3个树种幼苗细根不同根序形态特征及其与生物量分配关系比较

刨花楠、山樱花、福建柏3个树种1年生幼苗为材料,对根、茎、叶生物量及不同根序细根的平均直径(D)、比根长(SRL)、根表面积(SSA)和根组织密度(RTD)等形态指标进行测定、比较、分析其不同根系细根形态特征差异,并对其根序形态特征与生物量分配关系进行分析。结果显示:(1)同一等级细根的SRL、SSA和RTD等形态指标在同一树种间变动较大;同一根序细根在不同树种之间及同一树种在不同根级之间的细根D、SRL、SSA及RTD等形态指标也存在差异。(2)不同树种幼苗的不同根序细根的D、SRL、SSA和RTD等形态指标与幼苗生物量分配关系表现不同。刨花楠与福建柏幼苗生物量分配与其2、3级细根关系密切,而福建山樱花幼苗生物量分配则主要与其1、3级细根关系紧密。研究结果表明,不同树种幼苗不同根系细根的D、SRL、SSA及RTD等形态指标存在差异,其对生物量分配的影响也各有不同。     

福建柏和杉木人工林细根生产力、分布及周转的比较

对福建三明福建柏和杉木人工林细根生产力、分布及周转进行了为期 3年的研究 ,结果表明 ,福建柏年均细根生物量达 389 7g·m- 2 ,是杉木林 (2 77 2g·m- 2 )的 1 4 1倍 ;活细根年均生物量达 2 16 3g·m- 2 ,是杉木林(14 8 4g·m- 2 )的 1 4 6倍 ;<0 5mm细根生物量 (2 4 2 2g·m- 2 )则是杉木林 (12 4 7g·m- 2 )的 1 94倍 ,其占总细根生物量比例 (6 1 2 % )比杉木林 (4 5 0 % )的高出 16 2 %。福建柏和杉木细根垂直分布在 0～ 10cm土层差异最大 ,该层福建柏总细根密度 (14 4 2g·m- 2 )是杉木 (70 2g·m- 2 )的 2 1倍。福建柏林活细根生物量 1年只出现 1次峰值 (3月 ) ,而杉木林活细根则出现 2次 (3月和 9月 )。福建柏不同径级细根第 1年分散速率及分解系数均低于杉木的。福建柏林细根年净生产量 (32 0 2g·m- 2 a- 1 )和细根年死亡量 (32 6 5g·m- 2 a- 1 ) ,分别是杉木林 (2 5 1 3和 2 4 9 2g·m- 2 a- 1 )的 1 2 7倍和 1 31倍。福建柏细根年均周转速率为 1 4 8a- 1 ,低于杉木林的 (1 6 9a- 1 )。福建柏和杉木细根生物量分别仅占其乔木层生物量的 1 70 %和 1 18% ,但细根净生产力却分别占其乔木层总净生产力的 19 84 %和19 2 1% ,细根年死亡量分别占地上部分凋落物量的 4 8 74 %和 5 1 0 0     

福建柏人工林细根形态和功能异质性研究

以福建省安溪县白濑国有林场内福建柏人工林为研究对象,对其1-5级细根的形态、养分含量、呼吸进行了分析.结果表明:细根直径,根长,组织密度均随着序级升高而显著增加,比根长则显著降低;C含量以及C/N表现为随着序级升高而显著升高,N含量和比根呼吸随序级升高而显著降低.相关分析发现:细根形态中直径、根长、组织密度均与比根呼吸之间具有极显著负相关性,比根长与比根呼吸之间具有极显著正相关性;比根呼吸与C含量和C/N之间具有极显著的负相关性,与N含量之间具有显著的正相关性;直径、根长、组织密度与C含量和C/N均具有极显著的正相关性,与N含量具有极显著的负相关性,比根长与C含量和C/N具有极显著负相关性,与N含量具有极显著正相关性.     

