思茅松中幼龄人工林生物量及生产力动态

在云南省思茅松集中分布的4个县市,通过调查30块3～26年生思茅松人工林样地及测定36株标准木,对思茅松人工林的生物量和生产力进行了研究。结果表明:3～26年生林分的生物量为22.39～308.96t.hm-2,其中乔木层、灌木层及草本层生物量分别为7.07～295.74,1.73～52.46和0.78～16.40t.hm-2,枯落物层现存量为0.90～11.00t.hm-2,分别占林分生物量的21.44%～95.72%、2.62%～60.86%、0.39%～31.62%和0.90%～11.00%。随林木的生长,乔木层生物量比例明显增加,灌木层、草本层与枯落物层比例明显降低。乔木层、枯落物层和林分生物量与林龄存在显著的线性正相关,灌木层和草本层生物量与林龄呈不显著负相关。随林龄增加,林分生物量、乔木层生物量和枯落物层现存量的变化规律满足逻辑斯蒂方程。3～26年生思茅松人工林林分的生产力为(9.52±1.31)t.hm-2.a-1,乔木层、灌木层和草本层的生产力分别为(6.29±1.19)、(2.52±0.83)和(0.71±0.31)t.hm-2.a-1。随林龄增长,乔木层生产力呈逻辑斯蒂增长,灌木层和草本层的生产力呈指数函数减小。     

林分垂直结构与静态持水能力的关系

从林分垂直结构的角度入手,对黑龙江省东部山区的6种天然次生乔木林的乔木层郁闭度、蓄积量、灌木层和草本层的生物量、枯落物层和土壤层的持水能力进行调查、测定和分析。结果表明:郁闭度适当时,林内植被生长状况越好,其林分持水能力就越大,枯落物最大持水量变化幅度在46.59～86.28t/hm2,有效持水量在24.87～55.29t/hm2;土壤层的最大持水量变化幅度为3108.1～4061.8t/hm2,有效持水量变化幅度为2893.7～3736.2t/hm2。灌木层和草本层的生物量越大,持水能力大的种类越多,对枯落物的储量的增加作用就大,使枯落物的持水能力也有所增加。不同林分结构不同郁闭度影响了林下植被的种类及数量,从而影响林下植被层的持水能力。     

不同林龄尾巨桉人工林的生物量分配格局

【目的】对雷州半岛5个不同林龄(1,2,3,5,7年生)尾巨桉(E.urophylla×E.grandis)人工林及林下植被的生物量进行研究,分析各林分生物量组成、分配特征及不同林龄间生物量的变化趋势,为分析桉树林碳汇功能随林龄的变化规律提供依据。【方法】采用解析木分析法测定乔木层生物量,利用15株不同年龄和径阶的样木数据,建立以胸径(D)为自变量的叶、枝、干、根、皮等各器官生物量方程,然后估算各林分乔木层及各器官生物量;灌木层、草本层和枯落物层生物量采用样方收集法测定。【结果】尾巨桉林分总生物量随林龄的增加而增大,总生物量变化于15.11~301.80t/hm~2。各林龄中乔木层生物量占总生物量比例均最大,为36.07%~90.49%,且随着林龄的增加而增大;林下灌木层、草本层和枯落物层生物量所占比例基本随林龄增加而减小,分别占4.62%~18.73%,1.55%~24.09%和2.83%~21.11%。乔木层中树干生物量所占比例最大,为24.91%~66.79%,在1~3年生尾巨桉林分中其比例呈增长趋势,在3~5年生林分中呈下降趋势,在5~7年生林分中又逐渐增加;叶、枝、根、皮生物量分别占乔木层总生物量的2.37%~23.63%,8.90%~20.70%,17.34%~30.49%和4.55%~8.08%。【结论】1~7年生的5个林龄尾巨桉林分生物量随林龄的增加表现各异;5~7年生尾巨桉林分生物量较其他树种人工林林分高,是生长较快、碳汇潜力巨大的优良造林树种。     

