森林影响降水水质研究概述

水质型缺水是当今社会面临的重大难题,充分利用森林对水质的净化调节作用是解决该难题的有效方法之一。文中在归纳国内外森林水质研究历程的基础上,将森林影响水质整个过程划分为大气降水输入,森林林冠层、枯落物层和土壤层再分配,以及溪流输出3个部分,概述这3个部分降水中的不同阴阳化学离子的变化规律及响应机制,分析不同空间层次（林冠层、枯落物层和土壤层）对水质的影响因素和理化过程;探讨了存在的问题并提出未来研究重点:细化研究枯落物层和土壤层与降水发生相互作用的内在机理,重视森林影响溪水和周边流域水质的作用机制,丰富研究树种,并将野外试验与室内控制试验相结合,提高实验结果的准确性,同时在时间和空间尺度上进行长期和系统观测,定量评价森林净化水质的能力,从而了解森林净化水源的作用机制,为我国解决水质型缺水问题和相关研究提供参考。     

林下地被层水文过程、机制与功能研究进展

森林水文过程的第二个作用层是林下地被物,它在森林水文循环过程中以及流域防洪减灾方面都发挥着极显著的作用。本研究在查找、阅读、总结、归纳前人研究成果的基础上,阐述森林地被层水文过程,分析生物因素、环境因素、气候因素在森林地被层中作用机制,概括其蓄水保土、净化水质功能。林下地被物的储量与其持水量是成正比,地被物的持水能力随着植被的恢复而增强。短期性的地被物持水能力结果并不能完全反映地被层的持水特征,并且森林地被层的水文过程机制还不清楚,因此今后需要从以下几个方面加强研究：（1）在长期监测的基础上,运用遥感、同位素等现代科学技术实现大尺度无破坏动态监测。（2）在此基础上,考虑将降雨量、降雨强度、降雨持续时间、风速、温度、湿度等多因子一起纳入影响因素的行列中,分析其对地被层的截留阻延功能的影响。（3）在研究地被层水文效益时,要将土壤层持水能力、孔隙结构和酶活性以及微生物种类、数量、活性等纳入研究体系中,系统性研究地被物与土壤理化性质间的关系。（4）加强对不同层次水质分析,明确地被层对元素的吸持特性,从而科学评估森林生态系统的健康状态。     

滇中亚高山森林林下植被和凋落物生态化学计量特征

[目的 ]了解磨盘山区域森林生态系统典型林分林下植被层和凋落物层各组分的C、N、P化学计量比格局,探究物种与器官对林下植被层和凋落物层C、N、P化学计量特征的影响,以期为森林生态系统养分再分配提供理论参考。[方法 ]选取滇中亚高山5种典型森林为研究对象,通过野外采集不同森林林下植被和凋落物样品,对其林下植被层各器官和凋落物层各组分C、N、P生态化学计量特征进行研究。[结果 ]5种林分的林下植被层(灌木叶、茎和根,草本地上和地下部分)和凋落物层(未分解层、半分解层、完全分解层)的C含量变幅分别为410.17～561.08、81.47～625.80 mg·g~(-1),N含量分别为3.07～15.89、9.87～17.50 mg·g~(-1),P含量分别为0.35～0.90、0.37～0.93 mg·g~(-1)。灌木层C、N、P含量除云南松林外均表现为叶根茎,草本层的C、P表现为地下部分地上部分,N含量则相反;凋落物层N、P含量表现为完全分解层半分解层未分解层,C含量与之相反。[结论 ]滇中亚高山典型森林中5种林分林下植被层生长比较缓慢,受到N和P的同时限制;凋落物分解速率偏慢,养分循环能力较低。因此,在森林抚育措施中,可考虑适当保护林下植被,提高土壤肥力,维持其长期稳定生产力。     

大兴安岭主要森林可燃物理化性质测定与分析

大兴安岭主要森林可燃物理化性质测定与分析胡海清（东北林业大学）森林可燃物的理化性质直接影响森林燃烧性及其人行为特点。其中可燃物含水率、燃点、热值、灰分及拍提物含量五大因子与燃烧密切相关。因此，测定分析可燃物这些基础数据，可为研究森林着火、蔓延、能量释...     

