密度调控对杉木人工林土壤理化性质的影响

为了解杉木人工林土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)质量分数及其生态化学计量特征,以及不同林分密度下土壤养分的变化规律。以福建顺昌地区杉木人工林为研究对象,设置3种不同林分密度(分别为750、1 200、1 500株/hm²)分析杉木人工林各土壤深度C、N、P的质量分数及其生态化学计量特征。结果表明：不同样地杉木人工林土壤C、N质量分数差异不显著;林分密度为1 200株/hm²的土壤的w(C)∶w(N)、w(C)∶w(P)最高,林分密度为1 500株/hm²土壤的w(N)∶w(P)最大;杉木人工林各土层土壤的C、N、P的质量分数差异不明显;林分密度因素对C、N、P的质量分数以及w(C)∶w(N)、w(N)∶w(P)等生态化学计量特征的影响均达到显著水平;林分密度对全磷质量分数和土壤含水量的影响程度高于其他指标。     

沙地不同密度樟子松人工林土壤矿化氮质量分数与矿化特征

为阐明密度对樟子松人工林土壤无机氮空间分布的影响,确定有利于有效氮素循环的最佳密度,选择密度为350、750、850、1000、1200和2970株·hm-2的樟子松人工林为研究对象,采用室内恒温培养法,测定分析了土壤矿化氮质量分数与净氮矿化速率.结果表明:随着樟子松造林密度增大,土壤NH+4-N、NO-3-N和矿质氮质量分数先增加后减少,在1000株·hm-2时达到峰值;净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率先增后减.土壤NH+4-N、NO-3-N、矿质氮质量分数主要集中在0～20 cm,呈现出表聚性.随着土层加深,净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率均逐渐减小,40～100 cm土层显著小于0～40 cm.相关性分析表明,土壤氮矿化指标与人工林株高、枯落物厚度及土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)质量分数相关关系显著.通过RDA分析发现,土壤全氮、有机碳能够作为土壤氮矿化过程中的主要养分指示因子.由此表明,不同密度樟子松人工林土壤具有不同的氮矿化特征,合理的造林密度对沙地土壤有效氮质量分数有积极影响,造林密度为1000株·hm-2时,土壤氮有效性最优.     

间伐对杉木人工林叶片与土壤氮磷耦合关系的影响

为研究60%强度间伐后杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林叶片与土壤养分耦合关系，以间伐后5 a和未间伐(对照)杉木人工林为研究对象，分析叶片和0<土层深度(d)≤60 cm土壤氮、磷化学计量特征及叶片与土壤氮磷的耦合关系。结果表明：间伐显著降低了0相似文献   

贵州省喀斯特地区4种典型人工林叶片化学计量特征

为评价贵州省人工林生境养分供应状况及养分获取效率,以贵州省喀斯特地区4种典型人工林:华山松Pinus armandii林,杉木Cunninghamia lanceolata林,马尾松Pinus massoniana林和柏木Cupressus funebris林为研究对象,分析了以上4种人工林叶片生态化学计量学特征。结果显示:华山松、杉木、马尾松和柏木等4种典型人工林叶片碳（C）质量分数较高,氮（N）和磷（P）质量分数较低;各林型之间叶片碳质量分数变异较小,氮、磷质量分数以及碳氮比（C:N）,氮磷比（N:P）,碳磷比（C:P）变异较大。4种典型人工林各林型之间叶片生态计量学指标大部分差异不显著（P>0.05）。4种典型人工林叶片碳氮比（C:N）和碳磷比（C:P）较大,表明它们从生境中获取养分的效率较高,而氮磷比（N:P）则揭示了杉木林和华山松林的生长受氮限制、柏木林受磷限制,马尾松林受氮和磷的共同限制。表2参25     

