太岳山林区油松人工林经营技术

太岳山林区是油松的集中分布区域之一,科学合理的森林经营措施有助于促进油松人工林可持续发展。从幼林抚育、间伐、整枝和主伐4个方面介绍了油松人工林可持续经营技术。     

长期施氮对暖温带油松林土壤呼吸及其组分的影响

【目的】比较长期施氮下不同氮水平间暖温带油松天然林土壤呼吸速率、自养呼吸速率和异养呼吸速率差异,揭示土壤呼吸各组分变化的主要影响因子,以期为评价区域森林长期施氮对土壤呼吸的影响提供科学依据。【方法】在山西太岳山油松天然林进行10年(2009—2018)的氮添加试验,设置4个氮添加处理:对照(CK,0 kg N·hm-2a-1)、低氮(LN,50 kg N·hm-2a-1)、中氮(MN,100 kg N·hm-2a-1)和高氮(HN,150 kg N·hm-2a-1),于2016—2018年生长季对土壤呼吸速率、自养呼吸速率和异养呼吸速率进行监测。【结果】在长期(8～10年)施氮下,相比对照,LN、MN和HN处理的年均土壤呼吸速率分别降低21.9%、27.3%和29.1%,年均异养呼吸速率分别降低21.8%、36.6%和31.4%,而土壤自养呼吸速率未改变,土壤p H值下降0.07、0.37、0.78个单位,微生物生物量碳含量下降了11.3%、14.5%、14.7%,但长期施氮未改变土壤有机碳、全氮和细根生物量;异养呼吸速率与土壤微生物生物量碳及自养呼吸速率与细根生物量均呈显著的线性正相关(P0.01);不同处理下土壤自养呼吸速率和异养呼吸速率与土壤温度均呈显著的指数正相关(P0.05);长期施氮可提高土壤自养呼吸的温度敏感性(Q10)(CK=2.19、LN=2.90、MN=2.86、HN=2.34),但会降低土壤异养呼吸的Q10值(CK=2.72、LN=2.23、MN=2.12、HN=2.27);土壤呼吸速率与土壤湿度的关系不显著;土壤温度和土壤湿度双因子模型可分别解释自养呼吸速率和异养呼吸速率的28.7%～42.0%(P0.05)和64.9%～78.1%(P0.001)。【结论】长期施肥未明显改变土壤自养呼吸速率。长期施氮通过抑制土壤异养呼吸使土壤总呼吸降低。长期氮添加对自养呼吸和异养呼吸Q10的影响不一致,而呼吸底物的可利用性和土壤微生物活性的变化是主要因素。为提高土壤呼吸及其组分预测模型的精度,应综合考虑细根生物量及呼吸底物的长期变化。     

马尾松林土壤呼吸对去除和添加凋落物处理的响应

2007年1-12月,在长沙天际岭国家森林公园,研究马尾松人工林土壤呼吸速率对去除和添加凋落物处理的响应.结果表明:去除、添加凋落物处理和对照的土壤呼吸速率均呈现出显著的季节性变化(P相似文献   

不同桉树人工林土壤呼吸旱雨季变化特征

以雷州半岛气候背景条件下具有良好培育前景的5种桉树人工林(湿加松林为对照)为研究对象,测定并分析各个林分土壤呼吸速率在旱季和雨季的差异,以揭示其与土壤温、湿度的关系.结果表明:土壤呼吸速率在旱季表现为先减后增变化趋势,在雨季表现为先增后减或逐渐减小变化趋势,旱、雨季变化特征明显.6个林分旱、雨季土壤呼吸速率均值分别为1.63~3.32μmol·m-2·s-1和2.55~4.36μmol·m-2·s-1.旱季土壤温、湿度共同促进土壤呼吸作用,雨季土壤温度促进土壤呼吸,土壤湿度抑制土壤呼吸作用.     

