抚育间伐对红桦林生态系统碳密度的影响

以秦岭南坡红桦林为对象,设置5个抚育间伐强度(5%、10%、15%、20%和25%)的研究样地以及未间伐对照样地(CK),通过野外调查、样品采集和室内分析,研究抚育间伐5a后红桦林植被层和土壤层以及总有机碳密度的变化规律和差异,以期为秦岭南坡红桦林进行科学抚育经营提供理论支撑和依据。结果表明:1)乔木层碳密度随抚育间伐强度的增大而降低,但当间伐强度>15%时,乔木层碳密度降低趋于平缓;对照分别与间伐强度10%、15%、20%及25%的林分乔木层碳密度之间呈显著、极显著差异;在不同间伐强度间,间伐强度5%林分乔木层碳密度分别与15%、20%和25%呈极显著差异,而其他间伐强度间呈无显著性差异。2)灌木层和草本层碳密度随着间伐强度的增大而增加,但当间伐强度>15%时,灌木层与草本层碳密度增加而趋于降低;灌木层碳密度在CK和不同间伐强度相互间均呈无显著差异;间伐强度10%分别与15%、20%及25%的林分草本层碳密度呈显著、极显著性差异。3)土壤和枯落物层碳密度几乎不受间伐强度的影响,各强度相互之间均呈无显著差异。4)红桦林总碳密度随着抚育间伐强度的增大而降低,抚育间伐强度越大,红桦林的总碳密度降低程度越高。与CK相比,间伐强度5%、10%、15%、20%和25%红桦林总碳密度分别降低了5.56%、14.72%、19.47%、19.15%和26.77%。由此说明,抚育间伐在一定程度上降低了红桦林乔木层的碳储量,而增加了灌木层和草本层的碳储量,对土壤和枯落物层碳储量的影响甚微;当间伐强度为15%时有利于提高红桦林的碳密度。     

间伐对蒙古栎次生林生态系统碳储量的短期和长期影响

准确评估抚育间伐后林分碳储量的变化对提高林业碳汇功能具有重要意义。以伐后6a和23a蒙古栎次生林为研究对象,分析不同抚育间伐强度对林分碳储量及其组分分配的长、短期影响。结果表明:在短期(伐后6a)试验中,强度间伐乔木层碳储量低于对照12.6%,中度间伐略高于对照;在长期(伐后23a)试验中,各间伐强度乔木层碳储量与对照无明显差异。伐后森林恢复期的长短对林下植被碳储量的影响不同。在短期内,林下植被碳储量随间伐强度的增加而增大;而在长期内,各间伐强度林下植被碳储量无显著差异(p0.05)。不同抚育间伐强度对枯落物层碳储量长期、短期均无显著影响(p0.05),对土壤层碳储量的影响短期表现为强度间伐显著高于对照34.70%(p0.05),中度间伐与对照无显著差异(p0.05),长期表现为各间伐强度与对照均无显著差异。短期内强度、中度和对照样地生态系统碳储量分别为183.41,177.21,178.97t·hm-2,强度间伐高于对照2.5%,中度间伐与对照相近。长期内不同间伐强度蒙古栎次生林生态系统碳储量均高于对照,分别高于对照3.2%, 5.8%和3.3%。由此可知,抚育间伐对蒙古栎次生林生态系统碳储量的影响受伐后森林恢复时间影响较大,短期内间伐对生态系统碳储量无显著影响,长期表现为间伐对生态系统碳储量的积累具有一定的促进作用。     

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。     

黑河林区兴安落叶松林碳储量研究

以黑河沾河林业局的7种典型兴安落叶松林为研究对象,共选择21块样地,采用野外样方调查法和样本采集称重法,数据均用平均值对照法和单因素方差分析法进行分析.沾河林区7个典型林型中,羊胡子苔草绣线菊兴安落叶松林和小叶章柴桦兴安落叶松林乔木碳储量无显著差异,其他5个林型碳储量方差分析结果差异显著.沾河7个典型林型林下灌木层平均碳储量除羊胡子苔草绣线菊兴安落叶松林和小叶章柴桦兴安落叶松林之间无显著差异外,其余均有显著差异.小叶章柴桦兴安落叶松林与羊胡子苔草绣线菊兴安落叶松林平均总碳储量之间无显著差异,其余林型之间差异显著.     

