杉木林林下植被生物量影响因素

通过收集杉木林林下植被生物量数据,分析杉木林林下植被生物量与年平均温度、年降水量、林分年龄、林分密度、乔木层生物量、灌木层生物量、草本层生物量、枯枝落叶层现存量等8个因子的相关关系。结果表明,林下植被生物量与林龄、乔木层生物量、灌木层生物量、草本层生物量、枯枝落叶层现存量呈显著正相关,其中以与草本层生物量相关性最大,与林分密度呈负相关,而与年均温、年降水量无显著相关。多元线性回归分析表明,林龄、林分密度、草本生物量可解释枯枝落叶现存量变化的90.6%。     

杉木人工林林下植物生物量的动态特征和预测模型

对不同地位指数和不同林龄杉木林下植物生物量进行了研究.结果表明除中龄林林下植物生长发育较差外,林下植物总生物量和灌木层生物量基本上随林龄的增加而增加,而草本层生物量的变化较为复杂;不同地位指数和不同林龄杉木及其林下植物的凋落物积累量也存在明显差异,杉木凋落物积累量随林龄的增大而增加.14地位指数的林下植物凋落物量随林龄的增大而增加,而16和18地位指数的林下植物凋落物量除中龄林很少外,其他年龄段也随林龄的增大而增加.应用数量化模型Ⅰ进行分析,结果表明林分密度、林龄、地形和土壤条件是影响林下植物生物量、杉木凋落物量和林下植物凋落物量的重要因子,尤其是林分密度和林龄.     

不同坡位杉木米老排混交林养分积累与分配比较

在福建省建阳范桥国有林场开展了坡位对林分乔木层、林下植被和凋落物的N、P、K养分积累量及分配的影响研究。试验林分为杉木米老排混交林和杉木纯林,林龄均为16年生。结果表明:杉木米老排混交林乔木层的N和P在上坡和中坡的积累量均大于杉木纯林。不同林分乔木层N、P、K养分积累量均表现为NKP、下坡中坡上坡。从养分分配比例来看,不同林分乔木层N、P、K积累量占整个林分系统养分积累总量的90.25%~99.35%。上坡、中坡、下坡混交林林下植被N的分配比例均小于同一坡位的凋落物层。在不同坡位立地条件下,不同林分林下植被K分配比例为0.63%~6.65%,均明显大于凋落物。     

日本落叶松人工林生物量及器官分配规律的研究

对日本落叶松人工林生物量的调查研究表明，区域、立地、密度、林龄对落叶松生物量及器官分配均有较大影响。辽东地区的日本落叶松林生物量和树干生物量显著高于辽北、辽南和辽西地区；林分的生物量随立地条件的改善而加大；各地位级林分的生物量均随年龄的增加而呈上升的趋势；密度最适林分生物量最大；活地被物生物量与枯枝落叶层的现存量均以近熟林较高。     

毛竹、杉木人工林生态系统碳平衡估算

采用CID-301PS光合测定仪,对湖南会同林区毛竹和杉木人工林土壤CO2排放动态进行观测,并结合现存生物量调查,对其生态系统碳平衡特征进行估算.结果表明:毛竹和杉木林生态系统碳贮量分别为144.3和152.52 t·hm-2,并且其碳贮量空间分布格局基本一致,土壤层是主要部分,其次为乔木层,凋落物层和林下植被层所占比例最小.毛竹林土壤层有机碳贮量占76.89%,乔木层占22.16%,凋落物和林下植被层分别占0.51%和0.41%;杉木林土壤层碳贮量占62.03%,乔木层占34.99%,凋落物和林下植被层分别占2.28%和0.70%.毛竹林和杉木林生态系统年固定CO2总量分别为38.87和26.95 t·hm-2a-1,但其每年以土壤异养呼吸和凋落物呼吸的形式排放CO2的量分别为24.35和15.75 t·hm-2a-1,毛竹林和杉木林生态系统年净固定CO2的量分别为14.52和11.21 t·hm-2a-1,折合成净碳量分别为3.96和3.07 t·hm-2a-1.     

老龄杉木生物量及营养元素分布

为了探讨老龄杉木林生物量和营养元素分布特点,在福建省南平安曹下山洼和山坡老龄杉木林设立标准地,以平均木法调查乔木层生物量,以样方法调查林下植被及枯枝落叶层生物量,并分别测定营养元素含量.结果表明山洼和山坡的老龄杉木林林分总生物量分别为785.722和695.954t@hm-2,其中,乔木层生物量占林分总生物量的百分比分别为98.72%和97.95%;山洼老龄杉木各器官营养元素含量分布为干>枝>皮>叶>根桩>粗根>中根>细根,而山坡的为干>皮>枝>根桩>叶>粗根>中根>细根;山洼和山坡林型林分营养元素总量分别达6593.8999和5216.9855kg@hm-,山洼比山坡多26.39%;与林下植被层和凋落物层相比,乔木层的营养元素含量最高,山洼和山坡林型分别占94.76%和92.16%;在林分的各营养元素组成中,大量元素以CaO最多,徽量元素以Mn最多.与该地29年生第1代杉木丰产林相比,老龄杉木的生物量及营养元素组成更有利于养分保持,老龄杉木在地力维持上有重大作用.     

