不同林龄杉木林乔木层的养分积累分配特征

为弄清不同林龄杉木人工林的养分积累分配特征,为人工林丰产的经营管理提供科学依据。利用会同杉木林7、11、16、20和25年生时测定的林分乔木层生物量和杉木体内养分含量数据,对7、11、16、20和25年生不同林龄杉木林乔木层的养分积累分配特征进行研究。结果表明:N、P、K、Ca、Mg在同一林龄杉木各器官中的含量均为:树叶>枝>皮>根>干。不同林龄时,同一营养元素在相同器官的含量不一样。林分11年生以前,各器官养分含量随林龄增加而增加,11年生以后则随林龄增加而下降。积累在乔木层的各元素量多少排序是:N>Ca>K>Mg>P,各养分元素积累量随着林龄增加而增加。养分积累量在不同器官分配上:叶>枝>皮>干>根。各器官养分积累量随着林龄的增加而增加,其养分积累增加的速率,皮>干>根>枝>叶。各器官的养分积累量分配比例随林龄变化而变化。研究显示:不同林龄的林分乔木层养分积累和分配主要受不同林龄时生产量、不同器官的生产量和杉木体内养分含量控制,而且杉木生长规律和不同生育阶段对养分的需求也影响养分积累和分配过程。     

我国杉木林生物量与能量利用率的研究

根据作者的研究和文献资料系统分析了我国杉木的能量利用,分配及生物生产力的特征和规律,结果表明：杉木不同器官的热值差异明显,平均为１９．９５１ｋＪ．ｇ＾－１。生物量与密度和年龄呈较好的线性相关。     

中国杉木林地上地下生物量分配研究

通过收集我国杉木林生物量数据，探讨杉木林地上地下生物量分配规律及影响因素。结果表明，杉木林地上生物量和地下生物量均与D2H呈幂函数关系；地上生物量与地下生物量异速生长关系，且地下生物量的生长速率落后于地上生物量。杉木林的根茎不是一个固定值，它与林龄、胸径、树高和D2H均呈极显著的负相关，与密度呈极显著的正相关，而与年均气温、年均降雨量和海拔的相关不显著。根茎比基本上随龄组的增大而降低，并随立地质量的下降而增大。     

连栽杉木林不同生育阶段林下植被生物量

林下植被是森林生态系统的一个重要组成部分,亦是森林生态系统中有机物质的生产者,在森林生态系统的物质循环研究中具有重要作用(Chpin,1983;Chastain et al.,2006),如维持森林生物多样性(褚建民等,2007)、提高人工林的水土保持功能(袁正科等,2002)和保护环境(刘苑秋等,2004;Fabia et al.,2002;Kume et al.,2003;Taylor et al.,2006).对森林林下植被结构和生态功能的研究已有不少报道(Taylor et al.,2006;吴鹏飞等,2008;李春义等,2007;段劼等,2010).     

不同林龄两代杉木人工林生物量积累特征研究

通过定位观测取得的数据,对不同林龄两代杉木人工林生物量积累特征进行研究,并对第1代、第2代杉木林进行了比较.结果表明:7、14、20年生两代杉木单株生物量和林分生物量均随林龄增大而增加.树叶、树枝生物量随着林龄增长所占比例逐渐减小,但树干生物量比例逐年增大,树根生物量变化不明显.7、14、20年生第2代杉木林的单株生物...     

老龄杉木生物量及营养元素分布

为了探讨老龄杉木林生物量和营养元素分布特点,在福建省南平安曹下山洼和山坡老龄杉木林设立标准地,以平均木法调查乔木层生物量,以样方法调查林下植被及枯枝落叶层生物量,并分别测定营养元素含量.结果表明山洼和山坡的老龄杉木林林分总生物量分别为785.722和695.954t@hm-2,其中,乔木层生物量占林分总生物量的百分比分别为98.72%和97.95%;山洼老龄杉木各器官营养元素含量分布为干>枝>皮>叶>根桩>粗根>中根>细根,而山坡的为干>皮>枝>根桩>叶>粗根>中根>细根;山洼和山坡林型林分营养元素总量分别达6593.8999和5216.9855kg@hm-,山洼比山坡多26.39%;与林下植被层和凋落物层相比,乔木层的营养元素含量最高,山洼和山坡林型分别占94.76%和92.16%;在林分的各营养元素组成中,大量元素以CaO最多,徽量元素以Mn最多.与该地29年生第1代杉木丰产林相比,老龄杉木的生物量及营养元素组成更有利于养分保持,老龄杉木在地力维持上有重大作用.     

