林冠截留对杉木人工林生态系统物质循环的影响

根据1999-2002年连续4年的观测数据,对林冠截留在杉木林生态系统物质循环中的作用进行研究.结果表明:每年林冠截留降雨量267.0 mm; 林冠截留蒸发散量占杉木人工林总蒸发散量的27.2%,林冠截留水分的物理蒸发量占杉木林集水区水分输出的18.97%;林内净降水的营养物质为143.329 kg·hm-2a-1,比冠上大气降水输入的63.924 kg·hm-2a-1多74.905 kg·hm-2a-1,增加了117.2%; 林冠截留减少了到达林地表面和入渗土壤的水分,减少了集水区地表水和土壤漏水的输出,从而减少了营养物质的输出,可见,林冠截留是系统保存营养物质的重要机制之一.     

第2代杉木林速生阶段营养元素的空间分布特征和生物循环

利用 2a定位观测数据 ,本文对速生阶段的第 2代杉木人工林内N、P、K、Ca、Mg 5种养分元素的含量、积累、空间分布和生物循环进行了研究 ,结果表明 :各组分养分含量排列顺序为草本层 >灌木层 >树叶 >树枝 >树皮 >树根 >树干。树枝中Ca的含量丰富 ,树皮中K的含量丰富。凋落物层养分元素含量低于树枝和树叶 ,反映了凋落时养分元素向林木体内迁移回收的现象。杉木富集N、P、Ca 3种元素。 5种元素积累总量为 85 4 6 5kg·hm- 2 ,是第 1代的 1 5倍。第 2代杉木生产 1t干物质所需养分量为 11 6 2kg ,高于第 1代 ,第 2代杉木林将消耗更多的林地养分。林冠枝叶与树皮养分积累量占林木总积累量的 75 % ,采伐利用应仅取走树干而在林地中留下其它部分 ,让其分解使养分元素归还给土壤。草本层、灌木层与凋落物层三者的养分积累量为 88 13kg·hm- 2 ,是重要的养分库。第 2代杉木中养分元素的年积累量为 93 13kg·hm- 2 a- 1 ,略高于第 1代杉木林的养分年积累量。总归还量为 89 4 9kg·hm- 2 a- 1 ,其中凋落物归还 17 4 6kg·hm- 2 a- 1 ,略低于第 1代 ,淋溶的养分量 72 0 4kg·hm- 2 a- 1 ,是凋落物的 4倍多。吸收量为 182 6 2kg·hm- 2 a- 1 。与第 1代相比 ,第 2代杉木林中土壤K、P的含量高 ,而N、Ca、Mg 3种养分     

速生阶段第二代杉木人工林生物地球化学循环动态

对速生阶段第二代杉木人工林生态系统的生物地球化学循环进行了研究 .结果表明 :第二代杉木人工林生态系统大气降水输入的 N、P、K总量为 3 9.970 kg· hm- 2 a- 1 ,径流输出 9.883 kg· hm - 2 a- 1 ,净变化率为 75 .3 % .在整个系统中以 N的净积累最高 ,变化率为 83 .5 4% ;N、P主要以地质输入为主 ;K以降雨输入为主 .N、P、K的生物地球化学循环遵循 N>K>P的顺序 ,循环速率分别为 0 .3 87、0 .3 89、0 .476.此外 ,建立了速生阶段第二代杉木人工林生态系统养分循环的动态模型 ,该模型可用于杉木林生态系统速生阶段养分动态的模拟和预测 .     

