2020年总目录

以山西关帝山孝文山林场和庞泉沟自然保护区11、25、35 a的华北落叶松人工林为研究对象,对针叶、林下凋落叶及土壤C、N、P元素含量及化学计量特征进行研究。结果表明,关帝山林区华北落叶松人工林针叶-凋落叶-土壤C、N、P含量表现为针叶>凋落叶>土壤,针叶与凋落叶C、N、P含量与黄土高原油松（Pinus tabuliformis）人工林相比,都呈现低C、高N和高P的格局。土壤C、N含量在土层间分异显著,且随林龄增加而加大,在林龄间的分异显著,且随土层加深而减小,土壤C、N含量的表聚作用显著;土壤P含量的土层分异不显著,土层分异小于C和N,表聚作用相对较弱,且在35 a内林龄影响不显著。土壤N/P在土层间的分异随林龄先增后减,且25 a华北落叶松人工林土壤N/P在各土层间变化程度最大。关帝山林区华北落叶松人工林土壤N含量随林龄增大而增大,但由于本研究区土壤C/N高于我国土壤C/N均值11.9,有机态N分解速率低,土壤有效N的供应不足。关帝山林区华北落叶松人工林在幼龄林时需适当添加N肥,中龄林时需适当添加P肥,以此改善土壤肥力,提升林分质量。     

白龙江上游不同林龄粗枝云杉人工林土壤化学计量特征

以白龙江上游不同林龄（20、25、30、35、40、45 a）粗枝云杉人工林土壤为对象,采用野外取样法和室内分析法,测定不同深度（0~20 cm和20~40 cm）土壤的有机C、全N、全P、全K含量,并分析其化学计量特征,探讨林龄对云杉人工林土壤养分化学计量比的影响及其与土壤养分的相关性,以期通过调节土壤养分含量来提高系统的养分利用效率及云杉人工林的生产力,增强云杉人工林的水源涵养能力。结果表明:1）林龄和土层对云杉人工林土壤养分含量均有显著（P<0.05）影响。随林龄的增加土壤有机C含量呈“W”形变化,土壤全N、全P含量呈“N”形变化,30 a前的土壤养分较30 a后的养分含量低;相同林龄随土层增加土壤养分含量（除全K外）均呈现逐渐降低的趋势。2）林龄和土层深度对土壤C/N、C/P、C/K、N/P均有显著（P<0.05）的影响。除C/P之外,其他比值随林龄的增加均不稳定,变异系数较高;随土层深度的增加其比值（除N/P外）呈降低趋势。由化学计量比值大小得出,研究区土壤缺乏全N和全K,全 P含量较充足,云杉人工林在30 a之前受土壤P控制,30 a之后受土壤N控制。3）由相关性分析表明,随着土层深度的增加,土壤C、N、P、K、C/N、C/P、C/K、N/P之间的相关系数降低。有机C和全P是影响C/N、C/P、C/K、N/P的关键因子。     

关帝山华北落叶松林土壤生态化学计量特征

[目的]土壤生态化学计量学是研究土壤养分循环过程的重要手段。本文旨在探究华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林分土壤的生态化学计量特征。[方法]本研究在山西关帝山林区海拔2 000～2 500m范围内采集土样,测定其理化性质,分析土壤有机碳C、全氮N、总磷P化学计量特征对海拔的响应。[结果](1)华北落叶松林分土壤C、N、P含量均值分别为46. 335、2. 702、0. 246 g·kg~(-1),随海拔上升,土壤C、N、P均呈现增加趋势;C/N、C/P、N/P随海拔的升高有降低趋势,但不明显,尤其是C/N;(2)在高海拔2 400～2 500m处,土壤C、N、P以及C/N、C/P、N/P的变异性最小,土壤养分相对稳定,中海拔处各指标变异性较大,呈中等强度变异;(3)土壤C、N、P三者两两均呈现显著正比例关系(P0. 01),C/N、C/P、N/P三者显著性不高,无明显规律性关系,R~2小于0. 6。[结论]关帝山华北落叶松林分土壤C、N、P含量及生态化学计量特征与海拔变化关系密切,研究发现该地区土壤总磷P含量较低,是林地土壤限制的因素之一,后续可适当提高土壤P的含量。研究为该地区森林可持续发展和土壤养分良好循环提供一定的理论依据。     

