不同修枝强度对杉木干形的影响

在福建省洋口国有林场进行不同强度的杉木幼林(4a生)修枝试验,修枝每年进行1次.试验后6 a(10 a生)调查了不同修枝强度(6、8、10、12 cm)及其对照(未修枝)的杉木不同高度处的直径并建立了高精度的削度方程,通过削度方程推算单株材积和形数.结果表明:修枝对杉木的胸高形数和H/D值有显著影响,胸高形数和H/D值均随着修枝强度的增加而增加,但修枝强度为12 cm的形数和H/D值却小于对照.     

抚育间伐对不同龄林杉木人工林土壤理化性质和固土保水的影响研究

以江西靖安8a生杉木人工幼龄林和湖南华容12a生杉木人工中龄林为研究对象,利用试验测定和定量统计的方法,分析比较林分间伐(20%间伐强度)和未间伐(2015年抚育,连年调查)土壤层(0~15 cm,15~30cm)的理化性质及固土保水效益。结果表明:抚育间伐能降低杉木林的土壤容重,增大土壤毛管孔隙度、总孔隙度,且其增加值表土层大于心土层、幼龄林大于中龄林。抚育间伐对杉木林地土壤p H值的影响不明显,其酸碱度均在4.0~5.0之间;抚育间伐促进了杉木林地有机质的分解,有机质含量最高值为幼龄组达16.83 g/kg,促进作用表土层大于心土层、幼龄组大于中龄组,有机质含量均为抚育样地大于对照样地,且其差异具有显著性;抚育间伐对土壤钾、磷等营养元素的影响总体上较小。抚育间伐后第一年杉木林地表径流量有所增加,但以后杉木林地表径流量呈现抚育样地低于对照样地的趋势,中龄组的效果好于幼龄组;抚育间伐对净水率、净泥率、径流系数等的影响与地表径流量相似。试验结果有利于为科学合理经营杉木人工林提供依据,对生产具有一定指导意义。     

尾巨桉与杉木林地土壤物理性质对比研究

对成熟期的11年生尾巨桉林和23年生杉木林的土壤物理性质进行分析比较,结果表明,相对于杉木,种植尾巨桉后,尾巨桉林地0~60cm各层次土壤容重、自然含水量均较小,0~60cm各层次土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量及田间持水量均较大,林地土壤变得较为疏松,改善了土壤的透气状况和透水性,但土壤变得较为干燥,土壤表层沙化,粘粒下移。经方差分析,尾巨桉林和杉木林间土壤非毛管孔隙度、最大持水量差异显著。     

不同经营方式对杉木林采伐迹地土壤C储量的影响

多年定位观测的数据对比分析结果表明:湖南会同22年生杉木林采伐前,林地土壤(0～60 cm)层中的C储量为160.38 t·hm-2,100%皆伐后一年林地土壤(0～60 cm)层中的C储量损失率为35.00%,二年后损失率为44.65%,三年后损失率为43.93%;与对照林林地土壤相比,50%间伐和100%皆伐后三年,林地土壤(0～60 cm)层中的C储量损失率分别为16.14%和45.15%;4种不同经营方式的采伐迹地土壤(0～60 cm)层中的C储量有明显的差异,大小次序为:已郁闭杉木林林地(108.20 t·hm-2)＞农用后撂荒地(92.68 t·hm-2)＞经济林栽培地(85.80 t·hm-2)＞自然更新采伐迹地(80.29 t·hm-2).未烧地土壤(0～45 cm)层中C储量为73.36 t·hm-2,比火烧地高出了15.20 t·hm-2,火烧后40天内林地土壤(0～45 cm)层中C储量的损失率为20.7%;杉木林地土壤表层(0～15 cm)的C含量明显高于其它层次,其C储量占土壤(0～60 cm)层C储量的30.04%,土壤(0～30 cm)层中的C储量占53.52%.     

