间伐对秦岭南坡红桦林土壤活性有机碳组分的影响

通过对秦岭南坡红桦林的研究，设置5个间伐区域（5％、10％、15％、20％和25％）和对照（CK），研究抚育间伐对红桦林土壤活性有机碳（轻组分有机碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳）的影响，为秦岭南坡红桦林的科学管理提供了理论依据。结果表明:1）每个间伐强度均能提高总有机碳含量，且15％最高，为26.05 g·kg^-1；其含量在不同间伐强度的顺序为15％>20％>10％>25％>5％>CK；每个土层的总有机碳含量都可以通过间伐强度来增加。2）随着间伐强度的加大轻组分有机碳的含量会降低，不同的间伐强度下轻组分有机碳含量顺序为CK>5％>10％>15％>20％>25％；在不同间伐强度下，易氧化有机碳和总有机碳具有相同的变化规律，以间伐强度15％最高，为4.75 g·kg^-1，不同间伐强度易氧化有机碳顺序为15％>20％>25％>10％>5％>CK。间伐对表层易氧化有机碳含量有显著影响，对深层几乎无影响。间伐可提高可溶性有机碳含量，以强度20％增加最明显，为133.91 mg·kg^-1，其含量顺序为20％>15％>10％>25％>5％>CK。间伐能显著影响表层可溶性有机碳，对深层几乎无影响。3）3种活性碳占总有机碳的百分比在强度15％时均最低，分别为11.12％~34.44％、16.07％~21.15％和0.57％~0.82％。表明15％的间伐强度不仅有利于土壤总有机碳的积累，而且能提高土壤有机碳的稳定性，因此间伐强度15％可作为红桦林间伐的参考指标。     

秦岭南坡红桦林土壤有机碳空间分异特征及影响因素1）

以秦岭南坡红桦林为研究对象,利用标准地调查获得林分、地形、土壤和植被相关数据,分析红桦林土壤有机碳质量分数空间分异特征及其与林分因子和地形因子间的关系。结果表明：秦岭南坡红桦林土壤有机碳质量分数总体均值为（32．11±3．77）g· kg－1,变异系数为11．74％,其中原始红桦林土壤有机碳质量分数（33．11±3．23）g· kg－1,次生红桦林（31．59±3．94）g· kg－1,原始红桦林比次生红桦林高4．81％（p＜00．5）。差异分析结果表明：红桦林土壤有机碳质量分数在不同坡向和坡位未表现出显著差异。相关分析、主成分分析和逐步回归结果表明：红桦林土壤有机碳质量分数与海拔、林龄、灌木生物量和草本生物量呈显著正相关,与坡度、郁闭度和林分密度呈显著负相关,上述林分因子和地形因子转化的主成分方差累积贡献率为88．15％,其中海拔、坡度、郁闭度、灌木生物量和草本生物量是影响红桦林土壤有机碳质量分数的主要因子,并拟合出利用这5个因子估算秦岭南坡红桦林土壤有机碳质量分数的模型方程。     

