尾巨桉人工林土壤呼吸对林下植被管理措施的响应

  目的  探究不同林下植被管理措施对雷州半岛尾巨桉Eucalyptus urophylla × E. grandis人工林土壤呼吸及其组分的影响,为准确评估桉树人工林土壤碳循环提供科学依据。  方法  以尾巨桉人工林为研究对象,实施物理和化学(施用除草剂)方式去除林下植被,并以未去除为对照。采用LI-8100A土壤碳通量自动测量系统,对土壤总呼吸及其组分速率、土壤温度和湿度(5 cm深处)进行为期1 a的连续监测。  结果  物理和化学去除林下植被极显著降低了土壤总呼吸及其组分(化学去除的根系呼吸除外)(P＜0.01),且物理去除的土壤总呼吸速率(3.45 μmol·m?2·s?1)显著低于化学去除(4.15 μmol·m?2·s?1)(P＜0.01)。2种方式的矿质土壤呼吸速率和凋落物层呼吸速率无显著差异(P＞0.05),根系呼吸速率表现为物理去除(1.02 μmol·m?2·s?1)显著低于化学去除(1.37 μmol·m?2·s?1)(P＜0.05)。凋落物层呼吸、矿质土壤呼吸、根系呼吸对土壤总呼吸的贡献率分别为36.45%~39.40%、26.34%~31.29%、30.10%~39.40%。土壤总呼吸速率及其组分最高值出现在雨季(4—10月),根系呼吸速率最低值出现在7—8月。土壤总呼吸速率与土壤温度、湿度双因子拟合模型最优,能解释土壤总呼吸速率变异的75.1%(物理去除)、60.9%(化学去除)、57.1%(对照);凋落物呼吸速率时间变异主要由土壤湿度调控;根系呼吸速率与土壤温度无显著相关性,与土壤湿度呈显著负相关(P＜0.05)。土壤总呼吸的温度敏感性(Q₁₀)从大到小依次为物理去除(2.12)、化学去除(1.95)、对照(1.93)。  结论  林下植被去除通过改变林内生物和非生物因素共同作用于土壤呼吸,且物理去除林下植被相比于化学去除能更大程度降低桉树人工林土壤总呼吸速率,降低森林土壤碳排放。图4表3参49     

人工桉林土壤孔隙状况及水分变化分析

【目的】探明人工桉林的土壤孔隙状况及水分含量变化影响因子,为华南红壤丘陵区桉树种植生产中土壤水分利用提供参考依据。【方法】在相同气候区内,按上中下不同坡位,采集表土层（A）、淀积层（B）和母质层（C）3个不同剖面发生层的土壤,测定人工桉林、天然林、松林的土壤孔隙度和水分,并在垂直和水平方向分析土壤水分含量的差异状况及影响因子。【结果】A、B、C三层的人工桉林、天然林与松林的土壤孔隙度平均值分别为45.9%和41.4%、55.3%,水分平均值分别为13.3%、13.4%和15.5%,这3种林分的土壤水分在剖面上和坡位上不存在显著差异（P＞0.05）,但不同林分间的表层土壤水分存在显著差异（P＜0.05）;在水平方向上,总盖度与土壤水分存在极显著正相关。【结论】冠层及草本、落叶层的总盖度是林分表层土壤水分变化的主控因素之一。     

人工桉林土壤孔隙状况及水分变化分析

[目的]探明人工桉林的土壤孔隙状况及水分含量变化影响因子,为华南红壤丘陵区桉树种植生产中土壤水分利用提供参考依据。[方法]在相同气候区内,按上中下不同坡位,采集表土层（ A）、淀积层（ B）和母质层（ C）3个不同剖面发生层的土壤,测定人工桉林、天然林、松林的土壤孔隙度和水分,并在垂直和水平方向分析土壤水分含量的差异状况及影响因子。[结果]A、B、C 3层的人工桉林、天然林与松林的土壤孔隙度平均值分别为45.9%和41.4%、55.3%,水分平均值分别为13.3%、13.4%和15.5%,这3种林分的土壤水分在剖面上和坡位上不存在显著差异（P＞0.05）,但不同林分间的表层土壤水分存在显著差异（P＜0.05）;在水平方向上,总盖度与土壤水分存在极显著正相关。[结论]冠层及草本、落叶层的总盖度是林分表层土壤水分变化的主控因素之一。     

