冀北山地油松蒙古栎混交林水化学特征

对冀北山地油松蒙古栎混交林穿透雨、树干茎流和枯透水中的Ca、Fe、K、Mg、Mn、Zn共6种养分元素进行测定。结果表明:(1)大气降水经过林冠层后化学元素含量均有不同程度增加,化学元素含量排序为Ca>K>Mg>Fe>Mn>Zn,树干茎流各项指标均增长较多,化学元素含量排序为Ca>K>Mg>Fe>Zn>Mn,枯落物水中K和Ca元素浓度增加最大。(2)大气降雨中Zn的变异系数最大,达2.853;K和Ca元素的变异系数最小,分别为0.158,0.163。穿透雨中变异系数最大的为Fe元素,其值为0.692;树干茎流中变异系数最大的为Zn元素,其值为0.594;枯透水中变异系数最大的为Fe元素,其值为1.164。(3)经过淋洗后水样中各元素的浓度均有所增加,穿透水、树干茎流和枯透水中Ca、K增加较多,Fe、Mn、Zn的淋溶量较少。     

樟树人工林生态系统的水分生态效应

对樟树人工林生态系统的大气降水、树干茎流、穿透水、林内地表径流、地下径流中N、P、SiO2、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn、Mn共1O种养分元素含量进行了测定。结果表明：不同月份大气降水养分元素含量不同，各元素各月平均含量按大小排序为Ca〉SiO2〉Zn〉NH4-N〉K〉NO3-N〉Fe〉Mg〉Mn〉P〉Cu。大气降水经过林冠层后，树干茎流、林内穿透水中各养分元素含量变化基本一致，均表现季节动态变化．大多数元素含量增加。树干茎流中各元素含量按大小排序为K〉Ca〉NH4-N〉SiO2〉Mg〉NO3-N〉Zn〉Mn〉Fe〉P〉Cu；林内穿透水中各元素含量按大小排序为Ca〉K〉Zn〉SiO2〉NH4-N〉NO3-N〉Mg〉Mn〉Fe〉P〉Cu。树干茎流中SiO2、Fe、Zn，穿透水中Fe为负淋溶．其余各元素浓度有所增加，在这2项中，除NH4-N、K外，树干茎流中NO3-N、P、SiO2、Ca、Cu、Fe、Zn、Mn养分元素的富集作用均小于穿透水。     

原始红松林穿透雨和树干茎流养分特征研究

对小兴安岭原始红松林穿透雨和树干茎流中的K,Ca,Mg,Mn,Fe共5种养分元素进行了测定,结合水量分配比例,计算了各元素在森林中的净输入量。结果表明:⑴原始红松林穿透雨和树干茎流中,除Fe元素外,所有浓度值均有树干茎流>穿透雨>大气降雨;从各元素平均浓度来看,Ca元素最高,Fe元素最低,其排序为:Ca>K>Mg>Mn>Fe。⑵大气降雨年平均浓度中,K元素变动系数最大,为1.514,Ca元素最小,为0.827;原始红松林穿透雨、树干茎流年平均浓度中变动系数最大的元素分别为Mn,Mg(或Fe);变动系数最小的元素分别为Ca,Mn;各元素年平均浓度的变异系数均为大气降雨>穿透雨>树干茎流。⑶原始红松林各元素净输入量排序为:K>Ca>Mg>Mn>Fe,且Fe元素的净输入量为负值。     

黑龙江省东部山地红松人工林生态系统水化学特征

对黑龙江省东部山地红松人工林生态系统的大气降水、穿透水、树干径流、枯透水和地表径流中的pH值、溶解氧、浊度、总溶解固体、K、Na、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn和Fe等水质指标进行了检测。结果表明:大气降水经过林冠层后,其水化学特征发生了明显变化,pH和DO降低,TURB和TDS明显增加,化学元素含量均不同程度增加。树干径流除了Cu外其余各化学元素含量均明显增加。穿透水和树干径流中各元素的变异系数较大。枯透水各化学元素的变异系数低于其他水样,只有Mn元素变化较大。穿透水、树干径流和枯透水中的K、Ca淋溶量较大,Cu、Zn淋溶量较少,根据淋溶系数的大小排列穿透水的淋溶序列为Mn>K>Mg>Cu>Fe>Ca>Na>Zn,树干径流的淋溶序列为Mn>Mg>K>Fe>Ca>Cu>Na>Zn,而枯透水的淋溶序列为Mg>Mn>K>Fe>Ca>Cu>Na>Zn。     