抚育间伐和修枝对落叶松用材林生长和冠层的影响

为了更好地揭示抚育对林木生长的影响,确定森林抚育经营方式,以大兴安岭林区兴安落叶松用材林为研究对象,研究不同间伐强度(10种)和不同修枝强度(4种)对林分生长和冠层的影响。结果表明:抚育间伐强度对林分生长和冠层的主效应显著。随着间伐强度的增加,胸径和单株材积4 a总生长量逐渐增加,且各抚育间伐强度间存在显著性差异;不同抚育间伐强度下,树高4 a总生长量间差异性不显著,随着间伐强度的增加呈现先增再减的趋势。在不同修枝强度下,胸径年平均生长量、单木材积年平均生长量与抚育间伐强度的关系符合指数模型,树高年平均生长量与抚育间伐强度呈现二次多项式的关系。各抚育间伐样地冠层的叶面积指数、冠下总辐射通量存在显著性差异,随着间伐强度的增加叶面积指数呈现先增再减的趋势,冠下总辐射通量呈现先减再增的变化趋势。不同修枝强度间各项指标差异性不显著,综合分析来看,兴安落叶松用材林最适宜的修枝强度为1/2。     

抚育间伐对小兴安岭天然针阔混交林碳储量的影响

在小兴安岭地区带岭林业实验局东方红林场天然林试验区,设置6块样地,对天然针阔混交次生林进行不同强度(10%、15%、20%、25%、30%、35%)的抚育间伐;采用平均标准木法取样、实验室重铬酸钾法测定林木碳质量分数,分析不同间伐强度对乔木层地上部分生物量及碳储量的影响。结果表明:随着间伐强度的增加,乔木层地上部分生物量、碳储量整体呈先增加再减小趋势,但间伐8 a内各间伐生物量、碳储量均显著少于对照。伐后1~4 a,间伐强度20%,乔木层碳储量增长率、增长量均高于对照;间伐后1~4 a内,间伐强度20%,乔木层碳储量的恢复能力最强。间伐后5~8 a,高度间伐(间伐强度30%、35%)碳储量恢复能力最弱;间伐8 a后,各间伐强度(10%、15%、20%、25%、30%、35%)的碳储量,分别为74.93±3.42、86.96±7.31、99.24±2.43、93.64±6.68、85.23±2.11、79.54±3.38 t/hm2,林木各器官碳储量差异显著,从大到小依次为树干、树枝、树叶;间伐8 a后,各间伐树干碳储量所占比例比对照所占比例增加-0.04%~12.27%,在间伐强度为20%时树干碳储量比例最高,说明间伐强度20%有利于小兴安岭天然针阔混交林树干碳储量的累积及单株林木质量的提高。总体看,短期间伐(4 a内)利于20%间伐乔木层碳储量的迅速积累,8 a内各间伐仍处于乔木层地上部分碳储量低于对照的恢复期。     

