间伐对杉木人工林不同组分碳、氮、磷含量及其生态化学计量关系的影响

[目的]研究间伐后杉木人工林碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量关系变化,为杉木人工林养分循环研究提供参考。[方法]在浙江开化县林场17年生杉木人工纯林内,建立9块20 m×20 m的固定样地,测定分析了未间伐、中度间伐(20%间伐强度)和强度间伐(37%间伐强度)处理地表凋落物、林下植被、杉木细根和土壤C、N、P含量及其计量关系。[结果]间伐2 a后,强度间伐处理地表凋落物和杉木细根生物量显著降低,林下植被生物量显著增加。强度间伐处理下地表凋落物总氮(TN)含量显著降低,林下植被总氮(TN)含量则显著增加,土壤有机碳(SOC)和总氮(TN)含量也显著增加,杉木细根C、N、P含量在未间伐、中度间伐和强度间伐之间无显著差异。地表凋落物C/N和C/P随着间伐强度增加而增大;林下植被C/N随着间伐强度增加而减小,N/P比随着间伐强度增加而增大;杉木细根和土壤C/N、C/P和N/P在不同间伐处理之间差异不显著。土壤与林下植被C、N、P含量及其比值具有显著相关性。[结论]间伐后短期内杉木人工林地表凋落物、林下植被和土壤C、N含量受间伐强度显著影响,间伐改变了地表凋落物和林下植被C、N、P生态化学计量关系,但对杉木细根和土壤C、N、P生态化学计量关系无显著影响。     

不同密度华北落叶松天然林土壤及凋落物碳氮磷生态化学计量特征

为探究华北落叶松不同林分密度对林下土壤及凋落物特征的影响,以关帝山林区孝文山林场华北落叶松天然林的林下土壤及凋落物为研究对象,通过野外调查及室内分析测定不同林分密度下土壤及凋落物的碳氮磷生态化学计量特征。结果表明,华北落叶松天然林土壤及凋落物碳氮磷含量随林分密度的变化规律各不相同。在同一林分密度下,华北落叶松天然林凋落物各养分元素含量均大于土壤中的。不同密度华北落叶松林分的土壤碳氮磷和有机质之间不存在显著相关性,土壤碳、凋落物碳和凋落物磷之间存在显著相关性。     

长白山针阔混交林凋落物-土壤生态化学计量特征

[目的]研究林分尺度下凋落物-土壤生态化学计量特征,阐明森林生态系统凋落物和土壤养分的变化规律以及二者的相互关系,为天然针阔混交林的经营和管理提供科学依据。[方法]以长白山北坡4块面积1 hm²的云冷杉-阔叶混交林样地为研究对象,采集0～20、20～40 cm土样,收集半分解层(F层)和完全分解层(H层)凋落物,测定凋落物碳、氮、磷与土壤pH、有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾,并计算凋落物现存量及凋落物-土壤化学计量比。采用相关性分析和冗余分析等方法研究云冷杉-阔叶混交林凋落物特征与土壤养分及化学计量比的关系。[结果]凋落物现存量与0～20 cm土壤碳氮比呈极显著正相关(P <0.01)。凋落物碳、碳磷比和氮磷比均随凋落物分解程度加深显著降低(P <0.05)。冗余分析结果表明,F层凋落物现存量与F层凋落物碳、碳磷比和H层凋落物磷具有较强的正效应。凋落物与土壤养分化学计量比均表现为碳磷比>碳氮比>氮磷比。[结论]完全分解层凋落物氮是影响云冷杉-阔叶混交林0～20 cm土壤pH、有机质、全磷、速效钾和土壤碳磷比的关键因子;凋落物氮为20～4...     

间伐对杉木叶凋落物和细根分解的影响

在浙江省开化县林场间伐2年后的杉木林分内,开展了长达24个月的叶凋落物和细根分解试验。结果表明:分解试验前叶凋落物和细根总有机碳、总氮、总磷和总钾含量在未间伐、中度间伐和强度间伐处理之间均没有显著差异;叶凋落物和细根的分解速率随间伐强度增加而增大,但细根平均腐解率低于叶凋落物。中度和强度间伐处理叶凋落物平均腐解率比未间伐处理高13.0%和35.1%,细根平均腐解率比未间伐处理高31.7%和44.9%,表明间伐更有利于细根的分解。这些研究结果有利于深入认识间伐对杉木人工林养分循环过程的影响,也对杉木人工林经营管理提供了参考。     