重庆缙云山酸沉降背景下针阔混交林水化学特征初步研究

选取三峡库区缙云山小流域针阔混交林作为研究对象,对其大气降水、穿透雨、树干茎流、地表径流等水文过程中的pH值及Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子含量进行研究,结果表明:(1)大气降水pH值为5.31,呈酸性,已属于酸雨范围(pH<5.65)。相对于大气降水,针阔混交林穿透雨和树干茎流离子含量均大幅增加。穿透雨和树干茎流中,Mg、Cu元素的变异系数均小于大气降水,而K、Zn和Mn均大于大气降水。地表径流中Ca元素含量最高,为16.416mg/L,Mn元素含量最低,几乎检测不到。各元素含量排序为:Ca>K>Na>Mg>Zn>Fe>Cu>Mn。地下径流中,Ca元素是含量增加最多的养分元素,各元素含量排序为:Ca>K>Na>Mg>Zn>Cu>Fe=Mn。(2)Cu元素在穿透雨和树干茎流中均出现了负淋溶,其余各元素浓度均有所增加。如果林木长期处于酸雨逆境下,将会导致部分营养元素大量流失,并最终造成林木营养亏损且影响其生长。     

密云水库集水区刺槐水源保护林水化学性质研究

研究了北京密云水库集水区人工刺槐水源保护林水化学性质,结果表明,不同月份大气降水化学元素含量不同,在观测时段内6月份化学元素含量最高,所测定元素加权平均值之和为12.001 mg/L,各元素含量按大小排序为Ca > N > K > Mg > Na > P > Fe > Zn > Cu > Mn;大气降水经过林冠层后,林内穿透降水和树干茎流中各化学元素含量变化不一,但元素总含量增加,林内穿透降水化学元素含量之和为46.192 mg/L,树干茎流为61.586 mg/L,分别高于大气降水34.191 mg/L和49.585 mg/L.     

黑龙江东部山地兴安落叶松人工林对水质的影响

 为了解黑龙江省东部山地落叶松人工林生态系统对水质的影响,试验用多参数水质监测仪和原子吸收法对大气降水、穿透水、树干径流和地表径流中的pH值、溶解氧、浊度、电导率、氧化还原电位、K、Na、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn和Fe等水质指标进行测定。结果表明:在落叶松人工林生态系统中,大气降水、穿透水、树干径流和地表径流pH值的变化都不甚明显,变异系数都较低。大气降水经过林冠层后溶解氧含量降低,浊度和电导率明显增加,氧化还原电位逐渐降低,Na、Ca和Mg离子总平均浓度逐渐升高。穿透水和树干径流中K、Ca元素的淋溶量明显高于其他元素,且树干径流各元素的净淋溶和淋溶系数均高于穿透水。地表径流对水质的酸化有缓冲作用。     

大兴安岭北部白桦次生林降雨再分配金属元素季节动态研究

通过对大兴安岭北部白桦次生林林外降雨、穿透雨、树干茎流和枯透水进行野外观测、取样及室内金属元素火焰原子吸收法测定,研究白桦次生林降雨再分配中金属元素季节动态。结果表明:林外雨中,Ca2+浓度最高,最高值为54.670mg/L,Mg2+含量相对最稳定,在0.316~1.003mg/L间波动。而微量元素浓度均很低,且季节变化幅度很大。穿透雨中,Ca2+浓度最高,变幅也较大,最高、最低相差14.00倍,Mg2+含量变化幅度最小,稳定在0.336~1.599mg/L之间,波动最大为Mn,最高、最低值相差近160.14倍。树干茎流中Ca2+浓度普遍高于其他元素,且含量也最为稳定,K+、Na+、Mg2+、Zn2+、Fe变化较小,变化最大的是Cu2+。枯透水中变化最大为Cu2+,大量元素波动性都很小,其中Mg2+浓度波动性最大,最高、最低也仅相差6.93倍,而Ca2+浓度最高,也最稳定,Na+浓度几乎是大量元素中浓度最低的,最高浓度仅有3.655mg/L。林外雨金属元素总输入量为87.275kg/hm2,白桦次生林净输入总量为40.526kg/hm2,各金属元素净输入量排序为Ca2+K+Mg2+FeMnZn2+Cu2+Na+。其中Na+及Cu2+为负淋溶,其他金属元素均为正淋溶。     