不同施肥处理对杉木林土壤水源涵养功能的影响

【目的】林地土壤容重、孔隙度、蓄水性指标和土壤渗透性能反映土壤水源涵养功能大小,以连续施肥6 a的杉木林地为研究对象,研究不同处理的氮、磷肥对杉木林地土壤水源涵养功能的影响,为施肥杉木林地科学经营和水源涵养提供依据。【方法】对杉木林地进行不同的施肥处理:CK、N1 (50 kg·hm^-2a^-1)、N2 (100 kg·hm^-2a^-1)、P (50 kg·hm^-2a^-1)、N1P (50 kg·hm^-2a^-1+50 kg·hm^-2a^-1)和N2P (100 kg·hm^-2a^-1+50 kg·hm^-2a^-1)。试验测定了不同深度表层土壤(0~5 cm、5~10 cm和10~20 cm)容重、孔隙度、蓄水性指标和土壤渗透性指标,分析了土壤水源涵养功能与土壤理化性质的相关关系。【结果】1)在0~20 cm土层当中,P和N1P极显著降低了土壤容重(P <0.01),N1P增加了土壤非毛管孔隙度和总孔隙度,P增加了毛管孔隙度和总孔隙度。随着土层深度的增加,土壤容重逐渐增大。2)N1P和N2P显著增加了土壤有机质碳、有效磷、速效钾,但与N2一样降低了土壤pH值。P显著降低了土壤有机质碳、速效钾含量,但增加了有效磷含量。随着土层深度的增加,有机质碳、有效磷、速效钾含量均显著降低,而pH值显著升高。3)P显著增强了5~20 cm土层的持水能力,N1P显著增强了10~20 cm土层的持水能力;在蓄水量当中,P显著增强了0~20 cm土层的最大蓄水量和毛管蓄水量。4)施肥6 a后杉木林土壤初渗率、稳渗率、平均渗透速率和渗透总量比未施肥杉木林土壤上升29.75%,5.45%,20.99%和10.50%。土层分析当中,土壤渗透性均表现为0~5 cm显著高于5~10 cm和10~20 cm土层,且表现为:初渗率>平均入渗率>稳渗率。5)土壤水源涵养功能与土壤容重呈极显著负相关(P <0.01);土壤蓄水性与毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度呈极显著正相关(P <0.01);速效钾与毛管蓄水量呈极显著负相关(P <0.01),与最大蓄水量呈显著负相关(P <0.05)。pH值与渗透性呈极显著负相关(P <0.01);有机质碳、有效磷、速效钾、孔隙度与渗透性呈极显著正相关(P <0.01)。【结论】综合6种施肥处理分析土壤水源涵养功能与土壤理化性质的相关关系,由此得出施用低浓度氮肥与磷肥,可以有效地提高杉木人工林涵养水源的能力,为该地区杉木林地持续经营提供理论参考。     

间伐和修枝对杉木人工林土壤微生物群落结构的影响

为研究间伐和修枝对杉木人工林土壤微生物群落结构的影响,分析间伐和修枝对土壤微生物量碳、全碳和(C)和全氮(N)及土壤微生物群落结构。结果表明:间伐和修枝使人工杉木林土壤微生物量碳含量均显著减小(P0.05);间伐使杉木人工林土壤全碳(C)和全氮(N)含量降低,而修枝则增加土壤全碳(C)和全氮(N)含量,且间伐对土壤全碳(C)和全氮(N)含量的影响较大;间伐对土壤细菌、革兰氏阳性菌数量的影响极显著(P0.01),对放线菌数量及微生物总数的影响显著(P0.05),修枝对土壤细菌和真菌数量的影响显著(P0.05)。     

