间伐对华北落叶松林凋落物分解的影响

【目的】凋落物是森林生态系统中养分循环的重要组成部分,凋落物的分解及其伴随的养分释放和土壤有机物结构的变化是森林生态系统运作的一个重要方面。采取措施加快凋落物分解,对于加快养分归还、促进林木生长具有十分重要的理论及现实意义。【方法】以河北省塞罕坝机械林场中4种间伐强度的华北落叶松人工林为研究对象,采用凋落物分解袋法布设凋落物,分别测定0(CK)、15%、20%、30%4种间伐强度下(以下分别简称为CK、15%、20%、30%)凋落物、有机质、全碳(C)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)的残留率等8项物理和化学养分指标,采用双因素方差分析及Duncan多重比较等方法研究华北落叶松凋落物的分解速率及养分动态变化。【结果】(1)间伐显著降低了华北落叶松凋落物的残留率,到2015年9月,残留率大小分别为:CK> 30%> 20%> 15%;(2)不同间伐强度下,华北落叶松凋落物分解速率大小依次为:15%> 30%> 20%> CK,其中,30%和20%间伐强度下分解速率差异不大。(3)间伐强度和时间发生对有机质、C、N、P残留率有交互作用,且影响极显著,而...     

水曲柳、落叶松人工林土壤无脊椎动物群落结构及对凋落物分解的影响

土壤无脊椎动物作为生态系统的重要分解者,在凋落物分解的不同时期其群落结构会对凋落物分解产生影响。通过采用不同孔径(0.01、2.00、4.00 mm)凋落物分解袋法,探究了在不同时期(土壤冻结前期、土壤冻结期、生长期)落叶松(Larix gmelinii)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)人工纯林土壤无脊椎动物群落结构及其对凋落物分解率、养分动态影响。结果表明：凋落物分解过程中土壤无脊椎动物群落组成受凋落物类型影响。水曲柳林凋落物袋内土壤无脊椎动物优势类群是甲螨亚目(Oribatida)、线蚓科(Enchytraeidae)、棘虫兆科(Onychiuridae),落叶松林优势类群是甲螨亚目(Oribatida)、棘虫兆科(Onychiuridae)。水曲柳林无脊椎动物个体数、多样性高于落叶松林。土壤无脊椎动物功能类群结构随凋落物分解进程发生变化,且土壤无脊椎动物功能类群与凋落物分解率显著相关(P<0.05)。水曲柳林凋落物分解率大于落叶松林。土壤无脊椎动物对凋落物分解具有明显的促进作用,表现为：大型、中小型无脊椎动物和微生物共同作用大于中小型无脊椎动物和微生物共...     

不同氮含量华北落叶松叶凋落物在不同间伐强度林内氮释放规律研究

以不同间伐强度下华北落叶松叶凋落物为研究对象,根据氮含量将凋落物分为不同类型,采用轮置分解法, 探讨间伐强度和凋落物类型两因素对华北落叶松人工林叶凋落物氮释放年变化规律、氮净积累量和氮净释放量的 影响。结果显示:1)在一定间伐强度范围内,华北落叶松叶凋落物氮含量随间伐强度增大而增加,在极轻度(I)、轻 度(II)、中度(III)和强度(IV)间伐林下分别为(0.128 0.01) g、(0.210 0.02) g、(0.233 0.02) g 和(0.125 0.01) g。2)凋落物类型影响凋落物氮释放年变化规律,其中低氮凋落物表现为积累释放积累,而中氮和高 氮凋落物大体上表现为释放积累释放。3)凋落物类型对氮净释放量有显著影响(P 0.05),中氮和高氮凋 落物的氮净释放量显著高于低氮凋落物;间伐强度对氮净释放量无显著影响。4)间伐强度和凋落物类型均对凋落 物氮净积累量有显著影响,且两因素间存在明显的交互作用(P 0.05),其中低氮凋落物氮净积累量显著高于中氮 和高氮凋落物,且中度间伐有利于低氮凋落物氮积累,不利于中氮和高氮凋落物氮积累。因此,适度的间伐有利于 提高华北落叶松叶凋落物氮含量,进而提高氮净释放量,促进养分循环。      

马尾松人工林凋落物分解及养分释放规律

1995～ 1 999年在福建省洋口林场开展了马尾松凋落物收集和分解试验 ,结果表明 :不同坡位马尾松人工林的凋落量和凋落物养分积累量差异明显 ,凋落量叶 >枝 >皮 >球果 ,凋落物养分积累量 N>Ca>K>Mg>P;凋落物前期分解比较快 ,后期分解趋于缓和 ,凋落物的分解与气候因子密切相关 ,凋落物的失重率与时间之间遵循 W=2 3.1 2 3t0 .50 0 2 ( r=0 .98)的幂函数关系 ,凋落物 N、P的浓度随着分解时间的推进逐渐增加 ,K、Ca、Mg则正好相反 ,凋落物的养分释放速率 K>Mg>Ca>P>N,凋落物中 N的释放量最大 ,其次是 K、 Ca,P、 Mg的释放量最小     

