黔东南杉木林分生长与凋落物量的龄级和混交效应

为探讨黔东南州杉木不同龄级纯林及中龄期混交林林分生长及生物量变化规律,采用空间替代时间的方法,对8个杉木纯林及混交林固定样地(20m×20m)持续了3a定位观测。结果表明:随龄级增大,杉木纯林平均胸径和高度增加、郁闭度和密度降低,平均胸径和高度的年生长量降低;乔木层植物树干、枝叶和总生物量蓄积量增加、年生长量降低,凋落物年产量增加。中龄期混交杉木林林分生长及生物量和凋落物产量受混交树种及株数比例的影响,部分类型间林分结构指标及生物量差异显著。杉木纯林生物量归还率和枯落物更新率随龄级增大而增加,混交杉木林类型间存在一定差异。     

杉木-深山含笑混交林及其纯林乔木层的净生产力研究

采用树干解析法与样地调查,2015年对15年生杉木Cunninghamia lanceolata深山含笑Michelia maudiae混交林及其纯林的乔木层净生产力进行研究。结果表明,乔木层生物量深山含笑纯林(43.26 t·hm(-2))杉木-深山含笑混交林(32.63 t·hm(-2))杉木纯林(28.75 t·hm(-2)),且混交林单株树干生物量的积累均高于纯林;乔木层净生产力杉木-深山含笑混交林(5.63 t·hm(-2)·a(-1))深山含笑纯林(4.12 t·hm(-2)·a(-1))杉木纯林(3.75 t·hm(-2)·a(-1));年凋落物量杉木-深山含笑混交林(3.30 t·hm(-2)·a(-1))深山含笑纯林(2.94 t·hm(-2)·a(-1)杉木纯林(2.61 t·hm(-2)·a(-1))。表明杉木-深山含笑混交林比杉木纯林更有利于林分光合产物的积累,增加养分归还量,有利于林分养分循环利用。     

不同林龄杉木人工林凋落物持水特性研究

结合取样法与浸泡法,对湖南会同不同林龄杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林凋落物现存量、凋落物(叶和枝)持水特性进行研究。结果表明,凋落物现存量表现为成熟林(2.72 t/hm~2)近熟林(2.36 t/hm~2)中龄林(1.26 t/hm~2)。叶凋落物最大持水量表现为成熟林(5.50 t/hm~2)近熟林(4.49 t/hm~2)中龄林(2.20 t/hm~2);枝凋落物最大持水量表现为近熟林(1.20 t/hm~2)成熟林(1.09 t/hm~2)中龄林(0.27 t/hm~2)。叶凋落物最大持水率表现为中龄林(241.37%)近熟林(224.80%)成熟林(208.17%);枝凋落物最大持水率表现为成熟林(148.63%)近熟林(107.37%)中龄林(81.80%)。叶凋落物最大吸水速率表现为中龄林(3.54 g·g~(-1)·h~(-1))近熟林(3.06 g·g~(-1)·h~(-1))成熟林(2.79 g·g~(-1)·h~(-1));枝凋落物最大吸水速率表现为近熟林(1.92 g·g~(-1)·h~(-1))成熟林(1.74 g·g~(-1)·h~(-1))中龄林(1.44 g·g~(-1)·h~(-1))。叶、枝凋落物持水量和持水率与浸泡时间呈对数关系,吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系,叶凋落物的持水量与持水率均明显高于枝凋落物,其在持水能力方面起主要作用。研究结果可为评价我国南方杉木人工林水土保持功能与可持续经营提供科学依据。     

