第2代杉木人工林营养元素积累的动态特征

对第2代杉木人工林N、P、K、Ca和Mg等5种营养元素含量、积累量、年净积累量与分配及其随林分年龄的变化趋势进行了研究.结果表明:8年生,11年生和14年生林分营养元素积累量依次为325.18、343.55和482.61 kg/hm2,其中乔木层分别占78.31%、89.15%和85.64%,灌草层分别占10.90%,2.77%和5.28%,地表现存凋落物层分别占10.79%、12.13%和9.08%;乔木层均以N或Ca积累量最多,其次是K和P,Mg最小;不同组分营养元素积累量的分配随林分年龄的增长发生变化,由8年生和11年生以树叶和树枝为主,逐渐转移到14年生以干材、树根和树皮为主;林分营养元素年净积累量分别为31.83,27.84和29.52 kg/(hm2·a),林木中同一组分各营养元素年净积累量与各组分营养元素积累量变化顺序一致,即为N、K或Ca＞P＞Mg,3个林分年龄杉木林每积累1t干物质需要的营养元素总量分别为7.12、5.56和5.45 kg,其中对N或Ca的需求量最大,其次是K和P,Mg最小.因此,在杉木林的经营管理中,保护和恢复林下植被将有利于维持林地持久生产力.     

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...     

杉木人工林中微量营养元素的含量、积累和生物循环

微量元素在植物体内参与各种生理生化活动,其作用机制有很强的专一性,是植物正常生长发育所不可缺少和相互替代的。森林生态系统的养分循环中,也包括微量营养元素的循环。本文对杉木林中的微量元素(Fe、Mn、Zn、Cu、B)进行了研究,旨在了解杉木林生态系统中这些元素的含量、积累和分布状况,以及它们在系统中循环的规律,以期进一步完善     

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%.     

高峰林场杉木第二代人工林主伐年龄

根据林分在经营周期内的投入（支出）和产出（收入）,先用贴现方法分别对支出和收中现贴现,然后进行财务分析,确定林分投资的财务收益率为１５．３３％和经营周期为１０年（相应林分年龄１１年）即林分经济成熟龄。用林分蓄积连年生长量与平均生长量相交方法确定林分数量成熟龄为１０年。用查平均胸径方法确定林分工艺成熟龄时平均胸径为９ｃｍ。数据成熟龄和经济成熟龄一致,因此确定杉第二代人工林主伐年龄１１年,轮伐期１５年     

速生阶段第二代杉木人工林生物地球化学循环动态

对速生阶段第二代杉木人工林生态系统的生物地球化学循环进行了研究 .结果表明 :第二代杉木人工林生态系统大气降水输入的 N、P、K总量为 3 9.970 kg· hm- 2 a- 1 ,径流输出 9.883 kg· hm - 2 a- 1 ,净变化率为 75 .3 % .在整个系统中以 N的净积累最高 ,变化率为 83 .5 4% ;N、P主要以地质输入为主 ;K以降雨输入为主 .N、P、K的生物地球化学循环遵循 N>K>P的顺序 ,循环速率分别为 0 .3 87、0 .3 89、0 .476.此外 ,建立了速生阶段第二代杉木人工林生态系统养分循环的动态模型 ,该模型可用于杉木林生态系统速生阶段养分动态的模拟和预测 .     

高峰林场杉木第二代人工林主伐年龄

根据林分在经营周期内的投入(支出)和产出(收入),先用贴现方法分别对支出和收入进行贴现,然后进行财务分析,确定林分投资的财务收益率为15.33%和经营周期为10年(相应林分年龄11年)即林分经济成熟龄.用林分蓄积连年生长量与平均生长量相交方法确定林分数量成熟龄为10年.用查平均胸径方法确定林分工艺成熟龄时平均胸径为9cm.数量成熟龄和经济成熟龄一致,因此确定杉木第二代人工林主伐年龄11年,轮伐期15年,并以生产小径杉木原条为培育目的.     