雷州半岛3种速生人工林下土壤生态化学计量特征

为探讨雷州半岛3种常见人工林尾巨桉Eucalyptus urophylla × Eucalyptus grandis林,赤桉Eucalyptus camaldulensis林及湿加松Pinus elliottii × Pinus caribaea林0~60 cm土层土壤有机碳、全氮、全磷和全钾及其化学计量学特征的变化规律,在雷州半岛内,选取8年生尾巨桉林、8年生赤桉林和15年生湿加松林,分别在各林分内设置3块样地,采用5点法分层取样,测定土壤有机碳、全氮、全磷和全钾,并计算不同元素之间的计量比。结果显示:3种人工林0~60 cm土壤有机碳、全氮质量分数未产生显著差异;赤桉林下土壤全磷质量分数显著低于湿加松林,但尾巨桉林下土壤全磷质量分数与湿加松林未产生显著差异;全钾质量分数表现为湿加松林>赤桉林>尾巨桉林,桉树林下土壤全钾质量分数显著低于湿加松林（P < 0.05）,导致林下土壤碳钾比、氮钾比、磷钾比均显著高于湿加松林。3种人工林土壤有机碳及全氮质量分数随土层深度增加而显著下降（P < 0.05）,碳磷比、碳钾比、氮磷比、氮钾比均对土层深度呈降低趋势,且表层土壤（0~20 cm）比值均显著高于下2层土壤（P < 0.05）,但碳氮比、磷钾比随土层深度的变化没有一致规律;3种人工林下土壤碳磷比均小于200.00,且氮磷比低于全国平均值,说明研究区内氮质量分数相对缺乏。相关性分析表明:土壤有机碳和土壤全氮极显著正相关（P < 0.01）,相关系数达0.925,土壤全磷和全钾及全氮相关性不显著（P>0.05）。该试验区内3种人工林生长均受氮元素限制。建议雷州半岛桉树林及松树林培育过程中,注意对不同营养元素的平衡施肥,防止地力衰退问题的出现。     

太原市2个典型林分冬季土壤呼吸及其对温度和水分的响应

土壤呼吸随环境因素变化较大,为了探讨不同林分对土壤呼吸的影响,以典型林分国槐(Sophora japonica)林和油松(Pinus tabulaeformis)林为研究对象,于2018年11月在太原市区利用LI-8100土壤碳通量自动测量系统对2种林分土壤呼吸速率、土壤温度、土壤水分及大气温度(温度计测定)的日变化动态进行连续监测,并统计分析冬季土壤呼吸速率对温度和水分变化的响应。结果表明:(1)国槐林和油松林冬季土壤呼吸日变化明显,均呈不对称“钟形”单峰曲线。整体来看,国槐林土壤呼吸速率显著高于油松林(P<0.05)。(2)国槐林和油松林土壤呼吸速率与大气温度存在极显著的线性和指数关系,与土壤温度存在显著的线性关系。土壤温度敏感性指数Q 10值表明,油松林土壤呼吸速率对土壤温度变化更为敏感。(3)国槐林和油松林土壤呼吸速率均随土壤水分(5 cm)增加而减小,且2个林分的土壤呼吸速率与土壤水分(5 cm)之间均呈极显著的线性负相关关系。     

不同经营措施对尾巨桉人工林土壤呼吸的影响

以南宁七坡林场不同经营措施下的3年生尾巨桉林为研究对象,于2013年10月至2014年9月,采用Li-8100土壤碳通量系统测定土壤呼吸速率月变化,分析不同经营措施及土壤温度对土壤呼吸的影响。结果显示:尾巨桉林土壤呼吸速率具有明显的季节变化,峰值出现在2013年10月和2014年6月;不同经营措施间的土壤呼吸速率均存在显著差异(P0.05),其大小排序为造林密度2 m×3 m4 m×3 m,施肥量0.8 kg/株0.6 kg/株,除杂处理未除杂;2013年10月至2014年9月土壤呼吸与土壤温度存在极显著的指数相关关系(P0.01),土壤温度可以解释土壤呼吸速率变化的84.8%,Q_(10)值为1.610。     