杉木人工林土壤氮矿化对长期氮添加和季节的响应

  目的  探讨长期氮沉降和季节变化对杉木Cunninghamia lanceolata人工林无机氮及氮素转化速率的影响。  方法  以福建省三明市沙县官庄国有林场亚热带人工杉木林为研究对象,开展长期(10 a)氮添加梯度(对照:N₀;低氮:N₁;中氮:N₂;高氮:N₃)野外控制试验,通过野外原位培养方法测定氮添加对净氮矿化、硝化和淋溶的影响。  结果  ①氮添加显著提高了铵态氮(NH₄ +-N)、硝态氮(NO₃ ?-N) 和总无机氮质量分数,从大到小均依次为N₃、N₂、N₁、N₀,且铵态氮质量分数均高于硝态氮。②氮素转化速率随氮添加梯度而增大,高氮显著促进了氮素转化(P＜0.05)。③季节显著影响氮素转化(P＜0.05),净氮矿化速率、硝化速率与淋溶速率均表现为夏季高、冬季低的季节动态。  结论  氮添加显著增加了土壤无机氮与氮素转化速率,土壤pH、碳氮比(C/N)和土壤温度可能是研究区氮添加驱动氮素转化的主要因子。在杉木人工林的经营与管理中需要更多关注土壤养分和氮素转化速率对外源氮输入的响应。图2表3参40     

不同年龄杉木林土壤氮矿化及其对施肥增温的响应

选择湖南省会同县3个不同年龄的杉木人工林,并以次生阔叶林为对照,采用实验室控制培养箱培养法.研究4个森林土壤氮矿化速率及其对施肥和温度升高的响应.结果表明:阔叶林土壤净矿化速率和净硝化速率最低,杉木林中21 a杉木林净矿化速率最高,13 a杉木林净矿化速率最低;净硝化速率随着杉木年龄的增长呈递增的趋势.施肥能促进土壤净矿化作用,林分年龄越大的杉木林土壤促进作用越大.升温则抑制杉木林土壤净矿化作用,但对阔叶林有促进作用;对净硝化速率产生的影响不显著.施肥增温处理的影响,介于施肥作用与增温作用之间,同施肥相比,抑制土壤净矿化作用,对21 a杉木林的抑制作用最大,对杉木林净硝化速率起促进作用.     

亚热带杉木采伐迹地营造不同树种人工林对土壤碳氮磷积累的影响

通过比较我国亚热带地区杉木采伐迹地上营造的26年生米老排和杉木人工林0～100cm土层碳(C)、氮(N)、磷(P)元素含量、储量及其化学计量比,探讨不同造林树种对土壤碳、氮、磷养分在剖面的垂直分布的影响。(1)两种林分土壤C、N含量均随土层深度增加显著下降,在0～10cm土层米老排人工林土壤C、N含量比杉木人工林分别高28.72%和19.49%;(2)杉木人工林各土层间P含量无显著差异,而米老排人工林土壤P含量随土层深度增加而降低,米老排人工林比杉木人工林0～10cm土层P含量显著增加了11.22%,60～80cm及80～100cm土层P含量分别降低了17.40%和17.92%;(3)米老排人工林与杉木人工林0～100cm土壤C库分别为157.49t·hm~(-2)和132.60t·hm~(-2),营造米老排人工林比杉木人工林显著提高了土壤C库(18.72%),其中40～100cm土层C库显著增加了25.34%,各土层N库无显著增加,土壤N库无显著增加,但营造米老排人工林显著降低了40～100cm土壤P库,与杉木人工林相比降低了14.40%。因此,底层土壤是十分重要的养分库,造林树种转换对于底层土壤也有显著影响。与杉木人工林相比,阔叶树米老排人工林有更强的碳储存能力,能改善土壤肥力,也提高了磷在土壤表层的富集。     

杉木人工林土壤有机碳的垂直分布特征

以杉木Cunninghamia lanceolata人工林为研究对象,并以不同经营方式的杉木人工林采伐迹地为对照,研究了杉木人工林不同层次土壤中有机碳的垂直分布特征及其与土壤pH值、全氮、C/N比的相关关系.结果表明:杉木人工林土壤有机碳质量分数随着土壤深度的增加而下降,不同层次土壤有机碳质量分数的分异表现为:0～15 cm土层(20.6 g·kg-1)＞15～30 cm土层(17.1 g·kg-1)＞30～45 cm土层(12.4 g·kg-1)＞45～60 cm土层(9.8 g·kg-1)＞60～75 cm土层(8.2 g·kg-1),3种不同经营方式杉木人工林采伐迹地土壤中平均有机碳质量分数依大小顺序排列为:杉木林地(13.6 g·kg-1)＞经济林地(12.3 g·kg-1)＞农用后撂荒地(11.0 g·kg-1).杉木人工林不同层次土壤有机碳质量分数与土壤pH值呈线性正相关,相关系数r≥0.40,与土壤全氮、C/N比呈显著的线性正相关,相关系数分别为r≥0.81和r≥0.87.图2表2参14     

