退耕还林工程对河南省森林地上碳储量的影响

退耕还林工程作为中国重要的植被恢复工程,其碳汇能力巨大。基于河南省退耕还林实施期间河南省森林资源清查数据（1998-2003年,2003-2008年,2008-2013年）,利用生物量转换因子连续函数法,估算河南省森林及人工林的碳储量,同时利用2000-2012年河南省退耕还林工程逐年造林树种和面积,估算退耕还林所种树木的碳储量。结果表明:河南省森林面积、蓄积、碳储量和碳密度分别从1998年的149.77×104 hm2,5 258.50×104 m3,30.49 Tg和20.36 Mg·hm-2增加到2013年的305.36×104 hm2,17 094.56×104 m3,91.02 Tg和29.81 Mg·hm-2,其中人工林面积、碳储量、碳密度增幅较大。人工林碳储量占林分总碳储量的比例由1998年的29.26%提高到2013年的58.46%。人工林在河南省森林碳汇中发挥着越来越重要的作用,是河南省森林碳汇的主要贡献者,这主要归因于退耕还林工程的实施引起人工林碳储量的增加。2003,2008和2013年退耕还林工程碳储量分别占森林总碳储量的1.58%,15.40%和30.95%。河南省实施退耕还林工程具有较大的碳汇能力。     

长白落叶松中龄林生物量及其密度效应1）

对小兴安岭地区不同林分密度的24年生长白落叶松人工中龄林群落生物量进行测定,探讨了群落生物量的分布规律和生产力状况,同时对比分析了不同林分密度下存在的差异和变化。结果表明：1）长白落叶松人工中龄林群落生物量为138．615 t/hm2,平均年生产量为6．783 t/（hm2· a）,空间分布序列为：乔木层＞倒落木质物层＞剩余堆积物层＞林下植被层;2）随着林分密度降低,长白落叶松人工林群落生物量、乔木层及剩余堆积物生物量明显增加,粗细木质物有少量增加,林下灌草生物量基本呈“U”型的变化趋势;3）通过3次20％～30％间伐强度的持续调整,最终900株/hm2的林分表现出了最大的碳储潜能。     

退耕植茶对川西低山丘陵区土壤有机碳库的影响

【目的】土壤有机碳库能够有效地表征土壤的固碳容量,研究川西低山丘陵典型退耕植茶区土壤有机碳库的变化对认识退耕植茶地在生态恢复过程中土壤质量的演变及其效果评价具有重要意义。【方法】以雅安市名山区中峰乡不同退耕年限的茶园（2-3年、9-10年、16-17年）为研究对象,选取邻近耕地为对照,分析退耕植茶对土壤总有机碳、活性有机碳和非活性有机碳质量分数、密度的影响,并对土壤碳库管理指数进行计算,分析土壤有机碳库、碳库管理指数与退耕年限的关系。【结果】退耕植茶地土壤总有机碳质量分数呈先降低后升高的趋势,与对照相比,退耕植茶16年后,0-10 cm、10-20 cm和20-40 cm土层有机碳质量分数分别增加了5.67%、5.67%和0.78%,土壤总有机碳密度亦在该年限显著增加。退耕植茶地土壤活性有机碳质量分数显著增加,平均增幅是总有机碳的23倍,土壤活性有机碳密度在0-40 cm土层的增幅表现为退耕植茶16-17年（平均182.26%）＞9-10年（平均177.74%）＞2-3年（平均132.74%）。0-10 cm和0-20 cm土层土壤活性有机碳密度分别占0-40 cm剖面的30%和50%以上。退耕植茶地土壤非活性有机碳质量分数及密度的变化趋势与总有机碳较为一致。与对照相比,退耕植茶2-3年土壤活性有机碳有效率最高,且表现出一定的表聚现象,但差异不显著,表明活性有机碳的有效率对土层的变化不敏感。随着退耕植茶年限的延长,土壤碳库管理指数先下降后上升,但均显著高于对照,且在退耕植茶16-17年达到最大值。0-10 cm和20-40 cm土层土壤碳库管理指数较大,说明表层和深层碳库均具有一定的固碳效应,且退耕植茶对表层碳库的影响尤为明显。【结论】随着退耕植茶年限的延长,土壤总有机碳、活性有机碳和非活性有机碳的质量分数均有所增加。退耕植茶16年后,土壤0-40 cm剖面上总有机碳、活性有机碳及非活性有机碳密度均显著高于对照,0-10 cm土层有机碳累积效果最佳。土壤活性有机碳的有效率在退耕植茶后显著增加,碳库管理指数在退耕植茶16-17年0-10 cm土层上最高,表明退耕植茶工程增强了土壤的碳汇效应,土壤质量向着良性方向发展。     

