不同林龄刺槐人工林碳储量及分配规律

为研究林龄对刺槐林生态系统碳储量的影响,在样地调查与实测生物量的基础上,对河南省洛宁县灌木林人工改造的8、15和22年生刺槐人工林进行了研究,测定了刺槐林及同区域灌木林不同层次的的碳含量(乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层(0~50 cm)),结合生物量及土壤数据分析其生态系统的碳储量和层次分布特征。结果表明,刺槐各器官碳含量在42.60%~50.92%之间,大小顺序为:树干树皮树枝根桩树叶粗根小根大根中根细根;各林分的灌草层、枯落物层碳含量无显著差异;土壤层碳含量均表现为随土壤深度增加而降低,而随着种植年限的增加而增加;灌木林及8、15和22年生刺槐人工林生态系统碳储量分别为78.96、99.78、110.85和132.75 t·hm-2,对比灌木林,8、15和22年生刺槐林碳储量年均增长量分别为2.60、2.13和2.44 t·hm-2·a-1;乔木层及土壤层是刺槐人工林生态系统碳储量的主要来源,两者占生态系统碳储量85.14%~96.63%。随种植年限增加刺槐林土壤层碳储量所占比重下降而乔木层碳储量比重逐渐上升,灌草层、枯落物层碳储量无明显变化规律。     

经营措施对土壤碳储量和碳通量的影响

经营管理措施强烈地影响着土壤碳吸存,人类不当的经营管理措施已经造成了土壤有机碳的排放.本文根据已有的研究成果,探讨了人类经营管理措施(土地利用方式的改变、耕作、施肥、间作)对土壤碳储量和土壤呼吸的影响,为制定合理的经营管理措施、减少温室气体的排放提供理论参考.     

不同经营措施对毛竹林土壤呼吸温度敏感性的影响

【目的】森林经营与管理降低土壤呼吸是实现CO2减排的重要手段。全球气候变暖背景下,确定不同经营措施对毛竹林土壤呼吸温度敏感性的影响有助于揭示毛竹林地下生态过程对气候变化的响应和适应,并有助于了解毛竹林土壤呼吸对气候变化的正负反馈。【方法】以无经营毛竹纯林为对照(Ⅰ),以垦复(Ⅱ)、施用除草剂(Ⅲ)、劈草(Ⅳ)毛竹纯林为研究对象,采用壕沟法和凋落物移除法区分了各组分呼吸,利用LI-8100测定了土壤呼吸速率及5cm土壤温度,并分析了土壤呼吸温度敏感性(Q10)。【结果】①土壤呼吸及组分呼吸与5cm处土壤温度呈指数相关;②土壤总呼吸Q10冬季>夏季>春季>秋季。垦复、施用除草剂、劈草均降低了土壤总呼吸温度敏感性;③根呼吸Q10夏季>冬季>春季>秋季。垦复、施用除草剂、劈草均降低了根呼吸温度敏感性;④凋落物呼吸Q10夏季>冬季>秋季>春季。垦复、施用除草剂、劈草均降低了凋落物呼吸温度敏感性;⑤矿质呼吸Q10春季>冬季>夏季>秋季。垦复增加了矿质呼吸温度敏感性,施用除草剂、劈草降低了矿质呼吸温度敏感性。【结论】相对降低土壤表面CO2通量和土壤呼吸适应未来全球气候变化而言,施用除草剂是本研究区毛竹林经营较为合理的方式。     

燕山南麓不同林龄板栗林碳储量及分配格局

选取燕山南麓不同林龄(4、8、12和16年)板栗林为研究对象,研究板栗林乔木层和土壤层碳储量及其分配格局随林龄的变化特征。结果表明,板栗林乔木层不同组分碳含量在429.6～465.4 g/kg之间;不同林龄树干碳含量之间有显著差异(P0.05),且随林龄的增长呈降低趋势;不同林龄树根、树枝和树叶碳含量无明显差异;在人工经营措施下,土壤层(0～100 cm)碳含量随林龄增长呈先降后升的变化趋势,并且随土壤深度的增加而降低。4、8、12和16年板栗林乔木层碳储量分别是0.27、3.83、8.09和8.95 Mg/hm2,随林龄的增长呈显著增加趋势(P0.05);除4年板栗林外,其他林龄不同组分碳储量大小排序表现为树干树根树枝树叶。4、8、12和16年板栗林生态系统碳储量分别为60.055、49.523、58.727和67.528 Mg/hm2,其中土壤层占生态系统总碳储量的99.6%、92.3%、86.2%和86.7%。在板栗林经营过程中,生态系统碳储量随林龄增长呈先降低后增加的变化趋势,土壤层是板栗林生态系统的主要碳库。     

