天然次生林人工管理后土壤团聚体稳定性及碳氮分布变化

  目的  探究次生林转变为红松人工林后土壤结构稳定性及有机碳、氮含量的变化,分析不同阔叶树种与红松混交能否缓解单一营造红松纯林所引起的地力下降,为混交树种的选择和林地土壤质量的精准提升提供依据。  方法  以东北林业大学帽儿山林场胡桃楸红松林、水曲柳红松林、黄檗红松林和红松纯林为研究对象,以胡桃楸和水曲柳为主要组成树种的次生林为对照,采用干筛与湿筛相结合的方法进行土壤团聚体分级,测定各粒径团聚体分布及碳氮含量,通过计算土壤结构稳定性参数及各粒径团聚体有机碳、氮贡献率,分析天然次生林转化成红松人工林后土壤团聚体稳定性及碳氮分布情况的变化。  结果  次生林转变为红松人工林后 > 2 mm粒径团聚体质量分数减少,其中胡桃楸红松混交林减少程度最低,为17.94%, < 0.053 mm粒径团聚体质量分数增多,红松纯林增加程度最高,为45.78%;土壤的平均质量直径和几何平均直径降低,团聚体稳定性下降;各粒径团聚体有机碳、全氮含量均出现不同程度的下降,且胡桃楸红松林下降程度最低;次生林与3种红松混交林土壤团聚体有机碳、氮贡献率多以大团聚体为主,而红松纯林在10 ~ 20 cm和20 ~ 30 cm土层土壤团聚体有机碳、氮贡献率均以微团聚体为主。  结论  次生林转变为红松人工林后土壤团聚体稳定性和碳氮含量出现了不同程度的降低,从土壤团聚体分布、稳定性和有机碳、氮含量方面分析,胡桃楸、水曲柳和黄檗均为红松人工林适宜混交树种,3树种皆可促进红松人工林林地营养质量的提升。      

毛竹扩张对庐山日本柳杉细根生物量空间分布的影响

在江西省庐山自然保护区毛竹向日本柳杉林扩张的典型过渡地带上设置日本柳杉纯林、毛竹×日本柳杉混交林、伐除毛竹×日本柳杉混交林3种样地,用根钻法采集样地毛竹、日本柳杉根系,比较其直径≤2.0 mm的细根生物量及其垂直分布特征。结果表明,0～30 cm活细根总生物量以日本柳杉×毛竹混交林相对最高,为600.67 g/m~2,日本柳杉纯林相对最低,为252.78 g/m~2,伐除毛竹×日本柳杉混交林居中,为572.04 g/m~2;毛竹向日本柳杉林扩张过程中,林分内活细根生物量有明显增加,并在竞争过程中毛竹细根趋向于0～10 cm上层土壤;与日本柳杉纯林相比,毛竹×日本柳杉混交林中日本柳杉活细根生物量在0～10 cm土层所占比例减少。     

胡桃楸、落叶松纯林及其混交林土壤化学性质

用剥落分离法采集胡桃楸(Juglansmandshurica)、落叶松(Larixgmelinii)纯林及其混交林根际与非根际土壤,并研究了pH及有效养分含量特性.结果表明:(1)非根际土壤pH及有效N、Mn、Cu含量表现为:胡桃楸纯林>混交林>落叶松纯林,而有效P、K、Fe、Zn含量则表现为:落叶松纯林>混交林>胡桃楸纯林;(2)各树种根际土壤pH一般小于其相应非根际土,而有效N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn含量一般均高于非根际土,具有相对累积的趋势;(3)各林分根际土pH及有效N、Mn、Cu含量高低顺序为:胡桃楸纯林>混交胡桃楸>混交落叶松>落叶松纯林,混交后落叶松根际营养状况较其纯林明显改善;各林分根际土有效P、K、Fe、Zn含量顺序为:落叶松纯林>混交林落叶松>混交林胡桃楸>胡桃楸纯林,混交后胡桃楸根际营养状况较其纯林明显改善.     