不同林龄杉木人工林根际效应及养分特征

以10、25、45年生杉木纯林为研究对象,分析了不同林分根际与非根际土壤养分因子(有机碳、活性有机碳、全氮、速效氮、全磷、速效磷)及其与酶活性(蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶)的关系.结果表明:随着林龄的增加,根际与非根际土壤养分质量分数、酶活性均呈现增加趋势,而pH值呈现下降趋势;土壤有机碳和活性有机碳的根际效应随林龄增加呈现先增加后减少的趋势,二者均与蔗糖酶活性显著相关,根际土壤惰性有机碳比例大于非根际;全氮和速效氮的根际效应25 a最大,与脲酶活性变化规律一致,造成45年生杉木根际对土壤氮的富集效应减弱;全磷和速效磷的根际效应随林龄增加而增加,但全磷的根际效应远大于速效磷,酸性磷酸酶活性与速效磷根际效应显著相关.因此,在杉木人工林经营管理中应考虑外源磷的添加,提高土壤微生物酶活性,缓解杉木人工林生态系统的磷限制.     

不同林龄杉木人工林根际效应及养分特征

以10、25、45年生杉木纯林为研究对象,分析了不同林分根际与非根际土壤养分因子(有机碳、活性有机碳、全氮、速效氮、全磷、速效磷)及其与酶活性(蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶)的关系.结果表明:随着林龄的增加,根际与非根际土壤养分质量分数、酶活性均呈现增加趋势,而pH值呈现下降趋势;土壤有机碳和活性有机碳的根际效应随林龄增加呈现先增加后减少的趋势,二者均与蔗糖酶活性显著相关,根际土壤惰性有机碳比例大于非根际;全氮和速效氮的根际效应25 a最大,与脲酶活性变化规律一致,造成45年生杉木根际对土壤氮的富集效应减弱;全磷和速效磷的根际效应随林龄增加而增加,但全磷的根际效应远大于速效磷,酸性磷酸酶活性与速效磷根际效应显著相关.因此,在杉木人工林经营管理中应考虑外源磷的添加,提高土壤微生物酶活性,缓解杉木人工林生态系统的磷限制.     

大田条件下山核桃林地土壤和叶片养分变化规律

对石灰岩母岩土壤山核桃Carya cathayensis林地开展定位研究。通过对土壤养分及山核桃叶片氮、磷、钾质量分数变化的动态分析测定．研究山核桃林地土壤养分水平现状及季节性变化,探讨山核桃叶片养分的变化规律及与土壤养分水平及施肥的关系。结果表明：与10a前相比较,山核桃林地土壤氮、磷、钾养分积累明显,但是土壤酸化严重,土壤pH4．5。对山核桃叶片养分动态分析显示,随着山核桃的生长、开花、结果和果实膨大直至成熟,山核桃叶片氮、磷、钾质量分数水平呈现下降的趋势,叶片氮、磷、钾质量分数分别变幅在10．6～15．4,0．9～2．2和5．2—11．8g·kg^-1。叶片养分水平与果实之间养分供应源库关系明显。综合分析表明,目前山核桃林地氮、磷、钾肥料施用过多,应根据山核桃对养分的需求特点．控制大量元素肥料的施用量,加强微量元素肥料的施用,从而实现稳产高产并提高品质。表3参18     

