主要气候因子对沿海防护林卷荚相思生长的影响

应用回归分析的方法,分析主要气候因子对沿海防护林卷荚相思树高、胸径生长的影响。结果表明,气候因子对沿海防护林卷荚相思树高生长的影响为年日照时数〉年最冷月平均气温〉月平均气温〉年最热月平均气温〉月均相对湿度;气候因子对沿海防护林卷荚相思胸径生长的影响为年日照时数〉月平均气温〉年最热月平均气温〉年最冷月平均气温〉月均相对湿度。其中,年日照时数、年最冷月平均气温、年最热月平均气温、月平均气温与卷荚相思树高和胸径的生长量有极显著的正相关关系。     

中亚热带常绿阔叶林不同演替阶段土壤活性有机碳含量及季节动态

为探明不同演替阶段土壤碳吸存潜力,选取演替时间为15a(演替初期)、47a(演替中期)、110a(演替后期)3个中亚热带常绿阔叶林,分析了各演替阶段的土壤有机碳(SOC)含量以及土壤微生物量碳(MBC)、可溶性碳(DOC)和微生物熵(SMQ)的季节变化。结果表明:演替中、后期不同土层的土壤SOC、MBC、DOC含量和SMQ均显著高于演替初期(P<0.05);与演替中期相比,演替后期土壤MBC、DOC含量有所降低,SOC含量和SMQ无显著差异。土壤SOC、MBC和DOC含量随土层加深而显著性降低(演替初、中期DOC除外),并随演替进行逐渐向腐殖质层富集。不同演替阶段MBC、DOC和SMQ均有显著季节变化,最低值出现在秋季,最高值随演替进程由冬季逐步转向夏季。相关分析表明,不同演替阶段土壤活性有机碳含量与土壤有机碳含量极显著相关(P<0.01),且土壤活性有机碳(MBC、DOC)和SMQ对土壤碳库变化更为敏感。     

江苏滨海湿地不同演替阶段土壤微生物生物量碳质量分数特征及其影响因素

  目的  研究江苏滨海湿地土壤微生物生物量碳(MBC)质量分数在不同演替阶段的分布特征和季节动态，揭示其主要影响因素。  方法  选择江苏滨海湿地典型演替序列的不同阶段，光滩、大米草Spartina anglica群落、碱蓬Suaeda glauca群落、芦苇Phragmites australis群落和刺槐Robinia pseucdoacacia群落为研究对象，分析植被演替、土层和季节因素对土壤微生物生物量碳质量分数的影响，以及土壤微生物生物量碳质量分数与土壤理化性质的关系，探讨影响滨海湿地土壤微生物生物量碳质量分数的关键因素。  结果  土壤微生物生物量碳质量分数范围为116.91~326.18 mg·kg?1，不同演替阶段之间差异显著，但分布趋势与演替方向不一致，从高到低依次为大米草群落、芦苇群落、光滩、碱蓬群落、刺槐群落。在0~10 cm土层，大米草群落土壤微生物生物量碳质量分数在4个季节均显著大于其他演替阶段。不同演替阶段的土壤微生物生物量碳质量分数在3个土层均表现出随季节先增加再下降的季节变化趋势，在秋季达到峰值，而在春季或冬季则较低。滨海湿地土壤微生物生物量碳受季节和演替阶段影响较显著，其中季节因素的影响力比例最大，占32.29%。土壤微生物生物量碳质量分数与土壤总有机碳、总氮和土壤含水率之间呈显著正相关关系，而与土壤pH呈极显著的负相关关系。  结论  植被演替和季节是影响江苏滨海湿地土壤微生物生物量碳分布和动态特征的主要因素，其中季节因素的影响力最大，土壤有机质、含水率和pH是直接影响土壤微生物活性的关键性因子。图1表2参35     

太行山南麓不同演替阶段土壤有机碳含量及季节变化特征

为探讨森林植被演替过程中土壤有机碳含量及其季节性变化,本研究选取太行山南麓不同演替阶段典型植被群落类型:裸地、草地(白草Pennisetum flaccidum)群落、灌木Ⅰ(荆条Vitex negundo L.var)群落、灌木Ⅱ(酸枣Ziziphus jujuba var)群落、20 a(栓皮栎Quercus variabilis)人工林、40 a(栓皮栎Quercus variabilis)人工林不同土层(0~20、20~40、40~60 cm)土壤有机碳及土壤活性有机碳进行研究。结果表明,土壤有机碳及土壤活性有机碳含量表现出随植被演替的推进而逐渐增加的规律性,人工林土壤有机碳含量比演替初期植被类型土壤有机碳含量有了明显增长,且差异显著(P0.05)。6种植被类型土壤有机碳含量随土层深度增加而逐渐降低,均呈现一定程度的表聚性。不同演替阶段土壤有机碳及土壤活性有机碳含量受植物生长节律及环境因素的影响,呈现出显著的季节性变化。由此得出,植被演替的正向发展是增加森林土壤碳库的有效途径。     