广西不同林龄马尾松碳储量及分配格局

在生物量调查的基础上,对广西5 a、15 a、21 a、32 a和60 a马尾松(Pinus massoniana)人工林生态系统碳储量及其分配特征进行了研究。结果表明:马尾松人工林生态系统碳储量为60 a(277.04 t/hm~2)32 a(250.05 t/hm~2)21 a(208.05 t/hm~2)5 a(130.35 t/hm~2)15 a(128.02 t/hm~2);马尾松人工林植被层碳储量为31.18-159.52 t/hm~2,占总碳储量的23.92%-57.58%,随着林龄的增加而增加;凋落物层为1.42-3.59 t/hm~2,占0.51%-2.80%,随林龄的增加呈"M"型变化趋势。土壤层碳储量为32 a(136.52 t/hm~2)60 a(116.09 t/hm~2)21 a(115.28 t/hm~2)5 a(96.66 t/hm~2)15 a(78.58 t/hm~2),随林龄的增加呈倒"N"型变化趋势。马尾松人工林5 a、15 a、21 a、32 a林龄阶段碳储量均表现为土壤植物地被物,地下地上,60 a阶段碳储量则表现为植物土壤地被物,地上地下。植被层碳储量以乔木层最大(28.30-157.79 t/hm~2),占90.76%-98.92%,其中乔木层碳储量主要分布在树干(20.51-120.32 t/hm~2),占乔木层总碳储量的71.52%-76.25%,随林龄的增加而增加。桂东南马尾松平均年净固碳量为7.91 t/(hm~2·a),其中32 a(10.37 t/(hm~2·a))最大,固碳能力强,是一种优良的碳汇林树种。     

蜀南竹海风景区毛竹林生态系统碳储量及其空间分配特征

为评价风景区在减缓全球气候变化方面的作用,研究了蜀南竹海风景区毛竹林生态系统的碳储量以及空间分配特征。结果表明:毛竹各器官碳含量介于0.451 2~0.531 3 g/g之间,碳含量从高到低排序为秆(0.531 3 g/g)>枝(0.517 3 g/g)>鞭(0.503 1 g/g)>叶(0.489 2 g/g)>蔸(0.459 0 g/g)>根(0.451 2 g/g);不同龄级的毛竹平均碳含量从高到低排序为Ⅳ(0.521 5 g/g)>Ⅲ(0.514 0 g/g)>Ⅰ(0.508 9 g/g)>Ⅱ(0.487 5 g/g)。毛竹林生态系统碳储量为105.07 t/hm2。其中,乔木层碳储量为40.88 t/hm2,土壤层碳储量为61.0 t/hm2,枯落物层碳储量最低,为3.19 t/hm2,分别占生态系统碳储量的38.91%、58.06%和3.91%,其分配上表现为土壤层碳储量最大。研究结果表明风景区在减缓大气CO2浓度方面有着重要的作用。     

不同施肥对作物碳储量及土壤碳固定的影响

为研究不同施肥处理对土娄土—作物系统作物碳同化及土壤碳固定的影响，试验设置氮磷肥(NP)、70%氮磷肥 (70%NP)、50%氮磷肥(50%NP)、30%氮磷肥(30%NP)及不施肥(NF)5个处理，一直实行小麦—玉米轮作，前茬小麦秸秆还田、免耕，观测玉米的产量、玉米植株地上部位的储碳量，并于2012年6至9月采集土壤剖面样品和耕作层( 0~20 cm) 土壤, 测定土壤总有机碳含量。结果表明：随着施肥量的减少，玉米产量和地上部位碳储量显著降低；施肥显著提高耕层土壤碳密度，而对全土碳密度没有显著影响。相关分析表明，土壤固碳量与作物碳储量呈显著的线性关系,这说明土壤有机碳积累主要与作物碳同化有关。因此，与作物产量直接关联的作物碳输入的增加是土壤中碳固定提高的重要途径。适当的施入氮磷肥对玉米碳同化和土壤碳固定有显著提高作用，是提高与稳定玉米产量和促进土壤固碳的双赢举措。当然,不同施肥下的差异效应可能与土壤—作物系统中碳分配和土壤生物活动有关。     

