利用碳14研究杉木苗根系分泌物

对１年生杉木苗进行二氧化碳１４喂饲，同时收集苗木根系分泌的有机物质，用液闪技术进行测定。结果表明：杉木苗的光合产物在标记１ｄ后就有１．０６％运输入根部组织中，３ｄ后则为４．９０％；２０ｄ近达到２４．０４％。二氧化碳１４喂饲一结束根系就有碳１４分泌物产生；３－５ｄ后分泌量达到最高峰，以后逐渐减少。对分泌物进行分离测定表明，其中糖类占３９．５３％，有机酸占１３．８０，氨基酸占５．４５％。     

光照强度对毛竹竹笋到幼竹生长过程的影响

为了解毛竹竹笋到幼竹生长过程对光的需求,通过对野外毛竹林样地内竹笋设置笋尖透光、全遮光2种处理,以全自然光作对照,动态测定了各处理下毛竹幼竹的生长指标,结果表明:不同光照强度对毛竹幼竹成竹过程有显著差异,笋尖透光处理的毛竹生长最好,株高、胸径分别比对照提高了12.99%和2.43%。从动态生长看,毛竹株高从3月份到4月底,增长相对缓慢,5月份开始,增长明显加快,到5月下旬至6月初增长平缓,毛竹的生长过程基本结束。而毛竹胸径从4月底开始,迅速增加,到5月中旬达到稳定不变,与对照相比差异不显著(P<0.05),说明毛竹胸径的大小几乎不受光照强度的影响,而取决于竹笋的大小。但其生长过程受到光照强度的影响,适当遮光有助于提前进入胸径生长。3种立地条件下,表现的趋势基本一致。这对解释毛竹幼竹在林下迅速进入林冠层而似乎不依赖较强光照强度有着重要的理论意义,同时有利于分析毛竹成功扩张到周边森林群落的内在机制。     

常绿阔叶林改造成雷竹林对土壤活性碳库与氮库的影响

为了研究常绿阔叶林改造成雷竹林对土壤活性碳库和氮库的影响,在浙江省临安市玲珑山采集了相邻的常绿阔叶林和雷竹林土壤(雷竹林由常绿阔叶林改造而来),测定分析了土壤的水溶性有机碳(WSOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化碳(ROC)、水溶性有机氮(WSON)及微生物量氮(MBN)含量.结果表明,常绿阔叶林改造成雷竹林后土壤pH显著降低,土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷及速效钾含量显著增加.常绿阔叶林改造成雷竹林后,WSOC和ROC分别增加了61.3％和94.7％,而土壤MBC含量却下降了37.8％.雷竹林土壤WSON和MBN含量分别为常绿阔叶林土壤的80.9％和70.8％.常绿阔叶林改造成雷竹林并长期集约经营后,WSOC、ROC及土壤养分库含量均显著增加,而土壤微生物量显著降低.     

基于非空间结构的浙江省毛竹林固碳潜力

在毛竹单株生物量模型及其林分特征的基础上,构建基于非空间结构的毛竹林固碳潜力模型,并阐述模型的生物学意义;应用Matlab提供的Linprog函数与Solve函数,对所建模型在满足约束条件下进行优化求解,结果表明,当1度竹、2度竹、3度竹和≥4度竹占毛竹样地总株数的百分比均为0.25,毛竹林分立竹度为4363株·hm-2,平均胸径为12.1691cm时,毛竹林碳储量达到最大,其值为42220.2149kg·hm-2;根据优化结果与2004年浙江省毛竹林结构现状,提出增加毛竹林固碳量的一些措施。     