不同品种桉树林生活叶-凋落物-土壤碳氮磷化学计量特征

【目的】了解雷州半岛不同品种桉树(Eucalyptus spp.)速生人工林生态系统的碳、氮、磷分配格局及化学计量特征,为其科学经营提供依据。【方法】选取雷州半岛赤桉(E.camaldulensis)、粗皮桉(E.pellida)、托里桉(E.torelliana)、尾叶桉(E.urophylla)人工林为研究对象,以湿加松(P.elliottii×P.oaribaea)人工林为对照,对各桉树人工林生活叶、凋落物及土壤(0~20cm)的碳、氮、磷含量及化学计量特征进行测定分析。【结果】各桉树林分有机碳和全氮含量均表现为生活叶凋落物土壤,且其有机碳和全氮含量均存在显著差异;不同桉树品种生活叶全氮含量显著高于湿加松,有机碳含量均显著低于湿加松;托里桉凋落物全氮含量高于或显著高于其他桉树品种,与湿加松无显著差异;湿加松土壤全磷含量显著高于各品种桉树土壤;不同品种桉树人工林凋落物C/N为39.43~63.35,表明研究区人工林凋落物分解速率较慢,氮元素成为限制凋落物分解的主要元素;8a生赤桉和10a生粗皮桉土壤C/N显著高于10a生托里桉、高于15a生尾叶桉和湿加松,说明10a生托里桉及15a生尾叶桉和湿加松表层土壤具有较快的矿化速率;相关性分析表明,生态系统内部碳、氮、磷元素已在植物、凋落物与土壤之间实现了运输和转换。【结论】雷州半岛不同品种桉树及湿加松人工林下凋落物分解速率较慢,氮元素是限制分解的主要元素;相比各桉树品种,湿加松具有较高的植物营养利用效率及固碳能力;不同桉树品种及湿加松生长限制性元素有所不同,建议在雷州半岛人工林种植过程中,及时补充多元素复合肥,充分发挥氮、磷、钾等元素的使用效果。     

暖温带森林土壤呼吸随林分类型及其微生境因子的变异规律

利用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统,在植物生长季期间,对暖温带3种林分-辽东栎林、油松林、辽东栎与华北落叶松混交林的土壤呼吸速率(Rs)、地下10 cm土壤温度、近地面气温和表层土壤水分的季节变化在野外进行连续定位观测,在此基础上对土壤呼吸与土壤10 cm温度、近地面气温和土壤水分等微生境因子之间的相关性进行了分析.结果表明:(1)辽东栎林、油松林和混交林土壤呼吸速率、土壤温度和近地面气温都有明显的单峰曲线季节变化.3种林分生长季期间平均土壤呼吸速率CO2的大小的顺序依次为辽东栎林(2.411 μmol/(m2·s)>混交林(1.655μmol/(m2·s)>油松林(1.289 μmol/(m2·s),辽东栎林与油松林和混交林林分土壤呼吸速率差异显著(P<0.05),但混交林和油松林间差异不显著(P>O.05);(2)辽东栎林、油松林和混交林的土壤呼吸速率与10 cm土温和近地面气温都具有指数相关关系,与10 cm土壤温度的相关性要高于与近地面空气温度的相关性;(3)辽东栎林、油松林和混交林土壤呼吸速率与土壤水分的相关性均不显著(R2分别为0.187、0.296和O.154.P>O.05);(4)不同林分间土壤有机碳、全氮含量均达到显著差异.综合分析,该地区森林土壤呼吸速率季节变化的主要影响因子为土壤10 cm温度和近地面气温,而林分间土壤呼吸速率的差异则可能是由树种组成、土壤因子和微生境差异的综合影响形成的.     

