不同地形100年生杉木人工林土壤理化性质及林下植被多样性差异分析

以福建省南平市王台镇100年生人工杉木林为研究对象,分析4种地形（西南坡地、西北坡地、山凹地、山洼地）0～20、20～40、40～60 cm处的土壤理化性质及林下植被多样性的差异,采用方差分析法分析地形因素对两类指标的影响,采用相关性分析方法分析两类指标间的内在联系。结果表明：同一土层下非毛管孔隙度、全磷、速效磷和速效钾受地形影响显著,总孔隙度和有机质多无显著影响,且非毛管孔隙度、有机质、全氮和速效钾总体表现在西南坡地最高,速效磷在山凹地最高,全磷等理化性质均表现在山洼地最高,西北坡地的土壤理化性质相对较低。4种地形下林分土壤除容重、全磷和全钾外,含水率等理化性质多随土层加深呈下降的趋势;相较草本层,灌木层多样性指数变化更为明显,且灌木层及草本层均表现为西北坡地最高,其次是西南坡地和山凹地,山洼地最低;该林分土壤含水率、毛管孔隙度、全磷及速效钾与灌木层及草本层林下植被多样性关系密切,且存在显著或极显著相关。可见,不同地形下土壤理化性质和植被多样性受地形影响较大。     

杉木人工林近自然化改造对林下植被多样性和土壤理化性质的影响

目的研究近自然化改造下杉木人工林物种多样性和土壤理化性质的相关关系及其动态变化,探究改造后林下植被—土壤系统之间的相互影响关系,评估人工经营措施对杉木人工林群落的生态影响,为该区未来杉木人工林可持续经营提供科学依据。方法以中国林业科学研究院热带林业实验中心3种不同经营模式的杉木近自然改造林分和未经改造的杉木人工纯林作为对照,分析林下灌木和草本群落物种组成、植物多样性水平和土壤理化性质差异及其之间的相关性。结果改造后灌木层和草本层的丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和均匀度指数均高于未改造纯林。土壤理化指标在不同经营模式下变化特征不同,土壤含水量、有机质、全氮、全钾和速效钾含量受采伐影响明显（P < 0.05）,均为改造样地大于对照样地,其中有机质含量最高,达56.68 g/kg。土壤含水量、土壤密度与草本植物多样性表现出一定的相关性,而与灌木层多样性指数无显著相关性;有机质与灌木层的Shannon-Wiener指数和丰富度指数均呈现显著正相关（P < 0.05）,与草本无显著相关性;pH值与灌草层多样性指数均无显著相关性。结论改造后杉木人工林土壤全氮、全磷、全钾、速效钾有机质和含水量与林下灌草多样性指数的相关性最为密切,建议采伐后保留450 ~ 600株/hm2配合林下30 ~ 40株阔叶树种补植作为该区域经营指标参考,并重视经营措施下的人工林林下植被多样性与土壤理化性质产生的相互关系。      

杉木人工林土壤酶活性与土壤性质的通径分析

运用通径分析法对江西省大岗山杉木人工林土壤理化性质与土壤酶活性的关系进行了研究,探讨了不同土壤理化性质对土壤酶活性的影响程度和机理。结果表明:各种土壤性质不同程度影响着土壤酶活性的变化特征。土壤碱解氮含量通过强烈的直接作用及其与速效钾含量间的间接作用,在相当程度上决定着纤维素酶活性的变化;有机质含量在β 葡糖苷酶活性的变化中发挥着极其重要的作用;强烈的直接作用及与其他土壤性质间的间接作用使总孔隙度成为影响蔗糖酶活性的主要因素。土壤碱解氮含量和田间持水量决定了多酚氧化酶活性的大部分变异。和简单相关与回归分析手段相比,通径分析能更客观、全面地评价土壤理化性质对土壤酶活性的影响。      

杉木人工林间伐后林下植被生物量的研究

对杉木人工林间伐后林下植被生物量的变化进行测算分析,结果表明,间伐以后,由于林下空间环境因子的变化,植被生物量大量增加,为对照区的３．２５倍,其中灌木生物量增加２７３．５％,由对照区占林下植被总生物量的７９．７８％,提高到９１．７５％。     