油松人工林凋落物对土壤理化性质的影响

对不同林龄油松人工林凋落物与土壤理化性质进行了测定分析。结果表明:油松人工林年凋落量与现存量随林龄增加均表现出递增趋势,30 a生油松林的年凋落量和23 a生油松林现存量分别达到4.236 t.hm-2和18.788 t.hm-2;枯枝落叶层主要营养元素储存量随着林龄的增加而增加;N、P、K的积累量分别为114.72～201.32、5.63～11.12、12.48～23.11 kg.hm-2;凋落物分解率呈波动式递增趋势,且与阔叶树混交比例密切相关;油松人工林林地土壤有机质、N含量、P含量、田间持水量随林龄增加呈波动式递增,而容重则呈递减趋势;年凋落量、现存量、分解率与土壤有机质、N、P、K的含量、pH、田间持水量呈正相关,与土壤容重呈负相关。     

塞罕坝自然保护区华北落叶松和樟子松人工林土壤质量评价

为了解自然保护区人工林的土壤质量状况,以河北省塞罕坝自然保护区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林和樟子松(Pinus sylvestris)人工林为研究对象,在分析土壤化学性质差异的基础上,运用主成分分析和相关性分析等方法,构建土壤质量指数(SQI),进行土壤质量评价。结果表明：华北落叶松人工林、樟子松人工林的土壤pH在5.83～6.77。樟子松中龄林的土壤全钾质量分数最高。不同林龄华北落叶松人工林土壤速效钾、速效氮、有机碳、全氮、全磷质量分数均显著高于樟子松人工林,但相同林分类型不同林龄间均无显著差异。华北落叶松人工林的土壤质量指数高于樟子松人工林。随着林龄的增加,华北落叶松人工林及樟子松人工林的土壤质量指数呈增长趋势;随着林分密度的增加,2个林分类型的土壤质量指数呈降低趋势。调控林分密度和营造针阔混交林有利于维持华北落叶松林和樟子松人工林的土壤质量。     

冀北山地华北落叶松人工林土壤养分的变化规律

为了解随林龄增长华北落叶松人工林土壤养分含量的变化规律,选择4种不同林龄（9年生、18年生、33年生、43年生）的华北落叶松人工林为研究对象,对林下土壤的养分特征及其空间变化进行了研究。结果表明,土壤的有机质、碱解氮及全氮含量总体上以43年生华北落叶松人工林最高;速效钾及全钾含量有随林分年龄的增加而逐渐降低的趋势;磷元素则随林龄的增加呈现先下降后上升的趋势;同时,各林分土壤有效磷含量均相对偏低。有机质、碱解氮、全氮、速效钾、全钾及全磷的含量都随土层深度的增加逐渐下降,而有效磷含量则表现出先下降后又上升的趋势,拐点在40 cm左右。总体上,人工落叶松林土壤随林分年龄增加未表现出明显的退化趋势。     

宁化县紫色土区不同森林类型土壤理化性质差异

以宁化县紫色土区不同林龄马尾松人工林、杉木人工林及阔叶林3种森林类型为研究对象,在调查生长量及林下植被的基础上,分析了不同森林类型土壤理化性质的差异。结果表明:随着土层深度的增加,紫色土区不同森林类型土壤非毛管孔隙度、毛管孔隙度、有机质、全N、速效K、有效P含量均呈下降趋势,而土壤容重呈上升趋势;随着林龄的增加,马尾松人工林土壤非毛管孔隙度、毛管孔隙度、有机质含量、全N含量及有效P含量呈现先增加后降低的趋势,杉木人工林则呈降低的趋势。就不同林分类型土壤化学性质差异而言,在中林龄阶段,土壤pH值及有效P含量表现为:马尾松人工林阔叶林杉木人工林,有机质含量及全N含量表现为:马尾松人工林杉木人工林阔叶林,速效K含量表现为:阔叶林马尾松人工林杉木人工林;在成熟林阶段,土壤有机质含量、全N含量、速效P含量表现为:马尾松人工林阔叶林杉木人工林,速效K含量表现为:阔叶林杉木人工林马尾松人工林。     