植被的人工恢复对典型黑土有机质组分影响的时效性

以黑龙江省克山农场(48°12′～48°23′N,125°8′～125°37′E)林龄分别为21、35、46、55年生落叶松(Larix gmelinii)人工林(分别代表植被不同恢复阶段)土壤为研究对象，以相邻耕地(代表植被恢复前阶段)、天然次生林(未经开垦干扰，代表开垦前阶段)土壤为对照，以表层(0～20 cm)土壤总有机质、游离态有机质、物理保护态有机质、矿质结合态有机质中碳质量分数为评价指标，分析人工恢复植被对土壤有机质及其组分的动态影响。结果表明：46、55年生落叶松人工林土壤总有机质碳质量分数，显著低于天然次生林土壤的、显著高于耕地土壤的(P<0.05);35、46、55年生落叶松人工林土壤的游离态有机质碳质量分数，均显著高于耕地土壤的(P<0.05),与天然次生林土壤之间无显著性差异；35、46、55年生落叶松人工林土壤物理保护态有机质碳质量分数，均显著高于耕地土壤的(P<0.05),35、46年生落叶松人工林土壤的物理保护态有机质碳质量分数与天然次生林土壤的差异显著。综合研究结果表明，土壤游离态有机质碳质量分数、物理保护态有机质碳质量分数，是人工恢复植...     

退耕还林类型对黑土表层土壤活性有机碳分布特征的影响

以东北黑土区退耕还林地落叶松(Larix gmelini)林、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)林、水曲柳(Fraxinus mandshurica)林、美青杨(Populus nigra var.italica×P.cathayan)林表层(0~10 cm)土壤为研究对象,测定土壤热水浸提有机碳、颗粒有机碳(粒径53μm)、易氧化有机碳、土壤碳库管理指数等指标,分析不同退耕还林地表层土壤活性有机碳组分的差异。结果表明:退耕还林地土壤活性有机碳组分,以颗粒有机碳质量分数及其占土壤总有机碳的比例最大,变化范围分别为6.88~12.66 g·kg-1、17.40%~27.47%,其次为易氧化有机碳,热水浸提有机碳最低;与撂荒地相比,4种退耕还林地均显著提高了土壤热水浸提有机碳、颗粒有机碳、易氧化有机碳质量分数以及各组分活性有机碳的分配比例。落叶松林、樟子松林、水曲柳林、美青杨林土壤碳库管理指数,比撂荒地分别提高了19.48%、18.62%、48.86%、51.97%。退耕还林对黑土土壤活性有机碳质量分数、土壤碳库管理指数具有显著的促进作用,且表现出阔叶林的促进效果明显优于针叶林。     

不同林龄兴安落叶松生物量、碳密度及其分布特征

[目的]探讨不同发育阶段兴安落叶松人工林生物量和碳密度的变化规律。[方法]对辽宁东部山区13、23和32年兴安落叶松人工林生物量和各器官碳密度进行调查。[结果]兴安落叶松乔木层各器官生物量的分配序列均为:树干生物量树根生物量树枝生物量树皮生物量树叶生物量。32年兴安落叶松人工林林木和各器官生物量高于13年和23年的兴安落叶松人工林,32年兴安落叶松人工林仍有增加碳密度的潜力。[结论]该研究为兴安落叶松人工林群落碳汇功能与林分经营分析提供基础资料。     