凉水国家级自然保护区原始红松林和人工落叶松林降雨的水化学特征

对凉水国家级自然保护区原始红松林和人工落叶松林2种森林类型的林外降雨、穿透雨和树干茎流中的无机态N、TN、11P、K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋等养分元素进行测定,研究2种森林类型的水化学特征。结果表明：林外降雨中Ca2＋含量最高,TP含量最低,无机态N以N时．N为主,养分元素平均含量（以mg／L计）排列顺序为Ca2＋〉TN〉K＋〉Na＋〉Mg2＋〉TP,各养分元素在林外降雨中的季节变化较大,变化幅度最小的是Ca2＋;降雨经过林冠层后,穿透雨的水化学特征发生了很大变化,自7月开始,K＋、Mg2＋含量增加,Ca2＋在7月减少,8、9月增加,无机N含量降低,TP在原始红松林穿透雨中增加,在人工落叶松林中则减少;2种森林类型的树干茎流中,养分元素的含量存在明显的不同,但总体变化趋势一致,K＋、Ca2＋、Mg2＋的含量均大于穿透雨中的含量,自7月开始,TP、K＋、Ca2＋、Mg2＋含量均高于林外降雨中的含量,且在人工落叶松林中增加量要比在原始红松林中的高,无机态N均低于林外降雨中的含量。研究结果可为凉水国家级自然保护区森林生态系统养分循环的研究提供重要的本底资料。     

人工落叶松林降雨截留再分配及其水化学特征

以凉水国家级自然保护区内的人工落叶松林为研究对象,对其林冠截留再分配和水化学特征变化进行了系统研究,结果表明:(1)一个生长季内(4-9月),人工落叶松林林冠总截留量为109.19 mm,占同期降雨量21.71%,穿透雨量为393.39 mm,占同期降雨量的78.20%;树干茎流量为0.47 mm,占同期降雨量的0.093%;(2)按照各养分元素月平均浓度排序,林外雨为:CaKMgSiMnNaFe,穿透雨为:CaKSiNaMgFeMn,树干茎流为;CaNaMgSiKMnFe,且不同样品按照养分元素浓度稳定度排序为;树干茎流穿透雨林外雨;(3)人工落叶松林养分元素净输入排序为;KMgMnNaFeCaSi,净输入量依次为22.339,2.920,0.856,-0.216,-0.260,-1.280,-2.478 kg/hm2,其中,穿透雨占人工落叶松林(穿透雨+树干茎流)元素输入量的98.23%,树干茎流占1.77%.     

京北山区板栗林主要养分元素积累与分配的研究

对北京北部山区板栗林主要养分元素积累与分配的研究结果表明:22年生板栗林的生物量为38638kg/hm2,生物量在干、枝、叶、花、果、果苞及根中的分配比例为52.18∶21.82∶3.70∶2.26∶2.65∶2.07∶15.33。板栗林5种主要养分元素N、P、K、Ca和Mg的贮存量为315.38kg/hm2,不同器官中5种养分元素贮存量排序为干>枝>根>叶>花>果苞>果。土壤层中5种养分元素贮存总量为206427.59kg/hm2,有效养分元素贮存量为16188.29kg/hm2,板栗林5种养分元素贮存量占土壤层5种养分元素贮存总量的0.15%,占有效养分贮存量的1.95%。板栗林对N的富集能力最强,各元素的富集系数排序为N>P>K>Ca>Mg。板栗林生态系统每积累1t干物质需要5种养分元素总量7.17kg,其中对Ca元素的需求量最大,P的最小。     

人工杉木林地有机物和养分库的退化与调控

研究表明,人工杉木林地土壤有机物和养分库严重退化,地表枯枝落叶层中干和各种养分的贮量与阔叶林和混交林比较明显下降,土壤中有机质,全Ｎ量和碱解Ｎ含量的剖面分布也表现出相同的趋势。传统的炼山造林使杉木林地枯枝落叶和养分库是呈突变形式 经,林份组成单一,凋落物数量和养分含和也是杉木林土壤有机物和归库退化的重要因素。通过改进林木更新方式和改善林份组成很大程度上控制人工林有机物和养分库的退化。     

Effects of exotic tree plantations of teak (Tectona grandis) and gmelina (Gmelina arborea) on a forest soil in south-western Nigeria

Abstract. The properties of soil under 15-year-old plantations of gmelina ( Gmelina arborea ) and teak ( Tectona grandis ) were compared with logged forest soil in south-western Nigeria. The soil was significantly denser in the 0–10 cm layer of plantation soil and total porosity less than that of forest soil. Organic carbon was significantly greater in the 0–10 cm layer of forest soil. Similarly, the concentrations of total N, exchangeable Ca, Mg and K were greater under forest soil, but the concentrations of available P were similar under all three ecosystems. The smaller organic carbon and nutrient content of plantation soil is mainly due to its more open organic matter and nutrient cycles and nutrient immobilization in the fast-growing exotics.     

