高寒森林植物叶片-枯落物-土壤养分含量及化学计量特征

以藏东南色季拉山典型森林植被为研究对象,探究高寒森林植物叶片-枯落物-土壤养分含量、回流率及化学计量特征。结果表明:同一森林类型有机碳、全氮、全磷和全钾含量在不同土层中均表现为0～10 cm土层最高,20～30 cm土层最低;各部分中全氮、全磷和全钾含量表现为新叶老叶枯落物土壤,有机碳含量表现为老叶新叶枯落物土壤。土壤、枯落物、新叶和老叶的碳(C)、氮(N)和C、磷(P)与C、钾(K)的化学计量比均表现为针叶林阔叶林,可见针叶林更有利于C的累积,阔叶林则有利于N、P、K矿质营养元素的累积。本研究中,植物叶片N、P的化学计量比分布在2.87～5.27之间,显著低于全球平均水平(16.00),说明本研究区域为明显的N元素限制类型。N、P、K养分回流率均为正值,总体上均表现为阔叶林针叶林。本研究结果为科学阐明藏东南森林生态系统植物叶片-枯落物-土壤养分循环研究提供了数据支撑。     

西南地区不同林型凋落物-土壤氮、磷含量分布特征

【目的】为了解我国西南地区不同森林类型凋落物和土壤的氮、磷养分状况。【方法】以重庆四面山、缙云山和云南哀牢山、西双版纳6种不同类型森林群落为研究对象,探究其森林凋落物、土壤有机层和矿质层氮、磷含量及计量比的特征。【结果】西南地区6种森林凋落物氮含量变化范围为2.81～6.52 g/kg,磷含量变化范围为1.09～1.54 g/kg;表现为常绿阔叶林针叶林,纯林混交林的分布规律;在各林型中,中山湿性常绿阔叶林中凋落物氮磷含量为最丰富,而针叶林最贫瘠;6种森林土壤氮含量变化范围为0.87～6.57 g/kg,磷含量变化范围为0.13～1.09 g/kg;各林型土壤氮磷含量呈现随土壤深度增加而降低的趋势;其中,中山湿性常绿阔叶林土壤氮含量最高,西双版纳季节雨林的土壤氮磷含量最低;相关性分析表明土壤磷含量与凋落物氮含量和氮磷比呈显著正相关。【结论】西南地区不同森林类型之间土壤氮、磷含量差异性显著,其中中山湿性常绿阔叶林养分含量最为丰富,并与地表凋落物养分基质显著相关。研究结果可为了解该区域森林生态系统的养分循环过程提供科学数据。     

北方石质山区典型林分枯落物层涵蓄水分特征

在山东省济宁市石质山区刘庄小流域,对5种人工林分枯落物层涵蓄水分特征进行了观测。结果为:不同林分枯落物层的蓄水保水功能具有明显差别。①5种林分枯落物最大持水率差别大约在85～198%之间,阔叶林明显高于针叶林。②针叶林枯落物蓄积量较大,因而持水量较高。5种林分枯落物最大持水量差别在1.5mm～2.5mm之间,以针阔叶混交林最高,其次为针叶林、阔叶林。③5种林分枯落物层有效拦蓄水深差别在0.6mm～1.4mm之间,依次为针阔叶混交林大于阔叶林、针叶林(具体为麻栎×侧柏混交林>刺槐林>麻栎林>侧柏林>赤松×侧柏混交林。结论为:在石质山区应尽量增加针阔叶混交林分或阔叶林分的培育,减少针叶林分,以提高林分枯落物层在涵养水源中的作用。     

