模拟氮沉降对温带不同森林类型土壤氮矿化速率的影响

通过室内模拟不同氮形态(NH4+-N、NO3--N、NH4+-N+NO3--N)沉降实验,研究不同氮形态沉降对温带不同森林类型(椴树红松混交林、白桦天然次生林、红松人工林和落叶松人工林)土壤氮矿化速率的影响。结果表明:在整个培养期间,与对照相比,经过氮沉降土壤净氨化速率、净硝化速率及净矿化速率都呈现出增长趋势,而其增加的程度又取决于森林类型、土层、氮处理类型和处理时间。不同林型土壤净氨化速率、净硝化速率及净矿化速率受氮沉降影响不同,混交林对氮沉降的响应要弱于阔叶林,高于针叶人工纯林;土壤A层比土壤B层对氮沉降敏感;以铵态氮形态沉降时对铵态氮含量、净氨化速率影响较大,以硝态氮形态沉降时对硝态氮含量、净硝化速率影响较大,混合形态的氮沉降要比单种形态的氮沉降使土壤净氨化速率、净硝化速率及净矿化速率增加幅度更高;氮沉降时间越长,土壤净氨化速率、净硝化速率及净矿化速率与对照差距越大,说明氮沉降对土壤的影响存在累加效应。     

阔叶红松林林隙地面温度微环境变异特征

 以小兴安岭阔叶红松林林隙为研究对象,采用地统计学方法对林隙地面温度的微环境变异特征进行分析。结果表明:1)各月份林隙平均地面温度呈单峰变化趋势,6月份林隙平均地面温度和最高温度较高,树木生长季初期和末期地面平均日温差较大,而树木生长旺季却相对较小;5月份林隙地面温度变异程度强,属于中等变异,其他月份均属于弱性变异。2)各月份林隙地面温度空间变异程度不同,且自相关部分的空间异质性在总空间异质性中占主要部分,并表现出较强变异趋势。3)各月份林隙地面温度空间分布复杂程度及斑块等级不同;地面温度高值区出现在林隙东侧和西北侧,呈不对称分布。     

云冷杉林风倒区坑丘微立地特征及物种多样性

2013年6-7月,在小兴安岭凉水国家级自然保护区谷地云冷杉林1.5 hm2的固定样地内,通过调查36株掘根倒木的树种、直径、倒向、腐烂等级、形成的坑丘复合体的微立地特征及样地内植物的种类、高度、多度、盖度,计算云冷杉林风倒区坑丘物种的丰富度和重要值.结果表明：1）掘根倒木的形成树种共有4种,出现频率大小依次为冷杉（54.1％）＞云杉（27％）＞白桦（13.5％）＞红松（5.4％）;2） 36株掘根倒木中的29株倒向偏北方向;3）掘根倒木形成的坑丘的体积分别与坑宽、丘高呈显著正相关,坑深与丘厚呈显著正相关,丘和坑的体积分别与丘的表面积呈显著正相关;4）在3个微立地上,物种丰富度、均匀度指数、物种多样性指数均为完整立地＞坑底＞丘顶;5）库页悬钩子在丘上的重要值最大,坑底有利于荨麻、水金凤的生长;6）当掘根倒木腐烂等级为Ⅱ级时,丘顶上的物种丰富度最高,为Ⅴ级时,坑底的物种丰富度最大,植物平均总盖度和平均密度的大小顺序均为完整立地＞丘顶＞坑底.     

阔叶红松林主要种群及林隙形成木的空间格局分析

[目的]分析小兴安岭阔叶红松林固定样地内主要种群及掘根林隙形成木的空间格局,为本地区阔叶红松林的长期经营管理和保护提供依据。[方法]基于野外调查和数据统计,利用点格局分析方法揭示了2.55 hm2样地内重要值排在前4位的种群在不同空间尺度上的空间格局和空间关联性及掘根林隙形成木的空间格局。[结果]表明:样地内胸径(DBH)≥1 cm的乔木共有8种,种群密度差异大。种群的径级结构大体上呈非对称的单峰型曲线。重要值排在前4位的是红松、红皮云杉、白桦和榆树。红松和白桦在整个研究尺度上均为聚集分布,红皮云杉随空间尺度的变化趋势为聚集-随机-均匀分布,榆树在≤16 m尺度上为随机分布,其余尺度上为聚集分布。除红松与红皮云杉、白桦、榆树之间在小尺度呈显著负相关,以及红皮云杉与榆树在小尺度上呈显著正相关外,其余种群的空间关联性均不显著。样地内红松和红皮云杉是掘根林隙形成木的主要组成树种,掘根形成的林隙形成木空间分布格局除在3 6 m尺度上呈均匀分布外,其余研究尺度均呈随机分布。[结论]小兴安岭阔叶红松林不同种群在不同的研究尺度上空间分布格局及空间关联性存在差异,红松和红皮云杉易形成掘根倒木且整体上呈随机分布。     

