尖峰岭热带山地雨林土壤物理性质小尺度空间异质性研究

采用地统计学的方法,对海南岛尖峰岭热带山地雨林原始林土壤物理性质小尺度空间异质性进行了研究,结果表明:(1)土壤各物理性质空间异质性明显,其半方差函数可以用指数模型、高斯模型和球状模型拟合,变程变化范围为10.810 48.650 m,块金值与基台值比值范围为10.2%87.8%,表明各物理性质有不同程度的空间自相关性;土壤孔隙度和持水特性有较大的块金值,说明存在小尺度(<10 m)的空间异质性;(2)普通克里格插值及绘制物理性质空间分布轮廓图表明,土壤各物理性质在空间分布上具有斑块性,各物理性质在不同土壤深度的空间分布有一定的一致性,地形是影响土壤物理性质空间分布格局的一个主要原因。     

海南岛霸王岭热带山地雨林林隙更新生态位的研究

通过对海南岛霸王岭热带山地雨林林隙更新生态位的研究表明：同一树种在不同大小和年龄级林隙内的优势度不同，不同树种在同一大小和年龄级林隙内的优势度不同。根据树种在不同大小级林隙内的生态位宽度的变化，可分为生态位幅度宽、中等、较小和狭小4类；根据树种在不同年龄级林隙内的生态位宽度的变化，可分为对林隙时间生态资源利用充分、利用较充分、利用不充分和利用很少的4类树种。不同的树种或树种组对不同大小和年龄阶段林隙生态资源利用的不一致性，表明热带山地雨林中不同树种的林隙大小级生态位和林隙时间段生态位是相对分离的。分析表明，海南岛热带山地雨林中有很大一部分树种是属于低密度、狭生态位的树种。从物种多样性的角度来看，大量低密度、狭生态位树种的存在表明热带山地雨林是一种较为脆弱的生态系统类型。     

海南岛霸王岭热带山地雨林采伐经营初期土壤碳氮储量

测定了海南岛霸王岭热带山地雨林不同择伐强度经营试验初期土壤 C、N含量及其储量 ,结果表明 :原始热带山地雨林土壤 C、N背景值分别为 10 8.91t· hm-2 、9.58t· hm-2 ,表层 50 cm土壤 C储量占深 10 0 cm土层 C储量的 77.6 % ,相应的 N储量占 73.8% ;30 %、50 %择伐强度经营 5个月后林地土壤 C储量分别比原始林降低 4 .5%和 5.3% ,但 30 %强度经营林地土壤 C/N接近未采伐的原始林。结果可作为对热带山地雨林选取持续经营模式的动态参考指标     

尖峰岭热带山地雨林不同更新林的群落特征

基于对尖峰岭热带山地雨林原始林、皆伐后恢复41 a的天然更新林和皆伐后恢复25 a的人工促进天然更新林的调查数据,对其物种组成、物种相似性、物种丰富度及多样性、植株密度和稳定性等进行比较分析,并通过优势种群龄级结构分析预测群落的发展趋势.结果表明:1)物种丰富度及物种多样性均以原始林最高,乔木层物种多样性表现为天然更新林>人工促进天然更新林,幼树层和下木层表现为人工促进天然更新林>天然更新林;2)天然更新林与原始林的物种相似性比其与人工促进天然更新林的高,说明天然更新林恢复程度较人工促进天然更新林好;3)植株密度表现为人工促进天然更新林>天然更新林>原始林,与干扰程度正相关,与皆伐后恢复时间负相关;4)乔木层和下木层的群落稳定性表现为原始林>天然更新林>人工促进天然更新林;5)优势种群发展趋势分析表明,原始林群落主要优势种群大部分表现为增长或稳定趋势,天然更新林群落上层阳性树种表现为衰退或稳定趋势,下木层的优势种则表现为增长趋势,人工促进更新林的栽培种和一些偏阳性树种表现出衰退或稳定趋势,林下一些优势度稍低的种群表现出逐渐增长趋势.因此,虽然天然更新林和人工促进天然更新林所在群落具有一定的稳定性,但其种类组成结构将发生较大的变化,仍处在由前期阳性树种向后期耐荫树种转变的演替进程中.     