中国亚热带5种林分凋落物层植硅体碳的封存特性

【目的】森林生态系统的植硅体碳是一种长期(数千年)封存的土壤有机碳,对全球固碳有重要意义。本研究旨在估测中国亚热带森林凋落物层的植硅体碳贮量。【方法】以中国亚热带5种常见林分类型(毛竹林、杉木林、马尾松林、阔叶林和针阔混交林)的凋落物为研究对象,收集地表凋落物并采集0～10 cm 土层土样,用微波消解法提取凋落物及土壤中的植硅体,并测定植硅体中的碳含量。【结果】不同森林凋落物 SiO2含量表现为毛竹林(152.50 g·kg －1)＞阔叶林(13.96 g·kg －1)＞针阔混交林(12.55 g·kg －1)＞杉木林(7.62 g·kg －1)＞马尾松林(6.59 g·kg －1);凋落物植硅体含量表现为毛竹林(180.20 g·kg －1)＞阔叶林(14.67 g·kg －1)＞针阔混交林(11.49 g·kg －1)＞马尾松林(11.36 g·kg －1)＞杉木林(5.58 g·kg －1);凋落物中植硅体碳含量表现为毛竹林(4.34 g·kg －1)＞阔叶林(1.07 g·kg －1)＞针阔混交林(1.04 g·kg －1)＞马尾松林(0.67 g·kg －1)＞杉木林(0.50 g·kg －1);凋落物现存生物量表现为阔叶林(3.20 kg·m －2)＞马尾松林(2.51 kg·m －2)＞针阔混交林(2.38 kg·m －2)＞杉木林(1.88 kg·m －2)＞毛竹林(1.45 kg·m －2); 5种林分凋落物中的 SiO2含量与植硅体含量极显著正相关(R2=0.9405,P ＜0.01);植硅体含量与植硅体碳含量(R2=0.9500,P ＜0.01)以及植硅体碳中有机碳含量与凋落物中植硅体碳含量(R2=0.7018,P＜0.01)均极显著相关;毛竹林、杉木林、马尾松林、阔叶林和针阔混交林凋落物层中的植硅体碳贮量分别为0.231,0.034,0.062,0.125和0.090 tCO2·hm －2;毛竹林、杉木林、马尾松林、阔叶林和针阔混交林 0～10 cm 土层的植硅体碳贮量分别为0.492,0.217,0.352,0.362和0.448 tCO2·hm －2。【结论】5种林分均能通过凋落物植硅体将植硅体碳封存到土壤中;毛竹林凋落物中植硅体碳含量、凋落物和土壤的植硅体碳贮量在5种林分中都表现为最高;若以中国亚热带毛竹林年凋落物量3.6 t·hm －2 a －1计算,毛竹林凋落物的植硅体碳封存速率为0.057 tCO2·hm －2 a －1。本研究得到的中国亚热带中 5种林分凋落物的植硅体碳贮量数据为进一步评价中国亚热带森林生态系统植硅体碳封存潜力提供科学依据。     

不同林分类型地表凋落物量及其持水能力研究

凋落物蓄积量和持水能力是反映森林水源涵养能力的重要因素。对祁门低山丘陵区不同林分类型地表凋落物层蓄积量及其持水性能进行了调查分析,结果表明,不同林分凋落物蓄积量大小为:马尾松林杉木林马尾松阔叶混交林阔叶次生林;其最大持水率依次为:阔叶次生林杉木林马尾松阔叶混交林马尾松林;最大持水量及有效拦蓄量依次为:马尾松林杉木林马尾松阔叶混交林阔叶次生林。     

萌芽杉木酸枣混交林的水源涵养功能研究

在福建明溪城关乡林场21年生、13地位指数的第1茬杉木林采伐迹地上,对不炼山杉木萌芽条套种酸枣更新的5年生萌芽杉木酸枣混交林的水源涵养功能进行了研究。结果表明,混交林地上部分持水量、0～40cm 土层的蓄水量和总持水量分别为10.72t·hm~(-2)、370.0t·hm~(-2)和380.7t·hm~(-2),与萌芽更新的杉木纯林相比,分别增加了10.93%、9.34%和9.37%。萌芽杉木酸枣混交林具有比萌芽杉木纯林更好的涵养水源功能。     

