吉林省东部低山丘陵区4种林分类型林地的土壤肥力分析

根据吉林省东部低山丘陵区汪清林业局金仓林场中4种主要林分类型(长白落叶松天然林、长白落叶松人工林、天然针阔混交林和天然阔叶混交林)的土壤肥力调查数据,分析和比较了4种林分类型林地的土壤物理和化学性质,并采用主成分分析评价了其土壤肥力状况。(1)随土壤深度增加,土壤容重和土壤pH值增大,而土壤含水量、阳离子交换量和养分含量减少,但其在不同林分下的变化程度不同;(2)林分类型对部分土壤化学性质(如土壤CEC、有机质、全氮和速效钾)影响显著。其中,天然针阔混交林的土壤含水量、土壤pH值、阳离子交换量、有机质含量及全氮、磷、钾含量均为最高;(3)采用主成分分析法对不同林分类型的林地土壤肥力状况进行了评价,结果发现土壤肥力状况为:天然针阔混交林>长白落叶松天然林>长白落叶松人工林>天然阔叶混交林。建议在经营现有的林分时,考虑近自然育林,及时进行林下补植更新,并营造针阔混交林,以改善该区林地土壤的肥力状况。     

基于不同林分类型下土壤碳氮储量垂直分布

以辽东大伙房水库周边防护林典型林分针阔混交林(落叶松-油松-刺槐混交林)、油松林、落叶松林、刺槐林为研究对象,对其土壤养分含量进行测定,研究了不同林分土壤剖面上有机碳、全氮、有机碳储量的分布规律。结果表明:随着土层深度的增大,4种林分的土壤有机碳、全氮含量均逐渐降低;4种林分土壤剖面有机碳含量大小顺序为落叶松林(24.16g/kg)刺槐林(23.07g/kg)针阔混交林(16.06g/kg)油松林(15.76g/kg);全氮含量大小顺序为刺槐林(5.23g/kg)落叶松林(4.57g/kg)油松林(3.45g/kg)针阔混交林(2.42g/kg);C/N平均值大小顺序为落叶松林(7.36)针阔混交林(6.51)油松林(4.67)刺槐林(4.57);4个林分0-40cm土层的有机碳储量大小为落叶松林(112.94t/hm~2)刺槐林(107.40t/hm~2)针阔混交林(105.42t/hm~2)油松林(89.89t/hm~2);4种林分土壤pH无明显差别,各土层土壤pH随土层深度增加而增大;4种林分土壤容重由高到低顺序依次为针阔混交林(1.73g/cm~3)油松(1.65g/cm~3)落叶松(1.64g/cm~3)刺槐(1.56g/cm~3)。4个林分土壤有机碳含量与土壤全氮含量互相间均存在极显著正相关关系,土壤有机碳、全氮含量与C/N之间则没有明显相关关系;在针阔混交林中,土壤容重、土壤全氮含量和土壤pH与土壤有机碳之间存在线性数量关系,而其他纯林则没有这种关系。     

粤东北山区几种森林土壤有机碳储量及其垂直分配特征

研究了粤东北山区的天然常绿阔叶林、针阔混交林、马尾松针叶林和桉树人工林等4种主要森林类型土壤有机碳储量及其分配特征.结果表明:(1)4种林分土壤有机碳平均含量在8.14～12.24 g/kg之间,常绿阔叶林最高,其次为针阔混交林.桉树人工林最小.土壤有机碳含量随深度增加而递减.但植被类型不同其减少程度不同.其中阔叶林变化幅度最大达72.04%.土壤有机碳表聚性明显.(2)4种林分土壤碳密度存在显著差异,其各土层变化范围为1.57～5.18 kg/m~2.土壤碳密度亦随深度增加而减少,自然地带性植被类型各个土层土壤碳密度均高于次生植被类型对应的碳密度.对于整个土层而言,各林分土壤碳密度在12.28～15.90 kg/m~2之间,总平均值为14.14 kg/m~2.(3)4种林分土壤碳储量整体较低,平均值为141.43 t/hm~2,表层土壤碳储量贡献不大.人为干扰活动对研究区森林土壤碳储量影响明显,是制约土壤碳储量大小的重要因素.     

