湖南莽山4种林型甲烷通量及其影响因子

以湖南省莽山地区4种典型森林类型(阔叶混交林、针阔混交林、常绿阔叶林及山地矮林)为研究对象,采用静态箱-气相色谱法观测4种森林类型土壤CH_4通量,比较其CH_4通量的动态及影响因子。结果表明:在生长季,4种森林类型甲烷通量总体上表现为汇,其大小顺序为常绿阔叶林(-10.290 9±9.900 5μg·m~(-2)h~(-1))山地矮林(-14.175 8±11.559 0μg·m~(-2)h~(-1))阔叶混交林(-17.115 5±11.074 8μg·m~(-2)h~(-1))针阔混交林(-23.700 2±10.484 7μg·m~(-2)h~(-1));除针阔混交林外,甲烷通量与土壤含水量无显著的相关性,4种森林类型甲烷通量均与土壤温度呈显著的负相关;甲烷通量对土壤养分的响应出现差异:山地矮林甲烷通量与土壤全氮、全磷呈显著正相关;常绿阔叶林甲烷通量与土壤有机碳呈显著负相关,与土壤全氮显著正相关,其他两种森林类型甲烷通量均与全氮呈显著正相关,说明土壤温度和土壤全氮是影响莽山地区甲烷通量的主要因素。     

海南山地雨林土壤CH_4通量与环境因子的关系研究

采用静态箱法采样、气相色谱法测定等方法,2012年6月-2013年5月分别对海南省热带山地雨林原始林(PMR)、热带山地雨林次生林(SMR)和热带山地雨林鸡毛松林(PIP)的土壤CH_4通量及其与土壤含水孔隙率(WFPS)、土壤温度关系进行了研究,结果为尖峰岭热带山地雨林土壤年平均CH_4通量为(-0.594 7±0.112 0)mg CH_4m~(-2)·d~(-1),不同林型间差异不显著(P0.05),其中SMR土壤为(-0.505 8±0.202 6)mg CH_4 m~(-2)·d~(-1),PIP土壤为(-0.625 6±0.161 3)mg CH_4m~(-2)·d~(-1);PMR土壤为(-0.633 4±0.196 8)mg CH_4m~(-2)·d~(-1);3种林型的土壤CH_4通量与土壤温度之间的关系不显著(P0.05);土壤CH_4通量分别与WFPS、SMR的WFPS呈显著线性关系(P0.01),与PMR的WFPS关系不显著(P0.05)。     

人工云杉林试验林窗环境特征及对幼苗存活的影响

本实验在四川省理县米亚罗人工云杉林中制造实验林窗,对林窗和林下的土壤温度、空气温度、空气相对湿度、光照强度、土壤pH值和土壤含水量进行动态监测。结果表明：相比于林下,实验林窗内土壤和空气温度分别增加0.46℃和0.35℃,实验林窗内的光照强度增加了69.7%。实验林窗内空气相对湿度比林下的略高,土壤pH值和土壤含水量在实验林窗和林下没有显著变化,但存在一定季节动态。对两种生境下云杉更新幼苗存活调查结果显示,林下生境中更新幼苗全部死亡,而实验林窗中幼苗存活率高达23.75%。总之,云杉人工林制造实验林窗尽管对诸多环境因子影响并不明显,但是光照强度的增加显著提高了更新幼苗的存活率。     