甘肃兴隆山天然林苔藓凋落物自然持水特性

2014—2015年,采用野外实地观测与人工降水试验法,对甘肃兴隆山天然青杄纯林和山杨—白桦—青杄混交林的苔藓和凋落物自然含水量动态、苔藓及凋落物持水性能与降水因子关系进行了研究。结果表明:(1)山杨—白桦—青杄混交林和青杄纯林苔藓生物量分别0.30t/hm~2和1.83t/hm~2;凋落物蓄积量分别为57.08t/hm~2和51.44t/hm~2;凋落物层在森林地被物中具有十分重要的位置,而苔藓层为次要位置;(2)青杄林苔藓、凋落物自然含水量月动态变化较大,但凋落物层变化明显滞后于苔藓层;苔藓、凋落物层自然含水量变化与当地降水量成正相关性,其含水量4—6月较小,7—8月较高;苔藓、凋落物层自然含水量最小值依次为10%和25%,最大依次为125%和115%;(3)在降水过程中,森林苔藓及凋落物吸持降水是一个十分缓慢的过程;只有在小强度、长历时降水条件下,才有可能使森林苔藓及凋落物层吸持水量达到饱和状态。     

40年生福建柏不同混交林生长比较

为探索培育福建柏大径材的最优混交模式,对安溪竹园国有林场40年生福建柏不同的行间混交林(福建柏×杉木×马尾松(混交比例为3∶1∶1)、福建柏×柳杉(5∶4)、福建柏×火力楠(2∶1)、福建柏×木荷(3∶2),福建柏纯林(对照组)的生长进行比较分析。结果表明:福建柏单株材积量大小排序为福建柏×杉木×马尾松混交林(0.2702 m~3·株~(-1))>福建柏×柳杉混交林(0.2620 m~3·株~(-1))>福建柏×火力楠混交林(0.2125 m~3·株~(-1))>福建柏纯林(0.1986 m~3·株~(-1))>福建柏×木荷混交林(0.1196 m~3·株~(-1));木材总蓄积量大小排序为福建柏×杉木×马尾松混交林(336.19 m~3·hm~(-2))>福建柏×火力楠混交林(261.73 m~3·hm~(-2))>福建柏×柳杉混交林(241.84 m~3·hm~(-2))>福建柏纯林(192.77 m~3·hm~(-2))>福建柏×木荷混交林(128.37 m~3·hm~(-2))。综合比较分析,初步得出福建柏×杉木×马尾松为最优混交模式,与福建柏纯林相比,其福建柏单株平均胸径、树高、材积分别提高13.32%、20.58%、36.05%,林分总蓄积量增加74.40%。     

马尾松林冠下套种不同阔叶树后林分防火效能比较研究

为探讨解决马尾松纯林火灾风险大的问题,采用强度间伐马尾松套种细柄阿丁枫、木荷、闽楠的林相改造试验,对改造20年后的林分进行生物量、林下植被、冠层结构、小气候特征、抗火性能特征值等进行测定。结果表明:易燃可燃物,马尾松纯林为37.91±4.55 t/hm~2,而马尾松细柄阿丁枫、马尾松木荷、马尾松闽楠混交林分别为23.71±2.36,22.54±1.85,21.58±2.03 t/hm~2;林下植被,马尾松纯林以芒萁和杂竹类为主,而混交林以一、二年生的荫性草本为主;在空间结构上,马尾松纯林由马尾松林冠层、林下植被层和凋落物层组成,而混交林由马尾松林冠层、阔叶树林冠层、林下植被层和凋落物层组成;马尾松叶子的着火温度比阔叶树低,油脂含量比阔叶树高;马尾松林分的林内温度比混交林高,林内湿度比混交林低。马尾松林分套种阔叶树后,防火风险显著降低,防火效能从高到低分别为马尾松细柄阿丁枫、马尾松木荷、马尾松闽楠、马尾松纯林。     