第二代桉树人工纯林和混交林土壤呼吸及其组分研究

以广西凭祥中国林业科学研究院热带林业实验中心第二代桉树人工纯林(PP2)及其与降香黄檀混交的混交林(MP2)为研究对象,采用壕沟法,利用LI-8100土壤呼吸测定系统,对两种林分土壤呼吸组分进行分离研究。结果表明:PP2和MP2土壤呼吸速率及其各呼吸组分季节变化与土壤5 cm处的温度季节变化相似,峰值出现在6—8月份,谷值出现在12月底至次年1月初,土壤呼吸速率与土壤含水量无关;PP2全年土壤总呼吸为1 147.41 g·m-2,比MP2(844.07 g·m-2)增加了26.44%,MP2的自养呼吸(RR)累积量(136.87 g·m-2)比PP2(506.72 g·m-2)降低72.99%,而其异养呼吸(RH)累积量(707.21 g·m-2)却比PP2(640.69 g·m-2)增加了10.38%。纯林和混交林的细根生物量差异以及土壤有机质含量、凋落物有机质含量、土壤C/N、凋落物量和凋落物C/N的不同是导致自养呼吸和异养呼吸产生差异的主要原因。     

择伐对小兴安岭地区针阔混交林土壤呼吸温度敏感性的影响

利用LI8100土壤二氧化碳排放通量全自动测量系统,测定小兴安岭地区针阔混交林不同强度择伐后4年的林地土壤呼吸速率和土壤温度。运用Q10模型分析择伐后林地土壤呼吸速率对土壤温度的敏感性。结果表明:择伐后林地Q10值高于未采伐林地,较高强度(60%,71%)的择伐使土壤呼吸速率对土壤温度具有高的敏感性。这一现象是3个土壤各组分呼吸对土壤温度响应综合作用的结果。枯枝落叶层呼吸速率对土壤温度的敏感性较差,根呼吸速率和矿质土壤层呼吸速率对土壤温度的敏感性较高。     

集约经营雷竹林土壤呼吸年动态变化规律及其影响因子

在浙江临安市雷竹主产区定位监测1年内土壤各组分呼吸动态。结果表明:雷竹林地土壤总呼吸速率、土壤生物异养呼吸速率及根系自养呼吸速率的年平均值分别为5.42,2.24和2.89μmolCO2·m-2s-1;1年中分别在2和7月出现土壤呼吸峰值;雷竹林地土壤年释放CO2量为73.40t·hm-2a-1,其中林地异养呼吸和自养呼吸分别占总呼吸的45.67%和54.33%;土壤呼吸、土壤生物异养呼吸和土壤根系自养呼吸均与土壤温度呈明显的指数关系,以土壤5cm深处温度为依据得到的温度系数(Q10值)分别为1.70,1.86和1.48,土壤总呼吸与土深5cm处土温、8:00气温、土壤水溶性有机碳含量和土壤总有机碳含量呈显著正相关(P<0.01),而土壤含水量、8:00大气相对湿度和土壤水溶性有机碳含量与土壤呼吸无显著相关性。     

太岳山油松人工林林下植被生物量影响因子分析

通过调查和分析油松林下植被物种组成特征及生物量,运用灰色关联分析、主成分分析和系统聚类方法,研究了各影响因子不同梯度水平下林下生物量所呈现的分布规律。结果显示:油松人工林林下草本生物量大于灌木生物量,草本层植被生物量为0.339 8~1.322 9 t·hm-2,灌木层生物量为0.018 1~0.289 2 t·hm-2;加权后的关联度与原始关联度排序大致相同,关联性最为密切的因子同为林分均高、林分胸径及林龄,但加权后各单因子关联度数值间差异性增加;以样地作为各单因子聚合的系统进行聚类,样地划分为4个类型,分类结果可反映林下生物量的分布格局。     

