中亚热带不同发育阶段杉木人工林生态系统碳贮量研究

在全国杉木中心产区福建选择杉木幼龄林、中龄林和成熟林,进行不同发育阶段杉木人工林生态系统各组分含碳率、碳贮量和年净固碳量的比较研究。结果表明:不同发育阶段杉木林乔木层、林下植被层和凋落物层含碳率介于40.25%~53.52%之间,均表现为中龄林最大,成熟林次之,幼龄林最小;而0~100 cm土层土壤含碳率则表现为成熟林最大,中龄林次之,幼龄林最小。随林龄增大,杉木人工林生态系统碳贮量逐渐增大,成熟林分别是幼龄林和中龄林的1.63倍和1.19倍,而这种差异主要是由乔木层碳贮量差异引起的。不同发育阶段杉木林年净固碳量表现为中龄林最大,分别比幼龄林和成熟林大3.487 t/(hm2.a)和3.748 t/(hm2.a),其中中龄林乔木层年净固碳量分别比幼龄林、成熟林大2.713 t/(hm2.a)和3.033 t/(hm2.a),占总差异的77.8%和80.9%。     

花岗岩条件下杉木人工林的多代效应研究

在全国杉木中心产区的闽北林区 ,选择花岗岩母质发育的不同栽植代数 ( 1、2、3代 )、不同立地 ( 1 4、1 6、1 8地位指数 )、不同发育阶段 (幼龄林、中龄林、成熟林 )的杉木人工林 ,进行不同栽植代数及不同发育阶段杉木人工林生长发育效应研究 ,结果表明 :不同发育阶段杉木人工林存在明显的多代效应 ,栽植代数对不同发育阶段杉木林生长具有明显影响 .在不同立地和不同发育阶段的杉木人工林中 ,杉木胸径、树高及蓄积量生长均随栽植代数的增加呈逐代下降趋势 ,表现为 1代 >2代 >3代 .在 1 6地位指数条件下 ,2、 3代各发育阶段杉木胸径分别比 1代杉木下降 9.72 %～ 1 7.62 %和 1 8.85 %～ 2 6.90 % ,树高下降 4.2 6%～ 1 2 .5 6%和 8.5 1 %～ 1 5 .96% ,3代杉木胸径及树高分别比 2代杉木下降 1 .49%～ 1 9.0 2 %和 3.88%～ 4.5 9% ;同时连栽杉木胸径及树高生长速生期推迟 ,速生期变短 ,连栽杉木林表现出明显衰退趋势     

不同林龄华北落叶松人工林叶凋落物分解及养分动态比较

采用网袋法,对0～540 d内不同林龄华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林叶凋落物的分解特征及营养元素质量分数变化动态进行了比较分析。结果表明:经过540 d的分解,幼、中、近、成熟林4个龄组的叶质量损失率为48.47%～61.72%,并呈极显著差异,不同林龄的叶凋落物分解速率呈现出成熟林>近熟林>中龄林>幼龄林。用含哑变量的Olson指数衰减模型对叶凋落物的分解动态进行拟合,结果显示,幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林叶凋落物的分解系数为0.028 30～0.036 19;半衰期和周转期分别为1.59～2.04 a和6.90～8.82 a。在整个分解过程中,4个龄组的养分质量分数变化一致,随着时间的延长,N质量分数不断升高;P质量分数呈现出先降低后上升的趋势;K、C质量分数和C/N呈下降的趋势。在分解过程中,4个龄组的N、P、K、C的释放率在总体上变化一致,C和K不断释放,且为净释放状态,呈现直接释放模式;N的释放率为富集-释放模式;P的释放率表现为淋溶-富集-释放模式。结果表明,成熟林和近熟林的叶凋落物比幼龄林和中龄林的叶凋落物易分解,且成熟林和近熟林中的营养元素也较易释放。     

不同发育阶段马尾松人工林生态系统碳贮量研究

对福建马尾松幼龄林、中龄林和成熟林生态系统中各组分的含碳率和碳贮量进行了比较研究。结果表明,不同发育阶段马尾松乔木层和凋落物层的含碳率为48.12%~52.59%,表现为成熟林最大、中龄林次之、幼龄林最小,0~100 cm土壤层含碳率亦表现出同样的规律,而林下植被层含碳率则表现为中龄林最大、幼龄林次之、成熟林最小;随林龄增大,马尾松林乔木层、凋落物层和土壤层碳贮量均逐渐增加,决定了生态系统总碳贮量亦逐渐增加,成熟林生态系统碳贮量为183.94 t/hm2,分别是幼龄林和中龄林的1.72倍和1.20倍,这种差异主要是由乔木层碳贮量的差异引起的。     