大兴安岭不同龄组兴安落叶松林乔木层生物量分配

以内蒙古大兴安岭兴安落叶松天然林(Larix gmelinii)为研究对象,通过对幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林的调查,采用异速生长方法,对兴安落叶松乔木层生物量器官分配特征及随龄组的变化规律进行分析。结果表明,杜香-兴安落叶松从幼龄至成熟林,乔木层生物量为98.63~249.46t/hm~2,地上和地下生物量分别占83.30%~88.40%和12.60%~16.70%。总生物量及地上生物量随年龄增加而增大,根冠比则呈降低的趋势。兴安落叶松天然林各器官生物量积累因龄组而异,乔木生物量的主体为树干,占总生物量的58.26%~68.78%,其次是根(11.38%~16.12%),叶生物量最小(1.01%~2.21%),随龄组的增加,树干生物量比例呈单峰曲线,地上生物量比例增加,树根、树枝、树皮和树叶生物量比例则呈"U"型曲线,在近熟林最低。如果采用本地的参数并按年龄进行详尽的调查和统计,得到的兴安落叶松林生物量和生产力的估算将更可靠。     

退耕还林尾叶桉模式生物量及枯落物持水特性研究

根据退耕还林尾叶桉模式3个样地的调查资料,对乔木层采用平均木法,对灌木层、草本层、枯落物层采用收获法获取生物量,同时对样地内的枯落物进行持水量计算。结果表明:退耕还林尾叶桉模式的乔木层、灌木层、草本层、枯落物层的生物量分别为59 654.7、1 027.38、02.7和3 393.0 kg/hm2,其中乔木层中尾叶桉各器官生物量大小的排列顺序为:干材>树根>树皮>枝>叶。随着林龄的增加,尾叶桉枯落物的持水能力逐年增加。     

衡阳盆地紫色土丘陵坡地主要植物群落生物量特征

对湖南衡阳盆地紫色土丘陵坡地植物群落进行研究,其生物量具有以下特点:1)衡阳盆地紫色土丘陵坡地植物群落平均总生物量为5 133.6 kg/hm2,乔木层、灌木层、草本层和枯落物层平均生物量分别为1 936.7、1 624.7、1 400.8和171.4 kg/hm2,分别占其坡地群落平均总生物量的20.9%、24.1%、50.6%和4.4%.2) 乔木层、灌木层和草本层地上部生物量、根系生物量分别占乔木总生物量、灌木总生物量和草本总生物量的80.2%和19.8%,52.4%和47.6%,43.6%和56.4%.3)乔木层、灌木层、草本层和枯落物层的生物量在不同立地条件其大小顺序依次为:乔木层只在下坡存在;中坡灌木层大于下坡;中坡草本层和枯落物层高,上坡低.4)植物群落枝叶、枯落物、根系生物量占植物群落总生物量的比例其大小顺序是:上坡与中坡根系高、枯落物低,下坡枝叶高,枯落物低.5)草本层的地上部生物量和地下部生物量比值从上坡至下坡逐渐增大.     

太原市不同林龄油松人工林生物量及其分配特征

[目的]研究太原市不同林龄油松人工林生物量的变化规律。[方法]采用平均标准木法和样方收获法获取不同林龄(12、26、45年)油松人工林乔木层、灌木层、草本层及枯落物层的生物量,分析了各器官及各层次生物量的分配特征。[结果]不同龄林林分的总生物量随林龄的增大而增大,12、26、45年生的油松生物量分别为9.79、217.48、276.06 t/hm~2。乔、灌、草及枯落物层次分配方面,乔木层生物量占绝对优势,且随林龄增大而增大,其次为枯落物层。草本层和灌木层生物量较小,随林龄增大,有降低趋势。不同层次的生物量从大到小依次为乔木层、枯落物层、草本层、灌木层。[结论]该研究可为促进油松人工林合理经营与利用提供科学依据。     