麻栎人工林生态系统碳储量分配格局

【目的】探讨广西南宁良风江32年生麻栎人工纯林生态系统的生物量、碳密度、碳储量及其空间分配特征,为提高广西地区碳储量提供参考依据。【方法】在麻栎人工林内选择标准样地,用收获法测定生态系统的生物量,用重铬酸钾—外热法测定麻栎各器官的碳素含量,并用环刀法测定土壤碳密度。【结果】麻栎人工林各器官的碳素含量为：干材〉叶〉皮〉根兜〉枝〉细根〉中根〉粗根。土壤碳含量以0-20 cm土层最高,且随土层深度的增加而降低。麻栎人工林生态系统的总生物量为241.08 t/ha,其中乔木层占97.90%,林下植被层占0.54%,凋落物层占1.56%。【结论】麻栎人工林的碳储量主要分布在乔木层和土壤层,且乔木层生物量占麻栎人工林生物量的主要部分。麻栎土壤固碳能力较强,可作为广西发展固碳林的优良树种。     

耕作措施对双季稻田土壤碳及有机碳储量的影响

针对不同耕作措施对双季稻田的固碳效应和固碳潜力问题,选择湖南省宁乡县的双季稻区试验点进行了有机碳、活性有机碳以及耕层有机碳储量的研究,以期为制定适合于稻田条件下的合理耕作方式提供理论依据。结果表明,耕作措施和秸秆还田对有机碳(SOC)和活性有机碳(AOC)含量均产生不同程度的影响。免耕处理下,有机碳和活性有机碳含量皆随土壤深度的增加而减少,土壤0～5cm的SOC和AOC的含量最高,且与其他层次达到显著性差异水平(P<0.05),具有明显的表层富集现象。与免耕相比,旋耕和翻耕则更利于5～10cm和10～20cm土层的有机碳和活性有机碳的积累。比较秸秆还田对SOC和AOC的影响表明,秸秆还田有效地提高了0～10cm有机碳含量,但对10～20cm并未产生显著影响,秸秆的输入并未增加土壤活性有机碳的含量。采用等质量方法计算了耕层土壤有机碳储量,结果显示旋耕秸秆还田使有机碳储量明显增加,而免耕只增加了土壤0～5cm和5～10cm土层有机碳储量,10～20cm有机碳储量有所降低,但耕作措施对有机碳储量的长效作用还有待于进一步研究。     

