模拟N沉降对次生林凋落物归还量的影响

为研究持续增加的N沉降对次生林不同凋落物组分归还量的影响,自2020年7月中上旬起,在凉山州美姑大风顶国家自然保护区的次生常绿阔叶竹林中随机开展了模拟N沉降试验。模拟的N沉降水平分别为对照组0N[CK,0 g/(m²·a)],试验组低氮[LN,10 g/(m²·a)],试验组高氮[HN,20 g/(m²·a)]。2021年7月至2022年6月的每月上旬,利用各样方布置的凋落物框收集凋落物,随后将其分为润楠叶、石栗叶、桤木叶、其他树种叶和凋落枝5个部分,分别记录分析了每部分干重。结果表明：不同施N水平下,次生林凋落物的年凋落量分别为613.7±42.3、606.0±113.4、650.5±22.9 g/(m²·a)],凋落物量的增幅为4.01%～16.22%。次生林的凋落量表现出明显的季节动态,与自然状态下所表现的季节动态变化一致。     

间伐对杨树人工林凋落物及养分归还量的影响

为了了解间伐对杨树大径材生长的影响,按人工林不同间伐方式和强度设计了4种间伐处理,分别为对照、30％强度的下层伐(下层30％)、50％强度的下层伐(下层50％)、50％强度的机械伐(机械50％),探讨了不同间伐处理对杨树人工林凋落物及其养分归还量的影响.结果表明,不同间伐强度显著影响林分凋落物及其养分归还量,凋落物及养分归还量均随间伐强度的增大而降低;凋落物中5种营养元素含量及归还量大小为Ca＞K＞N＞Mg＞P;4种处理的凋落物及养分归还月动态变化趋势均为8-11月最多,分别占年归还总量的76.48％ ～79.68％和80.35％～90.46％.该研究结果为杨树人工林的林分结构调控提供参考.     

嘉陵江上游低山暴雨区3种林分凋落物量及其N、P归还

通过对广元低山暴雨区湿地松（Pinus eliottii Engelm）纯林、刺槐（Robinia pseudoacacia）纯林、湿地松与刺槐混交林（mixed stands of Pinus eliottii and Robinia pseudoacacia）3种人工林凋落物量与养分归还的研究表明,3种林分的年凋落量范围在3609．6kg·hm^-2·a^-1到4917．6kg·hm^-2·a^-1,除刺槐林外,湿地松林和混交林均以叶的凋落量占优势,分刺占各自总凋落量的87．45％、55％。湿地松纯林凋落量1a中出现3次峰值（5月、7月、11月或12月）。刺槐纯林出现两次峰值（7月、11月或12月）,混交林与刺槐纯林相似。3种林分N、P的年归还量均以刺槐林最大,湿地松纯林最小,这与凋落物总量的大小排序相反。通过凋落物各组分的养分归还中,落叶的归还量占主体。3种林分相比,湿地松林和混交林的凋落总量明显高于刺槐林,但养分归还量却有所不同,刺槐林和混交林明显高于湿地松林,这说明阔叶林有良好维持地力的能力,针阔混交比针叶纯林更能改善土壤肥力。     

油杉人工林凋落物及其碳氮归还动态

在福建省永春县桃城镇大坪村湖内,采用样地法对50年生油杉人工林凋落物进行为期1 a的定位监测,研究油杉人工林凋落物及其碳氮归还规律。结果表明:油杉人工林年凋落量为5629.60 kg·hm~(-2)·a~(-1),叶是凋落物的主要形式。凋落物量有着明显的季节变化,呈现双峰形态,即2014年10月和2015年5月出现2次高峰;凋落物碳元素含量月动态比较稳定,碳元素平均含量介于469.306~498.817 g·kg-1之间;而氮元素含量受油杉生理活动的影响,月动态变化较大,氮元素平均含量最大值是最小值的1.51倍;碳、氮元素含量大小排序均为叶枝杂。碳、氮元素年归还量分别为2578.325、68.434 kg·hm~(-2);落叶碳、氮元素年归还量分别占总量的54.40%、55.01%;落枝碳、氮元素年归还量分别占总量的36.26%、35.87%;其它杂物凋落物碳、氮元素年归还量分别占总量的9.34%、9.12%。     

巨桉人工林凋落物数量、养分归还量及分解动态

研究四川洪雅县4种不同密度下巨桉人工林的凋落物量、养分归还量及分解动态.结果表明:巨桉人工林凋落物产量随密度增大而递增;4个巨桉人工林年凋落规律相似,5月是全年凋落物产量的高峰期,1月凋落量最低;4个巨桉人工林凋落物大量元素年归还总量分别为95.32、86.90、67.72和66.37 kg·hm-2,且N＞K＞Ca＞Mg＞P,叶是养分归还的主要组分,春夏两季叶养分归还量最大;枝、叶的平均年失重分别为18.2%和36.1%,分解系数分别为0.176～0.214和0.383～0.445,半衰期分别为3～4年和1～2年,周转期分别为14～17年和6～8年.5种元素释放率大小顺序为Mg＞Ca＞K＞N＞P,养分归还1年后,P出现富集,N先富集后释放,大部分K、Ca、Mg被释放.     