短期间伐对杉木人工林生态系碳储量的影响

间伐迫使林分环境改变,影响林分生长、生物量及碳储量,准确评估杉木人工林短期间伐后碳储量变化对碳汇林业的发展具有重要意义。在贵州榕江县开展了4种间伐处理{T00[未间伐(0.0%),1 800株·hm-2]、T11[轻度(16.7%),1 500株·hm-2]、T22[中度(33.3%),1 200株·hm-2]和T33[强度(50.0%),900株·hm-2]对18年生杉木人工林碳储量及其组分分配影响的研究。结果表明:经间伐3 a后杉木人工林乔木层碳储量随间伐强度增加而减小,T00、T11、T22和T33样地依次为194.32、174.39、153.74和125.12 t·hm-2,T33、T22和T11较T00降低了35.61%、20.88%和10.25%,T33间伐强度显著低于对照T00;杉木林下植被层碳储量随着间伐强度的增加而显著增加,占生态系统总碳储量的0.24%~1.98%;对其凋落物层碳储量无显著差异;杉木林地土壤有机碳储量随着间伐强度的增大也是逐渐增大,且有机碳储量在不同间伐处理间差异显著,除对照与轻度不显著外。间伐第三年杉木人工林生态系统总碳储量与凋落物现存量、土壤层和林下植被层碳储量呈负相关关系,且与林下植被层碳储量呈显著负相关;短期间伐后杉木人工林生态系统碳储量随着间伐强度的增加而逐渐降低,T00、T11、T22和T33样地分别为294.16、282.65、279.24和273.31 t·hm-2,T33与T00样地差异显著,表明间伐3 a样地仍处于恢复期,杉木人工林短期间伐试验会降低生态系统总碳储量。     

大岭山森林公园不同海拔土壤碳氮磷化学计量特征研究

森林土壤碳氮磷化学计量特征是土壤养分的供应能力、评估土壤质量以及预测生态系统响应的重要指标。研究以大岭山森林公园为研究对象,在5个海拔梯度设置26个调查样点进行不同海拔土壤碳氮磷化学计量特征分析,结果表明:土壤有机碳及氮含量均随海拔上升逐渐增加,土壤磷含量则为先增大后减小的变化趋势;土壤氮磷比、碳磷比均为随海拔上升呈增大趋势;碳氮比整体差异不大,反映为全区域碳限制;海拔与土壤氮含量、有机碳含量、土壤碳氮比呈显著的相关关系,显示碳、氮同为影响森林公园森林生态系统的关键因子。     

间伐对侧柏人工林土壤微生物生物量碳、氮的影响

以徐州侧柏人工林为对象,研究了在弱度间伐（LIT,20％）、轻中度间伐（MIT1,40％）、中度间伐（MIT2,60％）和强度间伐（HIT,80％）下,林下土壤微生物生物量碳、氮在土壤表层（0 ～ 10 cm）和亚表层（10～20 cm）的变化.结果表明：不同间伐强度下,微生物生物量碳、氮含量均随着土层加深而减少.随着间伐强度增加,微生物生物量碳、氮总体变化趋势为先增加后降低,其中微生物生物量碳表现为MITl＞ LIT＞ HIT＞ MIT2,均与对照CK有显著差异（P＜0.05）;微生物生物量氮表现为MIT2＞ MITl＞ LIT＞ HIT,各处理间均表现出显著差异（P＜0.05）.间伐也使土壤微生物熵增加,尤以MIT2达到最大（2.63％）.研究表明,侧柏人工林经过2 a间伐,土壤微生物生物量碳、氮含量增加,在一定程度上使土壤碳库和氮库短期内出现不稳定趋势.     

间伐对杉木人工林土壤理化性质的影响

在浙江省开化县林场研究了不同间伐处理下杉木人工林土壤物理和化学性质的变化,结果表明,间伐2年后,土壤理化性质得到显著改善,0-20 cm土层土壤容重随间伐强度增加而降低,土壤温度、有机质、总氮、水解氮、速效钾、有效磷和pH值均随间伐强度增加而升高,37%间伐强度对土壤理化性质的影响高于20%间伐强度处理。间伐对0-10 cm土层土壤理化性质的影响大于10-20cm土层。这些研究结果对认识杉木人工林经营与土壤质量的变化关系具有重要意义。     

不同强度间伐对辽东蒙古栎林及杂木林土壤理化性质的影响

通过辽东蒙古栎林及杂木林实施不同强度的间伐试验,研究不同间伐强度对这2种林分土壤理化性质的影响。结果表明:对密度较大的蒙古栎林和杂木林进行适度间伐抚育,能显著地提高林地生物量,相应提高了凋落物归还于土壤的有机质,改善了土壤的物理性质和化学性质。物理性质的改善主要体现在土壤密度变小,总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度的增加;化学性质的改善主要表现在土壤有机质、全氮、速效性氮、磷和钾的养分含量提高。     

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(...     

