渭北黄土区人工刺槐林生长与生物量效应

通过比较黄土区不同立地条件刺槐人工林各器官生长指标及126株解析木生物量实测资料,分析不同密度刺槐人工林的生长与生物量状况,揭示林分不同径级的密度变化特征,拟合单株生物量与胸径、树高的生长模型.结果表明:在撂荒地、坡耕地和荒坡地营造刺槐林后,随林龄的增长和密度的变化,单株总生物量均表现为平均树干占47.1％,树枝和根系分别占22.22％和25.41％,树叶和果实的比例最低,而且高密度林分内林木的树干生物量均小于低密度林分.同时,30年撂荒地造林密度为1 050株/hm2时,24 cm径级树干生物量占65.5％;35年坡耕地造林密度950株/hm2时,24 cm径级树干生物量占58.39％;30年荒坡地造林密度1 410株/hm2时,24 cm径级树干生物量占51.6％.另外,30年中小径级的树木占林分总密度的67.62％,35年中径级的树木占林分总密度的52.84％.从刺槐生长状况分析结果看,黄土区刺槐人工林的适宜密度为950 ～1 050株/hm2,并应对该区生长30～35年的中径级刺槐林进行合理间伐利用,方可获得较高的生物产量.     

燕山山地华北落叶松人工林碳密度及分配特征

为了定量研究燕山山地不同林龄华北落叶松人工林的碳密度特征及其分配格局,为森林碳汇服务功能提升提供科学依据。以河北省木兰围场国有林场管理局新丰林场3种林龄(11,21,32a)华北落叶松人工林为研究对象,基于9块样地本底调查和27株标准木树干解析数据,采用标准木回归分析法、样方收获法、土壤剖面取样法和重铬酸钾—浓硫酸氧化外加热法等,获取不同林龄华北落叶松人工林的碳密度,分析了其特征及变化趋势。结果表明:不同林龄华北落叶松人工林生态系统总碳密度表现为32a(97.29t/hm~2)21a(90.56t/hm~2)11a(44.57t/hm~2),以土壤层和乔木层为主要碳库,二者之和所占比例高达52.59%~71.51%;随着年龄的增长乔木层碳积累能力逐步增强,11,21,32a华北落叶松人工林乔木层碳密度分别为14.27,38.57,42.37t/hm~2,且达到了显著性差异水平;3个林龄华北落叶松各器官的碳密度均表现为干枝根皮叶,各器官贡献率之间均达到了极显著性差异。其中,树干贡献率最大;随着林龄的增加,树干的碳密度分配比例增加,树枝、树叶、树皮的分配比例下降,而根系的分配比例相对稳定;林冠下层碳密度大小呈现出凋落物层草本层灌木层的规律,且随着林龄的增加而增加;0—60cm土壤层碳密度表现为随着土层的加深,碳密度逐步降低,表层有机碳含量最高,且随着林龄的增加而增加,不同林龄间存在显著性差异;选择胸径、树高两因素构建乔木层二元可加性碳密度预测模型效果较好。可见,华北落叶松人工林碳密度的变化主要受到其自身生长发育的影响。同时,也受到人工抚育产生的密度变化的影响。     

不同密度杂种落叶松人工林的土壤微生物变化特征

为进行杂种落叶松（Larix olgensis＋Larix kaempferi）人工林管理,通过实地调查与试验分析的方法,研究江山娇林场4种密度杂种落叶松人工林（林分1：密度2500株／hm2^;林分2：密度3300株／hm2^;林分3：密度3400株／hm^2;林分4：密度6600株／hm2）的土壤微生物变化特征。结果表明：1）不同密度杂种落叶松人工林之间,微生物总量与林分细菌数量顺序为林分2〉林分1〉林分3〉林分4;真菌数量顺序为林分1〉林分3〉林分4〉林分2;放线菌数量顺序为林分3〉林分2〉林分1〉林分4;2）各密度杂种落叶松人工林土壤微生物基本呈现随土层深度增加而逐渐降低的特征,林分1与林分2的降低幅度小于林分3与林分4的降低幅度;3）各密度杂种落叶松人工林土壤微生物总量和细菌数量随时间的变化基本呈现3个阶段,即缓慢增长阶段,快速增长阶段与下降阶段。真菌数量随时间变化呈现出林分1与林分2前期较后期低,林分3与林分4前期较后期高的特征;放线菌随时间变化呈现出林分2与林分3快速增长出现在中期,林分1与林分4初、后期高,中期低的特征;4）不同密度杂种落叶松人工林的微生物变化特征初步证明,4种密度幼龄阶段杂种落叶松人工林中,土壤微生物生存和发展状况最好的密度为2500与3300株／hm^2,较好的密度为4400株／hm^2,最差的密度为6600株／hm^2。研究成果可为杂种落叶松人工林栽培密度的选择提供科学依据。     

