不同林龄杉木林下套种阔叶树对土壤磷组分的影响

套种是杉木人工林经营的重要措施,磷是南方森林生态系统中主要限制性养分元素之一,但套种模式对土壤磷素的影响尚不明确。以亚热带杉木人工林表层(0-10 cm)土壤为对象,研究套种林(杉阔套种幼林、杉阔套种成熟林)和杉木幼林土壤理化性质和土壤各形态磷含量差异,分析套种对杉木人工林土壤磷含量的影响。结果表明:(1)不同套种林显著改变土壤总磷、土壤总无机磷、土壤总有机磷、土壤微生物生物量磷(MBP)和土壤酸性磷酸酶活性(APA),大小顺序均为杉阔套种成熟林>杉阔套种幼林>杉木幼林。(2)土壤各磷组分中活性磷含量较低,其中NaHCO3-Po在活性组分中占主导;土壤NaOH-Po是中等活性磷的主要组分,杉阔套种成熟林尤为显著;闭蓄态磷(Residual-P)在总磷含量中最高。(3)与杉木幼林相比,杉阔套种成熟林显著增加了树脂提取态磷(Resin-Pi)、碳酸氢钠提取态有机和无机磷(NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po)、氢氧化钠提取态有机和无机磷(NaOH-Pi、NaOH-Po)、氢氧化钠残留提取态有机磷(NaOHu.s-Po)、盐酸提取态磷(HCl-Pi)和闭蓄态磷(Residual-P)含量;土壤总无机磷、NaHCO3-Po、HCl-Pi、NaHCO3-Pi、NaOHu.s-Pi和Residual-P对杉阔套种幼林的响应不敏感。(4)除含水率外不同林龄下杉阔套种林土壤磷形态与土壤理化性质(土壤总碳氮、土壤可溶性有机氮、土壤微生物生物量磷、酸性磷酸酶)呈正相关性(P<0.05)。冗余分析表明,土壤磷组分的变化主要受MBP调控,且MBP与有机磷组分(NaOHu.s-Po、NaOH-Po)和HCI-Pi呈显著正相关。总之,套种林的土壤磷素有效性高于杉木幼林,土壤养分状况更佳。     

木荷和杉木人工林天然降水、穿透雨和树干茎流DOC和DON 浓度及动态(英文)

尽管溶解有机碳(DOC)和溶解有机氮(DON)在森林养分循环中的作用日渐为人们所关注,但对它们的浓度及动态,特别是对亚热带森林DOC 和DON 的研究甚少。本文于2002 年通过野外天然降水及亚热带木荷和杉木人工林(monoculture plantations of Schima superba and Cunninghamia lanceolata,15 年生)穿透雨和树干茎流各水样的收集及室内各水样中DOC、NO3 -N、NH4 -N 和总溶解有机氮(TDN)浓度的测- +定,其中DON 浓度通过TDN 与NO3 -N、NH4 -N 的浓度差值来计算,- +结果表明,天然降水DOC 和DON 浓度分别为1.7 和0.13 mg·L-1。木荷人工林穿透雨DOC 和DON 浓度分别为11.2 和0.24 mg·L-1,高于杉木人工林的DOC 和DON 浓度(10.3 和0.19 mg·L-1)。杉木人工林树干茎流DOC 和DON 浓度(分别为19.1 和0.66 mg·L-1)明显高于木荷人工林(分别为17.6 和0.48 mg·L-1)。天然降水DOC 浓度的月变化不明显,而DON 浓度在夏季和秋季较高。两林分穿透雨DON 浓度的月动态与树干茎流的十分相似,均在雨季开始时(3 月)浓度增大。两林分穿透雨DOC 浓度在2-4 月间较高,而树干茎流DOC 浓度在9-11 月间较高。图4表2 参24。     

森林粗木质残体的贮量和碳库及其影响因素

粗木质残体(CWD)是森林生态系统重要的组成要素,由于定量研究某特定区域CWD的贮量和碳量的工作量相当大,需要长期的研究才能获得可信的数据,因此有关全球森林生态系统CWD的贮量和碳量仍不太清楚.本文根据国内外研究结果综述全球不同森林中CWD的贮量和碳库情况.结果表明:温带针叶林CWD贮量最高(30～200 t·hm-2),而阔叶林最低(8～50 t·hm-2);全球森林CWD碳贮量范围大致为75～114或157 Pg.各森林CWD贮量值变化大,因林龄、CWD分解阶段和人类经营活动(如疏伐、皆伐和控制火烧)而异.今后需更广泛地开展森林CWD调查,以更深刻理解CWD与林分结构、树种特性及干扰的关系.此外,为了更准确地评价CWD在森林生态系统中的生态价值,建议在更大尺度上对全球各类森林的CWD贮量和碳库进行长期的研究.     