海南岛滨海木麻黄林凋落物分解及土壤养分动态

通过对海口市桂林洋海岸木麻黄(Casuarina equisetifolia)防护林地表的凋落物进行持续清除处理,与保留凋落物层的对照样地进行比较试验,研究防护林凋落物层的存在与否对土壤养分、木麻黄凋落物的分解速率、凋落物中不同养分元素在分解过程中的释放量的影响,为提高木麻黄林的土壤肥力与持续经营提供科学依据.结果表明:(1)在两种样地中,凋落物的分解速率处理样地[0.402g/(g·a)]低于对照样地[0.548g/(g·a)].经过18个月的分解,N、P、K3种元素的释放率均为处理样地小于对照样地,说明样地中凋落物层的清除对凋落物的分解与元素的释放有一定的减缓作用.(2)处理样地土壤N、P含量的变化较对照样地更平缓,说明在无新鲜凋落物输入的情况下,土壤腐殖层仍然进行着矿质化过程,进行着养分的分解和积累,但不如有凋落物输入时明显.     

间伐对杉木人工林凋落物分解和养分释放速率的影响

明确间伐对杉木人工林凋落物分解与养分释放的影响,以期为人工林持续性经营提供科学指导。以福建省洋口国有林场板桥管护站13年生杉木人工林为研究对象,2019年设置未间伐(CK,保留密度2 505株/hm²)、轻度间伐(LIT,保留密度1 500株/hm²)、中度间伐(MIT,保留密度1 200株/hm²)、重度间伐(HIT,保留密度900株/hm²)4个处理。2020年于试验林地内采用原位分解法分析不同间伐强度处理下杉木人工林凋落物,历经1年分解时间后,其分解速率和养分释放速率的变化。结果表明,未间伐、轻度、中度、重度间伐下杉木人工林凋落物年分解速率依次为0.27,0.34,0.32,0.30 g·g^-1·a^-1;相较于未间伐,轻度、中度、重度间伐处理下杉木林凋落物分解速率分别提升25.93%、18.52%、11.11%。不同强度间伐下,杉木林凋落物C含量在180 d前下降显著,之后波动相对平稳,N、P含量呈先释放后固持的模式。双因素方差分析表明,处理和分解时...     

马尾松凋落物分解过程中的微量元素释放动态

为探索马尾松(Pinus massonana)凋落物在不同密度林分中微量元素的释放规律,以12 a生马尾松人工林为研究对象,采用网袋分解法,分析3种密度下马尾松凋落物分解过程中干质量损失率、4种微量元素含量和养分残留率变化。结果表明,马尾松人工林凋落物残留率在不同密度间的变化趋势均相近,密度对残留率无显著影响。不同月份残留率不同,11月至翌年1月迅速降低,然后减缓,春季和夏季加快降低,秋季又开始减缓。凋落物中4种微量元素释放模式主要为"淋溶-富集-释放"(Zn除外)。经过1 a分解,各密度林分凋落物的干质量均损失过半;平均养分残留率从大到小为Cu(84.9%)、Fe(66.3%)、Mn(55.9%)、Zn(52.6%);凋落物中Zn残留率随密度增大而减小,其他养分变化不明显。     

楠木叶凋落物的分解及其养分动态

采用网袋法,对楠木叶凋落物分解进行1 a的动态观测研究。结果表明:楠木叶凋落物的分解失重率为42.0%,腐解率为0.001 6 d-1,完成50%分解以及完成95%分解所需的时间分别为1.32和5.26 a。分解过程中,N存在一定的富集现象;P处于波动的富集状态;K呈现单调下降的变化趋势;而wC/wN比和C浓度都是前期少量上升而后期始终下降。各营养元素的年释放率大小顺序依次为K(81.2%)>C(53.6%)>N(36.9%)>P(29.0%)。     

寒温带地区非生长季典型森林群落凋落物分解及养分释放

[目的]研究寒温带森林凋落物在非生长季的分解及养分释放特征,可为寒温带地区森林养分循环及森林生产力评价提供理论依据.[方法]选取寒温带地区4种典型森林(白桦林、山杨林、兴安落叶松林和樟子松林)为研究对象,采用埋袋法进行分解试验,分析秋季、冬季和春季冻融期凋落物分解和养分释放动态变化.[结果]秋季是非生长季凋落物质量损失...     