川南天然常绿阔叶林人工更新后枯落物对土壤供氮潜力的影响

该文通过实验室土壤培养试验,研究了天然常绿阔叶林及其人工更新成檫木林、柳杉林后0~20cm土层土壤在25℃、自然含水量和添加不同枯落物条件下,培养15、30、45、60、75、90d土壤供氮能力的差异.结果表明:在不添加枯落物时,土壤铵态氮、硝态氮、总无机氮和微生物量氮含量以及硝化速率、氮净矿化速率,均为天然常绿阔叶林>檫木林>柳杉林;各林分土壤添加其枯落物后,土壤铵态氮、硝态氮和总无机氮含量以及氨化速率、硝化速率、氮净矿化速率均高于不添加枯落物土壤,而且在檫木林、柳杉林土壤中添加天然常绿阔叶林枯落物比添加其自身林地枯落物高;微生物量氮含量与铵态氮、硝态氮和总无机氮含量以及硝化速率、氮净矿化速率均存在显著相关性.这说明了天然常绿阔叶林人工更新后土壤供氮能力和微生物生物量下降,天然常绿阔叶林枯落物与檫木林和柳杉林枯落物相比,对土壤供氮能力和微生物生物量的影响作用更大,微生物量氮含量的变化能较好地反映土壤供氮能力的变化.因此,枯落物数量和质量对林地土壤供氮能力和微生物生物量具有重要作用,研究结果为保护天然常绿阔叶林、选择适宜的更新树种和天然常绿阔叶林人工更新后林地土壤的科学管理提供依据,也为退耕还林中树种的选择提供参考.     

滇中磨盘山几种典型林分枯落物及土壤的持水特性

采用室内浸水法和环刀法分析滇中磨盘山4种典型林分枯落物及土壤持水特性,为研究该地区水土保育提供依据。4种林分枯落物层的总蓄积量为3.22～8.98 t/hm~2,大小依次为华山松针叶林云南松+木荷混交林高山栲常绿阔叶林高山矮栎林。各林分枯落物持水量、吸水速率随浸水时间分别呈Q=a+blnt、v=kt~n的方程关系。4种林分枯落物的最大持水量为7.92～20.77 t/hm~2,有效拦蓄量为4.46～12.85 t/hm~2,均呈现出华山松针叶林云南松+木荷混交林高山栲常绿阔叶林高山矮栎林,表明4种林分枯落物层华山松针叶林持水性能最强。在0～40 cm的土层,土壤容重均值最大为华山松针叶林(0.84 g/cm~3),最小的是高山栲常绿阔叶林(0.51 g/cm~3)。非毛管孔隙度均值最大的是高山栲常绿阔叶林(16.97%),最小的是云南松+木荷混交林(8.69%)。土壤最大持水量均值为586.60～777.13 t/hm~2,有效持水量均值为109.33～207.25 t/hm~2,4种林分土壤层持水性能表现为高山栲常绿阔叶林高山矮栎林华山松针叶林云南松+木荷混交林。比较了滇中磨盘山4种林地枯落物层和土壤层的持水特征,发现枯落物层的持水量远低于土壤层。因此,高山栲常绿阔叶林持水性能最好。     

3种人工林土壤微生物群落结构与可溶性有机氮的相关性

土壤可溶性有机氮(SON)不仅直接影响生态系统土壤养分的有效性和流动性,还在微生物生化循环中起着关键作用,但是目前有关土壤微生物群落组成与SON含量的相关性报道很少。测定了南方3种人工林土壤SON含量及土壤微生物群落结构,结果表明土壤水溶性SON含量表现出明显的垂直分布,表层土壤(0～20 cm)水溶性SON含量极显著地高于深层土壤(20～40 cm);不同林型土壤SON含量差异不显著;针阔混交林土壤微生物、细菌、真菌和放线菌的相对生物量极显著地高于阔叶林和针叶林(P<0.001),阔叶林土壤微生物量、细菌和放线菌显著高于针叶林,但阔叶林土壤真菌的相对生物量显著低于针叶林(P<0.05)。假单孢菌和甲烷氧化菌的相对生物量以阔叶林为最高(分别为9 756.3±751.7和1 476.3±15.5 nmol PLFA/g),显著高于针阔混交林和针叶林,而针阔混交林显著高于针叶林(P<0.05)。土壤SON与土壤微生物各组分之间存在显著的正相关性。     