热带山地雨林生态系统水文化学循环规律的研究

根据５ａ定位观测，对尖峰岭热带山地雨林更新林生态系统的水文化学循环规律数据分析表明，年均降雨量为２６６８．３ｍｍ，其中总径流量占４６．７％，蒸散量５３．３％，冠层留量１４．０％。Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ的年均降雨输入量为７８．４ｋｇ（ｈｍ＾２．ａ），总径流输出５６．７ｋｇ／（ｈｍ＾２．ａ），净积累２１．６ｋｇ／（ｈｇｍ＾２．ａ），Ｓｉ，有机Ｃ、Ａｌ、Ｍｎ的年均降雨输入量为２５．０ｋｇ（ｈｍ＾２．ａ）     

海南岛尖峰岭次生热带山地雨林的边缘效应

对海南岛尖峰岭热带山地雨林采伐迹地次生林及周围的保留林进行了群落调查．组建了一个基于分割线段模型的边缘效应测度公式：Y=α e0[1-(D／Dmax)](式中Y为与边缘垂直距离D处的测定指标值，e0为边缘效应强度的最大值，Dmax为边缘效应作用的最大距离，α为常数)，研究了热带山地雨林群落的边缘效应，结果表明：(1)用组建的测度公式来分析热带山地雨林采伐迹地边缘的次生林及保留林的边缘效应强度及其作用距离，结果是有效和可靠的；(2)热带山地雨林采伐后形成的边缘，其效应的作用距离一般都不超过15m；(3)边缘对保留林和次生林的效应没有显著差异。     

尖峰岭热带山地雨林林窗土壤甲烷通量研究

以海南岛尖峰岭热带山地雨林因2012年左右台风干扰形成的林窗样地为研究对象,开展土壤甲烷通量的原位观测试验,测定林窗和林下凋落物质量、土壤温度、土壤含水量、酶活性及其他土壤理化指标,运用最佳结构模型研究土壤甲烷通量与环境因子的关系,分析林窗土壤甲烷通量变化特征、影响因素及其与林下的差异。结果表明:海南岛尖峰岭热带山地雨林表现为甲烷吸收,林窗和林下的年平均甲烷通量分别为(-0.37±0.26)和(-0.36±0.24)nmol·m^-2·s^-1,林窗和林下的土壤甲烷通量月变化特征无显著差异(P>0.05),呈现旱季高雨季低的特征。土壤甲烷通量的最佳结构模型表明,全年和旱季的林窗与林下土壤甲烷的主要调控因子均为土壤含水量,但雨季土壤甲烷调控作用最强的因子是土壤温度。结果表明,因台风形成的6个林窗短期对土壤甲烷通量没有显著影响,但林窗和林下的土壤甲烷通量具有旱季大于雨季的季节变化特征。     

采伐方式对海南岛霸王岭热带山地雨林恢复的影响

比较3种采伐方式(重复采伐、径级择伐和采育择伐)对海南岛霸王岭热带山地雨林恢复群落中物种多样性、群落结构和功能群组成的影响。结果表明:3种方式采伐后(20～25年)的山地雨林恢复群落物种丰富度呈增加趋势,主要表现为小径级(胸径<10cm)的长寿命先锋种增加;与老龄林相比,径级采伐和采育择伐没有增加伐后林中成年树的物种丰富度;3种采伐恢复林中幼树和小树的物种累积速度低于老龄林;森林采伐后恢复群落中的个体密度显著高于老龄林,但胸高截面积显著低于老龄林;伐后林群落中胸高截面积减少最多的为采育择伐,其次为径级择伐和重复采伐;森林采伐恢复群落内长寿命先锋种的物种丰富度、个体密度和胸高截面积均增加,而后期耐荫种物种丰富度变化较小;采育择伐在短期降低了森林木材蓄积量,但没有显著改变群落中功能群组成,因而能够在相对较短的时间内恢复到干扰前的水平。     

热带山地雨林生态系统对降雨水质的影响

３ａ对同岛尖峰岭热带山地雨林集水区岩石、土壤及水化学质流含量的检测,雨林集水区降雨、总径流水体ＣＯＤ、ＮＨ４＾＋－Ｎ、酚、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｎｉ的加权浓度含量远低于地面水质Ⅰ类标准;岩石组成属钾长石类,其８项测定的重金属中Ｚｎ、Ｍｎ、Ｐｂ含量相对较高,水质迁移中以溶解、水解及氧化为特征;在降雨一径流水循环中,山地雨林冠层减少降雨中ＣＯＤ、ＮＨ４＾＋－Ｎ、酚、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｎｉ、Ｆｅ浓度含     

