华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解特征及土壤养分动态

采用分解袋法,在室内设置华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和白桦(Betula platyphylla)叶凋落物混合分解试验,按照不同质量混合比例设置了5种处理,即纯华北落叶松、纯白桦、落桦(1:1)、落桦(2:1)、落桦(3:1)。结果表明:白桦叶凋落物分解速率明显高于纯华北落叶松,华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解可以促进华北落叶松叶凋落物的分解,且随着白桦叶凋落物比例的增加,促进作用越来越明显;叶凋落物分解过程中,N,P浓度呈上升趋势,K,C浓度和C/N比呈下降趋势;纯白桦叶凋落物N,K,C释放率大于纯华北落叶松,华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解可以促进华北落叶松叶凋落物中N,K,C的释放,对P的释放有一定的抑制作用;叶凋落物分解可以改善土壤pH和养分含量,土壤的pH、有机质、速效N,P,K均有所提高。总体来看,华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解对改善土壤养分比纯华北落叶松叶凋落物单独分解效果要好。     

华北落叶松—白桦凋落物混合分解研究

采用凋落物袋法对华北落叶松Larix gmelinii和白桦Betula platyphylla叶凋落物以不同比例混合(PB、PL、8L:2B、7L:3B、6L:4B、5L:5B),研究凋落物混合分解的分解速率及养分动态变化。结果表明:不同比例华北落叶松—白桦凋落物混合分解均表现出了前期分解迅速,后期分解缓慢的特点。单独分解时,纯白桦的分解速率要高于纯华北落叶松的分解速率,混合凋落物对凋落物的分解有不同程度的促进作用,6L:4B的凋落物残留量最小,分解最快。在分解前期,混合凋落物对分解速率并没有显著影响,但对分解过程中的养分动态有显著混合效应。混合分解促进了华北落叶松凋落物中N、P的富集,且随着白桦比例的增加凋落物中N、P的富集加剧,混合处理的N、P含量均高于纯华北落叶松处理,在分解后期,部分处理(6L:4B、5L:5B)N、P含量甚至超过纯白桦。混合分解对K的释放无显著影响。混合分解降低了华北落叶松凋落物的C/N和C/P。     

不同立地条件下华北落叶松叶凋落物的分解特性

采用凋落袋法,研究2种立地条件下不同林分密度华北落叶松人工林叶凋落物基质质量、分解速率的差异。结果表明:海拔与坡度是造成2种立地(地位级Ⅲ,Ⅳ)差异的主要因子,华北落叶松叶凋落物季节失质量率均表现出双峰曲线,且在秋季失质量率最高。2种立地条件下,叶凋落物半衰期分别为2.57,2.67年,完全分解分别需要11.09,11.24年。叶凋落物年平均失质量率、分解速率及初始无机养分含量均表现出立地Ⅲ高于立地Ⅳ。与立地Ⅳ相比,在立地Ⅲ下,C/N均值、木质素含量均值更有利于凋落物分解。经t检验分析,2种立地条件下叶凋落物初始无机养分含量之间并无显著差异性,而有机养分中木质素含量、有机碳含量之间差异显著(P<0.05)。相关分析表明:凋落物分解速率与全碳、C/N、凋落物层厚度呈极显著负相关,相关系数分别为-0.735,-0.569,-0.758。叶凋落物质量指标表明:在立地Ⅲ条件下,林分密度为1675株·hm-2最为有利于凋落物分解;在立地Ⅳ条件下,则以林分密度1300株·hm-2最为有利于叶凋落物分解。     

亚热带樟树人工林土壤呼吸对凋落物处理的响应

2011年9月到2012年8月,选取湖南省长沙市湖南省森林植物园樟树Cinnamomum camphora人工林作为试验样地,设置添加凋落物(DL)、去除凋落物(RL)和对照(CK)3种处理,对不同处理下土壤呼吸速率进行12月的连续观测。研究结果表明:樟树人工林不同处理下土壤呼吸呈显著的季节动态,均呈单峰曲线。添加凋落物处理下(DL),土壤呼吸的年均值为2.816,去除凋落物处理下,土壤呼吸的年均值为1.943,与对照的2.534相比分别高14.33%和低23.01%。樟树人工林凋落物处理下土壤呼吸速率与5 cm土壤温度呈极显著线性相关(P0.01),与5 cm土壤湿度相关性不显著(P0.05)。樟树人工林添加和去除凋落物处理下土壤呼吸Q10值分别为2.04、2.02,均高于对照的1.87。由此可见凋落物对森林CO2通量有重要影响。     

