调整云杉林龄结构,以保持云杉林可持续固碳。     

林分密度和林龄对华北落叶松人工林生长特征的影响

以内蒙古大青山华北落叶松水源涵养林为研究对象,分析林分密度和林龄对生长过程的影响。结果表明:华北落叶松人工林胸径和树高在11林龄前增长缓慢,12~27龄时增长加快,为速生期,到27龄后又增长变缓,且逻辑斯蒂生长方程很好地拟合其随林龄的生长的变化过程。树高对林分密度的敏感性不大,随着林分密度的增加,树高表现为略微降低;但胸径明显减小,且林龄越大,密度效应越显著。在林龄16龄后林分密度增大导致林木胸径减小,引起胸径明显减小的密度为低于1 500株/hm~2。林分生物量随密度增加一直增大,在研究的年龄阶段(10~40年)其密度效应还不明显,但以培育大径材为目标的林分密度不高于1 500株/hm~2。     

秦皇岛市海滨林场森林碳密度与碳储量研究

在外业样地(乔木层、林下灌草层、枯枝落叶层、土壤)调查的基础上,结合乔木生物量模型,研究了秦皇岛市海滨林场森林碳密度与碳储量的分配特征。结果表明:海滨林场森林平均碳密度为132.19 t·hm~(-2),碳密度的大小顺序为乔木层(113.55 t·hm~(-2))>土壤层(21.68 t·hm~(-2))>林下灌草层(1.07 t·hm~(-2))>枯枝落叶层(0.88 t·hm~(-2))。总碳储量为105 224 t,其大小顺序与碳密度一致,乔木层(87 094.4 t)>土壤层(16 632 t)>林下灌草层(822.7 t)>枯枝落叶层(674.9 t)。近熟林、成熟林、过熟林是海滨林场乔木层碳储量的主体,占乔木层总碳储量的89.46%。     

内蒙古大兴安岭兴安落叶松人工林生物量碳计量参数研究

以联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)指南为依据,以内蒙古大兴安岭兴安落叶松(Larix gmelini)人工林为研究对象,根据实测生物量数据,计算兴安落叶松人工林碳计量参数,结果表明:1)生物量转化与扩展因子(BCEF)平均值为0.92t/m~3,生物量扩展因子(BEF)平均值为1.39;根茎比(R)平均值为0.14;木材基本密度(WD)平均值为0.61t/m~3;2)回归分析发现:BCEF,BEF,WD均与林龄(A)、平均胸径(DBH)呈负相关,均与林分密度(D)无明显相关,R与A,DBH,D均无显著相关性;3)IPCC指南缺省值与碳计量参数实测值估算生物量结果差异显著,本研究可为进一步校正IPCC法中碳计量参数,准确估算森林碳储量提供基础数据。     

4种寒温带兴安落叶松林土壤CO_2,CH_4和N_2O排放通量特征

利用静态箱-气相色谱法,研究大兴安岭4种典型落叶松林(藓类-兴安落叶松林、杜香-兴安落叶松林、草类-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林)在生长季主要温室气体(CO_2、CH_4和N_2O)排放通量特征及与土壤理化性质的关系。结果表明:4种落叶松林均为CO_2的排放源,平均排放通量分别为45.88(藓类-兴安落叶松林)、38.68(杜香-兴安落叶松林)、54.54(草类-兴安落叶松林)和62.98(杜鹃-兴安落叶松林) mg·m~(-2)h~(-1)。其中杜鹃-兴安落叶松林排放通量最高,4种林型土壤CO_2排放通量均与土壤温度呈显著正相关。CH_4平均排放通量依次为0.089(藓类-兴安落叶松林)、-0.037(杜香-兴安落叶松林)、0.004(草类-兴安落叶松林)和-0.03(杜鹃-兴安落叶松林)mg·m~(-2)h~(-1),藓类-兴安落叶松林和草类-兴安落叶松林为CH_4的源,另2种林型表现为CH_4的汇。其中藓类-兴安落叶松林贡献了该地区95%以上的CH_4排放量。草类-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林与土壤温度存在显著相关性。藓类-兴安落叶松林和杜香-兴安落叶松林与土壤有机碳呈显著负相关。4种林型中仅杜鹃-兴安落叶松林土壤CH_4排放通量与5 cm深土壤含水量存在显著相关性。N_2O平均排放通量依次为0.007 3(藓类-兴安落叶松林)、0.012(杜香-兴安落叶松林)、0.009 3(草类-兴安落叶松林)和-0.0003(杜鹃-兴安落叶松林)mg·m~(-2)h~(-1),表现为N_2O的源(杜鹃除外)。不同月份N_2O排放通量研究结果显示,该地区4种林型N_2O的排放主要集中在夏末和秋季。影响N_2O排放通量的环境因子因林型而异,其中草类-兴安落叶松林与10 cm土壤温度呈显著正相关,与全氮、碱解氮和有机碳呈显著负相关;杜鹃-兴安落叶松林与土壤温度和土壤含水量均呈显著正相关性;藓类-兴安落叶松林和杜香-兴安落叶松林分别与土壤全氮和有机碳存在显著相关性,与土壤温度、含水量、pH值无显著相关性。     

