千岛湖生态公益林主要树种凋落物分解及碳素动态变化研究

采用分解袋法,对千岛湖生态公益林主要树种木荷Schima superba,青冈Cyclobalanopsis glauca,马尾松Pinus massoniana和杉木Cunninghamia lanceolata凋落物的分解速率和碳元素变化动态进行了研究。结果表明,凋落物的分解速率顺序为青冈﹥木荷﹥马尾松﹥杉木,凋落物95%分解时间集中在5.99～7.49 a。木荷和马尾松凋落物分解特性为先快后慢,青冈整体分解速率较快,且出现了3个快速分解期,杉木凋落物在整个试验过程中分解速率变化不大。4个树种凋落物的碳元素剩余率整体均呈下降趋势,但是木荷、青冈和马尾松的碳元素均存在释放停滞期,导致碳元素含量呈现"W"型变化,而杉木碳元素含量没有明显的释放停滞期,碳元素含量阶梯式下降。表明木荷、青冈和马尾松的碳素分解可能为淋溶-富集-释放模式,杉木碳元素分解可能为淋溶-释放模式。     

毛竹和林下植被芒箕凋落物分解特征研究

[目的]探讨竹林与其林下植被凋落物叶之间相互影响的潜在机制,为合理经营管理毛竹林林下植被提供理论参考。[方法]采用原位分解袋法研究了四川长宁毛竹与林下植被芒箕凋落物叶分解和养分释放过程。[结果](1)芒箕凋落物叶初始C、N、P含量和羟基碳高于毛竹(P 0. 05),而C∶N、C∶P、烷基碳、氧烷基碳和芳香碳低于毛竹(P 0. 05)。(2)凋落物叶分解和养分释放速率芒箕整体高于毛竹,芒箕和毛竹分解常数(k)分别为0. 58±0. 03和0. 73±0. 02,C、N、P养分释放均表现为净释放。(3)凋落物叶混合对分解速率没有显著影响,但抑制了N、P元素整个分解周期和C元素中后期的释放。(4)凋落物叶分解过程中元素含量变化格局表现为C含量和C∶N比整体呈下降趋势,N含量和N∶P比有小幅上升,P含量有微弱的下降趋势,C∶P比呈波动性变化。(5)凋落物叶分解速率与土壤温度、初始凋落物叶N和P含量呈显著正相关(P 0. 01),与初始凋落物叶的C∶N和C∶P呈极显著负相关(P 0. 01),与土壤含水量相关不显著。[结论]单独分解过程中,毛竹凋落物叶分解速率低于林下植被芒箕,养分释放特征均表现为直接释放;混合分解过程中,毛竹和芒箕凋落物叶分解速率无显著混和效应,但养分释放的混合效应表现出一定负效应和不同阶段性。     

不同种植年限尾巨桉人工林叶片-凋落物-土壤碳氮磷化学计量特征

[目的]为了解雷州半岛尾巨桉速生人工林生态系统的C、N、P分配格局及化学计量特征。[方法]采用空间换时间的方法,选取雷州半岛4种不同林龄(1、3、5、7 a)的尾巨桉人工林为研究对象,对尾巨桉叶片、凋落物及土壤的C、N、P含量及化学计量特征进行测定分析。[结果]表明:C、N含量表现为叶片凋落物土壤,P含量表现为叶片土壤凋落物,且3个库间差异显著;土壤的C含量随林龄增加而增加,N、P含量差异不显著,土壤C∶N随林龄的增加而增加,说明土壤有机质分解速率逐渐下降;凋落物的C∶N为54. 07 92. 18 ( 25),表明尾巨桉林下凋落物分解速率较慢,N元素成为主要限制凋落物分解的元素,凋落物的C∶N随林龄的增加先增加后下降,凋落物分解速度先降低后升高;叶片的N∶P为10. 80 12. 98,说明中幼林龄尾巨桉受N限制较明显。相关性分析表明:凋落物养分元素含量受叶片限制,土壤养分含量受凋落物限制,表明生态系统内部C、N、P元素在植物、凋落物与土壤之间实现了运输和转换。[结论]雷州半岛尾巨桉中、幼林龄时期土壤有机质及凋落物分解速率较慢;随林龄的增加,土壤有机质、凋落物分解速率下降,N元素成为其主要分解限制性元素,林分生长受N限制明显。     

