不同杉木林分类型乔木层生物量与碳储量及养分分布特征

以中国林业科学研究院热带林业实验中心杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林、杉木-米老排(Mytilaria laosensis)混交林和杉木-火力楠(Michelia macclurei)混交林为研究对象,采用生物量回归模型法,对不同林分乔木层(树干、树皮、树枝、树叶、树根)的生物量进行计算,测定林木各器官的含碳率和养分质量分数,计算林分乔木层碳储量,采用冗余分析探究了不同林分树木器官养分质量分数与乔木层生物量和碳储量的相关性。结果显示：杉木-米老排混交林和杉木-火力楠混交林乔木层生物量分别为127.55、154.71 t/hm²,高于杉木纯林乔木层生物量(117.84 t/hm²);杉木纯林、杉木-米老排混交林、杉木-火力楠混交林乔木层碳储量分别为57.38、71.05、77.10 t/hm²,树干是储碳最多的器官,对林分碳储量的贡献最大;乔木层各器官元素质量分数总体上以杉木-火力楠混交林中的火力楠叶片N质量分数最高(24.63 g/kg)、杉木纯林树干Mg质量分数最低(0.06 g/kg)。冗余...     

杉木林改造后的土壤pH和养分动态

利用红锥(Castanopsis hystrix)、火力楠(Michelia macclurel)、黎蒴(Castanopsis fissa)、山杜英(Elaeocarpussylvestris)和樟树(Cinnamomum camphora)对杉木林进行改造,从2008年4月到2009年4月,对5种改造林分的土壤养分动态进行研究。结果表明,各林分的土壤pH值变化范围为4.3～5.1,属强酸性土壤,一般呈现下降后上升的趋势。红锥林0～20 cm和20～40 cm土层、火力楠林、黎蒴林和山杜英林0～20 cm土层的碱解氮含量下降后上升,其他均为下降、上升后下降。土壤速效磷含量夏季(7月)较高,秋季(10月)较低。土壤有效钾呈现下降后上升的趋势。5个林分的土壤速效养分含量均为0～20 cm土层高于20～40 cm土层。     

粤北3种林分凋落叶-根系-土壤生态化学计量特征

  目的  分析人工林和次生林在养分分布方面的异同点和诱因，以掌握养分现状和变化规律及其在不同部位的存在情况。  方法  以粤北南亚热带地区相近林龄的红锥Castanopsis hystrix人工林、乐昌含笑Michelia chapensis人工林和次生林为研究对象，对凋落叶、根系及土壤（0~20 cm）全碳、全氮、全磷的质量分数进行了测定。  结果  ① 凋落叶全碳和全磷质量分数在3种林分间无显著差异（P>0.05），但红锥林凋落叶全氮质量分数显著高于乐昌含笑林和次生林；根系的全碳、全氮、全磷质量分数在3种林分间差异显著（P < 0.05），且全氮和全磷质量分数均为乐昌含笑林>次生林>红锥林；土壤的全碳、全氮、全磷质量分数差异显著，且均为红锥林>次生林>乐昌含笑林。②碳氮比在3种林分中均为根系>凋落叶>土壤；碳磷比在红锥林和次生林中均为根系>凋落叶>土壤，而在乐昌含笑林中为凋落叶>根系>土壤；氮磷比在红锥林、乐昌含笑林和次生林中均为凋落叶>根系>土壤。而土壤的碳氮比、碳磷比、氮磷比在3种林分中均无显著差异（P < 0.05）；凋落叶的碳氮比、碳磷比均为乐昌含笑林最高，根系的碳氮比、碳磷比均为红锥林>次生林>乐昌含笑林。③红锥林根系全氮和全磷质量分数、乐昌含笑林和次生林凋落物全氮和全磷质量分数以及根系全氮和全磷质量分数呈显著正相关（P < 0.05）；3种林分凋落叶和根系的碳氮比和氮磷比无相关性（P>0.05）；红锥林和乐昌含笑林的凋落叶、根系和土壤的碳磷比与氮磷比均呈显著正相关（P < 0.05），而次生林仅有凋落叶和土壤的碳磷比与氮磷比呈显著正相关（P < 0.05）。  结论  不同林分根系吸收土壤养分规律不同；与全国土壤养分均值相比，研究区域呈高氮低磷的格局，说明当地土壤受全磷限制，因此，可以根据需求适当施磷改善土壤养分。     