土地利用变化对土壤水稳性团聚体轻组有机碳的影响

对福建省建瓯市农业利用(坡耕地、茶园、橘园)和林业利用(杉木、木荷、封育)土地不同土层(0-10 cm、10-20 cm)土壤团聚体轻组有机碳进行研究.结果表明:土壤表层团聚体轻组物质含量一般高于次表层,它们占土壤质量比例分别为0.01%-0.42%与0.01%-0.28%,林地土壤团聚体轻组有机碳浓度显著高于农地.林地开垦农用后,土壤各粒级团聚体轻组碳都发生大幅度损失(橘园除外),轻组有机碳贮量损失最高达90%,土壤总轻组有机碳与>2 mm、0.5-2 mm、<0.25mm粒径团聚体轻组有机碳呈显著正相关.轻组碳比全碳更能反映由于土地利用变化导致有机质损失的敏感程度.     

温度对杉木林土壤呼吸的影响(英文)

Soil samples collected from the surface soil (0(10 cm) in an 88-year-old Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) forest in Nanping, Fujian, China were incubated for 90 days at the temperatures of 15°C, 25°C and 35°C in laboratory. The soil CO2 evolution rates were measured at the incubation time of 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80 and 90 days. The results showed that CO2 evolution rates of soil samples varied significantly with incubation time and temperature during the incubation period. Mean CO2 evolution rate and cumulative amount of CO2 evolution from soil were highest at 35°C, followed by those at 25°C, and 15°C. Substantial differences in CO2 evolution rate were found in Q10 values calculated for the 2nd and 90th day of incubation. The Q10 value for the average CO2 evolution rate was 2.0 at the temperature range of 15-25°C, but it decreased to 1.2 at 25- 35°C. Soil CO2 evolution rates decreased with the incubation time. The cumulative mineralized C at the end of incubation period (on the 90th day) was less than 10% of the initial C amounts prior to incubation.     

森林凋落物分解研究进展

系统评述森林凋落物的分解过程、凋落物分解及养分释放的影响因素、分解研究的方法等.森林凋落物的分解既有物理过程,又有生物化学过程,一般由淋溶、自然粉碎、代谢作用等共同完成.凋落物分解过程先后出现分解速率较快和较慢2个阶段,元素迁移一般呈现淋溶-富集-释放的模式.凋落物分解主要受气候、凋落物性质、微生物和土壤动物的影响,气候是最基本的影响因素,常用实际蒸散(actual evapotranspiration简称AET)作为指标.凋落物分解速率呈明显的气候地带性,与温度、湿度等紧密相关.从全球尺度来讲,凋落物质量对分解速率的影响处于次要地位,但在同一气候带内因AET变化较小,则起了主导作用.N、P和木质素浓度、C/N、C/P、木质素与养分比值是常见的凋落物质量指标,其中C/N和木质素/N最能反映凋落物分解速率.凋落物化学性质对其分解的影响作用又与分解阶段有关.凋落叶中N、P、K初始浓度高使得初期分解较快,而后期分解放慢.土壤理化性质及微生物区系也将不同程度地影响凋落物分解.尼龙网袋法(litter bag method)操作简单,是野外测定森林凋落物分解速率最常用的方法.除此之外,缩微试验也得到了广泛应用.目前普遍采用的衡量凋落物分解速率大小的指标主要有CO2释放速率、凋落物分解系数(k值)及质量损失率.在此基础上提出了指数衰减、线性回归等模型来模拟凋落物分解过程.尽管对凋落物分解在森林生态系统C、N、P循环、土壤肥力维持等方面已进行了较深入的研究,但未来研究应侧重以下方向:长期的定位观测;采用相对统一的研究方法,获得可比性强的数据进行综合;深化凋落物分解机理研究;探讨全球气候变化对森林凋落物分解的影响;评价营林措施(如林分皆伐、造林、施石灰和肥料等)对凋落物分解与养分释放的调节作用.     