塔河流域天然胡杨林不同林龄地上生物量及碳储量

[目的]探讨不同林龄单株胡杨地上部分生物量、林分的生物量及碳储量的分布特征,为进一步开展胡杨天然林生态系统碳循环、碳储量、固碳速率和潜力研究提供基础。[方法]以新疆维吾尔自治区轮台县天然胡杨林为研究对象,利用不同林龄下不同径阶的标准解析木样本数据,构建胡杨地上部分各器官的生物量回归模型,探讨不同林龄胡杨地上部分的生物量组成、分配以及各器官生物量随年龄的变化规律。[结果]随着林龄的增加,单株胡杨地上部分各器官生物量呈上升趋势,其中树干占主导地位。幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林的林分地上生物量分别为:4.91,7.95,19.47,61.95,47.64t/hm2,且随林龄的增加胡杨林地上部分生物量先增加后稍有降低;胡杨林地上部分不同器官平均含碳率从大到小依次为:树干(48.17%)树枝(47.75%)树皮(46.13%)树叶(44.90%),且随林龄的增加不同器官含碳率先增加后降低,但各器官之间含碳率差异不显著;塔河流域胡杨林碳储量随林龄先增加后降低,大小顺序为成熟林(30.38t/hm2)过熟林(23.26t/hm2)近熟林(9.30t/hm2)中龄林(3.69t/hm2)幼龄林(2.20t/hm2)。[结论]地上部分各器官碳储量按依次排列为:树干树枝树皮树叶,树干是胡杨林地上部分碳储量的主要器官。     

华北落叶松人工林林分密度对枯落物层持水能力的影响

以木兰林管局华北落叶松人工林为研究对象,采用四分法对不同林龄不同密度的华北落叶松人工林枯落物持水能力进行研究。结果表明:20,30,40,50 a华北落叶松人工林,对应的林分最佳密度分别为2 500,1 800,1 000,800株/hm²时,枯落物最大持水量和有效持水量均达到最大。随着林分密度的增加,枯落物层最大持水量和有效持水量呈先增加后减小的趋势。以枯落物的持水能力随林分密度的变化规律和林木生长规律的相似关系,编制华北落叶松人工林枯落物持水能力密度控制图,为冀北山地华北落叶松水源涵养林的密度管理提供数据参考和理论依据。     

黄土高原半干旱地区刺槐人工林密度与地上生物量效应

 以黄土高原半干旱地区的山西省方山县人工刺槐林为对象,采用树干解析与称重法,设立标准地对10个不同密度人工刺槐林进行了生长与生物量调查,分析密度对单木和林分生物量的效应。结果表明:18年刺槐林分的地上现存生物量与测树指标D2H和D有很好的相关性,其中树干和叶的生物量与D2H关系密切,而枝条生物量与D关系密切。刺槐单木总生物量及各部分生物量都是密度的幂函数,但是对林分而言,低密度林分和高密度林分的总生物量都比较高,而处于中间密度林分的生物量较低;林分现存总生物量也呈同一趋势。从总生物量来说,林分的水分利用效率与密度不存在线性关系,但是其干材的水分生产效率是随着密度降低而增加的,反映出不同密度水分利用效率的经济价值不同。     

华北落叶松人工林碳汇功能的研究

以河北省木兰林管局14～59年生华北落叶松人工林为对象, 研究树木不同器官和林分不同组分水平的生物量与碳储量.结果表明, 华北落叶松树干碳储量在树木总储量中所占比重最大, 林地土壤和林木碳储量所占林分碳储量的比重最大.华北落叶松人工林林分碳密度为平均206.02 t·hm-2;林木碳密度为27.58 t·hm-2, 林地土壤碳密度为157.14 t·hm-2.以林木蓄积量(M)为基础的林木生物量(W)与碳储量(C)的拟合方程为:W =10.210 1+ 0.732 1M, C=5.188 4+0.373 6M;以林龄(A)和优势木平均高(H)为基础的林地土壤碳密度(Soc)拟合方程为:Soc=-24.635 6-5.606 1A+14.936 0H+0.439 8AH.在此基础上计算得出, 木兰林管局华北落叶松人工林总碳储量约为571.43×104 t, 其中林木生物量约150.00×104 t、碳储量约为76.49×104 t, 土壤碳储量约435.85×104 t.     

