4种林木幼苗含水率与生物量的关系研究

对杉木、马尾松、木荷、米槠幼苗不同构件的含水率与生物量关系进行研究。结果表明:树种、构件对含水率均有显著影响(p<0.001),不同树种含水率大小排序为:杉木>马尾松>米槠>木荷;杉木叶与茎、根、全株各构件之间含水率存在显著差异(p<0.001),但马尾松、木荷、米槠各构件之间含水率没有显著差异(p>0.05);针叶树种杉木、马尾松各构件及全株平均含水率均为根含水率最大,叶含水率最小。而阔叶树种木荷、米槠各构件及全株平均含水率大小次序则略有不同,最大的仍为根含水率,最小则为茎含水率。针叶树的含水率与生物量关系较为紧密,但阔叶树含水率与生物量关系则因植物种不同而相差较大。     

米槠叶凋落物分解及养分释放对模拟N沉降的响应

通过原位分解研究三明格氏栲保护区内米槠叶凋落物的分解及其对模拟N沉降的响应。结果表明:高氮(HN)、中氮(MN)、低氮(LN)和对照(CK)4种处理的米槠叶凋落物的分解都呈先快后慢的变化趋势,分解速率为CKMNLNHN,添加N对米槠叶凋落物的分解起到了抑制作用。在监测期(720 d)内,MN处理(10 g·m-2·a-1)对分解速率影响较小,N含量太高(15 g·m-2·a-1),负作用增强,高于10 g·m-2·a-1的N沉降会显著抑制木质素的分解释放(P0.05)。对纤维素分解的抑制作用仅在部分时间里部分的N沉降量作用显著(P0.05)。分解360 d后,添加N即在一定程度上影响了全C和全N的分解释放,且添加15 g·m-2·a-1N时,负面影响更明显。全P均呈淋溶—富集—释放模式变化,270-720 d,添加N显著抑制全P的分解释放(P0.05)。K的分解释放规律与全C的较相似,均随时间的延长逐渐减少,且在第360天的分解速率明显快于第720天,添加N特别是LN处理(5 g·m-2·a-1)在0-540 d会显著提高K的残留(P0.05)。这可能是N沉降使中亚热带常绿阔叶林土壤—凋落物系统内可得性N增加,改变了原有的养分平衡,抑制了微生物的活动,从而降低了分解酶的活性而影响米槠叶凋落物的分解。     

杉木深山含笑混交林分生物量结构研究

研究16a生杉木和深山含笑(3∶1)混交林生物量结构。结果表明:杉木生物量在各器官的分配比例为干根叶枝,深山含笑生物量在各器官的分配比例为干根枝叶。16a生杉木深山含笑混交林中杉木平均木生物量中干、根生物量高于杉木纯林平均木;枝、叶生物量低于杉木纯林平均木。杉木深山含笑(3∶1)混交林其杉木枝叶主要分布在5、6、7层,占总枝叶量的84.9%,叶量占总叶量的81.5%;而混交林中深山含笑枝叶主要分布在3、4两层,占总枝叶量81.1%,叶量占总叶量的83.3%,混交林中深山含笑0～40cm细根占细根总量的8.3%,40～80cm细根占细根总量的83.3%,细根主要分布在40cm以下;混交林中杉木细根密集分布在0～40cm,混交林中杉木与深山含笑地下根系分布有明显的层次性。杉木深山含笑混交(3∶1)具有良好的林分结构,合理地利用了地上、地下的空间。尤其是深山含笑枯枝落叶多,易分解,系深根性树种,能够维持和提高林地地力,有利于人工林的可持续经营,是一种较好的混交组合。     