抚育间伐对秦岭南坡锐齿栎天然次生林碳密度的影响

【目的】探索森林抚育间伐强度对秦岭南坡锐齿栎天然次生林不同碳库的影响,为秦岭林区锐齿栎林合理抚育间伐提供参考。【方法】在陕西省宁东林业局沙沟林场,按照不同坡向(阴坡和阳坡)和抚育间伐强度设置锐齿栎天然次生林标准地24块,间伐强度分别为林分蓄积量的5%,15%和25%,并设置不间伐的对照样地。通过样地调查,研究不同强度间伐3年后锐齿栎天然次生林植被层、枯落物层以及土壤层有机碳密度的变化规律。【结果】5%间伐对阳坡和阴坡乔木层碳密度均无显著影响,而阳坡15%,25%间伐的林分乔木层碳密度分别比对照低10.53%和21.00%,阴坡分别低14.91%和23.39%;阳坡5%,15%间伐的林分乔木层有机碳密度增加量分别比对照高19.03%和21.19%,而25%间伐的林分与对照无显著差异;阴坡5%间伐的林分乔木层有机碳密度增加量比对照高16.76%,而15%和25%间伐的林分均与对照无显著差异;阳坡、阴坡林下灌木和草本植物碳密度均随抚育间伐强度的增加而增大;不同抚育间伐强度对枯落物层和土壤层有机碳密度均没有显著影响;5%间伐对2个坡向的锐齿栎次生林总有机碳密度均无显著影响,15%,25%间伐分别使阳坡林分总有机碳密度降低7.10%和13.64%,使阴坡林分总有机碳密度降低8.84%和13.66%。【结论】抚育间伐在一定程度上降低了秦岭南坡锐齿栎天然次生林的碳储量,然而合理的抚育间伐强度能够提高其乔木层单位面积碳吸存量;秦岭南坡锐齿栎天然次生林在阳坡采取15%间伐强度、阴坡采取5%间伐强度短期内有利于提高林分的固碳能力。     

大兴安岭不同龄组兴安落叶松林乔木层生物量分配

以内蒙古大兴安岭兴安落叶松天然林(Larix gmelinii)为研究对象,通过对幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林的调查,采用异速生长方法,对兴安落叶松乔木层生物量器官分配特征及随龄组的变化规律进行分析。结果表明,杜香-兴安落叶松从幼龄至成熟林,乔木层生物量为98.63~249.46t/hm~2,地上和地下生物量分别占83.30%~88.40%和12.60%~16.70%。总生物量及地上生物量随年龄增加而增大,根冠比则呈降低的趋势。兴安落叶松天然林各器官生物量积累因龄组而异,乔木生物量的主体为树干,占总生物量的58.26%~68.78%,其次是根(11.38%~16.12%),叶生物量最小(1.01%~2.21%),随龄组的增加,树干生物量比例呈单峰曲线,地上生物量比例增加,树根、树枝、树皮和树叶生物量比例则呈"U"型曲线,在近熟林最低。如果采用本地的参数并按年龄进行详尽的调查和统计,得到的兴安落叶松林生物量和生产力的估算将更可靠。     

栎类天然次生林不同组分及土壤碳氮分布对森林抚育的响应

森林抚育作为重要的森林经营措施,深刻影响着森林生态系统碳储量及其分布。根据抚育前后中幼龄栎类Quercus天然次生林林分密度,分为轻度(21%),中度(35%),重度(54%)和对照(0%)等4个抚育处理水平,抚育2a后进行测树学调查,研究乔木层各组分、林下植被、凋落物层和土壤碳储量及碳氮分布特征。结果表明:基于16株树干解析资料建立的栎类单株生物量估算模型,可以用来估算栎类各组分生物量;不同抚育强度栎类天然次生林乔木层干、皮、枝、叶和根组分中,叶的碳、氮质量分数最大;乔木层、林下植被和凋落物层碳、氮质量分数均随抚育强度增大而增加,碳氮比(C/N)均随抚育强度增大有减小的趋势;不同抚育强度乔木层各组分生物量和碳储量大小顺序为干枝根叶皮,轻度、中度、重度和对照的乔木层碳储量分别为21.42,32.62,51.24,14.35t·hm~(-2);林下植被、凋落物层生物量和碳储量大小关系为对照轻度中度重度,各层碳储量大小关系均为乔木层凋落物层林下植被层;重度抚育有利于提高土壤表层有机碳、全氮质量分数及碳储量,重度抚育时3个指标值分别达到16.93 g·kg~(-1),3.88 g·kg~(-1)和22.79 t·hm~(-2)。森林抚育有利于栎类天然次生林乔木层、林下植被层生物量和碳储量的提高,不利于凋落物层碳储功能的发挥,而乔木层在栎类天然次生林中碳储量最大,碳汇潜力也最大。     