杉木观光木混交林土壤腐殖质组成及特性

1999年1月对福建三明莘口教学林场杉木观光木混交林及对照杉木纯林土壤腐殖质的有机碳和胡敏酸(HA)含量、HA/FA、可见光谱、红外光谱特性等进行研究。结果表明,与杉木纯林相比,混交林各土层土壤有机碳、胡敏酸含量及胡敏酸的E4值均有显著增加,HA/FA比值亦有所增加(不显著),而E4/E6值略有降低,胡敏酸红外光谱在1650 cm-1处出现明显的吸收峰。可见混交林中土壤腐殖质腐殖化程度和芳香度较纯林的高,这对土壤结构改良和有效养分供应有利,土壤肥力有一定程度的提高。图1表1参17。     

格氏栲天然林与人工林枯枝落叶层能量现存量

通过对福建三明格氏栲天然林及在其采伐迹地上营造的33年生格氏栲人工林和杉木人工林枯枝落叶层各组分热值及能量现存量的研究表明,格氏栲天然林、格氏栲人工林和杉木人工林枯叶的干重热值和去灰分热值从未分解层(L层)到半分解层(F层)均不断下降.格氏栲天然林枯枝落叶层能量现存量达16 125.72 kJ.m-2,分别比格氏栲人工林和杉木人工林枯枝落叶层能量现存量高24.29%和81.63%.在枯枝落叶层组成中,枯叶能量现存量所占比例最大,3种林分枯枝落叶层枯叶分别占63.76%、56.32%和43.64%;枯枝的能量现存量次之.     

凋落物双倍添加和移除对米槠林土壤水解酶活性及其化学计量比的影响

土壤酶与土壤养分紧密相关,并能够活化土壤中营养元素从而改善土壤环境质量,为更加深入了解全球气候变化背景下森林凋落物数量的变化及其酶化学计量比的影响,以亚热带米槠林为研究对象设计随机区组试验,设置3种凋落物处理(移除凋落物(NRNL)、添加双倍凋落物(NRDL)、保留凋落物(CK)),通过测定土壤微生物生物量碳、氮和水解酶活性(β—葡萄糖苷酶(βG)、纤维素水解酶(CBH)、β—N—乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)),探讨排除根系作用下双倍添加和移除地上凋落物对米槠林土壤养分状况和土壤生态酶化学计量特征的影响。结果表明,与对照(CK)相比,NRDL处理显著提高了CBH和LAP活性,同时提高了土壤总碳(TC)、全氮(TN)、矿质氮、可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量氮(MBN)含量,而NRNL处理只降低了土壤MBC含量。同时发现,土壤生态酶化学计量比未受到凋落物输入处理的影响,CK、NRNL和NRDL处理土壤酶活性比ln(βG+CBH)∶ln(NAG+LAP)分别为1.25,1.36,1.30;ln(βG+CBH)∶ln(AP)分别为0.78,0.78,0.83;ln(NAG+LAP)∶ln(AP)分别为0.62,0.58,0.64。相关分析表明,TC、TN、矿质氮、DOC、DON、MBC和MBN分别与βG、CBH、AP和LAP活性呈显著正相关;冗余分析表明,DOC是驱动土壤水解酶活性和化学计量比变化的关键因子。综上,NRDL通过增加土壤DOC的浓度,从而提高土壤水解酶活性,研究结果可为亚热带森林土壤养分管理提供基础数据。     

严重侵蚀红壤封禁管理后土壤性质的变化

采取人工施肥、补植与封山育林相结合的措施对福建长汀河田严重侵蚀红壤进行治理 (称封禁管理 ) ,对治理后的林地及对照的土壤持水性能、抗蚀性能、土壤化学性质、土壤酶活性、土壤微生物、土壤呼吸作用进行了研究 .结果表明 ,与对照相比 ,治理后土壤的持水性能和抗蚀性能有明显的改善 ,土壤养分贮量和速效性养分供应强度亦得到明显改善 ,土壤微生物总数明显增加 ,土壤水解性酶、氧化还原酶活性和土壤呼吸作用强度得到显著加强 ,但它们的绝对数值与正常的土壤相比都还较小 .表明采用封禁管理进行治理是改良严重侵蚀红壤的有效途径之一 ,同时也说明严重侵蚀退化生态系统的恢复与重建是一个漫长的过程