闽楠天然林与人工林木材物理力学性质研究

对闽楠人工林和天然林木材物理和力学性质进行了测定和比较分析,结果表明:闽楠天然林木材气干密度和全干密度分别为0.721 g.cm-3和0.680 g.cm-3,人工林木材气干密度和全干密度分别为0.572 g.cm-3和0.535 g.cm-3,闽楠天然林木材密度大于人工林且差异达到极显著水平,但人工林木材密度变异系数却小于天然林。闽楠人工林和天然林木材气干状态下体积干缩率分别为4.935%和6.439%,全干状态下分别为9.330%和11.376%,闽楠人工林木材的尺寸稳定性稍差于天然林,但从木材的差异干缩来看,闽楠天然林和人工林相近,分别为1.75和1.76。闽楠天然林木材端面、径面和弦面硬度分别为7 583 N、6 183 N和6 625 N,稍大于人工林,但差异不显著。闽楠天然林与人工林旋切板背面裂隙率分别为53%和67%,单板厚度的偏差人工林和天然林分别为0.08mm和0.09 mm。由此可知,发展闽楠人工林可以得到质量与闽楠天然林相近的板材。     

干热河谷植被恢复研究进展与展望

干热河谷因自然环境条件恶劣而成为我国生态建设的难点,且一直是生态恢复的热点区域.本文从干热河谷的气候、植被等自然环境特点、植被恢复历史、恢复目标、植被种类筛选、恢复技术、人工植被生态评价等方面概括总结了干热河谷植被恢复研究的进展与现状,并对存在的一些问题进行评述,提出未来研究应予重视或优先研究的方向.     

三倍体毛白杨无性系人工林林地土壤养分消耗与林木生长研究

三倍体毛白杨因其速生、轮伐期短的特点,被广泛地用于造纸纸浆、胶合板材、纤维板材等工业,并在我国的山东、河北、辽宁、内蒙古等地开展了广泛的引种与规模化栽培[1].     

天然林不同强度采伐10 a后林地土壤理化性质分析

主伐方式基本上可分为皆伐、渐伐和择伐3大类.从生态角度看,择伐对森林生态环境影响最小,并使森林的3种效益达到最完美的结合,而皆伐对生态的破坏最大[1].     

祁连山中部云杉林和高寒草甸土壤N矿化及其影响因素研究

以正交试验好气培养土壤方法分析了祁连山青海云杉林和高寒草甸下土壤N矿化及其与温度、湿度、土层和海拔的关系.结果显示:以土壤N矿化量极差计,土层和温、湿度交互作用对土壤N矿化影响最大,其次是温度,湿度影响较小;以土壤N矿化比例极差计,温度和温、湿度交互作用对土壤N矿化影响最大,其次是湿度,土层影响较小.温度和温、湿度交互作用对土壤N矿化量影响显著,对土壤N矿化比例影响却不显著(P<0.05).35 ℃下土壤N矿化量比5 ℃和15 ℃下高,而25 ℃与5 ℃和15 ℃下差异不显著;35 ℃下土壤N矿化比例比15 ℃下高,15 ℃与5 ℃和25 ℃差异不显著(P<0.05).不同湿度下土壤N矿化量差异不显著,土壤含水量为20%时土壤N矿化比例比60%时低(P<0.05).海拔高度3 200 m处森林土壤N矿化量比3 500 m处高寒灌丛草甸土壤中低(P<0 05),3 600 m与3 400 m、3 200 m及3 500 m与3 600 m差异却不显著(P<0.05).015 cm土层土壤N矿化量比1535 cm土层高,但两个土层土壤N矿化比例差异不显著(P<0.05).Q10在0.72.0,5℃升高到15℃较低,15℃升高到25℃及25℃升高到35℃下较高.说明祁连山高寒草甸和山地森林土壤N矿化受温、湿度变化的影响较大.     

广西主要树种冰雪灾害调查及恢复措施

通过对广西冰雪灾区森林受害情况进行实地调查,对树种、坡向、海拔高度等因子与林木受灾的关系进行了探讨。调查结果表明:广西主要树种抗灾害能力的大小为油茶>八角>杉木>松树>桉树>毛竹,乡土树种>外来树种;海拔对树种灾害的影响呈S型曲线,随海拔高度的升高而加重;坡向、林木种植模式和经营方式对林木灾害的影响为阴坡>阳坡,纯林>混交林,采脂的松树>未采脂的松树。因此,提出了以下建议:(1)选择抗寒抗逆性树种品种;(2)多发展乡土树种;(3)大力发展混交林;(4)合理布局,科学管理;(5)针对受灾情况,采取不同的恢复技术措施等。     