树种功能模块根系对土壤养分斑块的响应策略

以亚热带森林共存的8个树种为研究对象,设置养分不添加与添加处理,测定不同树种功能模块根系(吸收细根和运输细根)的属性及生长。结果表明,无养分添加下,相比较吸收细根的直径(0. 36 mm)和单根长度(4. 28 cm),运输细根有更大的直径(0. 64 mm)和单根长度(17. 94 cm),而同一功能根系的属性不受养分处理的影响;植物主要通过增加吸收细根的长度和运输细根的质量来响应土壤养分环境的变化。不同树种的细根生长存在树种特异性,例如,最近进化的树种根直径较细,在根长度的增长上更有优势;而早期进化的树种根直径较粗,在运输细根质量的增长上更有优势。     

间伐对杉木人工林不同根序细根形态的影响

以南京溧水林场25年生的杉木人工林为研究对象,探讨了间伐对杉木人工林1～5级细根平均直径、长度和比根长的影响.结果表明:杉木人工林细根平均直径和根长随根序等级的增加而显著增加(p＜0.01或P＜0.05),而平均比根长则显著下降(p＜0.05).在杉木人工林5级根序中,1级细根平均直径最小、根长最短、比根长最高,5级根...     

马尾松及其林下油茶细根分解特征

【目的】探讨马尾松与油茶树种单一和混合细根分解特征及养分动态,揭示二者间相互作用机制,为马尾松人工林的复合经营与高效培育提供理论参考。【方法】在马尾松飞播林下收集马尾松和油茶树种的细根,采用原位分解袋法,测定1年内马尾松和油茶细根分解干质量剩余率变化及碳（C）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）和镁（Mg）元素动态,分析其细根分解的混合效应。【结果】马尾松细根初始C、Ca含量及C∶N、C∶P、N∶P均显著高于油茶（P<0.05,下同）,而N、P、K和Mg含量显著低于油茶。细根分解过程可分为快速和缓慢分解2个阶段,养分元素C、P、K和Mg总体上为净释放,Ca为富集,N在油茶细根中为净释放,在马尾松细根中为富集。在1年的分解期内,马尾松细根养分释放速率排序依次为K>C>Mg>P,油茶细根养分释放速率排序依次为K>Mg>P>C,油茶细根的N、P、K和Mg元素释放速率显著高于马尾松细根,Ca富集量低于马尾松细根。马尾松与油茶细根混合处理在分解前期（0～3个月）抑制细根的分解,后期（9～12个月）促进分解,其对养分元素的影响较为复杂,混合处理显著抑...     

杉木、观光木混交林群落细根能量动态变化

应用连续土芯法和热值测定对福建三明地区中亚热带杉木观光木混交林和杉木纯林群落细根的能量动态进行了系统研究,以揭示杉阔混交林和杉木纯林维持地力机制差异.结果表明,混交林群落细根的能量现存量达10.371MJ/m2,是纯林群落的1.17倍,其中杉木、观光木、林下植被细根分别占72.12%,14.88%和13.00%;而不同树种<0.5mm径级的细根是细根能量现存量组成中最重要的部分.混交林杉木、观光木、纯林杉木的活细根能量现存量月变化动态呈双峰型,在3月和9月较高,而死细根能量现存量月变化动态呈单谷型,在3月或5月最低.林下植被活细根能量现存量月变化呈单峰型,在5月最高,而死细根能量现存量月变化呈单谷型,在5月最低.混交林细根的年能量归还量达4.001MJ/m2,是杉木纯林的1.12倍,占地上部分年凋落物能量归还量的31.6%,不同树种的<0.5?mm径级细根的年能量归还量均占60%以上.混交林细根的年能量分解量和净生产量分别达2.009MJ/m2和7.833MJ/m2,是纯林的1.23倍和1.17倍,而混交林细根枯落物的太阳能转化效率(0.178%)亦高于纯林细根的(0.159%).     

