杉木人工林凋落量及气候因子敏感性分析

为研究凋落量、组成和动态变化及其与气候因子间的关系,对福建沙县杉木人工林进行了连续7 a的定位观测。结果表明,2005-2011年杉木凋落量变化范围为1 051.83-2 407.80 kg.hm-2,年平均值为1 493.14 kg.hm-2,凋落量2005-2006年显著降低(P<0.05),随后6 a间呈先增加再降低又增加的趋势,但变化幅度较为缓和。凋落物中落叶、落枝、落果、树皮及碎屑所占比例分别为62.9%、16.6%、7.63%、3.16%和9.73%。杉木凋落量季节动态总体表现为双峰型,峰值分别出现在2月(全年最大值)和7月,且2-7月凋落量占全年的62.3%,是杉木全年凋落量的主要贡献期。对凋落物的逐月观测数据与相应气象因子进行相关分析(Pearson和Spearman相关系数,n=84),结果显示,杉木凋落量对降水量和风速最为敏感(P<0.05),其次是气温和日照时间。     

杉木连栽地上闽楠与杉木林分凋落物特征比较

通过对杉木多代连栽地轮栽闽楠后凋落物的特征研究.结果表明:闽楠林分的年凋落量比杉木多代连栽林(对照)增加了2 262.02 kg.hm-2,两树种的凋落物年组成成分的变化规律基本一致,都以叶的凋落量为最大,其次是枝条,再次是花果,第4是杂叶,第5是碎屑,最少的是杂枝.闽楠林凋落物的归还模式是主峰出现在4月份,占年凋落物总量的45.37%,该月的凋落物组成以叶为主,占月凋落量的绝对量(93.43%);而杉木多代连栽林则主峰出现在8月份,占年凋落物总量的48.49%,该月的凋落物组成虽也以杉叶为主,但它只约占了月凋落量的一半(48.35%),且杉木多代连栽林最大月的凋落量比闽楠林最大月的凋落量减少了900.62 kg.hm-2.凋落物的季节归还模式2种亦不同,闽楠林呈现出春季(50.40%)>秋季(24.19%)>夏季(23.04%)>冬季(2.37%),而杉木多代连栽林则呈现出秋季(53.06%)>春季(24.07%)>夏季(15.76%)>冬季(6.48%).     

中龄和老龄杉木人工林凋落物量及养分归还

为揭示中龄和老龄杉木人工林在凋落物量及养分归还方面的差异,对福建省南平市王台镇溪后村安曹下16年生和88年生杉木人工林进行了2 a的研究。结果表明,16年生和88年生杉木人工林年均凋落物量分别2 879.2、3 070.3kg.hm-2,凋落物各组分中落叶和落枝所占比重较大,16年生杉木人工林在杉木部分凋落量大于88年生,其它组分凋落量均小于88年生。2个林分凋落物养分含量各组分大小顺序基本表现为:N>K>P,16年生和88年生杉木人工林N、P、K年归还量分别为27.693、1.160、3.703 kg.hm-2和33.280、1.907、6.369 kg.hm-2。16年生和88年生杉木人工林凋落物量分别在2007年2月、11月,2006年11月以及2007年5月表现出2个明显峰值,2个林分N、P、K归还量动态变化趋势大致与各自凋落物量变化规律一致。     

不同年龄序列杉木人工林凋落物数量、组成及动态变化

在福建南平地区,对8年、14年、21年、46年生杉木人工林凋落物数量、组成及季节动态进行研究。结果表明:8年、14年、21年、46年生杉木林年凋落物总量分别为:1.60、5.10、6.28、5.32 t/hm2。各年龄段杉木林凋落物均以落叶为主,8年、14年、21年、46年生杉木林叶凋落量分别占到年总凋落物量的61.9%、54.13%、61.9%、44.2%,落枝,杂叶和落果在凋落物中所占的比例较大。经方差分析检验,8年、14年、21年、46年生杉木林的落叶、落枝、杂叶、落果、碎屑等组分差异显著(P0.05)。各年龄段杉木林凋落物量均显示出明显的季节动态,8年、14年、21年、46年生杉木林凋落物量季节变化曲线均呈多峰型,均在3月、5月、8月、11月出现峰值;各年龄段杉木林的落叶、落枝、落果变化模式相同,均在3月、5月、8月、11月出现峰值,而凋落的杂叶和碎屑物变化模式不尽相同。     