坡地黑土团聚体氮库及其分布1）

为了研究黑土区不同土地使用类型团聚体氮库及其分布,以东北黑土区坡耕地、退耕还落叶松林地、樟子松人工林地土壤作为研究对象,结合不同坡位,对不同粒径团聚体内氮质量分数及总储量进行对比分析,结果表明：坡耕地以＞2 mm粒径土壤团聚体为主,达到50％以上,樟子松人工林地、退耕还落叶松林地以＜2 mm粒径土壤团聚体为主;各土地利用类型＜0．5 mm粒径的土壤团聚体含氮质量分数均较高,但储量较低,坡下和坡中下的储量高于其他坡位;坡耕地各径级团聚体氮质量分数及总储量均为最低,总体氮库由小到大表现为坡耕地、退耕还落叶松林地、樟子松林地。坡耕地团聚体及氮库的再分布印证了耕作侵蚀的存在,退耕还林能够有效恢复黑土区氮库、维持碳氮平衡。     

坡位对不同密度长白落叶松人工林生态系统碳储量的影响

【目的】探明坡位对不同林分密度长白落叶松人工林生态系统碳储量及其分配特征的影响,为制定长白落叶松人工林增汇经营技术提供科学依据。【方法】以长白落叶松人工林为研究对象,利用生物量与含碳率估算植被层碳储量,土壤剖面法估算土壤层碳储量,并分析不同坡位、不同林分密度长白落叶松人工林生态系统的碳储量及其分配特征。【结果】上坡位和中坡位低密度长白落叶松人工林生态系统碳储量分别为236.69 t/hm2和235.66 t/hm2,二者差异不显著;上坡位和中坡位高密度长白落叶松人工林生态系统碳储量分别为272.26 t/hm2和330.72 t/hm2,中坡位生态系统碳储量显著高于上坡位。长白落叶松人工林生态系统碳储量依次为土壤层＞植被层＞凋落物层;高密度林分中坡位土壤有机碳储量占比显著低于高坡位,而植被层有机碳储量占比中坡位显著高于高坡位。【结论】立地条件对低密度林分的碳储量影响较小;对于高密度林分,立地条件好有利于提高植被层碳储量,中坡位择伐强度可以适当加大,但不能超过上坡位的2倍。     

基于加拿大CBM-CFS3模型的江西庐山森林碳储特征研究

基于2009年庐山森林资源二类调查小班数据库和一类调查样地调查数据,利用CBM-CFS3模型的估算功能,估算江西庐山2009年森林生态系统碳储量。结果显示:庐山森林生态系统碳储量为6.4 T g(T=106t,t=106g),各主要森林类型之间因森林面积大小不同其碳储量差距很大;其中马尾松碳储量最大,占总碳储量的41.64%,国外松最小为2.18%。庐山森林生态系统平均碳密度为262.55 t/hm2,其中混交林碳密度最大为365.95 t/hm2,杉木碳密度最小为194.96 t/hm2。利用一类样地数据和平均生物量法得到庐山森林生态系统生物量碳密度为32.87 t/hm2,与模型计算结果 31.86 t/hm2基本一致。庐山总生物量碳库碳储量占庐山生态系统碳储量的12.47%,死有机质(DOM)碳库占比为87.53%,土壤碳库在整个生态系统中占有很大的比例为66.30%。     

坡地黑土团聚体氮库及其分布

为了研究黑土区不同土地使用类型团聚体氮库及其分布,以东北黑土区坡耕地、退耕还落叶松林地、樟子松人工林地土壤作为研究对象,结合不同坡位,对不同粒径团聚体内氮质量分数及总储量进行对比分析,结果表明:坡耕地以2 mm粒径土壤团聚体为主,达到50%以上,樟子松人工林地、退耕还落叶松林地以2 mm粒径土壤团聚体为主;各土地利用类型0.5 mm粒径的土壤团聚体含氮质量分数均较高,但储量较低,坡下和坡中下的储量高于其他坡位;坡耕地各径级团聚体氮质量分数及总储量均为最低,总体氮库由小到大表现为坡耕地、退耕还落叶松林地、樟子松林地。坡耕地团聚体及氮库的再分布印证了耕作侵蚀的存在,退耕还林能够有效恢复黑土区氮库、维持碳氮平衡。     

