森林生物量与生产力研究综述

森林生态系统在维护全球碳平衡中有着重要作用，其生物量和生产力是研究生态系统碳平衡的基础数据，进一步推动了森林生物量和生产力的研究。阐述了森林生物量和生产力形成的生理生态学基础，不同森林类型的生物产量、区域分布格局，森林经营对生物产量的影响、研究方法和模型等。在多尺度上，采用先进的研究手段，围绕资源环境等热点问题来研究森林生物量和生产力，实现数据共享和网络化是森林生物量和生产力研究的发展趋势。     

分子生态学在森林生态系统研究中的应用

植物的生态反应往往与其分子水平的适应和调节密切相关.在介绍分子生态学的内涵的基础上,综述了分子生态学在森林植物生态学中的应用,即森林植物种群遗传多样性、森林植物种群生态适应和进化、森林植物种群抗逆性、森林植物微生物的分子生态学,展望了分子生态学在森林植物研究中的应用前景.     

森林碳固定能力计算方法及长株潭区域碳年固定量估算

根据森林生态系统碳(CO2)平衡原理方程式[Fc=Nc(植物年净C)+Dc(凋落物C)+Mc(微生物C)+Ec(土壤动物及其它有机物C)-Rs(土壤放出C)],建立了森林生态系统碳(CO2)年固定量计算式:Fc=∑m∑nBEFcij·Xcij·11λi·Mkij·113-0.6Rij·Sij式中:Xcij———森林植物年净生产量;3+113Dcij+∑Hk=1j=1i=1Dcij———凋落物碳(CO2)固定量;Mkij———微生物自身碳素量;Rij———土壤呼吸放出CO2量;Sij———面积;i———森林类型序号;j———地域或土类序号。求算出长株潭地区森林生态系统年CO2固定量为3945.3×104t,是长株潭三市2000年工业燃料燃烧排放CO2总量的2.38倍。森林生态系统碳(CO2)固定能力,变幅在6.784～54.163t/(hm2·a-1)之间,大小排序为毛竹林>国外松林>阔叶林>四旁林>柏木林>马尾松林>杉木林>灌丛疏林>经济林。     

不同经营方式对杉木林采伐迹地土壤C储量的影响

多年定位观测的数据对比分析结果表明:湖南会同22年生杉木林采伐前,林地土壤(0～60 cm)层中的C储量为160.38 t·hm-2,100%皆伐后一年林地土壤(0～60 cm)层中的C储量损失率为35.00%,二年后损失率为44.65%,三年后损失率为43.93%;与对照林林地土壤相比,50%间伐和100%皆伐后三年,林地土壤(0～60 cm)层中的C储量损失率分别为16.14%和45.15%;4种不同经营方式的采伐迹地土壤(0～60 cm)层中的C储量有明显的差异,大小次序为:已郁闭杉木林林地(108.20 t·hm-2)＞农用后撂荒地(92.68 t·hm-2)＞经济林栽培地(85.80 t·hm-2)＞自然更新采伐迹地(80.29 t·hm-2).未烧地土壤(0～45 cm)层中C储量为73.36 t·hm-2,比火烧地高出了15.20 t·hm-2,火烧后40天内林地土壤(0～45 cm)层中C储量的损失率为20.7%;杉木林地土壤表层(0～15 cm)的C含量明显高于其它层次,其C储量占土壤(0～60 cm)层C储量的30.04%,土壤(0～30 cm)层中的C储量占53.52%.     

5种抗性植物对湘潭尾矿不同改良方式的适应性研究

对湘潭尾矿不同处理下锰矿废弃地抗性植物生长状况、养分吸收和重金属毒害进行分析.结果表明:冬青卫矛生长最好,荷花玉兰、棕榈、海桐、小叶女贞次之;不同树苗高增长率表现出85%尾矿土+15%矿渣+复合肥处理>85%尾矿土+15%河沙+复合肥处理>100%尾矿土+复合肥处理>对照的相同规律;5种植物叶片中N的含量100%尾矿土+复合肥、85%尾矿土+15%矿渣+复合肥、85%尾矿土+15%河沙+复合肥3种处理明显高于对照,与100%尾矿土+复合肥处理相比,荷花玉兰、冬青卫矛和海桐在85%尾矿土+15%矿渣+复合肥和85%尾矿土+15%河沙+复合肥处理方式下,植物体的N含量较高;施肥降低了荷花玉兰、冬青卫矛、海桐、小叶女贞对M n的吸收;供试的5种植物对M n的富集率高于对Cd的富集率;棕榈对M n有富集作用,而对Cd表现出负富集的作用.     