北京密云麻栎人工混交林凋落物养分归还特征

对北京密云水库库西试验区12年生的麻栎人工混交林凋落物养分归还特征进行了观测和研究。结果表明:12年生麻栎人工混交林的年凋落物量为1455.71kg.hm-2;凋落物N、P、K的年归还总量为14.06kg.hm-2,其中N在凋落物归还总量中占的比例最大,为9.06kg.hm-2,占元素总归还量的64.46%;其次是K,为4.33kg.hm-2,占30.76%;P所占的比例最低,为0.67kg.hm-2,占4.78%。凋落物现存量约为5.66t.hm-2,凋落物层的平均分解率为0.26t.hm-2;凋落物层N、P、K总贮量为50.72kg.hm-2。     

平朔露天煤矿复垦区刺槐油松混交林凋落物量及动态特征

为了解平朔露天煤矿复垦区刺槐油松混交林凋落物量及动态特征,采用野外凋落物收集器法,对平朔矿区刺槐油松混交林凋落物的年凋落量、组成以及年凋落物的月动态、不同组分的月动态进行研究。结果表明,刺槐油松混交林凋落物年凋落量为3 787.28 kg/hm2;各组分年凋落量差异极为悬殊,其中,落叶占77.47%,是该森林群落凋落物的主要组成成分,枝占11.15%,花占2.66%,果占6.81%,皮占1.52%,芽占0.20%,杂物占0.19%;总凋落量月动态变化呈单峰曲线,最大值出现在10月,达1 622.36 kg/hm2;各组分凋落量月动态有一定差别,其中,叶凋落物量与总凋落量变化规律一致,最大值出现在10月。     

贵州喀斯特生态系统不同恢复阶段凋落物及碳氮归还动态

凋落物是森林生态系统碳库重要组成部分,通过对贵州普定喀斯特生态系统5种不同恢复阶段(稀灌草丛、藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林、次生乔木林)植物群落凋落物总量、凋落物组成(叶、枝、花果等)特征、凋落物月动态及碳氮归还量进行了一年的定位观测。结果显示,正向演替的各群落年凋落量分别为726.0、3811.6、5161.0、4378.8和4604.8kg.hm-²;随着群落演替发展,各群落凋落物总量呈现出先升高后缓降。其中凋落叶量占凋落总量的64.2%~74.9%,凋落枝量占总凋落物的11.4%~18.1%,花果等凋落量占9.8%~19.5%,花果等凋落量与群落演替阶段显著正相关。群落演替初期凋落量月动态呈单峰型,而群落演替中后期凋落量月动态呈双峰型;各演替群落的叶凋落物与总凋落物的月动态基本一致。C、N含量总体上表现为花果等凋落物>叶凋落物>枝凋落物。5种演替群落总凋落物C、N的年归还总量与其年凋落总量显著正相关。     

杉木观光木混交林凋落物养分特征及动态变化

以杉木纯林为对照 ,探讨了福建三明莘口教学林场 2 7年生的杉木观光木混交林凋落物的养分特征及其动态变化。结果表明 ,各树种、各组分凋落物中N、P、K平均质量分数大小基本上为N >K >P。混交林凋落物N、K平均质量分数大于纯林 ,P质量分数略低于纯林。观光木的N、P质量分数高于混交林和纯林杉木 ;K质量分数高于纯林杉木 ,低于混交林杉木。不同树种、不同组分间N、P、K质量分数的月份动态不同。混交林全年通过凋落物归还土壤的N、P、K量分别为 4 8.5 2 8、2 .32 4、19.84 3kg·hm-2 ,纯林为 37.16 3、2 .339、18.4 0 6kg·hm-2 。混交林和纯林全年凋落物养分归还量在 3月份、8月份和 12月份出现峰值 ,N、P归还量以 3月份最高 ,K归还量以 12月份为最高 ;混交林归还土壤的N量明显高于纯林 ,K量也高于纯林 ,这对保持林地的长期肥力具有重要意义。混交林中N总归还量的季节变化模式为冬季或春季 >夏季 >秋季 ;P总归还量季节变化为 :冬季、春季 >夏季和秋季 ;K总归还量季节变化为 :冬季 >秋季 >春季 >夏季 ,其动态与混交林杉木的动态一致     