抚育择伐对马尾松林凋落叶分解速率和养分释放的短期影响

【目的】探讨不同抚育择伐处理对马尾松林凋落叶分解速率和养分释放规律的短期影响,为马尾松生态公益林可持续经营提供科学依据。【方法】以三峡库区马尾松为研究对象,设置未择伐(保持林分现状,无人为干扰)、除灌(清除林内灌木层和阔叶更新层,保留马尾松更新小树)、伐除非马尾松(伐除胸径≥4 cm的非马尾松树种,择伐强度为15%)和伐除优势马尾松(伐除树木平均胸径以上的马尾松个体,择伐强度为70%) 4种抚育择伐处理,采用原位分解法,分析不同抚育择伐处理下马尾松林凋落叶经历12个月后的分解速率和养分释放率差异,并探讨影响凋落叶分解的主要因素。【结果】未择伐、除灌、伐除非马尾松和伐除优势马尾松4种抚育择伐处理的凋落叶年分解速率分别为0. 304、0. 397、0. 311和0. 315 g·g-1a-1;相比未择伐,除灌、伐除非马尾松和伐除优势马尾松抚育择伐处理均可在一定程度上提高马尾松林凋落叶分解速率,分别提高30. 59%、2. 30%和3. 62%;随着分解进程,不同抚育择伐处理下马尾松凋落叶C含量在前6个月显著降低,随后轻微波动,N含量呈先释放后持续固持的趋势,P含量则无规律性变化;处理与分解时间的交互作用对C和N释放速率影响显著,而对P影响不显著;凋落叶分解速率与初始N含量和N/P显著正相关(P0. 05),而与5 cm深处土壤温度和土壤水分含量相关性不显著(P0. 05)。【结论】短期来看,不同抚育择伐处理均能提高马尾松林凋落叶分解速率,减缓养分过度累积,促进养分归还土壤。未来开展马尾松林经营时,应选择林分各层次的轻中度择伐,以调控形成合理林分结构、促进马尾松林养分循环。     

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。     

五大连池火山熔岩台地优势植物凋落物早期养分动态

【目的】为了探究火山生态系统凋落物养分释放（或流失）的动态变化规律。【方法】采用凋落物分解袋的方法,以五大连池火山熔岩台地中落叶松、白桦、山杨为代表的优势植物凋落物为研究对象,分析其分解速率及其养分释放动态差异。【结果】6种凋落物叶片的质量残留率在不同时间、树种、来源间存在显著差异。根据Olson指数衰减模型,不同凋落物分解50%的时间是5.73～9.17 a,分解95%的时间是8.04～13.03 a,分解系数为0.545～0.994。分解速率表现为熔岩孤丘>熔岩台地且山杨>白桦>落叶松。从来源来看,凋落物分解过程中,其C含量、N含量以及P含量均表现为熔岩孤丘>熔岩台地,N∶P值均小于14。凋落物质量残留率与C元素呈极显著正相关,与N元素呈极显著正相关,与C∶N值呈显著负相关。C∶N值与N∶P值呈极显著负相关,与质量残留率呈显著负相关。【结论】相对于阔叶树种凋落物叶片,针叶树种凋落物叶片分解较慢。凋落物的C含量变化没有明显规律,P含量变化一致呈现先减后增的趋势,且P元素相比C元素、N元素更不易被溶出,分解过程中,凋落物样品受到N元素的影响最为显著,N含量越高且...     