米槠人工林土壤微生物群落组成对凋落物输入的响应

全球气候变化显著影响森林凋落物数量,进而会对土壤微生物群落造成影响。本研究以亚热带米槠人工林为研究对象,探究不同凋落物量输入处理(凋落物去除、凋落物加倍、对照)下,森林土壤微生物群落组成的变化。结果表明:与去除凋落物相比,凋落物加倍后0~10 cm土壤铵态氮(NH4^+-N)、硝态氮(NO3^--N)、全氮(TN)、有效磷(AP)含量分别显著增加了30.30%、49.66%、12.77%和13.90%。与对照相比,凋落物加倍与去除处理土壤微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)含量分别显著增加和下降(P<0.05),但凋落物加倍与去除处理间无显著差异。凋落物加倍处理下土壤丛枝菌根真菌(AMF)、革兰氏阳性菌[G(+)]、革兰氏阴性菌[G(-)]、放线菌(ACT)、真菌(F)丰度和总磷脂脂肪酸(TPLFA)含量分别比去除凋落物处理的土壤高68.35%、63.35%、82.65%、69.02%、40.56%和65.85%,而土壤革兰氏阳性菌与阴性菌比值、真菌与细菌比值则分别降低11.64%和26.67%。冗余度分析表明,铵态氮是影响该人工林土壤微生物群落组成的最主要环境因子。可见凋落物输入量变化改变了土壤养分有效性,进而显著影响了土壤微生物群落组成,这对进一步深入探究全球气候变化对亚热带森林土壤养分循环的影响具有重要意义。     

大老岭自然保护区日本落叶松林凋落物分解及养分释放研究

[目的]研究外来引进树种日本落叶松林凋落物对土壤养分的影响。[方法]采用分解袋法分别对18年生和24年生日本落叶松林以及周围针阔混交林凋落物的分解和养分释放规律进行了研究。[结果]凋落物分解和养分释放速率均表现为针阔混交林日本落叶松纯林;24年生日本落叶松林18年生日本落叶松林。其中不同林分的凋落物残留率与时间呈指数相关,凋落物年分解系数(K)也表现为针阔混交林(0.555 6)24年生日本落叶松林(0.445 0)18年生日本落叶松林(0.366 2)。凋落物分解速率与初始N元素含量呈极显著正相关,而与C/N比呈显著负相关,高的木质素含量对凋落物的分解有一定影响。C元素、K元素表现为直接释放模式,而研究中C/N比和C/P比相对较高,使N元素和P元素均表现为先富集后释放的模式。各养分元素的残留率总体呈现出18年生日本落叶松林24年生日本落叶松林针阔混交林的格局。[结论]不同林分凋落物分解和养分释放速率差异较大。凋落物年分解系数表现为针阔混交林24年生日本落叶松林18年生日本落叶松林。     

华北落叶松人工林凋落物储量及其持水特性

以燕山山地主要的造林树种华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)(16a,23a,34a,42a)和主要混交树种26a白桦(Betula platyphylla)、30a山杨(Populus davidiana)凋落物为研究对象,从不同林龄、不同组成成分、组成比例方面对凋落物的储量和持水特征展开研究。结果表明:1)华北落叶松人工林(16a,23a,34a,42a)以及26a白桦次生林、30a山杨次生林这6种林分类型的凋落物储量分别为35.75,45.50,60.00,65.94,25.40,19.39t/hm2。2)不同林龄落叶松凋落物的持水率呈现出16a23a34a42a的趋势,白桦和34a华北落叶松,山杨和34a华北落叶松分别以不同比例混合的凋落物的持水率以落叶松+白桦(1∶3)的最大,凋落物持水率随着浸泡时间的增加呈指数式增加;3)不同林龄华北落叶松凋落物的吸水速率呈现16a23a34a42a。6种不同比例混合凋落物的吸水速率以落叶松+白桦(1∶3)的最大。凋落物吸水速率与浸水时间之间存在幂函数关系,随浸泡时间的增加,吸水速率减小。     