福建省两种林分类型物种结构特征

【目的】我国现有许多生态公益林为人工林,生态效益较低,拟通过群落学研究,从物种结构层面提出人工林改造思路,从而提高人工林生态效益。【方法】以福州北山米槠(Castanopsis carlessi)常绿阔叶林(米槠林)和杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林(杉木林)为研究对象,通过设立永久性固定样地,进行群落本底调查,依据物种组成、Jaccard相似系数、木本植物物种及数量的高阶分布特征、群落多样性,阐述了2林分物种结构特征及其差异。【结果】(1)米槠林物种丰富,有维管束植物51科89属115种,杉木林有32科48属54种,双子叶植物所占比例均最大。(2)米槠林各高阶木本植物物种数及灌木株数均高于杉木林,呈倒J型分布,A、B、C高阶分别有4 394、839、208株,含72、54、29种木本植物,杉木林A、B、C高阶物种数仅23、13、3种。米槠林群落多样性优于杉木林,尤其在乔木(H=2.86)、灌木层次(H=2.98),表明米槠林物种库较为丰富,结构合理,而杉木林乔木多样性、灌木多样性分别为1.37、2.18,群落多样性相对较低。(3)相似度结果结合群落α多样性,表明两种林分蕨类植物、裸子植物科、属相似系数较高,其科相似系数均为0.5。被子植物相似系数较低,主要体现在灌木和乔木种类相似度较低,这与各植物类型传播方式、种源丰富与否、更新难易程度有关。【结论】米槠林是亚热带地区最适宜的顶级群落之一,所在地区气热条件优越,且保存较为完好,因而具有相当复杂的群落结构及物种多样性,而杉木林在早期抚育管理过程中,排除了大量非目的物种,林分物种结构较为简单。2种林分物种结构差异显著,主要体现在低径阶乔木、灌木,而林分草本层、层间层差异较小。现有人工林改造首要恢复的物种应该是乔木层、灌木层木本植物。     

2种杉木人工林林下植被多样性研究

[目的]调查闽北丘陵地区不同杉木人工林林下植被多样性。[方法]以2种不同的杉木人工林(杉木纯林、杉木米槠混交林)林下植被为研究对象,调查灌木层、层间层、草本层的组成及多样性。[结果]杉木米槠混交林灌木层植被共41种,层间层12种,草本层10种;杉木纯林灌木层有21种,层间层6种,草本层12种。[结论]杉木米槠混交林多样性指数高于杉木纯林,发展针阔混交林套种模式有利于杉木人工林的可持续发展。     

基于内生长土芯法探究不同林龄杉木人工林的营养限制因子

为探究不同林龄杉木林的营养限制因子,以3年生、14年生、21年生、46年生杉木为研究对象,运用内生长土芯法,监测杉木细根对不同施肥处理,即对照、+N溶液处理、+P溶液处理和+NPK混合溶液处理的响应.结果表明:试验进行12个月后,对照,+N、+P、+NPK处理的细根生物量变化范围依次为84.49~155.10、102.90~325.06、82.39~128.69、61.70~115.20 g·m-2,其中+N处理细根生物量变化最大.总生物量表现为对照+N处理+P处理+NPK处理,杉木细根生物量随年龄的增大表现出先增大后减小的趋势,在速生期14 a达到最大值,呈单峰型.样地内3年生杉木人工林施加N、P元素更有利于杉木的生长,14年生杉木主要缺N元素,21年生杉木主要缺乏N、K元素,添加养分对46年生杉木的影响不明显.     

福建武平帽布米槠林择伐经营策略初探──Ⅰ．年龄结构和生长过程分析

福建武平帽布米槠林重要值大于１０％的树种年龄结构和重要值最大的树种的生长过程分析结果表明。米槠、刨花楠、木荷和丝栗栲属于增长种群，沉水樟、罗浮栲、华杜英和虎皮楠属于稳定种群，直杉木和马尾松属于衰退种群；米槠树高生长最大值出现在３０～３６年生，直径生长最大值出现在３６～４０年生，材积生长在２６年生以后逐渐加快，到４０年生时尚未达到最大值．     