不同经营方式对华北落叶松人工林林下生态特征的影响

以赤峰市喀喇沁旗旺业甸林场为研究区,调查华北落叶松人工林林下生态特征,探究近自然、常规和对照3种经营方式对华北落叶松幼龄林、中龄林和近成熟林林下草本层多样性和生物量、枯落物层持水特性以及土壤容重的影响。结果显示:随着林龄的增长,近自然经营方式的林下草本多样性呈上升趋势,对照区呈下降趋势,常规经营方式无明显变化;常规经营在幼龄林阶段草本生物量更高,达1.0t/hm2以上,而中龄林和近熟林则为近自然经营优于常规经营和对照经营;常规经营在中龄林阶段枯落物积累更多,达到29.07t/hm2,拦蓄量也更高,达到58.86t/hm2,近熟林阶段则为近自然经营更有利于提高枯落物的蓄积和拦蓄效果,分别达到了39.27t/hm2和81.38t/hm2;林分土壤容重为近自然经营下最小,常规经营下最大,且均随土层深度的增加而增大。综合来看,近自然经营模式更有利于林下草本植被的生长和枯落物的积累,特别是在林分趋于成熟时,对于提高林下植被多样性和增强地表保水保土能力具有一定的积极作用。     

马尾松低效防护林多层经营技术研究

用系统整体的观点。结合乔木层郁闭度（Ｘｌ）、灌木层盖度（Ｘ２）、草本层盖度 （Ｘ３）、枯落物层盖度（Ｘ４）与林地土壤侵蚀模数建立的回归模型分析，提出了多 层经营的概念，即“同步经营林分的乔木层。灌木层、草本届和枯落物层，根 据各层目标功能确定经营措施，获取生态经济的整体效益。使林分在高效高产 水平上持续协调发展”。并通过分析马尾松低效防护林系统群落各层次的目标 功能，确立了多层经营的指导思想，据此分层阐述经营技术。     

滇中高原桤木人工林群落特征及生物量分析

对云南省会泽县桤木Alnus cremastogyne人工林的调查分析结果表明,桤木人工林生长迅速,根系发达,林下灌草恢复快,生物多样性高,具有很好的土壤改良与水源涵养功能。桤木各部位的生物量依次为干>根>枝>皮>叶,其根系主要分布在0~40 cm的表层土壤中,占根系总量的96.14%;从桤木林分各层的生物量来看,乔木层生物量最大,占总生物量的84.93%,其次为枯落物层和草本层,灌木层较少。在分析桤木生物量基础上建立了桤木各器官生物量回归模型。表5参16     

赣南马尾松天然林不同生长阶段碳密度分布特征

目的通过对赣南马尾松天然林碳密度的分析, 为其区域尺度上森林碳储量的准确估算以及开展碳汇林业的科学经营提供参考依据。方法基于标准地调查与碳含量的测定, 采用单因素方差分析和LSD多重比较法, 分析不同林龄、层次及不同组分碳密度的分布特征。结果(1) 林分总碳密度为129.00 t/hm2, 表现为成熟林(185.41 t/hm2)>近熟林(140.54 t/hm2)>中龄林(114.21 t/hm2)>幼龄林(75.83 t/hm2); 各层碳密度为土壤层(80.02 t/hm2)>乔木层(43.81 t/hm2)>林下植被层(4.60 t/hm2)>凋落物层(0.57 t/hm2), 分别占总碳密度的62.03%、33.96%、3.57%和0.44%;每层碳密度的分配规律表现为:乔木层为树干>树枝>树根>树叶, 林下植被为草本层>灌木层, 凋落物为半分解层>未分解层, 土壤各层单位厚度的碳密度随土层深度的增加而逐渐降低。(2)随林龄的增大, 各层碳密度的变化规律不尽相同。其中, 乔木层、土壤层的碳密度均呈增加趋势, 且均以成熟林最大, 成熟林的林木各组分碳密度均显著高于其他龄组(P < 0.05), 而土壤层碳密度在不同龄组间均存在显著差异(P < 0.05);林下植被层碳密度随林龄变化表现出先减后增趋势, 但以幼龄林最大。不同龄组间的灌木层、草本层及其各组分碳密度均有显著差异(P < 0.05), 其中灌木层碳密度以近熟林最大, 草本层碳密度以成熟林最大; 凋落物层碳密度随林龄增大表现为先增后减的趋势, 近熟林未分解层碳密度显著高于其他龄组(P < 0.05), 而半分解层碳密度各龄组间差异不显著(P>0.05)。结论土壤层和乔木层是马尾松天然林整个生态系统碳密度的主体; 随着林龄的增大, 乔木层及其各组分和土壤层的碳密度均呈增加趋势, 而林下植被层、凋落物层及其各组分碳密度的变化并未表现出相同规律。      