杉木人工林幼龄林对模拟氮、硫沉降的响应——凋落物分解C、N释放规律

试验采用二次回归正交旋转组合设计,研究模拟N、S沉降增加下,杉木人工林幼龄林凋落物分解过程中C、N元素规律。结果表明,N在[-1.414,1.414]编码水平促进C释放,S在低编码水平和中编码水平[-1.414,0.5]抑制C释放,而在高水平[0.5,1.414]则增进C元素释放;N、S沉降在中编码水平及低编码水平[-1.414,0.5]显著阻碍N释放,试验各处理显著降低了凋落物的C/N。     

福建柏和杉木人工林凋落物性质的比较

对福建柏和杉木人工林凋落物数量、组成、季节动态、养分和能量归还及物质化学组成进行了 3a的研究 ,结果表明 :福建柏、杉木林的年均凋落物量分别为 731 83g·m- 2 、5 4 6 85g·m- 2 ,前者是后者的 1 34倍 ,其中落叶分别占总凋落量的 6 5 2 9%和 5 8 2 9% ,而福建柏林落枝、落果和其它组分占总凋落量的比例则比杉木林的低。福建柏林凋落物总量在 5月 (2 0 0 0年为 2月 )和 11— 12月出现两次峰值 ,且第 2次峰值远比第 1次高 ;杉木林总凋落物量 1年出现 3次峰值 (4或 5月、8月和 11月 ) ,且峰值较为接近。福建柏林凋落物年养分和能量总归还量分别为 13 96 1g·m- 2 和 14 6 36 5 8kJ·m- 2 ,杉木林的则分别为 12 0 0 5g·m- 2 和 12 2 91 17kJ·m- 2 ,前者分别是后者的 1 16倍和 1 19倍 ,其中福建柏林通过落叶归还的养分和能量则分别是杉木林的 1 6 3倍和 1 2 9倍。福建柏落叶N、P浓度和易分解物质 (水溶性物、半纤维素和粗蛋白 )含量高于杉木 ,而难分解物质 (如纤维素、木质素 )的含量低于杉木 ,且C N、C P、木质素 N及木质素 P的比值也比杉木落叶的低。说明福建柏林凋落量比杉木大 ,落叶质量亦比杉木的高。     

杉木人工林土壤酶活性对氮沉降的响应

对12年生杉木人工林开展N0(0kgN·hm-2a-1)、N1(60kgN·hm-2a-1)、N2(120kgN·hm-2a-1)和N3(240kgN·hm-2a-1)4种水平的模拟氮沉降试验,探讨亚热带森林土壤酶(过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶)活性对氮沉降增加的响应。试验采取2种施氮方式,即在缓冲区采取1年1次性施入氮,而在中心区每月施入等量氮。结果表明:缓冲区1次性施氮后30天内每10天土壤酶活性变化趋势和中心区按月施氮后酶活性动态均表现为N1始终促进3种酶活性(相对于N0处理);N1和N2处理对土壤酶活性的影响依施氮时间和土层深度不同而异,没有表现出明显的促进增加或抑制作用;随土层深度增加,3种酶活性均表现出明显降低趋势。     

落叶松人工林凋落物分解及其N、P、K养分归还

采用埋袋法研究了落叶松(17 a生)两种不同来源凋落物(地下部分死亡的细根和地上部分凋落叶片)的分解。结果表明,细根的年分解量为207.4 kg.hm-2,占凋落物年分解总量的32.3%。细根N、P、K养分归还量分别是凋落物总归还量的32.4%9、.3%、19.5%。细根在林地C和养分循环中占重要地位。     

四种常绿人工林凋落物和养分循环规律的研究

针叶林(特别有杉木林)长期连栽引起土壤肥力衰退,林地生产力下降,对发展林业造成很大的影响。目前,这问题的严重性正不断地被人们认识和重视,并重视发展混交林。本文通过研究格木(Eryrthrophlocum·fofdii Oiiv)、红荷木(Schima wallichiichoisy)、马尾松(Pinus massoniana Lamb)、杉木(Cunninghamia lanccolata(lam)Hook)四种常绿人工林凋落物产量的动态、组成分配、节律及化学元素(N、P、K、Ca、Mg)归还量,分析并比较针叶树和阔叶树在物质再循环过程中的作用,充分挖掘针阔混交林的潜力,摸索并推广结构合理的混交林类型,以维持或提高土壤肥力,增加木材生长量。     