不同间伐强度下长白落叶松人工林土壤总有机碳特征及其影响因素

本研究采用野外调查和实验室分析相结合的方法,对不同间伐强度下的长白落叶松(Larix olgensis)人工林的土壤总有机碳及理化性质特征进行研究,并分析它们之间的相关关系,为更好的管理森林土壤碳库和制定合理的营林措施提供科学依据。结果表明:(1)随着土壤深度增加,各处理土壤总有机碳含量和碳密度均呈显著垂直递减特征,且表层土壤总有机碳含量和碳密度显著高于其他两层(p0.05)。(2)随着间伐强度的降低,林分密度增加,土壤总有机碳含量和碳密度均呈先减小后增大的趋势,且强度间伐和轻度间伐土壤总有机碳含量及碳密度显著高于中度间伐(p0.05)。(3)对三种间伐强度下的落叶松人工林进行分析,土壤总有机碳含量及碳密度与土壤全氮呈极显著(p0.01)正相关。表明土壤碳素与氮素在土壤中转化存在着密切的关系。     

滇中高原森林凋落物不同分解阶段C、N、P的化学计量特征及种间差异

【目的】为了解滇中高原磨盘山典型森林凋落物在不同分解阶段的化学计量特征,揭示滇中高原森林不同分解阶段凋落物的质量特征,为更好地促进滇中高原森林生态系统的凋落物分解进程和养分循环提供理论依据。【方法】以滇中高原的华山松Pinus armandii林、云南松Pinus yunnanensis林、高山栎Quercus semecarpifolia林、滇油杉Keteleeria evelyniana林、常绿阔叶林5种林地为试验区,人为地将自然状态下的森林凋落物分为未分解层、半分解层、已分解层,用以模拟凋落物的不同分解阶段,对不同分解层凋落物的碳氮磷(C、N、P)含量、化学计量比及元素释放率进行分析。【结果】1)随着凋落物分解程度的加剧,5种森林凋落物的C含量不断减少,P、N含量大体呈增加趋势,其中云南松林及华山松林的N含量呈先增加后减少的趋势,常绿阔叶林P含量为先减少后增加,且C、N、P含量在同一分解层中不同森林之间差异显著;2)5种森林凋落物的C∶N、C∶P随着凋落物分解程度的不断降低,云南松林的二者比值最高,N∶P在云南松林、华山松林和常绿阔叶林中先升高后降低,在高山栎林中先降低后升高,在滇油杉林中逐渐降低,且滇中高原森林凋落物C∶P和N∶P均显著小于全球平均水平;3)森林凋落物中C、N、P的总释放率均为滇油杉林>华山松林>高山栎林>云南松林>常绿阔叶林,常绿阔叶林前期元素释放效率快,后期减弱,华山松林和云南松林则相反,滇中磨盘山5种森林凋落物的化学元素易富集难释放。【结论】根据碳、氮、磷的化学计量特征表明,森林种间差异及不同的分解阶段会显著影响凋落物分解过程中的碳氮磷含量、化学计量比及其释放效率。     

抚育间伐对人工林影响的研究进展

抚育间伐对人工林有重要影响。针对抚育间伐对人工林的林下植被多样性、生物量、凋落物分解、土壤肥力和森林生态系统碳储量影响的研究进行综述,并提出今后的研究重点应该放在抚育间伐后人工林的生物多样性和生物量的长期定位研究,抚育间伐调控人工林凋落物分解的机制和对人工林生态系统碳储量影响的研究等方面,并需要开展各地区主要森林类型、多种立地条件和不同密度森林的抚育间伐研究。     

间伐对日本落叶松人工林土壤理化性质的影响

为了揭示间伐对人工林土壤养分的影响,以日本落叶松人工林为研究对象,分析了间伐对土壤物理与化学性质的影响。结果表明:间伐对土壤物理性质影响不显著,间伐增加了不同土层土壤pH值和有效磷含量,强度间伐提高了表层土壤的全碳和全氮含量,而对亚表层全碳和全氮无显著影响。     