西南喀斯特地区不同龄组马尾松人工林枯落物碳氮磷化学计量特征及其影响因子

【目的】揭示喀斯特地区马尾松人工林枯落物养分化学计量特征及其对林分特征、地形因子和物种多样性的响应。【方法】以西南典型喀斯特地区不同龄组（中龄林、近熟林、成过熟林）马尾松人工林为研究对象,通过野外调查和室内试验相结合的方法,分析马尾松人工林枯落物有机碳（OC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量、化学计量特征和影响因子。【结果】（1）研究区马尾松人工林枯落物OC、TN、TP含量平均值分别为346.92、11.22、0.21 g/kg,枯落物OC、TN、TP的化学计量比C/N、C/P、N/P平均值分别为31.31、4 296.96、148.73;(2)马尾松人工林枯落物OC、TN含量和C/N在不同龄组间无显著差异（p> 0.05）,TP含量随着林龄的增加呈先增加后降低的趋势（p <0.05）,中龄林枯落物C/P、N/P均显著高于近熟林和成过熟林（p <0.05）;(3)枯落物养分TN与TP之间存在极显著的正相关线性关系（p <0.001）,枯落物C/N与OC和TN含量均存在显著的线性关系,而N/P和C/P与TP含量均存在极显著的幂函数关系;（4）影响枯落物TP的因子是...     

沙地樟子松人工林叶片—枯落物—土壤有机碳含量特征

目的有机碳在生态系统物质循环和全球碳循环中扮演着重要的角色,沙地樟子松是我国北方风沙区农田防护林和防风固沙林的重要造林树种之一,通过对不同生物气候带沙地樟子松人工林叶片、枯落物、土壤有机碳含量及相关性的分析,阐明沙地樟子松人工林叶片—枯落物—土壤连续体有机碳分布特征。方法本研究以呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地和毛乌素沙地中龄、近熟和成熟3个龄组沙地樟子松人工林为研究对象。在测定叶片、枯落物和土壤有机碳含量的基础上,采用单因素方差分析和LSD多重比较法分析不同地区和龄组叶片、枯落物和土壤有机碳含量的差异性,采用双因素方差分析气候带和林龄对有机碳含量影响的显著性,并采用Pearson相关系数分析不同生物气候带叶片、枯落物和土壤有机碳含量相关性。结果(1) 研究区沙地樟子松人工林叶片、枯落物和土壤有机碳含量分别在604.06~675.69 g/kg、343.02~538.51 g/kg和0.72~11.73 g/kg之间;(2)随着林龄的增加,沙地樟子松人工林叶片、枯落物和土壤有机碳含量均呈现先增加后减小的趋势,即近熟林>中龄林>成熟林;(3)气候带和林龄对沙地樟子松人工林叶片有机碳含量影响不显著(P＞0.05),对枯落物和土壤有机碳含量影响差异显著(P < 0.05),且不同组分有机碳含量呈显著(P < 0.05)或极显著(P < 0.01)正相关关系。结论沙地樟子松人工林叶片—枯落物—土壤连续体中存在有机碳的运输和转换。沙地樟子松能够通过自身结构与功能适应环境变化,其叶片表现出较高的环境适应能力。研究结果有助于进一步揭示沙地樟子松人工林碳循环过程,并为沙地樟子松人工林经营管理提供理论支撑。      

临安市不同森林植被枯落物营养元素与土壤肥力分析

对浙江省临安市阔叶林、杉木林、马尾松林等森林植被枯落物的营养元素及林地土壤肥力进行了分析。结果表明,不同植被枯落物营养元素含量差别较大,阔叶林枯落物含有较高的氮、钾、镁、锰、锌、铁,杉木林枯落物含有较高的钙,磷在3种植被枯落物中的含量差别不大。8种营养元素在枯落物中的总贮量表现为：阔叶林〉杉木林〉马尾松林。阔叶林土壤有机质、水解氮、速效磷、非毛管孔隙含量较高,而土壤容重较小;杉木林土壤交换性酸、交换性铝含量较高,而pH值较低。枯落物中营养元素贮量与土壤容重、交换性酸、交换性铝含量呈负相关,而与土壤有机质、水解氮、速效磷、非毛管孔隙含量呈正相关。     

天然林人工更新后枯落物对土壤微生物数量及有效养分含量的影响

天然常绿阔叶林及其人工更新成檫木林、柳杉林后0~20 cm土层土壤在25℃、自然含水量培养环境下,添加不同枯落物处理,培养15、30、45、60、75和90 d后,分别测定土壤细菌、真菌、放线菌数量及碱解氮、有效磷和速效钾含量。结果表明:在不添加枯落物处理中,土壤细菌数量在初期持续增加至45 d达到最大值,随后不断下降;在添加枯落物处理中,细菌数量在60 d达到最大值,各处理真菌和放线菌数量分别在60 d和45 d达到最大值。土壤有效养分含量均随培养时间延长而增加。各培养时间土壤微生物数量和有效养分含量,在不添加枯落物时均为天然常绿阔叶林>檫木林>柳杉林,各林分土壤添加其自身林地枯落物高于不添加枯落物,而且在檫木林、柳杉林土壤中添加天然常绿阔叶林枯落物比添加其自身林地枯落物高。土壤微生物数量和有效养分含量两者间具有较好的相关性。说明天然常绿阔叶林人工更新后土壤微生物数量和有效养分含量下降,枯落物组成与质量对土壤肥力具有重要影响。     