马尾松人工林生态系统养分特性的研究

马尾松在不同坡位生长差异显著 ,坡上部生物量为 6 6 8t.hm-2 ,坡中、下部分别是上部的 2 5、3 0倍 ;坡上部养分积累量N、P、K、Ca、Mg分别为 119 4、10 2、90 3、6 6 6、2 2 5kg hm-2 ,坡中、下部分别是上部的 2 4～ 2 8倍和 3 0～ 3 5倍 ;植被的生物量为 6～ 2 7t .hm-2 ,占马尾松地上部生物量的 11%～ 17% ,植被的各养分积累量占地上部 (马尾松地上部 +植被 )积累量的比例分别为 ,N :34%～ 41% ,P :2 8%～ 33% ,K :2 7%～ 30 % ,Ca :13%～ 38% ,Mg :9%～ 16 % ;在坡面上 0～5 0cm土层内各养分积累量分别为 ,N :386 1～ 6 713kg·hm-2 ,P :6 17～ 6 83kg·hm-2 、交换性K :5 49～ 6 2 3kg·hm-2 、交换性Ca:916～ 96 9kg·hm-2 、交换性Mg :5 3～ 6 0kg·hm-2 ;A0 层的生物量为 9 3～ 9 5t·hm-2 ,A0 层N为 10 4～ 117kg·hm-2 ,P为 7～8kg·hm-2 ,K为 6～ 11kg·hm-2 ,Ca为 46～ 73kg·hm-2 ,Mg为 5～ 8kg·hm-2 ;1年的凋落量为 3 70～ 5 91t .hm-2 ,叶 >枝 >皮 >球果 ,养分积累量N为 2 3 8～ 43 6kg·hm-2 ·a-1,P为 1 5～ 2 8kg·hm-2 ·a-1,K为 7～ 11 5kg·hm-2 ·a-1,Ca为 14 5～ 2 1 8kg·hm-2 ·a-1,Mg为 4 7～ 7 4kg·hm-2 ·a-1,不同坡位养分的归还量明显不同。     

火炬松人工林养分体内转移与内循环研究

对江苏省下蜀林场火炬松人工林 (15年生 )地上部分养分体内转移和内循环特点进行了初步研究 ,结果表明 :(1)在体内养分转移中 ,叶的贡献最大 ,N、P、K和Mg元素的平均转移量均大于枝和干 ;地上部分养分N、P、K和Mg元素的转移率分别为 44 9% ,34 5 % ,2 0 8%和 30 7%。 (2 )地上部分养分归还量N、P、K、Ca和Mg元素分别 5 5 787,6 13,2 6 70 ,70 79和 2 0 30kg·hm- 2 ·a- 1 分别占需要量的 36 6 7% ,44 6 5 % 5 5 3% ,78 0 2 %和 42 84% ;地上实际消耗土壤中的养分量N、P、K、Ca和Mg分别为 2 2 48,2 13,4 6 4,2 6 98和 7 41kg·hm- 2 ·a- 1 ,分别占吸收量的 2 3 99% ,2 2 76 % ,11 84% ,2 4 32 %和 2 1 0 9%。 (3)与当地的杉木林和次生栎林相比 ,该火炬松人工林养分利用率高 ,并处于养分消耗阶段。     

会同第二代杉木人工林林下植被生物量分布及动态

对会同第2代杉木人工林速生阶段林下地被物生物量进行了2a的定位研究,探讨了杉木林林下灌木层、草本层的生物量动态变化。结合幼林期林下地被物生物量的特征,分析了第2代杉木林林下活地被物生物量的动态变化特征。结果表明:13年生林分中灌木层生物量为521 89kg·hm-2,草本层为1429 71kg·hm-2;14年生林分中灌木层生物量为372 69kg·hm-2,草本层为897 10kg·hm-2,2a中,灌木层各组分生物量大小顺序都为根>茎>叶;草本层生物量的大小顺序为地下部分>地上部分。在杉木14a的生长过程中,林分5年生时,活地被物生物量最大,为3089 62kg·hm-2,14年生时最小,为1269 79kg·hm-2。     

滇中华山松人工林的水文特征及水量平衡

根据滇中高原的华山松林集水区径流场连续 3a的降雨和径流观测数据 ,进行了华山松人工林的水文特征及水量平衡的研究。结果表明 :( 1)本区域降水量的季节分配不均 ,湿季 ( 6～ 10月 )降水量占全年的 80 % ,降水量主要由大于 10mm以上的降雨带来 ,且降雨强度大部分小于 5.0mm·h- 1。 ( 2 )集水区年平均降雨量 10 0 5.6mm ,在林冠作用面降雨量的分配中 ,林冠截留雨量 2 10 .6mm ,截留率 2 0 .9% ;穿透过林冠层的降雨 74 5.3mm ,树干茎流量 4 9.7mm ,分别占降雨量的 74 .2 %和 4 .9%。 ( 3)集水区径流的月变化滞后于降雨 ,总径流量 172 .2 9mm ,总径流系数 17.13% ,其中 ,地表径流 8.0 3mm ,地下径流 164.2 6mm ;地表径流主要集中在雨季产生 ,一次性降雨对地表径流的影响显著 (R =0 .91)。 ( 4 )土壤蓄水年变化量 11.2mm ,约占年降水量的 1.1% ,但月变化较大 ;系统水量最大的输出是蒸散 ,每年以气态形式返回大气的水量 82 2 .1mm ,占降水量的 81.8% ;在蒸散的水量中 ,林冠截留雨量的直接物理蒸发量 2 10 .6mm ,占总蒸散量的 2 5.6%。     