亚热带森林不同恢复模式土壤与林下植被特征的动态研究

选择亚热带自然恢复(次生林)和人工种植杉木两种恢复模式下不同林龄(5、8、21、27、40年)的林分为研究对象,通过测定0～10cm土层土壤性质以及林下植被特征,探讨不同恢复模式下森林生态系统林下植被与土壤性质的恢复趋势以及相互作用过程。结果表明:随着林分发育,杉木林和次生林土壤碳氮储量均未发生显著变化,土壤C∶N保持不变。林型对土壤碳氮储量有显著影响,在林龄5年和8年,次生林土壤碳氮储量显著高于杉木林。随着林分发育,杉木林土壤磷储量呈增加-降低-增加的变化趋势,在杉木成熟期27年达到最低,C∶P和N∶P最大。而次生林在发育过程中,土壤磷储量先下降后增加,在21年达到最低。100年次生林表层土壤碳氮储量与40年次生林相当,而磷储量却处于较低水平。相关分析表明,杉木林中灌木层盖度与土壤碳氮储量呈显著正相关。在林分发育5年和8年,杉木林灌木层盖度和丰富度均显著低于次生林,但随着时间的推移在27年时趋于一致。研究表明,杉木林在短期恢复中更有利于地上生物量的快速恢复,其经营措施增加了草本层的丰富度,但以牺牲林分发育前期灌木层的盖度和丰富度为代价;自然恢复能更快地形成复杂结构的森林群落。杉木营林...     

杉木不同经营密度的林下植被变化

对杉木不同经营密度的林下植被变化的研究表明,杉木林下植被的生长发育和群落结构的变化,与林分密度管理方式的关系十分密切.不同密度管理方式林下植被的垂直结构差异明显,32a生的杉木林下灌木层和草本层的平均高度呈现稀组>中组>密组的变化趋势.林分物种多样性指数、丰富度和均匀度均呈现稀组>中组>密组的动态特征.林下植被的发育状况随着林龄的增长,种类组成和盖度均有所增加,林下植被生物量也呈增大的趋势.     

杉木纯林土壤性质与林下植被的通径分析

以闽西北地区不同林龄的杉木人工纯林为研究对象,对林地土壤的理化性质、林下植被生物多样性和生物量进行通径分析。结果表明:(1)随着土层深度的加深和杉木纯林林龄的增长,土壤密度逐渐增大,土壤总孔隙度和土壤含水率逐渐减小,毛管孔隙度无明显变化。(2)随着林龄的增加,全钾、全氮、全磷质量分数呈逐渐增加趋势,速效钾、速效磷、有机质、铝和锌的质量分数先减少后增加。(3)随土层的加深,土壤中速效钾、碱解氮、速效磷、全氮和有机质的质量分数逐渐减少,铝、铁和镁元素的质量分数则逐渐增加。(4)随着林龄的增加,灌木的Shannon-Wiener指数先减小后增大,生物量逐渐增大;草本的Shannon-Wiener指数和生物量均先增大后减小。(5)土壤物理性质对灌木生物量和草本生物量有较大的影响;土壤中速效钾、全钾、全磷、铁和锌对林下植被多样性和生物量均有显著影响(P0.05)。     

杉木纯林与混交林林下植物多样性比较

[目的]比较杉木纯林与混交林林下植物多样性,为评估人工林生态系统提供理论依据。[方法]选用典型的标准样地对不同类型杉木林下植被多样性进行调查。[结果]杉木木荷混交林林下植被有64种,多样性指数为2.27,远大于杉木纯林;混交林林下植被丰富且数量均衡,更有利于保持水土和有机物分解。[结论]营造针阔混交林比杉木纯林更有利于杉木人工林的可持续发展。     

生物炭对不同林龄杉木人工林林下植被的影响

近年来杉木人工林地地力衰退日趋突出,林下植被对人工林地力有一定的影响,因此在福建三明莘口教学林场洋顶工区内选择3种发育阶段不同的杉木人工林设立样地,设计施生物炭(木炭、竹炭)及不施炭共3种处理,对样地内林下植被的种类、数量、地径、高度、冠幅、盖度等指标进行调查,研究生物炭对不同林龄林下植被的影响。结果表明,施炭3年后,不同林龄林下植被优势物种的种类和重要值发生了改变,物种多样性指数、均匀度指数、生态优势度指数也有所变化,表现为幼龄林灌木层竹炭处理对照木炭处理,草本层竹炭处理木炭处理对照;中龄林灌木层竹炭处理对照木炭处理,草本层对照木炭处理竹炭处理;成熟林灌木层草本层均是对照竹炭处理木炭处理。施生物炭对不同林龄的影响大小具体表现为成熟林中龄林幼齡林,木炭处理竹炭处理。     