兴安落叶松林植被层碳密度分配及固碳潜力

加强对兴安落叶松林碳储量和固碳潜力的研究,是制定大兴安岭地区增汇能力的重要依据。在根河地区,选择不同年龄的兴安落叶松林,运用空间代替时间的方法,分析碳密度空间分布特征,计算不同龄组固碳潜力。结果如下:兴安落叶松林植被层碳密度随着林龄增加而增加,幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林分别为53.17 t·hm~(-2)、104.61 t·hm~(-2)、129.30 t·hm~(-2)、140.15 t·hm~(-2)。各层碳密度大小顺序基本为:乔木层枯落物层木质物残体灌木层草本层藓被层,分别占植被层碳密度的79.71%～85.78%,8.81%～15.28%、1.11%～5.62%、0.69%～3.54%、0.19%～1.39%和0～0.15%。其中,活地被物占植被碳密度的81.66%～90.71%。从幼龄到近熟林阶段,兴安落叶松林固碳潜力分别为86.98 t·hm~(-2)、35.54 t·hm~(-2)和10.55 t·hm~(-2)。大兴安岭兴安落叶松林幼中龄林比重大,若对现有森林进行科学管理,可以发挥巨大的碳汇潜力。     

大兴安岭过火区不同森林生态系统碳储量的变化

以1987年"5.6"森林大火过火区6种不同森林生态系统类型为研究对象,采用标准木法和收获法,分析不同生态系统在火干扰27 a后的植被碳储量。结果表明:不同森林生态系统类型的植被碳储量存在差异,相同森林群落类型中不同组分的植被碳储量差异也较大,其中乔木层和凋落物层是森林植被碳储量的主要贡献者;6种不同森林生态系统在火烧干扰27 a后的植被碳储量为23.17~54.06 t/hm^2,碳储量由大到小的顺序为兴安落叶松人工林、樟子松次生林、兴安落叶松次生林、樟子松人工林、白桦次生林(沟谷)、白桦次生林(坡中);植被碳储量恢复度从大到小的依次为兴安落叶松人工林、白桦次生林(沟谷)、白桦次生林(坡中)、兴安落叶松次生林、樟子松次生林、樟子松人工林,分别恢复到同林型成熟林分的49%、43%、36%、35%、33%和25%;兴安落叶松人工林碳储量最高,恢复效果最好。不同森林生态系统类型碳储量与其对应的成熟林碳储量的巨大差异,说明随着森林生态系统的恢复将继续积累大量生物量碳,具有潜在碳汇效应。     

抚育间伐对冀北地区落叶松生长的影响研究

对冀北地区密度过大的落叶松林进行抚育间伐试验研究,结果表明,抚育间伐可以促进保留木的胸径和树高生长,提高林分材积,缩短林木成熟期限;还可提高林下植被覆盖度和土壤肥力。     

林下植被和凋落物对我国寒温带天然林土壤CO2通量的短期影响

  目的  为研究林下植被和凋落物对我国寒温带天然林土壤CO₂通量的影响,对不同处理下CO₂通量排放特征进行分析探究,为大兴安岭地区森林生态系统的经营管理和土壤温室气体研究提供参考。  方法  在2019年5—9月采用静态箱?气相色谱法对大兴安岭北部4种主要林型（白桦林、山杨林、樟子松林和兴安落叶松林）土壤CO₂通量排放特征进行原位监测研究。  结果  4种林型不同处理后的土壤CO₂通量都呈现相似的单峰曲线变化趋势,峰值出现在7月或8月。去除凋落物会提高阔叶林土壤呼吸,降低针叶林土壤呼吸,但变化幅度较小,没有达到显著水平（P > 0.05）。与自然状态相比,去除林下植被后,白桦林、山杨林和兴安落叶松林的CO₂通量均值分别升高了27.57%、15.84%和24.13%,达到显著水平（P < 0.05）,但樟子松林则下降了0.68%（P > 0.05）。去除林下植被和凋落物状态下,白桦林、山杨林和兴安落叶松林土壤CO₂通量均值升高了20.05% ~ 25.34%,但樟子松林则下降了12.36%,且去除林下植被和凋落物的阔叶林的平均通量显著大于针叶林（P < 0.05）。  结论  凋落物和林下植被的存在与否会对土壤CO₂通量产生不同影响,且影响程度因林型而异,科学合理的林下管理对调控森林生态系统CO₂排放和生态环境保护都有着重大的作用。      