第2代杉木林土壤有机碳、全氮对细根分布及形态特征的影响

以20年生杉木人工林为研究对象,分析了杉木细根的生长分布情况及形态学特征.结果表明:第2代杉木人工林的土壤有机碳与全氮主要分布在0～30 cm土壤中,随着土壤深度的增加而明显减少;杉木细根生物量在不同土壤层次问差异显著,随土壤深度的增加而显著减少,主要分布在0～15 cm的表层土壤中,占总量的50.35%,15～30 cm层占30.04%,30～45 cm层占19.61%;细根表面积在不同层次土壤间差异不显著,主要分布在0～30 cm层中,为2.86m2·m-3,占总量的79.88%;随着土壤深度的增加,杉木细根比根长增加不明显;土壤有机碳含量与杉木细根生物量、比根长和根表面积密度之间相关性均不显著;土壤全氮含量与杉木细根生物量和根表面积密度之间存在明显的正相关,与细根比根长存在不太明显的负相关.     

不同林龄杉木人工林细根生物量及分布特征

为了研究杉木人工林地下细根的碳分配及其随年龄变化规律,于2014年4月用土壤钻法对湖南省会同县杉木人工林三个不同林龄(7年生、17年生和25年生)细根生物量变化、垂直分布进行了研究。结果表明:杉木人工林0~60 cm土层内杉木细根生物量随着年龄的增加表现出先增加后减少的趋势,7、17、25年生杉木林细根生物量分别为239.79 g·m-2、271.90 g·m-2和191.60 g·m-2,占杉木细根总生物量的68.45%、56.39%和68.64%。而林下植被层地下细根生物量随杉木林年龄的增大而减少,7年、17年和25年生杉木人工林林下植被层细根生物量为别为207.20 g·m-2,54.87 g·m-2和39.54 g·m-2。不同林龄杉木林细根生物量随土层深度的增加而减少,其中7年生杉木人工林细根分布主要在表层;利用渐进累积方程分析表明,25年生杉木人工林向土层深处生长比较明显。不同林龄活细根比根长和比表面积呈现随年龄增长而降低的趋势,组织密度则呈增大趋势。     

格氏栲人工林和杉木人工林碳吸存与碳平衡

森林是陆地生态系统中最大的碳库,其碳贮量占全球陆地总碳贮量的46%(Watson et al.,2000).因而,开展森林生态系统碳平衡动态研究,对于科学预测森林对全球碳平衡和气候变化的作用具有重要意义,并已成为国际陆地碳循环研究的热点.     

格氏栲人工林和杉木人工林碳库及分配

对福建省三明市33年生格氏栲人工林和杉木人工林碳库及分配进行研究.结果表明:格氏栲人工林碳库为325.9 t·hm-2,比杉木人工林的(228.3 t·hm-2)高43%.格氏栲和杉木人工林乔木层碳库分别占人工林碳库的65.9%和57.5%,矿质土壤层碳库则分别占32.5%和40.3%,而2种森林的林下植被层、枯枝落叶层、粗木质残体和死细根碳库占人工林碳库均不超过1%.格氏栲人工林的干材(干 皮)碳库分别占乔木层碳库的55.8%,而杉木人工林的则为75.4%.杉木人工林乔木层在6年生前连年碳积累速率略高于格氏栲人工林,但7年生后则低于格氏栲人工林.格氏栲乔木层连年碳积累速率最大值出现时间(15年生时)早于杉木人工林的(10年生时),其碳积累的数量成熟龄(＞33年生时)则迟于杉木人工林的(20年生时).从碳吸存的角度看,格氏栲是一个比杉木更加优良的人工林树种.     