不同植被群落土壤水溶性有机碳的变化特征

[目的]对比天然次生林和人工林土壤水溶性有机碳的含量、季节变化特征及与土壤理化性质的相关性,评估不同植被恢复模式对土壤碳库的影响。[方法]以浙江省凤阳山不同植被群落为对象,在野外调查和实验测定的基础上,通过相邻样地比较法进行研究。[结果]不同植被群落0—60cm土层平均水溶性有机碳含量的大小关系为:35a杉木人工林(0.299 7g/kg)40a常绿阔叶次生林(0.271 7g/kg)35a针阔混交次生林(0.258 6g/kg)40a杉木人工林(0.252 9g/kg)30a柳杉人工林(0.252 8g/kg)30a针阔混交次生林(0.248 0g/kg),相邻样地基本表现为人工林大于天然次生林;不同植被群落土壤水溶性有机碳含量的最小值均出现在夏季。[结论]土壤水溶性有机碳含量与土壤总有机碳、全氮、有效磷、速效钾呈极显著或显著正相关,与土壤pH值及容重呈极显著或显著负相关。     

黔中喀斯特地区3种林型土壤有机碳含量及垂直分布特征

在全球气候变化背景下,森林土壤有机碳库已成为全球碳循环研究的重点之一。研究以黔中喀斯特地区阔叶混交林、针阔混交林和灌木林为对象,分析其土壤及枯落物有机碳含量。结果表明:0-80cm土壤剖面的有机碳含量和碳密度均值表现为阔叶混交林(19.10g/kg,18.62kg/m2)>灌木林(9.21g/kg,9.67kg/m2)>针阔混交林(8.38g/kg,8.60kg/m2),且差异显著(P<0.05),说明同一地区不同林型土壤有机碳的积累和存储不同;3种林型0-20cm土层有机碳含量和碳密度均最大,且与各土层之间差异均显著(P<0.05),并随土层深度的增加而减少,说明森林土壤有机碳含量和密度分布有很强的表聚性,因此,应避免人为活动干扰,增加植被覆盖和减少水土流失;3种林型的土壤有机碳含量与土壤容重呈负相关关系,拟合度(R2)均较大,说明土壤有机碳含量与土壤容重拟合方程均较好;3种林型枯落物现存量和有机碳含量差异均显著(P<0.05),说明同一地区,不同林型的枯落物的积累和分解能力不同。     

不同类型毛竹林土壤碳、氮特征及其耦合关系

以江西安福毛竹纯林(Ⅰ)、竹阔混交林(Ⅱ)、竹杉混交林(Ⅲ)为研究对象,并以木荷人工林(Ⅳ)、杉木纯林(Ⅴ)以及撂荒地(Ⅵ)为对照,对其土壤碳、氮特征进行研究.结果表明:不同林分和同一林分不同层次土壤有机碳含量、碳密度均存在很大差异.土壤有机碳含量排列顺序为Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅵ,分别为13.12,12.42,11.47,10.57,8.53,7.45 g/kg,其差异达到显著水平;剖面有机碳密度顺序依次为Ⅰ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅴ,分别为8.81,7.69,7.51,7.38,5.94,5.70 kg/m2,其差异亦达到显著水平.在所调查林分类型中,土壤有机碳含量随深度的增加而呈现逐渐递减的趋势,0-40 cm土层存贮有机碳对土壤总有机碳贡献率均大于70%,贡献率明显.不同林分类型C/N差异性显著,混交林大于纯林,平均值都在11～15之间.线性分析表明,林区内土壤有机碳含量与全氮含量呈极显著相关,遵循三次多项式拟合模型.     