抚育间伐对秦岭南坡锐齿栎天然次生林碳密度的影响

【目的】探索森林抚育间伐强度对秦岭南坡锐齿栎天然次生林不同碳库的影响,为秦岭林区锐齿栎林合理抚育间伐提供参考。【方法】在陕西省宁东林业局沙沟林场,按照不同坡向(阴坡和阳坡)和抚育间伐强度设置锐齿栎天然次生林标准地24块,间伐强度分别为林分蓄积量的5%,15%和25%,并设置不间伐的对照样地。通过样地调查,研究不同强度间伐3年后锐齿栎天然次生林植被层、枯落物层以及土壤层有机碳密度的变化规律。【结果】5%间伐对阳坡和阴坡乔木层碳密度均无显著影响,而阳坡15%,25%间伐的林分乔木层碳密度分别比对照低10.53%和21.00%,阴坡分别低14.91%和23.39%;阳坡5%,15%间伐的林分乔木层有机碳密度增加量分别比对照高19.03%和21.19%,而25%间伐的林分与对照无显著差异;阴坡5%间伐的林分乔木层有机碳密度增加量比对照高16.76%,而15%和25%间伐的林分均与对照无显著差异;阳坡、阴坡林下灌木和草本植物碳密度均随抚育间伐强度的增加而增大;不同抚育间伐强度对枯落物层和土壤层有机碳密度均没有显著影响;5%间伐对2个坡向的锐齿栎次生林总有机碳密度均无显著影响,15%,25%间伐分别使阳坡林分总有机碳密度降低7.10%和13.64%,使阴坡林分总有机碳密度降低8.84%和13.66%。【结论】抚育间伐在一定程度上降低了秦岭南坡锐齿栎天然次生林的碳储量,然而合理的抚育间伐强度能够提高其乔木层单位面积碳吸存量;秦岭南坡锐齿栎天然次生林在阳坡采取15%间伐强度、阴坡采取5%间伐强度短期内有利于提高林分的固碳能力。     

抚育间伐对针阔混交天然次生林生物量及碳密度的影响

选取2012年经3种间伐强度(15%、25%、35%)进行抚育间伐的小兴安岭试验样地及对照样地(间伐强度为0),于2019年测定抚育间伐8 a后试验样地的生物量、碳质量分数、碳密度,分析不同间伐强度对林分生物量、碳密度的影响。结果表明:在间伐强度为0、15%、25%、35%时,林分地上部分生物量随间伐强度的增加呈"J"型变化。间伐改变了林木各器官生物量的分配,使树干生物量所占比例整体增大,在间伐强度为15%、25%、35%时,树干生物量所占比例先增大再减小;树枝则相反,间伐使树枝生物量整体减小,并且随间伐强度的增加,树枝生物量所占比例呈先减小再增大的趋势。间伐8 a后,35%间伐强度,林分地上部分的生物量大于对照样地,且碳密度与对照样地无显著差异。15%、25%间伐强度林分生物量,显著小于对照林分、35%间伐强度林分的生物量。间伐8 a后,35%间伐强度样地,树种组成最优,为4色2青3云1冷,阔叶树种和针叶树种生物量分别占总生物量的52.25%、47.75%,且林木竞争压力得到释放,中大径级林木比例增大,有利于林分结构优化。说明试验区以35%强度间伐后,树种组成为4色2青3云1冷的小兴安岭针阔混交天然次生林的中大径级林木比例增大;与对照样地相比,林分生物量增加,碳密度不会显著降低,因此生态系统碳储量不会减少,有利于森林生态系统的碳汇。     

抚育间伐对秦岭南坡锐齿栎天然次生林生长的影响

以秦岭南坡锐齿栎天然次生林为研究对象,探讨间伐对锐齿栎林分生长的影响,以期为秦岭南坡锐齿栎林科学经营提供理论依据。于2012年春季在陕西省宁东林业局沙沟林场,按不同抚育间伐蓄积强度0%（CK）、5%、10%、15%、20%和25%设置锐齿栎次生林试验样地12块,并于2018年10月对所有试验样地进行每木检尺并按径阶打生长锥获取木芯,以分析不同抚育间伐强度下锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量变化规律。结果表明:1）间伐能提高锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量的生长,间伐强度5%样地的林分胸高断面积和蓄积量年平均增长量（1.31 m²·hm^-2和8.84 m³·hm^-2）、总增长量（9.14 m²·hm^-2和61.88 m³·hm^-2）、年平均增长率（6.80%和7.89%）和总增长率（58.40%和70.16%）最高,且均与CK呈显著差异（P<0.05)。2）间伐强度5%和10%样地林分蓄积量分别在间伐后第4年和第7年达到未间伐样地的林分蓄积量。3）间伐强度5%~20%锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量的连年生长量、平均生长量均>CK,其中5%样地林分胸高断面积和蓄积连年生长量在间伐后增长最快。因此,抚育间伐有利于锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量的生长,其中5%间伐强度最为有利,该强度下林分蓄积量可以在较短年限达到并超过未间伐样地的蓄积量。     