天然次生白桦林凋落物养分含量动态及养分归还

天然次生白桦林凋落物养分含量动态及养分归还张成林，田树新，吴昊（黑龙江省林科院）（哈尔滨市环保局）森林生态系统中各种元素的地球化学循环、生物地球化学循环和生物化学循环相互作用和制约，构成了养分循环的统一模式。关于白桦林林地枯落物分解过程中营养元素含量...     

景谷县森林枯落物水文作用研究

指出了森林枯落物是森林生态系统的重要组成部分,枯落物层是森林拦蓄降水的重要环节。为了调查景谷县森林枯落物水文作用,选取了具有代表性的6个大样区和18个标准样地进行调查取样,结果表明：（1）景谷县3种植被类型中枯落物蓄积量最大的是季雨林,最小的是暖性针叶林,常绿阔叶林和李雨林林下枯落物半分解层所占比例要比未分解层大,而暖性针叶林林下枯落物未分解层所占比例要比半分解层大;（2）景谷县3种植被类型中,常绿阔叶林枯落物自然含水率最高,季雨林最小,暖性针叶林介于二者中间;（3）自然状态下,阔叶林枯落物的最大持水率大于针叶林,但由于针叶林枯落物数量较多,不易分解糜烂,因此仍有很强的拦蓄能力,3种植被类型中,暖性针叶林的拦蓄能力是最强的。     

基于机器学习算法的华中天然林土壤有机碳特征与关键影响因子

【目的】比较4种机器学习算法在模拟华中地区3种典型天然林土壤有机碳含量上的表现,筛选最优模型算法,明确影响该地区天然混交林土壤有机碳富集与空间分布的关键气候环境因子,为森林土壤有机碳分布格局研究提供技术参考。【方法】以华中地区3种典型天然林（常绿针叶混交林、落叶阔叶混交林和常绿阔叶混交林）为研究对象,引入4种机器学习算法（支持向量机、人工神经网络中的多层感知器、随机森林和分位数回归森林）,模拟0～60 cm土层土壤有机碳含量,比较模型解释量及表现稳定性,筛选最优模型算法。【结果】4种机器学习算法均能成功模拟天然林0～60 cm土层土壤有机碳含量,多层感知器、随机森林、分位数回归森林模拟结果明显优于支持向量机,其中随机森林模型表现最稳定,决定系数最高达0.620。母质、土壤密度、孔隙度、地理位置、海拔、植被和水分亏损情况等共同影响华中地区天然林0～60 cm土层土壤有机碳含量,但显著影响表层（0～20 cm）、中层（20～40 cm）与深层（40～60 cm）土壤有机碳含量的因子并不一致且影响机制不同。在0～20 cm土层,显著影响因子最复杂,除土壤密度以外,土壤孔隙度、地形、植被和气候...     

滇中高原森林凋落物不同分解阶段C、N、P的化学计量特征及种间差异

【目的】为了解滇中高原磨盘山典型森林凋落物在不同分解阶段的化学计量特征,揭示滇中高原森林不同分解阶段凋落物的质量特征,为更好地促进滇中高原森林生态系统的凋落物分解进程和养分循环提供理论依据。【方法】以滇中高原的华山松Pinus armandii林、云南松Pinus yunnanensis林、高山栎Quercus semecarpifolia林、滇油杉Keteleeria evelyniana林、常绿阔叶林5种林地为试验区,人为地将自然状态下的森林凋落物分为未分解层、半分解层、已分解层,用以模拟凋落物的不同分解阶段,对不同分解层凋落物的碳氮磷(C、N、P)含量、化学计量比及元素释放率进行分析。【结果】1)随着凋落物分解程度的加剧,5种森林凋落物的C含量不断减少,P、N含量大体呈增加趋势,其中云南松林及华山松林的N含量呈先增加后减少的趋势,常绿阔叶林P含量为先减少后增加,且C、N、P含量在同一分解层中不同森林之间差异显著;2)5种森林凋落物的C∶N、C∶P随着凋落物分解程度的不断降低,云南松林的二者比值最高,N∶P在云南松林、华山松林和常绿阔叶林中先升高后降低,在高山栎林中先降低后升高,在滇油杉林中逐渐降低,且滇中高原森林凋落物C∶P和N∶P均显著小于全球平均水平;3)森林凋落物中C、N、P的总释放率均为滇油杉林>华山松林>高山栎林>云南松林>常绿阔叶林,常绿阔叶林前期元素释放效率快,后期减弱,华山松林和云南松林则相反,滇中磨盘山5种森林凋落物的化学元素易富集难释放。【结论】根据碳、氮、磷的化学计量特征表明,森林种间差异及不同的分解阶段会显著影响凋落物分解过程中的碳氮磷含量、化学计量比及其释放效率。     