冀北山地主要林分类型土壤微量元素特征

以燕山北部山地的杨桦天然次生林和华北落叶松人工林为研究对象,分析了10、20、30a表层土壤(0～10cm)Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Pb等6种微量元素的特征,探讨了土壤大量元素及pH对土壤微量元素的影响.结果表明:(1)2种林分类型中6种微量元素含量的大小排序均为Fe>Mn>Zn>Pb>Ni>Cu;(2)6种微量元素含量均表现为杨桦天然次生林略高于华北落叶松人工林,但未达到显著水平;(3)6种微量元素含量在2种林分类型中均是10a时的含量最低,随林龄增加表现出累积的趋势;(4)土壤C、N、P、Ca元素与6种微量元素呈正相关,K,Na,Mg,pH值则为负相关,6种微量元素间为正相关.     

紫色土区不同林龄油茶人工林土壤理化性质差异分析

以宁化紫色土区不同林龄(15、25、35 a)油茶人工林为研究对象,在生长量调查的基础上,分析不同林龄间土壤理化性质的差异。结果表明:(1)不同林龄油茶人工林平均地径和平均树高随林龄的增长而增长;(2)随着土层深度的加深,土壤总孔隙度、有机质、全氮、全磷、速效钾、有效磷含量均呈下降趋势,土壤容重和全钾含量呈上升趋势;(3)随着林龄的增长,同一土层深度油茶人工林土壤密度、容重、有机质含量、速效钾含量、有效磷含量、全磷含量均呈倒"V"变化趋势,土壤孔隙度则呈"V"变化趋势,全钾则是呈持续上升趋势。     

不同林龄刺槐人工林植物与土壤C、N、P化学计量特征演变

为揭示黄土丘陵区刺槐人工林恢复过程中植被与土壤养分元素演变特征与互作关系,选取安塞区五里湾流域17a、27a、42a生的刺槐人工林为研究对象,综合探究叶片、枯落物、土壤中C、N、P的质量分数及C∶N∶P化学计量值随林龄增加的变化特征及相互关系。结果表明,叶片、土壤、枯落物中C质量分数均随刺槐林龄延长而显著增加;土壤中N质量分数在42a时较27a显著提高56.6%,叶片、枯落物N质量分数随着林龄延长而增加;叶片P质量分数随林龄延长显著增加,土壤、枯落物P质量分数表现为42a显著高于27a和17a。C∶N在叶片中仅42a显著下降,枯落物中则均随着林龄增长而减小,而土壤C∶N在各年限间无显著差异;叶片C∶P表现为42a显著低于27a和17a,枯落物C∶P在42a时显著高于27a和17a,土壤C∶P则随着刺槐林龄延长而显著增加;叶片N∶P在不同年限间无显著差异,土壤和枯落物N∶P则随林龄增长显著上升。刺槐林恢复过程中,叶片N∶P为16.21～18.79,说明黄土丘陵区人工刺槐林生长主要受P限制。相关分析则表明,刺槐林叶片、土壤和枯落物C、N、P质量分数之间呈显著正相关;但叶片与土壤C∶P之间呈极显著负相关,枯落物与土壤C∶P之间存在极显著正相关;N∶P在土壤和枯落物之间呈极显著正相关。综上,刺槐林恢复过程中土壤与植物养分库协同增加,且C∶P对三库间养分转化和互作关系最敏感。     