金沙江干热河谷主要植被恢复树种叶水势的时空变化规律

2005年和2006年在金沙江干热河谷,选择不同季节的典型晴天测定了18个试验树种的叶水势,结果表明:(1)金沙江干热河谷主要植被恢复树种叶水势在不同季节的日变化曲线均有一个明显的高峰,绝大多数呈单峰状分布,高峰值大多数出现在下午14:00;干热生境中的树种具有丰富的叶水势多样性.(2)元谋干热河谷主要树种的叶水势受季节变化的影响较大,所有树种均表现为3月份叶水势大于5月份叶水势以及5月份叶水势小于10月份水势,5月干热胁迫的加深加剧了树种间水势的进一步分化,而雨季后干热胁迫的解除能降低分化的程度;各树种叶水势日变化在干热的5月份变动幅度最小.(3)各树种叶水势与温度、湿度及光照强度分别呈负、正、负相关,相关性可由线性方程予以恰当描述.(4)不同海拔区域所引起的环境因子与物候的差异能影响到某些树种水势的日变化幅度以及季节变化规律;以坡位而言,相对低的坡位有利于各树种叶水势维持在一个相对高的水平;印楝在3种混交模式中叶水势高低依次为:印楝与大叶相思＞印楝与银合欢＞印楝与久树,这种排序与印楝所受到的竞争强烈程度紧密相关,极度的干热环境降低了不同混交模式对植物水势的影响程度;灌溉有利于缓解或解除5月极度干热所形成的水分胁迫.     

引进树种印度黄檀解剖构造变异性质及其化学性质的研究

采用木材定量解剖方法和木材化学性质分析方法,对引进的印度黄檀解剖构造性质径向变异特征和化学性质进行了系统研究,结果表明:印度黄檀木材纤维长度和宽度均值分别是1 430.87、18.02 μm,导管分子长度和直径平均值分别是204.13、146.46 μm,微纤丝角平均值是12.24°.印度黄檀的解剖构造特征的径向变异趋势有的明显,有的不明显.印度黄檀木材pH值为5.39,其结果为开发和培育印度黄檀优质材提供了基础数据和理论指导.     

华北山区非主要生长季典型人工林土壤呼吸变化特征

2005年11月至2006年3月,利用Li-8100土壤呼吸自动观测系统及AR-A-ECH土壤温度湿度自动观测系统,观测了华北山区30年生侧柏和25年生栓皮栎林土壤呼吸速率与土壤温度及湿度,分析了非主要生长季土壤呼吸变化特征.结果表明:(1)晴或多云条件下,2种人工林林地土壤呼吸速率都明显高于阴天,但日变化均不明显;整个非主要生长季,土壤呼吸速率(SRR)呈现出明显的日际变化特征;2005年11月至2006年1月,SRR呈显著降低的趋势,在2月份,维持在相对较低水平,进入3月中旬则迅速回升,降雪使SRR均有不同程度的增加;整个非主要生长季,侧柏林地与栓皮栎林地的平均SRR分别为0.61、0.39μmol·m-2·s-1.(2)2种人工林林地地表及地下5、10、15、20 cm深处土壤温度与SRR都存在显著的指数相关关系(p《0.01),且5cm深处的土壤温度与SRR的相关性最好,侧柏和栓皮栎在该深处的Q10值分别是2.280和1.602;侧柏、栓皮栎林地SRR与土壤含水量分别呈显著的线性相关关系、多项式相关关系(P《0.01).这2种人工林林地SRR与5cm深处的土壤温度和土壤含水量均有很好的复相关关系(P《0.01),且比较偏相关系数表明:影响2种林地土壤呼吸速率的最主要土壤环境因子都是土壤温度.     

宁夏六盘山南侧森林枯落物及土壤的水文生态功能研究

森林枯落物和土壤具有重要生态水文功能,对六盘山香水河小流域的辽东栎-少脉椴、华北落叶松林的研究表明:辽东栎-少脉椴林枯落物未分解层、半分解层的最大持水量分别为5.42、11.28 t·hm-2;华北落叶松林的对应值分别为5.72、24.51 t·hm-2.两种林分枯落物的有效拦蓄量分别为0.56和1.63 mm,即华北落叶松林枯落物的持水能力好于辽东栎-少脉椴林.但辽东栎-少脉椴林1 m土层的非毛管持水深和毛管持水深(108.15、441.02 mm)远大于华北落叶松林(65.80、420.00 mm),且前者生长季1 m土层有效持水能力(267.77 ～327.42 mm)大于后者(133.55 ～227.23 mm).从林地综合持水能力来看,辽东栎-少脉椴林的水文生态功能优于华北落叶松林.此外发现,虽然是两个不同的林分,但其1 m土层的有效持水能力的非毛管比例都是36.6%,毛管比例都是63.4%,表明在采用土壤有效持水能力、毛管贮水深、非毛管贮水深这3个指标中的任何一个评价较厚土层的总持水能力时,都将有很好的一致性.