米槠叶凋落物分解及养分释放对模拟N沉降的响应

通过原位分解研究三明格氏栲保护区内米槠叶凋落物的分解及其对模拟N沉降的响应。结果表明:高氮(HN)、中氮(MN)、低氮(LN)和对照(CK)4种处理的米槠叶凋落物的分解都呈先快后慢的变化趋势,分解速率为CKMNLNHN,添加N对米槠叶凋落物的分解起到了抑制作用。在监测期(720 d)内,MN处理(10 g·m-2·a-1)对分解速率影响较小,N含量太高(15 g·m-2·a-1),负作用增强,高于10 g·m-2·a-1的N沉降会显著抑制木质素的分解释放(P0.05)。对纤维素分解的抑制作用仅在部分时间里部分的N沉降量作用显著(P0.05)。分解360 d后,添加N即在一定程度上影响了全C和全N的分解释放,且添加15 g·m-2·a-1N时,负面影响更明显。全P均呈淋溶—富集—释放模式变化,270-720 d,添加N显著抑制全P的分解释放(P0.05)。K的分解释放规律与全C的较相似,均随时间的延长逐渐减少,且在第360天的分解速率明显快于第720天,添加N特别是LN处理(5 g·m-2·a-1)在0-540 d会显著提高K的残留(P0.05)。这可能是N沉降使中亚热带常绿阔叶林土壤—凋落物系统内可得性N增加,改变了原有的养分平衡,抑制了微生物的活动,从而降低了分解酶的活性而影响米槠叶凋落物的分解。     

上海不同发育阶段香樟人工林凋落物及其养分动态

为了探索城市人工林不同发育阶段凋落物产量与养分归还规律,采用空间代替时间的方法,在上海城区选择3个不同造林年代的香樟人工林,研究凋落物产量及其养分归还量。结果表明:凋落物组分以叶和枝为主,年凋落物总量在7 382.29-9 162.60kg·hm~(-2)之间,且随着林龄的增加呈倒"V"型,即为中龄林成熟林幼龄林;月凋落物量呈双峰型,呈现4月和7月2个高峰。随着林龄增加,凋落物的总碳(TC)和总氮(TN)含量增加,总磷(TP)含量降低至一定范围,季节间差异不显著(p0.05)。不同发育阶段凋落物养分归还总量(TC,TN,TP)呈倒"V"型,即中龄林(4 058.46 kg·hm~(-2))成熟林(3 389.86 kg·hm~(-2))幼龄林(3 365.35 kg·hm~(-2)),各林分养分归还量月动态与凋落量变化一致。     

不同经营措施下落叶松林枯落物持水能力的研究

为了探究不同经营措施下落叶松林枯落物的持水能力,以修枝抚育、引进灌木、孔状择伐、封闭抚育、带状皆伐5种措施,以未封禁作为对照,通过对未抚育、抚育后2a、抚育后4a落叶松林枯落物的储量、最大含水量、自然含水量、有效拦蓄量等指标进行测定。结果表明:落叶松人工林枯落物储量的大小,在采取措施以后2a与4a的表现出的状态均为:带状皆伐封育恢复孔状择伐修枝抚育引进灌木未封禁。在经过抚育以后4a间枯落物最大持水量大小分别为:引进灌木封育恢复带状皆伐孔状择伐修枝抚育未封禁。在经过改造措施的林分自然含水量均表现出高于对照区域,在改造的前两年,自然含水量大小为:封育恢复引进灌木孔状择伐带状皆伐修枝抚育,2~4a表现出的自然含水量的大小为:引进灌木封育恢复孔状择伐带状皆伐修枝抚育。在经过抚育改造之后的林分,有效持水量的大小排序为:带状皆伐孔状择伐引进灌木封育恢复修枝抚育。     

华北落叶松人工林各龄级土壤肥力研究

基于河北省塞罕坝机械林场中3个龄级(Ⅱ龄级,15 ～20 a、Ⅲ龄级,20～30 a、Ⅳ龄级,30 ～40 a)华北落叶松人工林土壤肥力调查数据,分析和比较了华北落叶松各龄级人工林土壤物理和化学性质,并分析了各因子之间的相关性.研究结果显示:该区域的土壤环境受到林龄的影响较大,土壤各相关因子之间联系紧密.采用方差分析和主成分分析等方法对土壤肥力进行评价,结果表现为:Ⅲ龄级综合得分＞Ⅱ龄级综合得分＞Ⅳ龄级综合得分.     