大兴安岭3种林分夏季土壤呼吸的日变化

针对大兴安岭地区白桦林、杂木林和落叶松人工林3种林分,利用LI-8150碳通量自动测量系统测量3种林分夏季的土壤呼吸,分析土壤呼吸的日变化,建立土壤呼吸多因素回归模型.结果表明:3种林分的土壤呼吸日变化呈单峰趋势,土壤呼吸速率存在显著性差异.白桦林、杂木林和落叶松人工林的敏感指数(Q10)值分别为2.65、3.19和2...     

集约经营措施对毛竹林生长季土壤呼吸的影响

以粗放经营毛竹Phyllostachys pubescens林和常绿阔叶林作为对照,利用静态箱-气相色谱法研究集约经营对毛竹林土壤呼吸速率的影响。结果显示：整个生长季（4-10月）,集约经营毛竹林、粗放经营毛竹林和常绿阔叶林之间土壤平均呼吸速率存在差异显著（P〈0.05）,3种林分土壤平均呼吸速率分别为1.01,0.79和0.72 g.m-2.h-1。3种林分土壤呼吸速率动态变化规律基本一致,4-5月土壤呼吸速率相对较小,6月开始迅速升高,7月达到最大值,6-9月维持在较高值,10月开始大幅度下降。土壤呼吸与地下5 cm土壤温度呈显著的指数相关（P〈0.05）,3种林分地下5 cm深处土壤温度分别可以解释土壤呼吸变化的63%,63%和59%。根据集约经营毛竹林、粗放经营毛竹林和常绿阔叶林土壤呼吸与地下5 cm土壤温度拟合的指数方程,计算出生长季土壤呼吸的温度系数Q10值分别为2.46,4.81和2.05。图2表1参40     

南亚热带典型人工林土壤饱和导水率特征及其影响因素研究

  目的  分析南亚热带典型人工林土壤饱和导水率的变化特征及其影响因素,了解水分在土壤中的运动规律,为进一步研究人工林土壤水分运动规律提供基础科学理论支持。  方法  以广西国有高峰林场内的马尾松、杉木、尾巨桉、米老排、红锥等人工林土壤为研究对象,采用恒定水头法测定5种人工林地的土壤饱和导水率,利用相关性分析和灰色关联分析法等数学分析方法,探讨南亚热带人工林土壤饱和导水率的变化特征及其影响因素。  结果  （1）杉木和马尾松2种人工林土壤的平均饱和导水率相对较高,尾巨桉人工林土壤的平均饱和导水率最低。不同人工林土壤饱和导水率随土壤深度均具有先减小后增加的变化规律,且土壤表层（0 ~ 10 cm）的饱和导水率均显著高于土壤下层（10 ~ 50 cm）。（2）相关性分析结果表明,有机质含量、大于0.2 mm的水稳性团聚体含量、总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、饱和含水量和黏粒含量均与饱和导水率呈正相关关系,土壤密度与饱和导水率呈显著的负相关关系。（3）灰色关联分析结果表明,有机质含量、大于0.2 mm的水稳性团聚体含量、土壤密度、总孔隙度、饱和含水量、非毛管孔隙度和毛管孔隙度是土壤饱和导水率的重要影响因素,砂粒含量、粉粒含量和黏粒含量是次重要因素。  结论  相比红锥、尾巨桉和米老排,杉木和马尾松可以显著提高土壤饱和导水率,延缓地表径流产生,减少土壤侵蚀。应注重科学的人工林经营措施,以便有效提高土壤的导水与贮水能力。      