氮添加与凋落物管理对华北落叶松人工林土壤化学性质的影响

本研究以阴山山地华北落叶松人工林为研究对象,分析氮添加与凋落物管理对表层土壤化学性质的影响,以期为加速凋落物分解和地力维持提供科学依据。采用两因素随机区组试验,氮添加水平为不施氮[0 kg/(hm~2·a)]、低氮[50 kg/(hm~2·a)]和高氮[100 kg/(hm~2·a)],凋落物管理方式为保持原状、堆积和搅拌。结果显示:(1)单独氮添加,随着添加量的增加,土壤pH显著下降,硝态氮含量显著升高;氮添加显著降低土壤有机质含量,低氮处理显著提高速效钾含量,高氮处理显著提高有效磷含量。(2)单独凋落物管理,堆积和搅拌可显著降低土壤pH,提高土壤硝态氮、有效磷含量;凋落物堆积处理显著降低表层土壤速效钾含量,凋落物搅拌处理显著提高表层土壤有机质、全氮、速效钾含量。(3)交互作用对表层土壤pH和有机质、全氮、硝态氮、有效磷、全钾、速效钾含量的影响显著。上述研究结果表明,氮添加可促进表层土壤中有机物的矿化,提高硝态氮、铵态氮和有效磷含量,搅拌处理可加速凋落物分解,提高土壤有机质、全氮和速效养分含量。因此,高氮+搅拌处理土壤全钾、有效磷、速效钾、硝态氮含量最高,对促进养分循环和维持地力平衡具有重要作用。     

华北落叶松与白桦叶凋落物混合分解及其养分动态

为了揭示添加白桦叶凋落物对华北落叶松叶凋落物分解的影响,通过网袋法对2种叶凋落物的混合分解速率及其养分动态进行了分析测定。结果显示,在整个分解过程中,通过添加白桦叶凋落物,加速了华北落叶松叶凋落物的分解,在分解的120d、360d、420d、480d和540d表现出明显促进作用,并且这种趋势随着白桦叶数量的增加而增加;混合分解对N、P的释放有抑制作用;对K、C的释放有促进作用,但在分解的540d影响作用逐渐消失。可见,添加白桦叶凋落物使华北落叶松叶凋落物分解速率加快、周转时间缩短,有利于地力的维持,但在养分释放方面有一定的差异性。     

不同林分密度长白落叶松人工林土壤养分特征

以3种不同林分密度长白落叶松人工林为研究对象,研究不同林分密度长白落叶松人工林的土壤养分特征,结果表明:同一林分密度条件下,土壤养分含量(有机质、全氮、全磷、C/N)均随土层深度的增加呈降低的趋势,呈现明显的"表聚"现象;不同林分密度下,土壤养分含量的变化规律不尽一致;对土壤养分含量与环境要素(凋落量、现存量、林分密度、土壤温度和土壤含水率)进行回归分析,发现凋落量、现存量和林分密度与土壤养分含量的关系密切;林分密度为750~900株·hm~(-2)时,土壤多种养分含量显著高于其他林分密度养分含量,有利于该地区林地系统土壤养分特征的维持,以获得更好的生态效益和经济效益。     

人工林土壤腐殖质特性和土壤酶活性的研究

１８年生与１０年生落叶松林地相比，落叶松土壤中的凋落物数量增加，但由于林内光照条件变弱，不利于凋落物的分解；土壤腐殖质分子中芳香环的缩合度、芳构化度和腐殖酸分子量较小，Ｅ４／Ｅ６值升高，形成的腐殖质结构较差。土壤转化酶、脱氢酶、Ｈ２Ｏ２酶、多酚酶活性提高并对有机质的转化具有调节作用；由于落叶松针叶分解缓慢，加剧了养分吸收与归还的矛盾，使土壤肥力水平有下降趋势。     

塞罕坝华北落叶松人工林间伐和混交改造对大型土壤动物群落结构的影响

【目的】比较研究塞罕坝地区华北落叶松人工林间伐和混交改造对大型土壤动物群落组成和多样性的影响,为实现华北落叶松人工林质量精准提升和可持续利用提供理论依据和技术支撑。【方法】以塞罕坝机械林场未经营的华北落叶松人工林(CK)、抚育间伐后的华北落叶松人工林(TH)和引入阔叶树的华北落叶松白桦混交林(M)为对象,于2014年5—9月,利用手拣法调查大型土壤动物群落,研究不同经营措施林分内土壤动物的结构组成、空间分布、多样性和功能群组成的差异及其影响因素。【结果】共获得大型土壤动物55类1 405头,隶属2门4纲12目,优势类群为正蚓目、叶甲科幼虫、象甲科幼虫。总体上,经间伐和混交改造后华北落叶松人工林内大型土壤动物的类群数显著高于未经营的对照林分(P005),TH内土壤动物密度亦显著高于CK(P005)。不同经营措施林分大型土壤动物类群数均表现为沿土壤剖面位置上升逐渐增加的趋势,且M和TH凋落物层土壤动物类群数及0～10 cm土层土壤动物密度显著高于CK(P005)。间伐和混交改造后,土壤动物群落各多样性指数均有提高,其中M的Shannon-Wiener多样性指数(H)显著高于CK(P005)。各功能群中,植食性土壤动物所占比例(4719%)最高,其次为腐食性土壤动物(3331%);捕食性(19类)和植食性(18类)土壤动物的类群数居多;多因素方差分析显示,经营措施、土层和时间均对大型土壤动物功能群组成和结构影响显著(P005),其中间伐和混交改造均可显著提高植食性土壤动物的类群数。冗余度分析(RDA)显示,凋落物全碳含量(P=003)和C/N(P=008)对凋落物层大型土壤动物分布影响显著;而土壤含水量(P=0008)、pH(P=0012)和土壤密度(P=0062)对土壤层大型土壤动物分布影响显著。【结论】塞罕坝华北落叶松人工林经间伐和混交改造后,林分结构和微环境的改善可提高大型土壤动物的种类、数量和多样性水平,尤其是部分功能群种类增加可能更有利于凋落物早期的粉碎和分解。     