不同抚育间伐强度对落叶松人工林生态系统碳储量影响

以三江平原丘陵区佳木斯市孟家岗林场的长白落叶松人工幼龄林(17年生)为对象,设置5种长期、多次、不同强度的间伐试验:2次高强度间伐(L1,35.6%~43.4%)、2次中强度间伐(L2,23.1%~24.3%)、3次中强度间伐(L3,15.3%~23.8%)、4次低强度间伐(L4,5.8%~17.1%)和对照(CK,历次间伐时仅移出枯立木)。通过5种处理后幼龄林生长至成熟林时(56年生)生态系统各组分碳储量调查,结合1974—2013年历次间伐木和枯死木碳储量,从枯死木、间伐木和成熟林活立木生物量碳、土壤碳、生态系统碳分配和林分累计固碳量方面,评价长期间伐对落叶松人工林碳储量的影响。间伐不仅能够明显降低成熟林累计枯死木生物量碳,由CK处理的40.3 t/hm2降低至8.3(3.1~14.1)t/hm2,而且能够提供32.8(21.9~50.1)m3/hm2的间伐材和10.4(6.9~13.8)t/hm2的生物量碳用作生物质燃料。间伐虽然降低成熟林枯枝落叶层碳储量(比CK降低14.8%),但能增加矿质土壤碳储量(比CK提高5.6%),尤其是L3处理后矿质土壤碳储量明显增加(比CK提高15.5%);间伐没有改变成熟林活立木生物量碳和生态系统碳储量分配特征(林分尺度活立木生物量碳中树干、树根、树枝、树皮和树叶比例依次为67.7%~68.7%、17.5%~18.0%、6.8%~7.0%、4.8%~4.9%和2.2%~2.3%。生态系统碳储量中活立木、0~30 cm矿质土壤层、枯枝落叶层、枯立木、灌木层和草本层所占比例依次为69.7%~72.0%、24.7%~27.7%、1.5%~2.2%、0~1.3%、0.1%~1.3%和0.1%~0.2%);但能提高地下碳储量(活立木和枯立木树根+矿质土壤层+枯枝落叶层+灌木层+草本层)占生态系统碳储量比例(间伐为40.5%~42.4%,CK为40.0%),降低树干、树枝和树皮之和所占比例(间伐为56.0%~57.9%,CK为58.3%),维持针叶比例恒定(1.6%)。成熟林主伐时,仅利用干材而枝桠留地时,能使活立木生物量碳的26.5%~27.4%留存于林地(CK为27.7%),而将枝桠随树干一起移出系统时,能使活立木碳储量的19.7%~20.3%(CK为20.5%)、生态系统碳储量的42.1%~44.0%(CK为41.7%)留存于系统。落叶松幼龄林(17年生)多次间伐后至成熟林时(56年生)活立木生物量碳、生态系统碳储量和林分累计固碳量能够恢复至CK相近似水平,分别仅比CK降低1.7%(-4.3%~1.5%)、1.7%(-5.9%~1.4%)和1.1%(-4.0%~0.8%),L3和L4处理,尤其是L4处理在上述指标方面甚至高于CK 处理1.5%、1.4%和0.8%。5.8%~23.8%的3~4次中、低强度抚育间伐至成熟林时既可提供间伐材和生物质燃料又能维持高的活立木生物量碳、生态系统碳储量和林分累计固碳量。      

毛竹微观构造特征与力学性质关系的研究

研究了毛竹的微纤丝角变化规律以及竹片强、刚度与纤维含量间的关系,并应用混合定律测定了纤维股和基本组织的强、刚度.结果表明,微纤丝角径向自内向外略有减小,纤维股面积比径向自内向外逐渐增大;从毛竹壁上沿径向分片切取的竹片强、刚度与其纤维含量成正比,关系为σ＝571.72νf 0.1689,E＝40.428νf-0.5438;毛竹纤维股的抗拉强度σf为562.5386 MPa、弹性模量Ef为39.2047 GPa.     

毛竹笋用林地下竹鞭分布规律与竹笋个体发育的关系

毛竹笋用林地下竹鞭分布有一定的规律。对粗放、集约两类型竹林进行调查,结果表明:竹笋发育由浅层到深层递进,清明前发笋竹鞭适宜深度在土壤表层,清明后逐渐移向土壤下层。竹笋发育数量,以中层为最多,深层为最少;竹笋个体重,随竹鞭分布深度增加而逐步增大。但约在35cm以下竹鞭孕笋逐步减少,而竹笋深度增重率增大,两者过渡最佳交点,出现在鞭深35cm左右的地方。     

纸浆毛竹林改笋竹两用林的栽培技术及其经济效益探讨

为克服纸浆毛竹林单一取材的传统经营弊端,提高毛竹林的综合效益,作者于1983～1988年在富阳县大源地区,就纸浆用毛竹林改建笋竹两用林的栽培技术及其经济效益进行了试验研究,取得了较明显的经济、社会效益。现已推广笋竹两用林1990.9hm~2,经济收入达3202.50元/hm~2,比改造前900.00元/hm~2增长255.8％;年增加上市竹笋5200t,既丰富了市场,又增加了竹农收入,深受广大竹农欢迎。     

毛竹林平衡施肥持续效应研究初报

旨在分析平衡施肥技术及持续效应与毛竹林构成因子的关系 ,尤其注重钾肥施肥量对毛竹生长的持续效应影响。对平衡施肥毛竹进行为期 6年的观测调查 ,研究结果表明 :平衡施肥有较好的持续效应 ,毛竹林施入的肥料在当年对毛竹生长有很大的促进作用 ,在 2年后仍对毛竹生长产生影响。NPK处理的平衡施肥配方持续效应较理想 ,即在N、P两种养分同水平的条件下 ,钾肥的施量要适宜 ,每公顷施氧化钾 90kg的K1配方对笋日生长量、出笋率、毛竹胸径增粗的效果最佳。同时 ,K1配方的持续效应也是最好的 ,2 0 0 2年立竹胸径比 1997年试验前立竹胸径增加 0 .7cm ,其增长率比对照高 79.5 %。     