不同模式杉木火力楠混交林林分燃烧性的研究

对不同模式杉木火力楠混交林及火力楠纯林和杉木纯林林分燃烧性的定量测定与分析结果表明,不同模式杉木火力楠混交林及纯林的林内地被物的含水率均低于杉木纯林;林分易燃危险物载荷量与有效潜在能量占林分总载荷量与总潜在能量的比率均低于杉木纯林,整个林分的燃烧性亦是混交林与火力楠纯林低于杉木纯林。以林分燃烧性与林分生产力为主目标,经多目标决策分析认为,不同模式混交林不仅具有较高的林分生产力,同时还具有自身抗御火灾能力,其中以3﹕1杉木火力楠带状混交林为最佳造林模式。     

杉木火力楠混交林群落生产力的研究

本文在六年生不同混交比的杉木,火力楠混交林每木调查的基础上,选择杉木(3):火力楠(1)混交林为代表,并以杉木纯林和火力楠纯林为对照,对不同林分群落的生产力进行了测定和分析,结果表明:(1)不同混交比的杉木火力楠混交林的蓄积量均比杉木和火力楠纯林高,其中以杉木(3),火力楠(1)林分蓄积量最高,(2)混交林中林木的单株生物量,年净生产量均比纯林高,长势比纯林好;(3)混交林林分总生物量,年净生产量均比杉木纯林高,特别是干材净生产量比杉木纯林高1.16T/ha.a,这对经营用材林是十分有利的。     

贵州东部杉木人工林土壤持水特性及水源涵养功能研究

在贵州东部地区选取杉木纯林、杉木—马尾松林、杉木—檫木林、杉木—楠竹林4种杉木人工林类型,进行土壤水分物理性质的研究,结果表明:土壤密度表现为随着土壤层的加深而增大,4种林型的土壤密度存在一定的差异,表现为杉木—马尾松林(1.36 g/cm3)纯林(1.30 g/cm3)杉木—楠竹林(1.21 g/cm3)杉木—檫木林(1.17 g/cm3);从整体上看,4种林型土壤总孔隙度表现为杉木—檫木林(56.83%)杉木—楠竹林(48.38%)纯林(45.89%)杉木—马尾松林(43.42%);4种林型土壤的最大持水量和毛管持水量表现为相同的规律:杉木—檫木林杉木—楠竹林纯林杉木—马尾松林;4种林型下土壤的蓄水能力以杉木—檫木林最高达到1 176.8 t/hm2,以杉木—马尾松林最低为532.5 t/hm2。     

南亚热带杉木和红椎林及其混交林的土壤肥力

以南亚热带地区红椎和杉木纯林及其不同比例混交的5种林分类型(红椎纯林、杉木纯林及3种不同混交比例的红锥+杉木林)土壤为研究对象,通过在0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm、40~60 cm和60~100 cm土层取样,测定土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、水解性氮、速效磷和速效钾含量,利用主成分分析和模糊数学方法,对其土壤肥力进行综合评价。结果表明:5种林分土壤pH值为3.98~4.65;随着深度的增加,土壤pH值和全钾含量整体呈增加趋势,土壤有机质、全氮、水解性氮、速效磷和速效钾含量整体呈减小趋势;不同林分类型之间土壤化学性质差异不大。Pearson相关分析显示,各土壤肥力因子之间存在着较为显著的相关关系。主成分分析和模糊数学评价方法均得出,随着深度的增加,土壤肥力呈减小趋势,红椎纯林土壤肥力较好,杉木纯林土壤肥力较差。     