北京密云油松人工林生态系统N、P、K养分循环

对北京密云水库库西试验区的33年生油松人工林N、P、K养分循环进行了研究。结果表明:油松人工林不同器官中N、P、K含量顺序为针叶>树枝>树根>树干;油松人工林N、P、K的积累量分别为323.87、53.33、235.19kg/hm2;油松人工林凋落物中N、P、K的归还总量为18.00kg/(hm2.a),占归还总量的36.32%,降水中N、P、K的归还总量为31.56kg/(hm2.a),占归还总量的63.68%;油松人工林生态系统从土壤中吸收N、P、K的总量为126.58kg/(hm2.a),其中77.02kg/(hm2.a)存留于油松人工林中,49.56kg/(hm2.a)通过淋溶和凋落物归还土壤;油松人工林N、P、K的吸收系数为N>P>K,利用系数为N>K>P,循环系数为K>N>P,周转期为11.94、48.45、11.02年,富集系数为5.20、1.85、0.09。     

滨海沙地尾巨桉人工林凋落物及碳氮养分归还

对滨海沙地10年生尾巨桉人工林凋落物数量及其碳氮归还量进行为期1年的定位监测.结果表明：尾巨桉人工林年凋落量为6 739.92 kg/（hm2·a）,叶是凋落物的主要形式;凋落物量具有明显的季节动态,表现为“双峰”型,即5月和7月出现2次高峰;凋落物各组分碳含量差异不明显,介于45％～50％;凋落叶的氮含量是皮和枝的2倍多,氮含量大小排序为碎屑＞叶＞果＞枝＞皮.碳氮元素养分年归还量为3 325.86 kg/（hm2·a）,其中：碳归还量为3 267.48 kg/（hm2·a）,氮归还量为58.39 kg/（hm2·a）;C/N值为55.96,高于同试验区其他树种,大小排序为皮＞枝＞果＞叶＞碎屑.     

滇中高原云南松林枯落物凋落动态及化学计量特征研究

探究滇中高原磨盘山云南松天然林枯落物凋落动态及各组分化学计量特征,为云南松林地的经营管理以及森林生态系统养分再分配提供理论依据。以磨盘山云南松林为对象,采用野外枯落物收集器法对云南松林枯落物凋落动态进行研究,并通过室内试验对云南松林枯落物化学计量特征进行了分析。结果表明:1）云南松枯落物凋落动态存在明显的月变化,月凋落量变化曲线呈双峰型,凋落量最大值出现在5月,最小值出现在9月,叶的凋落动态与总枯落物凋落动态基本一致,而花、果枯落物具有明显的季节性;2）云南松枯落物各组分之间TC、TN、TP含量及C/N、C/P、N/P均存在显著差异（P<0.05）,各组分的平均TC、TN、TP含量变动范围分别为433.37~473.74、3.1~6.77、1.26~1.76 g·kg^-1,云南松枯落物的平均C/N值高于全球枯落物平均值,而C/P和N/P值则低于全球枯落物;3）云南松林枯落物年凋落总量为12 472.36 kg·hm^-2,叶凋落量占比最大,占到年凋落总量的58.25%;云南松枯落物TC、TN、TP年归还量分别为5 672.40、66.24、17.52 kg·hm^-2,叶枯落物的养分年归还量均显著（P<0.05）高于其他各组分。     