不同修枝强度对杉木无节材生长的影响

对不同修枝强度下杉木林的生长及其与时间的相关性进行了研究,结果表明：修枝后4a,杉木林的平均树高、平均胸径以及平均单株材积均随着修枝强度的增大而下降,枝下高随着修枝强度的增大而升高,修枝后7a至13 a ,杉木林的平均树高、平均胸径以及平均单株材积均随着修枝强度的增大先升高后下降,13年后,修枝强度为1/2的处理,平均树高为14．733±0．208 m ,平均胸径为17．733±0．289 cm ,平均单株材积为0．178±0．008 cm3,为最佳修枝强度;其平均树高与时间的相关模型为 y＝0．0142 x-0．0171,R2＝0．9465,平均胸径与时间的相关模型为 y＝1．1387 x＋3．8167,R2＝0．9672,平均单株材积与时间的相关模型为 y＝0．8489 x＋4．0991,R2＝0．9707,平均枝下高与时间的相关模型为 y＝0．5308 x＋0．7522,R2＝0．9751;各项指标与处理时间的相关性均达到极显著水平（P＜0．01）。     

杉木林不同更新方式对林地土壤性质的影响

对杉木林采伐迹地两种更新方式(人工营造杉木纯林、自然更新)的林地的土壤物理化学性质进行了定位观测,研究了杉木林不同更新方式对林地土壤理化性质的影响.结果表明:连栽杉木林地土壤粘性明显高于针阔叶混交林,自然更新形成的针阔叶混交林对林地土壤质地、通气性有了明显的改善;两种不同更新方式林地土壤自然含水量动态变化呈现出基本一致的季节变化规律,但在0～10cm、10～20cm土层中,不同季节,自然更新林地土壤含水量高于杉木人工林地,在垂直方向上,自然更新林地土壤含水量在不同层次空间上发生了明显的变化,而杉木人工林地的变化却不明显;与杉木林地相比,自然更新林地的pH值、有机质含量和营养元素含量增加的程度更为显著.说明针阔叶混交林能够更好地维持和恢复林地土壤肥力.     

中龄林修枝对杉木林生长和材种结构的影响

为培育杉木大径级无节柱材,探讨修枝对杉木人工林生长和材种结构的影响,选择17年生中龄林,设置修枝与不修枝处理试验,20 a后调查中龄林修枝处理对杉木人工林生长和材种结构影响。结果表明:修枝后的前两年,修枝处理显著提高了杉木人工林的胸径年生长量(P<0.05),对树高、林分蓄积量年生长量没有显著影响,随后修枝处理对杉木人工林生长的影响逐渐减弱。中龄林修枝处理20 a对杉木人工林的胸径、树高、林分蓄积量和总生物量均没有显著影响,但显著提高了杉木人工林干生物量分配比例(P<0.05),显著降低了叶生物量分配比例(P<0.05)。中龄林修枝处理20 a显著提高了杉木人工林大径材出材率(P<0.05),有利于杉木人工林大径无节柱材培育。     

炼山对华西雨屏区杉木林采伐迹地土壤理化特征的影响

炼山在华西雨屏区造林时广泛应用,杉木林采伐迹地炼山后的土壤理化性质研究鲜有报道.本文以华西雨屏区28 a生杉木林（对照）及其采伐迹地为研究对象,通过传统的炼山方式后采样测定土壤pH值、全N、P、K及其有效性以及Ca和Mg含量等,旨在阐明炼山对华西雨屏区杉木采伐迹地土壤的理化性质短期效应.结果表明：炼山能显著提高土壤pH值,能显著增加土壤0～40 cm层的全N含量.不同土层的P含量对炼山的响应不同,炼山后表层土（0 ～20 cm）的全K含量呈现先增加后减少的趋势,中层土（20 cm～40 cm）是先下降、后增加,底层土（40 cm～60 cm）持续下降.炼山后土壤中速效N、有效P的含量均先增加、后降低,而速效K的含量先下降,后增加.炼山后的土壤表层Ca含量显著增加,但对土壤中层和底层土的Ca含量影响趋势无规律.土壤各层中的Mg含量在炼山后明显下降.     