杉木多代连栽地营造混交林生产力的初步研究

在三代杉木林采伐迹地营造杉木火力楠混交林（５：２）试验,结果表明：１０年生杉木火力楠混交林林分的生产力和生物量比对照杉木纯林有所提高;单株生物量大小顺序为：混交林中杉木＞纯林杉木＞混交林中火力楠;在根系组成中,火力楠＜０．１ｃｍ须根所占比例（１５．４４％）比杉木（１．７９％）高,混交林林分年凋落物量和枯枝落叶现存量均高于对照的杉木纯林     

不同林分更新模式对林分水源涵养能力的影响

通过野外调查和试验测定,分析了杉木×火力楠混交林、杉木×米老排混交林及杉木纯林林冠层、林下植被层、凋落物层和土壤层的水源涵养能力的差异.研究结果表明:(1)林冠层最大持水量杉木×火力楠混交林最大持水量＞杉木纯林最大持水量＞杉木×米老排混交林最大持水量;(2)杉木×火力楠混交林草本层生物量、自然持水量及最大持水量均大于灌木层;(3)凋落物层最大持水量表现为杉木×米老排混交林最大持水量＞杉木×火力楠混交林最大持水量＞杉木纯林最大持水量;(4)0 ～60 cm土壤总贮水量从大到小表现为杉木×火力楠混交林、杉木×米老排混交林、杉木纯林.综合水源涵养能力大小依次为杉木×火力楠混交林、杉木×米老排混交林、杉木纯林.     

杉木—火力楠混交林生长和土壤特征研究

在安溪丰田国有林场开展了杉木与火力楠混交试验,杉木与火力楠以4:1和4:2比例插花混交,杉木纯林为对照.结果表明,与杉木纯林相比,杉木—火力楠混交林中杉木平均树高分别提高了6.8％、8.0％,平均胸径分别提高了13.7％、21.1％,单株平均材积分别提高了36.3％、56.4％,且不同林分类型的平均胸径和单株平均材积差异达到显著水平;与杉木纯林土壤相比,杉木—火力楠混交林土壤孔隙度、持水量和有机质、速效磷、速效钾等均有不同程度提高.由此可见,杉木与火力楠采取4:2比例插花混交效果较好.     

杉木纯林和混交林土壤温室气体通量的差异

为了探讨杉木Cunninghamia lanceolata纯林和杉木-阔叶树混交林土壤温室气体通量的差异及其影响因素,采用静态箱-气相色谱法,对杉木纯林及3种杉木-阔叶树混交林（杉木-樟树Cinnamomum camphora混交林、杉木-栲树Castanopsis fargesii混交林、杉木-桤木Alnus cremastogyne混交林）的土壤温室气体通量进行了原位观测。结果表明:杉木纯林土壤二氧化碳（CO₂）的排放通量（490.48 mg·m-2·h-1）高于杉木-栲树混交林（254.27 mg·m-2·h-1）和杉木-桤木混交林（331.51 mg·m-2·h-1）,杉木纯林（32.29 μg·m-2·h-1）和杉木-桤木混交林（32.24 μg·m-2·h-1）土壤氧化亚氮（N₂O）的排放通量高于杉木-栲树混交林（2.66 μg·m-2·h-1）。在杉木-栲树混交林、杉木-桤木混交林和杉木纯林中,土壤二氧化碳排放通量与土壤温度呈线性相关,杉木人工林土壤氧化亚氮排放通量与土壤硝态氮质量分数和土壤孔隙含水量（W_FPS）呈极显著相关。回归分析显示:杉木-栲树混交林、杉木-桤木混交林、杉木纯林的土壤氧化亚氮排放通量与土壤W_FPS呈指数增长关系,4种林分中土壤氧化亚氮排放通量与土壤硝态氮质量分数呈线性关系。森林的树种组成对土壤温室气体排放通量有影响。杉木纯林转换为杉木-阔叶树混交林后,土壤二氧化碳排放通量减少。土壤氧化亚氮排放通量的变化来源于样地土壤硝态氮质量分数的变化。     