卧龙亚高山主要森林植被类型土壤碳汇研究

利用野外实际调查数据对四川卧龙亚高山9种主要森林植被类型土壤总有机碳含量、碳密度及其剖面分布和土壤活性有机碳含量、碳密度及其剖面分布进行了分析,结果表明:在调查区域9种典型森林植被类型总有机碳含量为15.39～41.30 g/kg,总有机碳密度为14.00～25.95 kg/m2,土壤有机碳含量排序为冷、铁杉暗针叶林云杉暗针叶林冷杉红桦混交林亚高山草甸落叶阔叶林灌木林高山柳、落叶松混交林落叶松人工林落羽杉人工林.活性有机碳含量为4.85～23.14 g/kg,活性有机碳密度为4.29～10.55 kg/m2.活性有机碳储量排序为云杉林灌木林亚高山草甸混交林落叶阔叶林人工林.研究结果还表明,卧龙亚高山主要森林植被类型土壤碳储量较高、碳库质量较好,有明显的碳蓄积,是一个较大的"汇".     

长白落叶松纯林改造对林地土壤性质的影响

以黑龙江省林口林业局长白落叶松纯林带状伐后栽植阔叶树种形成的针阔混交林为对象,研究水曲柳、长白落叶松—水曲柳、长白落叶松、长白落叶松—胡桃楸与胡桃楸等5种林带下土壤的物理性质、养分状况和微生物数量。结果表明：长白落叶松纯林改造成针阔叶混交林初期,土壤密度随土层深度增加而显著增加,土壤孔隙度则随土层深度增加而显著降低,林带间差异不显著;各林带有机质含量、养分元素全量及速效养分含量均随土层加深而显著减少,但全K含量变化不明显,阔叶林带及针阔林带土壤养分含量多高于落叶松林带,0-10 cm土层的全N、全P与全K含量最大分别提高13.99%、8.00%与11.23%,水解N、有效P与速效K含量最大分别提高18.84%、12.37%与6.71%;土壤细菌、真菌与放线菌主要集中在0-20 cm土层,且随土层深度增加而减少,阔叶林带及针阔林带土壤微生物总量均高于落叶松林带,大小顺序为水带〉落-水带〉落-胡带〉胡带〉落带。研究结果可为长白落叶松纯林改造提供科学依据。     

湘中丘陵区不同土地利用方式下土壤有机碳密度

通过实测对比分析了湘中丘陵区不同土地利用方式下土壤有机碳含量及其密度.结果表明,不同土地利用方式下土壤有机碳含量随土壤深度的增加呈指数函数下降趋势(R2≥0.8184).且水平分布上表现为:经济林地(10.12 g/kg)＞人工林地(9.94 g/kg)＞次生林地(9.11 g/kg)＞坡耕地(7.90 g/kg)＞弃耕地(6.77 g/kg)＞苗圃地(5.95 g/kg);经济林地、人工林地、次生林地土壤有机碳含量与土壤pH值之间存在显著负相关性(p＜0.05),6种不同土地利用方式土壤有机碳含量与全氮含量之间均存在极显著正相关性(p＜0.01),人工林地和次生林地土壤有机碳含量与硝态氮含量之间存在显著的正相关性(p＜0.05).经济林地、弃耕地土壤有机碳含量与碱解氮含量之间存在极显著正相关性(p＜0.01).其它4种利用方式与碱解氮含量之间存在显著正相关性(p＜0.05);6种不同土地利用方式下土壤(0-60 cm)有机碳密度表现为:人工林地(91.57t/hm2)＞经济林地(89.51t/hm2)＞次生林地(83.13 t/hm2)＞坡耕地(72.70 t/hm2)＞弃耕地(58.05 t/hm2)＞苗圃地(43.63 t/hm2),与次生林地相比,苗圃地土壤有机碳的损失量最大.     