湘中石漠化区土壤有机碳和全氮的变化特征

【目的】了解不同石漠化程度土壤中有机碳、全氮含量的变化规律和特征,为研究湘中石漠化地区常绿阔叶林生态系统的恢复机制提供参考。【方法】采用时空互代的方法,通过取样分析,根据因子打分法评定石漠化程度并测定不同石漠化等级样地的土壤性质。【结果】湘中地区石漠化程度对土壤中有机碳、全氮含量有显著影响,两者之间表现出极显著的线性相关,同等石漠化阶段的土壤有机碳、全氮含量总体差异不显著（P〉0．05）,变化范围分别是14．94-42．43g／kg和1．20～3．96gmg,均随石漠化程度加剧而逐渐降低,土壤表土层到底土层的有机碳和全氮含量变化均为从高到低,且随着石漠化程度加剧,表土层与底土层的碳、氮含量差异逐步减弱。[结论]土壤有机碳和全氮含量减少对于湘中地区常绿阔叶林向轻度石漠化阶段演替的表征明显,但对于该区域石漠化演替的阶段表征不明显。     

县域尺度作物产量和土壤有机碳密度时空变化及其相互关系

基于作物产量和表层(0~20 cm)土壤有机碳密度(SOCD)数据,利用GIS技术研究了县域尺度(青海乐都县)小麦产量时空变化特征及其与农田表层SOC关系。结果表明,乐都县小麦单产和SOCD在空间分布上具有显著区域特征,地形、土地利用方式等结构性因素影响SOCD和作物产量的相关关系。20世纪80年代和2000年以后,乐都县小麦单产与SOCD在空间上呈相反分布,高产区SOCD最低,低产区SOCD最高。这两个时间段,高产区小麦单产增幅仅为0.5%,SOCD增幅却达11.5%;中、低产区小麦单产均呈增加趋势,增幅分别为12.9%、18.9%,SOCD却呈降低趋势,降幅分别为24.6%、29.8%。     

不同充填复垦方式下土壤有机碳的空间分布特征

以济宁煤矿复垦区为研究对象,研究不同充填材料对土壤有机碳(SOC)和土壤有机碳密度(SOCD)空间分布的影响。通过对黄河沙(M1)、湖泥(M2)、矸石(M3)、煤灰(M4)和客土(M5)等充填材料的复垦地进行分层采样和室内化验分析,找出影响充填复垦土壤的SOC及SOCD分布的因素。研究表明:(1)5种复垦土壤的SOC含量在4.19?11.29 g·kg-1之间,SOCD在3.41?10.09 kg·m-2之间。与对照耕地相比,五种复垦土壤的SOC含量均显著偏低(P0.05)。除M2b和M5的SOCD大于或等于对照耕地的SOCD外,其他复垦土壤的SOCD均小于各自对照耕地的SOCD;(2)复垦土壤的SOC和SOCD在表层集聚,随着土层深度增加,除了M4b,其余复垦土壤的SOC和SOCD均呈逐渐降低的趋势;(3)从恢复效果来看,不同充填材料对SOC和SOCD在0?60 cm土层的总值具有一定的影响,五种充填材料对有机碳的恢复效果由好到差为:M2M5M1M4M3。结论:充填层的充填材料会影响在0?60 cm土层SOC和SOCD的总值,但不影响剖面分布。SOC和SOCD在不同土层深度(0?20 cm、20?40 cm和40?60 cm)与碱解氮、有效磷和速效钾呈显著或极显著的正相关,因而说明复垦土壤覆土层的土壤养分情况会影响SOC和SOCD的土壤剖面分布。     