采伐强度对阔叶红松林生态系统碳密度恢复的影响

  目的  通过对不同采伐强度干扰阔叶红松林生态系统碳密度的估算,探讨其伐后30年的恢复状况,解析采伐强度、生态系统各组分碳密度及其与林分结构间的关系,为以生态系统碳汇功能提升和物种多样性保护等为目标的森林经营提供科学依据。  方法  以汪清林业局不同采伐强度干扰的阔叶红松林为对象,通过对未采伐和Ⅰ级（30%）、Ⅱ级（40%）、Ⅲ级（50%）、Ⅳ级（60%以上）、Ⅴ级（皆伐）采伐强度干扰林分植被、枯落物和土壤特征的调查和样品采集与测试分析,系统估算其植被、枯落物和土壤的碳密度,并对比分析其差异,以及他们之间及其与采伐强度、林分结构之间的关系。  结果  虽经30年的恢复,因采伐强度的显著负效应影响,阔叶红松林的植被碳密度仍显著低于对照,但在除皆伐外的其他采伐强度之间已恢复至无差异水平。虽然伐后林分乔木层碳密度的小径级和中小径级林木比例有一定程度的增加,但仍无法弥补40 cm以上大径林木的碳密度损失;幼树和草本植物的碳密度受采伐强度的影响不显著;灌木植物的碳密度与采伐强度呈极显著的正相关,但仅皆伐干扰显著增加。皆伐干扰显著降低了枯落物和B层土壤的碳密度,而其他采伐强度的土壤碳密度则因B层的增加而整体接近或高于对照林分。与对照相比,皆伐和Ⅰ、Ⅱ级采伐强度干扰的生态系统碳密度显著降低,Ⅲ、Ⅳ级采伐强度干扰的生态系统碳密度则分别恢复为与之接近和略高。生态系统碳密度的组成以土壤的碳密度占比最高,冠下植被和枯落物的碳密度合计不足生态系统碳密度的3%。采伐强度对树高均匀度指数、胸径香农指数和胸径均匀度指数的负效应仍显著,林分结构对乔木层碳密度产生了显著的正效应,对灌木植物碳密度为显著的负效应。受采伐的强烈负效应影响,乔木层碳密度与灌木植物的碳密度、枯落物碳密度、草本植物丰富度,以及枯落物碳密度与土壤碳密度和草本植物丰富度间均存在显著的相关关系。  结论  阔叶红松林伐后30年,除皆伐干扰外的生态系统碳密度已基本接近或超过未采伐林分,碳密度的恢复主要源于土壤相对快速的累积,而植被的碳密度损失还尚需一定时间的恢复。采伐强度、生态系统各组分碳密度及其与林分结构间存在着显著的相关关系,主要动因为采伐负效应引起的林分结构改变,导致了乔木层、冠下植被、枯落物和土壤的联动变化。      