华北山地不同植被类型土壤呼吸特征研究

为准确揭示华北山地不同植被类型的土壤呼吸差异,该文利用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统,于2006年6—8月测定并分析了太行山北段百花山区域5种典型植被类型的夏季土壤呼吸昼夜变化状况。结果显示,不同植被类型的土壤呼吸速率昼夜变化都表现为单峰曲线;农田和退耕地的土壤呼吸速率最高值、最低值以及日变化幅度都比天然灌木林、人工油松林和刺槐林的高;在全天CO2释放量方面,天然灌木林、人工油松林、人工刺槐林、退耕地和农田分别是5.44、6.28、6.27、7.71和10.92 g/(m2·d);各样地的群落生物量、土壤有机碳含量、土壤5 cm处温度、近地面大气气压、湿度和CO2浓度等环境因子都对土壤呼吸速率具有明显的影响。不同植被类型土壤呼吸的分析结果表明,研究地自然状态下的天然灌木林土壤全天CO2释放量最低,人工针叶林和阔叶林略高出自然状态下的土壤,三者之间的差异较小;农田的释放量是自然状态下土壤的2倍以上,退耕行为和营造人工林有助于降低土壤CO2释放量。      

尾叶桉与马占相思人工复层林生物量及生产力研究

应用相对生长法和样方收获法,于2006年对广西国营高峰林场3年生尾叶桉与马占相思不同混交模式人工林群落生物量及生产力进行研究,结果表明:尾叶桉与马占相思不同混交模式各器官生物量与测树因子（D2H）存在紧密相关关系。在相同混交比例下,群落生物量、乔木层生物量及净生产力水平随林分密度的增加而上升。当尾叶桉与马占相思混交比例为1∶1时,林分密度为1 050和1 320株/hm2的群落生物量分别为28.556和47.853 t/hm2,平均净生产力分别为9.51和15.95 t/(hm2·a),其中乔木层生物量分别为22.100和42.182 t/hm2,占总生物量的77.39%和88.15%;当尾叶桉与马占相思混交比例为2∶1时,林分密度810和1 170株/hm2的群落生物量分别为49.482和76.556 t/hm2,平均净生产力分别为16.49和25.51 t/(hm2·a),乔木层生物量分别为44.340和72.733 t/hm2,占总生物量的89.60%和95.01%;当林分密度同为1 727株/hm2时,尾叶桉纯林、尾叶桉与马占相思以1∶1.6比例混交林的群落生物量分别为84.586和106.904 t/hm2,平均净生产力为28.20和35.63 t/(hm2·a),其中乔木层生物量分别为73.942和101.480 t/hm2,占总生物量的87.42%和94.93%,混交林群落生物量比纯林群落生物量高出26.38%。在相同混交比例下,灌木层、草本层、枯枝落叶层生物量随林分密度的增加而下降;在相同密度下,尾叶桉纯林灌木层、草本层、枯枝落叶层生物量均比混交林高。在6个林分更新处理中,当尾叶桉与马占相思的混交比例为1∶1.6时,混交林的成层性最明显,林分总生物量、净生产力水平也最高,且与其他各处理间的差异达到极显著水平,是较佳的一种混交模式。      

用地统计学方法估算长白落叶松人工林凋落物现存量

长白落叶松是我国东北地区主要造林树种之一,为了估计出其林下凋落物的现存量,该文采用地统计学的变异函数分析方法定量研究了18～40年生长白落叶松人工林凋落物的空间异质性特征,在此基础上利用地统计学的克里格内插法结合定积分,对落叶松人工林凋落物的现存量进行了估测。结果表明:①不同分解程度凋落物层质量的变异函数模型均为球状模型,且随着凋落物分解程度的加深,其水平方向上的异质性程度呈增强趋势。②非参数统计的成对样本符号检验结果表明,变异函数分析结果基础上的克里格内插法适用于落叶松人工林不同分解程度的凋落物层质量估计。利用此估计值,拟合其与位置坐标值之间的多元回归关系式均为二元十次余弦级数多项式。在此多项式的基础上,通过定积分的方法（积分区间为整块样地的大小）,估计出18～40年生落叶松人工林凋落物的未分解层、轻度分解层、中度分解层和重度分解层的质量分别为5.35～8.46、5.60～10.62、0.60～7.99、3.41～17.76 t/hm2。③采用地统计学的克里格空间插值,结合多元回归和定积分的方法,可以实现落叶松人工林凋落物现存量的估计。      

