连峡河小流域不同森林类型凋落物持水特性研究

对三峡库区的连峡河小流域不同林分林下凋落物数量及其最大持水量和吸水速率等水文特征参数进行了分析与研究,结果表明,凋落物数量针阔混交林> 柏木林> 马尾松林> 针叶混交林> 阔叶林> 灌木林。各个森林类型的林下凋落物的未分解层的最大持水量柏木林> 针叶混交林> 灌木林> 针阔混交林>阔叶林> 马尾松林。各个森林类型的林下凋落物的半分解层的最大持水量马尾松林> 针阔混交林>柏木林>针叶混交林> 阔叶林> 灌木林。在该区中柏木林的林下凋落物的持水能力最大,其余依次是针叶混交林、针阔混交林、马尾松林、阔叶林和灌木林。在只有凋落物覆盖的情况下,不出现水分下渗和地表径流时的最大降水量及最大降水强度各种林分是不同的。     

小兴安岭十种典型森林群落凋落物生物量及其动态变化

在小兴安岭地区选取10种典型森林群落分别设置样地,研究该地区不同群落类型凋落物的年产量、月动态变化以及组成特征.结果表明:10种群落类型中年均凋落物量大小依次为椴树红松林(4.08t· hm-2·a-1)＞蒙古栎红松林(3.83 t·hm-2·a-1)＞云冷杉红松林(3.55 t·hm-2·a-1)＞云冷杉林(3.44t· hm-2·a-1)＞枫桦红松林(3.43t·hm-2· a-1)＞山杨次生林(3.26 t·hm-2·a-1)＞白桦次生林(3.04 t·hm-2·a-1)＞枫桦次生林(2.96 t·hm-2·a-1)＞杂木林(2.95 t·hm-2·a-1)＞白桦落叶松林(2.91 t·hm-2·a-1).凋落物各组分中均以落叶为主,约占凋落总量的60％以上,枝仅占凋落量的5.7％-9.4％.凋落物月动态模式主要有两种:单峰型的有蒙古栎红松林、椴树红松林、枫桦红松林、枫桦次生林、山杨次生林、白桦次生林、杂木林,高峰期在8-10月份;双峰型的有云冷杉红松林、云冷杉林、白桦落叶松次生林,前两种群落的凋落高峰期在4月和9月,后者高峰期在8月和10月.不同群落类型年凋落量差异显著,原始红松林凋落量高于天然次生林,且凋落高峰出现时问以及各组分所占比例与群落类型有关,同时也与树种生物学特性有关.     

长期施氮和降水减少对长白山阔叶红松林凋落物量的影响

为了解持续氮沉降和降水减少条件下森林群落凋落物的量变化及其时间动态,以长白山阔叶红松林为研究对象,利用收集器法于2015年生长季(6—10月)对长期氮添加和降水控制实验平台3种不同处理样地(对照、施氮和减水施氮)内的凋落物进行了研究。主要分为红松叶、蒙古栎叶、其他树种叶、花果皮屑、枝5部分。本研究将凋落系数作为衡量林分生产凋落物能力的大小,比较各处理间凋落物的“净”差异。结果显示:各处理样地生长季内叶凋落量所占比重较大,可达到79%~81%,而枝和花果皮屑所占比重为19%~21%;凋落节律呈单峰型,凋落量峰值主要集中在9—10月份,降水减少会使其他树种凋落物的凋落期提前;不同组分凋落物对氮水控制响应不同,氮添加显著降低红松叶凋落物产量,降雨减少显著提高了总叶凋落物产量,减水施氮显著提高了其他树种叶凋落产量,而氮水控制对蒙古栎、枝和花果皮凋落物产量影响不显著;氮添加会抑制针叶树种的凋落物量,促进阔叶树种的凋落量,降水减少会促进各组分凋落物量。      