林龄和立地条件对杉木林乔木层生物量分配的影响

于2010—2019年,采用样地调查法对福建省三明市将乐县国有林场杉木人工林的地况因子、林况因子及乔木层的生物量进行调查;通过构建引入林龄和地位指数的相容性生物量模型,估算杉木林乔木层各组分生物量,研究各组分生物量分配规律与立地条件和林龄之间的关系。结果表明：引入林龄和地位指数的相容性生物量模型,能够更好地反映林龄和立地条件对生物量异速生长规律和分配的影响;杉木各组分生物量的分配比例受林分林龄的影响显著,其中干材、树皮生物量占比随林龄的增大而增大,树叶、树根则相反,树枝生物量占比先增加后减小;除树枝外,立地条件不会改变各组分生物量占比随林龄的变化趋势,但会影响各组分生物量占比大小。在立地条件较好的林分中,树干生物量占比较大,树叶、树根的分配则相反。研究结果可为杉木人工林碳汇经营提供参考。     

鄂西地区杉木林生物量模拟及其分配格局

笔者研究杉木的生物量及其分布格局对研究鄂西地区植被碳循环具有重要意义,以杉木生物量为研究对象,利用在鄂西地区样地每木调查的资料,建立了不同器官生物量预测模型,统计分析了不同杉木林分的乔木层生物量及其组成关系;通过对样品含水量的测定,统计分析出不同林分灌木层和枯落物的生物量;杉木林各器官生物量模型分别为:W树干=0.010 0(D2 H)1.036 6;W树皮=0.013 5(D2 H)0.787 1;W树枝=1.223 0(D2 H)0.257 3;W树叶=0.851 1(D2 H)0.258 7;W地下=0.031 1(D2 H)0.736 7;W地上=0.070 7(D2 H)0.854 3;W总=0.094 2(D2 H)0.838 3。结果表明杉木林生物量主要集中于乔木层,各部分所占比例为:干(52%)>地下(15%)>枝(14%)>叶(10%)>皮(9.6%),灌木层和枯落物的生物量比较少。     

第二代杉木林速生阶段微量元素含量与分布

分析了第2代杉木林速生阶段生态系统内各组分微量元素的含量和分布,及杉木各组分微量元素含量与土壤中微量元素含量的相关性.结果表明土壤中微量元素含量高低依次为Fe＞Mn＞Zn＞Cu,死地被物层中(除Mn外)Fe、Cu、Zn含量均低于土壤中的含量,且含量大小顺序为Mn＞Fe＞Zn＞Cu;草本层中Fe、Mn、Cu、Zn含量普遍高于灌木层;杉木叶片中微量元素含量与杉木的生长级无关,而与叶龄有关.在杉木各器官中,微量元素含量的排列顺序为叶＞枝＞皮＞根＞干.杉木对不同微量元素的吸收系数有明显的差异,对Mn的生物吸收系数最高,平均为1.744,杉木是富集Mn的植物.     

湖南会同第2代杉木人工林乔木层生物量的分布格局

根据湖南会同生态站14年的定位实测数据,对第2代杉木人工林乔木层的生物量分配进行了研究。结果表明:第2代14年生杉木人工林乔木层的生物量为127.55t/hm2,干和根的增幅大体持平。生态系统生物量的分配比率大小顺序为:干>枝>根>叶>皮。第1、2代14年生杉木人工林乔木层生物量的差异明显,第2代杉木林的树干生物量仅占林分总生物量的61.8%,比第1代杉木人工林下降了17.46%,杉木连栽会使林木的经济系数下降。     

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。     

人工林杉木压缩整形过程中的定形工艺

以蒸汽压力、时间及定形结束时蒸汽卸压速度为参数,对杉木压缩整形工艺的定形进行了试验.结果表明:1)整形过程中定形的蒸汽压力、定形时间对杉木定形后的体积压缩恢复率影响显著,而定形完成后的蒸汽卸压速度无显著影响;2)定形的蒸汽压力、定形时间的各个水平之间的定形效果差异极显著,理想的定形效果是在0.8 MPa的饱和蒸汽压下持续40 min.     

人工林杉木和杨树木材物理力学性质的株内变异研究

按照中国国家标准研究杉木和I-214杨树木材的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和密度,同时按照日本国家标准研究2个树种的顺纹抗剪强度.结果表明:杉木的抗弯强度、顺纹抗压强度和密度由胸高直径处向上呈波浪形增加,抗弯弹性模量则稳定降低,但不同高度间杉木的物理力学性质没有显著差异;近树皮处木材的物理力学性质高于近髓心处木材,并有极显著差异.对于I-214杨树,只有抗弯弹性模量从髓心到树皮逐渐增加,其他的物理力学性质,最小值在从髓心到树皮的过渡区,最大值在近树皮处,从髓心到树皮,杨树的物理力学性质有极显著的差异.杉木和杨树的径面顺纹抗剪强度从髓心到树皮有极显著差异,并且近树皮的高于近髓心的木材,而弦面顺纹抗剪强度从髓心到树皮没有显著差异.木材密度与力学性质有很好的线性相关关系,木材密度是一个很好的力学强度的预测手段.     