四川香椿人工林生物量与碳储量研究

探讨了不同发育阶段香椿人工林生物量和碳储量的变化规律。对四川省香椿人工林生物量和碳储量进行了调查。研究表明:3 a~24 a生香椿乔木层生物量的变异范围为1.38 t·hm~(-2)~130.89 t·hm~(-2),碳储量的变异范围为0.68 t·hm~(-2)~64.62 t·hm~(-2),1 a~20 a生香椿生物量和碳储量动态变化波动较大,20 a之后呈快速增长趋势,香椿生物量和碳储量均在香椿成熟期达到最大;模拟构建了香椿的树高、胸径和单株立木生物量模型(X表示年龄):H=-0.26X2+1.4338X+0.80936,D=0.01057X2+1.5977X-0.06318,W=0.00315X2-0.03525X+0.09871,其拟合相关系数分别为0.8313、0.9788、0.9971。香椿生物量和碳储量动态变化过程划分了3个阶段,1 a~10 a为香椿幼龄林生物量和碳储量缓慢上升期,11 a~20 a为香椿中龄林生物量和碳储量中速上升期,21 a~30a为为香椿成熟林生物量和碳储量快速上升期;本文还为香椿人工林碳汇功能提出了合理的林分密度,香椿幼龄期按照初植密度1 666株·hm~(-2)种植,香椿速生期抚育间伐密度保存在405株·hm~(-2),香椿成熟期抚育间伐密度保存在240株·hm~(-2)为宜。该研究为香椿人工林群落碳汇功能与林分经营管理提供基础资料。     

冀北山地不同密度华北落叶松林生长状况分析

为了研究不同密度华北落叶松人工林胸径与树高增长情况,以北沟林场东沟作业区3种密度华北落叶松人工林作为研究对象,利用树木解析的方法对3种林分进行生长分析,从而确定该林龄的林分适宜的密度。结果表明:林分密度越大的,其胸径平均生长量越小;密度越小,其胸径平均生长量越大。不同的林分密度,其树高的平均生长量有一定的差异,3个林分密度树高平均生长量的大小排序为975株·hm~(-2)750株·hm~(-2)1 200株·hm~(-2)。     

重度火烧对兴安落叶松-白桦林自然更新的影响

通过对大兴安岭重度火烧后的兴安落叶松-白桦林自然更新情况进行的调查,结果表明:兴安落叶松-白桦林重度火烧后,未被烧除的兴安落叶松能正常产生种子。火烧后3年,兴安落叶松自然更新数量为560株hm~(-2);火烧后6年,自然更新数量为1 533株hm~(-2);火烧后10年为2 300株hm~(-2)。重度火烧区内,白桦几乎被烧光,白桦幼苗全部为萌生,3年、6年及10年其数量分别为750、2 560和6 530株hm~(-2)。火烧迹地自然更新幼苗中,兴安落叶松幼苗比例逐年降低,白桦幼苗比例不断增大,白桦表现出先锋树种更新能力及竞争适应性强的特点。