不同植被恢复方式对马尾松林土壤及凋落物持水能力的影响

以南亚热带低效马尾松林下套种改造(马尾松改造模式Ⅰ和马尾松改造模式Ⅱ)和白然更新(马尾松自然更新Ⅲ)3种试验林为研究对象,探讨了不同植被恢复方式对马尾松林土壤及凋落物持水能力的影响.结果表明,3种试验林间土壤容重、孔隙度和土壤持水能力差异不显著,不同植被恢复对土壤容重、孔隙度和土壤持水能力影响不显著.土壤容重介于1.36～1.39 g/cm3,土壤最大持水量和非毛管持水量表现为马尾松改造模式Ⅰ＞马尾松改造模式Ⅱ＞马尾松自然更新Ⅲ,毛管持水量表现为马尾松改造模式Ⅱ＞马尾松自然更新Ⅲ＞马尾松改造模式Ⅰ,而田间持水量大小为马尾松自然更新Ⅲ＞马尾松改造模式Ⅱ＞马尾松改造模式Ⅰ.3种试验林间凋落物蓄积量差异不显著,其蓄积量介于13.74～18.56t/hm2之间.马尾松改造模式Ⅱ和马尾松自然更新模式Ⅲ凋落物最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量显著高于马尾松改造模式Ⅰ,凋落物拦蓄地表径流功能优于马尾松改造模式Ⅰ.马尾松改造模式Ⅰ、马尾松改造模式Ⅱ和马尾松自然更新模式Ⅲ凋落物最大持水量仅为其0～20 cm土壤最大持水量的2.26％、3.02％和3.28％.研究结果为低效马尾松人工林近自然改造、可持续经营及森林生态服务功能评估提供理论依据.     

5种主要森林类型涵养水源能力比较研究

从林冠层、凋落物层及土壤层3个生态作用层次对三峡库区莲峡河小流域5种主要森林类型的涵养水源功能进行了定量研究 结果表明: 林内透雨量、树干径流量与降雨量、降雨强度呈二元线性关系; 林冠截留量与降雨量呈幂函数关系 林冠截留率为16 34%~27 43%, 平均为22 15%, 依次为针阔混交林>马尾松林>针叶混交林>柏木林; 凋落物储量为10 52~21 90t·hm-2, 平均为17 61t·hm-2, 依次为针阔混交林>马尾松林>柏木林>针叶混交林>灌木林; 凋落物最大持水量为2 66~4 19mm, 平均为3 48mm, 依次为柏木林>针叶混交林>针阔混交林>马尾松林>灌木林; 土壤层非毛管蓄水量为34 68~ 44 16 mm, 平均为40 35mm,依次为柏木林>针阔混交林>针叶混交林>马尾松林>灌木林; 各种森林生态系统能够截留的降雨量总量为377 6~494 6t·hm-2, 平均为446 56t·hm-2, 柏木林的涵养水源功能最好, 针阔混交林、针叶混交林、马尾松林次之, 灌木林最小     

小兴安岭红松混交林凋落物现存量月动态

[目的]研究小兴安岭地区原始红松混交林（红松针叶混交林和红松阔叶混交林）凋落物现存量的动态变化。[方法1采用直接收获森林凋落物和烘干称重法进行分析研究。[结果]红松针叶林和红松阔叶混交林凋落物现存总量分别为19．4324～27．2488t／hm2,21．2450—24．2791t／hm2。红松针叶混交林凋落物现存总量及各层量均在9月最高,7月最低,腐殖质层显著高于未分解层和半分解层。红松阔叶混交林凋落物现存总量、未分解层和半分解层凋落物现存量均在10月份最高,7月最低,腐殖质层现存量在各月之间差异不显著;除10月份外,各月凋落物现存量均表现出未分解层显著高于半分解层和腐殖质层。红松针叶混交林未分解层、半分解层和腐殖质层现存量之间呈极显著相关;红松阔叶混交林未分解层与半分解层凋落物现存量极显著相关,与腐殖质显著相关。[结论]凋落物总现存量和各层凋落物量月动态变化与树种群落有关。     

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。     

百山祖常绿阔叶林凋落物凋落节律及组成

以百山祖常绿阔叶林为研究对象,用种子雨收集器收集森林凋落物,对收集到的凋落物进行分类、鉴定、称量,研究百山祖常绿阔叶林的凋落量及其组成和叶凋落物的季节动态.结果表明:1)百山祖常绿阔叶林2009年的凋落量为4 247.47 kg?hm-2?a-1,其中叶凋落量最多,占71.54%(常绿树叶51.34%,落叶树叶20.20%),树皮和枝条占3.17%,繁殖器官占19.29%,杂物占6.00%;2)9个优势种均具有明显的叶凋落节律,根据其特征可分为3类:仅在秋冬出现凋落高峰的落叶树;仅在夏季出现高峰的常绿树;在夏季和秋冬均出现高峰的常绿树;3)与同纬度的常绿阔叶林样地相比,百山祖常绿阔叶林的凋落量较少,这是对一定地带性环境的综合反映;4)叶凋落高峰受花期、果期的影响,同时也受台风天气的影响.     