苏北低山丘陵区群落次生演替中碳贮量研究

[目的]为探明群落演替过程中碳贮量分布格局。[方法]对苏北低山丘陵区典型群落进行样地调查,并对其生态系统碳贮量进行研究。[结果]土壤碳贮量随群落演替进程逐渐提高,乔木阶段(58.61 t/hm2)灌丛阶段(44.58 t/hm2)草本阶段(20.37 t/hm2);不同森林植被类型碳贮量的差别较大,其中凋落物和植被碳贮量的差异并不大,碳贮量差异较大的原因在于土壤碳贮量差异较大;碳贮量随群落演替进程逐渐增加,栓皮栎群落碳贮量(40.53 t/hm2)最高,白草群落碳贮量(1.24 t/hm2)最低;生态系统碳贮量随演替进程而增加,草本阶段(20.13t/hm2)灌木阶段(52.34 t/hm2)乔木阶段(92.98 t/hm2)。[结论]该研究可为苏北地区植被建设提供理论指导。     

贵州省喀斯特地区石漠化土壤有机碳和全氮变异特征

通过对贵州省喀斯特地区不同石漠化阶段的土壤分析,研究了喀斯特地区土壤全氮和有机碳的变异特征.研究结果表明:随石漠化程度增加,土壤全氮、总有机碳、轻组有机碳和重组有机碳含量均呈降低的趋势,且轻组有机碳占总有机碳的比例有减少趋势.在土体分布上,研究区土壤全氮和总有机碳含量从大到小均依次表现为表土层、心土层、底土层,且随石漠化程度加深,表现出表土侵蚀现象.研究区土壤有机碳和全氮含量季节性变化特征明显,以高温高湿的夏秋季较低,冬季较高;在变异幅度上,以未石漠化和潜在石漠化土壤全氮和总有机碳的变异幅度较大,土壤总有机碳库的更新比例分别为19%和20%,而轻度和中度石漠化阶段土壤总有机碳库更新比例较低,仅为11%和14%.喀斯特地区土壤全氮、总有机碳、轻组有机碳和重组有机碳含量与土壤基本性质间表现出显著的相关关系,与土壤容重、碳酸钙含量、颗粒组成间呈显著或极显著线性相关关系.     

山地小气候模型在帽儿山地区气候模拟中的应用

利用山地小气候模拟模型(MTCLIM)对帽儿山地区气候进行了模拟,由已测数据作为输入变量,对帽儿山张家沟集水区2002年最冷月均温、最热月均温、降水量、蒸散发等进行了模拟估算,结果表明:高海拔地区年积温低于低海拔地区,符合随海拔高度的增加温度降低的一般规律;最冷月均温、最热月均温分布规律与积温的分布规律相吻合,它们的空间分布与地形变化基本上是一致的。但是由于植被因素的作用,潜在蒸散量略有不同。用帽儿山气象站1989—2001年实测数据对模拟结果进行验证,两者数据基本符合。将MTCLIM模型与GIS技术相结合,采用不同的垂直递减率,运用Kringing方法对气象因子的时间、空间分布的模拟,不仅可以了解温度、降水、辐射等因子的分布情况,还可以为生态学过程研究奠定坚实的基础,同时也可以为植被动态模型提供气候数据支持,揭示森林植被变化的动态过程,实现森林景观与功能的耦合。     

红松中幼混交林的动态预测(Ⅰ)-裸地栽植红松的动态模拟

采用了ＳＰＡＣＥ模型模拟了小兴安岭南坡人工栽植红松的动态过程。在给定初始条件后,模拟了自然演替和实行采伐控制的林分断面积,径阶,年龄和采伐收益２００ａ的变化。根据预测的结果,自然演替的人工林经８０ａ便形成绝对的红松纯林,而经过动态采伐控制可在４０ａ进入混交状态,在８０ａ后形成稳定的混交林状态,相应带来一定的收益,形成的林分稳定。对人工林进行适当经营,可使红松尽早进入稳定的针阔混交林状态,达到可持续     

辽宁仙人洞典型林分森林土壤碳氮分布特征

以辽宁省仙人洞自然保护区内阔叶混交林、红松林、日本落叶松林、针阔混交林、赤松林以及栎类林6种典型林分为研究对象,分析了不同林分类型下土壤有机碳的含量、有机碳储量、全氮含量、碳氮比(C/N)及有机碳含量与全氮、速效磷、速效钾的相关关系。结果表明:随着土壤剖面深度的增加,不同林分的土壤有机碳、全氮含量逐渐降低,且不同土壤层次间呈现出显著性差异;不同林分土壤有机碳含量平均值为15.11~47.07 g/kg;不同林分土壤全氮含量为2.83~11.17 g/kg;不同林分的C/N为9.27~28.23,平均值大小为栎类林红松林赤松林日本落叶松阔叶混交林针阔混交林;不同林分0~50 cm土层的土壤有机碳储量大小为针阔混交林(230.64 t/hm~2)日本落叶松(210.46 t/hm~2)阔叶混交林(136.26 t/hm~2)赤松林(122.84 t/hm~2)红松林(97.84 t/hm~2)栎类林(68.55 t/hm~2);在0~10 cm土层,各个林分土壤有机碳含量与土壤全氮、速效磷、速效钾呈显著正相关(P0.05),在10~20 cm土层,各个林分土壤有机碳含量与土壤全氮、速效磷呈显著正相关(P0.05),土壤有机碳与速效钾不存在显著相关性。     

