湘中丘陵区两类林分生产力与土壤肥力的比较研究

以湘中丘陵区石栎马尾松混交林和马尾松纯林为研究对象,对两类林分进行了生物量和封理化性质的测定分析,结果表明:混交林林分生物量远高于马尾松纯林,是纯林的2.99倍;混交林乔木层生物量也高于纯林;混交林林分平均净生产力高于纯林,是纯林的3.62倍;混交林和纯林的根系总质量分别占林分生物量的9.76%和11.08%.在各级根中,两类林分均以粗根所占比例最大,细根所占比例最小,根系质量均随深度的增加而递减;混交林枝叶比略小于纯林,而枝叶指数、冠根比及光合部分与非光合部分比值则相反;混交林土壤营养元素含量显著高于马尾松纯林,但混交林土壤容重比纯林低,总孔隙度与毛管孔隙度、非毛管孔隙度比纯林林地高,本研究结果,为湘中丘陵区石栎马尾松混交林及马尾松纯林的培育提供了重要参考依据。     

水分和热胁迫处理对4种针叶树苗木气体交换和水分利用效率的影响

以杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏为研究对象 ,研究了水分和热胁迫对生长期间苗木的气体交换、瞬间水分利用效率和稳定碳同位素组成 (δ1 3C值 )等生理生态指标的影响 ,结果如下 :(1 )水分胁迫使杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏 4个树种的净光合速率显著下降。但热胁迫只影响杉木和北美乔柏的净光合速率 ,对马尾松的净光合速率影响不大。 (2 )对针叶气孔导度的研究发现 ,水分和热胁迫均对马尾松苗木针叶气孔导度有显著影响 ,但对杉木和北美乔柏苗木针叶的气孔导度只有轻微影响。 (3)水分和热胁迫处理对马尾松苗木的瞬间水分利用效率有显著影响 ,但对杉木和北美乔柏的瞬间水分利用效率无显著影响。 (4 )水分胁迫处理对杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏 4个树种的稳定碳同位素组成 (δ1 3C值 )均有显著影响 ,随着水分胁迫程度的加深 ,4个树种苗木针叶的δ1 3C值增大 (负值绝对值变小 ) ,说明其永久水分利用效率更高。 (5 )热胁迫对杉木和北美乔柏苗木针叶的δ1 3C值有显著影响 ,且在热胁迫下 ,两树种苗木针叶的δ1 3C值减小 (负值绝对值增大 ) ,即永久水分利用效率下降。但热胁迫对马尾松和花旗松苗木的δ1 3C值没有显著影响     

植被管理对人工林生产力的影响

植被管理是人工林高度集约经营的重要措施之一,对人工林树木存活及早期生产力水平有极显著的影响。文章回顾了世界各国学者在人工林植被管理方面的研究工作,总结了竞争性植被对人工林树高、地径、材积、叶面积、根系及生物量等生长指标的影响,阐述了竞争性植被与树木水势、树木对养分和水分的吸收、树木对所施肥料的利用效率、树木的光合生理特性以及土壤水分动态等的关系。     

辽西地区引种野杏的光合生理生态特性研究

利用LI-6400光合仪测定引种野杏家系苗木在辽西地区6、7、9月的光合生理参数,研究各参数的日变化和季节变化规律,以了解引种野杏的适应能力,为辽西地区品种选育和栽培利用提供理论基础。结果表明:野杏家系净光合速率(Pn)在夏季具有明显的"光合午休"现象,夏、秋季的日均Pn达10.0μmol·m-2·s-1,春季6.9μmol·m-2·s-1;蒸腾速率夏季(6.39 mmol·m-2·s-1)秋季(4.84 mmol·m-2·s-1)春季(2.33 mmol·m-2·s-1);水分利用效率春、秋高,夏季低;光能利用效率春季高、夏秋季较低;不同季节的生态因子影响野杏苗木的光合生理特性。引种野杏优良品种的选育要注重其对当地环境的适应能力,在了解其光合生理特性的基础上做出最佳选种策略。     