拱坝河流域5种森林类型土壤有机碳的分布特征

[目的]研究拱坝河流域典型森林土壤有机碳含量和有机碳密度的分布特征,为深入推进森林多目标经营工作提供科学依据。[方法]通过实地调查取样和室内实验测定。[结果](1)人工云杉林SOC含量平均为(32.5±21.82)g/kg,0—60cm SOCD为(13.85±6.98)kg/m2;(2)不同土壤深度,土壤密度差异显著;随土壤深度增加,5种森林类型的土壤有机质,全N,全P,全K,有效P及速效K含量呈递减趋势。(3)0—60cm土层含量与自然含水量,全N,全K,速效K均呈极显著或显著正相关,与土壤密度呈极显著负相关;SOCD与土壤理化性质表现出一致的相关性。[结论]研究区不同森林类型土壌有机碳含量和有机碳密度受多种因素的影响,在林分结构、土壤理化特性、树种特性等多种因素的共同影响下,土壤有机碳和有机碳密度表现出明显的差异性。     

黄土高原不同退耕还林地森林植被改良土壤特性研究

对比研究了青海省大通县不同类型退耕还林地、草地、农田的土壤性质,包括土壤容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团粒结构、土壤饱和导水率。结果表明:华北落叶松容重最小,为农田容重的62%,青杨青海云杉混交林是农田土壤容重的83%;0~15 cm土层青海云杉混交林>0.25 mm的团粒结构含量为45.21%,草坡、耕地分别为32.18%、20.81%;北落叶松纯林的最小饱和导水率是1.22 mm/min,林地中饱和导水率最小的是落叶松青海云杉混交林,为0.17 mm/min,草地和农田分别为0.11 mm/min0、.09 mm/min。退耕还林后,与农田相比,林地土壤物理性质得到明显改善,针阔混交林改良土壤特性作用较好,除了华北落叶松纯林和华北落叶松青海云杉混交林外,针阔混交林的土壤物理性质好于阔叶纯林和针叶纯林,草坡和农田较差,草坡略好于农田。     

不同林分类型土壤水分物理性质及其海拔效应——以浙江省凤阳山为例

以浙江省凤阳山常绿阔叶林和针阔混交林为例,通过野外调查和室内测定土壤容重、土壤孔隙度及土壤含水量等,研究了中亚热带主要林分类型的土壤水分物理性质及其海拔影响.结果表明,在0-60 cm土层中,随着深度的增加土壤容重逐渐增大,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量、最小持水量逐渐减小.在海拔300～I 355 m高程范围随着海拔升高土壤容重平均值逐渐减小,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量、最小持水量、土壤贮水量平均值均增大;土壤排水能力平均值为:海拔900 m＞海拔600 m＞海拔1 355 m＞海拔300 m.同一海拔4种林分类型土壤容重平均值:人工杉木林＞针阔混交林＞人工柳杉林＞常绿阔叶混交林;土壤总孔隙度、土壤最大持水量、毛管持水量、最小持水量、土壤贮水量平均值均表现为人工柳杉林优于其他3种林分类型;土壤排水能力平均值表现为:常绿阔叶混交林＞人工杉木林＞人工柳杉林＞针阔混交林.综合分析,同一海拔常绿阔叶林水源涵养及保持水土能力要高于人工柳杉林.     