密度调控对红松人工林碳贮量及其空间格局的影响

[目的]探索密度调控对红松人工林碳汇能力的影响。[方法]对辽宁省草河口地区不同间伐强度红松人工林的碳贮量及其空间分布格局进行了对比研究。[结果]在各间伐强度红松人工林内红松各营养器官生物量和碳贮量从大到小依次为为干、根、枝、叶,不同间伐强度红松人工林乔木层、草本层、凋落物层及土壤层碳贮量均存在差异,乔木层碳贮量从大到小依次为弱度间伐区(197.52 t/hm~2)、中度间伐区(197.10 t/hm~2)、对照区(184.75 t/hm~2)、强度间伐区(163.61 t/hm~2)、极强度间伐区(142.30 t/hm~2),土壤碳贮量从大到小依次为中度间伐区(151.93 t/hm~2)、对照区(147.18 t/hm~2)、极强间伐区(111.89 t/hm~2)、强度间伐区(91.18 t/hm~2)、弱度间伐区(79.54 t/hm~2),总碳贮量从大到小依次中度间伐区(351.42 t/hm~2)、对照区(333.63 t/hm~2)、弱度间伐区(279.11 t/hm~2)、强度间伐区(257.22 t/hm~2)、极强间伐区(257.16 t/hm~2);红松人工林内碳贮量从大到小依次为乔木层、土壤层、凋落物层、草本层。[结论]该研究可为科学进行红松林碳汇核算提供科学依据。     

兴安落叶松人工林空间结构优化

  目的  以小兴安岭林区兴安落叶松人工林为研究对象,基于林分空间结构参数和经营密度表确定采伐强度及采伐木,对林分空间结构进行优化,分析优化效果,为人工林空间结构优化提供理论依据。  方法  在黑龙江省伊春市南岔县设置4块面积为0.2 hm2的兴安落叶松人工林固定样地,选择常用林分空间结构参数角尺度、大小比数、竞争指数和开阔比,并构建空间结构评价指数,结合兴安落叶松经营密度表确定采伐强度和采伐木,并分析间伐前后林分空分间结构变化。  结果  样地中的林木分别属于聚集分布、随机分布和均匀分布,中小径级林木较多,处于劣势状态,林木的生长空间处于严重不足状态和不足状态,林木竞争压力较大,各样地评价等级都为2级。根据经营密度表对监测样地2和监测样地4进行采伐,采伐株数强度分别为20.7%和12.7%,采伐之后角尺度分别降低3.9%和增加3.8%,大小比数分别降低0.5%和0.4%,竞争指数分别降低16.8%和5.2%,开阔比分别增加24.5%和4.2%,空间结构评价指数分别增加27.8%和7.2%。  结论  采用林分空间结构参数结合经营密度表进行林分抚育间伐可以有效改善林分空间结构,提升林木生长空间和优势程度,并减小了竞争压力。      

基于森林资源连续清查的森林碳储量估算1）--以内蒙古呼伦贝尔地区为例

基于森林资源清查数据,采用联合国政府间气候变化专门委员会（ IPCC）提供的方法对内蒙古呼伦贝尔地区森林碳储量进行核算。结果表明：呼伦贝尔地区森林碳储量5．39×108t;用材林碳储量最大,占区域总碳储量的85％;其次是防护林,占区域总碳储量的11％。不同优势树种森林碳储量差异较大,兴安落叶松和白桦占11个优势树种总碳储量的88％。用材林不同龄组碳储量中,中龄林最大;但在不同龄组间,其碳密度随林龄的增大而增大,成过熟林表现出较大的碳汇能力。应通过森林资源培育保护工程,加强中幼林抚育和经营管理,提高森林质量和碳汇能力,更好地应对气候变化。     