马尾松纯林改造套种珍稀阔叶树营建复层林研究

指出了马尾松是我国建材市场中的主要木材之一,但由于长时间采用单一树种纯林模式经营,导致了土地衰退与森林生产力下降。同时,大面积马尾松纯林容易导致森林火灾,严重制约了马尾松林木可持续经营与发展。目前,针对马尾纯林改造同种珍稀阔叶树营建复层林成为马尾松纯林改造的一种手段,同时也为纯林改造成混交林提供一条有效途径。基于对马尾松纯林改造成复层林的凋落物现存量进行的分析,对马尾松纯林套种珍稀阔叶林营造复层林现状和土地改良方面进行初步探究,以供参考。     

松材线虫入侵对马尾松树光合特性的影响

[目的]明确松材线虫入侵对马尾松树针叶光合特性、光合响应曲线、主要光合响应指标及碳氮元素含量的影响,以期在光合生理水平上提供松材线虫病的早期快速诊断技术,为林业管理者采取快速防治措施提供科学的理论依据。[方法]本研究选取健康期、感病中期和感病末期马尾松树为研究对象,利用Li-6400XT便携式光合测定仪和稳定同位素质谱仪,分别测定不同感病阶段马尾松树针叶光合特性及所测针叶样品的C%、N%和δ~(13)C含量。[结果]健康马尾松树在松材线虫胁迫条件下,可显著降低其针叶的净光合速率、蒸腾速率及气孔导度,其数值大小均表现为:健康期感病中期感病末期;不同感病阶段马尾松的暗呼吸速率数值之间的差异也达到极显著水平,其数值的大小表现为:感病中期健康期感病末期;健康期马尾松的光补偿点显著低于感病中期的光补偿点,但是其光饱和点显著高于感病中期的光饱和点。此外,不同感病阶段马尾松树针叶的平均C素含量变化不大,但平均N素和平均δ~(13)C含量则会显著下降。[结论]松材线虫侵染健康马尾松树后,可降低其对外界光照条件的适应能力,致使其光合特性显著下降;感病马尾松树针叶N素损失是导致马尾松光合能力显著下降的一个主要原因;感病马尾松树针叶气孔导度下降是导致其针叶δ~(13)C含量下降的主要原因,同时亦说明松材线虫的入侵会显著降低马尾松树针叶的水分利用效率。     

人工马尾松闽楠复层混交林生长效应

采用完全随机区组设计,分析在马尾松林下套种闽楠构建的异龄复层林对林分生长量与生态效应的影响。马尾松闽楠混交复层林中闽楠、马尾松的胸径、树高以及单株材积均显著高于纯林,林分总蓄积无显著性差异;复层林的总生物量、主干生物量、枝生物量、叶生物量高于纯林;马尾松闽楠混交复层林净生产力最高,马尾松纯林次之,闽楠纯林最低。在生物量器官分配方面,复层混交林与纯林均呈现出主干>枝>叶的规律。综合林分水源涵养功能方面,复层林功能最强,闽楠纯林次之,马尾松纯林最低;土壤通透性能、保水能力、土壤肥力也与此类似。经营马尾松-闽楠混交复层林是促进闽楠与马尾松生长,拓宽闽楠资源培育渠道,提高马尾松人工林分的水源涵养、培肥土壤功能有效途径。     

马尾松火力楠混交林栽培种植对比研究

指出了作为我国南方地区大面积栽种的林木树种,火力楠与马尾松在生长特性、环境需求方面优势互补,适宜进行混交林栽培。分析了马尾松与火力楠混交的可行性,拟定试验方法,选取标准地进行了实地栽培对比。经过对混交林与纯林的生长情况、林分生物量对比、林分水源涵养量等多方对比与研究,认为马尾松与火力楠混交林的综合指标优于马尾松纯林与火力楠纯林,马尾松与火力楠的混交具有良好的生态与环境效益。     