不同抚育间伐强度对落叶松人工林生态系统碳储量影响

以三江平原丘陵区佳木斯市孟家岗林场的长白落叶松人工幼龄林(17年生)为对象,设置5种长期、多次、不同强度的间伐试验:2次高强度间伐(L1,35.6%~43.4%)、2次中强度间伐(L2,23.1%~24.3%)、3次中强度间伐(L3,15.3%~23.8%)、4次低强度间伐(L4,5.8%~17.1%)和对照(CK,历次间伐时仅移出枯立木)。通过5种处理后幼龄林生长至成熟林时(56年生)生态系统各组分碳储量调查,结合1974—2013年历次间伐木和枯死木碳储量,从枯死木、间伐木和成熟林活立木生物量碳、土壤碳、生态系统碳分配和林分累计固碳量方面,评价长期间伐对落叶松人工林碳储量的影响。间伐不仅能够明显降低成熟林累计枯死木生物量碳,由CK处理的40.3 t/hm2降低至8.3(3.1~14.1)t/hm2,而且能够提供32.8(21.9~50.1)m3/hm2的间伐材和10.4(6.9~13.8)t/hm2的生物量碳用作生物质燃料。间伐虽然降低成熟林枯枝落叶层碳储量(比CK降低14.8%),但能增加矿质土壤碳储量(比CK提高5.6%),尤其是L3处理后矿质土壤碳储量明显增加(比CK提高15.5%);间伐没有改变成熟林活立木生物量碳和生态系统碳储量分配特征(林分尺度活立木生物量碳中树干、树根、树枝、树皮和树叶比例依次为67.7%~68.7%、17.5%~18.0%、6.8%~7.0%、4.8%~4.9%和2.2%~2.3%。生态系统碳储量中活立木、0~30 cm矿质土壤层、枯枝落叶层、枯立木、灌木层和草本层所占比例依次为69.7%~72.0%、24.7%~27.7%、1.5%~2.2%、0~1.3%、0.1%~1.3%和0.1%~0.2%);但能提高地下碳储量(活立木和枯立木树根+矿质土壤层+枯枝落叶层+灌木层+草本层)占生态系统碳储量比例(间伐为40.5%~42.4%,CK为40.0%),降低树干、树枝和树皮之和所占比例(间伐为56.0%~57.9%,CK为58.3%),维持针叶比例恒定(1.6%)。成熟林主伐时,仅利用干材而枝桠留地时,能使活立木生物量碳的26.5%~27.4%留存于林地(CK为27.7%),而将枝桠随树干一起移出系统时,能使活立木碳储量的19.7%~20.3%(CK为20.5%)、生态系统碳储量的42.1%~44.0%(CK为41.7%)留存于系统。落叶松幼龄林(17年生)多次间伐后至成熟林时(56年生)活立木生物量碳、生态系统碳储量和林分累计固碳量能够恢复至CK相近似水平,分别仅比CK降低1.7%(-4.3%~1.5%)、1.7%(-5.9%~1.4%)和1.1%(-4.0%~0.8%),L3和L4处理,尤其是L4处理在上述指标方面甚至高于CK 处理1.5%、1.4%和0.8%。5.8%~23.8%的3~4次中、低强度抚育间伐至成熟林时既可提供间伐材和生物质燃料又能维持高的活立木生物量碳、生态系统碳储量和林分累计固碳量。      

抚育间伐对小兴安岭天然次生林中云杉、冷杉的碳密度分配与竞争的影响

间伐改变林分环境,也对林木生长、森林碳储量及林木竞争关系造成一定影响,研究15%、25%、35% 3个间伐强度处理8 a后小兴安岭天然次生林中杉木的径阶分布、碳密度分配特征及竞争指数,对森林经营的指导和森林碳汇发展有重要意义。结果表明,35%抚育间伐强度均使杉木径阶分布频率偏离正态性;间伐改变了林木各器官碳密度的分配,其趋势是随着间伐强度的增大树干碳密度占总量的比例先减小再增加,而树枝生物量分配规律则呈逐渐减小的趋势;25%和35%间伐强度,杉木地上部分的生物量和碳密度均显著大于对照样地,其中25%间伐强度时生物量和碳密度最大,而15%间伐强度的杉木生物量与对照样地无显著差异,而碳密度却小于对照样地;同CK相比,T₁₅样地杉木的Hegyi竞争指数减少了2.05%,而T₂₅、T₃₅分别增加了36.07%和14.66%;冗余分析（RDA）结果表明,Hegyi竞争指数、间伐强度共同解释了碳密度变化的61.3%,且Hegyi竞争指数增长不利于林分碳密度增加,竞争压力通过改变各器官的碳密度来响应。     