林分密度对侧柏人工林细根形态的影响

以徐州林场50年生侧柏人工林为研究对象,采用挖掘法获取土壤根系样品,探究林分密度对侧柏人工林不同根序细根形态的影响。结果表明:细根的直径和根长随着根序上升而显著增大,而比根长则随着根序的上升而显著减小。低林分密度(1 679株/hm2)与中林分密度(2 250株/hm2)相比显著减小了表层土壤1、2级细根的平均直径和平均根长,亚表层土壤3级细根的根长,显著增大了亚表层土壤2级细根的平均比根长;高林分密度(3074株/hm2)比中林分密度显著增大了2级根的平均比根长。与高林分密度相比,低林分密度显著减小了表层土壤1、2级细根的平均直径,增大了亚表层土壤5级细根的平均直径。     

江西大岗山不同林龄杉木人工林土壤碳氮储量

以江西大岗山5种林龄(6、15、25、32和50年生)杉木人工林为对象,对林地土壤有机碳和全氮含量及储量的变化特征进行了研究,并讨论了碳氮储量之间的关系。结果表明:在0～20 cm土层,随着林龄的增加,土壤有机碳和全氮含量变化一致,均呈先下降后上升的趋势;在20～40 cm土层,土壤有机碳含量仍呈先下降后上升的趋势;土壤全氮含量则先上升后下降。随着林龄的增加,有机碳和全氮储量均呈现先下降后上升的趋势,在幼龄林阶段碳氮储量最高。各林龄0～40 cm土层有机碳储量分别为:幼龄林85.38 t·hm-2,过熟林79.77 t·hm-2,成熟林71.62 t·hm-2,中龄林62.30 t·hm-2,近熟林60.97 t·hm-2。各林龄氮储量分别为:幼龄林5.83 t·hm-2,过熟林5.50 t·hm-2,成熟林5.47 t·hm-2,近熟林5.10 t·hm-2,中龄林4.62 t·hm-2。碳氮储量之间呈极显著正相关关系。本研究可为不同林龄杉木人工林的合理管理以及固碳能力的提升提供理论依据。     

水杉人工林细根和粗根碳氮磷计量特征对N添加的响应

目的 研究水杉细根和粗根碳（C）、氮（N）、磷（P）计量特征对N添加的响应,揭示细根和粗根N、P养分分配格局的变化,为科学认识水杉对N沉降的适应策略提供参考。 方法 在江苏省东台市林场水杉人工林进行长期N添加试验,设置对照（CK,0 kg·hm−2·a−1）、低N（LN,56 kg·hm−2·a−1）、中N（MN,168 kg·hm−2·a−1）、高N（HN,280 kg·hm−2·a−1）4个N添加处理,测定水杉细根（直径<2 mm）和粗根（2 mm≤直径≤5 mm）C、N、P含量及土壤理化性质指标。 结果 （1）N添加对水杉人工林土壤有机碳和水解氮含量存在明显促进作用,且随着N添加量增加,这种促进作用有所减弱。N添加对土壤全磷含量、有效磷含量和pH均无显著影响。（2）随着N添加量的增加,水杉细根和粗根N含量、C:P、N:P显著增加,P含量和C:N显著下降。此外,细根和粗根N含量、C:N和N:P在HN处理下对N添加的响应存在明显差异,表现为细根N含量、C:N和N:P在HN处理下对N添加响应减弱。（3）水杉粗根N含量和C:N可塑性响应在HN处理下显著高于细根,粗根N:P可塑性响应在MN和HN处理下显著高于细根。 结论 水杉细根和粗根C、N、P计量特征对N添加的响应较为一致,分析发现粗根N含量、C:N、N:P的可塑性响应在HN处理下显著高于细根。研究结果为认识N沉降持续增加背景下林木地下部分养分分配策略提供新的思路,也为沿海防护林养分管理措施的制定提供科学依据。     

桤木人工林细根与土壤养分含量季节动态变化

对桤木人工林细根、土壤养分含量的季节变化及其两者之间的关系进行了研究.结果表明:(1)桤木细根中大量元素N、Ca、K、Mg、P含量冬季高,春季最低;微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、Pb、Ni、Cd含量冬季最低,春夏季较高.(2)土壤各层中大量元素N、Ca、K、Mg、P含量冬季最低,夏季最高;微量元素Mn、Zn含量在冬季最低,秋季最高;Fe、Ni、Pb、Cu、Cd含量在冬季最高,春秋较低.(3)细根和土壤中大量元素含量在冬季存在负相关关系,微量元素Fe、Ni、Cd含量在一年四季均存在显著负相关关系,Mn、Cu含量在春季、夏季和秋季存在负相关关系,Zn、Pb含量在春季、夏季和秋季存在正相关关系.     