马尾松苦槠混交林生长状况与土壤肥力分析

对福建省光泽县杉木人工林采伐迹地上营造的7 a生马尾松纯林和马尾松苦槠混交林(混交比例1∶1)的生长量和土壤肥力进行研究。研究结果表明:在下坡位,混交林的林分生长量大于马尾松纯林,蓄积量为30.33 m3·hm-2,比马尾松纯林增加17.47%;在中坡位,混交林的蓄积量略高于马尾松纯林;在上坡位,混交林的生长量小于马尾松纯林,林分蓄积量为11.89 m3·hm-2,仅为马尾松纯林的76.02%。混交林和纯林蓄积量、表层(0-10 cm)土壤有机质和全氮等指标均随着坡位的下降而增加。马尾松苦槠混交林的表层(0-10 cm)土壤有机质、全N等指标在下坡和中坡位均略高于马尾松纯林,在上坡位则略低马尾松纯林。     

马尾松适应低磷胁迫的生理生化响应

采用单因素砂培方法,在温室内通过人工控制磷元素浓度的方法,研究马尾松在低磷胁迫条件下的生理生化响应.结果表明:根冠比提高是马尾松对低磷胁迫的一种主动适应性反应机制;低磷逆境下,马尾松针叶的可溶性糖和脯氨酸含量增加,而叶绿素和可溶性蛋白含量降低;叶绿素和可溶性蛋白含量的降低导致马尾松针叶净光合速率下降;低磷条件下,马尾松针叶的净光合速率和蒸腾速率降低、暗呼吸速率升高是影响其生物量的主要原因之一;马尾松针叶MDA含量、保护酶活性(POD、SOD)增加,这2方面形成一个动态平衡是马尾松适应低磷胁迫的主要生理响应机制之一.     

钙浓度对马尾松幼苗生长和生理特征的影响

[目的]在不同供Ca2+水平下对马尾松幼苗生长及生理特性进行研究,以确定适宜马尾松生长的钙浓度,为马尾松人工林培育及合理施用钙肥提供参考。[方法]以半年生马尾松幼苗为试材,采用温室内砂培,研究不同供Ca2+水平(0.0、0.4、1.0、2.0、3.0、4.0 mmol·L~(-1)(CK))对马尾松生长及生理指标的影响。[结果]不同供Ca2+水平处理5个月后,在Ca2+水平为1.0、2.0 mmol·L~(-1)时,马尾松幼苗的株高增量和地径增量较高,其中,2.0 mmol·L~(-1)Ca2+水平的株高增量和地径增量最高。马尾松幼苗对Ca2+水平适应能力强弱顺序为2.01.00.43.00.04.0 mmol·L~(-1)(CK)。在不同生长期内,随着供Ca2+水平的增加,马尾松针叶中ROS(O2-产生速率、H2O2浓度)、MDA含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性、抗氧化物质(GSH、As A)含量、脯氨酸含量均先降低后增加,最小值均在1.0 mmol·L~(-1)或2.0 mmol·L~(-1)处理中;类胡萝卜素含量先增加后降低,其最高值均在2.0 mmol·L~(-1)处理中。马尾松幼苗的株高增量和地径增量与类胡萝卜素含量关系不明显,而与其他生理指标均呈显著负相关。[结论]马尾松幼苗适宜在1.0 2.0 mmol·L~(-1)Ca2+水平的环境中生长。在马尾松林地中,应对土壤有效钙含量进行测定,并结合植株的生长和生理特征进行综合评价后,科学合理施肥以提高生产力。     

北方型美洲黑杨不同无性系重要性状评价

[目的]为杨树高产低耗高效工业用材新品种选育筛选新种质。[方法]采用布雷金多性状综合评定法和模糊数学隶属函数值法,系统分析和评价北方型美洲黑杨种质生长及光、水分、养分等关键环境资源利用性状。[结果]表明:(1)种源间、种源内无性系间在生长、光合、水分和养分利用方面的差异显著或极显著。(2)总叶面积、成叶速率、暗呼吸速率、氮素转移率、生长旺期水分利用效率与北方型美洲黑杨胸径显著或极显著相关。(3)筛选出M6、Q1、Q5、M5、Q7、Q3、M3、Q9等高产型种质,M6、Q1、Q2、M5、Q5、M3、Q4、M2等高产高光效型种质,Q5、Q1、W9、M5、Q7、M6、M3、W2等高产高水分利用型种质,Q9、Q5、Q3、Q8、Q1、M10、Q7、I5高产高养分利用型种质。其中,Q5、M6、Q1、Q2、Q9等无性系兼具生长和对资源(光、水分和养分)的利用优势。[结论]北方型美洲黑杨遗传变异丰富,为优良种源和种质选择提供了依据;总叶面积、成叶速率、、暗呼吸速率、氮素转移率等5个与生长关系密切的指标可作为种质资源评价的可靠指标;筛选出的优良种质特别是综合表现最优的5个无性系是后续育种工作的有效资源。     