不同林龄兴安落叶松人工林碳贮量及其分布特征

通过样地调查,研究了内蒙古大兴安岭林区10年、13年、19年、23年、35年和54年兴安落叶松人工林中乔木及其各器官的碳贮量,探讨落叶松人工林生长过程中乔木及其各器官的碳库贮量变化。结果表明:随林龄的增加,兴安落叶松人工林乔木碳库贮量逐渐增加,54年时达89.27 t·hm~(-2),碳汇作用显著;13~35年兴安落叶松人工林的碳汇能力最强。其中,树干碳库贮量占乔木碳库总贮量的54.3%~73.9%,且随林龄增加,其碳库比率和碳密度增加;其余器官碳库比率随林龄增加而减小,碳密度则逐渐增加,直至趋于平衡或末期略有减少。     

华北落叶松人工林碳汇功能的研究

以河北省木兰林管局14-59年生华北落叶松人工林为对象, 研究树木不同器官和林分不同组分水平的生物量与碳储量。结果表明, 华北落叶松树干碳储量在树木总储量中所占比重最大, 林地土壤和林木碳储量所占林分碳储量的比重最大。华北落叶松人工林林分碳密度为平均206.02 t·hm^-2;林木碳密度为27.58 t·hm^-2, 林地土壤碳密度为157.14 t·hm^-2。以林木蓄积量（M）为基础的林木生物量（W）与碳储量（C）的拟合方程为：W =10.210 1＋ 0.732 1M, C=5.188 4＋0.373 6M;以林龄（A）和优势木平均高（H）为基础的林地土壤碳密度（Soc）拟合方程为：Soc=-24.635 6-5.606 1A＋14.936 0H＋0.439 8AH。在此基础上计算得出, 木兰林管局华北落叶松人工林总碳储量约为571.43×10^4 t, 其中林木生物量约150.00×10^4 t、碳储量约为76.49×10^4 t, 土壤碳储量约435.85×10^4 t。     

北京大兴地区毛白杨人工林生物量测定

以平原地区毛白杨人工林为研究对象,根据标准地里的62株标准木木数据,建立了毛白杨人工林单木生物量的预测模型,利用单木生物量模型来预测毛白杨人工林的生物量。结果表明：文研究中所建立的树干、全树重的模型精度都高于95%,误差很小,可以很好的用于预测落叶松人工林单木的生物量。     

青皮竹地上部营养元素的吸收、积累和分配特性研究

【目的】青皮竹(Bambusa textilis)是重要的笋材两用丛生竹之一,具有一次造林成功即可永续利用、长期获益的特点,但对青皮竹的营养特性知之甚少。本文拟研究青皮竹地上部营养元素的吸收、积累和分配特性,为青皮竹的养分管理提供基础数据,以指导青皮竹的科学施肥工作。【方法】本研究于2013年1月,在青皮竹中心产区广东省广宁县,选择林分类型、组成、结构、生长状况和立地条件等具有代表性的青皮竹林分4块,建立面积为20 m×20 m的标准地。对每块标准地内的竹子按不同年龄进行每株检尺,计算出不同年龄竹子的平均胸径,选取与平均胸径一致的竹子作为标准株,砍伐不同年龄标准株各1株,并测量其株高。将不同标准株分叶、枝、秆,野外称出各器官鲜重。枝、秆分上、中、下三个部位取样组成混合样品,用于分析不同年龄(1 3 a)和不同器官(叶、枝、秆)的植株样品氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)和铜(Cu)等9种营养元素含量。【结果】青皮竹各器官中营养元素含量大小次序表现为Cu、Zn元素为枝叶秆,其他7种元素均表现为叶枝秆。各器官元素的含量均以氮元素最高,而以Cu含量最低。青皮竹地上部营养元素积累量为489.96kg/hm2,不同器官营养元素积累量的大小顺序为秆(331.05 kg/hm2)叶(101.14 kg/hm2)枝(57.77 kg/hm2),营养元素的积累量大小顺序为NKPCaMgFeMnZnCu。各器官营养元素积累量最多的是氮,为219.59 kg/hm2,占地上部积累量的44.82%,表明青皮竹具有较强的氮吸收能力。青皮竹地上部各器官营养元素的分配率大小顺序总体表现为秆(67.57%)叶(20.64%)枝(11.79%)。【结论】营养元素吸收量反映了植物对土壤养分需求和利用状况。青皮竹每生产1 t干物质所需5种大量营养元素为10.00 kg,以氮的吸收最多,其累积吸收量为219.59 kg/hm2,占地上部积累量的44.82%。因此,在青皮竹生产过程中应适当增施氮肥,可以促进青皮竹特别是经济部位茎秆的生长。     