不同年龄阶段杉木人工林枯落物层水文特征

分析了不同年龄阶段杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林林下枯落物储量及其持水特性,以期为杉木人工林的经营策略及发挥其水土保持功能提供科学依据。结果表明:杉木人工林幼龄阶段、中龄阶段、近熟阶段枯落物储量分别为5.37、15.50、23.31 t·hm^-2;同一林分不同层次枯落物最大持水量差异明显;枯落物吸水速度随浸泡时间的延长而降低, 30 min内吸水速度最快,枯落物吸水速度与其浸泡时间相关性极高;随着林龄的增加,单位面积枯落物最大持水能力呈增长趋势,幼龄阶段、中龄阶段、近熟阶段分别为76.93、91.76、108.16 t·hm^-2,枯落物最大持水能力相当于水深为6.14、8.04、9.39 mm。     

华北落叶松、兴安杨树人工林对土壤养分变化的影响

人工林是在人为控制下形成的一个特殊的生物群落,极易受人为活动影响,造成林地土壤理化性质发生退化、林木生产力下降等诸多问题.因此,在相同立地条件下研究针叶树、阔叶树种人工造林对土壤养分影响的差异,对探讨人工造林是否能够导致土壤质量衰退等问题具有重要意义.2011年研究了内蒙古多伦县一家河牧场华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr)人工林和兴安杨(Populus hsinganica C.Wang et Sky.)人工林土层深(H)0≤H＜60 cm土壤有机质、活性有机质、土壤全量养分和速效养分质量分数的变化.结果表明:在相同立地(草甸栗钙土)条件下,兴安杨林地0≤H＜60 cm土壤有机质、活性有机质、全氮平均质量分数最高,分别为17.99、10.76、1.04g·kg-1;其次是华北落叶松林地,分别为17.09、10.19、0.92 g·kg-1;对照草地则最低,分别为11.26、9.15、0.74 g·kg-1.此外,兴安杨林地0≤H＜60 cm土壤全磷、速效氮、速效磷、速效钾平均质量分数也高于华北落叶松林地和对照草地.落叶松林和兴安杨林界面层0≤H＜60 cm土壤有机质、活性有机质、全氮、全磷平均质量分数分别为16.76、9.09、1.03、0.73 g·kg-1,均低于兴安杨林地的;落叶松林和兴安杨林界面层0≤H＜60 cm土壤全钾、速效氮、速效磷、速效钾平均质量分数分别为27.77 g· kg-1,16.41、38.34、303.58 mg·kg-1,均高于兴安杨林地的(分别为14.95 g· kg-1,15.18、30.05、258.82 mg· kg-1).     

华北落叶松幼中龄林的生物量与碳汇功能

以华北落叶松为研究对象,通过样地调查,测定林分乔木层、灌木草本层、凋落物层的生物量,并运用重铬酸钾氧化法测定各组分的含碳率,对华北落叶松幼中龄林的生物量生产力、生物量转换因子、碳密度等进行了研究.结果表明:华北落叶松幼中龄林的生物量转换因子值在0.541 4～0.807 5之间变动,平均值为0.6569.18、22、38年生华北落叶松林乔木层地上总生物量分别为70.16、83.79、173.3 t/hm2,其中干材所占比例最大,灌木草本层的生物量为5.15、4.57、46.44 t/hm2,凋落物层的生物量为33.70、28.76、28.57 t/hm2.华北落叶松林乔木层、灌木草本层、凋落物层的平均碳密度分别为71.2200、9.5295、15.433 6t/hm2.     

滨海沙地吊丝单竹林凋落物分解及养分动态研究

对福建省漳州东山滨海沙地吊丝单竹林凋落物分解及其营养动态进行分析,结果表明：竹叶凋落物的分解失重呈先快后慢的趋势,而竹枝和笋箨的分解失重呈现快-慢-快的变化规律;其中竹叶分解速率最大,竹枝和笋箨分解速率相近;凋落物分解失重过程中N和P呈现出升-降-升的变化规律,而K在前期流失强烈,中期平缓,后期略有回升,但变化不大;N,P,K元素的流动性在凋落物分解过程中,表现为K〉N〉P的顺序．     

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.     

华北落叶松人工林细根生物量及季节动态

通过对关帝山华北落叶松人工林(30年生)细根的生物量进行为期1年(2004~2005)研究,结果表明,华北落叶松人工林细根(≤5 mm)生物量平均为305.26 g/m2。其中径级为2~5 mm细根的平均生物量为149.37g/m2,占根系总生物量16.11%;径级为1~2 mm和≤1 mm的平均生物量分别为39.26 g/m2和116.63 g/m2,分别占总根系生物量的比值为4.23%和12.58%。≤2 mm死细根生物量为71.85 g/m2,占根系总生物量的7.75%;2~5 mm死细根生物量为1.65 g/m2,所占比值极小。活细根(≤1 mm,1~2 mm)和死细根(≤2 mm,2~5 mm)生物量季节间差异显著(P<0.05),2~5 mm活细根生物量的季节间差异不显著(P>0.05)。     

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.