桂西地区不同林龄栎类群落的生物量及其分配格局

根据5个不同林龄15块1000m2样地的调查资料,利用15株不同林龄和径阶的栎类样木数据,建立以胸径平方乘以树高(D2H)为单变量的生物量估算模型。采用样木回归分析法(乔木层)和样方收获法(灌木层、草本层、地上凋落物)获取不同林龄栎类的生物量,并分析了其组成、分配特征及不同林龄生物量的变化趋势。结果表明:栎类林分的总生物量随林龄而增加,5个不同林龄的生物量分别为73.67Mg/hm2、127.47Mg/hm2、149.93Mg/hm2、169.90Mg/hm2、200.65Mg/hm2,其中活体植物的贡献达95.58%以上,地上凋落物的总量不超过4.42%;生物量的层次分配方面乔木层占绝对优势,占93.66%-98.68%,其次为地上凋落物,占1.02%-4.42%,灌木层和草本层生物量较小,分别占0.20%-2.13%和0.03%-0.27%,均随林龄的增加呈递减趋势;乔木层器官分配以干所占比例最高,占46.64%-80.78%,且随林龄而增加,枝、叶、根分别占11.61%-36.80%、1.00%-4.85%和6.61%-11.71%,均随林龄而下降;灌木层器官分配以枝所占比例最高,为32.50%-69.07%,叶和根分别占12.89%-25.00%和18.04%-42.50%;不同林龄栎类草本层生物量大小与林龄成反比例关系,地上部分的生物量大于地下部分的生物量。随着林龄的增加,凋落物呈现升→降→升的趋势。以上研究结果表明,林龄可以影响桂西地区栎类的生物量和分配格局。     

林下植被和凋落物对我国寒温带天然林土壤CO2通量的短期影响

  目的  为研究林下植被和凋落物对我国寒温带天然林土壤CO₂通量的影响,对不同处理下CO₂通量排放特征进行分析探究,为大兴安岭地区森林生态系统的经营管理和土壤温室气体研究提供参考。  方法  在2019年5—9月采用静态箱?气相色谱法对大兴安岭北部4种主要林型（白桦林、山杨林、樟子松林和兴安落叶松林）土壤CO₂通量排放特征进行原位监测研究。  结果  4种林型不同处理后的土壤CO₂通量都呈现相似的单峰曲线变化趋势,峰值出现在7月或8月。去除凋落物会提高阔叶林土壤呼吸,降低针叶林土壤呼吸,但变化幅度较小,没有达到显著水平（P > 0.05）。与自然状态相比,去除林下植被后,白桦林、山杨林和兴安落叶松林的CO₂通量均值分别升高了27.57%、15.84%和24.13%,达到显著水平（P < 0.05）,但樟子松林则下降了0.68%（P > 0.05）。去除林下植被和凋落物状态下,白桦林、山杨林和兴安落叶松林土壤CO₂通量均值升高了20.05% ~ 25.34%,但樟子松林则下降了12.36%,且去除林下植被和凋落物的阔叶林的平均通量显著大于针叶林（P < 0.05）。  结论  凋落物和林下植被的存在与否会对土壤CO₂通量产生不同影响,且影响程度因林型而异,科学合理的林下管理对调控森林生态系统CO₂排放和生态环境保护都有着重大的作用。      