杉木乳源木莲混交林林分生产力研究

10a生杉木乳源木莲 3∶1混交林林分生物量 130 37t/hm2 ,乔木层生物量 12 7 5 0t/hm2 ,比杉木纯林增加18 7%。无论杉木、乳源木莲干材比例较高 ,两树种均是优良的用材树种。混交林年均净生产量 12 75 0t/(hm2 ·a) ,林分叶面积指数 9 0 5 ,叶对树干净同化率 179 72g/(cm2 ·a)。杉木乳源木莲混交林林分生产力比杉木纯林高。     

亚热带4种典型人工林凋落物持水特性

对亚热带地区枫香林、樟树林、马尾松林及樟树+马尾松林这4种典型人工林凋落物持水特性进行研究,结果表明:(1)4种森林类型的凋落物年凋落量大小顺序为:樟树+马尾松林(6.09 t/hm~2)枫香林(5.98t/hm~2)马尾松林(5.89 t/hm~2)樟树(3.871 t/hm~2)。(2)4种森林类型的凋落物持水量随着浸水时间的增加而增加,最大持水量为:樟树+马尾松林(19.15 t/hm~2)枫香林(16.20 t/hm~2)樟树林(15.04 t/hm~2)马尾松林(13.84 t/hm~2),最大持水率为樟树林(516.5%)樟树+马尾松林(408.6%)枫香林(314.4%)马尾松林(280.3%),有效持水深为樟树+马尾松林(1.48 mm)枫香林(1.29 mm)樟树林(1.18 mm)马尾松林(1.08 mm)。(3)浸泡时间在0.5~6 h之间时,特别是在2 h内,随浸泡时间的增加各林分凋落物的吸水速率急剧下降,吸水速率为樟树+马尾松林枫香林樟树林马尾松林。(4)随着浸水浸泡时间的增加使得凋落物持水量和凋落物持水率呈对数关系增加,凋落物吸水速率与浸水浸泡时间呈幂函数关系,且3种关系中的R2均大于0.9。由此可见,针阔混交林形式的营林模式,能够更大的发挥森林在涵养水源、水土保持等方面的作用,在今后的森林可持续经营管理中可以考虑。     

不同马尾松群落类型的生物量及碳储量

以马尾松人工纯林(A)、马尾松天然次生纯林(B)、马尾松-油茶混交林(C)、马尾松-枫香混交林(D)、马尾松-白栎混交林(E)、马尾松-杉木混交林(F)6种群落类型为研究对象,通过样地实测生物量和采用重铬酸钾法测定植物地上部分各器官含碳率,对6种群落的生物量和碳储量进行研究,结果表明:各群落类型的地上部分总生物量按从大到小的排序为:群落F(153.293 t·hm~(-2))群落E(67.482 t·hm~(-2))群落D(58.581 t·hm~(-2))群落B(51.995 t·hm~(-2))群落C(35.405 t·hm~(-2))群落A(33.387 t·hm~(-2));其中,各群落类型中以乔木层的生物量最大,在25.968~146.015 t/hm2之间,灌木层次之,草本层最小;碳储量在18.312~70.549 t/hm2之间,年均固碳量从高到低的排序为群落F群落E群落D群落C群落A群落B。     

浙江省江山市不同森林类型枯落物持水性能

2017年10月,选取浙江省江山市典型地段的阔叶林、毛竹Phyllostachys edulis林、杉木Cunninghamia lanceolata林、马尾松Pinus massoniana林、针阔混交林、灌木林设立标准样地,研究不同森林类型枯落物持水性能。结果表明,6种不同森林类型枯落物储量为7.86～25.64 t·hm~(-2),由大到小依次为针阔混交林阔叶林马尾松林杉木林毛竹林灌木林,且枯落物厚度和储量大小排序一致;最大持水量变化在11.19～33.42 t·hm~(-2),有效拦蓄率范围为87.37%～126.41%,有效拦蓄量由大到小依次为针阔混交林阔叶林杉木林马尾松林毛竹林灌木林,含阔叶树种的森林枯落物的持水能力优于针叶林;枯落物持水量与浸泡时间呈对数函数关系,吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系。     