木荚红豆人工林凋落物季节动态

对福建三明莘口教学林场 1 967年营造的木荚红豆 ( Ormosia xylocarpa)人工林凋落物的数量、组成及其季节动态的研究表明 :1 999年和 2 0 0 0年木荚红豆人工林向林地输入凋落物共为1 5 692 .344kg· hm-2 ,其中叶占 60 .0 5 % ,枝占 1 6.71 % ,花占 0 .1 9% ,果占 0 .0 7% ,非目的树种凋落物和杂物分别占 1 0 .44%和 8.5 4 % .总凋落量年际变化较大 ,2 0 0 0年的凋落量是 1 999年的 1 .71倍 ,每年凋落量的峰值均出现在 3月、 4月或 8月 ,以 3月的凋落量最大 .木荚红豆人工林凋落量的季节变化为春季 >夏季 >秋季 >冬季     

贡嘎山峨眉冷杉成熟林凋落物量动态研究

研究了贡嘎山高山生态系统定位研究站8年(2001-2008年)来对峨眉冷杉成熟林凋落物量监测所积累的资料,分析了该群落凋落物量动态变化及组成特征.结果表明,贡嘎山峨眉冷杉成熟林在8年间的年凋落物量波动范围为125.84～377.17g/m2,平均凋落量为285.77g/m2,年际波动较大,凋落量总体呈逐年上升趋势;叶凋落量占凋落总量的77.99%,枯枝和花果杂物凋落量占凋落总量的分别19.55%和2.46%,叶凋落量高于枯枝和花果杂物凋落量所占比例;与多数森林凋落物一样,峨眉冷杉成熟林凋落物各组分比例由高到低依次为叶、枯枝、花果杂物.     

滨海沙地尾巨桉人工林凋落物及碳氮养分归还

对滨海沙地10年生尾巨桉人工林凋落物数量及其碳氮归还量进行为期1年的定位监测。结果表明：尾巨桉人工林年凋落量为673992kg/(hm2·a),叶是凋落物的主要形式;凋落物量具有明显的季节动态,表现为“双峰”型,即5月和7月出现2次高峰;凋落物各组分碳含量差异不明显,介于45%~50%;凋落叶的氮含量是皮和枝的2倍多,氮含量大小排序为碎屑>叶>果>枝>皮。碳氮元素养分年归还量为332586kg/(hm2·a),其中：碳归还量为326748kg/(hm2·a),氮归还量为5839kg/(hm2·a);C/N值为5596,高于同试验区其他树种,大小排序为皮>枝>果>叶>碎屑。     

福建柏人工林凋落物的养分动态特征

探讨了福建三明莘口教学林场 33年生的福建柏人工林凋落物的养分特征及其动态.结果表明:凋落物各组分中N、P、K含量差异显著,其月动态也不同;福建柏人工林N、P、K通过凋落物归还土壤,年归还量分别为 51. 275、2. 794、29. 416kg·hm-2;落叶是养分归还的主要组分;福建柏N和P年归还量明显比杉木林及其他针叶林大,这对维持林地的长期生产力具有重要意义;凋落物的N、P总归还量的月动态相似,均在 5和 12月份出现高峰, 12月份最高, 10月份最低;各组分养分归还量的月动态与总归还量略有不同.     