不同发育阶段杉木人工林林下植被的多样性

为揭示不同发育阶段杉木人工林林下植被多样性的变化规律,对福建三明莘口教学林场不同发育阶段杉木人工林（幼龄林、成龄林和过熟林）林下植被的种类、数量、丰富度、盖度、高度等指标进行调查。结果表明：不同发育阶段杉木人工林林下植被物种丰富度（ S）差异不大,个体丰富度（ N）差异较大,表现为成龄林（478个）＞过熟林（308个）＞幼龄林（223个）;幼龄林林下植被以玉叶金花等耐阴树种占优势,成龄林及过熟林中网脉酸藤子、毛冬青等喜阳植物重要地位明显上升,在各发育阶段均处于优势地位的物种如裸花紫珠、杜茎山、狗脊蕨、江南卷柏等,可以考虑作为恢复林分物种多样性的启动物种;随着林分的发育,林下植被Simpson指数（ D）、 Shannon-Wiener指数（ H）、 Pielou均匀度指数（ J′）和生态优势度指数（ DMc ）均表现为先升高后降低的趋势。可见林下植被的物种多样性与杉木林分的生长发育阶段密切相关,及时进行抚育间伐是提高杉木人工林林下植被物种多样性和维持生态系统稳定性的有效途径。     

老龄杉木林下植物成分结构特征

老龄杉木林下植物群落的物种种类较为丰富,共有８５种植物,其中蕨类植物门８种,种子植物门７７种;以山茶科、清风藤科、交让木科、壳斗科、紫金牛科、防己科、樟科、乌毛蕨科、卷柏科和葡萄科为主要优势种．从群落成份的分布频度级系数来看,Ａ级占总种数的４４．７１％,说明该群落内的绝大多数种类是分布不均匀的;老龄杉木林下植物属的地理分布以泛热带占绝大多数,其次为旧世界热带分布和热带亚洲分布     

老龄杉木材下植物成分结构特征

老龄杉木材下植物群落的物种种类较为丰富,共有85种植物,其中蕨类植物门8种,种子植物门77种;以山茶科、清风藤科、交让木科、壳斗科、紫金牛科、防已科、樟科、乌毛蕨科、卷柏科和葡萄科为主要优势种,从群落成份的分布频度级系数来看,A级占总种数的44．715,说明该群落内的绝大多数种类是分布不均匀的;老龄杉木材下植物属的地理分布以泛热带占绝大多数,其次为旧世界热带分布和热带亚洲分布。     

不同栽杉代数林下植被营养元素的生物循环

通过对南平溪后２９年生杉木林不同连栽代数林林下植被生物量、营养元素及养分循环的研究。结果表明：３代杉木林林下植被总生物量、草本生物量、灌木层生物量均高于２代的和１代的。林下植被层的Ｎ、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ营养元素含量均随连栽代数增加而下降;同一林分林下植被层中,草本层上述各营养元素含量高于灌木层的。不同栽杉代数林下植被营养元素积累量大小顺序均为Ｎ〉Ｋ２Ｏ〉ＣａＯ,ＭｇＯ〉Ｐ２Ｏ     

杉木林林下植被凋落物对土壤动物群落的影响

为了解林下植被对土壤环境的相对影响,对人工杉木纯林凋落物和含有林下植被凋落物的杉木林进行取样调查.结果:共获得土壤动物9316只,隶属21个目.旱生优势种为蜱螨目和弹尾目,湿生优势种为线蚓和线虫.杉木林区林下植被对土壤动物的影响不依赖于凋落物的现存量,而取决于凋落物质量.     