C and N stocks under three plantation forest ecosystems of Chinese fir, Michelia macclurei and their mixture

Chinese fir (Cunninghamia lanceolata), a type of subtropical fast-growing conifer tree, is widely distributed in South China. Its plantation area covers more than 7 × 10⁶ hm², accounting for 24% of the total area of plantation forests in the country. In recent decades, the system of successive plantation of Chinese fir has been widely used in southern China due to anticipated high economic return. However, recent studies have documented that the practice of this system has led to dramatic decreases in soil fertility and forest environment as well as in productivity. Some forest ecologists and managers recognize the ecological role performed by broadleaf trees growing in mixtures with conifers, and a great deal of studies on mixture effects have been conducted, particularly on mixture species of temperate and boreal forests, but these research results were not completely consistent. Possibilities include dependence of the mixture effects in large part to specific site conditions, the interactions among species in mixtures and biological characteristics of species. Although some researchers also studied the effects of mixtures of Chinese fir and broadleaf tree species on soil fertility, forest environment and tree growth status, little information is available about the effects of Chinese fir and its mixtures with broadleaves on carbon and nitrogen stocks. The experimental site is situated at the Huitong Experimental Station of Forest Ecology, Chinese Academy of Sciences, Hunan Province (26°40′–27°09′ N, 109°26′–110°08′ E). It is located at the transition zone from the Yunnan-Guizhou Plateau to the low mountains and hills of the southern bank of the Yangtze River at an altitude of 300–1,100 m above mean sea level. At the same time, the site is also a member of the Chinese Ecosystem Research Network (CERN), sponsored by the Chinese Academy of Sciences (CAS). This region has a humid mid-subtropical monsoon climate with a mean annual precipitation of 1,200–1,400 mm, most of the rain falling between April and August, and a mean temperature of 16.5°C with a mean minimum of 4.9°C in January and a mean maximum of 26.6°C in July. The experimental field has red-yellow soil. After a clear-cutting of the first generation Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) plantation forest in 1982, three different plantation forest ecosystems, viz. mixture of Michelia macclurei and Chinese fir (MCM), pure Michelia macclurei stand (PMS) and pure Chinese fir stand (PCS), were established in the spring of 1983. A comparative study on C and N stocks under these three plantation forest ecosystems was conducted in 2004. Results showed that carbon stocks were greater under the mixtures than under the pure Chinese fir forest and the pure broad-leaved forest, and the broadleaves and the mixtures showed higher values in nitrogen stocks compared with the pure Chinese fir forest. The spatial distribution of carbon and nitrogen stocks was basically consistent, the value being greater in soil layer, followed by tree layer, roots, understory and litter layer. The carbon and nitrogen stocks in soil layer were both highly correlated with the biomass in understory and litter layer, indicating that understory and forest litterfall exerted a profound effect on soil carbon and nitrogen stocks under plantation ecosystems. However, correlations among soil carbon, nitrogen stocks and below ground biomass of stand have not been observed in this study. Translated from Acta Ecologica Sinica, 2005, 25(12): 3,146–3,154 [译自: 生态学报]     

施N肥对会同杉木人工林N、P含量的影响

以湖南会同杉木基地Ⅱ号集水区杉木人工林为研究对象,对其进行施N肥实验,并进行一年期采样,测定不同施肥处理下N肥对杉木林N、P含量的影响及杉木器官与土壤N、P含量之间的相关关系。结果表明:施肥能够提高杉木土壤、细根、叶片的N和P含量,其中施N肥25 g/m~2能提高土壤的N、P含量,施N肥25g/m~2比施N肥5 g/m~2和15 g/m~2更能提高土壤中细根的N、P含量,施N肥5 g/m~2比施N肥15 g/m~2和25 g/m~2对提高叶片中的N含量的效果好,施N肥并未提高凋落物N含量。会同杉木人工林氮磷含量的增加说明施肥能够促进杉木林的生长。     

添加葡萄糖对杉木人工林土壤氮素转化及净矿化和硝化的影响

以亚热带杉木人工林为研究对象,研究添加葡萄糖(C量水平分别是0,100,300,1 000,2 000,5 000 mg·kg-1)对土壤氮含量、氮素矿化和硝化的影响。结果表明,葡萄糖添加降低土壤无机氮含量和比例,硝态氮的降低幅度大于铵态氮;但是没有降低可溶性有机氮(SON)和pH值,甚至提高SON的比例。添加葡萄糖降低氮素净矿化和硝化速率,氮素矿化作用受到抑制。结果显示,随着葡萄糖添加,亲水性氮所占比例显著降低,这与氮的固持和转化有关,导致SON比例增加;分析表明,硝态氮和可溶性有机氮在提取液全氮中所占比例成显著的线性负相关关系(R2=0.902)。研究发现,1 000 mg·kg-1的葡萄糖C添加量可能是影响杉木人工林土壤氮素转化的分界点。     