百度试验法研究6种大径级桉树木材干燥特性及工艺

采用百度试验法研究了6种人工林大径级桉树（27~29年生）木材的干燥特性。结果表明，细叶桉、尾叶桉和大花序桉木材初期开裂等级均为5级，赤桉为4级，巨桉和粗皮桉均为3级，主要为端裂、端表裂、表裂和贯通裂；干燥结束后大部分试件出现内裂，尾叶桉木材内裂等级为5级，细叶桉和巨桉木材内裂等级均为4级，赤桉、粗皮桉和大花序桉内裂等级均为2级；巨桉、尾叶桉、赤桉、粗皮桉、细叶桉和大花序桉木材截面变形等级分别为5级、4级、3级、3级、2级和1级；巨桉、粗皮桉和大花序桉木材扭曲等级均为3级，细叶桉、赤桉和尾叶桉木材扭曲等级均为1级；细叶桉、赤桉、巨桉、尾叶桉和大花序桉木材干燥速度均为5级，粗皮桉木干燥速度为4级。6种桉树木材均属于难干木材，多裂，易变形。本研究拟定的干燥基准，可用于木材加工企业干燥人工林大径级桉树木材参考，为人工林大径级桉树木材的实木化加工利用提供理论依据。     

尾巨桉和厚荚相思人工林水源涵养功能研究

为了了解尾巨桉Eucalyptus urophylla×E.grandis和厚荚相思Acacia crassicarpa人工林的水源涵养功能,对相似立地条件下尾巨桉和厚荚相思人工林的林冠层、林下植被层、枯枝落叶层和林地土壤的贮水性能进行比较分析.结果表明,尾巨桉和厚荚相思人工林林分不同结构层次的持水量大小顺序均为土壤层(0～40 cm)>枯枝落叶层>林冠层>林下植被层,厚荚相思人工林林冠层、枯枝落叶层和土壤层的持水量及渗透性能均高于巨尾桉,但林下植被层则呈相反趋势.尾巨桉和厚荚相思人工林的林分总持水量分别为1 852.82和1917.72 t/hm2,林分单位面积水源涵养总价值分别为1 241.39和1 284.87元/hm2.     

不同碳输入方式对沿海防护林土壤氮库的影响

为探究凋落物和根系在滨海沙地人工林土壤氮循环中所扮演的角色,设置去除凋落物、切断根系、对照3种处理,分析3种典型沿海防护林(尾巨桉、纹荚相思、木麻黄)土壤氮素对不同碳输入的响应。结果表明：滨海沙地土壤矿质氮含量(2.91－4.49 mg?kg－1)远低于内陆森林土壤;3种人工林土壤矿质氮含量表现为纹荚相思>木麻黄>尾巨桉,其中纹荚相思与尾巨桉土壤矿质氮含量差异显著( P<0.05);不同树种土壤硝态氮( NO－3－N)含量存在显著差异,表现为纹荚相思>木麻黄>尾巨桉。树种对切断根系或去除凋落物的响应不一致,切断根系后纹荚相思和木麻黄土壤NO－3－N含量显著高于对照,对铵态氮( NH＋4－N )含量影响不显著;切断根系和去除凋落物处理后土壤硝化作用均增强,对尾巨桉的影响达显著水平( P<0.05);切断根系和去除凋落物均显著降低尾巨桉和纹荚相思土壤微生物量氮( MBN)含量,对土壤可溶性有机氮( DON)的影响与之相反。土壤NO－3－N与土壤MBN之间存在极显著的负相关关系( r＝－0.671, P<0.01),与土壤DON呈极显著正相关( r＝0.900, P<0.01),土壤DOC与NO－3－N、 NH＋4－N之间分别存在显著的负相关( r＝－0.413, P<0.05)和极显著的正相关关系( r＝0.461, P<0.01)。     

我国南方地区不同桉树人工林树种生长应变水平的评估

该研究选择生长在我国南方地区的尾巨桉、尾叶桉、大花序桉、粗皮桉和园角桉等5种桉树人工林树种,对不同树种活立木和伐倒木的生长应变水平进行了比较全面的评估.研究结果表明:①不同树种间,由圆周4个方向测量的活立木生长应变平均值差异显著;而活立木同一高度的不同方向,生长应变差异不显著.②大花序桉在5种树种中具有最低的生长应变水平;而尾叶桉生长应变水平最高.③各树种活立木和伐倒木之间生长应变水平差异不显著.④各树种不同高度间生长应变无显著差异.      

