华北石质山区刺槐人工林的土壤呼吸

2006年1-12月,利用Li-8100土壤呼吸自动观测系统及AR5土壤温度湿度自动观测系统观测土壤呼吸速率、土壤温度及湿度,分析华北石质山区35年生刺槐林土壤呼吸速率时间变化规律及其影响机制.结果表明:1)刺槐林土壤呼吸速率日内变化特征不明显,但日际及季节变化明显,全年呈现出单峰变化趋势,且与土壤温度的日际及季节变化趋势基本一致.具体表现为: 1-3月土壤呼吸速率较低,日际变化略有波动,从4月开始逐渐上升 ,直至7月达到最大值,而后开始逐渐下降,直至11月约降低至1-3月时的水平,并保持到1 2月.全年土壤呼吸速率平均值为2.50 μmol·m-2s-1,主要生长季(4-10月 )土壤呼吸速率明显高于非主要生长季(1、2、11及12月),二者分别为3.63与0.90 μmo l·m-2s-1 .2) 刺槐林地土壤呼吸速率与表层0 cm、地下5、10、15和20 cm 深度处土壤温度都存在极显著的指数相关关系(p<0.01),且与土深20 cm处温度的相关性最好.上述不同深度处的Q10值分别是2.20、2.28、2.34、2.40和2.48. 3)刺槐林地土壤含水量与土壤呼吸速率的相关关系不明显.     

非生长季刺槐林土壤CH4通量的变化特征及其影响因子

[目的]探讨在非生长季不同天气条件下45年生刺槐林土壤CH₄通量的日变化和季节变化特征,并确定其主要影响因子.[方法]2014年10月-2015年4月(非生长季),在华北低山丘陵区黄河小浪底森林生态系统定位研究站,利用基于离轴积分腔输出光谱技术的土壤CH₄通量自动观测系统,对土壤CH₄通量进行连续观测,同步观测林内大气温度和相对湿度、5 cm深处土壤温度和土壤湿度、林内总辐射以及降雨量,分析各因子间的相互关系并确定影响土壤CH₄通量的主要因子.[结果]表明:(1)在非生长季,刺槐人工林土壤为大气CH₄重要的汇,变化范围为-0.15~-2.34 nmol·m^-2·s^-1 .晴天的林地土壤吸收CH₄能力 (-0.78 nmol·m^-2·s^-1) 明显高于阴天(-0.61 nmol·m^-2·s^-1)、降雨或降雪天气 (-0.58 nmol·m^-2·s^-1),而且呈"V"型日际变化特征;在2014年11月-2015年1月,土壤吸收CH₄能力逐渐下降,并维持相对较低的水平,直至2015年3月达到最大值 (-2.34 nmol·m^-2·s^-1);(2)土壤CH₄通量与大气温度、5 cm深处土壤温度呈显著负相关,与相对湿度呈正相关;在2015年1月,土壤CH₄通量与总辐射呈正相关;(3)在生长末期土壤上冻阶段和冬季土壤冻结阶段,大气温度和相对湿度为影响土壤CH₄通量的主要因子;而在生长季初期,主要的影响因子为大气温度和5 cm深处土壤温度.[结论]非生长季刺槐林土壤表现为大气CH₄的汇,在非生长季初期土壤吸收CH₄的能力最弱,主要受大气温度和相对湿度的影响,而在非生长季末期土壤吸收CH₄的能力逐渐增加,主要受大气温度和土壤温度的影响.     