北京西山侧柏林可燃物调控措施的影响评价

  目的  针对北京西山侧柏Platycladus orientalis林可燃物分布特征，实施不同强度可燃物调控措施，并依据调控后林下植被的生物多样性和光合特性的变化，对可燃物调控措施的影响进行评价。  方法  在北京西山试验林场，选取华北地区针叶林—侧柏林，通过对林分可燃物分布特征的调查和分析，制定以修枝、割灌为主的调控措施，分别为未调控(ck)、修枝高度2.5 m并适当清理地表凋落物(P₁)、修枝高度3.0 m和割灌并适当清理地表凋落物(P₂)、修枝高度3.5 m和割灌并适当清理地表凋落物(P₃)，每个处理设置3块20 m×20 m的标准地，对比调控与未调控林分的林下植物多样性和优势灌木的光合特性变化。  结果  不同强度可燃物调控措施均改变了林下植被的生物多样性，其中P₂调控下灌木层和草本层的物种优势度和多样性及灌木层的物种均匀度显著高于对照；调控林分的林下优势灌木(主要是孩儿拳头Grewia biloba var. parviflora和构树Broussonetia papyrifera)的最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率均比对照增加，而表观量子效率则减小，其中P₂调控措施下的林下植物光合产物的积累更明显。  结论  调控措施改变了林分结构，使林下光照强度增加。不同调控强度对植被生物多样性和光合特性的影响存在差异，P₂调控最有利于研究区域的林分恢复。图2表4参26     

山西太岳山不同林龄华北落叶松林土壤微生物群落结构特征

  目的  分析不同林龄华北落叶松人工林土壤微生物结构特征变化规律,阐明土壤微生物群落结构特征对林龄变化的响应机制及关键影响因子,为人工林可持续经营和探讨土壤微生物群落对环境变化反馈机制提供理论依据。  方法  以不同林龄华北落叶松人工林为研究对象,基于土壤微生物群落结构、土壤理化性质和林下植被特征等指标,采用冗余分析探讨土壤理化性质和林下植被特征对土壤微生物群落结构的驱动机制。  结果  研究结果表明林龄变化对土壤理化性质和微生物群落结构特征均存在显著影响,其中土壤温度、含水率、pH值、全碳、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮含量均随着人工林年龄的增加而显著增加,土壤有效磷含量则表现出相反的变化规律（P < 0.05）。林龄增长也提高了土壤革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌和放线菌含量,但真菌与细菌以及革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌的比值呈下降趋势。林下灌木、草本层物种多样性也表现出随林龄增加而增长的变化趋势,不同林龄间差异则均未达显著水平。冗余分析结果表明本研究选取的土壤理化性质和林下植物物种多样性指标共同解释了土壤微生物群落总变异的86.1%,土壤含水率、温度、有效磷、硝态氮含量、灌木层丰富度指数和草本层丰富度指数则分别解释了微生物群落结构变异程度的22.7%、18.4%、11.8%、10.6%、7.9%和5.6%。  结论  土壤微生物群落结构特征、土壤理化性质和林下植物物种多样性（灌木层和草本层）均受到林龄变化的影响,并且土壤温度、含水率、有效磷、硝态氮和林下植物物种多样性是引起不同林龄人工林土壤微生物群落结构变化的关键驱动因子。      

晋西黄土区天然次生林营养元素分配与积累研究

在山西省吉县蔡家川流域内设置天然次生林样地,对其生态系统内各层生物量及其分配和各层各器官中N、P、K、Ca和Mg 5种营养元素的含量、分配格局、积累规律均进行了研究。结果表明,天然次生林系统总生物量为36.087 t/hm2,乔木层、灌木层、草本层、枯落物层的生物量分别占总生物量的46.02％、28.99％、12.76％、12.23％;5种营养元素积累总量为1 089.82 kg/hm2（不包括土壤层）,其中,乔木层储量最多,占天然次生林营养元素总储量的4082％,灌木层、草本层和枯落物层分别占31./27％、12.55％、15.36％;乔木层各器官营养的积累量为枝根干皮叶。5种营养元素在土壤中的积累总量为634.97 t/hm2,天然次生林土壤中各养分储量占其元素总储量的比例为:95.32％ (N)、99.64％ (P)、99.91％ (K)、99.84％ (Ca)和99.95％(Mg);从乔木层的各器官富集系数来看,叶枝根皮干;从各层对土壤营养元素的富集系数来看,总的变化趋势为灌木层乔木层草本层,NPCa KMg。      