天然次生林转变成长白落叶松人工林后土壤养分的变化

在东北林业大学森林实验站天然次生林地及天然次生林带状皆伐后营造的31年生长白落叶松(Larix olgensis)纯林地、长白落叶松水曲柳(Fraxinus mandshurica)混交林地、长白落叶松胡桃楸(Juglans mandshurica)混交林地,采集不同土层(h)0相似文献   

落叶松和红松纯林土壤对1年生胡桃楸和水曲柳苗木生长的影响

试验苗木为苗圃的同一批苗木,胡桃楸(Juglans mandshurica)苗高(23.5±1.07)cm、地径(8.34±0.56)mm,水曲柳(Fraxinus mandshurica)苗高(25.2±1.23)cm、地径(7.42±0.60)mm;试验土壤为帽儿山实验林场老山人工林实验站相邻的并且立地条件相似的落叶松(Larix olgensis)人工纯林、红松(Pinus koraiensis)人工纯林、邻近次生林(为对照)样地表层0～20 cm的土壤;于2019年5月7日将风干后的土壤装入高17.3 cm、上径19 cm、底径14.2 cm的塑料花盆中,每种林分土壤各装48盆,分别栽植胡桃楸、水曲柳各24盆,共144盆;总计12个处理,3种土壤×2个树种苗木×2种光照处理(全光、60％全光).试验在尚志市帽儿山镇东北林业大学林场苗圃进行,测定苗高、地径、苗木生物量、苗木氮磷钾积累量、土壤养分,分析全光和60％全光环境的落叶松和红松纯林土壤对胡桃楸、水曲柳苗木生长的影响.结果表明:两种光照条件,胡桃楸苗高和生物量,在红松林土壤栽植的显著低于在次生林土壤栽植的(生物量,全光降低39.5％、遮阴降低52.5％).全光条件,水曲柳苗高、地径生长量,在红松林土壤栽植的显著低于在次生林土壤栽植的;遮阴时,水曲柳生物量,在红松林土壤栽植的比在次生林土壤栽植的降低41.9％.两种光照条件,胡桃楸氮、钾积累量,在红松林土壤栽植的均显著低于在次生林土壤栽植的;遮阴时,水曲柳氮、钾积累量,在红松林土壤栽植的显著低于在次生林土壤栽植的.全光条件,红松林土壤栽植的两树种苗木冠根比最低;遮荫时则相反.红松针叶纯林土壤的养分供应能力比次生林土壤低,限制了两树种苗木生长,且60％全光加剧其土壤养分对苗木生长限制.落叶松林土壤未限制两树种苗木生长.     

阔叶树种混交对红松人工林土壤养分的影响

通过分析不同混交树种对东北地区红松人工林土壤养分的影响,以东北林业大学帽儿山林场1987年营造的黄檗(Phellodendron amurense)红松(Pinus koraiensis)混交林、水曲柳(Fraxinus mandshurica)红松混交林、胡桃楸(Juglans mandshurica)红松混交林、红松纯林为研究对象,以水曲柳和胡桃楸为主要组成树种的次生林为对照,测定了土壤有机C、全N、全P、速效K、水解N、有效P质量分数。结果表明：与次生林相比,红松纯林及3种混交林的各层土壤有机C、全N、全P、速效K、水解N、有效P质量分数显著降低,较天然次生林分别降低1.79%～48.74%、6.43%～58.53%、35.71%～61.54%、6.89%～68.65%、28.54%～65.50%、2.49%～45.05%。与红松纯林相比,红松混交林各层土壤的有机C、全N、全P、速效K、水解N、有效P质量分数均有不同程度的提高,分别提高6.30%～42.39%、9.80%～98.13%、14.58%～63.08%、2.83%～65.09%、0.33%～63.85%、13.55%～...     

水曲柳与红松混交对根际P素有效性的影响

用剥落分离法采集水曲柳、红松纯林及其混交林下根际土,并分析了有效P含量特征及其变化机制。结果表明,两树种纯林根际土有效P含量均较非根际土增加,尤以红松纯林较显著。两树种混交后,水曲柳根际土有效P含量较其纯林显著增加。无机P分级结果表明,各林分中红松纯林根际土难利用的闭蓄态P(O-P)比例最低,而较易利用的P源(Fe-P,Al-P)比例最高。混交林中水曲柳根际土O-P比例较其纯林显著下降,而Fe-P、Al-P等松结合态P的比例显著增加。混交林中水曲柳根际土P素有效性的增加,可显著促进混交林中水曲柳对P素的吸收利用,是该混交林增产的主要营养机制之一。     