阔叶林地在不同更新方式下土壤理化性质的变化

对天然更新米槠林、人工促进更新米槠林、杉木幼林和杉木中龄林等林土壤的孔隙组成和养分状况作了研究分析。结果表明：与天然更新米槠林相比，人工促进更新米槠林、杉木幼林和杉木中龄林林地的土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、自然含水率和通气度均下降，容重增大，土壤结构性变差，通气性和渗透性减弱，土壤蓄水能力下降，土壤有机质、全量养分、速效养分和PH值均减少，土壤的保肥供肥能力变差，土壤肥力下降，这说明自然更新米槠林更少受到人为干扰。枯落物数量和质量均优于其他林分，有利于养分的贮存和转化，对土壤肥力的保持作用更明明显。表2参10     

杉木无性系测定林磷素利用效率的比较

对福建漳平五一国有林场17年生不同杉木无性系测定林的生物量及磷含量进行测定,对不同无性系全树磷利用效率及干材磷利用效率进行比较研究,筛选出磷利用效率高的优良杉木无性系.结果表明:不同无性系各器官生物量排序为:干>根>枝>皮>叶>枯枝.M10号无性系干材分配比例最大,M41次之.M41林分总生物量最高,M17次之.从干材生物量看,M41最大,是最小无性系M45的2.01倍.不同杉木无性系中M34的林分磷积累量最大,是参试无性系平均值的1.39倍.M1号杉木无性系全树磷利用效率最高,M10和M17次之,M34最低.M1号杉木无性系干材磷利用效率最高,M10、M9、M17和M41依次递减,而M24、M34和M37较低.M1、M10和M17号无性系为磷利用效率较高的基因型.     

不同杉木混交模式土壤肥力及土壤蓄水量研究

不同杉木混交模式的土壤肥力、土壤蓄水量的测定、分析和综合评价结果表明：杉木×米老排混交模式，林地土壤的水分状况、孔隙状况、土壤渗透性能均较杉木纯林的有所改善；土壤的养分含量和蓄水量比杉木纯林的有所提高。说明杉木×米老排混交模式具有较强的培肥土壤和涵养水源作用，可在南亚热带林区推广。     

不同凋落物配比对杉木土壤微生物量碳氮的影响

[目的]探讨土壤微生物对不同配比杉木—火力楠凋落物分解的响应,为促进我国南方杉木人工林的可持续经营与发展提供科学依据.[方法]在我国南方典型酸雨区福建省邵武市4、15和32年生杉木人工林内,设5个凋落物分解试验处理,分别为杉木(C)、火力楠叶(M)、杉木:火力楠叶=2:1(C2M1)、杉木:火力楠叶=1:1(C1M1)、杉木:火力楠叶=1:2(C1M2),采用网袋法分析不同配比处理杉木人工林0~5 cm表层土壤微生物量的碳、氮含量及微生物量碳氮比的差异.[结果]4和15年生杉木人工林中土壤微生物量碳含量最高的处理分别为C2M1和C1M1,显著高于C、M单一配比处理(P<0.05,下同),32年生杉木人工林中各处理间土壤微生物量碳含量随时间波动变化;4、15和32年生杉木人工林中,不同混合凋落物与单一凋落物的土壤微生物生物量氮含量差异随时间的变化存在差异.各林龄土壤微生物量碳氮比在凋落物分解的不同时段存在明显波动变化,且分解时间为120和240 d时出现最低值.土壤温度与水分含量对4年生和15年生杉木人工林表层土壤微生物量碳氮的影响显著,对32年生杉木人工林影响不明显;各林龄表层土壤微生物量碳氮含量与土壤pH呈显著相关.方差分析结果表明,受林龄、杉木—火力楠凋落物配比及凋落物分解时间的多重影响,各林分表层土壤微生物量碳氮含量在凋落物整个分解周期内呈波动变化,其中微生物量碳含量的峰值出现在60和240 d,微生物量氮含量的峰值出现在120和240 d.[结论]对纯杉木幼龄林和中龄林的混交改良采用杉木—火力楠以2:1和1:1混交效果更佳,而在生产实践中对杉木—火力楠配比的选择还应综合考虑杉木林龄、土壤pH、土壤温度和水分含量等环境因子及季节变化的影响.     