东部山区次生林林窗小气候变化动态——以辽东山区次生林人工小林窗为例

林窗的产生使森林环境发生了变化,进而影响森林生态系统的更新演替.本文选取东北地区具有典型性的次生林生态系统中人工小林窗(林窗直径与边缘木高之比小于0.5)为对象,对林窗内部及其附近林分的光量子通量密度(PPFD),距地面10 cm的空气温度,土壤温度和土壤含水量(0-15 cm,15-30 cm)进行了观测.实验在林窗形成后的第二年进行,时间为2006年5-9月.结果表明:PPFD最高值出现在林窗北部边缘,尤其在生长季初期的五月份最为明显;晴天时PPFD到达最大值的时间较阴天提前;林窗北部的气温较高,南部的气温较低.土壤温度在林窗内变化剧烈,范围为1-8℃,最大值出现在林窗北部,且与气温最大值显著相关(R = 0.735, P<0.05).表层土壤水分高于下层土壤水分,但差异不显著(p>0.05);这主要是受林窗面积和地表植被的影响所致.上述结果表明,辽东山区次生林小林窗光量子最大值出现的位置与以往在北半球林窗观测结果基本一致,但出现最大值的时间在不同的纬度间存在着差异.空气温度和土壤温度的最大值也都出现在林窗北部,体现了光照对温度变化的影响.由于面积因素的影响,七月份温度变化与其它月份不同.土壤水分在雨季和旱季变化不大,这可能与林窗大小和所处地理位置有关.在本次观测的形状不规则小林窗中,小气候因子的变化对物种更新产生怎样的影响,需要开展进一步的研究.图5参44.     

桂西石漠化退耕区樟树林土壤呼吸及影响因子

为了解石漠化区樟树(Cinnamomum camphora)林的土壤呼吸动态及影响因子,2014年9月至2015年8月间,采用Li-8100土壤碳通量测定系统对桂西石漠化区樟树退耕林的土壤呼吸进行测定,并研究土壤温度、湿度、细根等因子对其影响。结果表明:樟树林土壤呼吸速率呈现夏季高、冬季低的季节动态特征,年均值分别为(2.89±0.30)μmol CO_2/(m~2·s),与同纬度带森林相近。在时间尺度上,土壤呼吸的季节动态主要由土壤温度决定,两者间存在显著正相关关系,但雨季过高土壤湿度会显著抑制土壤呼吸。在空间尺度上,土壤呼吸和土壤温度、植株胸径间存在显著相关性。     

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.     

四川马边植被垂直分布带谱土壤放线菌特征

本文主要对四川省马边县具有垂直分布带谱的山地土壤放线菌数量特征采取微生物平板培养法和计数法进行研究。结果表明:随着土层深度的增加土壤放线菌数量明显下降;不同林分类型土壤放线菌数量差异明显;土壤放线菌的数量随海拔高度的升高先增多后减少;同时,不同植被的林地放线菌总数量在雨季和旱季变化较大,以雨季最大而旱季最小的趋势,且差异显著。     

石漠化区蚬木天然林土壤呼吸动态变化及其影响因素

蚬木(Excentrodendron hsienmu)林是桂西南石灰岩季节性雨林最具代表性的顶极演替群落,但对该群落类型碳循环过程的研究相对较少。本研究通过对石漠化区蚬木林土壤呼吸动态及其影响因子的测定和分析,研究蚬木林土壤呼吸的动态变化规律及驱动机制。结果表明:蚬木林土壤呼吸日变化与土壤温度呈正相关性,在非生长季的11月两者相关性达到显著水平。土壤呼吸季节动态与土壤温度、日最低气温呈显著正相关性,呈现夏季高、冬季低的特征,与土壤呼吸呈微弱正相关。基于日最低气温和土壤湿度的双因子模型对土壤呼吸拥有最佳拟合效果,可解释土壤呼吸季节变异的71.0%。采用基于日最低气温的单因子模型计算得到土壤呼吸CO_2通量为54.61 t/(hm~2·a);扣除地表裸露岩石后,土壤呼吸CO_2通量为12.95 t/(hm~2·a)。蚬木林土壤呼吸的动态变化与同气候带森林相似;仅考虑土壤覆盖时,土壤呼吸碳通量处于相对较高水平。     

