天然次生白桦林蒙古栎林凋落物碳密度的差异

在长白山北部、张广才岭西坡,东北林业大学老山人工林实验站,测试与计算天然次生白桦林(Betula platyphylla Suk.)和蒙古栎林(Quercus mongolica Fisch.ex Ledeb.)凋落物碳密度。结果表明:20年生白桦林凋落物碳密度为1.049 t·hm~(-2)·a~(-1),42年生白桦林凋落物碳密度为2.477 t·hm~(-2)·a~(-1),相差136.13%;20年生蒙古栎林凋落物碳密度为0.948 t·hm~(-2)·a~(-1),50年生蒙古栎林凋落物碳密度为2.686 t·hm~(-2)·a~(-1),相差183.33%;经方差分析,均相差显著(P0.05),说明林龄是影响碳密度变化的主要因素。2种林分类型凋落物碳密度的变化,经方差分析均无显著(P0.05),在数量上虽有小的差异,但在理论上没有变化。不同凋落物器官碳密度的平均值,经方差分析相差显著(P0.05),从大到小,依次为叶、枝、皮、果、粪便、虫卵,随着林龄增大排序还会有变化。白桦与蒙古栎林分凋落物碳密度,随季节的变化而有规律变化;根据凋落物碳密度季节的变化特点,分为3个凋落期,即生长季节凋落期、停止生长凋落期、冬季休眠凋落期,停止生长期凋落量最多,冬季休眠期凋落量最少。     

秃杉林和连栽杉木林生态系统C积累及其分布格局

通过野外调查和室内分析,对广西南丹县山口林场23年生秃杉林和连栽杉木林C储量及其分布特征进行了研究。结果表明:秃杉各器官中C含量为426.0~503.9 g·kg~(-1),不同器官C含量排序为:皮>干>根>枝>叶,草本层、灌木层和凋落物层平均C含量分别为452.7、408.0和428.9 g·kg~(-1),土壤(0~80 cm)C含量为16.59 g·kg~(-1)。杉木各器官中C含量为464.5~508.9 g·kg~(-1),不同器官C含量排序为:皮>干>枝>根>叶,草本层、灌木层和凋落物层平均C含量分别为456.2、416.3和468.1 g·kg~(-1),土壤(0~80 cm)C含量为15.77 g·kg~(-1)。秃杉林和连栽杉木林生态系统C储量分别为245.82、213.52 t·hm~(-2),不同层次C储量排序为:土壤层>乔木层>凋落物层或灌草层。秃杉林和连栽杉木林乔木层净生产力分别为10.75、7.14 t·hm~(-2)·a~(-1),C年净固定量分别为5.05、3.47 t·hm~(-2)·a~(-1),年净吸收CO2量分别为18.53、12.73 t·hm~(-2)·a~(-1)。     

西双版纳热带季节雨林与橡胶林凋落物的持水特性

为了比较热带季节雨林和橡胶林2种植被类型凋落物层的持水能力差异,在云南西双版纳选取了这2种森林,收集了地表凋落物,对比研究2种植被类型的凋落物地表现存量、持水率、持水速率、最大持水量和有效持水量等持水特性的差异。结果表明:橡胶林凋落物地表现存量（3.79 ±0.34）t· hm-2显著高于热带季节雨林（2.19 ±0.14）t·hm-2（独立样本t检验,P=0.012）;橡胶林凋落物的最大持水量（12.50 t·hm-2）显著高于热带季节雨林（5.53 t·hm-2）（独立样本t检验,P=0.000）;同时,橡胶林和热带季节雨林凋落物的有效最大持水量分别为10.63和4.71 t·hm-2,橡胶林具有显著更高的有效最大持水量（独立样本t检验,P=0.000）。因此,橡胶林凋落物无论在数量上还是持水能力上都优于热带季节雨林,橡胶林凋落物具有相对较好的生态持水效果。     

