广东天井山27 a生杉木人工林地上生物量研究

采用标准木法对广东省天井山林场27 a生杉木人工林的地上生物量进行实测,采用胸径(D)、树高(H)参数建立了生物量回归模型,研究该人工林地上总生物量(AGB)在森林各层次及各器官中的分配规律。结果表明:(1)与以单一胸径为自变量相比,树高的引入并没有显著提高方程的预测精度;乔木层地上总生物量(Wa)、树干生物量(Ws)可选用二次方程、三次方程或幂函数来拟合,而树皮生物量(Wbark)、枝叶生物量(Wb+l)以多项式模型效果好;(2)地上平均总生物量为141.02 t/hm2,乔木、灌木、草本和凋落物层分别占95.20%,0.27%,0.33%和4.20%,乔木层生物量(134.25 t/hm2)中树干、枝叶、树皮分别占81.77%,10.79%和7.43%;(3)乔木层的立木密度在各径阶的分布为高斯正态分布,但生物量为偏态分布,大径阶比小径阶分配更多的生物量。     

不同密度马尾松人工林生态系统碳储量空间分布格局

对1 245、1 620、2 070株/hm2 3种密度的马尾松人工林生态系统碳储量及其空间分布格局进行了研究,结果表明,马尾松人工林乔木层碳储量随林分密度的增大而增大,分别为41.301、46.377和52.018 t/hm2,林下层碳储量差异不明显,分别为0.935、0.936和0.956 t/hm2,土壤层有机碳储量随林分密度的增大而减小,分别为107.895、98.472和87.040 t/hm2;马尾松人工林生态系统碳储量也随林分密度的增大而减小,分别为150.131、145.785、140.014 t/hm2,碳储量空间分布序列均为土壤层>乔木层>林下层。     

赤峰地区杨树人工林碳储量研究

以赤峰市杨树人工林为研究对象,对不同立地、不同林龄、不同林种杨树生物量、碳储量进行研究,结果表明:杨树人工林生物量随着树龄、胸径、树高的增长而增加,各个器官的生物量也不相同,干的生物量最大,叶的生物量最小,生物量依次顺序为:干根枝叶。树干的平均碳含量最大,为471.00 g/kg,根为461.14 g/kg,枝为468.00 g/kg,叶最小,为446.20 g/kg,不同器官的含碳率大小排序为树干树根树枝树叶。杨树人工林胸径与单株碳储量,树高、胸径与生物量、单株碳储量模型均符合乘幂模型,模型拟合率均大于80%。杨树人工林乔木层平均碳储量为37.783 t/hm2,赤峰地区杨树人工林乔木层碳储总量为26 539 627.38 t。     

不同林龄麻栎林地上生物量及碳储量的分布特征

在江苏句容选取样木构建了麻栎地上部分各器官的生物量回归模型,探讨了麻栎林地上部分不同林龄麻栎单株、林分、灌草层和枯枝落叶层的生物量及碳储量的分布特征.结果表明:随着林龄的增大,麻栎地上部分各器官生物量呈增长趋势,树干所占比例最大;灌草层和枯枝落叶层生物量随林龄增加而增大,幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林的林分地上生物量分别为30.01、110.86、179.48和226.73t/hm2.麻栎林各组分含碳率随林龄增大总体呈增加趋势,但差异不大;幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林的地上碳储量随着林龄的增加而增大,分别为13.25、48.97、80.60和107.28 t/hm2,乔木层是麻栎林地上碳储量的主体,乔木层各器官碳储量大小为:树干＞树枝＞树皮＞树叶,树干是其碳储量的主要器官.     

