透光抚育对长白山"栽针保阔"红松林土壤碳储量影响

运用采伐试验方法,研究上层透光抚育(对照为栽针未采伐、轻度透光抚育(25%)、中度透光抚育(50%)、强度透光抚育(75%)、全透光(100%), 透光抚育强度是指蓄积比例)对长白山中期(33年生)“栽针保阔”红松林土壤碳储量及凋落物碳储量的影响。结果表明: 透光抚育对长白山中期“栽针保阔”红松林的土壤密度((0.83±0.02)~(1.15±0.03)g/cm3)与土壤碳含量((43.36±1.60)~(70.26±1.94)g/kg)具有影响。中度透光抚育显著降低了其土壤密度(8.4%,P0.05),但显著提高了其土壤碳含量(14.9%,P0.05);强度透光抚育与全透光显著提高了土壤密度(23.3%和27.1%,P0.05),但也显著降低了土壤碳含量(23.7%和29.1%,P0.05);而轻度透光抚育对土壤密度与土壤碳含量均无显著影响。透光抚育对长白山中期“栽针保阔”红松林的土壤碳储量((13.12±1.57)~(23.46±2.03) kg/m2)产生了较大的影响;其中,中度透光抚育使其土壤碳储量显著提高了12.8%(P0.05),强度透光抚育与全透光使其显著降低了29.9%和36.9%(P0.05),而轻度透光抚育对其并无显著影响。透光抚育对于其凋落物碳储量((2.13±0.39)~(2.82±0.37) t/hm2)的影响相对较大;轻、中度透光抚育较对照提高了8.1%和19.5%,但仅有中度透光抚育提高显著(P0.05),强度透光抚育与全透光样地较对照样地降低了3.8%和9.8%,仅有全透光降低显著(P0.05)。因此,中度透光抚育能够提高中期“栽针保阔”红松林的土壤碳储量及凋落物碳储量,强度透光抚育与全透光则会降低其土壤碳储量(皆伐也会降低其凋落物碳储量),故从维持或提高“栽针保阔”红松林土壤碳储量考虑,采取中低度透光抚育方式比较适宜。      

透光抚育对“栽针保阔”红松林中红松生长过程的影响

[目的]通过研究长白山地区不同透光抚育强度下"栽针保阔"阔叶红松林中红松的生长情况,揭示透光抚育对"栽针保阔"红松林中红松生长过程的影响规律,旨在为阔叶红松林的恢复、经营提供有力的科学依据。[方法]研究5种透光抚育(未采伐对照、低度择伐、中度择伐、强度择伐及上层皆伐)对红松生长的影响。[结果]红松在群落中的地位随着透光抚育强度的增大逐步得到提升,同时透光抚育能够显著提高"栽针保阔"红松林内红松优势木(63.4%~146.5%、64.6%~158.6%)、平均木(57.9%~271.1%、42.5%~261.7%)和被压木(56.5%~182.6%、95.5%~245.5%)的树高和胸径,且呈现出随透光抚育强度的增大而递增的规律性。[结论]透光抚育能显著提高红松树高和胸径生长。     