第1代与第2代9年生杉木林分生产力及土壤肥力比较

在杉木中心产区福建省南平市峡阳镇采用以空间换时间的方法,对第1代与第2代杉木林分生产力及土壤肥力进行长期定位研究。结果表明,9年生第2代杉木林分的平均密度、平均胸径、平均树高、平均立木蓄积量和地位指数分别为2132株.hm-2、13.85 cm、9.91 m、168.94 m3.hm-2、19.54,同龄的第1代杉木林分的平均密度、平均胸径、平均树高、平均立木蓄积量和地位指数分别为1667株.hm-2、14.78 cm、10.88 m、163.53 m3.hm-2、20.86;第2代杉木林分平均树高和地位指数显著低于第1代,但蓄积量没有显著差异。第2代杉木林分的地位指数与同龄的第1代杉木林分相比下降了1.32,而与前茬(第1代)杉木林相比仅下降了0.59,第2代杉木林地土壤性质与第1代相比没有显著差异;采用杉木良种造林可延缓第2代杉木林生产力下降。     

杉木人工林土壤养分及酸杆菌群落结构变化

【目的】研究浙江开化杉木人工林连栽过程中土壤养分及寡营养细菌酸杆菌群落变化规律,揭示不同类型杉木林地导致土壤肥力变化的酸杆菌分子生态学机制,为该地区杉木人工林林分结构调整、土壤资源的科学管理以及构建健康土壤生态系统提供科学依据。【方法】以马尾松林(对照)、马尾松林皆伐后的一代杉木林、杉木林迹地自然更新二代林土壤为研究对象,测定不同深度土层(0～20 cm, 20～40 cm)的土壤pH、束缚水含量、有机碳及主要速效养分含量,比较分析土壤肥力水平,同时进行土壤细菌16S rDNA高通量测序分析了优势酸杆菌群的结构变化。【结果】1)马尾松林改植杉木后土壤酸化显著,碱解氮、有效磷及速效钾含量显著降低(P<0.05),不同林地肥力水平大致规律表现为马尾松林>杉木一代林>杉木连栽林。2) 3种森林类型的土壤细菌中酸杆菌门均占明显优势(32.68%～49.17%),且连栽后的杉木连栽林0～20 cm土层酸杆菌占比显著高于马尾松林0～20 cm土层(P<0.05)。3)共检测出18个酸杆菌类群,其中Gp2在各个样地中均为绝对优势菌群,占酸杆菌群的47.74%～68.80%,Gp1占21.69%～29.72%,其次是Gp3占13.30%～22.41%。酸杆菌类群中Gp2优势加强,同时Gp3具有由优势菌属转变为次优势菌属的趋势。Gp1和Gp10相对丰度分别与土壤pH呈显著负相关(P=0.035)和显著正相关(P=0.035),Gp2相对丰度与土壤有效磷呈显著负相关(P=0.010)。【结论】马尾松林改植杉木及杉木人工林连栽过程中土壤肥力水平降低,而土壤寡营养细菌酸杆菌相对丰度提高,酸杆菌群落作为土壤优势菌群随土壤环境变化而不断调整,这预示着酸杆菌在杉木人工林土壤物质循环中起非常重要作用。     