杉木混交林土壤微生物及生化特征和肥力*

测定了杉木与鹅掌楸、拟赤杨、木荷、檫树和香樟等5个树种的混交林土壤特征。结果表明:混交林土壤微生物数量比杉木纯林高7.19%~41.31%,土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和呼吸强度均比纯林高;土壤有机质、全氮、全磷、水解氮、速效磷和速效钾普通高于纯林。     

间伐对杉木林下地被物多样性及土壤理化性质的影响

[目的]为杉木林的经营和林地地力维持提供理论依据和实践参考.[方法]研究了间伐5 a后,不同强度间伐杉木人工林林下地被物多样性和土壤理化性质的动态变化.[结果]抚育间伐可改变林下植被组成、植物多样性和均匀度.Margalef指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数以强度间伐区为最高.随着间伐强度的增加,土壤表层含水量呈增加趋势,其中强度间伐区比对照区增加了0.93％;林分土壤10 cm厚处年均温比未间伐林地提高了0.17℃以上,中度和强度间伐林分的全年极温差降低了0.35℃和0.79℃;土壤表层全C、全N、有机质、全P、有效P含量均以对照区最高,而强度间伐区仅次于对照区.从季节动态来看,夏季不同强度间伐区土壤含水量差异极显著,夏季、秋季和冬季的月平均温度比对照区均有所提高,秋季对照区全C、全N、有机质、全P、有效P的含量出现峰值,而不同强度间伐区全C、全N、有机质含量秋季最低.[结论]间伐改善了土壤温、湿条件.强度间伐后,林下较高的生物多样性有利于保持土壤肥力.     

毛竹杉木混交林经营模式决策分析

通过对杉木不同密度的毛竹杉木混交林的生产力、林分生物量、土壤肥力、水文学特性、经济效益等调查分析 ,应用大系统多目标层次分析法对各种模式进行定量评价 ,找出经济与生态效益最协调的混交模式为杉木密度 1 80 0株 /hm2 的毛竹杉木混交林 ,其次是毛竹纯林 ,第 3是杉木密度 1 350株 /hm2 的混交林 ,第 4是杉木密度 90 0株 /hm2 的混交林 ,第 5是杉木密度450株 /hm2的混交林 ,最差的是杉木纯林     

上海城市森林土壤理化性质

为了从植物群落角度探究城市森林土壤的理化性质,采集上海市中心城区（外环线以内）公园绿地、居住区绿地、单位附属绿地和道路绿地等4种功能区森林绿地的土壤,分6种群落类型（常绿阔叶林、落叶阔叶林、常绿针叶林、落叶针叶林、常绿灌木林和落叶灌木林）,3个土壤分层（0～10,10～20和20～30cm）进行理化性质测定。结果表明,30cm以上的土壤有机质平均质量分数为15．52g·kg^-1,属于低等水平;全氮和全磷质量分数分别为3．78和1．13g·kg^-1,属于中下水平。表层土壤中有机质和全氮质量分数均较高,随着剖面深度增加逐渐减小,磷质量分数未发现有递减性规律变化。土壤密度为1．44～1．60g·cm^-3,表明人类活动使上海城市绿地土壤的紧实度增大。针对上海森林土壤的状况,提高绿地土壤尤其是新建绿地土壤的肥力水平,以增强氮磷等营养元素质量分数;疏松土壤,以利于透气保水;乔、灌植被分层布局．能更好地增加城市森林土壤有机质并收到更好的景观效果。图4表3参25