冀北山地天然次生林与人工林地上植被层的水文调控功能

[目的]比较冀北山地天然次生杨桦林(13,18和28a)和人工落叶松林(9,13,15和30a)地上植被层(林冠层、凋落物)的水文调控功能,为评估两种森林类型的转化对该地区水文过程的影响提供科学依据。[方法]采用标准样地和测定分析法对林分的生物量、凋落物及其持水量的进行测算。[结果](1)不同林龄的人工落叶松林地上植被层的降水截留量均大于天然次生杨桦林,且差异显著。(2)两种林分类型不同地上植被层的截留量均表现为:凋落物林冠层灌木层。(3)幼、中龄人工落叶松林的林冠截流量明显大于同龄的天然次生杨桦林,而近熟林,由抚育间伐导致的林分密度下降使得人工落叶松林低于天然次生杨桦林。(4)在各个林龄上,人工落叶松林的凋落物持水量均显著大于天然次生杨桦林,其中13a落叶松为35.36±6.50t/hm2,13a杨桦林为15.79±4.85t/hm2。[结论]冀北山地大面积的人工落叶松林地上植被层具有良好的水文调控功能,其水文调控功能不低于甚至高于当地的天然次生杨桦林,对人工林的抚育间伐在一定程度上会使地上植被层的水文调控功能出现一定程度的下降。     

不同龄组兴安落叶松林枯落物的水文效应

[目的]分析大兴安岭地区不同龄组兴安岭落叶松林枯落物蓄积量持水特性,为该地区森林水文效应研究提供理论基础和重要依据。[方法]选择不同龄组兴安落叶松天然林为研究对象,通过设置标准样地测定枯落物蓄积量,并采用浸水法测定枯落物持水特性,分析不同龄组兴安落叶松天然林枯落物水文效应。[结果]4个龄组兴安落叶松林枯落物蓄积量变化介于28.03~34.32t/hm2之间,最大持水量介于87.09~109.52t/hm2,最大持水量表现为随着林龄增加而增加的变化趋势,且半分解层的蓄积量都大于未分解层;经统计分析,试验4个龄组兴安落叶松林枯落物未分解层、半分解层的持水量与浸泡时间之间均符合对数关系,且吸水速率与浸泡时间之间也符合指数关系;枯落物对降水的拦蓄能力总体来看,半分解层对降雨的拦蓄能力较未分解层强。[结论]大兴安岭地区不同龄组兴安落叶松林枯落物蓄积量差异显著(除成熟林和近熟林之间),成熟林、近熟林和中林龄对于降水的拦蓄能力较幼龄林强。     

The effects of mixed broad-leaved trees on the collembolan community in larch plantations of central Japan

The effects of broad-leaved trees on the collembolan community in larch plantations were investigated at the foot of Mt. Yatsugatake (1200–1400 m a.s.l.) in Japan. The study sites comprised five pure larch plantation plots (larch dominated more than 95% of the area at breast height) and five mixed forest plots (larch dominated between 50% and 80% of the area at breast height). We compared the collembolan community structures between stand types and related them to the plant community composition and soil properties at each plot. Density and species richness of Collembola were not significantly different between pure larch and mixed plots. Using partial redundancy analysis (pRDA), the variance of collembolan species data in the litter layer was explained by the biomass of grass on the forest floor, and the variance in the soil layer was explained by the biomass of total forest floor plants. These results suggest that the biomass or the composition of forest floor plants influence the collembolan community more than the crown trees in this area.     