透光抚育强度对小兴安岭“栽针保阔”红松林碳储量的影响

  目的  揭示透光抚育对“栽针保阔”红松林中长期碳汇的影响规律,为恢复地带性顶极植被阔叶红松林提供依据。  方法  采用相对生长方程与碳/氮分析测定法,同步测定小兴安岭不同透光抚育强度（对照（未采伐未栽针）、轻度透光抚育（伐除上层蓄积1/7）、中度透光抚育（伐除上层蓄积1/5）、强度透光抚育（伐除上层蓄积1/4））下的中期“栽针保阔”红松林（杨桦次生林冠下栽植红松35年,透光抚育30年）的生态系统碳储量（植被与土壤）、植被净初级生产力与年净固碳量,揭示透光抚育强度对“栽针保阔”红松林中长期碳汇作用的影响规律及机制。  结果  （1）透光抚育30年后,各透光抚育强度使中期“栽针保阔”红松林的植被碳储量（（81.15 ± 3.63） ~ （100.24 ± 1.10） t/hm2）显著降低了14.7% ~ 19.0%（P < 0.05）,但各透光抚育强度之间却无显著差异性（源于上层阔叶树碳储量随透光抚育强度呈递减趋势（21.1% ~ 31.2%）,冠下红松却呈递增趋势（39.0% ~ 107.4%））。（2）各透光抚育强度均使其土壤碳储量（（108.32 ± 6.27） ~ （121.42 ± 11.75） t/hm2）与对照相近（?8.4% ~ 2.7%,P > 0.05）,但轻度、中度和强度透光抚育却改变了土壤碳储量的空间分布格局（水平分布上土壤表层碳储量随透光抚育强度增大而递减;垂直分布上轻度和中度透光抚育使其由对照的上 > 中 ≈ 下转化为上 > 中 > 下或上 ≈ 中 > 下）。（3）轻度透光抚育使其生态系统碳储量（（189.47 ± 5.16） ~ （218.44 ± 10.65） t/hm2）已得到恢复（?5.3%,P > 0.05）,但中度和强度透光抚育仍使其较对照显著降低9.3%和13.3%（P < 0.05）,且3者均使其生态系统碳储量分配比例略有改变（植被碳储量占比降低3.06% ~ 4.57%）。（4）轻度透光抚育使其植被年净初级生产力NPP（（8.02 ± 0.79） ~ （9.51 ± 0.79） t/hm2）和年净固碳量VNCS（（3.72 ± 0.37） ~ （4.42 ± 0.37） t/hm2）已得到恢复（?11.5%和?9.7%,P > 0.05）,而中度和强度透光抚育却使其仍显著低于对照15.4% ~ 15.7%和14.0% ~ 15.8%（P < 0.05）,但各透光抚育强度之间也无显著差异性（源于上层阔叶树种年净初级生产力和年净固碳量随透光抚育强度呈递减趋势（20.8% ~ 25.6%和19.3% ~ 24.5%）,冠下红松年净初级生产力和年净固碳量却呈递增趋势（0.90 ~ 1.12 t/hm2和0.43 ~ 0.52 t/hm2））。  结论  轻度透光抚育30年后小兴安岭“栽针保阔”红松林生态系统碳储量及年净固碳量已得到恢复,而中、强度透光抚育使两者显著降低9.1% ~ 14.3%和14.3% ~ 16.7%,故从维持森林碳汇角度考虑在次生林恢复地带性顶极植被阔叶红松林经营实践中采取低强度透光抚育方式比较适宜。      

采伐对长白山阔叶红松林乔木竞争关系的影响

[目的]研究不同采伐方式与强度对阔叶红松林群落结构和功能的影响。[方法]通过调查乔木的胸径、树高以及在样方中的位置等指标。采用Hegyi单木竞争指数模型,对长白山地区受不同采伐方式以及强度干扰的阔叶红松林群落中乔木竞争强度进行定量分析。[结果]不同采伐方式和强度对阔叶红松林中乔木竞争强度有不同影响,低强度择伐后变化最小,皆伐后变化最大。不同林层间乔木竞争强度有明显差异,主林层〈次林层〈林下层。无论采伐方式与强度如何,红松的胸径与其竞争指数都严格服从CI=A（DBH）B的幂函数关系。采伐对红松种内竞争强度有重要影响,随着采伐强度的加大,红松种内竞争压力减小,红松幼树更新得到促进。[结论]采伐经营应保持17％以下的小强度择伐,而择伐时应选择那些胸径大且在竞争中占绝对优势的针、阔叶树种。     

土壤理化性质在不同强度采伐干扰下的响应及其评价

对南方丘陵山区在不同强度人为干扰[弱度择伐(13.0%)、中度择伐(29.1%)、强度择伐(45.8%)、极强度择伐(67.1%)和皆伐]10 a后的土壤理化性质进行分析。结果表明,经过10 a的恢复,弱度和中度择伐样地土壤结构稳定性、水分、孔隙状况和养分含量得到恢复,并有所改善,而强度择伐、极强度择伐和皆伐迹地土壤各项指标仍未恢复,其破坏程度均随采伐强度的增大而加剧。经主成分分析得出全K、速效K、速效P、有机质、全N、非毛管孔隙度、土壤密度、最小持水量、最大持水量、总孔隙度10项指标,能较好地反映林地土壤理化性质的变化状况,不同强度采伐对林地土壤理化性质的干扰程度依次为皆伐作业>极强度择伐>强度择伐>中度择伐>弱度择伐。     

红松林皆伐跡地天然更新的研究

我国东北的红松林,在全国森林资源中,无论从蓄积量和每年采伐量来看,都占着非常重要的地位。同时,红松优异的材质和独特的价值闻名世界。因此红松休采伐后的更新问题,向为林业界人士所注目。红松林从1955年以来,便由择伐作业转入皆伐作业。目前基本上全是实行皆伐作业。红松林的皆伐作业是从1955年7月先在黑龙江省带岭东北林学院凉水实验林场(当时为带岭实验局第二伐木场)内先作了试点工作,继由林业     