重庆四面山森林枯落物和土壤水文效应

该文对重庆四面山林地枯落物及土壤的水文效应进行了初步研究.结果表明:四面山林地枯落物的年蓄积量为 6.8～20.21 t/hm2，最大持水量在1.8～4.6 mm之间，其中石栎林、天然阔叶林枯落物具有较强的持水作用，而马尾松林下枯落物的持水能力较弱.应用幂函数方程拟合了不同林分枯落物累积吸持水量与吸持时间之间的关系.土壤物理性质测定表明:四面山林地土壤具有较强的持水能力，1 m深土壤的饱和持水量在784～1887 mm范围内变动.土壤入渗实验表明:林地土壤的入渗性能强于对照荒地.回归分析表明:土壤入渗速率与入渗时间之间存在显著的幂函数关系.      

广东省森林植被恢复下的碳储量动态

该研究采用材积源生物量法及广东省1994—2003年森林资源档案数据,量化10年间森林植被恢复过程中碳储量动态变化.其中OBPA是指疏林、竹林、经济林和四旁林.研究结果如下: 1994—2003年广东省森林植被共固定碳41.67 Tg,碳密度增加了1.58 Mg/hm2;林下层和凋落物层碳储量占总碳库的38%～44%,凋落物层碳储量略大于林下层;不同类型森林的碳储量排列如下:针叶林阔叶林OBPA针阔叶混交林;马尾松林碳储量在11种林型中最大,南洋楹林最小;10年中近熟林、成熟林、过熟林碳储量皆有增长,幼龄林碳储量大幅度减少,中龄林碳储量小幅度波动,其碳储量始终高于其他4个龄级;阔叶林固碳率大于针叶林和针阔叶混交林,10年间的波动范围是0.19～1.36 Mg/(hm2·a).      

大青山不同植被下的地表径流和土壤侵蚀

该文以内蒙古大青山6种植被为对象,在不考虑林冠层作用的条件下,于2006—2007年用人工降雨方法,以地表径流和土壤侵蚀为指标,研究不同植被条件下地表的产流产沙状况,并就降雨因子、坡度、凋落物、地被物、土壤等因子与产流产沙的相关性进行探讨,以期为大青山生态环境建设和植被恢复与保护提供依据。结果表明:①４种林地间凋落物特性和土壤物理特性差别较大,白桦山杨林的减流减沙功能最好,落叶松林次之,油松林最差;② 6种植被的水土保持功能不同,差别较大,产沙量大小依次为油松林＞未封育荒草坡地＞落叶松林＞虎榛子林＞已封育荒草坡地＞白桦山杨林,油松林的产沙量是白桦山杨林的218倍;③ 坡度、降雨强度和降雨量对产流产沙影响较大,随坡度、降雨强度和降雨量的增大而增加;④ 降雨季节不同,产流量也不同,主要取决于活地被物层干燥度和凋落物层自然含水率;⑤对于荒草坡地,产流量与坡度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和降雨量相关性较大;对于森林植被,产流量与凋落物厚度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和凋落物厚度相关性较大。      

木兰围场森林固碳能力及其特征

采用典型抽样与分层取样方法,调查收集了182块林分样地的生物现存量与碳密度,研究了木兰围场6种主要林分的碳密度及其分配特征.结果表明:落叶松人工林、油松人工林、山杨天然次生林、白桦天然次生林、蒙古栎天然次生林和灌木林6种林分类型的森林碳密度为142.083～218.6947t/hm2,排序为山杨林＞灌木林＞白桦林＞落叶...     