湘西北小流域不同植被恢复模式土壤养分库效应

研究了湘西北女儿寨小流域马尾松天然林(Ⅰ)、杉木人工林(Ⅱ)、杜仲人工林(Ⅲ)、油桐人工林(Ⅳ)、润楠次生林(Ⅴ)、毛竹杉木混交林(Ⅵ)及荒草灌丛(Ⅶ)等7种典型植被恢复模式土壤养分库含量、养分库有效性指数以及土壤团聚体分形维数和平均重量直径对养分库有效性的影响。结果表明:土壤养分库表聚效应明显,不同植被恢复模式全氮、水解氮质量分数为0.57×10-3～2.52×10-3、29.63×10-6～134.40×10-6,全磷、速效磷为0.02×10-3～0.12×10-3、0.93×10-6～14.55×10-6,速效钾为21.38×10-6～202.23×10-6;润楠次生林全氮、全磷、速效磷质量分数最高,杉木人工林水解氮质量分数最高,油桐人工林速效钾质量分数最高;森林植被模式下土壤养分库有效性指数均高于荒草灌丛,排序为EⅥ(1.2981)EⅣ(1.2855)EⅤ(1.2322)EⅡ(1.2141)EⅢ(1.2011)EⅠ(1.1986)EⅦ(1.1746);土壤团聚体分形维数与碱解氮、速效磷、速效钾均呈负相关,且与速效钾的相关关系达到显著水平(α=0.10);平均重量直径与碱解氮、速效磷为负相关,与速效钾为弱正相关,但均未达到显著水平;分形维数与速效钾之间线性回归关系极显著(R2=0.4901,p=0.0053),分形维数、平均重量直径与碱解氮、速效钾之间的通用线性方程也达到极显著(R2=0.6644,p=0.0014)和较显著(R2=0.4091,p=0.0426)。     

佛山云勇林场3种人工幼林的生长和土壤养分特征

对佛山云勇林场3种林分的生长和土壤养分进行了研究:用pH计测定土壤pH;有机质用重铬酸钾容量法-外加热法测定;水解性氮用碱解扩散法测定;速效磷以NaHCO3提取土样后,用钼蓝比色法测定;速效钾用醋酸钠浸提,原子吸收分光光度法测定.结果表明:常绿阔叶混交林的生长情况最好,土壤养分最高;各林地的土壤呈强酸性;土壤有机质、水解性氮和有效磷含量为常绿阔叶混交林地》常绿针阔混交林地》杉木林地,而有效钾含量为常绿阔叶混交林地》杉木林地》常绿针阔混交林地,表明常绿阔叶混交林显著地改善了林地养分状况,常绿针阔混交林对改善土壤养分也有一定的作用.各林地土壤的有机质和各种养分含量之间存在显著差异.     

闽楠人工林土壤肥力及其涵养水源功能

为了提高华南人工林生态功能,解决针叶树连栽及林分树种组成不合理所带来的综合症,为培育具有较高生态功能的人工阔叶林提供技术支持。以闽楠(Phoebe bournei)人工林和杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,分析了2类人工林的生物量、土壤理化性质、林分持水总量和涵养水源性能。结果表明:与杉木人工林相比,0h≤20 cm土层,闽楠人工林的全氮、全磷、有机质、速效磷、速效钾和水解氮的质量分数分别提高30.77%、30.52%、41.86%、39.02%、20.15%和30.85%;0h≤40 cm土层的持水量提高了18.43%,稳渗速率、初渗速率分别提高了21.87%和29.36%,林分总持水量提高了20.73%。综上,闽楠人工林显著改善了林分土壤肥力,固土保水的各项指标得到提升,增强了林分涵养水源性能。     