抚育间伐强度对油松人工林群落和碳储量的影响

抚育间伐是人工林近自然经营的重要方式,以子午岭林区15年林龄的油松人工林为对象,以3 000株/hm²作为对照,设置3个保留密度,分别为1 000株/hm²(强度)、1 600株/hm²(中度)、2 200株/hm²(轻度),研究了不同抚育间伐强度对油松人工林群落、土壤性质和碳储量的影响。研究结果表明：油松胸径、树高、冠幅和单株材积随着间伐强度的增加逐渐增加,而油松种群林分蓄积量却以中度间伐处理达到最大值。林下结构多样性、灌木盖度和草本盖度均随着间伐强度的增加而增加,油松种群结构中乔木和草本的丰富度指数、集中性指数和多样性指数均随着间伐强度增加呈逐渐增加趋势,而灌木物种的丰富度指数、集中性指数和多样性指数却以中度间伐处理效果最佳。不同抚育间伐强度间的土壤容重差异不显著,土壤有机碳的含量、碳氮比随着间伐强度的增加而逐渐降低。油松人工林生态系统碳储量随着间伐强度的增加逐渐降低,并以乔木和土壤对油松人工林生态系统中贡献值最大。因此,中度间伐(1 600株/hm²)条件下,不仅有利于促...     

采伐对长白山阔叶红松林生态系统碳密度的影响

采伐对森林生态系统碳密度和固碳能力有重要的影响,且影响的程度因采伐强度和方式不同而有巨大差异.以长白山地区原始阔叶红松林在不同采伐方式、采伐强度干扰后形成的次生林为研究对象,通过对2007至2009年建立的11块1 hm2永久样地中植被层、凋落物层和土壤层碳密度在采伐前后变化特征的分析,研究了采伐强度与恢复时间对阔叶红松林生态系统碳密度的影响.结果表明:在短期内,采伐导致了植被层和土壤表层(0-20cm)碳密度值的减少,其中植被碳密度与采伐强度有显著的线性负相关关系(y=-0.9x+91.17,R2=0.626,P＜0.01),而后,随着植被的恢复,生态系统碳密度增加,其中植被、土壤层碳密度呈显著线性正相关关系.根据植被碳密度与恢复时间之间的相关关系,确定以生态系统恢复、木材生产与固碳三者兼顾的合适采伐强度为30％,轮伐期为45a.     

青海省湟水流域红桦林的分布规律

通过二类资源调查数据总结了青海湟水流域的红桦林的分布及生境、组成与结构、林型、生长规律及更新与演替。调查结果表明:红桦林分布地区气候干湿季分明,分布区海拔2300～2900m;林分结构和组成不稳定且复杂;林型同龄单层纯林居多,主要有为苔草红桦林和灌木红桦林2种,相林不整齐,生长缓慢,树干分叉多枝,干形弯曲,尖削度较大,立木多呈团状分布。林分分层明显,可分为乔木层、下木层、草被层、苔藓层等四个层次;20龄后开始结实,40年后进入盛期,非常有利于天然更新。现有红桦林绝大部分是云杉林被破坏后而形成的次生林,红桦幼树随着年龄的增大,需光量也随之增加,常因不能忍受林内较弱的光照而逐渐衰弱和死亡,属云杉林演替过程中的一个过渡阶段。     

CO2浓度和温度升高对川西亚高山红桦幼苗根系结构的影响

CO2浓度和温度升高对植物产生了深刻的影响,为从多角度对这种影响进行研究,该文利用封闭式生长室系统控制CO2浓度和温度,以红桦幼苗为材料,研究了CO2浓度升高、温度升高以及二者同时升高对川西亚高山红桦幼苗根系结构的影响。结果显示:①与对照相比,CO2浓度升高处理显著增加了红桦细根的生物量（最大增幅达152％）、根 幅（增幅为10％～22％）、0～10 cm土壤层根系总长度、5～10 cm层根夹角。②温度升高处理使红桦细根生物量2004年6、10月增加,8月减少,但只有0～5 cm土壤层与对照相比差异显著;根幅6、8、10月分别减少16％、7％、30％;5～15 cm土壤层根系总长度、0～10 cm土壤层根夹角显著(P0.05)减少。③二者同时升高处理使红桦各层细根生物量８月增加最多,0～5 cm、5～10 cm、10～15 cm土壤层分别比对照增加237％、51％、107％;根系总长度减少,但0～10 cm土壤层根夹角增加。表明CO2浓度和温度升高均改变了红桦根系结构, 且对浅层根系结构影响较大,这是红桦对气候变化的一种有利适应。      