灰木莲人工林碳贮量及其分配特征

对广西南宁市高峰林场46年生灰木莲人工林生态系统碳素贮量及其分配格局进行系统研究。结果表明,灰木莲各组分碳素含量变化范围为476.8~532.5 g/kg,各器官碳素含量为树干>树根>树枝>树皮>树叶,土壤层(0~80 cm)碳素含量为10.36 g/kg,不同土层碳素含量随土壤深度增加而降低。灰木莲人工林生态系统总碳贮量为236.70 t/hm2,其中乔木层碳贮量(118.03 t/hm2)最大,占生态系统总碳贮量的49.86%;灌木层碳贮量为2.00 t/hm2,占0.84%;草本层碳贮量为1.18 t/hm2,占0.50%;现存凋落物碳贮量为3.48 t/hm2,占1.47%;土壤层有机碳贮量为111.71 t/hm2,占47.19%。灰木莲人工林生态系统乔木层碳素年净固定量为3.72 t/(hm2·a),各组分碳素年净固定量大小依次为:树干>树叶>树根>树枝>树皮。     

赤峰地区油松人工林碳储量研究

森林生态系统碳储量是研究森林碳汇功能的重要参数,以赤峰市油松人工林为研究对象,对不同立地、不同林龄、不同林种油松林生物量、碳储量进行研究,结果表明:油松人工林生物量随着树龄增长而增加,各个器官的生物量也不相同,干的生物量最大,枝的生物量最小。油松各器官平均含碳量变化不显著,其中,树枝平均含碳量为499.38 g/kg,叶为495.95 g/kg,树干为471.11 g/kg,树根为472.52 g/kg。油松人工林各林龄乔木层碳密度在9.2~30 t/hm2之间波动,乔木层碳密度随林龄增加呈现先升高后下降的趋势,其变化呈乘幂关系,拟合方程为:y=9.6328x0.868,拟合率为0.9459。油松人工林乔木层平均碳储量为21.20 t/hm2,赤峰地区油松人工林乔木层总碳储总量为362.1033万t。     

中亚热带常绿阔叶林乔木层碳储量特征

以湖南省会同县马尾松次生林、马尾松阔叶树混交林和常绿阔叶林分类型为研究对象,探讨了生态系统随不同演替阶段进行的乔木层碳储量及空间分布特征。结果表明:不同演替阶段森林类型乔木层各器官平均有机碳含量为马尾松林针阔混交林常绿阔叶林的趋势。乔木层碳储量以常绿阔叶林最高,为129.34t·hm~(-2),其次为针阔混交林,为95.83 t·hm~(-2),最小是马尾松林,为85.27 t·hm~(-2)。各林分类型乔木层各器官碳储量为干根枝叶皮。乔木层碳储量主要集中于树干,其占乔木层碳储量比例由马尾松林向常绿阔叶林降低,而树根碳储量比例由马尾松林向常绿阔叶林增加。马尾松林、针阔混交林和常绿阔叶林20cm径级以上径级的个体占乔木层碳储量的大部分。     

林木竞争对臭冷杉生物量分配的影响

用不同高度树干直径建立并比较臭冷杉各器官生物量方程,分析林木竞争对臭冷杉地上、地下生物量分配的影响。结果表明:臭冷杉不同高度树干直径中,胸径是预测各器官生物量的最可靠变量;利用不同高度树干直径建立各器官生物量方程均会高估小个体样木(直径≤10cm)的生物量,并且随着直径增大,预测误差也随之增大;臭冷杉地上生物量与地下生物量的比值(T/R)与树木年龄、单株生物量、整株生物量年均生长率及树高年均生长率间均没有显著相关性(P>0.05);随着竞争增强,臭冷杉树干生物量占单株生物量的比例逐渐减小,枝叶生物量比例逐渐增大,而粗根生物量比例则基本保持不变;胸径年均生长率、树高年均生长率及单株生物量年均生长率均随着竞争强度增大逐渐减小,而T/R值并不受林木竞争的影响。     

长白山森林生态系统土壤氮矿化时空动态特征

通过对土壤温度的定位观测(土壤深度5cm处)及分析,长白山北坡3种不同林型土壤氮矿化速率表现为季节动态变化,与土壤温度季节动态变化比较相似。在不同月份氮矿化速率存在较大差异。在7、8月份时,氮矿化速率最大且红松云冷杉林土壤氮矿化速率明显高于阔叶红松林和岳桦云冷杉林。而在11、12、1～3月份之间氮矿化速率比较低且变化比较平稳。主要是因为温度对氮矿化速率起限制作用。就不同林型而言,阔叶红松林土壤年氮矿化量是44.13kg/hm2.a为最高,其次是红松云冷杉林31.3kg/hm2.a和岳桦云冷杉林25.73kg/hm2.a。因此阔叶红松林土壤供氮潜力更大。     