不同强度采伐5年后杉阔混交人工林土壤呼吸速率差异

【目的】比较不同采伐强度下闽北杉阔混交人工林土壤及其各组分的呼吸速率差异,揭示土壤总呼吸速率季节变化的主要影响因子,以期为区域森林采伐对土壤呼吸速率的影响研究提供科学依据。【方法】以闽北杉阔混交人工林为研究对象,2011年8月实施了不同蓄积量采伐强度(中度择伐34.6%、强度择伐48.6%、极强度择伐67.6%、皆伐)作业试验,并与未采伐对照;2016年7月—2017年7月运用Li-8100 A土壤碳通量自动测量系统,对土壤及其各组分的呼吸速率、土壤5 cm深处的温度和湿度开展了为期1年的定位观测。【结果】未采伐和各种强度择伐5年后,土壤总呼吸速率最大值都出现在7月份,最小值出现在1—3月份;皆伐5年后,土壤总呼吸速率最大值出现在6月份,最小值出现在11月份;各种强度采伐林地的矿质土壤呼吸速率与未采伐林地无显著差异( P >0.05);各种强度择伐林地的凋落物和根系呼吸速率都与未采伐林地无显著差异( P >0.05),而皆伐林地的凋落物和根系呼吸速率都显著低于未采伐林地( P <0.05),分别比未采伐林地(1.45和1.11 μmol ·m^-2 s^-1 )减少了0.93和0.53 μmol ·m^-2 s^-1;各种强度择伐林地的土壤总呼吸速率与未采伐林地无显著差异( P >0.05),而皆伐林地的土壤总呼吸速率显著低于未采伐林地( P <0.05),比未采伐林地(4.39 μmol ·m^-2 s^-1 )减少了1.64 μmol ·m^-2 s^-1;中度、强度和极强度择伐林地5 cm深处的土壤温度与未采伐林地没有显著差异( P >0.05),而皆伐使林地土壤温度显著升高( P <0.05),比未采伐林地(18.52 ℃)增加了4.7 ℃;中度、强度择伐林地的5 cm深处土壤湿度与未采伐没有显著差异( P >0.05),而极强度择伐和皆伐使林地土壤湿度显著降低( P <0.05),分别比未采伐林地(30.67%)减少了2.17%和3.98%;土壤总呼吸速率的土壤温度指数模型拟合效果最优,能解释未采伐和各种强度择伐林地土壤总呼吸变化的77.8%~83.3%以及皆伐林地土壤呼吸变化的35.5%;未采伐、中度、强度和极强度择伐林地土壤总呼吸的温度敏感性参数Q 10 为1.77~2.72,皆伐林地的 Q 10 为1.49。【结论】不同强度采伐5年后,各种强度择伐林地土壤及其各组分的呼吸速率与未采伐林地没有显著差异;皆伐使凋落物呼吸速率、根系呼吸速率和土壤总呼吸速率都显著降低;各种强度择伐没有改变土壤总呼吸速率的季节变化规律,但皆伐使土壤总呼吸速率最大和最小出现时间有所提前;研究区土壤温度是土壤总呼吸速率季节变化的主要影响因子。     

马尾松人工林根呼吸的季节变化及影响因子

2007年1月至2008年12月,以长沙天际岭国家森林公园马尾松群落为研究对象,采用挖壕法研究马尾松群落去除根系后土壤呼吸速率动态及其与土壤温、湿度的相关关系。结果表明:马尾松群落和去除根系处理的土壤呼吸年变化范围分别为0.29～3.19,0.25～2.33μmol·m-2s-1,年均分别为1.56,1.03μmol·m-2s-1。去除根系土壤呼吸速率比对照降低12.2%～55.1%,根呼吸年均贡献率为28.3%。马尾松群落和去除根系的土壤呼吸速率与5cm土壤温度之间均呈显著指数相关,温度敏感系数Q10值分别为2.10和1.82,估算出根呼吸的Q10值为2.94。马尾松群落和去除根系的土壤呼吸速率与土壤湿度之间相关关系均不显著(P﹥0.05),但根呼吸与土壤湿度之间呈显著线性相关(P=0.023)。     