长白山阔叶红松林带内柞树林动态模拟

利用经改进的适用长白山阔叶红松林带的ＺＥＬＩＧ模型模拟了长白山柞树林的动态变化过程．根据红松种源的存在与否，将模拟分为两种方案，结果显示出：红松参加演替与否决定了柞树退出林分时间的早晚；红松种源存在时，演替的最终结果是阔叶红松林；没有红松种源时，演替的最终结果是阔叶混交林，两种林分的生物量和蓄积量相差很大．     

阔叶红松林细根分布及周转

采用根钻法和内生长土芯法对小兴安岭阔叶红松林3种林型(云冷杉红松林、椴树红松林、蒙古栎红松林)细根(≤2 mm)的生物量、垂直分布、生产与周转进行了研究,考察了细根生物量与土壤环境的相关性。结果表明：3种林型的活细根生物量均高于死细根生物量,且随土壤深度增加而逐渐降低;0－10 cm土层,3种林型活细根生物量在幼龄林和成熟林之间差异显著;细根生物量与土壤有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳、全氮、 C/N、含水率之间呈显著正相关,与土壤水溶性碳、 pH、容重之间呈显著负相关(P<0.05);细根年生产量在0.14－0.64 kg?m－2?a－1之间,年死亡量在0.07－1.43 kg?m－2?a－1之间,云冷杉红松林成熟林细根周转率较高(1.61 a－1),椴树红松林幼龄林细根周转率最低(0.63 a－1)。     

长白山北坡不同林型内红松年表特征及其与气候因子的关系

运用树木年轮学的基本原理和方法,选取了长白山北坡保存完好的典型性植被阔叶红松林,探讨了杨桦红松林和椴树红松林内建群种红松(Pinus koraiensis)径向生长对气候要素的响应.结果表明,长白山北坡红松的径向生长对降水较为敏感,杨桦红松林和椴树红松林中,红松年轮宽度均与当年7月以及上一年9月的降水呈显著正相关关系.不同林型内红松的生长与气候因子的关系也有差异.椴树红松的年轮宽度还与上年7月的降水显著负相关,与当年3、4月份的平均气温呈显著正相关.而杨桦红松林内红松年轮宽度和平均温度没有显著的相关关系.特征年分析进一步验证了响应函数相关分析的结果,即当年生长季以及上年生长季末的降水充足促进了红松的径向生长;椴树红松林中,初春温度的升高有利于红松的生长.     

底物添加对森林2个不同演替阶段土壤氨基糖动态的影响

以鼎湖山马尾松林和季风林2个演替阶段的土壤为研究对象,采用室内恒温(25 ℃)培养,研究了葡萄糖和不同数量无机氮施入对土壤氨基糖(氨基葡萄糖、氨基半乳糖和胞壁酸)动态的影响,并利用氨基葡萄糖和胞壁酸的比值探讨了真菌和细菌残留物在碳氮固持过程中的相对贡献。结果表明:在整个培养期间,季风林土壤氨基糖总量显著高于马尾松林,尤其在培养初期,增幅远高于马尾松林, 在培养后期,马尾松林土壤氨基糖含量下降幅度高于季风林。底物添加对不同微生物来源的氨基糖单体含量的影响也有所差异,以胞壁酸为代表的细菌细胞壁残留物比真菌更易受到外源物质的影响,但真菌细胞壁残留物对土壤有机质的截获和稳定作用大于细菌。真菌、细菌残留物的积累和转化过程可以通过氨基葡萄糖和胞壁酸的比值反映,细菌在培养前期更容易利用外源物质,但随着培养时间的进行,真菌占据了主导地位。不同碳氮比的外源底物对氨基糖总量和各氨基糖单体含量的动态影响不显著。与马尾松林相比,处在演替顶级的季风林土壤易于利用活性底物,显著促进了碳氮的微生物固持和微生物残留物在土壤中的保留,这说明土壤氨基糖作为微生物残留物可以探讨土壤碳氮的耦合机制,对调节土壤碳氮的养分平衡具有重要意义。      