华北落叶松与胡枝子叶凋落物混合分解及其对土壤养分的影响

为深入认识华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)叶凋落物分解特征及与伴生植物胡枝子(Lespedeza bicolor)间的关系,本试验采用野外凋落物网袋分解法,在华北落叶松人工林中设置了4种不同质量混合比例的叶凋落物处理(即纯华北落叶松,华北落叶松和胡枝子(3∶1),华北落叶松和胡枝子(1∶1),华北落叶松和胡枝子(1∶3)),研究了华北落叶松叶凋落物分解及土壤养分变化规律。结果表明:胡枝子叶凋落物能促进华北落叶松叶凋落物的分解,随着分解期的延长以及胡枝子叶凋落物比例的增加,促进作用越来越明显;随分解期的延长,叶凋落物中的N、P呈上升趋势,而K、C呈下降趋势,除C外,混合叶凋落物中的N、P、K含量均高于纯华北落叶松,且随着胡枝子比例的增加而增加;除速效P外,随着胡枝子叶凋落物比例的增大,土壤中的碱解N、速效K、有机质和pH值含量均呈现上升趋势。此结果为促进华北落叶松叶凋落物的分解,维持华北落叶松人工林地力提供理论依据。     

杉木人工林土壤碳、氮、磷化学计量特征

以4个不同林龄(3 a、14 a、21 a和46 a)的杉木人工林为研究对象,分0～5、5～10、10～20、20～40 cm 4个土层进行取样,测定土壤有机碳、全氮、全磷含量,并计算其化学计量,探究有机碳含量、全氮含量、全磷含量、C:N、C:P、N:P和C:N:P随不同土层的变化规律及其在不同林龄的变化规律。结果显示:4个林龄杉木人工林土壤有机碳含量为18.5～22.28 g/kg,全氮含量为1.4～1.63 g/kg,全磷含量为0.28～0.34 g/kg。不同林龄有机碳含量和全氮含量呈现出随林龄变化呈先减少后增加的趋势,不同土层有机碳和全氮含量随土层深度的增加逐渐减少,全磷含量在不同林龄和土层之间差异不显著。4个林龄杉木土壤C:N为11.55～14.27,平均值为13.27,C:P为57.11～79.57,平均值为68.34; N:P为4.44～5.73,平均为5.01; 4个林龄杉木土壤C:N:P分别为42:4:1,43:5:1,41:5:1和50:6:1。研究区的C:N和C:P都主要受到C的影响,所以在杉木人工林的生长过程中,控制好有机碳的含量是十分必要的。     

荒漠草原不同种植年限人工柠条林土壤碳氮磷化学计量特征

以荒漠草原不同林龄(9 a,17 a,27 a)人工柠条林为对象,研究不同土层深度以及柠条灌丛不同部位的土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)、全氮(total nitrogen,TN)和全磷(total phosphorus,TP)含量及其生态化学计量特征变化规律.结果表明:不同林龄柠条灌丛各部位SOC和TN含量在垂直剖面上的分布具有统计学上的极显著差异(P0.01);灌丛各部位SOC、TN含量均随林龄增加逐渐增大,且随土层加深逐渐减小,具有明显的表聚性,灌丛各部位均表现为内部边缘外部;随着柠条林龄的增长,灌丛各部位土壤TP含量呈逐渐增加的趋势.随着林龄的增长,灌丛各部位土壤C/N均呈现逐渐降低的趋势;而土壤C/P在灌丛内部和边缘呈现先降低后增加的趋势,而在灌丛外部呈现逐渐增加的趋势;土壤N/P在灌丛内部和外部呈现逐渐增加的趋势,而在灌丛边缘呈现先降低后增加的趋势.随着土层深度的增加,土壤C/N呈逐渐增加的趋势,而C/P和N/P整体上呈先降低后增加的趋势.N/P与TP呈极显著负相关,而与TN和C/P呈极显著正相关.可见,人工柠条林在生长过程中土壤养分呈现明显的表聚性,柠条灌丛出现肥岛效应;由于柠条在生长过程中受到诸多因素的影响,还需加强植被与土壤生态系统N/P化学计量特征,土壤N、P养分限制和植被养分适应特征相互关系的研究.     