不同桉树人工林锌元素的积累与循环比较

为了桉树的可持续经营,对刚果12桉、尾叶桉、窿缘桉三种桉树Zn元素的积累、循环进行比较研究。采用野外样地取样和室内分析方法进行研究,研究结果表明:刚果12桉、尾叶桉、窿缘桉三种桉树Zn元素含量平均值为:28.42、13.64、18.03 mg/kg;林分Zn元素积累量为:2.7365、1.4110、0.6139 kg/hm2。年存留量为刚果12桉>尾叶桉>窿缘桉;年归还量为刚果12桉>窿缘桉>尾叶桉;刚果12桉、尾叶桉、窿缘桉循环系数分别为0.66、0.69、0.84。尾叶桉林下有植被的林分和林下无植被的林分Zn元素的含量分别为54.37、54.73 mg/kg;林分Zn元素积累量为:1.6806、1.1732 kg/hm2;Zn元素年存留量分别为0.3360、0.2346 kg/hm2.a;年归还量分别为0.6777、0.6072 kg/hm2.a;年吸收量分别为1.2483、0.8418 kg/hm2.a;循环系数分别为0.86和0.90。研究结果表明桉树凋落物的回归,促进林下植被的生长发育,对桉树人工林Zn元素的动态平衡起着重要的作用。     

北京西山地区油松元宝枫混交林生物量和营养元素循环的研究

本试验测定了25年生人工油松元宝枫混交林和油松纯林的现存生物量、生长量、枯落物层蓄积量和一年内的逐月凋落量,并分析了它们各组分的氮、磷、钾和灰分含量,土壤中速效性氮、磷、钾的含量,进而求出林分的元素年归还量和年存留量,得到了不同林分主要营养元素循环及改土性能方面的总概念。结果表明,油松元宝榈混交林对于油松纯林的优越性主要表现为:生长量高44.46％,枯落物层元素累积量高12.82—26.83％,元素的归还量和存留量分别高13—142.47％,林下土壤速效性养分含量比对照高22.5—222.7％。元宝枫凋落物分解速度快,单位胸高断面积的元素归还量比油松高1.8—4.2倍,是个良好的土壤改良树种。其结论是:选择元宝枫作为伴生树种是恰当的,在试验地条件下的这种混交组合是适宜的。     

密云水库流域油松水源保护林主要养分元素的生物循环

该文对密云水库北京集水区油松水源保护林主要养分元素循环的研究结果表明:29年生油松水源保护林的生物量为92.627 kg/hm2,油松林5种养分元素N、P、K、Ca和Mg的储存量为695.17 kg/hm2,各器官中5种养分元素储存量排序是针叶＞枝＞干＞根。油松林每年从土壤中吸收的5种养分元素量为85.37 kg/hm2,吸收量占0～30 cm土层中5种养分元素总量的0.34%、有效养分量的3.30%;年吸收量中存留量为35.91 kg/hm2,凋落物归还量为49.46 kg/hm2,降水输入的养分元素量为26.04 kg/hm2。5种养分元素的吸收系数排序为N＞P＞K＞Ca＞Mg,利用系数排序为Mg＞K＞P＞N＞Ca,循环系数排序为Ca＞N＞P＞K＞Mg,周转期排序是Mg＞K＞P＞N＞Ca。      

长沙市郊枫香人工林营养元素生物循环特征

对长沙市郊枫香人工林5种营养元素(N、P、K、Ca、Mg)的养分元素积累与分布和生物循环进行了研究。结果表明,枫香人工林乔木层不同器官养分元素含量以树叶最高,树干最低;各器官中养分元素含量以N和Ca最高,P最低。林下植被层的养分含量比较高,其含量普遍高于乔木层各组分。土壤各层中养分元素含量均以K最高。枫香林生态系统养分总贮量为99 963.181 kg.hm-2,其中乔木层5种元素养分总量为2 049.652 kg.hm-2,占总贮量的2.05%,林下植被与枯落物层二者的养分总量为288.74 kg.hm-2,占总贮量的0.28%。营养元素的年积累量为177.793 kg.hm-.2a-1,以Ca的积累量最大。枫香年吸收量、归还量、存留量分别为335.975、254.590、81.386 kg.hm-.2a-1。营养元素的循环系数为0.750,利用系数为0.179,周转期为8.960 a,循环速率为P>N>K>Ca>Mg。     