杉木林物质生产中养分利用特征分析

【目的】探讨杉木 [Cunninghamia lanceolata ( Lamb. ) Hook] 林物质生产中养分利用特征,为其人工林经营管理提供科学依据。【方法】本研究在湖南会同杉木林生态系统研究站 (国家野外科学观测研究站) 进行。供试林分7年生时,在林内设立了4 块固定观测样地,并在林分7、11、16、20、25年生5个林龄时,测定林分生物量,测定树木中K、Ca、Mg、N和P含量。根据枝叶枯死前后养分浓度差异和枝叶枯死量,估算枝叶枯死前的养分转移量。用某林龄段首尾两次测定的养分浓度差值,估算某林龄段以前生长且在该林龄段仍存活的生物质中新补充或转移出的养分量。将这些养分与从土壤吸收的养分结合一起,综合分析林分物质生产中的养分利用特征。【结果】林分物质生产利用的总养分中,土壤养分比例占79.3%～96.5%,随林龄增加持续下降;枝叶枯死前转移的养分占3.52%～17.6%,随林龄增加持续上升;林分12年生后,积累在某林龄段开始前林分生产的,在某林龄段结朿时仍存活的器官物质中迁移出的养分再利用占3.11%～3.40%,随林龄增加呈下降趋势,但变化幅度不大。树干高生长阶段以前,养分利用效率随林龄增加而下降,进入树干高生长阶段以后,养分利用效率随林龄增加而上升。【结论】林分用于物质生产的养分来自土壤、枝叶枯死前转移和植物活组织转移3个方面的养分。只要有枝叶枯死发生,枝叶枯死前就有养分迁移出来用于物质再生产。只有杉木林郁闭后,才发生某林龄段以前林分生产的,且在该林龄段仍存活的生物质中有部分养分被迁移出来再利用。林分养分利用的年变化受不同生长阶段对养分需求量的制约,同时杉木体内养分再分配及贮备机制、杉木生长规律和不同生育阶段对养分的利用效率等共同调控着养分利用过程。     

华北落叶松人工林不同阶段经营密度研究

林分密度是指林木生长过程中单位面积上的立木株数,它与林分的生长发育、稳定性、林分产量、质量等因素有着重要的联系。通过对河北省木兰国营林场不同林分密度的华北落叶松人工林进行调查,采用Hegyi单木竞争指数模型,提出了冠幅竞争指数。通过拟合实测冠幅、胸径和相对冠幅竞争指数,得出了竞争指数分别为0.2,0.4,0.6,0.8时,所对应的华北落叶松的不同经营密度值。     

The influence of tree species on the biomass of denitrifying bacteria in gray forest soils

The biomass of two groups of microorganisms was studied in gray forest soils under six tree species (spruce, Scotch pine, Arolla pine, larch, birch, and aspen) and in the soil of a layland (a clearing in the forest) using kinetic methods. The biomass was the highest in the soil of the layland. The lowest (19.4 μg C/g of soil) biomass of heterotrophic microorganisms was found in the soil under the birch trees, and the highest one (41.7 and 32.0 μg C/g), under the pine and spruce ones. The biomass of denitrifying microorganisms was lower by thirty times than that of the heterotrophic ones. In the soils under the pine and spruce trees (8.4 and 9.2 μg C/g, respectively), the biomass of the denitrifying microorganisms was the lowest; under the birch and larch trees, it was the highest (16.7 and 13.7 μg C/g).     

Tardigrade species composition in young soils and some aspects on life history of Macrobiotus richtersi J. Murray, 1911

In an afforested coal-mining site at Berzdorf, Germany, the soil tardigrade community was investigated. Tardigrade densities ranged from 300 to 33,600 individuals m⁻². Tardigrade distribution was very aggregated with standard deviations of up to 220% of mean densities. Fourteen species belonging to five eutardigrade genera were identified. Soils were dominated by the carnivorous tardigrade Macrobiotus richtersi that contributed 60% of overall densities. A comparison between nine soils of different forest ages (4–46 years) and tree species (poplar, alder, pine, mixed deciduous and mixed coniferous) showed no relationship of tardigrade species distribution and abundance to tree species, thickness of organic or litter layer, humus form, pH or soil moisture. Further, no correlation between nematode biomass and Macrobiotus richtersi abundances were detected. The age of afforested soils, however, affected tardigrade densities: younger soils (7–17 years) yielded higher tardigrade numbers compared to 46-year-old sites.Life history investigations on a strain of parthenogenetic Macrobiotus richtersi demonstrated a significant influence of temperature on egg development, survival rate, body growth and generation time. Hatching, first to fourth molts and maturing, on the other hand, were dependent upon body size alone. The simple, new culture method for carnivorous tardigrades described has successfully been utilized for parthenogenetic Macrobiotus richtersi for 6 years.