太行山南麓3种典型人工林土壤碳氮分布特征

为研究干旱半干旱地区森林土壤碳、氮分布特征,选取太行山南麓20年生侧柏、刺槐、栓皮栎人工次生林为研究对象,对林下0~60 cm土层的土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮含量及土壤物理性质进行测定。结果表明:3种人工林土壤容重随土层深度增加而增大,土壤含水率和孔隙度均表现出随土层深度增加而减少的趋势。3种人工林不同土层的土壤有机碳、氮(全氮、铵态氮、硝态氮)含量均呈现出随土层深度增加而减小的趋势,总体上有机碳和全氮含量均表现为刺槐人工林最高、侧柏人工林最低。3种人工林林下土壤剖面的C/N比值介于6.44~12.00,没有明显差异。3种人工林土壤有机碳含量与全氮、铵态氮、硝态氮(除侧柏人工林)含量均存在极显著相关性。3种人工林土壤含水率与土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮(除侧柏人工林)含量呈显著或极显著正相关;而土壤容重与之表现出一定的负相关关系,但仅侧柏人工林的有机碳、铵态氮、硝态氮与土壤容重的相关性达显著水平。     

闽南山地树种转换对土壤碳氮磷及化学计量的影响

【目的】为了解闽南山地杉木转换为固氮树种黑木相思和速生树种桉树后,对土壤碳氮磷储量及化学计量特征的改善状况。【方法】以杉木采伐迹地上营造的3种同林龄人工林（杉木、桉树、黑木相思）为研究对象,采集林下0～10,10～20和20～40 cm土层的土壤样品,测定其有机碳、全氮、全磷、pH及6项物理性质（容重、最大持水量、最小持水量、毛管持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度）,并计算其化学计量。【结果】桉树和黑木相思土壤的有机碳含量显著高于杉木土壤,3种林分土壤的有机碳和全氮含量随着土层加深显著降低,全磷含量受土层和树种的影响较小;单因素方差分析显示3种林分土壤的C∶N、C∶P、N∶P和C∶N∶P随土层的变化未表现出一致的规律,但整体表现为随着土层加深而降低,黑木相思和桉树土壤的C∶N、C∶P、N∶P整体高于杉木土壤,3种林分土壤的化学计量均处于中等变异水平;土壤容重与有机碳、全氮、C∶N、C∶P、N∶P呈显著负相关,最大持水量、最小持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度与有机碳全氮及化学计量比均具有显著相关性,一元线性回归分析显示有机碳与全氮、C∶N、C∶P均呈极显著正相关,全氮与C∶N和N∶P呈极显...     

马尾松人工林林龄对土壤和叶片养分含量的影响

探索不同林龄马尾松人工林土壤和针叶养分特征及其相关性,为马尾松人工林高效培育提供理论参考。采用时空互代法,以桂中不同林龄（4、9、15、19、22、30、56 a）马尾松人工林为对象,利用冗余分析和结构方程探讨马尾松人工林林龄对土壤和针叶养分含量的影响。结果表明,林龄对土壤和叶片养分均具有显著影响,随林龄的增加土壤pH呈先增后减趋势,中龄林中最大,有机碳、全N、全P、碱解N和速效态K、Ca、Mg、Zn和B含量呈先减后增的U形变化,中龄-成熟林阶段最小,全K和有效P含量呈W形变化;针叶养分含量随林龄增加呈波动性变化,C、N、P和K含量在过熟林中最大,Ca、Zn分别在中龄林、成熟林中含量最大,Mg和B均在幼龄林中最大。针叶K、Ca、Mg、Zn和B与土壤对应元素呈显著正相关,土壤有机碳、全N、有效P和速效K是影响马尾松叶片养分含量变化的敏感因素,土壤速效元素对叶片养分的正向效应显著,而土壤有机碳和全量养分的负向效应显著。综上,不同林龄阶段马尾松土壤和叶片养分存在显著差异,在马尾松15 a后,土壤和叶片养分均有所下降,尤其是受N素和微量元素限制,为此在马尾松中龄林后,建议施用N肥满足其健康生长,并辅以适量微量元素,以增强植物光合作用和蛋白质的合成及抗逆性。     