杉木人工林伐后2种恢复模式碳储量的比较

[目的]为了探讨恢复模式对森林生态系统碳库的影响,[方法]利用定位研究方法,对比分析了湖南会同杉木人工林皆伐后2种恢复模式(自然恢复和人工恢复)20年时森林生态系统碳储量及其空间分布。[结果]表明:(1)自然恢复植被层碳储量明显大于人工恢复,自然恢复的乔木层碳储量比人工恢复的高22.56%。自然恢复的乔木层各器官碳储量的分配比为干﹥枝﹥根﹥叶﹥皮,而人工恢复为干﹥根﹥枝﹥皮﹥叶。林下植被层和凋落物层碳储量所占比例非常小,自然恢复的灌木层、草本层和凋落物层碳储量分别为人工恢复的3.99、5.94、1.14倍。(2)自然恢复的土壤层碳储量比人工恢复的小;自然恢复表层(0 10 cm)土壤碳含量和碳储量均比人工恢复的大,但其它土层则相反;2种恢复模式的土壤碳含量、碳储量均随土层深度的增加而减少,不同恢复土壤各层碳储量所占分配比差异明显。(3)自然恢复各组分碳储量为乔木层﹥土壤层﹥凋落物层﹥灌木层﹥草本层,而人工恢复为土壤层﹥乔木层﹥凋落物层﹥灌木层﹥草本层。[结论]自然恢复模式更有利于伐后林地植被层碳储量的恢复,而人工恢复模式更有利于伐后林地土壤层碳储量的恢复。从整个森林生态系统看,杉木人工林皆伐后林地自然恢复模式固碳能力高于人工恢复模式,恢复模式对碳储量在生态系统各组分的分配也产生了一些影响。     

青钩栲和杉木人工林生产力的比较

通过对26 a生青钩栲与杉木人工林生长和生物量测定,进行青钩栲和杉木人工林生产力的比较研究。结果表明:青钩栲人工林单株材积为0.229 3 m3.hm-2,比杉木人工林高14.76%,但其林分蓄积量小于杉木林;青钩栲林分生物量为148.59 t.hm-2,是杉木人工林的1.13倍;其干、枝、叶和根的生物量均高于杉木林,可见青钩栲人工林的林分结构比杉木林更有利于林分光合产物的积累,表明青钩栲是一种生长迅速的阔叶树种。     

不同年龄巨桉人工林枯落物和细根碳储量研究

以巨桉工业人工林为对象,采用"空间换时间法",研究一个轮伐期巨桉林枯落物和细根碳储量,结果表明,1～6年生巨桉林枯落物碳储量为0.641～6.648 t·hm-2,不同年龄巨桉林枯落物碳储量1年为2.263±1.022 t·hm-2,2年为3.414±1.873 t·hm-2,3年为2.270±1.262 t·hm-2,4年为2.305±1.664 t·hm-2,5年为3.011±1.630 t·hm-2,6年为4.139±2.509 t·hm-2,6年生巨桉林枯落物碳储量最大.枯落物凋落量在年龄序列中表现为"高-低-高"的趋势;1～6年生巨桉林细根碳储量为0.101～0.637 t·hm-2,不同年龄巨桉细根碳储量1年为0.318±0.109 t·hm-2,2年为0.308±0.139 t·hm-2,3年为0.255±0.154 t·hm-2,4年为0.263±0.076 t·hm-2,5年为0.390±0.128 t·hm-2,6年为0.438±0.199 t·hm-2,6年生巨桉林细根碳储量最大,3、4年生较小,这与细根生物量的年龄变化趋势相一致.     