马尾松肉桂人工复层林碳储量及其分布格局

对20年生马尾松(Pinus massoniana)人工林进行5种不同强度的疏伐,伐后郁闭度分别为0.4(T1),0.5(T2),0.6(T3),0.7(T4),0.8(T5),后在其林下套种肉桂(Cinnamomum cassia),形成马尾松、肉桂人工复层林,应用相对生长法和样方收获法研究其不同混交模式林分碳储量及空间分布。结果表明,碳素含量大小排序为乔木层枯落物层灌木层草本层土壤层,分别为(475.96±13.59)、(469.64±2.41)、(443.34±2.04)、(425.94±2.03)、(21.10±0.35)g/kg。乔木层中马尾松各不同处理平均碳素含量排序为T1T4T3T5T2;肉桂平均碳素含量大小排序则为T2T4T1T3。在5个不同处理中,碳储量的空间分布序列均表现一致:乔木层土壤层枯落物层灌木层草本层。乔木层和枯枝落叶层的碳储量随着林分郁闭度增加而增加,而灌木层、草本层以及土壤层碳储量则表现出相反的变化趋势。5个不同处理中,以马尾松纯林的碳储量高于其它4个不同混交;马尾松肉桂以1∶5.4比例混交时,总碳储量在混交林中最大,达117.32t/hm2,且乔木层大于纯林,林分固碳效果最佳。     

云冷杉红松林内优势种群的空间格局及种间关联性

【目的】以云冷杉红松林(Spruce-fir-Korean pine forest)为研究对象,探究林隙干扰后优势种群之间的关系。【方法】基于凉水国家级自然保护区外业调查的基本数据,利用点格局分析方法对优势种群的空间格局进行分析,利用χ2检验和联结系数AC两种方法对优势种群的种间关联性进行分析。【结果】1)红松Pinus koraiensis在空间尺度为0~1.9 m时呈现随机分布,在≥1.9 m时为聚集分布。臭冷杉Abies nephrolepis、白桦Betula platyphylla和红皮云杉Picea koraiensis在所有尺度上均表现为聚集分布,紫椴Tilia amurensis在尺度为0~35 m时呈现聚集分布,在>35 m时为随机分布。2)红松与臭冷杉在所有尺度上均为聚集分布,红松与其他优势种群多为离散分布,红松与其他优势种群的种间关联性表现为无关。臭冷杉与白桦、紫椴在空间格局上主要为聚集分布,种间关联性为极显著负相关,表现为强烈的竞争关系。臭冷杉与红皮云杉在小尺度表现为离散分布,大尺度上为随机分布,种间关联性为不显著的正相关,说明其间的依赖性不强。白桦、红皮云杉和紫椴3种优势种群之间的空间格局主要为聚集分布,红皮云杉与白桦、紫椴与红皮云杉之间的种间关联性为显著负相关,白桦与紫椴之间为显著正相关。【结论】2个树种中优势度较高的树种的胸径决定了其空间格局的聚集程度以及种间关联性的显著程度,即平均胸径大的树种与其他树种表现为空间上离散,平均胸径小的树种之间表现为空间上聚集。     

长白山红松云冷杉林碳库研究

东北长白山区一个典型的生态系统的一红松云冷杉林生态系统总的碳贮量为174.3t/hm^2，其中，乔木碳贮量最高，为144．3t/hm^2，约占林分总碳贮量的82．8％，灌木的炭定理一最小，仅为0．018t/hm^2。约占林分总碳贮量的0．01％。草本的碳贮量占林分总碳贮量的2．4％，根系的碳贮量占林分总碳贮量的14．6％，其它占0．24％，系统中主要树种，长白落叶松的碳贮量最高，为54．24t/hm^2；红松，红皮云杉次之，为39．9t/hm^2和37．2t/hm^2；冷杉的最小，为8．25t/hm^2。就系统年凋落的炭贮量而言，针叶最高为924．5kg/hm^2；枝的碳贮量次之，为442．0kg/hm^2；阔叶最少为72．1kg/hm^2。     