退化草牧场防护林土壤腐殖质碳组分特征及酶活性

[目的]探讨不同防护林结构的配置、不同林龄草牧场防护林对土壤腐殖质碳组分特征和酶活性的影响及其两者的关系,寻找最佳草牧场防护林结构的配置方式。[方法]采用对比分析的方法,对草牧场防护林和无林草牧场(对照)土壤腐殖质碳组分特征和土壤酶活性进行了研究。[结果]林龄为15年距林带0 m处,网格状草牧场防护林的胡敏酸和富里酸总碳量、胡敏酸碳组分、富里酸碳组分和胡敏素的含量以及过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶的活性等测定指标均分别比对照显著提高70.26%、120.97%、73.76%、139.84%、51.80%、85.00%、42.17%、94.65%、53.77%、49.81%;与带状、疏林状草牧场防护林相比,网格状草牧场防护林除土壤有机质、富里酸碳组分、胡敏素、蔗糖酶、蛋白酶、磷酸酶的差异不显著外,以上10个测定指标中的其余指标差异均显著。对于网格状草牧场防护林,土壤富里酸碳组分、胡敏素、多酚氧化酶、脲酶等测定指标在林龄为1~5年时随其增大而增加,5~15年缓慢降低,15年后下降速度增大;距离林带50 m处土壤有机质含量、胡敏素、多酚氧化酶活性高于距离防护林0 m和100 m,且100 m处较0 m处低,其它测定指标基本上随距离林带距离的增加而减小。距离防护林带100 m处时,部分指标与对照差异不显著,土壤改良效益基本消失。胡敏酸和富里酸总碳量与过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶呈极显著正相关,胡敏酸与蛋白酶呈极显著正相关;富里酸与过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶呈极显著正相关;胡敏素与蔗糖酶呈显著负相关。[结论]林龄为5年的网格状防护林土壤富里酸碳组分、胡敏素、多酚氧化酶和脲酶活性等最佳;对防护林及其多数土壤腐殖质碳组分和酶活性升高的分析表明,网格状防护林的带间距应小于200 m。     

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。      

莲花湖库区水源涵养林负离子含量研究

通过实地调查与实验分析相结合的方法,测定莲花湖库区主要林型（红松林、兴安落叶松林、杂木林）以及莲花湖湖畔和对比空地内的空气负离子含量,并对其空气清洁度做出评价。结果表明：莲花湖湖畔和不同林型的空气负离子浓度显著高于空地,且不同林型中空气负离子的浓度存在显著差异,杂木林〉红松林〉落叶松林。在改善空气洁净度方面,水源地的贡献最大,其CL均值为0．96,红松林、落叶松林、杂木林和空地分别为0．84、0．72、0．58和0．36。说明水源附近和不同林型内空气清洁度较高。经相关分析得知,空气负离子含量与空气湿度和林分郁闭度呈显著正相关,与空气温度无显著相关,与林分郁闭度呈显著相关,而与胸径、树高无显著相关。     

落叶松人工林根际与非根际土壤养分特征及酸度研究

采用对比分析方法,揭示了不同发育阶段落叶松人工林根际与非根际土壤有机氮、水解氮、全磷、有效磷、有效钾和酸度的变化规律。结果表明:不同发育阶段落叶松人工林根际与非根际土壤酸性氨基酸、碱性氨基酸、游离氨基酸总量和水解氮,以及根际土壤中性氨基酸、速效钾、全磷和有效磷从幼龄林到中龄林增加,中龄林以后降低。根际活性酸、非根际土壤速效钾随林龄增加呈显著下降趋势,根际与非根际土壤交换性酸、交换性铝、非根际活性酸则相反,随林龄的增大呈明显增加趋势。