浙江毛竹林分非空间结构特征及其动态变化

利用2004与2009年浙江省两期森林连续清查毛竹样地数据,应用因子分析、聚类分析、相关分析、多元方差分析及核密度估计方法,采用7个指标(样地生物量,样地株数,林分平均胸径,1,2,3和≥4度竹所占比例)描述毛竹林分非空间结构特征。结果表明:毛竹林分非空间结构特征的主导因素依次为年龄结构因子、样地生物量因子、林分平均胸径因子;浙江现有毛竹林老龄化问题较突出,林分中各龄级所占比极不合理,现有经营措施存在较大缺陷,从而使林分生产力衰退;样地株数较少时,林分平均胸径与样地株数几乎没有相关性,但随着样地毛竹株数的增加,表现出一定的负指数关系;影响毛竹林分生物量的主要因素依次是样地株数与林分平均胸径;7个指标中除3度竹所占比例没有显著差异外,其他指标都存在显著差异,使得毛竹林分非空间结构(由7个指标构成)在2004年与2009年存在显著性差异;平均胸径小于8.7 cm的林分随着毛竹的生长所占比重在减少,而平均胸径大于8.7 cm的林分在增加,这也说明2009年林分平均胸径比2004年显著增大,样地株数和林分生物量与林分平均胸径有类似的趋势。研究结果对毛竹林的可持续经营与固碳功能的提高有一定的参考价值。     

经营管理对森林土壤有机碳库影响的研究进展

森林土壤有机碳库在全球碳循环及减缓气候变暖中发挥着重要作用。施肥、火烧、采伐、林下植被管理、覆盖等营林措施改变了森林生态系统的生产力,显著影响了森林土壤的碳输入和碳输出。综述了主要营林措施对森林土壤有机碳库的影响及其机制,并探讨今后的研究重点。总体而言,施用有机肥、有机无机肥配施及生物质炭添加均可提高土壤有机碳含量。氮肥对土壤有机碳含量的影响存在增加、降低和无影响3种结果;火烧对土壤有机碳的影响取决于火烧后恢复时间、火烧温度、火烧强度、土层深度等因素;皆伐通过改变土壤温度、含水量、有机碳来源等因素,导致森林土壤有机碳含量下降;而间伐对土壤有机碳的影响则与间伐强度有关;去除林下植被及凋落物加快了土壤有机碳的分解,但林下植被的替代与添加则会提高土壤有机碳含量;覆盖提高了土壤有机碳含量,但导致有机碳稳定性下降。随着研究方法和观测手段的不断发展,今后应深入研究营林措施对土壤碳形态、结构和转化过程的影响;同时,更多关注人为管理和气候变化对森林土壤碳库产生的叠加效应。     

不同马尾松种源树干植硅体碳封存潜力比较

  目的  植硅体封存有机碳(PhytOC)在减少大气二氧化碳含量、缓解温室效应等方面具有重要意义。本研究旨在研究不同种源马尾松Pinus massoniana树干植硅体碳封存潜力存在的差异，从而筛选出植硅体碳封存潜力较强的马尾松种源。  方法  在浙江淳安姥山林场采集20个马尾松种源树干样品，20个种源分别来自于全国11个省区的20个产地。以各样品总有机碳、植硅体、植硅体封存有机碳质量分数及树干生物量的测定结果来分析不同马尾松种源植硅体碳封存潜力的差异。  结果  20个马尾松种源树干的总有机碳、植硅体、植硅体封存有机碳、植硅体碳质量分数分别变动于467.6~489.6、0.305~0.845、126.8~210.2、0.049~0.128 g·kg?1；马尾松标准株树干生物量和植硅体碳储量的变动范围分别为76.48~295.39 kg·株?1和4.83~31.58 g·株?1；种源聚类分析可以将20个马尾松种源划分为4类，以湖北通山84、广西恭城111、江西吉安63和广西岑溪115植硅体碳封存能力较强的种源为1类；以河南桐柏21、湖南安化72、广东信宜105为代表的7个马尾松种源的植硅体碳封存能力次之；以浙江淳安56、贵州都匀123、福建永定95为代表的8个马尾松种源为第3类；浙江庆元54为植硅体碳封存能力最差的一类。  结论  不同种源马尾松树干的植硅体、植硅体封存有机碳和植硅体碳含量均具有显著性差异(P＜0.05)。广西岑溪115的植硅体碳封存能力最强，因此在马尾松生态系统中，可通过推广广西岑溪115来提高植硅体碳封存量。图3表2参35     