桉树种系对焦枯病抗性的初步测定

为研究福建省有关桉树种系对焦枯病的抗性差异,选育抗病种系,2006年通过野外自然发病情况调查和室内人工接种测定,将收集的11个在福建主栽的桉树种系初步划分为抗病种系——巨尾桉9224、尾细桉M1;中抗种系——巨赤桉201-2、邓恩桉、柳桉、巨尾桉广9和尾巨桉Ug9;中感种系——本沁桉、尾巨桉3229;感病种系——巨桉3号、巨桉5号。     

尾巨桉人工林营养元素积累及其生物循环特征

根据广西高峰林场界牌分场4.5 a的定位观测与分析,对1.5～4.5年生尾巨桉人工林的5种营养元素(N、P、K、Ca和Mg)的积累和生物循环特征进行了研究。结果表明:尾巨桉不同器官营养元素质量分数存在明显差异,以树叶营养元素质量分数最高,其次是树皮和树枝,最低是树干;1.5～4.5年生尾巨桉人工林营养元素积累量为452.19～850.54 kg/hm2,随生物量的增加而增大,其中乔木层营养元素积累量占70.92%～80.73%,林下植被层占13.84%～22.99%,地表现存凋落物层占4.63%～6.48%;林分营养元素年净积累量为150.72～224.93kg/(hm2.a),其中干材年净积累量随林龄增加而减少,同一器官各营养元素年净积累量与各器官营养元素积累量变化顺序一致,即为Ca或K>N>Mg或P;1.5、2.5、3.5、4.5年生各林分营养元素年吸收量分别为282.62、298.81、241.46和204.95 kg/(hm2.a),年归还量分别为68.83、73.88、63.42和54.23 kg/(hm2.a),循环系数分别为0.88、0.53、0.39和0.30,周转期分别为4.66、7.61、9.83和12.51 a。     

滨海沙地不同树种人工林生物量及凋落物碳氮养分归还

基于福州市滨海后沿沙地上营造的人工林的调查,以9年生尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)、木麻黄(Casuarina equisetifolia)、纹荚相思(Acacia aulacocarpa)3种主要人工林为对象,采用Monsi分层切割法(乔木层)和样方收获法(草本层、凋落物层)获取这3种人工林的生物量,研究其生物量分配格局及凋落物碳氮养分归还。结果表明,尾巨桉乔木层地上部分生物量为49.950t·hm^-2,地下部分生物量为15.270t·hm^-2,分别占生态系统总生物量的62.08%和18.98%;草本层生物量为0.698t·hm^-2(0.87%);凋落物层生物量为14.539t·hm^-2(18.07%)。木麻黄乔木层地上部分生物量为51.630t·hm^-2,地下部分为20.270t·hm^-2,分别占生态系统总生物量的62.65%和24.60%;草本层生物量为0.017t·hm^-2(0.02%);凋落物层生物量为10.488t·hm^-2(12.73%)。纹荚相思乔木层地上部分生物量为51.130t·hm^-2,地下部分为13.760t·hm^-2,分别占生态系统总生物量的64.43%和17.34%;草本层生物量为0.093t·hm^-2(0.12%);凋落物层生物量为14.369t·hm^-2(18.11%)。3种人工林地上各器官生物量均表现为:树干>树枝>树皮>树叶。这3种人工林生态系统总生物量与乔木层生物量排序相同,表现为木麻黄(82.40t·hm^-2)>尾巨桉(80.46t·hm^-2)>纹荚相思(79.35t·hm^-2),且生物量分配格局均为乔木层>凋落物层>草本层。3种人工林的净生产力表现为木麻黄(16.21t·hm^-2·a^-1)>尾巨桉(14.00t·hm^-2·a^-1)>纹荚相思(12.51t·hm^-2·a^-1)。凋落物碳氮养分年总归还量表现为木麻黄(3.953t·hm^-2·a^-1)>尾巨桉(3.329t·hm^-2·a^-1)>纹荚相思(2.751t·hm^-2·a^-1)。