青钱柳杉木混交林生物量研究

在西芹林场选择有代表性的青钱柳、杉木混交林A、B两种和杉木纯林,进行生物量测定。结果表明:(1)混交林中青钱柳平均木单株生物量各器官分配比例为树干>树根>树枝>树叶。(2)不同林分生物量大小顺序为青钱柳杉木混交林A>杉木纯林>青钱柳杉木混交林B,三种林分各部分生物量分配比例均为乔木层>凋落物层>草本层>灌木层。(3)青钱柳平均木的连年生物量、平均生物量均随年龄的增长而增加,至今仍未达到最大值。     

杉木人工林的养分归还动态

４２年生杉木人工林的年凋落量为３０８３．９ｋｇ／ｈｍ２，在一年中的５月和１１月出现两次高峰．凋落物中主要营养元素的年归还量为７２．１３８ｋｇ／ｈｍ２，其归还量大小顺序为Ｃａ＞Ｎ＞Ｍｇ＞Ｋ＞Ｐ．降水在杉木人工林中引起的养分淋溶也是养分归还的一个重要方面，五种营养元素的年总淋溶量为７１．２８９ｋｇ／ｈｍ２，在２月和５月亦出现两次高峰，淋溶量大小顺序为Ｋ＞Ｃａ＞Ｍｇ，而Ｎ和Ｐ出现负值，表明两者被林冠层直接吸收．     

杉木人工林凋落物分解对氮沉降增加的响应

通过野外模拟试验,研究了杉木人工林凋落叶分解对氮沉降增加的响应。试验设计为4种处理:N0（0 kg/(hm2·a),对照）、N1（60 kg/(hm2·a)）、N2（120 kg/(hm2·a)）、N3（240 kg/(hm2·a)）,每种处理重复3次。经660 d分解后,N0、N1、N2、N3处理凋落物残留率分别为24.58%、21.99%、15.46%和25.17%,分解系数分别为0.776 4、0.807 6、1.018 8和0.760 8,95%的凋落物分解所需时间分别为3.99、3.95、3.06和4.11年,表明N1、N2 促进了凋落物的分解,而N3则表现出一定的抑制作用。模拟氮沉降在一定程度增加了凋落叶中的氮含量,从而降低了碳氮比。除N3处理外,凋落物分解系数与凋落物中的氮含量呈显著的正线性关系,而与碳氮比呈负相关。      

杉木人工林凋落物大量元素含量与通量对模拟氮沉降的响应

在杉木人工林中开展野外模拟氮沉降试验,以探讨森林凋落物对氮沉降增加的响应。通过对凋落物的化学分析发现,4种氮沉降[(N0)0、(N1)60、(N2)120、(N3)240 kg.hm-2.a-1]处理下5种大量元素的年平均含量大小顺序表现为N>Ca>K>Mg>P。相对于N0,N1、N2、N3处理增加了落叶中N、K、Mg的含量,其中使N平均含量分别增加了3.85%、7.69%、28.30%;但在一定程度上降低了P、Ca含量。经N0、N1、N2、N3处理,凋落物中N的年归还量分别为6.93、7.74、8.70、8.50 kg.hm-2;P为0.63、0.70、0.70、0.60 kg.hm-2;K为3.67、4.29、4.50、4.11 kg.hm-2;Ca为4.72、5.09、5.06、4.47kg.hm-2;Mg为2.14、2.63、2.35、2.05 kg.hm-2。N1、N2处理提高了凋落物中5种元素的年归还量,而N3处理则降低P、Ca、Mg的年归还量。各大量元素归还量在1 a中均出现2个高峰期,其中第1次峰值出现在4月份,第2次峰值出现在6月或7月份。     