楠杆自然保护区不同植被类型枯落物储量与持水功能

为了解楠杆自然保护区不同植被类型枯落物的储量和持水特性,以保护区9种不同植被类型作为研究对象,分别对枯落物储量、持水量和持水过程进行分析。结果表明,(1)不同植被类型下的枯落物层平均厚度在1.15-4.57cm之间,大小顺序为落叶阔叶林杉木林马尾松林麻栎林竹林灌木林针阔混交林杨树林华山松林;枯落物蓄积量为1.13-11.36t/hm~2,大小顺序为杉木林马尾松林竹林落叶阔叶林针阔混交林麻栎林灌木林华山松林杨树林。(2)9种不同植被类型下的枯落物最大持水量在3.817 9-21.405 3t/hm~2之间,其大小顺序为杉木林马尾松林竹林落叶阔叶林麻栎林针阔混交林华山松林灌木林杨树林;枯落物最大持水率为336.46%-460.45%,表现为落叶阔叶林马尾松林华山松林麻栎林灌木林竹林杉木林针阔混交林杨树林。(3)9种不同植被类型下的枯落物持水量随浸泡时间增加而增加,未分解层和半分解层持水量分别在12h和1.5h基本达到饱和,吸水速率随浸泡时间的增加而减小,在前5min内速率最大,而未分解层和半分解层持水速率分别在12h和1.5h之后趋近于零。     

南亚热带红椎马尾松纯林及其混交林生物量和生产力分配格局

研究中国林业科学研究院热带林业实验中心28年生红椎纯林、马尾松纯林以及红椎-马尾松混交林的生物量和生产力分配格局.结果表明:红椎纯林、马尾松纯林与红椎-马尾松混交林生物量分别为94.797,212.435和155.638 t·hm-2;3种林分的乔木层生物量均占林分生物量的95％以上,其他各层均表现为凋落物层(0.56％～3.26％)＞草本层(0.24％～0.85％)＞灌木层(0.25％ ～0.37％);在3种林分的乔木层各组分中,干材生物量最大,占总生物量的49.31％ ～ 62.25％,红椎纯林中其他组分表现为根(17.16％)＞枝(11.76％)＞干皮(6.84％)＞叶(1.99％),而马尾松纯林与红椎-马尾松混交林则为枝(18.39％ ～ 19.98％)＞根(14.48％ ～17.72％)＞叶(5.55％～8.80％)＞干皮(4.19％ ～ 5.57％);3个林分的净生产力表现为红椎纯林(3.369t·hm-2a-1)＜红椎-马尾松混交林(5.628 t·hm-2a-1)＜马尾松纯林(7.781 t·hm-2a-1).     

杉木苦竹混交林生长效应与凋落物分解研究

分析10年生杉木林经间伐后留养苦竹形成的混交复层林的生长效应及凋落物数量及分解状况。结果表明:SJK处理(杉木林进行间伐,保留杉木密度900株·hm-2,留养苦竹,满园后,保留苦竹6000株·hm-2)能够形成层次明显的复层林分,既有利于杉木培育大径材,又可以收获苦竹竹产品,具有较高的生长效应。杉木苦竹混交复层林,不仅苦竹凋落物量大,分解快,而且形成的林分结构,凋落物混合状态,有利于杉木凋落物的分解。SJK处理中凋落物周转期:苦竹2.27 a,杉木3.86 a,苦竹凋落物周转期比杉木短580 d;杉木纯林(杉木林不间伐,现存密度2075~2110株·hm-2)凋落物周转期为4.94 a,比SJK处理中杉木凋落物周转期长394 d。     