岷江杂谷脑流域典型天然林和人工林林地水文效应研究

通过野外测定和室内实验分析,研究了岷江杂谷脑流域4种典型天然林和3种人工林地被物和土壤持水特征。结果表明:不同森林植被类型地被物最大持水量存在显著性差异,表现为天然针叶林天然针阔混交林中高郁闭度人工针叶林天然落叶阔叶林天然常绿/落叶阔叶林人工天然针阔混交林低郁闭度人工针叶林;不同森林植被类型0～20 cm土壤饱和持水量差异显著,表现为天然针叶林天然针阔混交林人工天然针阔混交林中高郁闭度人工针叶林低郁闭度人工针叶林天然常绿/落叶阔叶林天然落叶阔叶林;所有森林植被类型土壤水源涵养能力远大于地被物层。人工林与天然林相比,天然林地被物自然含水率和最大持水率分别约为人工林的1.26、1.24倍。在3种人工林中,低郁闭度人工针叶林除自然含水率外,其余地被物水文指标均低于其他2种人工林;中高郁闭度人工针叶林地被物自然含水率、最大持水量和有效拦蓄量最高;人工天然针阔混交林0～20 cm土壤饱和持水量和非毛管持水量最高。鉴于土壤层是区域水源涵养主体,在人工造林时应采取以针叶树种为主,阔叶树种为辅的混交方式,有利于改善林分结构,提高人工林林下植物的多度和丰富度以及地被物和土壤拦蓄降水的能力。     

不同产地平贝母及其生境土壤矿质元素研究

为平贝母药材的质量评价提供参考和平贝母道地药材的规范化栽培提供理论指导,对东北三省9个不同产地的平贝母及其生境土壤矿质元素进行研究。结果显示:平贝母主要生长在酸性土壤上,pH平均为6.54,土壤速效N、P、K含量的平均值分别为308.5mg/kg、323mg/kg、657mg/kg。土壤微量元素同全国土壤元素平均值比较,土壤B、Ca含量都是相对较高的,平均值分别达到了220mg/kg、10200m g/kg;土壤Fe、Mg、Mn、Zn含量相对较低,平均值分别只有25400m g/kg、4810m g/kg、760mg/kg、160m g/kg。不同产地平贝母生境土壤质地差异达到了显著水平。平贝母中的N、P、K、B、Ca、Fe、Mg、Mn、Zn含量平均分别为27420mg/kg、4440mg/kg、18500mg/kg、6.0mg/kg、1310mg/kg、610mg/kg、1 160mg/kg、30mg/kg、160mg/kg。平贝母及其生境土壤中重金属含量均不超标。不同产地平贝母K、Hg含量差异达到了显著水平。平贝母营养元素浓度受土壤中养分浓度的影响较小。     

辽宁东部山区几种主要森林植被类型枯落物层持水性能研究

对辽宁东部山区6种主要森林植被类型枯落物的蓄积量及其持水性能进行的研究结果表明 :辽东山区森林枯落物蓄积量为5.4～39.0t·hm -2,针叶林的枯落物蓄积量明显高于阔叶林 (柞木林和杂木林 ) ,灌丛最少。枯落物总平均吸水速度1～4h变化最快 ,24h近乎为零 ,吸水达到饱和。针叶林枯落物半分解层持水率大于未分解层 ,前者最大持水率平均为234.8 % ,后者平均为176.5%;阔叶林则是未分解层持水率大于半分解层 ,前者最大持水率为600% ,后者为221.1 %。整个枯落物层最大持水率变化范围156.5%～494.6% ,平均值为267.5 % ,大小顺序是柞木林>杂木林>灌丛>红松林>落叶松林>油松林。整个枯落物层最大持水量变化范围为14.0～86.1t·hm -2 ,平均值为51.8t·hm -2 ,大小排序为红松林>落叶松林>柞木林>油松林>杂木林>灌丛 ;各林型的最大拦蓄率为67.0%～432.6 % ,平均值为196.7% ,大小排序为柞木林>灌丛>杂木林>红松林>落叶松林>油松林 ;各林型的最大拦蓄量为12.4～58.6t·hm -2,林型间平均值为34.1t·hm -2,大小排序为红松林>柞木林>落叶松林>油松林>灌丛 ;各林型的有效拦蓄率、有效拦蓄量同其相应的最大拦蓄率、最大拦蓄量表现特点相同 ,前者变化范围为43.6%～360.2%,林型间平均值为156.9%:后者的变化范围为10.3～45.7t