川西亚高山次生林恢复过程中土壤物理性质及水源涵养效应

川西亚高山原始针叶林遭受大规模采伐后自然恢复形成的次生林已成为该区域的主要森林类型之一,也是我国西南林区水源涵养林的重要组成部分。现有亚高山森林水源涵养功能研究主要集中在暗针叶林,对天然次生林关注较少。选择川西米亚罗林区亚高山次生林自然恢复演替序列上高山柳灌丛、次生桦木阔叶林、岷江冷杉桦木针阔混交林,以相邻岷江冷杉成熟林为对照,采用空间代替时间的方法,基于土壤容重、孔隙度、持水性能等测定,分析了次生林恢复过程中土壤物理性质变化及土壤水源涵养效应动态,结果表明:(1)次生林恢复过程中,土壤容重总体呈下降趋势,除灌丛与阔叶林、针阔混交林、暗针叶林间具有显著差异外,其余植被类型间无显著差异,随着土层的加深,土壤容重呈增加趋势;(2)不同恢复阶段土壤孔隙度具有显著差异,以针阔混交林0—30 cm土层总孔隙度(64.39%)和毛管孔隙度(50.49%)为最高,灌丛总孔隙度(41.25%)和毛管孔隙度(33.70%)为最低;而土壤非毛管孔隙度以暗针叶林(14.27%)为最高;随着土层的加深,土壤孔隙度大致呈现出递减的趋势;(3)随着林龄增加,次生林土壤0—30 cm土层最大持水量呈波动性增加趋势,在针阔叶混交林阶段达到最大(1 815.02 t/hm~2),到暗针叶林阶段有所下降(1 659.88 t/hm~2);土壤毛管持水量以针阔混交林(1 369.72 t/hm~2)为最高,而非毛管持水量以暗针叶林(534.95 t/hm~2)为最高,暗示针阔混交林树木生长所需有效水贮存量较大,亚高山暗针叶林具有较强的土壤水分调节能力和土壤渗透能力。从水源涵养功能角度,川西亚高山森林植被恢复应注重构建针阔叶混交林结构。     

中亚热带4种森林类型土壤有机碳氮贮量及分布特征

对湖南省长沙县大山冲省级森林公园立地条件基本一致的4种森林土壤有机碳(SOC)、全氮(N)含量、贮量及土层分布进行研究。结果表明:不同森林、同一森林的不同土层SOC、N含量和贮量均存在显著差异(p<0.05)。各土层SOC含量的变化范围分别为杉木林8.66～22.96g/kg,马尾松林13.33～37.50g/kg,南酸枣林13.78～43.58g/kg,青冈林13.33～36.87g/kg。土壤全N含量的变化范围分别为杉木林1.37～2.29g/kg,马尾松林1.29～2.65g/kg,南酸枣林1.69～3.96g/kg,青冈林1.23～3.26g/kg。4种林地SOC和N含量均随土层深度增加而逐渐下降。4种森林土壤SOC贮量差异不显著(p=0.177 6),N贮量差异极显著(p=0.000 7)。4种森林土壤SOC含量与N含量存在极显著相关性(p<0.01),除青冈林外,其余3种森林土壤SOC与C/N存在极显著相关关系(p<0.01)。马尾松土壤N与C/N之间呈极显著相关(p<0.01),南酸枣林的存在显著关系(p<0.05),青冈林和杉木林的相关性不显著。     