福建柏混交林凋落物持水特性及碳氮磷生态化学计量特征

以福建柏纯林、福建柏与杉木、马尾松、木荷混交的4种福建柏人工林为研究对象，通过典型样地调查和样品测定，分析不同福建柏混交林凋落物蓄积量、持水量和碳、氮、磷含量及化学计量特征。结果表明：（1）凋落物现存蓄积量及持水量分别表现为福建柏马尾松混交林>福建柏杉木混交林>福建柏纯林>福建柏木荷混交林，福建柏马尾松混交林>福建柏纯林>福建柏木荷混交林>福建柏杉木混交林，凋落物现存蓄积量和持水量在4种福建柏混交林类型间均存在显著差异。（2）随着浸水时间的变化，前2 min内，4种福建柏混交林的凋落物吸水均最快，福建柏杉木混交林达到51.07 g/min，吸水最快；福建柏木荷混交林达到34.25 g/min，吸水最慢。在整个吸水过程中，凋落物持水量及饱和时最大持水量为福建柏杉木混交林>福建柏马尾松混交林>福建柏纯林>福建柏木荷混交林。（3）凋落物全碳、全氮、全磷含量均为福建柏杉木混交林>福建柏马尾松混交林>福建柏纯林>福建柏木荷混交林，C/N、C/P、N/P值均为福建柏木荷混交林>福建柏纯林>福建柏马尾松混交林>...     

秃杉林和连栽杉木林生物生产力及其分配特征

对广西南丹县23年生秃杉(Taiwania flousiana)林和连栽杉木(Cunninghamia lanceolata)林生物量和生产力进行研究。结果表明:23年生秃杉林和连栽杉木林各器官生物量分配存在差异,秃杉林为干材树根树枝树叶树皮,连栽杉木林为干材树根树枝树皮树叶;23年生秃杉林和连栽杉木林乔木层生物量分别为195.21、136.32t/hm~2,其中干材生物量分别为118.32、87.91 t/hm~2;2种林分乔木层年净生产力分别为8.49、5.95 t/(hm~2·a),其中干材净生产力分别为5.14、3.82 t/(hm~2·a)。因此,秃杉林比连栽杉木林具有较高的生物量积累能力,可以作为杉木人工林采伐迹地更新的替代树种。     

滇中地区典型林分林地凋落物及土壤水文效应

对云南省松华坝流域典型林分林下凋落物及土壤水文效应进行了初步研究,结果表明:松华坝流域林地凋落物蓄积量为7.86~22.46t·hm~(-2),林下表层(0~20cm)土壤最大持水量在123.3~261.9t·hm~2之间,稳渗率在0.47~3.18mm·min~(-1)之间。其中云南松+桉树混交林在凋落物储量、持水能力和稳渗率方面均大于纯林;桉树林大于云南松林。林地土壤的入渗速率与入渗时间之间存在幂函数关系。不同林地土壤持水能力和稳渗率与林地凋落物储量存在显著正相关性。     

杉木火力楠混交林与杉木纯林土壤碳氮库研究

通过实地调查取样和室内C、N元素分析仪的测定,比较了杉木纯林与杉木火力楠混交林的土壤碳库及垂直分布差异,结果显示:混交林的土壤有机碳含量比纯林高,其有机碳贮量比杉木纯林大17.57%,主要差异在枯枝落叶层,分别为3.620 t.hm-2和12.610 t.hm-2。有机碳富集指数20~40 cm差异最大,混交林富集指数是纯林的1.18倍。混交林土壤有机碳贮量(79.460 t.hm-2)大于杉木纯林(67.583 t.hm-2),且均以表层(0~20 cm)碳贮量为主。混交林的全氮含量高于纯林,C/N则低于纯林。这些差异主要是由不同林分凋落物数量和性质上的差异引起的。杉木和火力楠混交林比杉木纯林更有利于碳的贮存,人工造林应多发展混交林。