马尾松林分不同改造模式林下植被和凋落物的差异性

通过分析马尾松林疏伐套种闽楠(Phoebe bournei)、细柄阿丁枫(Altingia gracilipes)和木荷(Schima superba)后的差异,了解马尾松林分改造后林下植被和凋落物的形成与发育规律。结果表明:林分改造20 a后,林下植被种类由多到少的排序是套种细柄阿丁枫林分(PA)、套种木荷林分(PS)、套种闽楠林分(PP)、对照林分(CK);林下植被生物量的高低正好相反对应于林下植被种类的多少,由大到小的排序为CK、PP、PS、PA。林分改造20 a后,4种模式的凋落物产量1年中出现两个峰值,分别是春季3月份(PA和PS)、4月份(PP和CK)和冬季12月份(PA、PS、PP和CK),并且冬季12月份凋落物产量最大;全年凋落物产量由多到少的排序是PA、PS、PP、CK(P<0.05)。凋落物按叶、枝、花果、其他分类,主要成分叶分别占74.81%±0.42%(CK)、79.25%±0.14%(PP)、82.47%±0.10%(PA)、81.20%±0.18%(PS)。1 a针叶分解速率最快的是PA(36.46%±1.33%),1 a阔叶分解速率最快的也是PA(48.66%±1.28%),因此,其对应的凋落物1 a剩余量最少,为(61.28±1.01)g;1 a针叶分解速率最慢的是PP(32.84%±1.02%),1 a阔叶分解速率最慢的也是PP(28.52%±1.46%),但其凋落物1 a剩余量为(70.54±1.48)g,略低于CK(70.66±1.15)g,差异不显著。凋落物2 a剩余量最多的是PP,为(47.86±1.33)g;最少的是PA,为(37.31±1.03)g。综上所述,本试验中细柄阿丁枫无论是在生物多样性方面还是在凋落物产量和分解贡献方面都优于木荷和闽楠。     

南水北调中线工程核心水源区森林凋落物的持水特性

【目的】以鄂西北十堰市九华山林场的典型林分为对象,研究南水北调中线工程核心水源区森林凋落物的持水特性.【方法】采取凋落物尼龙袋浸水试验法.【结果】研究的5种建群种群落凋落物层贮量以马尾松林最大,达8.47t/hm~2,其次是亮叶桦林、日本花柏林、栓皮栎林、檫木+亮叶桦共建种群林(3.89t/hm~2).凋落物最大持水量为马尾松林(17.88t/hm~2),其次为亮叶桦林、檫木+亮叶桦共建种群林和栓皮栎林,最小为日本花柏林(7.96t/hm~2).凋落物持水率和吸水速率均以3种落叶阔叶混交林高于2种人工针叶林,2个指标均以檫木+亮叶桦共建种群林最大[304%和4 541.56g/(kg·h)],以日本花柏林最小[165%和2 146g/(kg·h)].【结论】落叶阔叶混交林凋落物层的水源涵养能力强于人工针叶林,在南水北调中线工程核心区发展落叶阔叶混交林可提高森林水文生态功能,减少水土流失.     

亚热带不同林分土壤表层有机碳组成及其稳定性

在浙江临安玲珑山选取了常绿阔叶林、马尾松林、板栗林和雷竹林4种林分,采用传统的化学方法与固态13C核磁共振(NMR)技术研究其土壤有机碳在不同粒径土壤颗粒中的分布规律和结构特征,探讨林分类别和管理措施对土壤有机碳含量及其结构的影响,为亚热带地区森林固碳和土壤碳库管理提供科学依据.结果显示:(1)土壤表层(0-20 cm)有机碳含量按以下次序递减:雷竹林＞常绿阔叶林＞马尾松林＞板栗林,且板栗林以粉黏粒结合态碳为主,其他林分土壤则以粗砂结合态碳为主;(2)13C NMR结果表明,阔叶林和马尾松林土壤有机碳中烷基碳所占比例最大,而雷竹林和板栗林则是烷氧碳比例最大,表明人工经营措施改变了土壤有机碳的成分组成;(3)随着土壤颗粒变细,有机碳中烷基碳比例增加,烷氧碳比例减少,A/O-A值和疏水碳/亲水碳值逐渐增大,表明颗粒越细,其结合的有机碳结构稳定性越高.     