海南岛不同森林类型凋落物产量及其影响因素

利用凋落物收集器法,对海南岛不同森林类型凋落物的产量及其组成、季节动态、影响因素进行了比较研究。结果表明:1)不同森林类型的凋落物的年凋落量及其组成不同。其中,年凋落量大小依次为山麓灌木林(6.227 t·hm-2)季雨矮林(5.636 t·hm-2)南亚松林(5.403 t·hm-2)高山云雾林(5.305 t·hm-2)山地雨林(3.753 t·hm-2),总体表现为沿海森林比中部山区森林的凋落物量大,这可能是受台风影响的结果;叶凋落量以南亚松林所占比例最高(72.26%),枝凋落量以高山云雾林所占比例最大(30.42%),繁殖器官凋落量以山麓灌木林所占比例最大(17.18%);2)不同森林类型凋落物量的季节动态不同。山麓灌木林和季雨矮林年凋落量季节动态呈双峰型,春季和秋季为凋落高峰期;山麓灌木林的叶凋落量季节动态呈双峰型,季雨矮林则仅在秋季落叶多,为单峰型;枝凋落量季节动态除山地雨林有两个高峰外,其他均呈单峰型;繁殖器官凋落量季节动态除山麓灌木林呈双峰型外,其他均呈单峰型。3)山麓灌木林凋落物年凋落量及其组分与林分特征之间无显著相关性;季雨矮林叶凋落量与林分密度显著正相关(P0.05),年凋落量与林分密度显著正相关(P0.05)。在铜鼓岭同一森林类型中,凋落物的年凋落量及其组分与微地形没有明显关系。     

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。     

红松人工林凋落物碳密度的研究

【目的】通过对帽儿山不同红松人工林凋落物的分析测定,研究不同红松人工林凋落物含量、组成以及凋落物碳密度的动态规律和特点,为其区域尺度上森林碳储量的估测和碳汇林业的开展提供科学和理论依据。【方法】运用凋落物筐收集法对帽儿山地区红松人工纯林、白桦—红松人工混交林和蒙古栎—红松人工混交林的凋落物进行研究。【结果】不同林型凋落物组成不同,凋落物含量和凋落物碳密度随着林龄的增长也逐渐增加,3种林型42年林龄凋落物含量和碳密度均明显大于20年;不同林型的人工林凋落物碳密度差异显著,20年人工林凋落物碳密度表现为:白桦—红松林[0.751 t/(hm2·a)]蒙古栎—红松林[0.721 t/(hm2·a)]红松纯林[0.688 t/(hm2·a)](P0.05);42年生人工林凋落物碳密度依次为:蒙古栎—红松林[2.995 t/(hm2·a)]白桦—红松林[2.779 t/(hm2·a)]红松纯林[2.007 t/(hm2·a)](P0.05)。【结论】不同林型的红松人工林凋落物碳密度差异显著,混交林明显大于纯林;林分凋落物碳密度随着林龄的增长而增加。     

桂西北马尾松人工林生态系统碳贮量与分布

[目的]探究桂西北马尾松人工林的碳汇功能,为合理评估其生态效益提供依据。[方法]以广西南丹县26年生马尾松人工林为研究对象,采用野外调查和实验室分析方法,研究马尾松人工林生态系统碳含量、碳储量及其空间分布格局。[结果]马尾松平均碳含量为489.3 g·kg~(-1),不同器官碳含量依次为:树叶干材干皮树根树枝;林下灌木层、草本层和凋落物层碳含量分别为453.0、425.6和433.8 g·kg~(-1);林地土壤有机碳含量变化范围为6.20～32.15 g·kg~(-1),随土壤层深度增加而降低。马尾松人工林生态系统碳储存量为232.13 t·hm~(-2),其中乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤层分别为92.67、1.36、1.12、2.49和134.49 t·hm~(-2),依次占整个生态系统碳贮量的39.92%、0.59%、0.48%、1.07%和57.94%。马尾松人工林乔木层年净生产力为10.83 t·hm~(-2)·a~(-1),年净固碳量为5.41 t·hm~(-2)·a~(-1),年净吸收CO_2量为19.83 t·hm~(-2)·a~(-1)。[结论]桂西北马尾松人工林具有较高的碳汇功能,为该区域碳汇林业的经营提供了依据。     

应用二类调查数据对塔林林场森林碳储量的估算

以大兴安岭地区塔林林场2008年森林资源二类调查数据为基础,采用基于实测数据的材积源生物量转换模型和碳含率对该地区森林碳储量及其分布特征进行研究。结果表明:塔林林场森林碳储量为4.29×10~6t,折合CO_2约为15.89×106t,平均碳密度为37.06 t·hm~(-2),区域内碳密度呈明显破碎化趋势;各林型中,天然樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)林的碳密度最高(48.62 t·hm~(-2)),其次为阔叶混交林(44.80 t·hm~(-2)),天然白桦(Betula platyphylla)林碳密度最低(27.81 t·hm~(-2));各林型不同器官碳密度按大小依次为树干(24.02 t·hm~(-2))、树根(8.23 t·hm~(-2))、树枝(3.44 t·hm~(-2))、树叶(1.58 t·hm~(-2));各龄组碳密度随林分年龄呈显著增加趋势,其中幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林分别为27.36、39.54、43.68、47.23、53.50 t·hm~(-2);乔木林平均碳密度整体随着海拔、坡度增加和坡位上升而增加,但在极端条件(海拔≥800 m或急坡)下会略有降低。     