速生阶段杉木人工林产量结构及生产力的代际效应

通过定位观测取得的数据 ,对速生阶段第 2代杉木人工林生物量和生产力进行研究 ,并在时间和空间上与第 1代杉木林进行比较。结果表明 :第 1、2代杉木林单株和林分生物量分别为 37 5 4、34 74kg和 85 6、71 4 5t·hm- 2 ,第 2代比第 1代下降了 8.5 2 %和 16 5 3%。第 1代杉木林生态系统的生物量为 87 93t·hm- 2 ,第2代为 76 0 2t·hm- 2 ,比第 1代低 13 5 4 % ,乔木层所占比例也比第 1代小 ,而灌木、草本和死地被层的生物量约是第 1代的 2倍。第 1代杉木树干有较大的生物量积累优势 ,对地下养分空间的竞争力强 ,而第 2代对地上养分空间的竞争力强。各生长级林木生物量分布呈反J形 ,表明杉木林处于速生阶段时林木竞争才开始 ,分化不明显。第 1代杉木林的生产力是第 2代的 1 2倍 ,杉木连栽导致生产力下降。但第 2代杉木叶的光合生产率比较高 ,说明第 2代杉木林还有一定的生产潜力可挖掘     

西藏色季拉山冷杉林生态系统的养分循环

对西藏色季拉山急尖长苞冷杉林生态系统的养分循环进行了研究,结果表明:养分的总存留量为35 41kg·hm-2·a-1,总归还量为54 89kg·hm-2·a-1,年吸收总量为90 3kg·hm-2·a-1。冷杉林分具有养分低循环利用特征。大气降水主要补充N、Ca、Fe等元素,而凋落物主要补充P、K、Fe等元素,其中Fe元素是净增加的。冷杉林生态系统养分年输入量均大于年输出量,说明该森林生态系统处于良好的养分积累阶段。林地土壤(不包括凋落物层)的养分年输出量(除N、Fe、Mg元素外)稍大于年获得量,土壤年净亏损不大,但K的亏损较严重。冷杉林分的养分利用效率以及土壤养分利用指数均表明,林分对N的需求最大,对Fe的需求最少。     

长宁竹海主要林分林冠降雨分配格局

对长宁竹海楠竹林、黄竹林、苦竹林、杉木林和栎林5种林分林冠降雨分配格局进行了对比。回归结果表明:穿透雨量和干流与林外降雨量呈线性关系,并都达到极显著水平(p-0.01)。在降雨量为1204.7 mm时,5种林分穿透雨的最小响应雨量分别为:斑苦竹(Pleioblastus amarus Kengf)林为3.0 mm,硬头黄竹(Bambusa rigida Keng et Kengf)林为1.0 mm、白栎(Quercus fabri Hance)林为0.9 mm、楠竹(Phyllostachy spubescen)林为0.8 mm、杉木(Cunninghamia lanceolata Hook)林为0.7 mm。干流量随树干胸径的增加而增大,两者关系可用Q=B0 B1D B2D2 B3D3进行描述。与其它的林种相比,竹林干流量远高于栎林和杉木林。苦竹林干流量达105.3 mm,干流率为8.74%,黄竹和楠竹干流量均为82.4 mm,干流率为6.84%,栎林分别为42.4 mm和3.49%,杉木林最小,仅为8.8 mm和0.73%。截留量和截留率从大至小的排序为:苦竹林为384.3 mm和31.9%,栎林355.5 mm和29.51%,黄竹280.7 mm和23.3%,楠竹274.1 mm和22.75%,杉木林254.8 mm和21.15%。     

Nutrient cycling and distribution in different-aged plantations of Chinese fir in southern China