华北地区针叶林下凋落物层有机物性质的研究

研究了华北主要针叶林下凋落物层的有机物性质。结果表明,树种不同使得森林凋落物层中的有机物含量及性质存在明显的差异。这种差异在L层中较大,在F层中较小。从凋落物层的分解率(21.2～29.1%)表明,华北地区主要针叶林下,凋落物的分解速度是较低的,大量的粗蛋白质和粗纤维素滞积在F层中;但其中侧柏林的凋落物层分解最快,云杉林最慢。     

内蒙古赤峰市敖汉旗大五家流域森林涵养水源功能与林分因子的相关性研究

以内蒙古赤峰市敖汉旗大五家流域内不同林分类型为研究对象,以林分涵养水源功能为目标,研究涵养水源功能与林分因子的相关性,旨在通过林分因子来评判森林涵养水源功能的高低。结果表明：平均树高、胸径、冠幅、冠层厚度、公顷蓄积量、年蓄积生长量、郁闭度、地被物盖度、下木盖度、群落结构的相关关系最密切,影响也最大,该10个林分因子可作为评价不同林分类型涵养水源功能高低的因子。与枯落物层涵蓄水分能力相关性较大的林分因子为胸径（0.734 7）、年蓄积生长量（-0.806 8）、冠层厚度（0.464 7）、冠幅（-0.674 6）、群落结构（-0.370 0）、地被物盖度（0.677 6）、公顷蓄积量（-0.617 9）、郁闭度（-0.587 2）;土壤层涵蓄水分能力相关性较大的林分因子为树高（0.592 1）、胸径（0.275 0）、公顷蓄积量（0.827 5）、郁闭度（0.317 3）、年蓄积生长量（0.767 7）、冠幅（0.749 0）。枯落物层有效拦蓄水量和土壤层有效涵蓄水量相关性较大的因子为郁闭度、公顷蓄积量、下木盖度、胸径、冠幅;林地总的蓄水量相关性较大的因子为地被物盖度、公顷蓄积量。     

苏南丘陵主要森林类型土壤微量元素含量及其动态特性

以苏南丘陵主要森林类型土壤为对象,分析测定了土壤中微量元素Fe,Mn,Cu,Zn,Mo,B的全量和有效量.并对林木叶、枯落物和土壤微量元素的动态特性进行了分析.结果表明：该地区森林土壤全量B,Zn,Mn低于全国平均水平,属低B区;Fe,Mn,Cu全量较为丰富.有效态B,Mo,Cu含量很低,处于临界含量水平以下;有效2n含量稍高,有效Fe,Mn特别丰富.毛竹叶片对各微量元素有较为突出的富集作用;林木叶、枯落物和土壤微量元素的动态变化随林分类型和元素不同而异.与叶相比,土壤微量元素的变幅较大、枯落物是森林土壤微量元素的重要供应库.     