不同年龄巨枝人工林枯落物和细根碳储量研究

以巨桉工业人工林为对象,采用“空间换时间法”,研究一个轮伐期巨桉林枯落物和细根碳储量,结果表明,1～6年生巨桉林枯落物碳储量为0．641～6．648t#183;hm^-2,不同年龄巨桉林枯落物碳储量1年为2．263#177;1．022t#183;hm^-2,2年为3．414#177;1．873t#183;hm^-2,3年为2．270#177;1．262t#183;hm^-2,4年为2．305#177;1．664t#183;hm^-2,5年为3．011#177;1．630t#183;hm^-2,6年为4．139#177;2．509t#183;hm^-2,6年生巨桉林枯落物碳储量最大。枯落物凋落量在年龄序列中表现为“高一低一高”的趋势;1～6年生巨桉林细根碳储量为0．101～0．637t#183;hm^-2,不同年龄巨桉细根碳储量1年为0．318#177;0．109t#183;hm^-2,2年为0．308#177;0．139t#183;hm^-2,3年为0j255#177;0．154t#183;hm^-2,4年为0．263#177;0．076t#183;hm^-2,5年为0．390#177;0．128t#183;hm^-2,6年为0．438#177;0．199t#183;hm^-2,6年生巨桉林细根碳储量最大,3、4年生较小,这与细根生物量的年龄变化趋势相一致。     

思茅松人工林土壤有机碳和氮储量变化

以思茅松人工林中龄林、近熟林和过熟林及附近区域思茅松天然林和常绿阔叶林为研究对象,探讨造林对思茅松人工林土壤有机碳和氮储量大小与空间分布的影响。结果表明:各林地类型土壤有机碳、氮含量与C:N随着土层厚度增加而减少,过熟林土壤有机碳和氮含量随土层加深则显著高于其它林地类型,近熟林土壤表层有机碳和氮含量显著低于中龄林和过熟林。思茅松人工林乔木层碳储量随林龄增大而增加,过熟林乔木层碳储量最高。造林对思茅松人工林土壤氮储量的影响不显著,而土壤有机碳储量随林龄增大先减少后增加至过熟林恢复至常绿阔叶林和思茅松天然林水平,土壤有机碳与氮储量随土层加深而减少。与常绿阔叶林和思茅松天然林相比,思茅松人工林的中龄林与过熟林土壤有机碳和氮储量的年变化量高于近熟林,近熟林年变化量呈净减少;在思茅松天然林中,人工更新与在常绿阔叶林中造林相比,思茅松人工林可以累积更多的土壤有机碳和氮储量。此外,土壤含水量越大,土壤有机碳储量则越高。     

不同地理种源杉木细根形态及生态化学计量特征

为探究不同种源杉木细根对环境的适应策略及其地理分布规律,筛选出养分高效利用的杉木种源,以我国杉木分布区内的16个当地种源杉木林为研究对象,用根序分级法测定细根平均直径(RAD)、比表面积(SSA)、组织密度(RTD)、比根长(SRL)及其C、N、P含量等功能性状指标,分析细根功能性状在不同种源和不同分布区间的差异及变化规律,揭示不同序级细根性状与环境因子的相关性。结果表明：不同种源杉木细根形态存在显著差异(P<0.05),云南马关、广西融水(南带)种源的细根RAD总体上大于河南信阳、湖北罗田(北带)种源。不同分布区杉木细根SRL和SSA表现为：中带西区>中带中区>北带>中带东区>南带。细根化学计量特征在不同种源间也存在显著差异(P<0.05),河南信阳种源细根各根序内C含量和C∶N最小。细根C含量在不同分布区间表现为:中带中区>中带西区>中带东区>南带>北带,而N含量则相反。N∶P表现为:南带>中带东区>北带>中带中区>中带西区。冗余分析发现,细根RAD和年平均气温是影响C含量的主控因子。各根级N含量与...     