蒙古栎、白桦根系分解及养分动态

采用埋袋法对蒙古栎(Quercus mongolica)、白桦(Betula platyphylla)两个树种粗根(＞10 mm)、中粗根(5-10 mm)、中根(2-5 mm)和细根(＜2 mm)的分解速率和养分动态进行研究.结果表明,根系的重量保持率随时间增加呈下降趋势,这种趋势可用Olson指数衰减模型来拟合,即:Xt/X0=e-kt(t为分解时间,X0为根系初始干重,Xt为分解t时间的残留干重,k为年分解系数),通过拟合计算出年分解系数k.在本研究中,蒙古栎粗根、中粗根、中根、细根的年分解系数分别为:0.2928、0.2562、0.2928、0.3660;白桦依次分别为:0.2196、0.3294、0.3660、0.4392,基本呈现随直径增加分解速率减小的趋势.根系分解过程中,两树种各径级均是N浓度增加,可溶性糖浓度减小.在根系分解的不同时期两树种各径级N表现出不同程度的释放或富集,没有明显的规律性;可溶性糖却一直处于释放状态.分解1a时间,蒙古栎各径级根系表现为释放N元素;白桦表现为细根和中根释放N元素,中粗根和粗根富集N元素.蒙古栎、白桦细根和中根可溶性糖的释放率达90％以上,中粗根和粗根的释放率达80％以上.     

福建武平帽布米槠林择伐经营策略初探：Ⅰ.年龄结构和生长过…

福建武平帽布米槠林重要传真于１０％的树种年龄结构和重要值最大的树种的生长过程分析结果表明：米槠，蚀花楠，木荷和丝栗栲属于增长种群，沉水樟，罗浮栲，华杜英和虎皮楠属于稳定种群，而杉木和马尾松属于衰退种群；米槠树高生长最大值央３０－３６年生 长最大值在３６－４０年生，材积基２６年生以后逐渐中快，到４０年生时尚未达到最大值。     

氮添加和干旱对亚热带两个树种生长、光合及挥发性有机碳释放的影响

以我国亚热带森林优势树种木荷和杉木为研究对象,研究氮添加、干旱及二者交互作用对两种幼苗生长、光合、同化产物分配及生物源挥发性有机碳释放的影响.结果表明:氮添加显著增加(P0.05)木荷总叶绿素含量、净光合速率、叶片可溶性糖含量、胸径、树高和总生物量,但显著降低(P0.05)木荷细根可溶性糖含量;而仅显著增加杉木(P0.05)总叶绿素含量和树高.干旱处理显著增加(P0.05)两种幼苗总叶绿素含量,降低(P0.05)木荷净光合速率、胸径、树高和总生物量,同时显著降低(P0.05)杉木叶片非结构性碳水化合物含量.氮添加和干旱交互处理显著增加两种幼苗总叶绿素含量,但对两种幼苗总生物量无显著影响.氮添加和干旱分别使杉木的BVOC-C释放增加7.4和4.5倍,二者交互处理显著促进(P0.05)木荷BVOC-C释放,但对杉木BVOC-C释放无显著影响,说明木荷和杉木BVOC-C释放对氮添加和干旱的响应存在差异.     

人促米槠林与米槠天然林、人工林的生物多样性比较研究

通过对人促米槠林、米槠天然林、米槠人工林以及马尾松和杉木人工林在群落结构、生物多样性方面的比较研究,揭示了不同干扰程度对米槠林的影响,为米槠天然林的多代作业提供了科学理论依据。     

天然杉木混交林叶片营养元素含量及变化

武夷山天然杉木混交林中杉木和各伴生树种鲜叶大量元素的分析结果表明：杉木和毛竹、丝栗栲、木荷、甜槠六个树种营养元素含量差异较大,对营养元素的需求有较大的差异;在伴生树种之间,木荷和米槠的营养元素含量较相似,苦槠与甜槠的营养元素含量较相似     

炼山干扰对米槠林分布格局的影响 Ⅰ.主要树种分布格局的分析方法

应用频次分布法和4种扩散指数法(包括扩散系数C、聚集度指标I、Morisita分散指标Iδ、Cassie.R.M指标CA)对福建武平帽布米槠林炼山前后6种主要树种分布格局进行比较研究.结果表明这6种主要树种炼山前后的空间分布型均符合二项分布(聚集分布).炼山后米槠种群(除了Iδ、CA和X/X公式外)、杉木种群、木荷种群、刨花楠种群和栲树种群聚集强度都不同程度增加,而中华杜英种群除了指标Iδ聚集强度增加外,其余公式炼山后聚集强度都呈下降趋势.     