内蒙古大青山华北落叶松成熟林生长季土壤呼吸研究

以内蒙古大青山华北落叶松成熟林为研究对象,对生长季林地土壤呼吸速率及土壤温度、湿度进行定位监测,分析了土壤呼吸速率变化特征与土壤水热因子之间的相互作用规律。结果表明:(1)林地土壤呼吸速率有明显的季节动态变化和日变化规律。生长季5～9月土壤呼吸速率大小表现为:7月﹥8月﹥9月﹥5月﹥6月;月平均呼吸速率值区间在1.272～3.702μmol·m^-2 s^-1,平均值为2.323μmol·m^-2 s^-1。生长初期5月、中期7月和末期9月的单日呼吸速率变化均呈单峰曲线,峰值在12:00～16:00出现,最小值在03:00～06:00出现。(2)生长季林地土壤呼吸速率对土壤湿度的敏感性高于土壤温度,与土壤0～15 cm层湿度之间具有极显著的指数相关关系(P﹤0.01),与温度之间存在显著的线性关系(P﹤0.05)。土壤呼吸速率与土壤温度、湿度之间具有极显著的复合线性关系(P﹤0.01),线性模型对生长季土壤呼吸碳通量的预测具有参考意义。     

长沙樟树人工林生长季土壤呼吸特征

用LI-COR-6400-09测定并研究湖南长沙樟树人工林生长季节土壤呼吸速率的日变化及季节变化规律,分析土壤呼吸与土壤水热因子的关系.结果表明:樟树林生长季土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线,与5 cm深处土壤温度日变化相一致,2者呈显著指数相关,P=0.003;樟树林土壤呼吸速率季节变化显著,呈不规则曲线波动,平均呼吸速率为4.0 μmol CO2·m-2s-1,与5 cm深处土壤温度之间呈显著指数相关,拟合方程为Y=O.324 2e0.1064x,R2=0.903,P=0.001,与5 cm土壤湿度呈显著二次曲线相关,模拟方程为Y=-0.026 1w2 1.869w-28.406,R2=0.436,P=0.05,土壤温度和湿度可以分别解释土壤呼吸变化的90.3%和43.6%;由拟合的指数方程计算出樟树林生长季节的Q10值为2.9,4-6、7-8和9-10月Q10.值分别为3.08,1.59和2.72,呈现Q10.值随土壤温度升高而下降的趋势;土壤呼吸速率同时受土壤湿度的影响,当土壤湿度小于35.8%时,土壤呼吸与土壤湿度呈正相关,但当土壤含水量超过35.8%这个阈值,土壤湿度就成了土壤呼吸的抑制因子.     

华北石质山区侧柏人工林根系呼吸特征的研究

通过用环割法＋基于红外动态分析法的Li-8100,于2010年6月至2010年12月对位于河南省济源市的华北石质山区35 a生侧柏人工林的根系呼吸速率（Rr）进行研究。结果表明：（1）生长季根系呼吸的日变化明显,呈单峰曲线,进入非生长季后,根系呼吸无明显的日变化。（2）侧柏林根系呼吸季节变化明显,最大值出现在夏季的8月,最小值出现在冬季的12月。进入生长季后根系呼吸贡献率呈上升趋势,至10月左右达到最大值52.11%,然后开始下降。（3）侧柏林Rr与5 cm深度处的土壤温度呈极显著的指数相关关系（p〈0.01）,表征根系呼吸对土壤温度敏感性大小的参数Q10值为2.46;Rr与土壤含水量呈显著的二次曲线关系（p〈0.05）;侧柏根系呼吸速率受土壤温度和湿度的共同控制,二者可以共同解释侧柏林根系呼吸速率变化的84.4%,其中土壤温度是影响根系活动的最主要环境因子。     

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.     

不同林龄华北落叶松人工林林分生长与土壤养分的关系

为了给森林经营和资源保护提供科学依据,基于塞罕坝机械林场不同林龄(12a生幼龄林,27a生中龄林,40a生近熟林)华北落叶松人工林标准地的调查资料,采用Pearson相关分析对林分生长与土壤养分之间的关系进行探讨,结果表明:随着华北落叶松人工林林龄的增加,土壤pH值由5.76降到5.52,土壤酸性逐渐增强,速效磷含量变化范围为4.67~7.64mg/kg,与pH值变化一致,呈逐渐降低趋势;土壤有机质、全氮、速效钾以及全钾含量在中龄林中最高,分别为39.02g/kg、2.32g/kg、130.56mg/kg和17.6g/kg,近熟林次之,幼龄林最低。其中,全氮含量在各个林龄阶段差异显著(P0.05),全钾含量差异极显著(P0.01);土壤全磷含量和碱解氮含量随着华北落叶松人工林林龄的增加而增加,且在各个林龄阶段全磷含量差异显著(P0.05)、碱解氮含量差异极显著(P0.01)。总的来说,不同林龄华北落叶松土壤养分含量差异较大,幼龄林和中龄林对土壤养分的需求较高。     