森林凋落物分解研究进展

系统评述森林凋落物的分解过程、凋落物分解及养分释放的影响因素、分解研究的方法等.森林凋落物的分解既有物理过程,又有生物化学过程,一般由淋溶、自然粉碎、代谢作用等共同完成.凋落物分解过程先后出现分解速率较快和较慢2个阶段,元素迁移一般呈现淋溶-富集-释放的模式.凋落物分解主要受气候、凋落物性质、微生物和土壤动物的影响,气候是最基本的影响因素,常用实际蒸散(actual evapotranspiration简称AET)作为指标.凋落物分解速率呈明显的气候地带性,与温度、湿度等紧密相关.从全球尺度来讲,凋落物质量对分解速率的影响处于次要地位,但在同一气候带内因AET变化较小,则起了主导作用.N、P和木质素浓度、C/N、C/P、木质素与养分比值是常见的凋落物质量指标,其中C/N和木质素/N最能反映凋落物分解速率.凋落物化学性质对其分解的影响作用又与分解阶段有关.凋落叶中N、P、K初始浓度高使得初期分解较快,而后期分解放慢.土壤理化性质及微生物区系也将不同程度地影响凋落物分解.尼龙网袋法(litter bag method)操作简单,是野外测定森林凋落物分解速率最常用的方法.除此之外,缩微试验也得到了广泛应用.目前普遍采用的衡量凋落物分解速率大小的指标主要有CO2释放速率、凋落物分解系数(k值)及质量损失率.在此基础上提出了指数衰减、线性回归等模型来模拟凋落物分解过程.尽管对凋落物分解在森林生态系统C、N、P循环、土壤肥力维持等方面已进行了较深入的研究,但未来研究应侧重以下方向:长期的定位观测;采用相对统一的研究方法,获得可比性强的数据进行综合;深化凋落物分解机理研究;探讨全球气候变化对森林凋落物分解的影响;评价营林措施(如林分皆伐、造林、施石灰和肥料等)对凋落物分解与养分释放的调节作用.     

马尾松凋落物C∶N∶P化学计量特征对分解速率的影响

以湖南省森林植物园马尾松林为研究对象,对马尾松凋落物的C、N、P含量及其化学计量特征对分解速率的影响进行研究。经过1年的分解试验,结果表明:马尾松凋落叶的C、N、P含量及C∶N、C∶P、N∶P均高于凋落枝的;凋落枝、凋落叶的分解速率分别为0.709 g/(g·年)和0.756 g/(g·年),凋落枝的分解速率也低于凋落叶的;凋落枝、叶的分解速率与C∶N∶P生态化学计量呈正相关关系。凋落枝的P含量以及C∶N、C∶P、N∶P与凋落叶的差异显著;凋落叶的C含量与凋落枝的C含量呈极显著正相关。     

土壤动物在长白山臭冷杉凋落物分解中的作用

【目的】研究长白山臭冷杉凋落物分解率和C、N、P元素释放量的变化规律,探讨土壤动物在凋落物分解过程中对臭冷杉凋落物分解和养分元素释放的影响,进一步完善土壤动物生态学研究,为长白山地区森林保护与管理提供科学依据。【方法】2011年10月—2012年10月,利用凋落物袋法对长白山北坡暗针叶林和明亮针叶林2个亚带(2类生境)优势种——臭冷杉凋落物的分解率、养分动态及土壤动物的作用进行研究。采用手捡和Tullgren法相结合来分离凋落物中的土壤动物,凋落物中有机碳(TOC)的测定先采用过量的K2Cr O7-H2SO4经高温消煮分解后,再用Fe SO4滴定法滴定,全氮(TN)和全磷(TP)相对含量的测定采用Smartchem140全自动化学分析仪完成。采用SPSS 18.0软件分析生境、网孔及其相互作用对凋落物分解率及养分含量的综合影响,并运用Pearson相关系数分析土壤动物个体数和类群数与凋落物分解率以及养分绝对含量间的关系。利用Canono for Windows4.5对各土壤动物类群与凋落物分解率和养分元素绝对含量进行冗余分析。【结果】2类生境中臭冷杉凋落物经过1年的分解,在1 mm网袋内的分解率显著高于0.01 mm网袋(P0.05)。2种网袋内凋落物分解表现出季节性变化,夏秋季分解率高于冬春季。明亮针叶林2种网袋内凋落物的分解率高于暗针叶林。2类生境中2种网袋内的凋落物TN、TP相对含量经过1年的分解均有上升,且暗针叶林显著高于明亮针叶林,尤其是1 mm网袋内TP相对含量显著高于明亮针叶林(P0.05);在明亮针叶林1 mm网袋内凋落物TOC相对含量低于暗针叶林,而0.01 mm网袋内相反。分解1年后2种生境1 mm网袋内凋落物TP相对含量显著低于0.01 mm网袋(P=0.001),而TN和TOC含量没有显著差异。暗针叶林凋落物分解过程中在网袋内共捕获21个类群905只土壤动物,明亮针叶林共捕获19个类群1 227只土壤动物。2类生境中参与臭冷杉凋落物分解的土壤动物主要有节跳虫科、甲螨亚目、山跳虫科、球角跳虫科、辐螨亚目、革螨亚目、线蚓科和鳞跳虫科。Pearson相关系数及RDA分析显示,土壤动物个体数、类群数和主要土壤动物类群与针叶林臭冷杉凋落物分解率呈正相关,而与TN、TP和TOC绝对含量呈负相关。【结论】土壤动物对臭冷杉凋落物的分解有显著的促进作用,因而对养分元素的释放有显著促进作用。     