马尾松生物量和生产力研究进展

马尾松在我国南方亚热带地区广泛种植,是我国主要植树造林树种之一,长期以来产生了巨大的生态和经济效益,在我国林业中有着重要地位。在全球气候变暖这一大背景下,研究马尾松森林生态系统的生物量和生产力具有非常重要的意义。文中从传统方法和遥感技术2个方面介绍了马尾松生物量和生产力的测算方法,分析了林龄、混交造林、立地条件、气候因素和林分密度对马尾松生物量和生产力的影响,并针对目前存在的问题提出未来研究的发展方向,以期为我国马尾松林的可持续经营提供参考。     

马尾松人工林地力维护研究进展

针对地力衰退与维护这一林业研究热点,文中从林分生产力、土壤理化性质、土壤养分、土壤微生物、土壤酶活性、自毒作用6个方面阐述了马尾松人工林的地力现状。众多研究表明,马尾松人工林尚未出现地力衰退,其产生地力衰退的原因主要是不合理的营林措施。同时从轮作、混交林、发展林下植被、林地施肥、生态系统管理等方面介绍了马尾松人工林地力维护进展,并对马尾松人工林地力维护研究趋势进行了展望。     

亚热带杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流*

本文用统计分析方法对江西分宜县山下林场杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流进行了研究。结果表明:在该林分中林内降雨量和树干茎流量随降雨量的增加而以直线形式增加;林冠截留量随降雨量的增加呈幂函数关系上升。在杉木林内,随郁闭度的增大,林内降雨率和树干茎流率减少,而林冠截留率增大,马尾松林和杉木林相比,林内降雨率和树干茎流率较大,而林冠截留率较小。     

林木氮素吸收偏好性及其形成机制研究进展

森林土壤中可被林木吸收利用的氮（N）素主要以铵态氮（NH₄+-N）和硝态氮（NO₃--N）的形态存在。受全球气候变暖、氮沉降和人类活动等因素的影响，NH₄+和NO₃-的分布存在很大的时间波动性和空间异质性，且NH₄+-N和NO₃--N亏缺已成为限制林地生产力的主要因素。在森林土壤N亏缺和N异质分布的逆境中，在林木长期进化过程中形成了对不同形态N素的吸收偏好，且这种吸收偏好会随生长环境条件而发生改变。特别是对于NH₄+和NO₃-这2种主要形态的偏好选择性已被证明是决定林木生产力、竞争、共存和生态演替的重要因素之一。对不同树种在N异质分布环境下的N吸收偏好和形成机制的研究，是揭示林木N素营养遗传特性和提高林地N素利用效率的关键。文中从森林土壤中N的主要形态及其分布特征、林木对不同形态N素的吸收偏好和形成机制、林木N吸收偏好的影响因素3个方面进行总结阐述，并对未来研究方向进行展望，以期为我国人工林培育中不同树种的造林配置和合理N素施肥技术提供理论依据和参考。     