不同凋落物配比对杉木土壤微生物量碳氮的影响

[目的]探讨土壤微生物对不同配比杉木—火力楠凋落物分解的响应,为促进我国南方杉木人工林的可持续经营与发展提供科学依据.[方法]在我国南方典型酸雨区福建省邵武市4、15和32年生杉木人工林内,设5个凋落物分解试验处理,分别为杉木(C)、火力楠叶(M)、杉木:火力楠叶=2:1(C2M1)、杉木:火力楠叶=1:1(C1M1)、杉木:火力楠叶=1:2(C1M2),采用网袋法分析不同配比处理杉木人工林0~5 cm表层土壤微生物量的碳、氮含量及微生物量碳氮比的差异.[结果]4和15年生杉木人工林中土壤微生物量碳含量最高的处理分别为C2M1和C1M1,显著高于C、M单一配比处理(P<0.05,下同),32年生杉木人工林中各处理间土壤微生物量碳含量随时间波动变化;4、15和32年生杉木人工林中,不同混合凋落物与单一凋落物的土壤微生物生物量氮含量差异随时间的变化存在差异.各林龄土壤微生物量碳氮比在凋落物分解的不同时段存在明显波动变化,且分解时间为120和240 d时出现最低值.土壤温度与水分含量对4年生和15年生杉木人工林表层土壤微生物量碳氮的影响显著,对32年生杉木人工林影响不明显;各林龄表层土壤微生物量碳氮含量与土壤pH呈显著相关.方差分析结果表明,受林龄、杉木—火力楠凋落物配比及凋落物分解时间的多重影响,各林分表层土壤微生物量碳氮含量在凋落物整个分解周期内呈波动变化,其中微生物量碳含量的峰值出现在60和240 d,微生物量氮含量的峰值出现在120和240 d.[结论]对纯杉木幼龄林和中龄林的混交改良采用杉木—火力楠以2:1和1:1混交效果更佳,而在生产实践中对杉木—火力楠配比的选择还应综合考虑杉木林龄、土壤pH、土壤温度和水分含量等环境因子及季节变化的影响.     

北亚热带常绿阔叶林凋落物生产量及其与林分因子的关系

凋落物是森林生产力的重要组成部分。为了探讨凋落物生产特点及其与林分结构的关系,为亚热带常绿阔叶林可持续经营提供依据,在安徽省祁门县查湾自然保护区亚热带常绿阔叶林2种不同林分分别设立3个固定样地,共6个,进行林分结构调查并对凋落物生产量进行为期1 a（2014年6月至2015年5月）的监测。结果表明:该地区凋落物生产量为5.95~9.70 t·hm-2·a-1,除落果外,不同林分质量差异不显著（P>0.05）。林分因子与凋落物量的相关性分析结果显示:凋落物总量、落叶与林分胸高断面积呈显著正相关（P<0.05）。落果量与优势树种的平均胸径及其胸高断面积呈现显著正相关（P<0.05）,与多样性指数、均匀度指数、林分密度呈现极显著负相关（P<0.01）。木质凋落物与林分结构参数均无显著相关性（P>0.05）。节律上,样地P₁和样地P₂凋落物总量与落叶表现为双峰型;样地P₃凋落物总量与落叶表现不规则型;样地P₄,样地P₅和样地P₆凋落物总量与落叶表现单峰型。不同林分落叶养分比较发现:氮、钙差异显著（P<0.05）,磷差异极显著（P<0.01）。养分年归还量分别为碳2.7~4.7 t·hm-2·a-1,氮75.75~105.58 kg·hm-2·a-1,磷2.07~3.67 kg·hm-2·a-1,钾16.54~41.80 kg·hm-2·a-1,钙74.61~109.91 kg·hm-2·a-1,镁17.95~29.48 kg·hm-2·a-1。落叶、落果、碎屑物占各元素归还量的71.17%~95.75%。图2表6参31     

桂西北细叶云南松天然林凋落物及土壤养分特征

细叶云南松(Pinus yunnanensis var.tenuifolia)是南盘江流域典型的植被类型,它在该流域的水土保持、水源涵养方面扮演重要的角色,然而鲜少有人关注其林下凋落物和土壤养分特征。本研究选择经不同历史干扰后恢复形成的3种树种组成不同的细叶云南松天然次生林为对象,研究其凋落物量、凋落物养分归还量及其与土壤养分含量的相关关系。结果表明,年凋落物生物量为12 462.90～14 273.49kg·hm^-2,其中凋落叶生物量为4 047.17～7 353.23kg·hm^-2,占总量的61.1%～67.0%。凋落物生物量的月动态呈双峰型,最大值出现在4月和11月,最低值出现在9月。凋落物养分归还量以N、Ca和K较高,P较低,各组分养分归还量为针叶(16.13kg·hm^-2)>阔叶(13.20kg·hm^-2)>树枝(4.02kg·hm^-2)>杂物(10.05kg·hm^-2)。不同林分间土壤养分与各组分的营养元素归还量关系密切,其中与针叶养分归还量呈负相关,与阔叶、枝和杂物呈正相关。