藏东南色季拉山西坡不同植被土壤有机碳垂直分布特征及其影响因素

  【目的】  藏东南地区高山生态系统有巨大的土壤碳汇潜力，研究其不同生态系统下土壤有机碳 (SOC) 储存的变化特征及其影响因子，有助于深入了解青藏高原土壤碳循环及区域碳源汇平衡。  【方法】  本研究在西藏色季拉山西坡海拔3000～4600 m开展密集土壤采样，研究不同海拔高度下不同植被类型SOC的储存特征，并分析其关键影响因子。  【结果】  表层0—5 cm的SOC含量随海拔升高而增加，4个植被带SOC含量平均值表现为高寒草甸 (8.31% ± 0.77%) > 暗针叶林 (7.20% ± 0.90%) > 高寒灌丛草甸 (6.74% ± 0.80%) > 针阔混交林 (3.88% ± 0.46%)。在剖面5—10、10—15、15—20、20—30、30—40、40—60 cm各层SOC含量随海拔升高呈先增加后降低趋势，SOC含量在4种植被带的平均值表现为暗针叶林 > 高寒灌丛草甸 > 高寒草甸 > 针阔混交林。SOC含量随剖面深度增加而显著下降，高寒草甸和高寒灌丛草甸SOC垂直分布特征为表层聚集型，而针阔混交林和暗针叶林SOC垂直分布特征为普通递减型。剖面0—20、20—40、40—60 cm的SOC储量随海拔升高呈先增加后降低的特征。在表层0—20 cm高寒草甸SOC储量最高 (C 95.66 ± 4.81 t/hm2)；在剖面20—40和40—60 cm暗针叶林SOC储量最高，且其在整个0—60 cm剖面的SOC总储量在所有植被类型中最高 (C 199.14 ± 11.10 t/hm2)；针阔混交林SOC储量在剖面各层均为最低，且其在整个剖面的SOC总储量 (C 111.45 ± 10.30 t/hm2) 显著低于其他植被类型。剖面各层SOC储量与年平均温度、凋落物碳氮比呈显著负相关，而与海拔高度、年平均降水量和土壤含水量呈显著正相关。逐步回归显示土壤含水量是影响剖面各层以及整个剖面SOC储存的关键因子。随机森林模型对SOC储存的解释度为50.32%～65.82%，土壤含水量对表层土体SOC预测的相对贡献最高，年平均温度、年平均降水量和凋落物质量对各层SOC预测均有显著贡献，而植被类型对SOC预测的相对贡献随剖面加深而逐步增加。  【结论】  色季拉山西坡不同海拔高度下SOC的储存特征随不同植被类型和剖面深度而发生显著变化，环境因子(如土壤水分) 对表层土体SOC储存有关键影响，植被类型对深层土体SOC储量变化的预测有重要贡献。     

大兴安岭林区落叶松林地不同发育阶段土壤肥力演变与评价

 以大兴安岭林区不同发育阶段兴安落叶松人工林和天然次生林为研究对象,采用野外调查和定量分析相结合的方法,对林地土壤有机质、土壤腐殖质组成、土壤酸度指标及其主要养分含量的变化进行测定和分析。利用主成分分析的方法,以各主成分特征贡献率为权重,加权计算各林地土壤肥力综合指标值。结果表明:随着林龄的增长,不同发育阶段落叶松人工林土壤酸度总体呈现升高的趋势,土壤有酸化的迹象;全磷和速效钾呈现降低的趋势;有机质、水解氮、胡敏酸和胡敏素含量在近熟林略有升高,但总体呈现降低的趋势。土壤肥力评价结果为:天然林>幼龄林>近熟林>中龄林>成熟林,即随着林龄的增长,土壤肥力迅速下降,其主要原因是林地凋落物分解缓慢。因此,建议通过适度提高林地抚育强度,调整群落结构,增加林地光照,诱导天然阔叶树种进入,形成针阔混交林的调控措施,调节落叶松人工纯林凋落物分解与积累的矛盾,以维持地力平衡和提高林地生产力。     

华北山地6种天然次生林土壤氮素的空间异质性特征

 利用地统计学理论和方法研究华北山地次生林区6种天然次生林土壤氮素的空间异质性特征。结果表明:1)次生阔叶林土壤总氮质量分数相对较高（3 1004 500 mg/kg）,而针叶林相对较低（9001 300 mg/kg）,各森林类型土壤中有效NH4+-N质量分数均高于有效NO3--N,形成以NH4+-N占优势的氮营养生境;2)针阔混交林中,土壤全氮的变异强度最大,变异的空间相关性较差（随机性变异占总变异的42.7%）,针叶林中,全氮空间变异强度相对较弱,但以自相关变异为主（结构方差比为72.2%81.0%）,呈现弱的斑块分布特征;3)阔叶林中,NH4+-N具有很强的空间自相关变异,NO3--N异质性程度相对较弱,针叶林中,NH4+-N变异强度较小,而NO3--N空间变异却相对明显;4)不同森林类型对土壤全氮及各有效氮形态的空间异质性特征有影响;5)植被种类、植被组成、植被多样性等因素的差异及由此导致的树种空间分布格局是影响总氮量及氮矿化,进而导致氮素不同形态在林分间甚至林分内不同空间样点间异质性形成的重要原因。