黄土丘陵区刺槐人工林土壤养分特征及演变

为了探明黄土丘陵沟壑区人工林土壤养分状况及其演变规律,应用时空互代的方法,以刺槐林为代表,对该区不同利用年限的人工林土壤养分特征及其时空变化等进行了系统研究。结果表明,黄土丘陵区人工林土壤肥力处于低水平;人工林表层土壤养分中有机质和速效磷的空间变异性较大;坡度、坡向、坡位等环境因子对土壤养分有一定的影响。随利用年限的增加,人工林土壤全氮,有机质、碱解氮、速效钾含量及土壤养分指数均增加,与利用年限有极显著的相关性,其变化趋势符合y=axb模型。全氮,有机质和碱解氮随利用年限的增加量不显著,而速效钾每经过10年就有显著增加,全磷和速效磷含量则保持相对衡定的水平。黄土丘陵区人工林地土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾及养分指数年增长率分别约为0.20g.kg、0.01g.kg、0.69mg.kg、2.27mg.kg和0.04。该区人工林地土壤有机质、全氮、碱解氮及养分指数约需50年、速效钾约需30年可达到中上等养分水平。     

Forest Health in North America: Some perspectives on Actual and Potential Roles of Climate and Air Pollution

The perceived health of forest ecosystems over large temporal and spatial scales can be strongly influenced by the frames of reference chosen to evaluate both forest condition and the functional integrity of sustaining forest processes. North American forests are diverse in range, species composition, past disturbance history, and current management practices. Therefore the implications of changes in environmental stress from atmospheric pollution and/or global climate change on health of these forests will vary widely across the landscape. Forest health surveys that focus on the average forest condition may do a credible job of representing the near-term trends in economic value while failing to detect fundamental changes in the processes by which these values are sustained over the longer term. Indications of increased levels of environmental stress on forest growth and nutrient cycles are currently apparent in several forest types in North America. Measurements of forest ecophysiological responses to air pollutants in integrated case studies with four forest types (southern pine, western pine, high elevation red spruce, and northeastern hardwoods) indicate that ambient levels of ozone and/or acidic deposition can alter basic processes of water, carbon, and nutrient allocation by forest trees. These changes then provide a mechanistic basis for pollutant stress to enhance a wider range of natural stresses that also affect and are affected by these resources. Future climatic changes may ameliorate (+ CO2) or axacerbate (+ temperature, + UV-B) these effects. Current projections of forest responses to global climate change do not consider important physiological changes induced by air pollutants that may amplify climatic stresses. These include reduced rooting mass, depth, and function, increased respiration, and reduced water use efficiency. Monitoring and understanding the relative roles of natural and anthropogenic stress in influencing future forest health will require programs that are structured to evaluate responses at appropriate frequencies across gradients in both forest resources and the stresses that influence them. Such programs must also be accompanied by supplemental process -oriented and pattern -oriented investigations that more thoroughly test cause and effect relationships among stresses and responses of both forests and the biogeochemical cycles that sustain them.     