不同套种模式下草珊瑚生物量与土壤理化性质的相关性

以福建省将乐国有林场套种草珊瑚杉木林和不套种草珊瑚杉木林作为研究对象,对不同坡位套种与不套种草珊瑚林地土壤的理化性质及草珊瑚生物量进行分析。结果表明:1杉木林下套种草珊瑚对林地土壤理化性质具有改良作用,套种草珊瑚后土壤含水率和土壤孔隙度分别提高了76.32%和62.41%,土壤密度降低了11.12%;土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和速效钾质量分数分别增加了27.19%、14.78%、8.91%、23.11%、29.45%、11.33%,全钾质量分数降低了2.69%。2下坡位土壤含水率、密度和孔隙度分别比上坡位增加了17.41%、1.87%、4.29%;下坡位有机质、全磷、碱解氮和速效钾质量分数分别比上坡位增加了4.74%、4.43%、9.07%、6.80%,全氮、全钾和有效磷质量分数分别比上坡位降低了8.07%、0.17%、31.28%。3下坡位草珊瑚的地上生物量、地下生物量和总生物量均大于上坡位,分别增加了27.48%、53.16%、35.39%。4土壤密度、碱解氮和速效钾质量分数与草珊瑚生物量呈显著正相关(P0.05),全氮和有效磷质量分数与草珊瑚生物量呈显著负相关(P0.05)。     

林分密度对杉木人工林土壤理化性质和酶活性的影响

以福建省洋口国有林场的杉木人工林为研究对象,采取以目标树为架构的全林经营模式,分析900、1 200、1 500、2 100、2 505株·hm^-2 5种林分密度的杉木人工林样地中不同土层土壤的理化性质和酶活性.结果表明：各密度处理下的土壤质量含水量、最大持水量、最小持水量、毛管持水量均随着土层深度的加大呈现减少的趋势;土壤容重与土层深度呈现正相关;pH保持在一个稳定的水平,林分密度的改变对其影响不显著.土壤的全铝和全铁质量分数随着土层深度的加大而增多,全铝质量分数在不同密度处理之间的差异显著,而全钾和全铁质量分数在不同密度处理之间的差异不显著;土壤的铵态氮、微生物生物量氮、微生物生物量碳质量分数均随着土层深度的加大而减少,但其在不同密度处理之间以及不同土层之间的差异不显著;土壤的脲酶、酸性磷酸酶、多酚氧化酶活性均随着土层深度的加大而降低,且其在不同密度处理之间的差异较大.可见,林分密度对杉木人工林土壤理化性质和酶活性都有不同程度的影响.     

塞罕坝自然保护区华北落叶松和樟子松人工林土壤质量评价

为了解自然保护区人工林的土壤质量状况,以河北省塞罕坝自然保护区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林和樟子松(Pinus sylvestris)人工林为研究对象,在分析土壤化学性质差异的基础上,运用主成分分析和相关性分析等方法,构建土壤质量指数(SQI),进行土壤质量评价。结果表明：华北落叶松人工林、樟子松人工林的土壤pH在5.83～6.77。樟子松中龄林的土壤全钾质量分数最高。不同林龄华北落叶松人工林土壤速效钾、速效氮、有机碳、全氮、全磷质量分数均显著高于樟子松人工林,但相同林分类型不同林龄间均无显著差异。华北落叶松人工林的土壤质量指数高于樟子松人工林。随着林龄的增加,华北落叶松人工林及樟子松人工林的土壤质量指数呈增长趋势;随着林分密度的增加,2个林分类型的土壤质量指数呈降低趋势。调控林分密度和营造针阔混交林有利于维持华北落叶松林和樟子松人工林的土壤质量。     