杉木人工林不同发育阶段土壤微生物数量及其生物量的变化

土壤微生物参与土壤中多种生物化学反应,如矿化-同化、氧化-还原等,是植物营养转化、有机碳代谢及污染物降解的驱动力,在土壤肥力演变,尤其是养分循环中具有重要意义。土壤微生物生物量是指除了植物根系和体积大于5×103μm3的土壤动物以外的土壤中所有活的有机体的量(Paulet a     

人工林杉木木材力学性质对高温热处理条件变化的响应

以人工林杉木为试材,分别用空气和菜子油为介质,在温度为180,200和220 ℃对其分别热处理1,3和5 h,研究试材的抗弯强度(MOR)、抗弯弹性模量(MOE)、顺纹抗压强度、表面硬度对高温热处理条件变化的响应,同时对处理材的主要化学成分进行分析,用扫描电镜对处理材横切面微观结构进行观察.结果表明:人工林杉木试材的4种主要力学性质对不同条件热处理的响应程度不同.无论是空气热处理还是油热处理,试材的MOR,MOE,顺纹抗压强度与对照比有不同程度的降低,且随处理温度升高、时间延长,下降幅度增大,相比于时间,温度的影响更显著;180 ℃热处理1,3和5 h时,试材的MOR,MOE与对照比未发生明显变化(降幅在3%以内),而顺纹抗压强度则明显低于对照,两介质中降低幅度分别在3.29%～9.58%和3.89%～7.18%;200 ℃以上处理时,不同时间处理的3种主要力学性质不仅显著或极显著低于对照,且各性质问的差异也达显著或极显著水平;对硬度的测试结果表明:180 ℃热处理时,试件的径面硬度和弦面硬度均随时间的延长而增大;200 ℃热处理3 h时,试件的硬度达最大,与对照差异达显著水平;随后热处理试件的硬度开始降低,220 ℃热处理5 h后试件的硬度又明显低于对照.在隔氧的油介质中进行热处理,4种主要力学性质的变化程度低于空气介质处理材,当温度高于200 ℃时,两介质处理间的差异达显著水平.而热处理过程中木材主要化学组成与横切面微观结构变化的差异,反映了4种主要力学性质对不同条件热处理时表现出的响应差异.     

杉木和I-72杨人工林木材干缩性质的研究

通过对杉木和I-72杨人工林木材南北向、不同高度位置、不同径向位置横向干缩(弦、径向)的测量,研究上述3个因素对2种木材横向干缩(弦、径向)的影响规律。结果表明:南北向的不同对杉木和I-72杨人工林木材的干缩均无显著影响;高度位置的不同对杉木和I-72杨木的弦向干缩均有显著影响,而对径向干缩则无显著影响;径向位置的不同对杉木和I-72杨人工林木材的径、弦向干缩均有极显著影响:从树皮到髓心,木材径、弦向干缩逐渐减小,与其基本密度的变化趋势一致。     

杉木人工林优势高生长模拟及多形地位指数方程

采用差分法构建以Korf等 6种理论生长方程为基础的多种多形地位指数方程 ,探讨它们的多形表达涵义 ,并对其模拟性能进行了较为全面的分析 ,得到结论 :(1)基于理论生长方程 ,通过差分法可以构建具有良好生物学基础的多形优势高方程 ;(2 )理论生长方程的拐点取值情形对其模拟优势高生长的精度具有至关重要的影响作用 ;(3)差分方程较方程原型更适合于大范围数据的拟合 ,如数据基础为地区或产区层次时 ,其拟合效果明显要好 ;(4 )多形优势高方程展现出了较高的模拟精度 ,其中以Korf、Richards、Weibull方程的 2参数多形表达式及Sloboda方程的 3参数多形表达式为佳 ,采用优良的多形优势高生长模型可以构建说理性完备的多形地位指数方程。     

第2代杉木人工林地土壤微生物数量与土壤因子的关系

根据定位观测数据,对湖南会同第2代杉木人工林地土壤微生物数量与土壤因子的关系进行研究.结果表明:杉木人工林地土壤微生物数量以山洼最多,山坡次之,山脊最少;同一立地类型中,0～20 cm土层中微生物数量最多,20～40 cm次之,40～60 cm最少;在同一立地类型中,微生物总数、细菌的数量秋季最高,冬季最低,而真菌和放线菌的数量夏季最高,秋冬两季最低;同一立地类型的板栗林地土壤微生物总数高于杉木人工林地;微生物总数与土壤含水率呈极显著线性正相关(P＜0.01),细菌、放线菌的数量与土壤含水率呈显著线性正相关(P＜0.05),真菌的数量与土壤含水率不具有相关性(P＞0.05);细菌、真菌、放线菌的数量和微生物总数与10 cm处土壤温度不具有相关性(P＞0.05);细菌、真菌的数量和微生物总数与土壤有机碳含量、全氮含量呈极显著线性正相关(P＜0.01),放线菌的数量与土壤有机碳含量、全氮含量呈显著线性正相关(P＜0.05).土壤温度、土壤含水率、土壤有机碳含量及全氮含量对杉木人工林地土壤微生物数量的贡献率为60%～70%.