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。     

采伐干扰对大兴安岭落叶松-苔草沼泽植被碳储量的影响

运用采伐干扰试验与树干解析法,对比分析了大兴安岭不同采伐强度(未采伐——对照、轻度择伐——25%、中度择伐——35%、强度择伐——50%)下落叶松-苔草沼泽的植被生物量、碳含量、碳储量、净初级生产力及年净固碳量的变化,揭示采伐干扰(5a后)对落叶松-苔草沼泽植被碳储量及固碳能力的影响规律。结果表明:①不同采伐强度样地植被生物量为(135.03±7.72)-(204.71±1.71) t/hm²,择伐使其降低了8.7%-34.0% (P<0.05),且呈现出随择伐强度增大而递减的变化规律;②择伐使群落建群种兴安落叶松和白桦(两树种各组分碳含量为(439.05±9.70)-(508.41±27.09) g/kg的树干和树叶碳含量降低了4.1%-11.7% (P<0.05),轻度和强度择伐使灌木层(444.87±5.40)-(472.52±9.44) g/kg与凋落物层(433.64±16.23)-(468.82±21.27) g/kg的碳含量降低了3.8%-5.9%和6.0%-7.5% (P<0.05),但择伐对草本层碳含量(399.34±83.65)-(419.20±23.75) g/kg无显著影响;③不同采伐强度样地植被碳储量为(61.16±0.67)-(99.61±1.47) t·C/hm²,择伐使其降低了15.5%-38.6% (P<0.05),且呈现随择伐强度增大而递减的变化规律;④不同采伐强度样地植被净初级生产力与年净固碳量在(6.48±0.28)-(11.87±0.92) t·hm^-2·a^-1和(3.52±0.21)-(6.29±0.92) t·C·hm^-2·a^-1之间,轻度和中度择伐使两者提高了69.1%-83.2%和52.0%-78.7% (P<0.05)。因此,轻度择伐和中度择伐能够提高落叶松-苔草沼泽净初级生产力与碳吸纳能力。     

“栽针保阔”红松林不同透光强度效果分析

以长白山、张广才岭、小兴安岭林区近30a不同透光抚育强度"栽针保阔"红松林为研究对象,利用重要值、多样性指数等指标定量分析不同透光强度(郁闭度0.2、0.4、0.6)对东北林区"栽针保阔"红松林的影响效果。结果表明:不同透光强度下群落的树种组成结构、径级分布、蓄积生产力、年均生长量、物种多样性方面都发生了显著变化。随着透光强度的增大,树种组成结构发生改变,红松在群落中的地位不断上升,先锋树种的地位不断降低;群落小径材比例依次下降,中径材比例依次提高,并出现一定比例大径材;下层红松阔叶混交林蓄积生产力逐渐增加;群落建群种红松直径和树高年均生长量呈递增趋势;中等透光抚育强度群落物种多样性最高。采取"栽针保阔"与不同透光抚育强度相结合方式恢复的次生林,均形成了红松占优势的针阔混交林,证实透光抚育是加速东北林区"栽针保阔"红松林恢复的有效途径,综合考虑采取中度以上透光抚育强度(郁闭度0.4以下)更有利于地带性顶级群落阔叶红松林的恢复。     

透光抚育对长白山中期“栽针保阔”红松林建群种含碳系数的影响

采用干烧法对不同透光抚育强度下红松林建群种含碳系数进行了测定。结果表明:不同透光抚育强度下,红松各组分含碳系数分布在(405.91±12.64)~(459.31±5.73)g·kg-1之间,不同透光抚育强度均降低了红松树干的碳含量,皆伐和强度择伐方式使红松枝叶含碳量显著提高;蒙古栎各组分含碳系数分布在(404.53±1.28)~(475.47±5.41)g·kg-1,上层皆伐显著提高了蒙古栎树干的含碳系数,中、强度透光抚育与上层皆伐显著降低其树枝与树叶的含碳系数;紫椴各组分含碳系数分布在(414.24±6.85)~(479.64±7.22)g·kg-1,强度透光抚育与上层皆伐显著降低了紫椴树干的含碳系数,中、强度透光抚育与上层皆伐显著降低了其树叶的含碳系数;榆树各组分含碳系数分布在(421.18±2.94)~(476.37±2.89)g·kg-1,中、强度透光抚育与上层皆伐显著降低了榆树树干含碳系数,强度透光抚育与上层皆伐显著降低其树叶含碳系数。     

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。     

采伐强度对林分蓄积生长量的影响

以云冷杉林、阔叶红松混交林、针阔混交林、落叶松林4种林分分类型为例，分析了讨论了采代强度对不同林分蓄积生长量的影响。结果表明：采代强度因林分类型不同，伐后林分蓄积生长量也不相同。云冷杉林、阔叶红松混交林、针阔混交林、落叶松林，采伐强度分别在60%、30%-50%、20%、40%时林分蓄积生长量较大。     