华北石质山区不同水土保持树种对土壤质量的影响

为探讨不同水土保持树种对土壤质量的影响,以华北石质山区3种30a生典型树种刺槐、侧柏和栓皮栎林为对象,研究各人工林地及对照样地的土壤理化性质,并采用主成分分析法计算各样地土壤质量指数。结果表明:1)侧柏林种植对土壤粘粒体积分数和孔隙度的提高作用最大,刺槐林最大限度地增加了土壤粉粒及含水率,栓皮栎林对土壤硬度降低作用最大;2)侧柏林对土壤有机质、全氮、碱解氮的积累作用最大,刺槐林对土壤速效磷增加作用最好,而栓皮栎林则有利于土壤速效钾的累积;3)综合土壤物理性质和化学性质得到侧柏、刺槐和栓皮栎林地土壤质量指数分别为1.42,0.99,0.53。刺槐、侧柏、栓皮栎等3种树种均显著提高了土壤质量,且不同水土保持林土壤质量之间存在显著差异。建议在华北石质山区水土保持林构建中,可以选择侧柏作为先锋树种。     

不同林龄华北落叶松人工林林下植被与土壤理化特性变化特征

以内蒙古大青山华北落叶松人工林群落为研究对象,探讨华北落叶松在生长过程中林下植被和土壤养分的动态变化,结果表明:不同林龄华北落叶松人工林林下植被物种数量随着林龄的增加先上升后下降,其大小为17 a>10 a>29 a>40 a;相同深度的土壤容重随着落叶松林龄增大先升高后降低,饱和含水量、田间持水量、毛管孔隙度随林龄增...     

黄土高原华北落叶松人工林生长动态的研究

本文从华北落叶松人工林生长进程、株数分布规律及不同地区的人工林生长比较分析 ,探讨了华北落叶松人工林在内蒙古黄土高原适宜条件下造林成功的事实。用灰色关联分析研究了影响树木生长的主要立地因子 ,并对树木的生长状况进行了预测 ,提出了一些经营建议     

干旱区人工绿洲不同农田防护林模式防护效应及相关性

对乌兰布和人工绿洲11条不同配置结构农田防护林带的防护效应进行了研究,结果表明:(1)在同等条件下,窄冠型杨树林带的疏透度均比宽冠型杨树的小,新疆杨较加拿大杨低0.23,箭杆杨较二白杨低0.30;但新疆杨的防风效能较加拿大杨高34.43%,箭杆杨较二白杨高26.46%.宽林带(32 m)的防护作用强于窄林带(4 m),其农田防护率可提高16.55%～54.41%,胁地指数降低0.03～0.22,农作物减产率下降27.5%.(2)小网格灌木防护林的农田防护率、胁地指数和农作物减产率均好于乔木,农田防护率较乔木提高8.00%～13.93%,胁地指数降低0.04～0.05,减产率下降0.8%～49.4%;防风效能提高1.08%～6.3%.(3)乔木混交林的防护效应好于乔木纯林,其中,农田防护率较纯林提高43.8%,胁地指数降低0.27,农作物减产率降低57.5%.(4)新疆杨栽植9 a后即可进入最佳有效防护成熟期,有效防护成熟期在10～27 a.(5)林带配置方式即株行距、行数、林带宽度与林带疏透度显著正相关(R＝0.661*、0.707*、0.688*).(6)林带防护距离随林龄增加而增加,林龄与林带间距呈显著正相关,即林带的工艺成熟龄和防护期是确定林带间距的重要依据.