长沙市4种人工林林下植被生物量及分布格局研究

以长沙市城乡交错带4种人工林为研究对象,对各林分林下植被生物量的分布特征进行了分析。结果表明:4种林分林下活地被物生物量均表现为地上部分>地下部分;枯落物层生物量的变化趋势一致:已分解>半分解>未分解,且在不同林分中,枯落物的生物量占林下地被物生物量的比例均为最大,在50%~76%之间,除杉木人工林外,其余3种林分草本层所占比例最小;总生物量差异较为显著,湿地松林为28.75 t/hm2,显著大于其它3种林分;活地被物生物量以湿地松林为最大,达8.46 t/hm2;幼树层生物量的大小为湿地松林>枫香林>杉木林>樟树林;灌木层生物量的排列顺序为枫香林>湿地松林>樟树林>杉木林;草本层为杉木林>湿地松林>枫香林>樟树林;凋落物生物量的变化规律同草本层。     

杉木天然林和人工林涵养水源功能研究

通过对杉阔天然混交林、天然杉木林和杉木人工林的林冠层、林下植被层、枯枝落叶层和土壤层水源涵养功能的研究,结果表明:两种天然林总持水量分别比人工林高699 18t·hm-2和337 67t·hm-2,天然林具有更好的涵蓄水分功能。林分不同层次的持水量大小顺序为:土壤层>枯枝落叶层>林冠层>林下植被层,土壤层是森林涵蓄降水的主要场所,其贮水量占林分总贮水量的90%以上。天然林地上部分各层次的持水量分配较为均匀,而杉木人工林林冠层持水量大大高于林下植被和枯枝落叶层的持水量,这种结构不利于削弱林内降雨侵蚀力,土壤也较为板结,渗透功能较差。     

间伐对杉木人工林不同组分碳、氮、磷含量及其生态化学计量关系的影响

[目的]研究间伐后杉木人工林碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量关系变化,为杉木人工林养分循环研究提供参考。[方法]在浙江开化县林场17年生杉木人工纯林内,建立9块20 m×20 m的固定样地,测定分析了未间伐、中度间伐(20%间伐强度)和强度间伐(37%间伐强度)处理地表凋落物、林下植被、杉木细根和土壤C、N、P含量及其计量关系。[结果]间伐2 a后,强度间伐处理地表凋落物和杉木细根生物量显著降低,林下植被生物量显著增加。强度间伐处理下地表凋落物总氮(TN)含量显著降低,林下植被总氮(TN)含量则显著增加,土壤有机碳(SOC)和总氮(TN)含量也显著增加,杉木细根C、N、P含量在未间伐、中度间伐和强度间伐之间无显著差异。地表凋落物C/N和C/P随着间伐强度增加而增大;林下植被C/N随着间伐强度增加而减小,N/P比随着间伐强度增加而增大;杉木细根和土壤C/N、C/P和N/P在不同间伐处理之间差异不显著。土壤与林下植被C、N、P含量及其比值具有显著相关性。[结论]间伐后短期内杉木人工林地表凋落物、林下植被和土壤C、N含量受间伐强度显著影响,间伐改变了地表凋落物和林下植被C、N、P生态化学计量关系,但对杉木细根和土壤C、N、P生态化学计量关系无显著影响。     

多代连栽桉树人工林林下植被和土壤物理性状的变化

【目的】林下植被抚育是桉树人工林的重要经营措施之一,研究多代连栽桉树人工林林下植被与土壤渗透性能等物理性状的变化为科学管理林下植被提供依据。【方法】通过调查不同连栽代次桉树人工林林下植被多样性和生物量、枯枝落叶现存量、土壤容重、渗透性能等指标,分析了林下植被和土壤物理性状的变化。【结果】1）随着连栽代次的增加,桉树林下植被Margalef丰富度指数呈现先增加后降低的变化趋势,在种植前期对林下植被丰富度有促进作用,而Pielou均匀度指数表现出下降趋势,说明连栽导致林下植被种间的个体差异变大;2）随着连栽代次的增加,桉树林地土壤孔隙度、持水量、渗透性能和土壤蓄水量大致呈现先增加后降低的变化趋势,而土壤容重变化趋势则相反,表明种植前期土壤物理性能不断得到改善,第4代是生产经营者需注重改善土壤物理状况的关键阶段;3）通过相关分析发现林下植被Margalef丰富度指数与毛管持水量和田间持水量呈显著正相关;林下植被生物量与容重呈显著负相关,与最大持水量和部分孔隙度指标呈现显著正相关;枯枝落叶现存量与总孔隙度、渗透性能指标呈显著或极显著正相关;土壤孔隙状况和持水性能受林下植被的影响更大,土壤渗透性...     