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。     

Armillaria ostoyae in managed coniferous forests in Kastamonu in Turkey

Although several Armillaria species have been reported in Turkey, there is little information about their ecology in Turkish forests. In this study, we investigated five forest stands, approximately 5–74 ha in size, in Kastamonu province in the Black Sea Region of Turkey for the presence of Armillaria species in stumps and logs. The stands were mixed Abies nordmanniana ssp. bornmülleriana and Pinus sylvestris forests managed using a selective cuttings system; the proportion of fir in the total number of stems and stumps ranged from 36 to 98%. Based on sequence analysis of the internal transcribed spacer and intergenic spacer regions of the rDNA, all rhizomorphs sampled from the stumps and logs were of Armillaria ostoyae. The size of the genets was estimated with random amplified microsatellites analysis of the isolates and ranged from single stumps to approximately 450 m². One to seven genets were found in each stand. These results indicate that the genets had arisen from spores and vegetative spread was limited on most sites.     

上海中央公园特大银杏树白蚁防治探讨

通过对上海松江中央公园内65株特大银杏树白蚁为害情况的调查,发现该公园银杏受害率为100%,其中存在活白蚁的银杏占总量的56.9%,采用毒土处理、粉剂疗法、建立白蚁监测点等措施,经过两次灭杀,活白蚁的灭杀率达到92.3%和93.3%,从而使存在活白蚁银杏树的比例从56.9%下降到2.7%,白蚁发生情况明显降低。       

我国食品中农药残留研究进展

随着人们安全健康意识提高,食品中农药残留问题更加受到重视,本文综述了样品预处理研究进展及农药残留快速检测技术研究进展,并简单分析介绍各种方法的优缺点。     

建平半干旱地区石质山地造林技术研究

研究了不同植物在石质山地的造林成活率、土壤化学性质随造林年限的变化和造林措施对土壤化学性质和植物胸径、树高年净生长量的影响。结果表明：不同植物在石质山地的成活率在21%～85%之间,其中白榆和沙打旺的成活率分别为81%和85%,而小叶杨、刺槐、栾树的成活率均在70%左右;植被能明显提高石质山地不同土层的有机质、全N、P2O5含量,但提高程度随土层深度、养分种类和造林年限的不同而不同;在同一土层,生物复合肥料、菌剂和保水剂均显著提高土壤有机质含量（p〈0.01）并显著降低土壤P2O5含量（p〈0.01）;只有保水剂可引起土壤全K含量的明显升高;生物复合肥料、菌剂和保水剂均显著提高白榆、小叶杨、刺槐、栾树树高和胸径的年净生长量,但保水剂的提高程度最高。     

植物DNA甲基化研究进展

植物经常暴露在各种生物和非生物的胁迫之下,这些胁迫会影响植物的生长发育和繁殖并最终导致植物死亡。为了抵御不利的环境条件,植物已经进化出复杂而精细的网络来感知胁迫并激活防御系统。为此,植物激活许多信号转导通路,这些信号转导通路可以改变一些胁迫响应基因的表达,从而引起植物形态、生理和生化的改变以适应逆境。DNA胞嘧啶甲基化是高等真核生物的主要表观遗传机制之一,在维持基因组稳定性和调节基因表达方面起着关键作用。表观遗传变异比遗传变异更为灵活。一旦环境条件发生变化,为了适应新的环境植物都会发生表观遗传的改变。许多研究表明DNA甲基化参与植物的发育和应激反应。基于相关研究对DNA甲基化进行了综述,对植物逆境胁迫有重要意义。     