樟子松人工林在辽东山区的生长评价

辽东山区20世纪80年代开始从内蒙古红花尔基引种樟子松营造人工林。20多年的实践表明,樟子松人工林在15 a生前生长较快;直径、树高连年生长量15 a生后呈下降趋势,20 a生后下降显著;直径、树高平均生长量20 a生后下降明显;15 a生前针叶量正常,而15 a生后针叶量明显下降,生长势弱,保存率低,纬度愈低生长愈差;生长量明显低于同龄的日本落叶松、红松,亦低于冷杉和云杉。因此,樟子松在辽东山区只适宜在较差立地上营造生态公益林,不宜作为培育用材林的树种。     

小兴安岭典型林分类型土壤有机碳含量状况比较分析

对3种典型林型（原始红松林、蒙古栎林、云冷杉林）的林下土壤有机碳含量及相关物理状况进行分析测定,并进行比较的结果表明：蒙古栎林容重最小,孔隙度最高,含水率最高,对土壤物理性质改良效果好;3种林分类型土壤有机碳含量平均值依次为：原始红松林〉云冷杉林〉蒙古栎林,差异极显著（P〈0．01）,原始红松林土壤有机碳含量最高,表层（0～10cm）土壤有机碳含量迭（26．73±3．15）g/kg;3种林型样地表层有机碳含量占总有机碳含量的质量分数比重很大,为41．22％～45．01％,而人类各种活动主要作用于土壤表层,可见减少人为对森林生态系统的干扰活动,可提高森林生态系统固碳能力。     

土壤水分胁迫对树木N2O排放速率的影响

采用封闭罩-气相色谱法观测研究了干旱胁迫对长白山阔叶红松林的几种优势树种-红松(Pinus koraiensis)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、胡桃楸(Juglans mandshurica)、椴树(Tilia amurensis)和蒙古栎(Quercus mongolica)叶片N2O排放。并同步测定5种树木叶片净光合速率、呼吸速率和气孔导度。结果表明：土壤水分胁迫明显降低树木叶片气孔导度、净光合速率和N2O排放速率，叶片气孔是树木N2O排放的主要通道。树木N2O排放以白天为主，在相同的水分条件下，不同的苗木有不同的N2O排放速率，同种苗木的N2O排放随干旱胁迫的加重而减少，在受到不同干旱胁迫时，针叶树红松N2O的排放速率降至正常水分条件下的34.43％和100．6％、阔叶树种N2O排放平均降至31．93％和86.35％。不同干旱胁迫的红松、水曲柳、胡逃楸、椴树和蒙古栎幼树叶片N2O排放速率为34．43、14．44、33．02、16.48和32．33ngN2O．g^-1DW．h^-1。图1表1参12。     

小兴安岭阔叶红松林粗木质残体基础特征

以小兴安岭典型阔叶红松林大面积固定样地(9hm2)为对象,分析粗木质残体(CWD)的物种组成及数量特征、径级结构、存在形式、腐烂等级,揭示小兴安岭阔叶红松林CWD的基础特征。结果表明:9hm2典型阔叶红松林固定样地内共计有胸径≥2cm的CWD3418株(由于高度腐烂鉴别不出种的CWD有864株,占总个体数的25.3%),CWD的密度、胸高断面积和体积分别为380株.hm-2、15.80m2.hm-2和90.1m3.hm-2;花楷槭和枫桦是阔叶CWD的主要组成树种,红松和冷杉是针叶CWD的主要组成树种;针叶树种的胸高断面积(9.12m2.hm-2)和体积(57.68m3.hm-2)分别达到总体CWD的57.7%和64%;在各存在形式下不同种的CWD数量随着径级的增加而减少,均呈反J型;除未知种以外,其他CWD都主要以枯立木、干基折断和干中折断形式存在;针叶树种根桩形式CWD的数量随着径级的增加而增加,这一规律有别于其他种;样地内各树种CWD腐烂等级都大致呈正态分布,主要集中在Ⅱ和Ⅲ腐烂等级上;除针叶树种的Ⅴ腐烂等级外,各树种不同腐烂等级CWD的数量都随着径级的增加呈减少的趋势。     