几种林木植物体及枯落物的微量元素分析

分析了杉木、马尾松、火炬松和青冈栎 4种林木叶、小枝和细根中B、Mo、Cu、Zn、Fe、Mn 6种微量营养元素的含量以及林下枯落物中这些元素的含量和贮量 .结果表明 ,各树种枝叶中的B含量不足 ,Mn的含量则远高于正常值 ,其他元素及根中各元素含量正常 .各微量元素在树叶和小枝中的含量顺序是Mn >Fe >Zn >B >Cu >Mo,在根中的含量顺序是Fe >Mn >Zn >Cu >B >Mo.火炬松对微量元素的吸收能力强于其他树种 .枯落物中微量元素含量顺序为阔叶林 >杉木林 >火炬松林 >马尾松林 ;总贮量顺序为马尾松林 >火炬松林 >青冈栎林 >杉木林     

马尾松肉桂人工复层林土壤理化性质的研究

对马尾松肉桂人工复层林和马尾松单层林林地土壤理化性质进行测定分析,探讨复层林林地的立地效应。结果表明:马尾松肉桂人工复层林的土壤容重比马尾松单层林低,而土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和持水量却高于单层林;复层林的土壤有机质、全N、全P、全K、水解N、速效P、速效K、交换性Ca2+、交换性Mg2+等均比单层林高。显然,营造马尾松肉桂人工复层林能有效地改善土壤结构,提高土壤肥力,对马尾松人工林地力维护具有重要作用。     

南方红壤区3种典型森林恢复方式对植物群落多样性的影响

合理的森林恢复方式能提高植物多样性,进而提高生态系统服务功能.在我国南方红壤区研究了3种典型森林恢复方式(引进种恢复的湿地松(Pinus elliottii)人工林本地种恢复的马尾松(Pinus massoniana)人工林和自然恢复的天然次生林)的植物区系构成和植物群落多样性.结果表明:(1)湿地松人工林有155种植物,隶属66科118属,马尾松人工林有137种植物,隶属59科97属;天然次生林有226种植物,隶属86科160属,3种森林恢复方式的乔木层、灌木层和草本层的优势科属明显不同,马尾松人工林的优势物种和天然次生林更相似;(2)天然次生林的植物区系基本构成、植物区系类型种类高于马尾松人工林和湿地松人工林,并且天然次生林的温带成分比例高于湿地松人工林;(3)恢复方式对植物群落的多样性指数有显著影响,天然次生林的物种丰富度、辛普森指数明显高于马尾松人工林和湿地松人工林,两种人工林之间差异不显著;(4)3种森林恢复方式的植物群落结构存在显著差异,相比湿地松人工林,马尾松人工林的植物群落组成与天然次生林更相似.总之,自然恢复的天然次生林植物群落多样性高于人工恢复的马尾松人工林和湿地松人工林,本地种马尾松人工林在维持区域植物群落结构功能上优于引进种湿地松人工林.     

用松枝解剖法快速检测松材线虫病原

松材线虫Bursaphelenchus xylophilus早期诊断是防治松材线虫病的重要环节.为了在早期快速测定寄主(松树)体内的病原线虫,开发了便携式显微镜和松枝解剖技术.用修枝剪采集松枝,用解剖刀进行松枝切片,再用便携式显微镜镜检,结果显示松枝内松材线虫检出率为70%,其中濒死松树内检出率为100%,局部枯枝内检出率为60%,健康枝内检出率为0.野外松林内鉴定一个样本平均用时2.5 min.使携式显微镜加枝条解剖法能对松材线虫病实施早期快速诊断.表3参25     

桉树林取代马尾松树林后土壤动物组成变化研究

为深入了解不同林龄桉树林下土壤动物的多样性及相似性,客观评价桉树取代马尾松林后的生态效益,利用建立的标准养地,对比研究了广西柳州不同林龄桉树林和马尾松土壤动物群落结构特征。大型土壤动物采用野外分层手捡记数,中小型土壤动物采用取土器分层取土,带回实验室采用干漏斗分离并镜检。结果表明,桉树取代马尾松后,土壤动物物种丰富度增加了,但土壤动物的多样性指数、优势度指数和均匀度指数均下降,导致群落的稳定性变差。炼山导致生境的改变,影响了土壤动物的数量。随着桉树的持续经营,土壤动物相似程度增加,但与马尾松林下土壤动物的相似度逐渐降低。广西柳州桉树林和马尾松林具有山地雨林和季雨林的部分特点。管理及不同林型提供给土壤动物的食物类型及栖息生境的差异,是导致土壤动物数量和类群差异的主要原因。     