毛竹快速生长期的高生长与碳通量的变化规律

以浙江省安吉县毛竹林为研究对象,测定毛竹快速生长时期的竹笋高生长及其地上生物量,并利用涡度相关技术测定毛竹林生态系统的CO_2通量。结果表明:竹笋高生长遵循"慢-快-慢"的生长规律,在出笋18 d左右达到最大值,约为0.78 m/d;区域平均立竹度为0.43株/m2,在毛竹地上构件中,竹秆、竹枝、竹叶的平均生物量分别为1.89、0.16、0.06 kg/m2,地上部分平均生物量为2.11 kg/m2。3—6月份的CO_2通量是负值,毛竹林为碳汇阶段,其中4月份的CO_2通量绝对值最大,绝对均值为0.073 mg·m-2·s-1,5月份CO_2通量较3月份、4月低,日均CO_2通量呈"U"形变化;竹笋日均高生长量与碳通量呈极显著负相关(P0.01),与空气温度、土壤温度、土壤含水量呈极显著正相关(P0.01),与空气相对湿度、净辐射、风速相关性不强。     

抚育和采伐组合措施对毛竹林生产力的影响

在赤水河下游选择经营制度、立地条件与林分质量相对一致的毛竹林,设置皆伐清理、皆伐清理炼山、超强采伐清理3种试验林,研究不同处理毛竹林生产力及生物量的差异。结果表明,皆伐清理与超强采伐清理毛竹林的出笋成竹量、新竹平均胸径及平均高度、新鞭质量和地上生长量均具有明显差异,皆伐清理中炼山和不炼山处理的指标间也有差异。3种处理新竹平均胸径和秆材量均小于生产性林分。     

毛竹拉丝材加工利用碳转移分析

 毛竹Phyllostachys edulis竹材经拉丝可加工成竹席、竹筷和竹帘,是毛竹竹材加工利用中的重要产品。调查了179株不同胸径分布的毛竹,截取拉丝段竹杆按照4种不同的规格进行粗刨开片和拉丝,将毛竹拉丝段加工成竹席丝,竹筷条和竹帘丝。分析了不同规格竹片的刨片对竹拉丝碳转移的影响,不同胸径的竹拉丝对碳转移率的影响,并建立不同胸径单株毛竹与拉丝材产品的碳储量模型。结果表明：①4种不同规格竹片的竹青和竹黄粗刨碳转移率差异显著（P＜0.05）,竹筷条比竹席丝和竹帘丝碳转移要高;由于拉丝段的竹材随着壁厚的减小变窄的趋势,导致不同规格随着小头壁厚的减小,碳转移率呈逐渐下降。不同规格竹片的拉丝材平均综合碳转移率为34.11%。②不同胸径毛竹拉丝材生产的综合碳转移率为24.20%～41.83%,平均为32.51%。③不同胸径毛竹拉丝材生产的整株综合碳转移率为9.97%～29.30%,平均为18.09%;④建立不同胸径单株毛竹与拉丝材产品碳储量模型为y=0.006 5x^{2.236 2},R²=0.631 8。图5表3参12     

低产毛竹林改造技术及其效果

为期４ａ的低产毛竹林改造试验结果表明：深挖和施肥能极显著地使毛竹胸径增粗，竹壁增厚及枝下高增加，提高了毛竹的市场等级。３ａ基本完成了林分结构的调整工作。调整后的林分密度由最初１２２０株／ｈｍ＾２增加至３０００株／ｈｍ＾２左右，且株数按龄级分布趋于均衡和合理，调整期投入与收入比值为１．００：１．２８，若不计人工费用和山租可达１．００：５．５２。调整后的林分投入与收入比值为１．００：４．９３。若不计用     

莫干山毛竹林对林内近地层温度和湿度分布的影响

在春、夏、秋季时段内毛竹林对林内近地表层温度具有一致的降温效应,其中以地面温度最为显著,地中温度次之,气温最小;在冬季时段毛竹林对林内地面温度有降温效应,而对林内地中温度和气温都具有一定的增温效应。毛竹林对林内近地层空气湿度的影响,反映出较一致的降湿效应。