福寿林场杉木人工林林下植物物种多样性研究

选择3种不同龄组的杉木人工林,研究林下植物物种的组成及多样性的变化。结果表明,不同龄组杉木人工林在1 800 m²样地内林下植被的物种数在28～36之间,物种数差异不大,但其主要物种的生态习性差异明显。其中幼龄林30种,中龄林36种,成熟林28种。草本层的物种多样性指数 D在0.705 8～0.829 0之间、H在1.709 1～2.515 7之间,中龄林>幼龄林>成熟林。灌木层的物种多样性指数D在0.880 3～0.923 6之间、H在2.338 9～2.695 0之间,中龄林>成熟林>幼龄林,整体上灌木层高于草本层。     

粤北地区杉木林与阔叶纯林土壤肥力特征

以粤北地区杉木(Cunninghamia lanceolata)林及6种典型阔叶纯林为研究对象,分析和比较了不同林分类型的林下土壤肥力状况,通过主成分分析法对不同林型下土壤肥力进行综合评价。结果表明:火力楠(Michelia macclurei)林、乐昌含笑(Michelia chapensis)林和杉木林土壤孔隙度及土壤层持水性各指标较其他林分高。7种纯林土壤pH为4.28~4.78,属强酸性土壤。各林型间土壤全氮、碱解氮质量分数,红锥(Castanopsis hystrix)林最高,香樟(Cinnamomum camphora)林最低。不同林型的土壤有机质质量分数不同,其中杉木林最高(32.91 g·kg^-1),香樟林最低(12.07 g·kg^-1)。7种人工林的土壤全磷、全钾质量分数均较低,且有效磷质量分数均小于3 mg·kg^-1,整体水平偏低。土壤肥力由高到低综合排序为火力楠林、乐昌含笑林、杉木林、红锥林、香樟林、米老排(Mytilaria laosensis)林、木荷(Schima superba)林,表明该区杉木林下土壤肥力较高,采取适当措施可提高其生态效益和经济效益。     

石门国家森林公园典型杉木林土壤理化特性分析

【目的】提高石门国家森林公园杉木林地生产力,满足杉木大径材生长及森林多目标经营需求,测定其土壤养分含量,为平衡施肥提供参考。【方法】通过对其土壤理化性质进行测评,测算调查区杉木大径材土壤养分需求量。【结果】调查区土壤pH值介于4.60～4.87之间,土壤容重≤1.35 g/cm~3,总孔隙度在30.46%～50.25%之间。土壤有机质和氮素含量均在三级及以上标准;磷素含量在五级及以下标准;钾素含量在四级及以下标准。相关分析结果显示,调查区0～20 cm土层土壤容重与20～40、40～60 cm土层存在显著差异,0～20 cm土层土壤总孔隙度与40～60 cm土层存在显著差异,土壤pH值与有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾极显著负相关,土壤有机质与全氮和有效氮、磷、钾呈极显著正相关,而全氮与碱解氮之间同样呈极显著正相关关系。【结论】石门国家森林公园各工区土壤容重和总孔隙度在0～20、20～40、40～60 cm土层间差异不显著,水平层次特性一致,属酸性土壤,土壤有机质、氮元素含量较为丰富,土壤磷、钾元素含量低,平衡施肥考虑选用磷肥、钾肥或者磷、钾复混肥等进行追肥。     

迹地炼山对杉木林植物多样性与土壤特性的影响u

依照立地条件相一致原则,采用空间代替时间方法,选取闽西北地区造林1 a及造林3a杉木(Cunningham ialanceolata)纯林,分别对炼山及未炼山林地的植物多样性及土壤特性进行研究.结果表明:炼山与未炼山造林后植被多样性差异显著.炼山在造林1a时增加灌木多样性,减少草本多样性,造林3a时灌草多样性均减少.随造林年限增加,仅炼山林地灌木多样性降低,其余均呈增加状态;炼山在造林1 a时增加土壤密度,造林3a时增加土壤含水率、密度及毛管孔隙度,其他土壤因子质量分数降低.随造林年限增加,炼山林地各土壤因子质量分数有所提升,未炼山林地反而下降;通径分析表明,炼山造林地内灌木多样性受土壤特性限制较未炼山林地小,但炼山林地草本多样性受土壤特性的限制远大于未炼山林地.影响较大的土壤因子为土壤孔隙度,磷、钾质量分数.总体看来,迹地炼山对杉木林植被及土壤影响较大,但随时间推移影响日益减小.