细根异速分解的3个可能影响途径

植物根系分解是驱动陆地生态系统碳和养分循环的关键过程之一。直径小于2 mm的根是一个复杂的异质性细根系统。位于细根系统末端的低级根(如1~3级根)或直径较小的细根(如直径小于0.5 mm的细根),执行水分和养分吸收功能,其周转迅速(0.5~2.5次/a),是植物根系向土壤输入碳和养分的主要途径。近年来对细根分解的研究表明,在细根系统中,低级根的分解速率显著慢于高级根(如3级以上的根)或直径较大的细根(如直径大于0.5 mm的细根),执行输导和储藏功能。本文综述了影响细根异速分解的3个可能途径:菌根、碳质量和氮含量,旨在增强研究者对全球变化下细根功能属性(如细根直径)如何影响生态系统碳和养分循环的理解。      

SO2对中亚热带两种森林土壤氮净转化速率的短期影响

[目的]为了探讨硫干沉降对中亚热带地区福建省北部米槠林和杉木林2种森林土壤氮素净转化速率的短期影响。[方法]采用实验室内SO2熏蒸土壤的方法模拟硫干沉降,设置0 mg S/kg(CK)、40 mg S/kg(LS)、80 mg S/kg(HS),在30℃和60%WHC条件下培养72 h,测定土壤有关氮素转化指标。[结果]2种森林土壤经10 h SO2熏蒸处理后,HS处理显著降低土壤pH(P<0.05),并至少持续24h,但LS处理pH降低不显著,表明森林土壤对SO2酸化具有一定的缓冲能力。米槠林硫处理后前期(0～24 h)显著促进有机氮矿化(P<0.05),中后期(24～72 h)作用不明显;杉木林硫处理后前期表现出促进氮矿化的趋势,但仅HS处理的促进作用显著(P<0.05),中后期作用不显著。硫处理对2种森林土壤硝化速率的影响表现出不同的动态特点。对于米槠林,LS处理后前期(0～24 h)有显著促进硝化作用(P<0.05),中后期影响不显著,但HS处理促进作用不显著;对于杉木林,中前期影响不显著,后期硫处理才表现出显著的促进作用(P<0.05)。2种森林土壤pH与净矿化速率在前期呈现显著负相关(P<0.05),对pH相对较低(4.50)的米槠林土壤的净硝化在中前期有抑制倾向,而对pH相对较高(5.58)的杉木林土壤的净硝化在中前期有促进趋势。[结论]SO2沉降对土壤氮素转化影响可能与一般土壤致酸因子的作用机理不同。     

基于土芯法的亚热带常绿阔叶林细根空间变异与取样数量估计

树木细根具有高度空间异质性,确定合理的细根取样策略是林木细根研究的前提。通过在福建省三明米槠天然常绿阔叶林内随机钻取96个土芯,分析细根生物量和形态特征的空间变异特征,并估计各指标所需的取样数量。结果表明:(1)随着径级增加,细根各指标变异系数增大,相应的取样数量增加;(2)随着土壤深度增加,单位面积细根生物量变异程度和相应的取样数量均增加。在置信水平为95%、精度为80%的条件下,直径为0-1 mm和1-2 mm的细根,分别采集16和42个样品可以满足测定单位面积细根生物量,采集17和31个样品可以满足测定单位面积细根长度,采集25和33个样品可以满足测定单位面积细根表面积。Shapiro-Wilk检验表明,除表层土壤0-1 mm细根单位面积生物量符合正态分布外,其余细根生物量和形态指标数据均不符合正态分布。研究结果为亚热带常绿阔叶林细根的合理取样提供了科学依据。