青冈常绿阔叶林死地被层和土壤性质特征的研究

１９９０年至今对浙江建德青冈常绿阔叶林生态系统的养分循环进行了研究。报道了死地被层现存量，死地被层（包括Ｌ、Ｆ、Ｈ三亚层）和土壤（包括Ａ、Ｅ、Ｂ三层）中Ｃ和８种养分元素的分布，以及植物对养分元素的累积特征。结果表明：死地被层现存量为１４．１４１ｔ／ｈｍ２，其中Ｈ＞Ｆ＞Ｌ．死地被物中９种元素含量和贮量大小依次为Ｃ＞Ｎ＞Ｃａ＞Ｍｎ＞Ｋ＞Ｍｇ＞Ｐ＞Ｚｎ＞Ｃｕ，而土壤中为Ｃ＞Ｎ（Ｋ）＞Ｋ（Ｎ）＞Ｍｇ＞Ｍｎ＞Ｃａ＞Ｐ＞Ｚｎ＞Ｃｕ。与其它地区相比，本区土壤中Ｍｎ和Ｎ的含量较高而Ｐ和Ｃａ较低．不同元素具有不同的层次分布和季节变化特征。自表层至深层，Ｃ、Ｎ、Ｃａ、Ｍｎ的含量呈下降趋势；而Ｋ、Ｍｇ的含量均在表层较低，并在深层有较高的含量；而Ｐ、Ｃｕ和Ｚｎ则以Ｈ与Ａ层的含量为最高．植物对元素的累积特征因元素和层次（种类）而异。各元素中以Ｃａ的富集系数最高，Ｎ次之，Ｃｕ和Ｚｎ最低；一般而言，藤本、草本和下木层植物对元素的累积程度比乔木层和亚乔木层要高。     

新造林地土壤肥力变化规律研究

从不同森林类型土壤肥力状况的角度,对梧州共青林场新造未成林地的土壤营养元素含量进行对比研究,探讨了林地采伐更新为红锥（Castanopsis hystrlz）林和荷木（Schima superba）林后其森林土壤肥力的变化情况。结果表明,随着红锥林和荷木林的生长发育,各林地养分状况明显降低。和对照林地相比,土壤pH值、...     

107 杨对土壤重金属的吸收和富集

对北京市南郊房山区107杨绿化林地进行了土壤重金属吸收富集研究,林地周围有水泥厂、石材厂、污水和垃圾等不同污染源,结果表明:林地土壤受到了Pb、Cd、Cu和Zn不同程度的污染,Pb、Cu、Zn含量差异显著,Cd平均含量(0.077 6 mg·kg^-1)低于北京市背景值,但Pb、Cu、Zn平均含量分别为37.61、26.25和90.3 mg·kg^-1,均超过了背景值,3块林地107杨叶片的Pb、Cd、Cu和Zn含量不同,与土壤重金属含量的变化无明显规律性,107杨叶片对土壤Pb、Cd、Cu和Zn重金属元素均能吸收富集,但对不同重金属的吸收富集能力不同,呈现出Cd>Zn>Cu>Pb的变化趋势,尤其对Cd具有很强的富集能力,富集系数最高值大于16,表现出了低背景高富集,而对Pb、Cu的富集能力相对较小,富集系数均小于1;不同林地107杨叶片对同种重金属元素的吸收存在较大的差异。     

寒温带兴安落叶松林生态系统养分特征

森林生态系统营养元素的积累和循环是维护森林生态系统健康稳定的关键因素之一,对森林生态系统的存在和发育具有重要的意义。文章对寒温带兴安落叶松林生态系统的养分输入、贮藏和输出特征进行了初步的研究。结果表明:林冠对Ca、Mg、Fe总体呈现吸附趋势,其中对Ca元素的吸收最为显著;P、K元素则是经林冠后含量增加;微量元素Mn的输入主要来自降雨,林冠对其的利用很少;各元素在植物和土壤中贮存的比例存在较大的差异,其中Ca、Mg、Mn主要贮存于植物体中,其贮存量约占86.06%、84.25%和94.18%;植物体中P、K的贮存量约占总贮量的44.62%和58.82%;Fe主要贮存于土壤当中,植物体中Fe的贮存量仅占总贮存量的9.16%;在兴安落叶松林生态系统中径流输出是养分元素主要的输出途径,其中P、K、Mn元素的年输入量大于输出量,生态系统中养分含量呈累积增加趋势,而Ca、Mg、Fe元素的输出量大于输入量,表现为养分流失,其中Ca的损失量最大。     