粤北3种林分凋落叶-根系-土壤生态化学计量特征

  目的  分析人工林和次生林在养分分布方面的异同点和诱因,以掌握养分现状和变化规律及其在不同部位的存在情况。  方法  以粤北南亚热带地区相近林龄的红锥Castanopsis hystrix人工林、乐昌含笑Michelia chapensis人工林和次生林为研究对象,对凋落叶、根系及土壤（0~20 cm）全碳、全氮、全磷的质量分数进行了测定。  结果  ① 凋落叶全碳和全磷质量分数在3种林分间无显著差异（P>0.05）,但红锥林凋落叶全氮质量分数显著高于乐昌含笑林和次生林;根系的全碳、全氮、全磷质量分数在3种林分间差异显著（P < 0.05）,且全氮和全磷质量分数均为乐昌含笑林>次生林>红锥林;土壤的全碳、全氮、全磷质量分数差异显著,且均为红锥林>次生林>乐昌含笑林。②碳氮比在3种林分中均为根系>凋落叶>土壤;碳磷比在红锥林和次生林中均为根系>凋落叶>土壤,而在乐昌含笑林中为凋落叶>根系>土壤;氮磷比在红锥林、乐昌含笑林和次生林中均为凋落叶>根系>土壤。而土壤的碳氮比、碳磷比、氮磷比在3种林分中均无显著差异（P < 0.05）;凋落叶的碳氮比、碳磷比均为乐昌含笑林最高,根系的碳氮比、碳磷比均为红锥林>次生林>乐昌含笑林。③红锥林根系全氮和全磷质量分数、乐昌含笑林和次生林凋落物全氮和全磷质量分数以及根系全氮和全磷质量分数呈显著正相关（P < 0.05）;3种林分凋落叶和根系的碳氮比和氮磷比无相关性（P>0.05）;红锥林和乐昌含笑林的凋落叶、根系和土壤的碳磷比与氮磷比均呈显著正相关（P < 0.05）,而次生林仅有凋落叶和土壤的碳磷比与氮磷比呈显著正相关（P < 0.05）。  结论  不同林分根系吸收土壤养分规律不同;与全国土壤养分均值相比,研究区域呈高氮低磷的格局,说明当地土壤受全磷限制,因此,可以根据需求适当施磷改善土壤养分。     

海拔梯度对伏牛山北坡槲栎功能性状的影响

为了探明海拔梯度对南北过渡带槲栎(Quercus aliena)功能性状的影响，以河南伏牛山区为研究区域，于2019年7月份在研究区内沿每个海拔梯度(1 000、1 200、1 400、1 600、1 800、2 000 m)分别随机设置3个20 m×20 m的调查样方，采集槲栎叶片、根系等样品；通过钼锑抗比色法、凯氏定氮法等方法测定槲栎叶片、根系功能性状等11个指标，分析其在海拔1 000～2 000 m的变化。结果表明：(1)槲栎叶干物质质量分数与木材密度均随海拔升高而降低，而比叶面积、比根长、胸径树高比均随海拔升高而升高；(2)槲栎叶片氮、磷质量分数与根磷质量分数均随海拔的升高而升高，而根氮质量分数随海拔升高而降低；(3)槲栎根磷质量分数、木材密度、比根长、根氮质量分数与土壤养分质量分数相关性较弱或不相关，而叶干物质质量分数、叶片氮、磷养分质量分数与各土层氮、磷养分质量分数相关性较强；(4)槲栎根磷质量分数与木材密度间存在显著负相关，与胸径树高比、叶片氮质量分数、比根长、叶片磷质量分数之间存在显著正相关。海拔梯度对槲栎功能性状的影响显著，根磷质量分数能够在一定程度上，间接反映槲栎...     

采伐对东北温带次生林土壤氮矿化的长期影响

为了解采伐干扰对东北温带次生林土壤氮矿化的长期影响,对黑龙江省帽儿山地区经过不同强度采伐(皆伐后造林、50%强度采伐、25%强度采伐、对照)处理后8 a的次生杂木林为研究对象,采用离子交换树脂芯法测定了生长季不同采伐强度下次生林0~10 cm土层土壤净氮矿化速率和净硝化速率的变化。结果表明:各处理土壤净氮矿化速率和净硝化速率平均值均差异不显著。各处理土壤净氮矿化速率与土壤温度和土壤含水量均呈显著正相关(P0.01)。不同处理间土壤温度、含水量和有机碳质量分数均无显著差异,这是导致各采伐处理间土壤净氮矿化速率和净硝化速率与对照无显著差异的主要原因。此外,各采伐处理土壤硝态氮平均质量分数与对照亦无显著差异,但皆伐后造林处理土壤铵态氮平均质量分数显著低于其它处理,这可能是由于皆伐后营造的落叶松(Larix gmelini)偏好吸收铵态氮所致。次生林土壤无机氮主要以硝态氮为主,硝态氮占无机氮的比例为49.25%~81.52%,但是各处理间差异不显著。上述结果表明采伐干扰后8 a,东北温带次生杂木林的土壤氮素流失风险已明显降低。