红松阔叶林内凋落物表层与底层红松枝叶的分解动态

该文研究了原始红松阔叶林当年形成的凋落物层中表层和底层红松枝叶分解速率和C、N、P、K等养分元素的释放方式.结果表明, 凋落物底层的微环境可以加速凋落物的分解和养分元素的释放.枝的失重率和养分元素释放率要显著低于叶. 随着分解试验时间延长, 分解速率(k值)逐渐降低, 在所有分解阶段内表层枝叶的分解速率均小于底层枝叶.红松枝叶失重率与木质素、纤维素、C/N 和木质素/N有关, 同一时间段内影响凋落物表层和底层枝叶失重率的化学成分有所区别. 但在分解后期失重率主要与木质素浓度相关.表层枝叶N和P的净固化率高于底层枝叶而净矿化率则低于底层枝叶.K在红松枝叶的分解过程中一直进行矿化作用, 并且表层枝叶K元素的剩余百分率大于底层枝叶, 枝中K元素剩余百分率大于叶.结果说明在红松阔叶林凋落物分解研究中如果忽视凋落物层微环境效应将会低估红松针叶分解速率和N、P、K的释放率.      

城市森林碳汇及其抵消能源碳排放效果——以广州为例

城市森林及其管理相关政策作为减少CO₂排放的有效策略得到了较为广泛的关注。采用材积源生物量方程与净初级生产力方法来定量分析了广州市城市森林碳储量和碳固定量,根据化石能源使用量及其碳排放因子核算了广州城市能源碳排放,最后评估了城市森林碳抵消效果。结果显示广州市城市森林碳储量为654.42×10⁴t,平均碳密度为28.81 t/hm²,而森林碳固定量为658732 t/a,平均固碳率为2.90 t·hm^-2·a^-1。2005-2010年广州市年均能源碳排放则达到2907.41×10⁴t。广州城市森林碳储量约为城市年均能源碳排放的22.51%,其通过碳固定年均能够抵消年均碳排放的2.27%,不过从城市森林综合效益来看其仍是城市低碳发展重要举措之一。分析了林型组成和林龄结构对于广州森林碳储量和碳固定量的影响,并从森林管理角度为城市森林碳汇提升提出建议。这些结果和讨论有助于评估城市森林碳汇在抵消碳排放中所起的效果。     

火地塘林区锐齿栎林土壤碳循环的动态模拟

依据土壤碳循环的分室模型,对火地塘林区锐齿栎林土壤碳各分室的碳储量和通量进行了初步分析。结果表明,火地塘林区锐齿栎林土壤有机碳储量为174.055t/hm2,其中矿质土壤层有机碳储量为167.810t/hm2,凋落物层(A0层和死细根)中的碳储量为6.245t/hm2(A0层占80.5%,死细根占19.5%)。森林植物每年凋落输入到凋落物层中的碳量(包括地上部分的枯枝落叶和地下部分的细根)为3.297t/hm2,其中地上部分占52.5%,地下部分占47.5%,凋落物层分解每年以腐殖酸的形式输入到矿质土壤中的碳量为0.935t/hm2;锐齿栎林地年(生长季节)呼吸释放碳量(含植被根系呼吸量)为6.109t/hm2。     

农户林地经营的适度规模研究——基于粤、浙、皖三省的调查数据

为探究农户林地经营的规模依赖性及其规模经济表征,基于广东、浙江、安徽3省的农户调查数据,首先运用拟合的二次函数,以单位面积的出材量与收益为标准,测算了毛竹、果树、杉木与松木的适度经营规模,然后利用多元线性回归模型,以单位面积的资金与劳动投入为因变量进一步对农户林地经营的规模经济进行了研究。结果表明:1)果树、杉木与松木的经营面积与产出呈倒"U"型关系,其中,杉木与松木的拟合最优经营规模分别为6.27和7.31hm2,果树的拟合最优经营规模分别为5.41和5.56hm2。2)毛竹经营面积与产出呈"U"型关系,拟合极小值点分别为97.71和102.15hm2。3)杉木与松木经营面积的增加可以显著降低单位面积的劳动投入,毛竹与果树经营面积的增加可以显著降低单位面积的资金投入。对此,不是所有树种经营都存在规模依赖,林地集中未必依赖于土地流转,也可以通过合作实现,林业生产的社会化服务有利于提高农户经营收益。