中龄和老龄杉木人工林凋落物量及养分归还

为揭示中龄和老龄杉木人工林在凋落物量及养分归还方面的差异,对福建省南平市王台镇溪后村安曹下16年生和88年生杉木人工林进行了2 a的研究。结果表明,16年生和88年生杉木人工林年均凋落物量分别2 879.2、3 070.3kg.hm-2,凋落物各组分中落叶和落枝所占比重较大,16年生杉木人工林在杉木部分凋落量大于88年生,其它组分凋落量均小于88年生。2个林分凋落物养分含量各组分大小顺序基本表现为:N>K>P,16年生和88年生杉木人工林N、P、K年归还量分别为27.693、1.160、3.703 kg.hm-2和33.280、1.907、6.369 kg.hm-2。16年生和88年生杉木人工林凋落物量分别在2007年2月、11月,2006年11月以及2007年5月表现出2个明显峰值,2个林分N、P、K归还量动态变化趋势大致与各自凋落物量变化规律一致。     

米槠人促更新林皆伐火烧后初期土壤CO2通量动态

[目的]为科学评价皆伐、火烧对中亚热带常绿阔叶林不同深度土壤有机碳吸存的影响,[方法]以福建省中亚热带36年生米槠人促更新林为研究对象,采用非散射红外CO₂浓度探测仪和Licor-8100土壤碳通量系统,并结合Fick扩散法计算并分析0~80 cm不同深度土层CO₂通量的日动态特征。[结果]表明:(1)火烧地(RB)和皆伐地(RR)不同土层CO₂浓度均出现明显下降,其中,对照(CK)地土壤CO₂浓度值(0~80 cm)分别是RB和RR的1.9、1.3倍;(2)各试验地土壤CO₂通量(0~80 cm)表现为RB(1.99 μmol·m²·s^-1)>RR(0.99 μmol·m²·s^-1)>CK(0.96 μmol·m²·s^-1),除2040 cm土层外,RB土壤各层CO₂通量均显著高于RR和CK(P<0.05);(3)试验地不同土层CO₂通量(0~80 cm)日变化幅度表现为RB>RR>CK,其中,RB土壤各层的变化幅度均显著大于RR和CK(P<0.05),而RR与CK间的差异表现在0~5、10~20、20~40 cm土层(P<0.05);(4)拟合分析表明,各试验地不同深度土壤CO₂通量与土壤温度呈显著相关,且 RB的决定系数(R²)显著高于RR和CK;不同试验地各土层温度、含水量的双因素模型拟合效果均优于单因素模型;Q₁₀值显示,皆伐、火烧后初期土壤各层的温度敏感性得到明显提高。     

中亚热带杉木人工林和米槠次生林树干茎流和穿透雨磷的动态特征

磷(P)伴随树干茎流和穿透雨输入到森林,成为补充亚热带森林生态系统P流失的一个重要途径,但其在不同类型生态系统中的动态特征缺乏必要的关注。以中亚热带杉木人工林和米槠次生林为研究对象,通过测定2015年6月至2018年8月间树干茎流和穿透雨中P浓度,探讨了2个林分树干茎流和穿透雨P浓度的差异、季节变化特征及影响因素。结果表明,杉木人工林树干茎流和穿透雨P浓度变化范围分别为0.002～0.026,0.003～0.024 mg/L,米槠次生林树干茎流和穿透雨P浓度变化范围分别为0.003～0.024,0.003～0.031 mg/L,2个林分树干茎流和穿透雨P浓度均在夏季表现出显著差异。2个林分的树干茎流P浓度均为夏季高于冬季,杉木人工林穿透雨P浓度在季节上无显著差异,而米槠次生林夏秋季较高,冬春季偏低,树干茎流P浓度略微高于穿透雨。2个林分的树干茎流量在4个季节均具有显著差异,米槠次生林均高于杉木人工林,而穿透雨量在季节上无差异。杉木人工林P浓度与树干茎流量和穿透雨量均呈负相关关系,而米槠次生林P浓度与树干茎流量和穿透雨量均呈正相关关系。表明不同林分林冠结构和形态学特征的差异能显著影响亚热带森林生态系统降水中P的再分配。研究结果为深入认识森林生态系统P随水文过程的动态特征提供基础数据。     

基于土芯法的亚热带常绿阔叶林细根空间变异与取样数量估计

树木细根具有高度空间异质性,确定合理的细根取样策略是林木细根研究的前提。通过在福建省三明米槠天然常绿阔叶林内随机钻取96个土芯,分析细根生物量和形态特征的空间变异特征,并估计各指标所需的取样数量。结果表明:(1)随着径级增加,细根各指标变异系数增大,相应的取样数量增加;(2)随着土壤深度增加,单位面积细根生物量变异程度和相应的取样数量均增加。在置信水平为95%、精度为80%的条件下,直径为0-1 mm和1-2 mm的细根,分别采集16和42个样品可以满足测定单位面积细根生物量,采集17和31个样品可以满足测定单位面积细根长度,采集25和33个样品可以满足测定单位面积细根表面积。Shapiro-Wilk检验表明,除表层土壤0-1 mm细根单位面积生物量符合正态分布外,其余细根生物量和形态指标数据均不符合正态分布。研究结果为亚热带常绿阔叶林细根的合理取样提供了科学依据。     

增温和氮添加对中亚热带杉木人工林土壤氮矿化和N2O排放的影响

[目的]研究增温和氮沉降对中亚热带森林土壤氮矿化和氧化亚氮(N₂O)排放的影响,以期深入认识全球变化背景下中亚热带森林土壤氮循环过程。[方法]选取经过野外增温和氮添加处理的中亚热带杉木人工林土壤,将野外非增温处理和增温处理的土壤置于不同温度(20、25℃)培养箱中,同时对野外氮添加处理的土壤继续添加不同梯度的氮素(0.1、0.2 g·kg^-1,以干土计),进行为期28 d的室内培养,研究增温和氮添加对土壤氮矿化和N₂O排放的影响。[结果]与对照相比,增温和氮添加及二者交互处理增加了土壤铵态氮、硝态氮和矿质氮含量,且氮添加水平越高增加越明显,增温处理增加不显著。与对照相比,培养28 d后增温处理的土壤净铵化速率、净硝化速率和净氮矿化速率变化不显著,低氮、增温+低氮显著增加土壤净硝化速率,而高氮、增温+高氮显著降低土壤净氮矿化速率。与对照相比,增温和氮添加及二者交互处理总体降低土壤N₂O排放速率,土壤N₂O累积排放量也显著降低(P<0.05),其中,单独增温、低氮、高氮、增温...