马尾松混交林细根生物量研究

采用钻土芯与内生长相结合的研究方法,将马尾松占其混交林的组成比例分成5种类型(0~20%、21%~40%、41%~60%、61%~80%和81%~100%),设置15块20 m×20 m的标准样地,系统比较了不同比例马尾松混交林(马尾松占林分胸高断面积的比例)细根生物量的分布状况、细根生长量及季节动态变化.结果表明:(1)马尾松不同的混交比例对细根生物量有较大影响,不同混交比例林分的细根生物量的大小依次为,马尾松混交比例41%~60%﹥0~20%﹥21%~40%﹥81%~100%﹥61%~80%.(2)5种比例混交林分的细根生物量垂直分布规律均很明显,随土层增加细根生物量趋于减少,且大部分细根集中于土壤表层0~10 cm的范围内.这与该地区的土层较浅以及树种根系的分布特性(深根、浅根树种)密切相关.(3)5种马尾松混交林细根生物量季节动态均呈单峰变化,均在6、7月份达到峰值,在1月份达到最低值,41%~60%林分年生物量净增值比其他4种混交林分要高.(4)5种混交林分的细根年生长量随季节变化明显,最大值出现在6~8月份,最小值出现在12~3月份.各个混交林分细根年生长量大小依次为41%~60%﹥61%~80%﹥21%~40%﹥81%~100%﹥0~20%.     

辽东山区落叶松-水曲柳混交林及其纯林生长与生物量分配特征

分析落叶松(Larix spp.)纯林和落叶松-水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)混交林林木生长和生物量分配特征,旨在探究混交林与纯林在生长和生物量分配上的差异.以24～28年生落叶松-水曲柳混交林、落叶松纯林和水曲柳纯林为研究对象,对胸径、树高、材积等生长指标和树干、枝、叶、根生物量占总生物量的比例等生物量指标进行测定和分析.结果表明:混交林中落叶松、水曲柳树高分别比纯林树高增加2.06％和2.79％,促进了树高生长;枝下高占树高比例分别比纯林提高5.55％和2.01％,增加了枝下高的高度,但差异均不显著;林分蓄积介于落叶松纯林和水曲柳纯林之间.不同林型各树种不同组分生物量占总生物量的比由大到小均为树干生物量、根生物量、枝生物量、叶生物量,地上生物量与地下生物量比、树干生物量与总生物量的比表现为混交林大于纯林;m(叶生物量):m(总生物量)、m(根生物量):m(总生物量)表现则相反.林分生长指标与生物量指标,生物量指标与植被多样性指标间均有较强的相关性.落叶松-水曲柳混交林在一定程度上促进了树高生长、加速了自然整枝,提高了树木圆满度,复层林结构明显.落叶松-水曲柳混交林在林分生长和生物量分配比例上优于纯林,这种针阔混交模式可用于辽东山区培育用材林.     

马尾松混交林细根生物量研究

采用钻土芯与内生长相结合的研究方法,将马尾松占其混交林的组成比例分成5种类型(0～20%、21%～40%、41%～60%、61%～80%和81%～100%),设置15块20 m×20 m的标准样地,系统比较了不同比例马尾松混交林(马尾松占林分胸高断面积的比例)细根生物量的分布状况、细根生长量及季节动态变化。结果表明:(1)马尾松不同的混交比例对细根生物量有较大影响,不同混交比例林分的细根生物量的大小依次为,马尾松混交比例41%～60%﹥0～20%﹥21%～40%﹥81%～100%﹥61%～80%。(2)5种比例混交林分的细根生物量垂直分布规律均很明显,随土层增加细根生物量趋于减少,且大部分细根集中于土壤表层0～10 cm的范围内。这与该地区的土层较浅以及树种根系的分布特性(深根、浅根树种)密切相关。(3)5种马尾松混交林细根生物量季节动态均呈单峰变化,均在6、7月份达到峰值,在1月份达到最低值,41%～60%林分年生物量净增值比其他4种混交林分要高。(4)5种混交林分的细根年生长量随季节变化明显,最大值出现在6～8月份,最小值出现在12～3月份。各个混交林分细根年生长量大小依次为41%～60%﹥61%～80%﹥21%～40%﹥81%～100%﹥0～20%。