降水减少对红锥和马尾松温室气体排放的影响

为了揭示降水变化对森林土壤CO2、N2O、CH4通量的影响,本研究以南亚热带红锥和马尾松人工林为研究对象,设置穿透雨减少50%和不减雨(对照),2013—2015年开展野外降水控制实验,结果表明:穿透雨减少仅导致红锥雨季土壤CO2排放通量比对照显著增加了39.1%,而对红锥全年和旱季土壤CO2排放通量、以及红锥全年、旱季和雨季土壤N2O排放和CH4吸收通量均无影响。对马尾松而言,穿透雨减少对其全年、旱季和雨季土壤CO2排放、N2O排放和CH4吸收通量的影响均不显著。另外红锥土壤温室气体排放通量大于马尾松,在减雨处理下更加明显。相关分析表明,红锥和马尾松土壤CO2排放通量与5 cm土壤温度呈指数正相关,与5 cm土壤温、湿度呈二元线性正相关;红锥和马尾松土壤N2O排放通量与5 cm土壤温、湿度的线性关系不显著;红锥土壤CH4吸收通量与5 cm土壤湿度和5 cm土壤温、湿度呈显著的线性负相关,而马尾松土壤CH4吸收通量与5 cm土壤温、湿度的线性关系不显著。总之,短期降水减少可能导致红锥雨季土壤CO2排放显著增加,然而不会改变马尾松土壤CO2、N2O和CH4通量。未来降水减少可能扩大红锥和马尾松土壤温室气体排放通量的差异。     

南岭三种主要森林类型土壤甲烷通量研究

为对亚热带森林生态系统中土壤甲烷通量的研究提供基础数据,以南岭典型森林生态系统中常绿阔叶林(EG)、针阔混交林(EK)、山地矮林(GS)3种主要森林类型土壤为研究对象,利用地理位置的特殊性分别对南、北坡森林土壤的甲烷通量进行研究,利用静态箱法模拟试验,对土壤CH4通量及其影响因子的响应进行研究。结果表明:森林土壤甲烷通量变化是多种因素共同影响的结果,不同类型的森林,其土壤对甲烷的吸收和排放有着不同表现;南岭南、北坡均表现为甲烷汇,整体上年均甲烷通量排序为EGGSEK,分别为-4.326 ug/(m~2·h)、-6.025 ug/(m~2·h)和-15.406 ug/(m~2·h)。3种主要森林类型土壤甲烷通量均存在着明显的季节(月)动态变化,森林类型和月份对土壤甲烷通量影响均显著。土壤地表温度对土壤甲烷通量有显著影响,但不是影响土壤甲烷通量的主控因子。土壤湿度对不同森林类型土壤甲烷通量均有显著影响。     

Characteristics of typhoon disturbed gaps in an old-growth tropical montane rainforest in Hainan Island,China

Disturbances that create gaps can shape the structure and function of forests. However, such disturbance regimes in Asian tropical montane rainforests remain largely unquantified. Least studied are typhoon disturbances that are attributable to climate change. We investigated gap characteristics in terms of size, age, and gapmaker to quantify the gap disturbance regimes in an intact old-growth tropical montane rainforest on Hainan Island,China. The intensity of typhoons has increased since 1949,and typhoon winds blow mostly(45.5%) from the northeast corner of Hainan Island, resulting in a higher frequency of gaps in the northeast. A total of 221 gap-makers(trees that fell to create canopy gaps) and 53 gaps were observed in a 3.16 ha old-growth rainforest. Most canopy gaps(85%)were 200 m~2. The average size of canopy gaps was smaller in the rainforest than in other tropical forests, while the average size of expanded gaps was similar to those in other tropical forests. The maximum age of gaps was 23.5 years indicating that gaps had more rapid turnover than other parts of tropical forests. The frequency distribution of gap-makers followed a lognormal distribution with a distinctive peak at three gap-makers, which was different from the inverse J-shaped curve typical of other tropical forests. Gaps were recorded mainly on slopes between 20° and 35° and wood density of gap-makers was between 0.6 and 0.7 g cm~(-3). Our results suggest that small-scale disturbance was the dominant agent of gap formation in this old-growth rainforest that is subject to increasing typhoon disturbances.     