10年生杉木人工林叶片和细根功能性状对土壤磷添加的响应

目的 揭示10年生杉木人工林叶片、细根功能性状对土壤磷添加的响应,为提高杉木人工林生产力提供科学依据。 方法 在10年生杉木人工林中设置P0（对照）、P1、P2、P3、P4、P5共6个处理,土壤施磷量分别为0、60、120、180、240、300 kg·hm−2·a−1,进行了3年模拟磷沉降控制试验,分析了叶面积（LA）、比叶面积（SLA）、叶组织密度（LTD）、叶干物质含量（LDMC）、比根长（SRL）、比根表面积（SRA）、根组织密度（RTD）、可塑性指数（PI）的响应及功能性状之间的相关性。 结果 在土壤磷缺乏情况下,随着施磷浓度程度的增加,杉木的LA、SLA、SRL、SRA均先增加后降低,LTD、LDMC、RTD均先减小后增加。在不同施磷处理下,杉木叶片、细根功能性状的PI平均值分别为0.21、0.16,CV的范围为3.9%～15.9%,属于较弱变异。杉木叶功能性状LTD与LA、SLA在P0、P2处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关,LTD与LDMC在P1处理下呈显著正相关（ P < 0.05）;SLA与LA在P0、P3处理下呈显著正相关（ P < 0.05）,SLA与LDMC在P4处理下呈极显著负相关（ P < 0.01）。杉木细根功能性状SRL与SRA在P0、P3、P4、P5处理下呈极显著正相关（ P < 0.01）,SRL与RTD在P3、P4处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关;RTD与SRA在P0、P2、P3、P4、P5处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关。 结论 杉木通过协调叶片和细根功能性状的耦合关系响应不同梯度的土壤磷添加,进而形成应对土壤磷含量变化的生存策略。本研究表明,适当的磷添加（P2、P3）有利于10年生杉木人工林的土壤养分吸收和生长。     

杉木米老排混交林与杉木纯林土壤碳氮库比较

对福建省建阳范桥林场不同坡位20年生杉木米老排混交林和杉木纯林土壤碳氮库进行了研究,结果表明:混交林0～60cm土层土壤碳储量在上坡、中坡和下坡分别为57.87t/hm~2、75.56t/hm~2和80.94t/hm~2,分别比杉木纯林高16.42%、26.59%和19.57%。混交林0～60cm土层土壤氮储量在上坡、中坡和下坡分别为5.14t/hm~2、5.93t/hm~2和6.51t/hm~2,分别比杉木纯林高23.67%、37.44%和21.73%。坡位也是影响森林碳氮储量的重要因素。两种林分0～60cm土层土壤碳氮储量均随坡位的降低而增高。坡位因素对0～60cm土层土壤碳储量的影响程度比林分类型因素大,而坡位因素对0～60cm土层土壤氮储量的影响程度与林分类型因素接近。     

福建柏和杉木人工林凋落物性质的比较

对福建柏和杉木人工林凋落物数量、组成、季节动态、养分和能量归还及物质化学组成进行了 3a的研究 ,结果表明 :福建柏、杉木林的年均凋落物量分别为 731 83g·m- 2 、5 4 6 85g·m- 2 ,前者是后者的 1 34倍 ,其中落叶分别占总凋落量的 6 5 2 9%和 5 8 2 9% ,而福建柏林落枝、落果和其它组分占总凋落量的比例则比杉木林的低。福建柏林凋落物总量在 5月 (2 0 0 0年为 2月 )和 11— 12月出现两次峰值 ,且第 2次峰值远比第 1次高 ;杉木林总凋落物量 1年出现 3次峰值 (4或 5月、8月和 11月 ) ,且峰值较为接近。福建柏林凋落物年养分和能量总归还量分别为 13 96 1g·m- 2 和 14 6 36 5 8kJ·m- 2 ,杉木林的则分别为 12 0 0 5g·m- 2 和 12 2 91 17kJ·m- 2 ,前者分别是后者的 1 16倍和 1 19倍 ,其中福建柏林通过落叶归还的养分和能量则分别是杉木林的 1 6 3倍和 1 2 9倍。福建柏落叶N、P浓度和易分解物质 (水溶性物、半纤维素和粗蛋白 )含量高于杉木 ,而难分解物质 (如纤维素、木质素 )的含量低于杉木 ,且C N、C P、木质素 N及木质素 P的比值也比杉木落叶的低。说明福建柏林凋落量比杉木大 ,落叶质量亦比杉木的高。