NUTRIENT CYCLING IN THE DAHURIAN LARCH PLANTATION ECOSYSTEM

TllcbiologicalcycIingofnutricntclc-lllcntslntl1cccosystclnisthecyclingbctweentllcplantconununityandsoilwitl1intheccosys-tclll(Ot/ington,l986).ltformsol1ebranchofbiogQochcn1icalcyclesandislnarkedwitl1higl1spccdal1dil1tcl1sit}'.Biologicalcyclcofnutri-cntclenlcntsiscorrelatedwithforestproduc-tit'it3'closcly-tbeabsorptionandutilizatio11ofthe11utricntelemcntsoftheplantareillflu-cnccddircctl3'orindirectlybykindsofenvi-ronn1cntallbctorsandsomephysiologicalandlllatcrialproducingprocessareattectcd.Sot…     

秦岭火地塘林区倒木及其土壤化学元素含量特征

以秦岭火地塘林区油松和漆树倒木为研究对象,采用国际倒木腐烂等级划分方法,测定其 5 个腐烂等级的6种化学元素( C,N,P,K,Ca,Mg) 的含量,分析倒木对土壤化学元素的影响。结果表明: 油松倒木5个腐烂等级间 C 含量没有显著差异,而漆树倒木 C 含量随着分解显著递减; 漆树和油松Ⅴ级倒木的 N 含量随着分解显著递增; Mg 含量在油松倒木分解过程中无显著差异,在漆树倒木分解后期显著增加; P,K,Ca 含量在漆树和油松分解过程中都无显著差异,但 P 和 Ca 含量随着油松和漆树倒木的腐烂呈线性增加,K 含量随油松和漆树倒木分解呈线性下降。油松和漆树倒木下土壤 C 含量随着土层加深而显著减少,K,Ca,Mg 含量随土层加深无显著差异; 土壤 C含量随倒木腐烂显著递增,N,P,Ca,Mg 含量随倒木分解无显著差异。该研究揭示倒木分解过程中各种化学元素的变化规律,对促进秦岭森林生态系统物质循环和制定林木更新措施有重要的参考价值。     

Absorption and Accumulation of Heavy Metal from Soil by Leaves of Populus x euramericana cv.‘Neva’Plantation

The absorption and enrichment of heavy metal elements by leaves of Populus×euramericana cv.’Neva’ were analyzed through content assessing of heavy metal elements in soils of three forest lands at Fangshan District in the southern suburb of Beijing. These forest lands with P.×euramericana cv. ’Neva’plantation were around with the various sources of pollution such as cement mill,stone mill, sewage and garbage.Some of heavy metal elements such as Cd,Pb,Cu,and Zn were found in the soil samples and leaves of P.×euramericana cv.’Neva’ grown on the three forest lands which were investigated.The results of investigation showed that the soils of three forest lands were polluted with Pb, Cd,Cu and Zn in varying degrees.The contents of Pb,Cu and Zn in soils were significantly different among the three forest lands,whereas the average content of Cd(0.077 6 mg·kg^-1) was less but that of Pb,Cu,and Zn(37.61,26.25 and 90.3 mg·kg^-1 ) were more than the average background value of Beijing.The contents of Pb,Cd,Cu and Zn in leaves of P.×euramericana cv.’Neva’ were different among three forestlands.With the changes of heavy metal contents in soil samples,there was no regularity on the changes of different heavy metal contents in leaves of P.×euramericana cv.’Neva’ grown on different forest land.P.×euramericana cv.’Neva’ can absorb and accumulate Pb,Cd,Cu and Zn in soil but showed different capacities of absorption and accumulation with the order of Cd>Zn>Cu>Pb.Especially,its absorption and accumulation capacity for Cd was strong with maximum enrichment factor higher than 16 and showed high accumulation on low background,whereas its enrichment capacities for Pb and Cu were relatively poorer with average enrichment factor of less than 1.At different forest lands,there existed great difference on absorption capacity of P.×euramericana cv.’Neva’ with the same heavy metal.     

火炬松人工林林木营养特性的研究

通过试验控制，定位观测和养分元素分析测定，定量地研究了莎下蜀林场１５年生火炬松人工林林木矿质营养特征。