珠江中游几种林地涵养水功能的调查分析

通过野外样地调查与室内浸水试验相结合的方法,调查分析了珠江中游苍梧县境内的5种林地类型的灌草层、凋落物层、土壤层的涵养水功能。结果表明:1)5种林地林下灌草本层的生物量为1.00~5.14t·hm~(-2);持水量为2.65~19.54t·hm~(-2),大小顺序为桉树林湿地松+荷木混交林马尾松林大叶栎林红锥林,与其生物量的变化规律基本一致;2)凋落物的累积量为7.71~40.18t·hm~(-2),持水量为13.12~77.09t·hm~(-2),大小顺序为湿地松+荷木混交林桉树林马尾松林大叶栎林红锥林,与累积量的大小顺序基本一致;3)土壤容重随土层的增加而增大,非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度分别为1.59%~7.93%、40.63%~50.50%、44.39%~52.32%,60cm土层厚度的土壤持水量为2 663.08~3 207.86t·hm~(-2),大小顺序为红锥林湿地松+荷木混交林桉树林大叶栎林马尾松林,与总孔隙度变化规律一致;4)不同林地林下层总持水量为2 684.91~3 223.63t·hm~(-2),大小顺序与土壤持水量的顺序一致,且不同层次持水能力为土壤层凋落物层灌草层。     

不同密度飞播马尾松林凋落物及土壤持水性能比较分析

根据飞播马尾松Pinus massoniana林的林木密度,将林分分为Ⅰ组(900~1 500株·hm~(-2)),Ⅱ组(1 500~2 100株·hm~(-2)),Ⅲ组(2 100~2 700株·hm~(-2)),Ⅳ组(2 700~3 300株·hm~(-2))等4个密度组,并分别各密度组设立标准地调查和样品测定,分析比较其凋落物和土壤的持水性能。结果表明:(1)各密度组凋落物储存量都表现为半分解层大于未分解层,凋落物总储存量、最大持水量和有效拦蓄量均为密度组Ⅱ密度组Ⅲ密度组Ⅰ密度组Ⅳ,最大值分别为4.26,11.55和9.79 t·hm~(-2),且密度组Ⅱ的最大持水量和有效拦蓄量均显著高于其余密度组(P0.05),凋落物总储存量各密度组间无显著差异(P0.05)。(2)土壤非毛管持水量、毛管持水量和最大持水量的范围分别是332.62~628.93,2 210.17~2 859.98和3 792.45~3 984.91 t·hm~(-2),均表现为密度组Ⅱ密度组Ⅲ密度组Ⅰ密度组Ⅳ,但各密度组间无显著差异(P0.05)。综合分析表明:飞播马尾松林密度为1 500~2 100株·hm~(-2)时,凋落物和土壤的持水性能最好。     

不同林龄橡胶林土壤团聚体分布特征及其稳定性研究

以西双版纳不同林龄橡胶林为研究对象,分析土壤团聚体的组成,并对其稳定性进行研究。结果表明,干筛情况下,随粒径的减小,土壤团聚体数量总体上呈现先减小后增大再减小再增大的反双峰趋势;湿筛情况下,随粒径的减小,10、30 a橡胶林土壤团聚体数量总体上呈先增加后减小再增加的趋势,而20 a橡胶林土壤团聚体数量总体上呈现与干筛情况下相同的趋势。粒径>5 mm团聚体含量随林龄增加呈先增加后减小的趋势,其中,20 a橡胶林团聚体含量最大,而粒径<5 mm团聚体含量则大体上呈相反趋势;且20 a橡胶林土壤粒径>025 mm的水稳性团聚体含量大于10、30 a橡胶林。20 a橡胶林土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体的平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）值均最大,且分形维数（D）值较小,说明20 a橡胶林结构稳定性最好,抗蚀性最强。种植年限对土壤团聚体稳定性具有很强相关性,尤其对表层土壤影响更为明显。     