辽东林区人工诱导红松阔叶混交林群落结构与动态变化

采用样带网格调查法和分层株数法,初步研究了辽东林区退化天然次生林经40余年人工诱导形成的红松阔叶混交林群落结构及动态变化趋势,定量地评价了不同恢复措施对其群落结构及动态的影响,探讨了辽东林区退化天然林恢复技术及优化模式。结果表明:不同透光方式(未透光、半透光和全透光)对群落组成结构和径级分布具有较大的影响,即随着透光强度的增加,红松在群落中的地位(重要值依次为49.3%、75.8%和100.0%)呈现出逐渐加强的变化规律,而阔叶树种则逐渐下降;未透光林分以中、小径材占优势(94.8%),半透光林分以中径材占优势(88.9%),而全透光林分则以大、中径材占优势(100%)。立地条件(坡位)对群落结构也具有一定的影响,即沿着自下而上的坡面环境梯度,半透光林分中红松的重要值在中上部坡位呈现增加趋势(61.5%、74.5%和75.8%),阔叶树种呈现出有规律的更替;半透光林分大径材比例呈下降趋势;全透光林分的中径材质量有所下降。半透光林分与全透光林分均呈现出更新层和演替层数量较多,主林层数量较少的分布格局,且均呈现出进展演替趋势——红松阔叶混交林。     

采伐对长白山阔叶红松林乔木群落的影响

选取了4种受不同强度采伐后的次生阔叶红松林乔木群落作为研究对象,利用重要值、多样性指数等指标定量的分析其群落的外貌以及结构的变化,定量研究不同采伐强度对阔叶红松林乔木群落的影响.研究结果表明:采伐改变了群落中物种的优势地位,红松(Pinus koraiensis)的萝要值排名随采伐强度的增加而降低,白桦(Betula ptayphrlla)的重要值排名随采伐强度的增加而上升;采伐改变了阔叶红松林中主要树种的年龄结构.采伐30 a后,红松幼树(胸径<10 cm)占种群数鼍的比例随采伐强度的增加而增加,白桦幼树在种群中的比例随采伐强度增加而减少.由于主要树种年龄结构的改变,群落的演替也受到一定的影响;采伐可以促进阔叶红松林中主要树种的更新.     

大兴安岭低质林不同皆伐改造后枯落物持水性能分析

对大兴安岭地区阔叶低质林、白桦低质林进行不同带宽的带状和不同面积的块状两种皆伐方式改造后枯落物持水性能变化进行研究。结果表明:带宽为6～18 m的皆伐带未分解层枯落物蓄积量所占比例均小于半分解层的枯落物蓄积量,面积为5 m×5 m～30 m×30 m的块状区域未分解层枯落物蓄积量所占比例均小于半分解层的枯落物蓄积量;枯落物蓄积量排序:块状皆伐(29.41±7.18)t/hm2>带状皆伐(22.80±5.61)t/hm2>对照样地(18.57±8.46)t/hm2。每条带宽的皆伐带未分解层的最大持水量所占比例均小于半分解层的最大持水量,每个面积的块状区域未分解层的最大持水量所占比例均小于半分解层的最大持水量;枯落物最大持水量排序:块状皆伐(109.70±16.92)t/hm2>带状皆伐(92.04±13.97)t/hm2>对照样地(67.25±17.66)t/hm2。带状和块状皆伐方式下,枯落物持水量与浸泡时间的关系均呈现对数关系上升,而枯落物吸水速率与浸泡时间的关系均呈现乘幂关系下降。     

择伐干扰对长白山阔叶林中水曲柳及其伴生树种分布格局及种间相关性的影响

[目的]研究择伐干扰对水曲柳自身的生长及其伴生树种的影响,为水曲柳的保护提供理论依据.[方法]运用空间点格局分析方法,分析择伐干扰对树种空间分布格局及空间关联性的影响.[结果]（1）轻度择伐对椴树、红松、水曲柳分布格局影响不大,对色木槭和榆树分布格局改变明显;重度择伐对水曲柳、椴树、红松分布格局影响较大.（2）轻度择伐对水曲柳与椴树、红松、榆树种间关系影响不大,但对水曲柳与色木槭种间关系影响较大.[结论]轻度择伐主林层中的水曲柳有助于改善种群结构,对于水曲柳与椴树、红松种间关系改变不明显,但是重度择伐有助于阔叶树种椴树的的生长,但不利于处于更新层中针叶树种红松的生长.