华北落叶松人工林天然更新及与土壤因子的关系

为了更好的理解华北落叶松人工林天然更新动态及其与土壤化学性质的关系,以塞罕坝地区不同林龄(Ⅲ:20~30 a,Ⅳ:30~40 a)华北落叶松人工林为研究对象,基于18块标准地(50 m×50 m)的调查数据,采用回归分析等方法对不同龄级林分的更新幼苗生长及与土壤化学性质之间的关系进行了分析。结果表明:(1)2个龄级林分更新幼苗高生长、基径生长与年龄均呈指数函数关系,高度与基径呈线性相关;(2)Ⅲ龄级林分幼苗高随基径增长速率小于Ⅳ龄级林分;(3)pH值和土壤全磷含量对Ⅲ龄级林分华北落叶松幼苗更新密度有显著影响,而在Ⅳ龄级林分pH值和土壤全钾含量对幼苗基径、苗高和苗龄均有显著影响。     

毛乌素沙地南缘不同林龄樟子松人工林土壤物理性质差异性研究

为探究毛乌素沙地南缘不同林龄樟子松人工林土壤物理性质差异性及垂直分布特征,对5种林龄樟子松林地的土壤含水量、容重、孔隙度、土壤持水状况等指标进行了对比分析。结果表明:林龄和土层深度均可影响樟子松人工林地土壤物理性质;随着土层深度的增加土壤含水量和最大持水量呈现为先减小后增大趋势,蓄水量和容重总体呈现出逐渐增加的趋势,总孔隙度呈现为减小趋势;随着林龄的增加最大持水量总体呈增加趋势,容重逐渐减小,含水量和蓄水量呈先增加后减少再增加的变化过程。总体来看,樟子松随着林龄的增长,林地中土壤容重与持水性能均得到明显的改善。     

山西太岳山不同林龄华北落叶松林土壤微生物群落结构特征

  目的  分析不同林龄华北落叶松人工林土壤微生物结构特征变化规律,阐明土壤微生物群落结构特征对林龄变化的响应机制及关键影响因子,为人工林可持续经营和探讨土壤微生物群落对环境变化反馈机制提供理论依据。  方法  以不同林龄华北落叶松人工林为研究对象,基于土壤微生物群落结构、土壤理化性质和林下植被特征等指标,采用冗余分析探讨土壤理化性质和林下植被特征对土壤微生物群落结构的驱动机制。  结果  研究结果表明林龄变化对土壤理化性质和微生物群落结构特征均存在显著影响,其中土壤温度、含水率、pH值、全碳、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮含量均随着人工林年龄的增加而显著增加,土壤有效磷含量则表现出相反的变化规律（P < 0.05）。林龄增长也提高了土壤革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌和放线菌含量,但真菌与细菌以及革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌的比值呈下降趋势。林下灌木、草本层物种多样性也表现出随林龄增加而增长的变化趋势,不同林龄间差异则均未达显著水平。冗余分析结果表明本研究选取的土壤理化性质和林下植物物种多样性指标共同解释了土壤微生物群落总变异的86.1%,土壤含水率、温度、有效磷、硝态氮含量、灌木层丰富度指数和草本层丰富度指数则分别解释了微生物群落结构变异程度的22.7%、18.4%、11.8%、10.6%、7.9%和5.6%。  结论  土壤微生物群落结构特征、土壤理化性质和林下植物物种多样性（灌木层和草本层）均受到林龄变化的影响,并且土壤温度、含水率、有效磷、硝态氮和林下植物物种多样性是引起不同林龄人工林土壤微生物群落结构变化的关键驱动因子。      

杉木人工林土壤理化性质及酶活性的变化规律

为揭示杉木人工林土壤肥力变化规律,研究了江西省景德镇市枫树山林场不同连栽代数、不同林龄的杉木人工林土壤理化性质和酶活性的变化.结果表明:随着林龄的增长,除土壤容重趋于增加外,土壤pH、阳离子交换量、全氮、速效钾及酸性磷酸酶、过氧化氢酶、尿酶和蛋白酶的活性均有所降低;随着土壤深度增加,土壤pH、阳离子交换量、氮磷钾养分以及酶活性均呈下降趋势.二代杉木林的土壤容重、pH、阳离子交换量和速效磷的含量高于一代杉木林,但土壤全氮、速效钾的含量和酶活性低于一代杉木林;土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶与土壤pH、有机质、全氮、速效钾呈极显著或显著正相关,土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶与土壤速效磷呈极显著正相关.