罗望子人工林凋落量及养分归还特征

通过对金沙江干热河谷元谋县境内2种不同林分的罗望子人工林的年凋落量和养分归还进行分析和研究,结果表明:罗望子人工林成林和嫁接林年凋落量分别为9.61和3.44t·hm-2,落叶比例分别是41.75%和73.79%。成林凋落量月变化表现为不规则的三峰类型,凋落最高峰出现在3月份,其余2个弱峰出现在5月份和11月份。嫁接林凋落量月变化表现为双峰类型,凋落最高峰出现在3月份,另一个弱峰出现在11月份。罗望子自身的生物学特性是影响林地凋落量年动态的内在主导因子,3种气候因子对凋落量的年动态影响较小。凋落物养分归还与林分和凋落物的组分有明显的相关性,且均以N、K、Ca归还最多,Cu归还最少。成林中,落叶、落花和落果是N、P、K、Cu归还的主要来源,落叶是Ca、Mg、Fe归还的主要来源。嫁接林中,落叶是所有养分归还的主要来源。与其他亚热带人工林相比,罗望子人工林凋落量大,养分归还量高,有较好的自养能力,是金沙江干热河谷和类似区域植被恢复与生态系统修复的优势林地,同时,也是促进区域经济发展的一种较佳林地类型。     

西南桦纯林与混交林生态系统C贮量的对比研究

利用测定生物量的方法对13年生西南桦人工纯林、西南桦+肉桂混交林、西南桦次生林和热带次生林进行了C贮量的对比研究。结果发现4种林分的C密度分别为148.42、140.33、108.25、129.38 t.hm-2;年固C量分别为4.01、4.59、3.71、2.42 t.hm-2.a-1;地上生物质C密度分别为42.18、45.61、40.12、23.08 t.hm-2;地下生物质C密度分别为9.73、14.06、8.10、8.41 t.hm-2;林分凋落物C密度分别为6.03、8.81、3.03、2.61 t.hm-2;林地土壤C密度分别为82.38、79.94、57.00、95.28 t.hm-2。结果表明西南桦是开展以固C为目标的生态造林项目的适合树种。     

闽北江南油杉人工林的生长规律和生物量

研究了福建省邵武市江南油杉人工林的生长规律和生物量。结果表明,12年生江南油杉人工林树高前期生长较快,随后变慢,在第1年左右达到生长高峰期,10年后树高生长缓慢,胸径生长逐渐加快;乔木层生物量达119.41t·hm-2。     

海南西部不同林龄橡胶人工林生态系统土壤有机碳库及其影响因素分析

该研究通过对海南西部不同林龄橡胶人工林土壤剖面进行有机碳含量实测,估算土壤有机碳储量,结果表明4种不同林龄橡胶人工林生态系统土壤有机碳含量为6.20～14.36 g/kg;橡胶人工林土壤有机碳碳含量随土壤层的增深而逐渐减少,除33 a胶林0～60cm各层土壤有机碳含量差异显著外,其他同一林龄橡胶人工林不同土壤层间差异不显著,不同林龄橡胶人工林在同一土壤层间有机碳含量差异显著,土壤有机碳集中于0～30 cm土壤层;5、10、19和33 a橡胶人工林生态系统土壤有机碳储量分别为76.85、74.48、81.74和85.31 t/hm2。气候条件、土壤质地、凋落物量累积与分解、林龄大小和胶林经营管理是影响橡胶人工林土壤有机碳蓄积的主导因子。     

基于相容性生物量模型的樟子松林碳密度与碳储量研究

基于不同林龄樟子松人工林生物量调查数据,建立了樟子松林生物量相容性模型,探讨了不同林龄樟子松人工林中乔木层、林下植被层、死地被物层碳密度和碳储量的变化规律。结果表明:樟子松人工林各器官碳密度值的排序为:树叶树枝树干树根;各器官碳密度均随着林龄的增大而增加,27、30、32、36、40和44年生樟子松各器官的平均碳密度分别为449.5、460.2、470.8、485.1、489.2和513.6 g/kg,林下植被与死地被物的碳密度随林龄的变化规律不明显。27~44年期间樟子松人工林群落碳储量都随林龄的增大而增加,从27年生的37.14 t/hm2增加到44年生的168.46 t/hm2,其顺序为:乔木层死地被物层林下植被层,分别占群落总碳储量的90.97%、1.13%和7.90%,乔木层碳储量占主导地位。不同林龄樟子松乔木层、林下植被层和死地被物层年固碳量分别为2.043、0.025 和0.182 t/hm2。研究认为,樟子松人工林群落碳密度及碳储量随林龄的增加变化显著,碳汇作用明显。      