基于通量源区模型的雷竹林生态系统碳通量信息提取

基于浙江省临安市太湖源雷竹Phyllostachys violascens林涡度相关通量观测塔2013年全年数据,应用通量源区模型（flux source area model,FSAM）,分析不同大气稳定度条件、不同风向和不同时间段该观测点通量信息的贡献区的分布,并基于贡献区分析结果,从通量观测值中分解出来自雷竹林生态系统的碳通量信息。结果表明:90%贡献水平的通量贡献区在观测塔为中心的2.0 km 2.0 km范围内,大气稳定度相同时,4个不同方向的通量贡献区范围差别不大。通量贡献区长度在稳定的大气条件下要显著大于在不稳定大气条件下,前者为96.19～941.63 m,后者为28.62～313.54 m。通过雷竹林和非雷竹林在通量贡献区所占面积和各自的贡献率,从涡度相关所测通量数据中分解出雷竹林和非雷竹林的月平均碳通量。通量分解后的雷竹林生态系统年总净固碳量为4.25 thm－2a－1,当下垫面全部为非雷竹林时年总净固碳量为6.65 thm－2a－1。如果不进行碳通量的分解,把涡度相关所测通量值作为雷竹林的通量值,则年总净固碳量为5.46 thm－2a－1。该研究对于正确评价雷竹林生态系统的固碳能力可提供一定理论依据。图4表4参29     

天目山毛竹入侵阔叶林后土壤细菌群落16S rDNA V3区片段PCR的DGGE分析

天目山国家级自然保护区是公认的基因库。毛竹入侵天然林并替代原天然林,导致地上植物多样性下降。为了解毛竹入侵天然林后地下土壤微生物多样性的变化,分别采集了毛竹纯林、竹阔混交林和原始天然阔叶林下的土壤样品,应用建立于16S rDNA V3区片段的变性梯度凝胶电泳(DGGE)和克隆测序比对来研究土壤细菌结构的变化。结果表明,3块林地土壤16S rDNA V3区片段高达30条以上,不同林分下土壤16SrDNAV3区片段的DGGE带谱差异不大,但各有特征条带。毛竹林与阔叶林土壤的细菌结构相似度高于其与竹阔混交林的相似度。通过DGGE条带的克隆测序比对发现,调查区土壤细菌主要属于变形菌门(Proteobacterium)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线细菌属(Actinobacterium)和一些未命名的菌种,并且多数属无法纯培养的物种。本试验结论为:天目山自然保护区内土壤细菌多样性丰富,不同林分下的土壤细菌有各自的特征种,但非优势种;毛竹入侵未导致土壤细菌结构以及多样性发生显著变化。     

不同施肥处理对雷竹林土壤养分平衡和竹笋产量的影响

在冬季覆盖的条件下,研究了雷竹林不同施肥处理对土壤养分平衡和竹笋产量的影响.结果表明:所有施肥处理的雷竹林土壤养分平衡状况均有极大的盈:N的盈余量与输出量之比为1.55～2.70,P的盈余量与P输出量之比为3.49～13.44,K的盈余量与输出量之比为3.5～6.9.高量化肥处理(CF2.0)的N、P和K盈余量分别达到1187、224.8和847 kg·hm-2,分别比低量化肥处理(CF1.0)提高了68.1%、76.9%和27.4%.与低量化肥处理(CF1.0)相比,化肥和猪栏粪处理(CF1.0+PM1.0)的N、P和K的养分内部利用效率(INUE)分别提高了30.2%、31.2%和95.0%,竹笋产量提高了2.16倍;半量化肥和猪栏粪处理(CF0.5+PM0.5)N、P和K的INUE值分别提高16.6%、15.9%和32.3%,竹笋产量提高了74.2%.对肥力水平高的雷竹林,增施化肥对竹笋产量的提高不显著,但可造成养分的大量盈余,从而导致营养元素的大量流失,并增加环境污染风险,而化肥与有机肥配施,或者减少化肥用量不仅提高了雷竹竹笋产量,而且可以降低养分利用效率,减轻化肥对环境污染压力,促进雷竹林生态系统的良性发展.