福寿林场杉木人工林林下植物物种多样性研究

选择3种不同龄组的杉木人工林,研究林下植物物种的组成及多样性的变化。结果表明,不同龄组杉木人工林在1 800 m²样地内林下植被的物种数在28～36之间,物种数差异不大,但其主要物种的生态习性差异明显。其中幼龄林30种,中龄林36种,成熟林28种。草本层的物种多样性指数 D在0.705 8～0.829 0之间、H在1.709 1～2.515 7之间,中龄林>幼龄林>成熟林。灌木层的物种多样性指数D在0.880 3～0.923 6之间、H在2.338 9～2.695 0之间,中龄林>成熟林>幼龄林,整体上灌木层高于草本层。     

酸雨区不同林龄杉木人工林土壤物理性质及水源涵养功能差异

以酸雨区4年生、15年生和32年生杉木人工林为研究对象,分析不同林龄杉木人工林的土壤物理性质及土壤水源涵养功能之间的差异。结果表明:不同林龄杉木人工林的土壤容重与土壤空隙度差异明显,幼龄林与成熟林的土壤通气性和透水性均比中龄林强;杉木人工林土壤水分及持水能力表现为:幼龄林成熟林中龄林;土壤容重、土壤非毛管孔隙度和土壤毛管孔隙度等指标与土壤水源涵养功能具有较明显的正相关性。     

贝江河林场杉木人工林凋落物储量及其持水特性

基于野外调查与室内浸水试验,研究贝江河林场不同林龄组的杉木人工林凋落物储量、持水量、持水率和吸水速率。结果表明,不同林龄杉木人工林凋落物储量为1.41～7.77 t·hm^-2,大小顺序为成熟林>近熟林>幼龄林>中林龄,且未分解层大于半分解层;最大持水量为2.88～12.01 t·hm^-2,大小顺序与总储量一致;最大持水率为171.0%～266.8%,大小顺序为幼龄林>中林龄>近熟林>成熟林。不同林龄不同分解程度凋落物的持水动态变化规律一致,即持水量和持水率随着浸水时间的增加而增加,在0.25 h前增加较快,最后达到最大值;吸水速率随着浸水时间的增加而降低,在0.5 h前吸水速率很高,之后渐渐趋于饱和;且持水量和持水率与浸泡时间均呈对数关系,吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系。总体上,在一定的年龄范围内,林龄的增加有利于凋落物的积累和持水量的增加。     

上海不同发育阶段香樟人工林凋落物及其养分动态

为了探索城市人工林不同发育阶段凋落物产量与养分归还规律,采用空间代替时间的方法,在上海城区选择3个不同造林年代的香樟人工林,研究凋落物产量及其养分归还量。结果表明:凋落物组分以叶和枝为主,年凋落物总量在7 382.29-9 162.60kg·hm~(-2)之间,且随着林龄的增加呈倒"V"型,即为中龄林成熟林幼龄林;月凋落物量呈双峰型,呈现4月和7月2个高峰。随着林龄增加,凋落物的总碳(TC)和总氮(TN)含量增加,总磷(TP)含量降低至一定范围,季节间差异不显著(p0.05)。不同发育阶段凋落物养分归还总量(TC,TN,TP)呈倒"V"型,即中龄林(4 058.46 kg·hm~(-2))成熟林(3 389.86 kg·hm~(-2))幼龄林(3 365.35 kg·hm~(-2)),各林分养分归还量月动态与凋落量变化一致。     

刺槐林下凋落物浸提液对刺槐种子萌发和胚生长的化感作用

  目的  探究不同世代和不同林龄刺槐Robinia pseudoacacia林下凋落物浸提液对自身种子萌发和胚生长的化感作用,旨在阐明刺槐林实生更新困难的原因。  方法  以刺槐人工林凋落物浸提液为化感物质来源,以刺槐种子为研究对象,采用培养皿滤纸法,分析不同经营世代及不同林龄的刺槐林下凋落物浸提液对刺槐种子发芽率、发芽势、发芽速度指数、活力指数以及胚生长的影响。  结果  刺槐林下凋落物浸提液抑制刺槐自身种子萌发和胚生长,且凋落物浸提液对胚根生长的抑制作用强于胚芽,不同林分以及不同质量浓度浸提液之间差异显著。在二代林和三代林中,随着林龄的增加,刺槐凋落物浸提液对种子萌发和胚生长的抑制作用呈减弱的趋势;在一代林中,中龄林凋落物浸提液对种子萌发具有促进作用,对胚生长的抑制作用较弱,化感综合效应指数分别为0.006和?0.032。随着经营世代的增加,幼龄林和中龄林下,刺槐凋落物浸提液对种子萌发和胚生长的抑制作用增强;成熟林下,随着经营世代的增加,其凋落物浸提液对种子萌发的抑制作用呈增加趋势,化感综合效应指数从0.044增加至0.097,对胚生长的抑制作用呈下降趋势,化感综合效应指数从0.124下降至0.050。部分林分下的凋落物浸提液具有质量浓度效应,对种子萌发和胚生长的抑制作用随着质量浓度的降低而减弱。  结论  不同林分刺槐林下凋落物浸提液对自身种子萌发和胚生长呈抑制作用;在二代和三代林下,凋落物浸提液随着林分年龄的增加,对刺槐种子萌发和胚生长的抑制作用呈减弱趋势;在幼龄林和中龄林下,凋落物浸提液随着经营世代的增加,对刺槐种子萌发和胚生长的抑制作用呈上升趋势。综上所述,连栽阻碍了刺槐实生苗的天然更新,但随着林龄的增加,对实生苗更新的阻碍作用会减弱。图3表1参38     