大兴安岭火烧迹地植被恢复中植物多样性与生物量分配格局

为了探讨火烧迹地植被恢复中植物多样性和生物量及二者关系,采用时空互代法,以大兴安岭重度火烧迹地不同恢复年限落叶松人工林为研究对象,以天然白桦林作为对照样地,对乔木层、灌木层、草本层和群落物种多样性指数及生物量进行了研究。结果表明:1)植被恢复过程中,草本层丰富度指数(Margalef指数)、Shannon-Wiener指数和均匀度指数(Pielou指数)高于乔木层和灌木层,群落物种多样性呈波动式变化,恢复21年群落Margalef指数和Shannon-Wiener指数最高,恢复13年群落Pielou指数最高。植被恢复过程中群落多样性指数均高于天然白桦林。2)植被恢复过程中群落生物量为10.80~123.96 t/hm2,随恢复年限的增加逐渐增大,恢复21和24年群落生物量高于天然白桦林。草本层生物量占群落生物量比例最低,恢复3年群落枯落物层蓄积量占群落生物量比例最高,其余恢复年限乔木层生物量占群落生物量比例最高。3)乔木层Margalef指数与生物量呈极显著正相关。灌木层Shannon-Wiener指数和Pielou指数与生物量呈极显著负相关,Pielou指数与生物量相关系数最高。草本层多样性与生物量相关性不显著。群落Shannon-Wiener指数与地表生物量呈极显著负相关。由此可知,人工更新灌木层和草本层多样性恢复效果优于天然更新,人工更新恢复21和24年的生物量恢复效果优于天然更新,植被恢复过程中植物多样性和生物量存在一定相关性。      

不同林型兴安落叶松林土壤理化特征

以不同林型（草类、杜香、杜鹃）兴安落叶松林0~60 cm土壤为研究对象,探讨兴安落叶松林土壤理化性质及其相关性。结果表明:1）0~60 cm土层,兴安落叶松林土壤含水量为17.93%,容重为1.07 g/cm³,随土层深度增加,土壤含水量呈下降趋势,容重呈递增趋势;2）兴安落叶松林土壤为弱酸性（pH=5.59）,随土层深度增加,pH呈递增趋势;3）兴安落叶松林土壤铵态氮含量为17.94 mg/kg,速效K含量为89.05 mg/kg,有效P含量为17.85 mg/kg,有机P含量为0.43 g/kg,随土层深度增加,各养分指标含量均呈下降趋势;4）兴安落叶松林土壤各金属氧化物的含量大小依次为Al₂O₃（13.77%）>Fe₂O₃（5.44%）> K₂O（2.33%）>Na₂O（1.80%）>MgO（1.30%）>CaO（1.25%）,随土层深度增加,除CaO外,各指标含量整体呈增加趋势,且表层含量与其他土层间差异显著;5）林型对土壤含水量、pH、铵态氮、有效P、MgO、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃的影响显著,而对容重、速效K、有机P、Na₂O和K₂O的影响不明显。表明兴安落叶松3种林型的土壤理化性质存在一定差异,草类-兴安落叶松林的土壤理化特征显著区别于杜香-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林,可为兴安落叶松林的可持续经营提供依据。     

林分密度对水曲柳人工林碳储量的影响

为了解林分密度对水曲柳人工林碳储量的影响规律,在黑龙江省帽儿山地区,选择不同造林密度(2 200、2 500、4 400、10 000株/hm2)的13年生水曲柳人工林,采用样地调查的方法在每种密度处理各设置3块样地,进行了林分碳储量与乔木层年净固碳量的测定。结果表明:水曲柳林分密度增加,其乔木层、凋落物层、土壤层以及生态系统碳储量均随之增大,而林下植被层碳储量随林分密度的增加而减小。其中不同密度林分的乔木层、林下植被层、土壤层以及生态系统碳储量差异均显著(P＜0.05),而凋落物层在各密度之间差异不显著(P>0.05)。4种密度水曲柳林分碳储量的空间分配均表现为:土壤层>乔木层>凋落物层>林下植被层,土壤层和乔木层碳储量分别占生态系统总碳储量的79.6%~82.4%和14.1%~17.0%,是人工林碳库的主要组成部分。此外,水曲柳人工林乔木层的年净固碳量随林分密度的增加而增大,造林密度为2 200株/hm2林分的年净固碳量明显低于其他密度林分(P＜0.05)。上述结果说明提高造林密度对增加幼龄林分碳储量具有显著作用。