日本落叶松冠层光合生理参数的空间异质性研究

目的]比较日本落叶松不同冠层和方位光合生理参数的差异,探讨冠层及方位变化对光合生理参数的影响,为构建冠层生产力模型及估算冠层生产力提供理论参考。[方法]以7年生和19年生日本落叶松单木为研究对象,将树冠分为上、中、下3层,东、西、南、北4个方位,测定冠层每一部位的光响应曲线、CO_2响应曲线和光合色素含量,并分析不同冠层及方位的光合生理特性。[结果]表明:垂直方向上,2种林龄样木冠层对大多数光合生理参数影响显著;最大净光合速率(A_(max))、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)随冠层的升高而增大;最大羧化速率(V_(max))、最大电子传递速率(J_(max))、磷酸丙糖利用率(TPU)和羧化效率(CE)均为下冠层最小,而CO_2补偿点(CCP)均为冠层下部最大;不同冠层针叶光合色素含量差异显著,且叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和类胡萝卜素(Car)均随冠层的升高而降低。水平方向上,方位对2种林龄树木光合生理参数均影响不显著,南向和东向光合参数均值分别反映了7年生和19年生样木全冠层的光合特性。光合生理参数在林龄间无显著差异。[结论]日本落叶松冠层光合生理参数具有空间异质性,冠层对树木多数光合生理参数的影响显著,而方位和林龄对以上参数影响不显著。     

三峡库区马尾松天然林林分结构特征分析

以三峡库区无干扰马尾松天然林为研究对象,调查了群落物种组成和天然更新状况,并选择角尺度、混交度和大小比数3个空间结构参数及直径分布等非空间结构参数,对马尾松天然林林分结构特征进行分析,为马尾松次生林的科学经营提供理论依据。研究结果表明:研究地区马尾松群落物种数量丰富,共出现维管束植物117种,林下天然更新状况良好,共有树种24种,数量达5 221株·hm^-2,其中高度小于100 cm的幼苗占48.9%。林分随着直径增大,林木株数逐渐减少,呈典型异龄林直径分布特征。林分平均角尺度为0.508,林木整体分布格局属随机分布;林分平均混交度为0.60,整体处于中度以上混交;林分平均大小比数为0.50,大部分林木个体分化程度较高,处于不同竞争地位的林木个体数量基本相等。优势树种马尾松属轻度聚集分布,接近中度混交,且60.2%的个体处于竞争优势或亚优势地位。     

Radiation use efficiency in adjacent hardwood and pine forests in the southern Appalachians

The efficiency with which trees convert photosynthetically active radiation (PAR) to biomass has been shown to be consistent within stands of an individual species, which is useful for estimating biomass production and carbon accumulation. However, radiation use efficiency (?) has rarely been measured in mixed-species forests, and it is unclear how species diversity may affect the consistency of ?, particularly across environmental gradients. We compared aboveground net primary productivity (ANPP), intercepted photosynthetically active solar radiation (IPAR), and radiation use efficiency (? = ANPP/IPAR) between a mixed deciduous forest and a 50-year-old white pine (Pinus strobus L.) plantation in the southern Appalachian Mountains. Average ANPP was similar in the deciduous forest (11.5 Mg ha⁻¹ y⁻¹) and pine plantation (10.2 Mg ha⁻¹ y⁻¹), while ? was significantly greater in the deciduous forest (1.25 g MJ⁻¹) than in the white pine plantation (0.63 g MJ⁻¹). Our results demonstrate that late-secondary hardwood forests can attain similar ANPP as mature P. strobus plantations in the southern Appalachians, despite substantially less annual IPAR and mineral-nitrogen availability, suggesting greater resource-use efficiency and potential for long-term carbon accumulation in biomass. Along a 260 m elevation gradient within each forest there was not significant variation in ?. Radiation use efficiency may be stable for specific forest types across a range of environmental conditions in the southern Appalachian Mountains, and thus useful for generating estimates of ANPP at the scale of individual watersheds.     

萌生杉木林空间结构特征研究

利用结构参数角尺度、大小比数、混交度对浙江龙泉萌生杉木林的空间结构进行分析,结果表明:林分的平均角尺度为0.512,林分空间格局为随机分布;杉木树种分布格局为团状分布,木荷树种整体分布格局为随机分布,其它树种的整体分布格局为均匀分布;林分的平均混交度为0.438 4,在弱度混交和中度混交之间;林分中树种以胸径作为比较指标的林木个体的优势排列顺序为:苦槠、马尾松> 杉木> 樟树> 木荷> 枫香、红豆树> 拟赤杨> 榆树。根据萌生杉木林的结构特征提出经营对策, 通过合理择伐和补植乡土树种进行林分结构调整,提高林分质量,优化林分空间结构,以便更好地发挥其功能。