杉木人工林土壤呼吸日变化及其影响因素分析

通过野外定点监测,对杉木抚育林、杉木撂荒林和林外草地的土壤呼吸日变化及其影响因素进行了研究.结果表明:不同土地利用条件下杉木人工林土壤呼吸速率的日变化均呈单峰曲线,抚育林和撂荒林最高值出现在16:00,林外草地最高值出现在12:00,土壤呼吸速率的最低值均出现在04:00;林外草地各时刻的土壤呼吸速率均比抚育林和撂荒林高;土壤呼吸递减速率在20:00~00:00间抚育林比撂荒林慢,在00:00~04:00抚育林比撂荒林快;土壤温度与土壤呼吸速率的相关性均达到了显著水平(p<0.05),土壤含水率与土壤呼吸速率的相关性不显著(p>0.05);以土壤5 cm处温度为依据得到的温度系数(Q10值)大小排序为林外草地>撂荒林>抚育林.     

火烧对油松天然林林下植被及土壤的影响

利用山西省国有林场火烧后油松天然林林下植被的样方调查资料,并通过室内分析,对2a后不同强度火干扰下的林下植被草本层和灌木层的植被物种组成及生物多样性和土壤的理化性质进行研究。结果表明:(1)所有调查样地中林下植被的物种的组成及重要值和生物多样性随着火烧强度增加而上升,表现出重度火烧中轻度火烧未火烧的趋势,其中火烧后林下植被物种多样性的增加明显高于未受林火干扰的林下植被物种的多样性。(2)林火使土壤pH升高,表现中轻度火烧重度火烧未火烧的趋势;与对照相比,中轻度火烧对油松林地土壤容重与全氮的变化趋势一样,土壤A层10cm提高了5%、58.3%,10~20cm却降低了9.2%、17.6%;重度火烧对林地土壤总孔隙度、全磷呈上升趋势,土壤A层(10~20cm)与B层(10~20cm)分别上升了(8%、2%)、(20%、42%),其中土壤全磷呈现显著差异水平。在自然更新的条件下,不同强度的火烧在一定程度上直接改变了油松天然林土壤养分的含量,也间接改变了林下植被的生物多样性。     

建平地区油松人工林天然更新影响因子的研究

在全面踏查的基础上选择3种典型林型样地对建平地区油松人工林天然更新苗进行了研究,结果表明:裸岩油松林中林下油松幼苗最少,禾草油松林林下更新幼苗最多,山杏油松混交林次之;阳坡林窗内及边缘幼苗少,而阴坡条件下幼苗较多;裸岩油松林幼苗组成结构最为单一,山杏油松林最为复杂,禾草油松林次之;林下地被物的厚度对幼苗的发生与生长也有影响,地被物越厚,更新苗越少,地被物稀少,幼苗越多。     

山西太岳山天然油松林主要木本植物种群结构及空间分布格局研究

油松是暖温带落叶阔叶林区的代表性树种之一,是我国北方地区重要的造林绿化树种。研究了太岳山林区天然油松林主要木本植物种群的径级结构和空间分布格局。结果表明:油松种群由于缺乏幼苗幼树,径级结构呈倒金字塔型,属衰退型种群;辽东栎、青楷槭等5种阔叶树种种群的径级结构呈纺锤形,属进展种群。油松、辽东栎、杨树、山杏、山楂在整个尺度范围内呈集群分布;白桦与茶条槭在小尺度范围呈明显的集群分布,在中、大尺度变成随机分布;青楷槭在中尺度范围呈随机分布,但是小尺度和大尺度呈集群分布;五角枫在整个尺度上呈随机分布的趋势;赤杨在尺度变化过程中由集群分布变成均匀分布。上层阔叶树和下层阔叶树呈集群分布的趋势,但下层阔叶树随尺度的变化由集群分布变成随机分布。种群的空间分布格局是物种的生物学、生态学特性及其自然环境长期作用的结果,是种群的一种生存策略或适应机制。     