杉木人工林枯损枝叶营养特点的研究

为了系统地研究杉木人工林的栽培营养,对5、10、15、19年生不同地位指数(14、16、18)的杉木枯损枝叶的生物量积累、养分含量、养分积累和分布进行研究,结果表明:杉木枯损枝叶包括保留在树体上的未凋落和在地面上的已凋落两个部分,在研究杉木林分枯损枝叶时不可忽视未凋落部分。枝叶总枯损量随地位指数的提高而增加,随林龄的变化是在10年生时最大,15年生以后随林龄增加又有一定增加。杉木枯损枝叶中养分的总含量随地位指数的提高而增加,而在不同林龄之间无明显变化趋势。杉木枯损枝叶中养分积累的变化与枝叶总枯损量的变化情况相同。未凋落枯损枝叶的养分积累在枯损枝叶总量中占重要位置。已凋落枯损枝叶中养分的积累随林龄的增大而持续增加,只在10年生时随地位指数的提高而增加。     

杉木人工林水土流失及养分损耗研究

１９８４～１９９６年在江西分宜县中国林科院亚热带林业实验中心的３个林场,分别对杉木人工林幼龄林、中龄林及近熟林进行了８组水土保持及养分循环方面多点的试验观测,对杉木人工林水土流失及养分损耗作了研究。结果表明,杉木人工林水土流失以幼林阶段为最大,其次中龄林阶段,最小是近熟林阶段。幼龄林地表迳流量为５４６．０ｍ＾３．ｈｍ＾－２,土壤侵蚀总量为１０５０．０ｋｇ．ｈｍ＾－２,土壤侵蚀量尤为明显;中龄林地表迳流量为５０６．９８ｍ＾３．ｈｍ＾－２;而近熟林地表迳流量为４７７．２５ｍ＾３．ｈｍ＾－２,土壤侵蚀量可略而不计。幼龄林流失有机质５０．０４９ｋｇ．ｈｍ＾－２,养分为３１．５０８ｋｇ．ｈｍ＾－２;中龄林流失有机质为６．０８０ｋｇ．ｈｍ＾－２,养分流失量为２．０９６ｋｇ．ｈｍ＾－２,而近熟林养分流失量为１０．７８４ｋｇ．     

Research on Change of Rhizosphere Soil Properties of Chinese fir Plantation

This article emphatically reviews the difference of soil biological activities, biochemical activities and soil chemical properties between the rhizosphere and non-rhizosphere soil of first rotation of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata (Lamb) Hook) plantation. It also reviews their dynamic patterns during Chinese fir plantation development. The results show that the contents of organic and inorganic nutrients in the rhizosphere soil of young, half-mature and near-mature Chinese fir of first-rotation are more than those in non-rhizosphere soil; except for total K in young Chinese fir plantation. Various patterns of soil nutrients in different stages of Chinese fir plantation development are as follows: available N shows the trend of declination in both rhizosphere soil and non-rhizosphere soil; the content of available P also declines, only increases a little from half-mature stage to near-mature stage, but total P decreases from the beginning to the end. The content of available K increases from youn     

萌芽杉木--酸枣混交林生长与生物量研究初报

对福建明溪21年生、13地位指数的第1茬杉木林采伐迹地上,通过不炼山、保留杉木萌芽条、套种酸枣更新的5年生萌芽杉木--酸枣混交林的生长状况与生物量进行了研究,结果表明二茬萌芽更新的杉木酸枣混交林生长良好,杉木的平均胸径、树高、单株材积、地上部分单株生物量分别为5.6cm、4.5m、0.00817m3、4.788kg.株-1,与萌芽更新的杉木纯林相比,均略有提高.分别比杉木纯林增加3.70%、1.12%、3.29%、2.79%;混交林中酸枣的平均胸径、树高、单株材积、地上部分单株生物量分别为5.0cm、6.10m、0.00754m3、3.878kg.株-1,除了平均高外,均小于杉木;混交林总蓄积量和乔木层总生物量分别为24.884m3.hm-2和13.32t.hm-2,分别是纯林的2.29倍和2.08倍.萌芽杉木--酸枣混交林是一种生产力较高的混交模式.     

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。     

间伐后杉木人工林生态系统养分动态的研究

将定位试验地杉木人工林间伐后,对其生态系统不同层次养分积累动态特性进行了研究．结果表明：间伐后林木各器官营养元素含量发生了变化;乔木层由于生物量的减少,养分积累量也相应减少,而灌、草及死地被物层养分积累分别增加２７２．１％,３７．２％和１６０．０％;整个杉木人工林生态系统养分的积累无论是大量元素,还是微量元素均超过对照;林下植被和死地被物层在系统养分循环中具有重要作用．