模拟氮沉降对油松林单一及混合叶凋落物分解的影响

通过长期原位模拟氮沉降试验,研究暖温带油松林单一和混合叶凋落物分解对外源氮添加的响应过程与机制。氮处理水平分别为对照(0 kg/(hm2a),N0),低氮(50 kg/(hm2a),N1),中氮(100 kg/(hm2a),N2)和高氮(150 kg/(hm2a),N3)。利用凋落袋法对天然林油松针叶、辽东栎阔叶、油松--辽东栎混合叶以及人工林油松针叶进行原位分解试验。研究结果表明,自然状态下天然林油松针叶、辽东栎阔叶、油松--辽东栎混合叶、人工林油松针叶分解95%所需时间分别为7.58、4.89、6.92、8.03 年。氮沉降显著促进了人工林油松针叶的分解,抑制天然林辽东栎阔叶的分解;分解前期,N沉降促进天然林油松针叶、油松--辽东栎混合叶分解,并在分解后期对油松针叶分解产生抑制作用,而对油松--辽东栎混合叶分解无显著影响。在氮沉降持续增加的背景下,研究结果可为油松林生态系统物质循环和能量流动提供基础数据。      

地下滴灌对杨树速生丰产林碳储量的影响

研究了北京潮白河沿河沙地6年生I 214杨树速生丰产林地下滴灌（SDI）和常规灌溉(NI)条件下的林地碳储量,同时对10年生中林46杨树地下滴灌速生丰产示范林碳汇能力进行了评价。结果表明:1）与常规灌溉相比,地下滴灌能大大增加林地碳储量。2002年(栽植第6年),SDI区乔木层、枯落物层和土壤碳储量分别为25.81、3.53和42.00 t/hm2,是NI区的1.27、2.02和1.32 倍;SDI区的林地总碳储量76.50 t/hm2,比NI区49.61 t/hm2增加了54.2%;年净碳增量9.49 t/(hm2•a),是NI区5.01 t/(hm2•a)的近2倍。2）2010年（栽植第10年）,地下滴灌示范林达到了较高固碳水平,乔木层、草本层、枯落物层和土壤碳储量分别为34.71、8.60、8.45和56.20 t/hm2,林地总碳储量为107.19 t/hm2,年净碳增量达到了8.84 t/(hm2•a),比对照区625 t/(hm2•a)增加了41.4%。建议在干旱半干旱及存在季节性干旱的地区结合当地经济条件推广基于地下滴灌的优化水肥管理技术,大幅度提高杨树速生丰产林林地生产力和碳汇能力,为减缓全球增暖趋势发挥一定的作用。      

厚荚相思人工幼林生态系统碳贮量及其分布研究

对1.5、2.5和3.5年生的厚荚相思人工林生态系统的碳素含量、贮量及其空间分布特征进行了研究。结果表明:厚荚相思不同器官碳素含量的变化范围为457.6~525.1 g/kg,厚荚相思各器官碳素含量高低排列次序基本一致,表现为树叶>树枝>树干>树根>树皮;土壤碳素含量随土层深度增加而减少。3个林龄厚荚相思人工林生态系统碳素贮存量分别为73.04、86.14和96.34 t/hm2,其分布序列为土壤(0~60 cm)>植被层>凋落物层。碳贮量在林木不同器官中的分配基本上与各器官生物量成正比,3个林龄厚荚相思人工林年净固碳量分别为3.89、8.26和9.23 t/(hm2.a)。     

杉木人工林凋落物分解对氮沉降增加的响应

通过野外模拟试验,研究了杉木人工林凋落叶分解对氮沉降增加的响应。试验设计为4种处理:N0（0 kg/(hm2·a),对照）、N1（60 kg/(hm2·a)）、N2（120 kg/(hm2·a)）、N3（240 kg/(hm2·a)）,每种处理重复3次。经660 d分解后,N0、N1、N2、N3处理凋落物残留率分别为24.58%、21.99%、15.46%和25.17%,分解系数分别为0.776 4、0.807 6、1.018 8和0.760 8,95%的凋落物分解所需时间分别为3.99、3.95、3.06和4.11年,表明N1、N2 促进了凋落物的分解,而N3则表现出一定的抑制作用。模拟氮沉降在一定程度增加了凋落叶中的氮含量,从而降低了碳氮比。除N3处理外,凋落物分解系数与凋落物中的氮含量呈显著的正线性关系,而与碳氮比呈负相关。