CO2浓度升高对红桦幼苗树皮和去皮树干特征的影响

研究了高(HD)、低(LD)两个种植密度下红桦幼苗的树皮和去皮树干特征对CO2升高的响应。结果表明,不论是否达到显著水平,树皮厚度、树皮基部横截面积和树皮体积均受到CO2升高的促进作用,但是受到种植密度升高的负作用。低密度处理中,CO2升高对去皮树干的大部分特征没有显著影响,高密度处理中,CO2升高对去皮树干特征产生了显著影响。在两个CO2处理下,所有的去皮树干的特征参数都受种植密度增加的影响而降低。此外,研究结果还发现树皮和树干对CO2升高和/或种植密度的反应程度不同,但反应方向一致。由于本实验是在控制环境生长室中对幼苗进行的,因而实验结果不宜外推到自然界生长的成年树木上。     

秦岭火地塘林区红桦林生物量和蓄积量变化研究

以秦岭火地塘林区红桦林为研究对象,设置20 m×20 m调查样地48块,获得地形和林分的相关数据。采用树木年轮学方法分析其生物量、蓄积量和生产力的动态变化,使用差异性分析研究不同海拔、坡度、坡向间红桦林生物量、蓄积量和生产力的变化,运用相关性分析和偏相关分析研究林龄和林分密度与红桦林生物量、蓄积量和生产力参数的关系,采用主成分分析和回归分析研究红桦林生物量和蓄积量的主要影响因子并得出回归模型。结果表明,红桦林生物量、蓄积量和生产力随海拔增大而减小,随坡度增大而增大,不同海拔、坡度间生物量和蓄积量差异性显著（p<0.05）,生产力差异性不显著（p>0.05）,不同坡向间,阳坡红桦林生物量、蓄积量和生产力均显著大于阴坡;相关性分析表明,红桦林生物量、蓄积量和生产力与林分年龄呈显著性正相关关系;偏相关分析表明生物量、蓄积量和生产力与林分密度呈显著性正相关关系;主成分分析表明,特征值>1的3个主成分对林分生物量和蓄积量的方差累积贡献率为79.95%;回归分析表明,海拔、坡度、坡向、林龄和林分密度是影响红桦林生物量和蓄积量的主要因子;估算红桦林生物量的模型为B=0.137fd+10.627sta-2.855sla+0.007g+0.002e-307.311,估算红桦林蓄积量的模型为V=0.125fd+12.308sta-10.174sla-0.320g+0.013e-369.848。     

密度调控对马尾松人工林生态系统碳储量的影响

采用密度调控对贵州台江县12年生马尾松人工林碳储量进行研究。结果表明,密度调控提高了马尾松人工林乔木层、林下植被和凋落物层碳的累积,高密度(H)（1 800株·hm^-2）、中密度(M)（1 566株·hm^-2）和低密度(L)（1 350株·hm^-2）及CK（未间伐:2 016株·hm^-2）密度下马尾松人工林各组分碳储量乔木层＞土壤层＞林下植被层＞凋落物层。乔木层碳储量分别高出CK2.58、5.69 t·hm^-2和1.38 t·hm^-2;土壤层分别高出CK3.50、4.95 t·hm^-2和-13.43 t·hm^-2;林下植被层分别高于CK1.88、2.59 t·hm^-2和4.14 t·hm^-2,凋落物层分别高于CK0.14、0.27 t·hm^-2和0.36 t·hm^-2,林下植被和凋落物层碳储量较CK达显著差异（p＜0.05）;H和M密度下生态系统总碳储量分别较CK提高8.1 t·hm^-2和13.49 t·hm^-2,L密度低于CK7.54 t·hm^-2,马尾松人工林生态系统总碳储量以M密度调控最大,故马尾松中龄人工林林分经营过程中以M密度经营较好。