北方山区主要森林类型树木叶片氮、磷回收效率研究

养分回收是植物养分利用策略的重要驱动力,可减少养分流失,降低其对环境的依赖性,对植物种群和群落稳定性、生态系统养分循环都具有重要的生态学意义。本文在收集北方山区(黄土高原、太行山区、京北山区)天然林、人工林等各种森林成熟叶片和凋落物氮、磷养分含量等资料的基础上,根据群落生活型和管理方式将各类森林进行归并,对其养分回收效率进行了综合评估。结果表明,各类森林植被通过成熟叶片和落叶中氮、磷含量计算得到的叶片氮、磷回收效率分别是24.5%~71.3%和18.1%~75.4%,均值分别是45.5%和47.4%。北方山区天然林和人工林成熟叶片的平均氮含量分别是11.6 g·kg~(-1)和21.6 g·kg~(-1),人工林成熟叶片氮含量显著高于天然林,养分在人工林生长过程中可能基本处于消耗状态。不同地区天然林与人工林叶片磷含量存在差异:太行山区天然林成熟叶片和枯落叶片磷含量显著高于人工林,而京北山区人工林成熟叶片磷含量较高,枯落叶片磷含量较低。灌木成熟和枯落叶片中氮含量显著高于乔木,而两者间磷含量无显著差异;灌木叶片氮回收效率高于乔木。通过3个地区的比较发现,京北山区树木叶片氮、磷回收效率分别是62.1%和67.8%,高于其他两个地区。相关分析表明,北方山区森林枯落叶片氮含量是影响叶片氮、磷回收效率的重要因子。通过对不同树种养分回收效率的比较发现,针叶树种养分回收效率大于阔叶树种,这说明在土壤养分贫瘠山区针叶树种的养分回收效率更高,更能适应这种贫瘠的土壤环境。在山区进行人工建植时,针叶树种高的养分利用效率应该被考虑进来。     

不同植被群落下喀斯特土壤养分及生物化学性质特征

为了探讨植被群落对喀斯特土壤养分和生物化学性质的影响,对贵州茂兰国家级自然保护区不同植被群落下土壤养分、基础呼吸、微生物量碳及酶活性进行比较研究。结果表明:不同植被群落之间土壤养分含量差异显著,土壤总有机碳、全氮、全磷、碱解氮和有效磷表现为裸露地<草丛<灌丛≤乔林;土壤基础呼吸表现为裸露地<灌丛<乔林<草丛,诱导微生物量碳为裸露地<灌丛<草丛=乔林,而熏蒸微生物量碳为裸露地<草丛<灌丛<乔林;不同植被群落下土壤蔗糖酶活性高于裸露地,但不同植被群落间差异不显著,土壤脲酶活性有着裸露地<草丛=灌丛<乔林的趋势,而土壤碱性磷酸酶活性表现为裸露地<灌丛<乔林<草丛;土壤呼吸商和诱导微生物量与熏蒸微生物量比值均表现为乔林=灌丛<草丛=裸露地。结果分析表明,不同植被群落下喀斯特土壤养分水平及其凋落物差异影响着土壤微生物群落结构及活性,而土壤微生物执行着土壤营养元素生物化学过程,其群落结构和活性又影响着土壤养分水平及养分有效性。     

太湖流域安吉县森林控制土壤侵蚀及养分流失的效益评估

因土壤流失带来的面源污染是太湖流域水质恶化的主要原因之一,而森林在控制土壤侵蚀以及减少养分流失方面具有重要作用。以安吉县森林资源二类调查数据为基础,采用土壤侵蚀模数法和土壤养分含量估算了森林控制土壤侵蚀及其减少氮、磷养分流失量,并参照污染物入河降解系数与环境资源区域补偿标准,评估了安吉县森林减少氮磷养分流失的生态效益。结果表明：安吉县森林可年均减少151万t土壤侵蚀量,从而控制住土壤中1 409t总氮和577t总磷养分流失,相当于每年避免了824t总氮和410t总磷输入到河流水体中;仅此一项生态服务功能,安吉县森林每年就应得到9 255万元生态补偿资金,约合森林688元/（hm2.a）,相当于目前47元/hm2生态补偿标准的15倍。该研究揭示了太湖流域上游地区森林控制土壤侵蚀及养分流失对于流域水环境保护的重要性,有助于流域水环境污染治理与保护工作的开展。     

太原东山试验林场土壤理化性质及饱和导水率的坡向分异规律研究

为了探究太原东山试验林场不同坡向条件土壤性质及饱和导水率变化的规律,选取东山林场无植被覆盖裸地和油松林地的阳坡、阴坡、半阴半阳坡共6个样地进行土壤采样,测定了土壤基本性质及养分含量,并用环刀分层取土,测定土壤饱和导水率,对比分析了土壤性质、养分及饱和导水率的坡向分异规律。结果表明:坡向对土壤密度无影响;裸地土壤含水率表现为阴坡 > 半阴半阳坡 > 阳坡;油松林地土壤含水率、土壤养分元素含量、土壤饱和导水率表现为阳坡 > 半阴半阳坡 > 阴坡,阳坡表层土壤（0—30 cm）石砾含量少于其他坡向,总孔隙度高于其他坡向。坡向对土壤性质及饱和导水率的影响是通过植被产生作用。在今后对林地土壤性质及水分入渗的研究中不能忽略坡向的影响。