杉木林采伐迹地连栽和撂荒对林地土壤养分与酶活性的影响

研究湖南会同连栽第2代杉木人工纯林和撂荒对第1代杉木人工林采伐迹地土壤养分与酶活性的影响.结果表明:0～30 cm和30～60 cm土层中,撂荒地土壤有机质、养分含量普遍高于连栽杉木人工林地,且腐殖质碳、有效磷含量的差异均达到极显著水平(P＜0.01),全磷含量在0～30 cm土层中的差异达到显著水平(P＜0.05).0～30 cm土层中,撂荒地过氧化氢酶活性极显著高于连栽杉木人工林地(P＜0.01),磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性均显著高于连栽杉木人工林地(P＜0.05),30～60 cm土层中,撂荒地过氧化氢酶、蔗糖酶活性也显著高于杉木人工林地(P＜0.05),磷酸酶和脲酶活性也高于连栽杉木人工林地,但差异不显著(P＞0.05).林地土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性与土壤有机质、养分含量之间均呈较好的正相关,而且与水解氮、速效磷、腐殖质碳的相关性高于其与有机质的相关性.主成分分析表明,土壤酶活性在林地土壤质量体系中扮演着重要角色,其中脲酶、蔗糖酶和磷酸酶可作为林地土壤质量评价的指标.撂荒具有更好地恢复土壤养分含量和酶活性的能力,对维持杉木人工林地持续生产力有着重要作用.     

闽北5种乡土阔叶树种幼林生长量及其对土壤肥力的影响

在福建省光泽县的杉木(中、下坡)和马尾松(上坡)林采伐迹地上营造5个乡土阔叶树种和马尾松(对照)试验林.7年生时调查结果表明,鹅掌楸、厚朴、枫香、观光木生长较好,平均树高均超过5 m,高于马尾松,而华东野核桃生长最差,平均树高仅2.9m,低于马尾松.5种阔叶树在山坡中下部生长量和造林保存率均高于山坡上部.与马尾松林地相比,阔叶树林地表层(0～20 cm)土壤容重有不同程度降低,有机质、全N、水解性N、速效P和速效K含量均有不同程度的增加,而20～40 cm土层土壤性质差别不大.     

亚热带日本落叶松中、幼龄林土壤有机碳密度和分配特征

本文基于32块样地土壤数据,对亚热带日本落叶松中、幼龄林的土壤有机碳密度及其分配特征进行了分析,结果发现:(1)中龄林的有机碳含量、有机碳密度明显高于幼龄林;(2)混交林的有机碳含量、有机碳密度明显高于纯林;(3)0~80 cm的土壤有机碳密度为172.25 t/hm2。有机碳主要集中在表土层0~20 cm处,此表土层有机碳密度分别是土层20~40 cm、40~80 cm的175.21%、129.52%。在土层相同的情况下,随着土壤深度的增加,其土壤有机碳密度呈下降趋势;(4)与适宜亚热带地区生长的造林树种——杉木相比,日本落叶松林的土壤有机碳含量、土壤有机碳密度均明显高于20年生杉木人工林,说明日本落叶松林土壤的固碳能力大于杉木人工林,从侧面也反映了同样作为亚热带地区的造林树种,日本落叶松林要优于杉木人工林。     

早期在杉木伴生下的闽楠人工林生长规律研究

对早期在杉木伴生下的28年生的闽楠人工林生长规律进行了研究,结果表明:早期以杉木为伴生树种的闽楠人工林,无论是树高、胸径、材积生长都明显高于闽楠纯林,28年生时平均木的单株材积达到0.24628 m3,比闽楠纯林增加100.9%。其胸径连年生长量最大值出现在8~10年生时,峰值为1.02 cm.a-1,连年生长量在0.8 cm.a-1以上的年份有14a;树高连年生长量在10~12年生时最大,峰值为1.07 m.a-1,4~16年生时生长量都保持在0.8 m.a-1以上。闽楠纯林树高总生长量只有15.89 m,连年生长量在8~10年生时最大,峰值为0.95 m.a-1,比以杉木为伴生树种的闽楠要小。     

香叶树和杉木人工林生态功能的比较

通过对28年生香叶树和杉木人工林生物量和土壤肥力的测定,进行香叶树和杉木人工林培肥土壤和涵养水源功能的比较研究,结果表明:与杉木人工林相比,营造香叶树人工林后林地土壤水稳性团聚体含量增加,团聚体稳定性增强,土壤密度降低,总孔隙度增加,林地土壤结构状况、孔隙和水分状况得到不同程度的改善,表层土壤养分得到富集,香叶树具有比杉木林更好的培肥土壤功能;香叶树叶的最大持水率高于杉木叶,其林分地上部分持水量是杉木纯林的1.21倍,同时由于香叶树人工林土壤结构及孔隙状况的改善,林地的蓄水能力增强,使得香叶树人工林表现出比杉木林更好的涵养水源功能.     