不同林龄尾巨桉林地土壤有机碳储量变化差异

为桉树人工林的土壤质量评价提供科学依据,研究了不同林龄(1a、2a、3a、5a、7a)尾巨桉林地0~60cm土壤和枯落物的碳含量及碳储量,测算了不同林龄桉树林地叶面积指数,乔木层、灌木层、草本层和枯落物层生物量。结果表明：土壤有机碳含量随土层深度增加而呈降低趋势,不同林龄0~20 cm土层有机碳含量差异显著,不同林龄相同土层之间土壤有机碳储量差异不显著;枯落物碳储量差异显著,大小顺序为：5 a (4.83 t·hm-2)>7 a (3.89 t·hm-2)>3 a (2.66 t·hm-2)>2 a (2.43 t·hm-2)>1 a (1.56 t·hm-2);0~60 cm土层土壤碳储量与叶面积指数呈负相关关系,与林龄、乔木层生物量、灌木层生物量、草本层生物量、枯落物层生物量之间呈正相关性,但相关性都不显著。     

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。     

间伐和施肥对杉木近熟林土壤微生物特征的影响

为探究大径材培育目标下间伐和施肥对杉木(Cunninghamia lanceolate)近熟林土壤微生物特征的影响,了解微生物生物量碳氮与微生物群落结构的相互关系,以福建省洋口国有林场31年生的杉木近熟林为对象,设置间伐(T)、间伐+施肥(TF)、对照(CK,不间伐不施肥)3种处理,研究不同处理下杉木近熟林土壤微生物生物量碳(SMBC)和土壤微生物生物量氮(SMBN)含量及其化学计量特征(SMBC/SMBN)、土壤微生物熵碳(qMBC)和土壤微生物熵氮(qMBN)的变化规律,采用高通量测序技术分析不同处理下土壤微生物群落结构差异。结果表明,T和TF处理能提高SMBC含量,增大qMBC和SMBC/SMBN,且TF处理的提高幅度较大;T处理会降低SMBN含量和qMBN。经T和TF处理后土壤真菌群落优势菌门的丰富度和多样性指数升高,而细菌与之相反。相关分析表明,SMBN含量、q MBN和SMBC/SMBN与土壤细菌和真菌群落结构关系密切; SMBN含量和q MBN与土壤真菌丰富度、多样性指数呈显著负相关(P<0.05)。综合认为,T和TF处理能够改善林地土壤微生物生存环境,促进真菌生长...     

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。     

固氮树种对第二代桉树人工林土壤微生物生物量和结构的影响

为了探究固氮树种对我国南方亚热带地区第二代桉树人工林土壤微生物生物量和结构影响及其机制,采用磷脂脂肪酸分析方法分别在干季和湿季研究了第二代桉树纯林和第二代桉树/固氮树种混交林的土壤微生物群落生物量和结构。结果表明:与纯林相比,混交林土壤(0 10 cm)的有机碳含量、铵态氮、硝态氮、总氮、凋落物生物量分别提高了17.77%、41.62%、85.59%、25.38%、19.12%,除土壤有机碳外,其它在统计学上均达到了显著性差异(p0.05);混交林的细菌生物量显著增加,但其真菌生物量显著减少;同时,混交林的总细菌、革兰氏阳性细菌相对百分含量在干季显著提高,真菌的相对百分含量却显著降低;但在湿季,除总细菌外,其它微生物群落结构没有显著差异。主成分分析(PCA)表明:第二主成分轴能明显把第二代桉树混交林和纯林的土壤微生物群落区分开来(p0.05),这种差异主要体现在混交林具有较高的细菌相对百分含量和相对较低的真菌相对百分含量。冗余度分析(RDA)表明:凋落物生物量、凋落物C/N、铵态氮、有机碳含量是驱动我国南方第二代桉树人工林土壤微生物群落结构发生变化的主要因子。此外,壕沟切根试验表明根系及其分泌物可能是第二代桉树人工林土壤微生物的重要碳源。     

粗枝云杉根系及树冠中的碳氮磷化学计量特征研究

为了平衡粗枝云杉不同根系的碳氮磷含量,以三倍体粗枝云杉为研究对象,设置36个试验区域,在每个试验区域内选取1株粗枝云杉依次进行解枝处理、杀青处理、烘干处理、研磨处理,以测定粗枝云杉树种不同长度根系和树冠中的碳、氮、磷化学计量特征。并在设定的3个不同持水量梯度和4个施氮水平条件下进行对比试验,对碳、氮、磷含量及化学计量特征进行分析。结果显示,提出的碳氮磷化学计量特征可以平衡粗枝云杉不同根系的碳氮磷养分含量,给粗枝云杉提供一个良好的生长环境。