阿什河流域不同林分类型枯落物持水能力研究

对阿什河流域10种林分类型枯落物持水能力进行了测定,结果表明:阿什河流域各种林分类型枯落物现存量在5.96~16.59 t.hm-2,其中以红皮云杉人工林最高,天然杂木林最低,呈现出针叶林大于阔叶林的规律。枯落物最大持水率和有效持水率均以天然水曲柳林最高,樟子松人工林最低。变动范围分别在291.12%~405.00%和225.52%~325.14%;最大持水量和有效持水量分别在19.80~58.29 t.hm-2和15.07~46.15 t.hm-2,其中均以兴安落叶松人工林最高,人工大青杨林最低。最大持水量和有效持水量均为针叶林大于阔叶林。     

Simulated influence of leaf geometry on sunlight interception and photosynthesis in conifer needles

The light interception capabilities of individual conifer needles are governed by their cross-sectional geometry and their orientation to sunlight. Leaf cross sections typical of conifer tree species were modeled to quantify the interception of direct sunlight over a range of incident light angles. The needle shapes exhibited by Abies nordmanniana Spach, Picea asperata Master, Pinus cembra L., P. monophylla Torr & Frém., and P. sylvestris L. were selected because they are representative of the range of geometric shapes found in conifer tree species. Calculated light interception values were compared to corresponding predictions for a laminar broadleaf. Estimates of carbon gain were derived from computed incident light integrated over the leaf cross section and a representative curve of conifer photosynthetic response to light. Flat leaf cross sections (e.g., Abies nordmanniana) with high surface area to volume ratios (> 6) intercepted more light per unit area at high angles of incidence than thick leaves. Thick leaves (e.g., Pinus cembra) intercepted more light at low angles of incidence than at high angles of incidence. Needles of Pinus monophylla had no angular dependence for light interception because of their circular cross section. Large differences in estimated CO(2) assimilation occurred among the species, especially when CO(2) uptake was expressed on a unit volume basis. A maximum uptake of 67.9 mmol CO(2) m(-3) s(-1) was predicted for A. nordmanniana compared to a minimum of 39.7 mmol m(-3) s(-1) for P. monophylla. A greater angular dependence occurred for estimates of CO(2) uptake than for estimates of light interception.     

云南省桉树生物量扩展因子(BEF)测定初探

通过对云南省不同区域桉树的典型取样,测定计算了桉树不同径阶的含水率、生物量和生物量扩展因子(BEF)。结果表明:桉树地上部分平均含水率为53.42%,低于云杉、云南松,高于桦木、木荷、栎类;桉树生物量扩展因子(BEF)平均值为1.23,小于云南省已经测定的5个树种的BEF值,小径阶桉树BEF值略大于大径阶BEF值。研究结果对于提升森林碳汇的精确计量具有积极作用。     

Effect of thinning intensity on tree growth and temporal variation of seed and cone production in a Pinus koraiensis plantation

Thinning of Korean pine (Pinus koraiensis Sieb. et Zucc.) is used to facilitate timber and cone production. The present study in Northeast China investigated the effects of thinning intensity on individual tree growth, temporal variation in cone yield, and seed quality in Korean pine plantation. In 2005, five thinning intensity levels (none, extreme, heavy, moderate and light) were set in 15 permanent plots in a 32-year-old Korean pine plantation at Mengjiagang Forest Farm, Jiamusi City, Heilongjiang Province. We recorded tree growth and seed cone production from 2013 to 2016, i.e., from 8 to 11 years after thinning. Except for height growth, thinning increased tree growth (diameter at breast height and crown size) and improved cone yield. The extreme thinning treatment (to 300 trees per hectare) resulted in the largest tree diameter, tree volume, crown size and 4-year cone production per tree. The highest cone yield per tree in the mast year (2014) was observed when stands were thinned to 500 trees per hectare (heavy thinning). Although the best cone and seed quality and the largest cone and seed mass per tree were recorded in the heavily thinned stand, no significant differences were found between heavy and moderate thinning stands (750 trees per hectare). At the stand level, the moderately thinned stand had the highest basal area, stock volume and seed cone production per stand. Our results suggest that thinning to 750 trees per hectare will improve timber and cone productivity in 40-year-old P. koraiensis stands.