华北落叶松人工林生长对抚育间伐的响应及其与土壤因子的关系

[目的]探讨不同间伐强度对林木生长的影响并找出影响林分生长的关键土壤因子。[方法]在山西省沁源县好地方林场华北落叶松人工林设置12块抚育间伐试验样地,开展轻度(间伐强度15%)、中度(间伐强度35%)、重度(间伐强度50%)抚育间伐并设置对照样地,以树木平均胸径、平均树高、平均枝下高、平均冠幅、乔木层生物量与生产力为林木生长指标,利用方差分析与多重比较分析不同间伐强度林分生长特征,结合土壤因子运用相关性分析研究林木生长量与土壤因子的关系。[结果]表明:华北落叶松人工林经中度、重度间伐2年与4年后,各树木生长指标与对照样地相比均显著增加;间伐在减少林分内乔木层生物量的同时能显著提高乔木层生产力,各时间段及间伐强度下乔木层生产力均表现为重度中度轻度对照;间伐可提高土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(TN)、土壤全磷(TP)含量,减缓土壤养分的流失;华北落叶松人工林平均胸径生长量与SOC、TN呈显著正相关,平均冠幅生长量与土壤含水率(MC)、SOC、TN、TP显著正相关。[结论]间伐可促进华北落叶松人工林单株林木胸径和冠幅生长,增大林木单株冠径比与生产力,在本研究的3个间伐强度中,50%的重度间伐是最适间伐强度。华北落叶松人工林内土壤有机碳与土壤全氮含量较为丰富,土壤全磷含量较少,土壤pH为弱酸性,SOC、TN、TP是影响华北落叶松人工林生长的重要土壤因子。     

燕山山地不同林龄华北落叶松叶凋落物浸提液对其种子萌发和幼苗生长的自毒作用

以燕山山地华北落叶松人工林为研究对象,从不同林龄(16a、23a、34a、42a)、不同浓度(0.001g/mL、0.005g/mL、0.010g/mL、0.050g/mL、0.100g/mL)等方面研究了叶凋落物对落叶松种子萌发和幼苗生长的自毒作用。结果表明:不同林龄、不同浓度华北落叶松叶凋落物水浸液处理均抑制华北落叶松种子的萌发和幼苗的生长,不同浓度的发芽率、发芽指数、胚根长、胚芽长、苗高及地径的抑制作用均呈现:42a34a23a16a,随着浓度增加,不同林龄凋落物水浸液的抑制作用增强;不同林龄落叶松水浸液对种子萌发和幼苗生长具有不同程度的抑制作用,以0.100g/mL的42a落叶松凋落物水浸液抑制作用最强,发芽率和发芽指数分别降低64%和68%,胚根和胚芽长分别降低54%和45%,苗高和地径分别降低55%和78%。     

落叶松人工林土壤腐殖质特征和土壤酶活性的研究

落叶松人工林土壤腐殖质特征和土壤酶活性的研究阎德仁（内蒙古自治区林科院０１００１０）森林凋落物的蓄积与分解是土壤有机质的主要来源，也是土壤养分归还的主要途径，因此，有机枯落物的转化是人工林养分循环过程的重要组成部分。由于有机凋落物在土壤酶及微生物作用...     