杉木不同生长阶段凋落物持水性与养分储量

通过对福建省将乐国有林场不同生长阶段杉木人工林凋落物现存量、持水性能以及养分储存量的测定与计算,得出不同生长阶段的杉木人工林凋落物总储量在4.38~31.73 t/hm2,成熟林阶段凋落物总储量达到最大值;运用对数函数回归凋落物持水量与浸泡时间之间的关系,呈极显著性;最大持水率在159.50%~200.33%,基本表现为随着林龄的递增而减小;有效拦蓄量变化为4.40~14.33 t/hm2,成熟林的有效拦蓄量最大;不同生长阶段的杉木凋落物中全氮、全磷和全钾的归还量都是在成熟林期间达到最大。综合杉木不同生长阶段凋落物持水性及养分归还的分析,杉木人工林的适宜釆伐期在成熟林期间,即26~35 a。     

豫南杉木经济成熟龄研究

利用Richards等经典方程拟合豫南杉木生长的基本模型,预估各立地指数级杉木蓄积量,并结合杉木生产经营的各经济指标,采用净现值和内部收益率分析杉木经济成熟龄。结果表明,8立地指数级以下不宜栽植杉木,10—14立地指数级豫南杉木经济成熟龄可确定为14～18年,随着立地指数的提高,经济成熟龄降低1～2年。     

基于大径材培育下杉木人工林间伐初始期的确定

[目的]研究杉木间伐初始期与立地之间的关系,为大径材培育的间伐初始期的确定提供科学的依据.[方法]采用福建峡阳23年生的杉木人工林的长期定位观测数据,研究目标树胸径连年生长量的变化规律,分析立地指数及不同株数梯度的目标树对杉木人工林首次间伐期的影响.[结果](1)地位指数明显影响林分中幼龄时期目标树的胸径生长速率及连年...     

不同栽杉代数29年生林分生产力变化

对一代、二代及三代杉木人工林林分生产力变化的比较分析结果表明：随着杉木栽植代数增加,林分生产力明显下降,不同代数间胸径、树高和蓄积量差异均达到极显著水平,但多重比较显示一代与二代平均胸径、二代和三代平均树高差异不显著．利用调查数据建立的立地指数与立地指数衰退量数学模型,能较好反映了连栽后杉木生长的实际情况．     

间伐和施肥对杉木成熟林生长和材种结构的影响

  目的  分析不同间伐保留密度及不同氮、磷肥施用量对杉木Cunninghamia lanceolata成熟林生长和材种结构的影响,为高效培育大径材杉木提供理论依据。  方法  选择27年生立地指数大于22的杉木人工林,采用正交试验设置9块标准地,间伐保留密度设为300、600和825株·hm?2,氮肥施用量设为0、100、200 g·株?1,磷肥施用量设为0、250、500 g·株?1。  结果  间伐保留密度过大会限制杉木成熟林胸径增加,间伐保留密度过小会降低林分蓄积量,间伐和施肥均能有效促进单株材积增长,较高氮肥施用量能够促进杉木胸径、树高和平均单株材积的生长,氮、磷肥混合施用能够更有效地增加林分蓄积量的积累。间伐保留密度及氮、磷肥施用量3个因素均显著影响杉木成熟林大径材出材量 (P＜0.05),间伐保留密度和磷肥施用量对杉木成熟林大径材出材率具有显著影响 (P＜0.05),而氮肥施用量的影响较小。在立地指数为22条件下,能够使杉木成熟林大径材出材量和出材率最高的处理为间伐保留密度825株·hm?2、氮肥施用量200 g·株?1、磷肥施用量250 g·株?1。  结论  高立地指数下,杉木成熟林大径材培育过程中,保留适宜的间伐密度,并增施氮肥和磷肥,能有效促进杉木大径材出材率和出材量。图6表4参27     