尖峰岭热带山地雨林土壤物理性质小尺度空间异质性研究

采用地统计学的方法,对海南岛尖峰岭热带山地雨林原始林土壤物理性质小尺度空间异质性进行了研究,结果表明:(1)土壤各物理性质空间异质性明显,其半方差函数可以用指数模型、高斯模型和球状模型拟合,变程变化范围为10.810 48.650 m,块金值与基台值比值范围为10.2%87.8%,表明各物理性质有不同程度的空间自相关性;土壤孔隙度和持水特性有较大的块金值,说明存在小尺度(<10 m)的空间异质性;(2)普通克里格插值及绘制物理性质空间分布轮廓图表明,土壤各物理性质在空间分布上具有斑块性,各物理性质在不同土壤深度的空间分布有一定的一致性,地形是影响土壤物理性质空间分布格局的一个主要原因。     

Sap flow of Castanopsis jianfengensis and its relationship with environmental factors in a tropical montane rainforest

Using thermal dissipation and the ICT-2000TE equipment made in Australia, the sap flow of Castanopsis jianfengensis and various environmental factors were measured simultaneously in a mixed tropical montane rainforest at Jianfengling Nature Forest Reserve (18°369′N, 108°52′E, 860 m elevation) during the dry and rainy seasons of 2002. The results show that sap flow velocity of C. jianfengensis exhibited a monopeak pattern on clear days and a multi-peak pattern on cloudy or rainy days. Sap flow velocity had significant positive correlations with solar radiation, air temperature, vapor pressure deficit and wind speed and a negative correlation with air relative humidity. In the dry season, sap flow velocity had a significant positive correlation with soil temperature and poor correlation with soil moisture; it was the opposite in the rainy season, indicating that precipitation clearly affected sap flow. Linear regression models between sap flow and environmental factors were established and were significant at the 0.005 level of probability. The mean transpiration rates of C. jianfengensis were 103.5 and 41.3 kg/d in our single tree and 1.94 and 0.77 mm/d in stand level in the dry and rainy season, respectively. __________ Translated from the Chinese Journal of Applied Ecology, 2007, 18(4): 742–748 [译自:应用生态学报]     

西双版纳2种热带雨林类型土壤节肢动物群落结构及分布特征

分析了西双版纳山地雨林和季节雨林土壤节肢动物群落的组成、分布特征及多样性状况。 2块样地 2次取样 ,共获取大、中小型土壤节肢动物 6 6 0 6个 ,分属 2 3目。蜱螨目、鞘翅目、弹尾目、膜翅目仍是 2林地土壤节肢动物群落组成共有的优势类群 ,但它们在不同样地生境中构成的数量比例不同 ,而常见和稀有类群组成较为复杂且样地间的差异更为突出 ,总体表现出季节雨林具有更多的热带成分 ,山地雨林则界于热带和亚热带之间。土壤节肢动物类群总数、个体总数及重要生物类群 (个体数量在 10 0 0个·m- 2 以上 )的分布 ,表现为山地雨林 (2 2类 ,4 974个 )多于季节雨林 (19类 ,16 32个 ) ,垂直分布结果表明 2类林地均具明显的表聚现象。从多样性尺度看 ,山地雨林密度 -类群指数高于季节雨林 ,这与 2林地土壤条件的优劣相符合     

尖峰岭热带林土壤微生物区系调查初报——Ⅱ.真菌及固氮菌类*

微生物通常是土壤中有机质分解以及养分积累的积极参与者,因此,对林地土壤微生物分析,是森林生态系统中物质循环的重要内容之一。本文仅就两年的调查研究,对其中丝状真菌和固氮菌在三个森林类型林地的分布状况及组成特征进行初步分析。     

Seasonality of vertically partitioned soil CO<Subscript>2</Subscript> production in temperate and tropical forest