杉木人工林群落净初级生产的能量结构特征

通过测定杉木人工林群落的生物量和各组分的热值,探讨了该群落净初级生产的能量积累和分布.结果表明该群落能量现存量为17 553×108～15 485×108 J/hm2;各组分或器官的热值含量变化范围为17.36～21.04 kJ/g,其中以花果、凋落物和叶的能量含量较高,树干居中,而树皮、根、枝的能量含量较少;不同组分或器官的能量现存量差异较大,其大小顺序为树干＞根＞叶＞枝＞凋落物＞地被物地上部分＞地被物地下部分;群落地上部分与地下部分能量的比值为4∶1,垂直层次中能量分布按由大到小的顺序排列为乔木层＞根系层＞凋落物＞地被物;群落能量现存量的间伐损失量一般随抚育间伐强度的增大而增加,当抚育间伐强度小于50%时,损失量一般不超过能量现存量的1/3.     

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     

第二代杉木人工林生物量的研究

根据湖南会同生态站１０ａ的定位实测数据，对第二代杉木人工林的生物量进行了研究．结果表明：第二代１０年生杉木林的生物量为６３．８３ｔ·ｈｍ－２，年净生产力为１０．９１ｔ·ｈｍ－２，干和根的增长幅度大体持平；生态系统生物量分配为乔木层＞草本层＞灌木层＞死地被物层．该项研究可为杉木连栽造成的影响提供基础数据．     

冰灾后城市森林不同恢复类型土壤微生物特性及其对土壤因子的响应

为探究冰灾后城市森林不同植被恢复类型土壤微生物的演变特征,对长沙天际岭林场冰灾后3种恢复植被的栾树人工纯林、蕨草地、针阔混交林冬夏两季的土壤微生物数量、微生物活度、土壤理化性质及其相互关系进行了比较研究。结果表明,夏初不同植被恢复类型0-15cm土层土壤微生物活度以针阔混交林最高(0.302),蕨草地次之(0.261),栾树人工纯林最低(0.192);3类植被中栾树人工纯林土壤冬季放线菌活力最弱,夏季细菌活力最弱;栾树人工纯林、针阔混交林土壤微生物生命活动冬季以真菌、细菌为主,夏季以真菌、放线菌为主,蕨草地无论冬夏土壤微生物活动都以真菌和细菌为主,放线菌活动较弱;在土壤微生物生命活动旺盛时期,土壤有机碳含量与土壤微生物数量呈显著正相关,同时土壤微生物能忍受较高的土壤含水量、要求较低的土壤容重,在土壤微生物生命活动衰弱时期土壤有机碳含量与微生物数量不相关或呈负相关,此时土壤微生物要求较低的土壤含水量、较高的土壤容重。总之,栾树人工纯林土壤微生物生命活力比自然恢复的常绿次生针阔混交林及以姬蕨为主的蕨草地差,而后两者表层土壤微生物性状相比针阔混交林地优于蕨草地。     

杉木人工林不同层次植被穿透水的水化学特征

通过对湖南会同3个杉木人工林集水区的大气降水及乔木层、灌木层、草本层穿透水的pH值、NH4+—N、NO3-—N、P、K、Mg和Ca质量浓度进行测定,结果表明:各元素质量浓度的大小顺序为草本层>乔木层>灌木层;在对山洼、山麓、山坡3个不同坡位的草本层、灌木层及乔木层林冠截留进行研究,得出各元素质量浓度大小排序为山洼处>山坡处>山麓处;NO3-—N的质量浓度在山洼处和山麓处呈明显差异,P、K、Mg的质量浓度在山洼处和山坡处呈明显差异,Ca的在山洼和山坡、山麓处都有差异。