阔叶红松林不同演替阶段土壤酶活性与养分特征及其相关性

采用对比分析方法,研究了小兴安岭地区阔叶红松混交林在进展演替过程中(形成阶段、发展阶段、稳定阶段和顶级群落)土壤各发生层(A1、B和C层)酶活性,及其与土壤养分有效性和活性有机碳之间的关系。结果表明:土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性在进展演替中A1层土壤酶活性明显高于B和C层。而在A1层中土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性和土壤蔗糖酶活性在发展阶段较形成阶段有不同程度的下降。土壤多酚氧化酶活性的变化是随着演替阶段的进行呈递减趋势。土壤脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶与土壤养分之间均存在相关关系。其中,土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性分别与速效钾、有效磷、有机质和全氮呈极显著相关,而过氧化氢酶和多酚氧化酶与全氮、速效钾、有效磷、有机质也表现出显著相关。此外,土壤脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性与易氧化碳、微生物量碳达到显著相关,与溶解性有机碳不显著相关。而蔗糖酶与3种活性有机碳的相关性均达到显著水平。土壤酶活性与土壤养分特征可以作为一个综合指标,来指示小兴安岭地区不同演替阶段的土壤肥力水平。      

阔叶红松林的研究综述

根据５０多篇阔叶红松林研究文献综合论述我国阔叶红松林研究历史，并根据这些文献对阔叶红松林研究所关心的演替，经营等主要问题进行了全面系统地论述。     

阔叶红松林功能多样性与森林碳汇功能关系

  目的  阐明生物多样性与生态系统功能关系及其作用机制,不仅具有重要的生态理论价值,同时能够为以“生物多样性与生态系统功能同步提升”为目标的森林多功能经营提供科学理论支撑。然而阔叶红松林中生物多样性如何影响森林碳汇功能目前并不十分清楚,本研究旨在揭示功能多样性和功能组成对森林碳汇功能的影响机制,为促进阔叶红松林“固碳增汇”提供理论依据。  方法  以吉林蛟河30 hm2阔叶红松林固定样地为研究对象,通过采集植物功能性状计算功能多样性和功能组成用于表征生物多样性,并通过结构方程模型检验了生态位互补效应、生物量比率效应以及植被数量效应对生物多样性?森林碳储量和碳增量的影响。  结果  （1）生物多样性是森林碳汇功能的重要影响因素,提高功能多样性有助于提高森林碳增量,提高缓生?保守型性状的组成比例有助于提高森林碳储量,而保持一定的林分密度同样有利于充分地利用资源、提高森林固碳能力。（2）研究结果同时验证了生态位互补效应、生物量比率效应和植被数量效应假说,解释变量共同解释了13%的森林碳储量的变化以及36%的森林碳增量的变化。  结论  碳储量和碳增量是森林生态系统碳汇功能的重要反映和直接体现,本研究在一定程度上揭示了生物多样性与森林碳汇功能关系的作用机制,表明阔叶红松林中生物多样性与碳汇功能的关系格局是多种生态学机制共同作用的结果。研究结果能够为实现阔叶红松林“固碳增汇”以及“生物多样性与生态系统功能同步提升”提供一定的理论依据。      

大连城市森林群落植物功能性状对土壤环境的响应

对大连城市森林群落植物功能性状及其与土壤环境因子的相关性随演替阶段的变化,包括不同群落演替中植物功能性状叶厚度、比叶面积、叶干物质含量、平均冠幅、平均胸径、平均盖度、平均树高、叶碳量的变化规律,以及植物功能性状与土壤环境(土壤养分、植物凋落物重量及分解与地下食物网)的关联进行研究。结果表明,自然群落黑松林、黑松-栎树混交林、栎树林演替过程中叶干物质含量呈上升趋势,叶厚度、比叶面积呈下降趋势;而半人工群落黑松林、黑松洋槐混交林、洋槐阔叶林演替过程叶干物质含量下降、叶厚度下降,比叶面积呈上升的趋势。黑松林、黑松-栎树混交林、栎树林平均胸径、平均冠幅、平均盖度呈上升趋势;而在黑松林、黑松洋槐混交林、洋槐阔叶林呈下降趋势。平均树高在黑松林、黑松-栎树混交林、栎树林呈下降趋势,在黑松林、黑松洋槐混交林、洋槐阔叶林呈上升趋势,其与土壤有机碳显著负相关。围绕植物功能性状与生态系统养分循环功能的关系,进一步讨论了其在群落演替过程中的变化规律,可为研究大连城市森林群落水平的植物功能性状对土壤环境的响应提供科学依据。