The distribution in tree biomass and understorey vegetation and annual biological and geochemical cycling of total nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca) and magnesium (Mg) were measured in young, middle-aged and mature plantations (8-, 14- and 24-years old) of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.) in southern China. Although >98% of nutrients occurred in the soil, soil nutrient content decreased with plantation age. Nutrient outputs from the soil exceeded inputs in stands of all ages but the net soil nutrient loss increased significantly for N, P and Ca with plantation age. Comparison of nutrient fluxes showed that the smallest (and hence limiting for nutrient cycling) fluxes were litter decomposition in the young plantation in contrast to canopy fluxes (apart from for Mg) in the middle-aged and mature plantations. Nutrient use efficiency, release of nutrients from litter decomposition and nutrient return, particularly in litterfall, increased significantly with plantation age. These results suggest that, as stand age increases, nutrient cycling in Chinese fir plantations is increasingly dominated by biological processes and becomes less dependent on external nutrient sources in rainfall and the soil. It therefore appears that prolonging the rotation length of Chinese fir plantations by approximately 5 years could be beneficial for maintaining the soil nutrient status for successive plantings.     

Impact of spacing and rotation length on nutrient budgets of poplar plantations for pulpwood

IntroductionPoplarshavemanycharacteristicsSuitableforplantationcultureascomparedtootherforestspecies,suchasfastgroWth,adaptabifitytodifferentenvironmentalconditionsandtodifferentsilviculturalsystems,whichenabletheproductionoflargequantitiesofwoodinshortperiodsoftime.Poplarscanbeusedfordifferentformsofprocessingintimberindustry,aswellasinpulpandpaperindustryandasasourceofenergy(Gambles&Zsuffa1984,Moran&Nautryal1985,Fangetal1993).Sincesomepoplarcloneswereintroducedinthe1970"s,poplarshavebeent…     

第二代杉木林养分动态研究

根据连续定位观测所取得的数据,对4个小集水区第二代10年生杉木人工林生态系统中的养分循环进行了研究.结果表明.集水区由降水输入的N、P、K、Ca、Mg等营养元素总计为59.285kg/hm2a,径流输出为38.938kg/hm2a,净积累量为20.347kg/hm2a.与该林分7年生时相比,净积累量提高了7.2%,说明集水区第二代杉木林生态恢复处于进展的变化过程.     

Role of canopy interception on water and nutrient cycling in Chinese fir plantation ecosystem

The role of canopy interception on nutrient cycling in Chinese fir plantation ecosystem was studied on the basis of the position data during four years. Results indicate that the average canopy interception amount was 267.0 mm/year. Canopy interception play a significant role in water cycle and nutrient cycle processes in ecosystem, and was an important part of evaporation from the Chinese fir plantation ecosystem, being up to 27.2%. The evaporation from the canopy interception was an important way of water output from ecosystem, up to 19.9%. The flush-eluviation of branches and leaves caused by canopy interception brought nutrient input of 143.629 kg/(hm² · year), which was 117.2% of the input 63.924 kg/(hm² · year) from the atmospheric precipitation. The decreased amount of 80.1 mm precipitation input caused by canopy interception reduced the amount of rainfall into the stand surface and infiltration into the soil, reduced the output with runoff and drainage, and decreased nutrient loss through output water. Therefore, the additional preserve of nutrient by canopy interception was 8.664 kg/(hm² · year). __________ Translated from Scientia Silvae Sinicae, 2006, 42(12): 1–5 [译自: 林业科学]     

Productivity and nutrient cycling in an agroforestry ecosystem for interplant of pineapple and coconut

lntroductionCoconut(Cocosnucifera)isanimportanteconomicplantinthetropicalareas.Butinthetraditionalcoconutplantation,theroutinespaceintherowsis7.5mX7.5m.Sothefieldareasabout75%werenotefficientlyused.Inrecentyears,Indonesiahasmadegreateffortstodevelopanagroforestrysystemofcoconutinterplantedwithpineapple(Satyabalan1986).Asthepineapplehasacertainamountofshade-resistance,thissystemcannotonlymakefulluseofthesoilresources,butalsogreatlyimprovethebiomassproductivityofthewholesystem.Buttheresearchab…     