中亚热带天然林改造成人工林后土壤呼吸的变化特征

【目的】研究中亚热带常绿阔叶林(天然林)改造成人工林后土壤碳排放量的变化及主要影响因子,为评估森林类型转换对土壤碳排放的影响提供科学依据。【方法】在福建农林大学西芹教学林场的常绿阔叶林及由其改造而来的38年生闽楠人工林与35年生杉木人工林中分别设置4块20 m×20 m样地,利用Li-8100土壤碳通量观测系统于2014年9月—2016年9月进行定点观测,并同期观测土壤温度、含水量、有机碳含量(SOC)、微生物生物量碳含量(MBC)、可溶性有机碳含量(DOC)、0～20 cm土层细根生物量和年凋落物量及凋落物碳氮比(C/N)。【结果】常绿阔叶林改造成闽楠(38年后)和杉木人工林(35年后),年均土壤碳排放通量由16. 22显著降为12. 71和4. 83 tC·hm^-2a^-1,分别减少21. 60%和70. 20%;各林分类型的土壤呼吸温度敏感性Q¹⁰值表现为常绿阔叶林(1. 97)<闽楠人工林(2. 03)<杉木人工林(2. 91),转换为杉木人工林后,Q¹⁰值显著升高(P<0. 05);土壤温度能分别解释常绿阔叶林、闽楠人工林与杉木人工林土壤呼吸速率变化的89. 70%、88. 50%和87. 90%,土壤呼吸速率和土壤含水量相关不显著(P>0. 05);土壤呼吸速率和SOC、MBC、DOC、年凋落物量及0～20 cm土层细根生物量均极显著正相关(P<0. 01);土壤呼吸温度敏感性指数Q¹⁰值和凋落物C/N极显著正相关(P<0. 01),而与年均土壤呼吸速率及MBC极显著负相关(P<0. 01);进一步分析发现土壤MBC和SOC含量是影响土壤呼吸速率的2个最重要因子,而凋落物C/N在影响土壤呼吸温度敏感性中的贡献最大。【结论】中亚热带地区常绿阔叶林改造成闽楠(38年)或杉木(35年)人工林后,土壤碳排放通量显著降低。林分类型转换后树种组成和林分结构发生改变,凋落物数量、质量及细根生物量显著降低,土壤SOC和MBC含量显著下降可共同导致土壤呼吸通量的下降。土壤温度是3种林分类型土壤呼吸季节变化的主导因素,而土壤总有机碳库和土壤微生物量碳库的差异是不同林分之间土壤呼吸差异的主导因素,凋落物C/N对土壤呼吸的Q¹⁰影响最大。为提高模型预测森林类型转换影响土壤碳排放的精度,应综合考虑土壤有机碳库、易变性有机碳库及底物质量的变化。     

不同林龄阶段杉木人工林生物量和碳储量的分布特征

通过对湖南省绥宁县堡子岭国有林场4个不同林龄阶段杉木人工林的调查,研究了不同林龄阶段杉木人工林生物量和碳储量的分布特征。结果表明:不同林龄阶段杉木林单株各器官之间存在极显著性差异(P<0.001),杉木林及单株各器官生物量和碳储量随着林龄的增长而增加,树干、树根和树枝在碳累积方面优势较大,成熟林和近熟林的乔木层碳储量较高。     

马尾松和杉木人工林凋落物能量研究

通过对福建建瓯25年生马尾松和杉木人工林凋落物能量归还量及月动态的研究,结果表明:马尾松和杉木人工林凋落物年能量总归还量分别为13 734 KJ.m-2和11 377 KJ.m-2,其中通过落叶归还的能量分别占总凋落物能量归还量的67%和60%,表明凋落叶是凋落物能量归还的主体。马尾松林总凋落物能量归还量月变化动态呈单峰型,在7月出现峰值;而杉木林总凋落物能量归还量1 a中出现3次峰值(5月、8月和11月)。     

Microclimate in agroforestry systems in central Amazonia: does canopy closure matter to soil organisms?