马缨丹入侵对草坪土壤养分特征的影响

 研究了外来入侵物种马缨丹对草坪不同入侵程度条件下土壤理化性质和土壤蛋白酶、脲酶及磷酸酶活性的变化,分析了马缨丹入侵对土壤养分影响在其入侵过程中的意义。结果表明：马缨丹的入侵显著提高了根际土壤有机质、全氮、全钾、NH₄⁺-N、NO₃^--N、和速效钾的含量,导致土壤碱化,但显著降低了土壤全磷和速效磷的含量;马缨丹种群根际土壤蛋白酶、脲酶和磷酸酶活性均显著高于裸露地和非入侵草坪草多花黑麦草与白花三叶草植物群落。土壤酶活性与土壤有机质、全氮、全钾、NH₄⁺-N、NO₃^--N、速效钾的含量和土壤pH极显著正相关,而与土壤全磷和速效磷的含量极显著负相关,土壤酶活性与土壤理化性质存在显著相关关系。马缨丹入侵改变了根际土壤酶活性和土壤养分的供求平衡,这种改变可能有利于马缨丹的生长竞争并对草坪草的生长产生抑制作用。为马缨丹入侵的生态影响和其成功入侵的原因提供了试验依据,为阐明马缨丹入侵机制奠定理论基础。     

养分缺乏下外源有机酸对暗棕壤磷有效性及落叶松幼苗吸收积累磷的影响(英文)

用不同比例A1和B层暗棕壤混合(A1∶B=1∶2)制造土壤养分缺乏条件,栽植落叶松幼苗,通过模拟我国东北林区代表性森林凋落物淋洗液中有机酸的种类和数量,系统研究养分缺乏下,不同浓度外源有机酸对暗棕壤磷有效性和落叶松幼苗吸收运输磷素养分的影响及机理。结果表明,A1层与B层混合土壤速效磷含量降低,落叶松幼苗根系和叶片磷累积量和磷吸收效率降低,但磷利用效率增加。外源有机酸处理后,混合土壤的速效磷含量有不同程度提高,3种有机酸的作用强弱表现为琥珀酸柠檬酸草酸,一般以浓度5.0 mmol/L和处理20 d时提高效果最显著。有机酸不同程度提高了根系和叶片的磷累积量和磷吸收效率,但降低了磷利用效率。有机酸对磷累积量和磷吸收效率的提高程度因处理时间、有机酸浓度和种类而异:对于根系,20和30 d的结果高于10 d,叶片则10和20 d的结果高于30 d,说明处理前期磷被吸收后向叶片的转移量较多,而后期则更多地在根中积累;3种有机酸大多在10.0 mmol/L提高幅度最大;不同有机酸的促进程度为琥珀酸柠檬酸草酸。     

鼎湖山主要林下层植物光合生理特性对模拟氮沉降的响应

通过模拟氮沉降试验,研究了南亚热带季风常绿阔叶林林下层3种优势树种光叶山黄皮、黄果厚壳桂和厚壳桂叶片的光合生理特性对氮沉降增加的响应.试验21个月后,氮沉降显著增加了林下层3种植物叶片的全氮含量,但对磷含量没有明显的影响.总体而言,中等强度水平的氮处理（100 kg/(hm2·a)）对光叶山黄皮和厚壳桂的最大净光合速率、光饱和点以及比叶重具有明显的促进作用,表现出一定的同步性.黄果厚壳桂最大净光合速率和光饱和点则在低氮处理下（50 kg/(hm 2·a)）达到最大值,而比叶重在中氮处理下达到最大值.这说明比叶重对氮沉降的敏感性远滞后于最大净光合速率.然而这些生理指标在高氮处理下普遍表现出了明显的抑制作用.氮沉降对黄果厚壳桂的光合色素有影响,其余两种植物色素随氮处理水平的变化不明显.氮处理对表观最大量子效率、光补偿点没有产生明显的影响.但光叶山黄皮和厚壳桂的表观最大量子效率表现出了低氮处理有利于植物利用光能而高氮处理不利于利用光能的变化趋势.研究结果表明,尽管季风常绿阔叶林已达到氮饱和状态,但是3种植物有一定的自我调节和适应能力.黄果厚壳桂的光合指标对氮沉降的响应比光叶山黄皮和厚壳桂敏感,在低氮条件下（50 kg/(hm2·a)）更能维持其生理优势;而其他两种植物则在中氮条件下（100 kg/(hm2·a)）生长最好.适量氮沉降在短期内还是有利于这3种植物的生长,但高氮处理（150 kg/(hm2·a)）可能已超出了植物可承受的程度,打乱了植物体内的生理进程,不利于植物的正常生长.