木材碳封存研究进展

碳封存可以分工业封存和生物封存, 工业封存包括地质封存、海洋封存、矿石碳化以及工业循环利用, 这些方法能快速回收CO₂, 但工艺流程技术复杂, 成本较高。木材碳封存是生物碳封存的一种类型, 树木光合作用吸收的碳主要存贮在木材中。运用木材密度、微密度等检测仪器, 通过确定木材密度变化, 结合其含碳率来计量木材的碳封存过程以及封存过程中碳的分配格局, 同时研究其与环境因子的相关性, 可以为研究森林的碳吸收动态提供便捷的方法和科学的依据。     

Natural regeneration in patch clear-cutting in Picea abies stands in Southern Finland

Abstract

The success of natural regeneration on patch clear-cuts in Norway spruce stands in Southern Finland was examined in terms of stocking and tree height. The experiment was established in mature spruce stands in the submesic Myrtillus (MT) site type. In each of the eight study sites, three plots were treated with clear-cutting and planting, clear-cutting with partial tree retention and planting, and patch clear-cutting without site preparation, respectively. In three of the study sites, one plot with patch clear-cutting and site preparation was established. Each plot was 1 ha, out of which three patches of 40×40 m were clear-cut in the patch treatments. 10–11 years after cutting, the patches had on average 1316 crop trees ha^–1, of which 91% were spruces. Some 27% of the stands were up to the target stocking level (≥1600 ha^?1), and 36% were at least satisfactory (≥1300 ha^?1). Site preparation did not yield greater stocking levels on patches, but that result is ambiguous due to a difference in initial stocking. The average spruce tree height in the patches (0.76 m) was much smaller than in the case of clear-cutting and planting (2.42 m). In conclusion, the patches had been restocked tolerably well with spruce and birch for practical purposes during the 10- to 11-year period, but the regeneration process had been very slow compared to clear-cutting and planting.     

Tree regeneration in patch cutting in Norway spruce stands in northern Finland

The study focused on the success of regeneration on patch cuts in spruce-dominated stands in terms of stocking and tree height. It was based on an experiment in the Kainuu region in northern Finland. The experimental design included 8 stands with 58 clearcut patches of variable size (0.09–0.37?ha), on which either natural regeneration without site preparation or site preparation and planting of Scots pine was applied. A regeneration survey was conducted 13–15 growing seasons after treatments. Patches without site preparation had been restocked quite well from natural seed sources. The average number of trees was about 11,000?ha^?1, of which 1700?ha^?1 crop trees. With site preparation and planting, the stocking levels were also very high, 25,000 and 2100?ha^?1, respectively. One hundred percent of the planted patches and 75% of the naturally regenerated patches had an acceptable density. Restocking was equally good across the range of patch sizes. Tree growth had been somewhat slower in the smallest patches than in the largest ones in the range. Natural regeneration was capable of yielding good regeneration results in most patches, especially when site preparation was applied. Stocking levels and height development were higher yet in the planted patches.     

Changes in micropores in dry wood with elapsed time in the environment

To investigate the changes in microstructures of wood with elapsed time in the environment, CO₂ adsorption onto dry wood was measured at ice-water temperature (273 K) for samples aged from 0.1 years to over 1000 years. The micropore size distribution was obtained using the Horvath-Kawazoe method. Micropores smaller than 0.6 nm in wood decreased in number with elapsed time in the environment, and a negative correlation was found between cumulative pore volume for pores smaller than 0.6 nm and elapsed time in the environment. Cumulative pore volume in the 1000-year sample was almost half of that in the 0.1- year sample. Micropores smaller than 0.6 nm in wood with a few decades or more of elapsed time increased in number after rewetting and drying. Consequently, microstructures of wood with longer time elapsed in the environment were considered to be more stable, because of longer-term thermal motion and possibly more repeated moisture adsorption and desorption and/or temperature variation in the environment.