燕山山地油松人工林林隙大小对更新的影响

林隙(gap)又称林窗,指森林群落中老龄树木死亡或偶然因素(如干旱、台风、火灾等)造成成熟阶段的优势种死亡,从而形成林冠空隙的现象(Watt,1947)。美国生态学家Runkle(1982)将林隙分为2种,一种是林冠空隙(canopy gap),指上方无树冠遮荫的部分,即太阳处于正中位置时无树冠遮荫的面积之和;另一种是扩展林隙(expanded gap),指形成该林隙周围树木基部所包围的面积(Runkle,1981)。本研究所指的林隙为应用最为广泛的扩展林隙。近年来的森林动态学研究表明:林隙在森林结构和多样性维持中起着重要的作用,已     

山西太岳山油松林木非生长季树干液流研究

2009年9月到2010年3月,在山西沁源县灵空山林场建设观测塔,用TDP探针对塔周围的不同胸径的ll棵油松林木在非生长季的树干液流速率及环境因子进行连续监测,研究油松林木树干液流变化规律。结果表明：非生长季的油松树干液流并没有停滞,正午的峰值逐渐消失,液流主要在夜间进行,最大值为16．11cm·h^-1,最小值为5．109×10^-5cm·h^-1,平均值为3．29cm·h^-1。在属于生长季末期的10月,不时有和生长季相同的单峰曲线出现,11月下旬后,白天和夜间的树干液流并无明显差异,趋于平稳。阴天则无峰或多峰。影响油松树干液流的环境因子主要有光合有效辐射、空气温度和相对湿度,三者都与液流速率既有显著正相关关系,又有显著负相关关系。土壤湿度与油松树干液流速率呈正相关关系。与太岳山生态站2005年所做的油松林木夏季的树干液流速率研究成果相结合,可以比较完整地反映油松林木树干液流速率全年的变化规律。     

北京西郊白皮松、油松、柏树林下土壤动态的研究

北京西郊白皮松、油松、柏树林下土壤动态研究试验林地的土壤为非石灰性半干润淋溶褐土。这类土壤在北京西郊高位平原区具有广泛的代表性。定位观测从1981年开始至1984年结束。研究结果表明:试验林地生长季节土壤水分含量保持在10～15 mm左右,属季节性淋溶型的半干润土壤水分状况,年平均土壤温度13℃,属温性土壤温度状况;土壤水分、土壤温度的季节性变化明显,年变化不明显。试验林地土壤养分状况的年、季节性动态不甚明显,不同林分间的年、季节性变化也不甚明显,但干湿季节分明,林木生长季节与雨季同期,因此土壤条件基本能保证白皮松、油松、柏树林分正常生长的需要。     

森林生态系统叶片暗呼吸时空动态及其影响因子

作为森林生态系统一个重要的呼吸通量,叶片呼吸在森林碳循环中扮演着重要的角色。开展叶片呼吸的机理及其影响因子研究,有助于构建大气和植被之间的呼吸通量模型,预测分析气候变化对森林生态系统生产力和碳源汇功能的影响。通常采用Li - 6400光合测定系统和LAI - 2000树冠分析仪测定森林生态系统叶片呼吸速率。叶片呼吸是一个复杂的生物化学过程,受到大气温度、CO₂浓度、土壤水分、叶片寿命、叶龄、比叶面积、叶片氮含量等多种因子的影响。叶片呼吸的日变化通常呈单峰曲线,与温度变化大体一致; 生长季早期和晚期的呼吸速率通常高于中期; 叶片在冠层着生位置影响其呼吸速率,冠层上部叶片的呼吸速率要高于冠层下部叶片。今后叶片呼吸研究应围绕以下4个关键问题:1) 模型构建时需要考虑叶片呼吸的温度驯化;2) 叶片呼吸在昼夜交替时内在调节机制;3) 从叶片呼吸到冠层呼吸的尺度转化;4) 加强和完善叶片呼吸影响因子研究。