杉木人工林健康评价研究——以福建将乐林场为例

利用层次分析法构建一套能客观评价杉木人工林经营周期森林健康的评价指标体系,以福建省将乐林场杉木人工林为例,分别评价1996年和2007年杉木人工林健康状况,分析10 a动态变化。结果表明,2期整体评价结果均为健康水平,10 a间,幼龄林的健康水平有所下降,且2期评价结果均为亚健康,中龄林健康水平从亚健康上升到健康,近、成过熟林的健康状况均有所上升,且2期结果均为健康水平。1996年各龄组健康水平排序为:近熟林>成、过熟林>中龄林>幼龄林,2007年各龄组健康水平排序为:中龄林>成、过熟林>近熟林>幼龄林,评价结果符合实际,为杉木人工林健康评价提供了科学方法。     

不同林龄杉木人工林物种多样性研究

分别采用Simpson指数、Shannon-wiener指数Pielou均匀度指数和种间相遇机率等方法,分析了不同林龄杉木人工林的物种多样性。结果表明,不同林龄杉木人工林的植物种类及物种多样性存在明显差异。中龄林和成熟林植物种类较丰富,乔木层和灌木层物种多样性较高,而幼龄林草木层物种多样性较高。     

凉水自然保护区猴腿蹄盖蕨分布特征及其可持续利用

以凉水自然保护区内猴腿蹄盖蕨为研究对象,通过研究其分布规律及地上生物量特点,为猴腿蹄盖蕨资源的可持续利用提出了合理化建议。研究结果如下:1)保护区内猴腿蹄盖蕨的高度、密度和单位面积地上生物量随着海拔的升高而降低;2)不同森林类型单位面积猴腿蹄盖蕨的地上生物量差异很大,其排序为:谷地云冷杉林＞河岸杂木林＞人工林＞枫桦红松林＞椴树红松林＞鱼鳞云杉红松林＞谷地落叶松林＞云冷杉红松林＞谷地白桦林＞山地山杨林＞柞树红松林;3)猴腿蹄盖蕨在不同森林类型中地上部分的干物质量也各不相同,其中谷地云冷杉林(4961 hm2)最高（226 420.1 kg）,柞树红松林(10.0 hm2)最低（0）,排序为:谷地云冷杉林＞枫桦红松林＞椴树红松林＞河岸杂木林＞人工林＞云冷杉红松林＞鱼鳞云杉红松林＞山地山杨林＞谷地白桦林＞谷地落叶松林＞柞树红松林;4)在保护阔叶红松林生态系统的前提下,建议选择谷地云冷杉林、谷地落叶松林、河岸杂木林、谷地白桦林和人工林为猴腿蹄盖蕨资源开发利用的区域。      

不同林龄杉木针叶大量元素转移特征

为探究不同林龄杉木成熟叶与衰老叶之间大量元素的转移规律,选择中国亚热带地区8、14、21、46年生杉木,测定其成熟叶和衰老叶中N、P、K、Ca、Mg含量。结果表明:不同林龄杉木成熟叶中养分含量差异显著(Mg除外),但未表现出有规律的变化,衰老叶中N、K、Mg含量不受林龄的影响。不同林龄杉木针叶大量元素平均转移率表现为REK>REP>REN>REMg>RECa,其中,Ca表现为负转移,不同林龄杉木针叶N、K、Mg转移率无显著差异。在杉木成熟叶中,P、K、Ca、Mg含量与其转移率存在极显著的线性正相关,杉木衰老叶片中营养元素均与其转移率存在负相关。研究表明:杉木通过将大量元素从衰老叶片转移到成熟叶片,从而减少养分损失,这种机制不随林龄增加而衰退。     

浙江缙云公益林涵养水源、固土保肥效益评价

根据浙江省缙云县117个公益林固定小班监测数据,在推算不同群落类型如松林、杉木林、阔叶林、针阔混交林、毛竹林和灌木林等生物量的基础上,估算了公益林植被涵养水源效益和固土保肥效益.结果表明:2000-2010年间缙云县公益林调蓄水量3.69×108 t,水源涵养效益累计21.16亿元.其中调水效益15.77亿元,净化水质效益5.39亿元.不同群落类型涵养水源能力依次为毛竹林＞杉木林＞阔叶林＞松林＞针阔混交林＞灌木林;缙云公益林2000-2010年间固定土壤共0.12×108 t,减少流失的土壤养分纯氮9.18×103t,纯磷2.57×103 t,纯钾2.47×105 t,有机质3.73×104t,累计效益14.28亿元.不同群落类型固土保肥能力依次为阔叶林＞针阔混交林＞毛竹林＞松林＞杉木林＞灌木林.