莫尔道嘎林区森林碳储量及其变化

基于莫尔道嘎林区森林资源清查资料,依据不同森林类型生物量与蓄积量之间的线性关系,对莫尔道嘎林区不同时段、不同森林类型的森林碳储量进行了推算,并分析其动态变化特征。结果表明：莫尔道嘎林区森林活立木(地上和地下)总碳储量由2008年的18456147 t增加到了2012年的20202875 t,累计增加碳1746728 t,增长率为9.46％。从树种的角度分析,全区总碳储量中落叶松和白桦所占比重最大;从龄组角度看,中龄林和成熟林占总碳储量比重最高。同时,不同森林类型碳密度不同,其中,樟子松林碳密度最大,蒙古栎林碳密度最小;不同龄组的碳密度随着林龄的增加逐渐增大。不同森林类别之间(重点公益林、一般公益林和商品林)森林碳密度也不同,重点公益林碳密度明显高于一般公益林和商品林。     

大兴安岭兴安落叶松林土壤微生物分布特征

采用稀释平板法,在内蒙古大兴安岭森林生态系统定位站研究了5种不同林型的土壤微生物数量组成及垂直分布特征。结果表明,兴安落叶松Larix gmelinii林中分布的微生物以细菌占优势,占微生物总数量的80.19% ～ 96.83%;微生物的总数量是杜香Ledum palustre-兴安落叶松林（28.85 × 106个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（20.67 × 106个·g^-1）＞柴桦 Betula fruticosa-兴安落叶松林（10.08 × 106个·g^-1）＞火烧迹地（2.95 × 106个·g^-1）＞皆伐兴安落叶松林（2.07 × 106个·g^-1）;细菌是杜香-兴安落叶松林（27.18 × 106个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（19.80 × 106个·g^-1）＞柴桦-兴安落叶松林（9.76 × 106个·g^-1）＞火烧迹地（2.69 × 106个·g^-1）＞皆伐兴安落叶松林（1.66 × 106个·g^-1）;真菌是皆伐兴安落叶松林（28.05 × 104个·g^-1）＞柴桦-兴安落叶松林（20.86 × 104个·g^-1）＞杜香-兴安落叶松林（12.20×104个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（7.93 × 104个·g^-1）＞火烧迹地（7.32 × 104个·g^-1）;放线菌数量是杜香-兴安落叶松林（15.44 × 105个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（7.94 × 105个·g^-1）＞火烧迹地（1.86 × 105个·g^-1）＞皆伐兴安落叶松林（1.28 × 105个·g^-1）＞柴桦-兴安落叶松林（1.08 × 105个·g^-1）。土壤中,微生物垂直分布除杜香-兴安落叶松林、草类-兴安落叶松林、柴桦-兴安落叶松林的放线菌为10 ~ 20 cm高于0 ~ 10 cm,其他均是随着垂直深度的增加,各类微生物数量逐渐减少。不同林型土壤微生物的数量、类型及垂直分布存在显著差异（P＜0.05）。图4表1参15     

低强度林火对兴安落叶松林土壤理化性质的影响

[目的]探讨低强度林火对兴安落叶松林土壤理化性质的影响.[方法]依据地表可燃物损耗量来判断林火强度,在大兴安岭松岭林区落叶松林混交林火烧迹地选择低强度林火迹地为样地,对低强度林火迹地与对照样地的土壤理化性质进行3 a连续测定和比较分析研究.[结果]低强度林火主要影响森林土壤A层容重,没有对土壤B层产生显著影响;低强度林火燃烧后土壤A层持水量和贮水能力减小,火烧虽然没有改变土壤B层的有机质,但孔隙度相差明显;低强度林火提高了A层土壤pH,随时间的推移土壤pH从6.4恢复到5.4,说明低强度林火对土壤pH影响有限;低强度林火对土壤有机质再分配是有影响的,不单纯地表现为减少趋势,可能更多的是分解;土壤营养元素中以N素最易挥发,火烧后迹地土壤A层全N量下降;低强度林火对速效K含量增加只限于一个生长季.火后Ca,Mg和P的含量的变化结果与K近似.[结论]有计划地实施低强度林火对森林具有一定的保护作用.