立地管理措施对2代8年生杉木林生长的影响研究

在福建省南平峡阳国有林场选择20地位指数级、29 a生第1代杉木人工林建立固定标准地并调查其生长量,随后采伐,设置5种不同立地管理措施进行试验并营造第2代杉木林,开展杉木人工林连栽后的生产力变化研究.研究结果表明,加倍保留采伐剩余物处理的8 a生2代杉木林生长最好,平均胸径、平均树高、平均立木蓄积生长量分别为13.01 cm、9.20 m、16.23 m3/(hm2.a),而炼山(火烧采伐剩余物)处理的生长最差,其生长量分别为11.68cm、8.61 m、11.61 m3/(hm2.a).炼山处理的8 a生杉木林立木蓄积生长量分别为不炼山(保留采伐剩余物)和加倍保留采伐剩余物处理的90.03%和71.50%,但各处理杉木生长量均无显著差异.8 a生第2代杉木林立木蓄积量与采伐前的第1代的无显著相关,但与第1代的地位指数有极显著的正相关.     

灌木状白蜡--农作物间作系统的生物量及养分分配的初步研究

灌木状白蜡 (Ｆｒａｘｉｎｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ,又称白蜡条 )—农作物间作系统是豫东沙区重要的农林复合经营形式 ,有数百年的经营历史 ,仅宁陵县就有 1 50 0ｈｍ2 。它把多年生的灌木状白蜡和 1年生的作物结合起来 ,不但可以充分利用自然资源 ,生产大量的条子、白蜡杆等小型用材 ,而且还可以改善农田生态系统的结构 ,提高其多样性与稳定性 (王广钦等 ,1 987ａ;1 987ｂ ;1 990 ;ＷａｎｇＧｕａｎｇｑｉｎｅｔａｌ.,1 991 )。因此 ,把条农间作当作一个完整的人工生态系统 ,研究其物质的固定、消耗、分配、循环规律 ,对于进一步研究条农复…     

从生产力资源利用和养分循环综合评价杉松混交组合

杉木和松树混交试验，都是按６６％杉木加３４％松树（湿地松、加勒比松、热带松、火炬松、晚松）混交组合的，只有对照区是杉木纯林。试验林的密度为２５００株／ｈｍ￣２，其中杉木１６５０株１０．６６ｈｍ，松树８５０株／０，３４ｈｍ￣２。均是一年生实生苗于１９８３年春季造林，小区面积全是０．２ｈｍ￣２。１０年生时进行了生产力调查，并计算了生物能积累，辐射能利用，养分利用效率和归还串等。试验结果表明：杉木火炬松混交林生产力最高达到６．５５ｔ／ｈｎｔａ，养分利用效率好，每吨养分可生产生物量７３ｋｇ／ｈｎａ‘·ａ：杉木加勒比松混交林辐射能利用率最大达到３．９７％，生物能积累总计为１７３３６ｋＪＪｍ２·ａ，养分归还率最好达到４．８６％。从生产力、辐射能利用率、养分利用效率和养分归还率等综合比较，得分由大到小的顺序是：杉木晚松混交林）杉木加勒比松混交林杉木湿地松混交林杉木火炬松混交林杉木热带松混交林）杉木林。总之，经营杉松混交林经济效益优于杉木纯林。     

连香树人工幼林群落营养元素含量、积累分配和循环

研究了 1 0年生连香树人工群落 8种营养元素的含量、积累分配和循环。主要结论是 :( 1 )连香树营养器官中各种元素的平均含量顺序为Ca>N >Al>K >Mg>P >Fe >Mn。 ( 2 )元素量在各营养器官的分配顺序为根 >叶 >去皮干 >皮 >枝 ,各元素含量顺序为Ca>N >K >Al>Mg>P >Fe >Mn。 ( 3)连香树群落 8种元素的吸收量、存留量和归还量分别是 72 9 82kg·hm- 2 a- 1 、2 0 6 72kg·hm- 2 a- 1 和 52 3 1 0kg·hm- 2 a- 1 。 ( 4) 51 2 %的归还总K量靠降水淋溶归还 ,其余元素总归还量的 55 7%～ 96 5%靠凋落物归还。Fe、Al归还量的 4 1 3%和 4 4 3%通过死根归还。 ( 5) 8种元素的利用系数、归还比和周转期分别为 0 2 3～ 0 54、0 57～ 0 82和 2 2 6～7 63。文中改进了降水淋溶归还的算法 ,提出了群落归还系数、积累系数和吸收系数 ,讨论了落叶树种元素生物循环的算法