不同林龄樟树林土壤碳氮贮量及分布特征

对湖南省长沙市天际岭国家森林植物园和汨罗桃林林场立地条件基本一致的三个林龄的樟树林土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量、贮量及土层分布进行研究。结果表明:同一林龄的不同土层SOC、N含量和贮量均存在显著性差异(p<0.05),3个林龄樟树林SOC和TN含量均随土层深度增加而逐渐下降。同时,土壤碳含量及碳贮量林龄的增大而增大,而土壤氮含量及贮量随着林龄的增大而减少,这种变化主要表现在土壤表层(0~10 cm)。不同林龄樟树林各土层SOC含量的变化分别为10 a:4.62~17.00 g/kg,24 a:4.48~17.92g/kg,45 a:4.57~19.37 g/kg;土壤N含量的变化范围分别为10 a:0.99~1.56 g/kg,24 a:0.79~1.43 g/kg,45 a:0.78~1.22 g/kg。土壤SOC含量与N含量存在极显著相关性(p<0.01),土壤SOC含量与C/N相关性极显著(p<0.01)。但樟树林土壤N与C/N之间相关性除24 a呈显著相关以外(p<0.05),其它两个林龄阶段相关性均不显著(p>0.05)。土壤SOC贮量差异不显著(p=0.083),N贮量差异性不显著(p=0.348)。     

湖南省2009年杉木林碳贮存量及未来固碳潜力分析

利用文献数据建立杉木不同龄组(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林)的生物量相对生长方程,计算杉木各龄组林分的平均生物量和碳贮量。根据2009年湖南省森林资源数据,估算湖南省及各地市(州)杉木林总生物量和碳贮存总量。从文献中选择生长较好的杉木林作为合理经营状态林分,分析该状态下杉木林各龄组的林分生物量,同时针对湖南省杉木林各龄组的面积分布现状,调整龄组面积结构,估算合理经营状态下和调整龄组结构后杉木林的碳贮量,分析湖南省杉木林的未来固碳潜力,为湖南省杉木林合理经营和生态功能区划提供科学依据。结果表明:2009年湖南省杉木林林分的碳贮量为0.50~227.01 t/hm2,林分平均碳贮量从幼龄林的5.94 t/hm2增加到过熟林的147.25 t/hm2。全省杉木林碳贮存总量为52.16×106 t,其中湘潭市杉木林碳贮量最低,为0.42×106 t,怀化市的最高,为11.97×106 t。杉木幼龄林的碳贮存总量最小(1.94×106 t),过熟林最大(13.12×106 t)。如果采取合理经营措施,湖南省杉木林碳贮存总量可增加到103.83×106 t,约为目前杉木林碳贮存总量的2倍。杉木林龄组结构调整后,湖南省杉木林各龄组碳贮量从幼龄林的1.91×106 t增加至过熟林的47.37×106 t,全省杉木林碳贮存总量可增加到81.10×106 t,为目前杉木林碳贮存总量的1.55倍。可见,湖南省杉木林具有较大的固碳潜力,提高林分单位面积生产力和调整全省杉木林龄组面积结构是增加森林固碳潜力的有效途径。     

外加氮源及与林下植物叶混合对杉木林针叶分解和养分释放的影响

通过外加氮源或将杉木针叶与林下植物叶混合来改变杉木林凋落物中针叶的养分状况,与杉木林针叶凋落物分解进行比较,分析针叶养分状况及其对杉木林凋落物分解速率和养分释放的影响。结果表明:将杉木针叶与林下植物叶混合和外加氮源均对凋落物分解有不同程度的促进作用。经过153d的分解后,未经处理的杉木针叶干质量损失率为20·49%,与林下植物叶混合的凋落物干质量损失率为43·67%,其促进作用最大;外加4gNaNO3的促进作用次之,凋落物干质量损失率为42·07%;外加2g NaNO3的凋落物干质量损失率为29·13%。对分解过程中各试验方案的凋落物干质量保留率进行方差分析,在开始的62d内,与林下植被叶混合的杉木针叶凋落物分解速率和其他3种处理之间的差异显著,62d后未经处理的杉木针叶与加2g NaNO3的凋落物的分解速率没有显著差异,它们与加4g NaNO3或林下植物叶的凋落物的分解速率差异显著。凋落物分解速率与凋落物初始C∶N比值存在显著的线性关系。外加N源和与林下植物叶混合后,凋落物N的含量增加0·6~1·6倍,C∶N比值下降0·4~0·6倍,凋落物底物质量提高,分解速率增大。分解过程中,C质量不断下降,损失24·7%~47·4%,杉木针叶中N出现富集作用,外加N源和与林下植物叶混合的凋落物N释放一定数量后保持稳定的状态。可见,外加适量N源和与林下植物叶混合能提高凋落物底物质量,促进凋落物分解和养分的释放,对维持杉木林的土壤肥力有着重要作用。     

樟树—马尾松混交林不同林龄土壤有机碳氮贮量及分布特征

对湖南省天际岭国家森林植物园立地条件基本一致的3个林龄阶段樟树(10、24、45年)-马尾松(10、24、45年)混交林土壤有机碳、氮含量、贮量及土层分布进行研究。结果表明:不同林龄,同一林龄的不同土层土壤有机碳、氮含量和贮量均存在显著性差异(P0.05)。樟树-马尾松不同林龄各土层有机碳含量的变化分别为10年生3.73~18.04 g/kg,24年生6.84~21.12 g/kg,45年生5.36~21.46 g/kg。土壤氮含量的变化范围分别为10年生1.08~1.56 g/kg,24年生0.94~1.47 g/kg,45年生1.34~2.12 g/kg。樟树-马尾松混交林3个林龄阶段林地有机碳和氮含量均随土层深度增加而逐渐下降。樟树-马尾松混交林3个林龄阶段森林土壤有机碳贮量差异性显著(P=0.001),氮贮量差异性不显著(P=0.157)。3个林龄阶段林地土壤有机碳含量与氮含量存在极显著相关性(P0.01),除林龄为45年外,10年生和24年生混交林土壤有机碳含量与碳氮比相关性均不显著。10年时,樟树-马尾松混交林土壤氮与碳氮比之间呈现极显著相关(P0.01),24年和45年时樟树-马尾松混交林土壤氮与碳氮比之间的相关性不显著。     

南方山地丘陵区森林植被恢复对水土流失调控机制

我国南方山地丘陵区由于人类活动对森林植被的破坏和暴雨频繁导致的水土流失已引起广泛关注。森林植被恢复改变冠层结构、地表覆盖物和土壤性质等作用界面,从而影响降雨侵蚀过程,是调控水土流失的有效措施。因此,对国内外的相关研究成果进行较为系统的回顾,从植被冠层(林冠和林下植被)、地表覆盖物(凋落物和生物结皮)和土壤(根系、微生物和团聚体)作用界面消减降雨侵蚀力和增强土壤抗侵蚀性等研究视角,分析南方山地丘陵区森林植被恢复对水土流失调控机制,提出了现有研究中存在的问题及研究趋势,对深入认识森林植被对水土流失的调控机制,提高南方山地丘陵区森林植被的水土保持效益具有重要的实际意义。