Microclimate was recorded and soil organisms were collected 1997-1999 in ecosystem stands of contrasting structure in central Amazonia (a primary forest, a 12-year secondary forest, two different agroforestry systems, a rubber tree (Hevea brasiliensis) plantation, and a peach palm (Bactris gasipaes) monoculture with a densely closed canopy). The aim was to look at the effects of canopy closure on microclimate and soil organisms. Monthly maxima temperature, average air and soil temperatures, and saturation deficit were highest in September 1997, and total annual rainfall in 1997 was 12-28% lower than in the other study years. The monthly average litter temperatures were consistently 2-4 °C higher in the plantation sites than in the rainforest and the secondary forest, and temperatures on single days (not the monthly averages) in the plantations were up to 10 °C higher than in the primary forest. The highest average litter and soil temperatures and the highest temperature maxima were recorded in the agroforestry plantations. Canopy closure strongly determined the litter temperatures in the sites. Soil macrofauna biomass was also strongly correlated to canopy closure (linear regression, P = 0.05). We conclude that a well developed canopy effectively protects the soil macrofauna from high temperature variation and drought stress. Therefore, optimizing these agroforestry systems for canopy closure may contribute to a better management of the beneficial soil decomposer community. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

广东山区3种不同人工林林下植物多样性初步研究

人工林林下植物多样性发展有利于提高人工林地力、维持群落健康和提高生态系统的稳定性。应用样方调查法,比较研究了广东山区马尾松林、湿地松林和杉木林等3种人工针叶林群落的林下植物多样性。结果表明,杉木林的林下植物丰富度较高,共记录了138种林下植物;马尾松林次之,林下植物共有135种;湿地松林的林下植物种类最少,仅53种。物种多样性指数总的变化趋势为杉木林>马尾松林>湿地松林。3种人工林群落之间的相似性系数均较低,表明这些人工林群落的林下植物种类差异明显。基于以上研究结果,文章探讨了影响人工林植物多样性的主要因素和提高人工林植物多样性的途径。     

高黎贡山南段4种典型植被类型枯落物层持水性能研究

采用野外测定与室内实验分析相结合的方法,对高黎贡山南段4种典型植被类型枯落物层持水性能进行对比研究。研究结果表明,(1)枯落物总厚度为天然阔叶林>旱冬瓜林>杉木人工林>次生阔叶林,其中未分解层枯落物厚度为旱冬瓜林>天然阔叶林>杉木人工林>次生阔叶林,半分解层枯落物厚度为天然阔叶林>杉木人工林>旱冬瓜林>次生阔叶林;枯落物总贮量为天然阔叶林>次生阔叶林>旱冬瓜林>杉木人工林,其中未分解层枯落物贮量为次生阔叶林>天然阔叶林>杉木人工林>旱冬瓜林,半分解层枯落物贮量为天然阔叶林>旱冬瓜林>次生阔叶林>杉木人工林;(2)未分解层及半分解层最大持水量均为天然阔叶林>杉木人工林>旱冬瓜林>次生阔叶林;(3)未分解层及半分解层持水速度均为天然阔叶林>杉木人工林>旱冬瓜林>次生阔叶林。因此,4种植被类型枯落物层持水性能以天然阔叶林为最好。     

雷州半岛桉树人工林林下植物多样性研究

对雷州半岛桉树人工林林下植物多样性及生物量进行了调查与研究，结果表明：桉树人工林林下植物多样性及生物量主要与林地土壤类型、林分郁闭度有关；林下植物的生长发育随林龄对林分郁闭度的改变而改变：不同桉树种类之间及桉树与相思类树种之间林下植物的物种丰富度、多样性和生物量均差异不显著。这说明。桉树人工林林下植物多样性低并不是桉树树种本身造成的。     

天然次生阔叶林转变为杉木人工林对土壤微生物量的影响

在我国南方,天然次生阔叶林转变为杉木人工林是一种常见的管理措施。为研究森林利用方式转变对土壤微生物量的影响,我们在中国科学院会同森林生态实验站比较了天然次生阔叶林、第一代和第二代杉木人工林土壤理化性质和微生物量。杉木人工林土壤有机碳、全氮、铵态氮和微生物量碳氮含量明显低于天然次生阔叶林。第一代、二代杉木人工林土壤微生物量碳仅为天然次生阔叶林的53%和46%,微生物氮为97%和79%。杉木人工林土壤微生物量碳占有机碳的比例也低于天然次生阔叶林土壤,但微生物量氮则相反,为杉木人工林高于天然次生阔叶林。因此可以得出,天然次生阔叶林转变为杉木人工林以及杉木林连栽引起了土壤生物学特性和土壤质量降低。图2表3参36。