大岗山针叶与阔叶林林分结构比较分析

为研究不同林分径级、树高结构差异,在江西大岗山地区设置样地,选取杉木纯林、马褂木纯林各4块,对样地进行每木检尺,运用SPSS对胸径和树高数据进行处理,对胸径、树高的相关关系进行线性拟合,结果表明:大岗山地区杉木纯林与马褂木纯林胸径、树高分布整体上符合正态分布,假设检验的P值均大于0.05,但曲线陡峭程度杉木纯林(-1.487)大于马褂木纯林(-1.670),曲线偏移程度杉木纯林(0.191)大于马褂木纯林(0.010),树高分布曲线陡峭程度马褂木纯林(2.407)大于杉木纯林(-1.706),曲线偏移程度马褂木纯林(1.134)大于杉木纯林(0.459)。     

中亚热带天然林改造成人工林后土壤呼吸的变化特征

【目的】研究中亚热带常绿阔叶林(天然林)改造成人工林后土壤碳排放量的变化及主要影响因子,为评估森林类型转换对土壤碳排放的影响提供科学依据。【方法】在福建农林大学西芹教学林场的常绿阔叶林及由其改造而来的38年生闽楠人工林与35年生杉木人工林中分别设置4块20 m×20 m样地,利用Li-8100土壤碳通量观测系统于2014年9月—2016年9月进行定点观测,并同期观测土壤温度、含水量、有机碳含量(SOC)、微生物生物量碳含量(MBC)、可溶性有机碳含量(DOC)、0～20 cm土层细根生物量和年凋落物量及凋落物碳氮比(C/N)。【结果】常绿阔叶林改造成闽楠(38年后)和杉木人工林(35年后),年均土壤碳排放通量由16. 22显著降为12. 71和4. 83 tC·hm^-2a^-1,分别减少21. 60%和70. 20%;各林分类型的土壤呼吸温度敏感性Q¹⁰值表现为常绿阔叶林(1. 97)<闽楠人工林(2. 03)<杉木人工林(2. 91),转换为杉木人工林后,Q¹⁰值显著升高(P<0. 05);土壤温度能分别解释常绿阔叶林、闽楠人工林与杉木人工林土壤呼吸速率变化的89. 70%、88. 50%和87. 90%,土壤呼吸速率和土壤含水量相关不显著(P>0. 05);土壤呼吸速率和SOC、MBC、DOC、年凋落物量及0～20 cm土层细根生物量均极显著正相关(P<0. 01);土壤呼吸温度敏感性指数Q¹⁰值和凋落物C/N极显著正相关(P<0. 01),而与年均土壤呼吸速率及MBC极显著负相关(P<0. 01);进一步分析发现土壤MBC和SOC含量是影响土壤呼吸速率的2个最重要因子,而凋落物C/N在影响土壤呼吸温度敏感性中的贡献最大。【结论】中亚热带地区常绿阔叶林改造成闽楠(38年)或杉木(35年)人工林后,土壤碳排放通量显著降低。林分类型转换后树种组成和林分结构发生改变,凋落物数量、质量及细根生物量显著降低,土壤SOC和MBC含量显著下降可共同导致土壤呼吸通量的下降。土壤温度是3种林分类型土壤呼吸季节变化的主导因素,而土壤总有机碳库和土壤微生物量碳库的差异是不同林分之间土壤呼吸差异的主导因素,凋落物C/N对土壤呼吸的Q¹⁰影响最大。为提高模型预测森林类型转换影响土壤碳排放的精度,应综合考虑土壤有机碳库、易变性有机碳库及底物质量的变化。