落叶松人工林土壤微生物含量的研究

通过土壤和凋落物层微生物含量的测定探讨了华北落叶松人工纯林，间伐抚育，混交林和二代连栽林地土壤细菌，真菌和放线菌的含量变化以及微生物在凋落物层，土层间的垂直分布状况，为研究落叶松人工纯林的潜在地力衰退问题提供了重要的科学依据。     

胡桃楸、落叶松纯林及其混交林下叶凋落物分解与养分归还的比较研究

用分解袋法研究了胡桃楸、落叶松纯林及其混交林下叶凋落物的分解及养分归还速率,结果表明3种林分叶凋落物分解速率大小为胡桃楸纯林>混交林>落叶松纯林。如排除微生物侵入等的影响,胡桃楸纯林叶凋落物归还N的速率最快,落叶松纯林叶凋落物归还P、K的速率最快;二者组成混交林后,混交林叶凋落物归还N的速率较落叶松纯林明显提高,而归还P、K的速率较胡桃楸纯林明显提高。胡桃楸与落叶松混交后叶凋落物养分归还速率较其各自纯林的要高,这可能是混交林增产机制之一。     

间伐对华北落叶松人工林凋落物和土壤理化性质的影响研究

为了了解间伐对华北落叶松人工林凋落物和土壤理化性质的影响,利用试验测定和定量统计的方法,分析比较了河北省塞罕坝机械林场间伐和未间伐华北落叶松人工林凋落物层和土壤层(0~10cm、10~20cm)的理化性质,结果显示:与未间伐林分相比,50%强度间伐6a后林分内凋落物层生物量、质量含水量、有机质含量和全氮含量分别提高了17.25%、6.05%、9.08%、31.94%;土壤层的质量含水量、土壤容重和有机质含量有所上升(0~10cm土壤层分别增加4.84%、11.11%、15.67%;10~20cm土壤层分别增加10.25%、12.50%、28.97%),而全氮含量呈下降趋势(0~10cm土壤层减少20.83%;10~20cm土壤层减少16.67%);土壤pH值亦有所下降。研究进一步证实,通过间伐能够增加地表凋落物生物量,改变有机质分解速率,从而在一定程度上影响土壤的理化特性。     

桉树人工林土壤养分对凋落物分解的影响

以桉树人工林为研究对象,利用野外试验和室内分析相结合的方法,其中野外试验采取网袋法,系统研究了桉树人工林间作下土壤养分对凋落物分解的影响,可旨在为维护桉树人工林的长期生产以及实施人工林生态系统的经营管理提供理论支持。结果表明:桉树纯林凋落物叶和枝分解360 d后均比桉树+象草林低,比桉树+山毛豆林凋落物叶和枝分解低。不同间作模式下桉树凋落物叶和枝均先固持后释放;P含量变化不同,K、Ca、Mg含量均下降。桉树纯林土壤有机质降低34.8%,而桉树+象草林、桉树+山毛豆林土壤有分别增加147.3%和15.5%;3种林分土壤氮含量分别增加44.6%和2.9%,49.3%和12.8%,466.9%和68.9%。利用典范对应分析(CCA)得出桉树人工林凋落物分解速率、养分释放动态以及土壤养分关系明显,桉树凋落物叶和枝分解速率与土壤养分关系紧密,尤其是与土壤总磷含量。土壤总氮、有效氮、总磷和总钾对桉树凋落物叶氮含量和总磷养分释放影响较大,桉树人工林凋落物枝分解中,土壤有机质、总氮、有效磷与凋落物枝氮含量、总磷含量关系密切。间作桉树林促进桉树凋落物叶和枝分解,3种不同间作桉树人工林凋落物叶和枝分解均呈现快-慢-稍快模式,N元素质量分数属于富集-释放模式,P元素先下降后上升,除桉树+山毛豆枝凋落物外,属于释放-富集模式;K、Ca、Mg的质量分数随着分解过程一直下降,属于淋溶-释放模式,桉树纯林凋落物叶各养分元素释放速率是MgCaKNP,凋落物枝养分释放速率是MgKCaNP;桉树+象草人工林凋落物叶和枝均是MgKCaNP;桉树+山毛豆人工林凋落物叶是MgKCaNP,凋落物枝则是KMgCaPN,凋落物叶和枝中养分含量的释放尤其受土壤总氮和速效磷的调节。     

凋落物添加对不同龄级杉木林土壤养分与微生物特性的影响

[目的]探讨并分析不同树种凋落物组合添加对各龄级杉木林土壤养分以及对土壤微生物特性的影响,为南方杉木纯林营造混交林提供理论依据.[方法]以江西分宜不同龄级杉木人工林为研究对象,设置不同树种凋落物组合添加处理,研究其在杉木不同发育阶段对土壤有机碳(SOC)、氮(N)、磷(P)养分及其化学计量比,以及对土壤微生物生物量碳(...