Soil CO₂ production seasonality at a number of depths was investigated in a temperate forest in Japan and in a tropical montane forest in Thailand. The CO₂ production rates were evaluated by examining differences in the estimated soil CO₂ flux at adjacent depths. The temperate forest had clear temperature seasonality and only slight rainfall seasonality, whereas the tropical montane forest showed clear rainfall seasonality and only slight temperature seasonality. In the temperate forest, the pattern of seasonal variation in soil respiration was similar at all depths, except the deepest (0.65 m–), and respiration was greater in summer and less in winter. The contribution of the shallowest depth (around 0.1 m) was more than 50% of total soil-surface CO₂ flux all year round, and the annual mean contribution was about 75%. CO₂ production mostly appeared to increase with temperature in shallower layers. In contrast, in the tropical forest, soil CO₂ production seasonality appeared to differ with depth. The CO₂ production rate in the shallowest layer was high during the rainy season and low during the dry season. Soil CO₂ production at greater depths (0.4 and 0.5 m–) showed the opposite seasonality to that in the shallower layer (around 0.1 m). As a result, the contribution from the shallow depth was greatest in the tropical forest during the rainy season (more than 90%), whereas it decreased during the dry season (about 50%). CO₂ production appeared to be controlled by soil water at all depths, and the different ranges of water saturation seemed to cause the difference in seasonality at each depth. Our results suggest the importance of considering the vertical distribution of soil processes, particularly in areas where soil water is a dominant controller of soil respiration.     

海南岛霸王岭热带山地雨林采伐经营初期土壤碳氮储量

测定了海南岛霸王岭热带山地雨林不同择伐强度经营试验初期土壤 C、N含量及其储量 ,结果表明 :原始热带山地雨林土壤 C、N背景值分别为 10 8.91t· hm-2 、9.58t· hm-2 ,表层 50 cm土壤 C储量占深 10 0 cm土层 C储量的 77.6 % ,相应的 N储量占 73.8% ;30 %、50 %择伐强度经营 5个月后林地土壤 C储量分别比原始林降低 4 .5%和 5.3% ,但 30 %强度经营林地土壤 C/N接近未采伐的原始林。结果可作为对热带山地雨林选取持续经营模式的动态参考指标     

热带山地雨林生态系统对降雨水质的影响

３ａ对同岛尖峰岭热带山地雨林集水区岩石、土壤及水化学质流含量的检测,雨林集水区降雨、总径流水体ＣＯＤ、ＮＨ４＾＋－Ｎ、酚、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｎｉ的加权浓度含量远低于地面水质Ⅰ类标准;岩石组成属钾长石类,其８项测定的重金属中Ｚｎ、Ｍｎ、Ｐｂ含量相对较高,水质迁移中以溶解、水解及氧化为特征;在降雨一径流水循环中,山地雨林冠层减少降雨中ＣＯＤ、ＮＨ４＾＋－Ｎ、酚、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｎｉ、Ｆｅ浓度含     

亚热带三种林型甲烷通量及其影响因子

利用静态箱-气相色谱法,观测中亚热带三种森林类型(杉木人工林(CL)、青冈-石栎常绿阔叶林(CG)和马尾松-石栎针阔叶混交林(PM))土壤CH4通量,及土壤温度、含水率、土壤有机质(SOC)和全氮含量等相关因子。结果表明:亚热带三种森林类型土壤CH4通量总体变化趋势相似,均表现出一定的月变化规律,冬季高、春夏季逐渐降低。其通量平均值为-1.71μg/(m2·h)(CL),-4.14μg/(m2·h)(CG)和-9.48μg/(m2·h)(PM),均表现为大气CH4的汇。土壤CH4通量与土壤温度(地表、地下5 cm和地下10cm)之间相关性显著(p0.01)。杉木林和马尾松-石栎林土壤CH4通量与土壤5 cm含水率显著相关(p0.05)。土壤CH4通量与青冈-石栎林SOC含量,杉木林、马尾松-石栎林的全氮含量的相关性显著(p0.05)。