第二代杉木人工林生物量的研究

根据湖南会同生态站１０ａ的定位实测数据，对第二代杉木人工林的生物量进行了研究．结果表明：第二代１０年生杉木林的生物量为６３．８３ｔ·ｈｍ－２，年净生产力为１０．９１ｔ·ｈｍ－２，干和根的增长幅度大体持平；生态系统生物量分配为乔木层＞草本层＞灌木层＞死地被物层．该项研究可为杉木连栽造成的影响提供基础数据．     

杉木第二代种子园亲本性状遗传变异研究

以沙县官庄国有林场22年生的杉木第2代种子园为研究对象,对220个无性系进行系统测定,探讨了无性系生长、形质和结实性状的遗传变异规律,结果表明:生长性状、形质性状和结实性状在无性系间的差异达到极显著水平,而且无性系的重复力值均较大;从220个无性系中综合筛选出丁74等35个优良无性系,各优良无性系生长量大、结实性状良好,22年生时的平均树高、胸径、材积值分别高达17.56 m、33.60 cm和0.803 35 m3,分别大于种子园中调查的220个无性系平均值的20.36%、17.73%和57.32%,综合性状表现优良,可用作高世代种子园建园材料和杂交育种的亲本材料。     

第2代杉木林土壤有机碳、全氮对细根分布及形态特征的影响

以20年生杉木人工林为研究对象,分析了杉木细根的生长分布情况及形态学特征.结果表明:第2代杉木人工林的土壤有机碳与全氮主要分布在0～30 cm土壤中,随着土壤深度的增加而明显减少;杉木细根生物量在不同土壤层次问差异显著,随土壤深度的增加而显著减少,主要分布在0～15 cm的表层土壤中,占总量的50.35%,15～30 cm层占30.04%,30～45 cm层占19.61%;细根表面积在不同层次土壤间差异不显著,主要分布在0～30 cm层中,为2.86m2·m-3,占总量的79.88%;随着土壤深度的增加,杉木细根比根长增加不明显;土壤有机碳含量与杉木细根生物量、比根长和根表面积密度之间相关性均不显著;土壤全氮含量与杉木细根生物量和根表面积密度之间存在明显的正相关,与细根比根长存在不太明显的负相关.     

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.     

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。     

杉木幼林根圈土壤磷酸酶活性、磷组分及其相互关系

通过对杉木人工林根圈土壤两种磷酸酶活性、８种磷组分及其相互关系研究，结果表明：（１）根圈酸性、中性磷酸酶活性分别比根圈外高１．４４、０．６６酚ｍｇ／ｇ（３７℃，１２ｈ），Ｒ／Ｓ值分别为１．９１和２．０１；（２）根圈全Ｐ、ＤＡ－Ｐ、Ａｌ－Ｐ、Ｆｅ－Ｐ、Ｈ２ＳＯ４－Ｐ分别比根圈外高２０３．４５，２．２１，３．０５，１０．９３，１０．３３ｍｇ／ｋｇ，Ｒ／Ｓ值分别为１．６１，４．６８，３．６１，１．９７，２．４６，Ｃａ－Ｐ比根圈外低２．３４，Ｒ／Ｓ值为０．７２，Ｉ－Ｐ和Ｏ－Ｐ无显著差异；（３）根圈酸性磷酸酶活性与ＤＡ－Ｐ和Ｈ２ＳＯ４－Ｐ呈显著正相关，ｒ值分别为０．５８４和０．５７９，中性磷酸酶活性与全Ｐ、Ｉ－Ｐ和Ｏ－Ｐ呈显著或极显著正相关，ｒ值分别为０．５９４，０．７７３和０．６８６。     

杉木人工林水汽扩散规律的研究

应用乱流扩散法研究了杉木人工林水汽扩散传输规律．结果表明：水汽交换量的年变化呈双峰型,峰期在5月和7月;日变化特点是,向上方扩散以日出后至午后13时逐渐增加,13时后逐渐减弱,向下方扩散日变化正好与向上方扩散日变化情形相反;其空间变化情况是,林冠上（距地面18．5m）以下空间,随高度降低,其交换量迅速减少,林冠上表面及其以上空间水汽交换量较大;水流交换后水汽量亏盈情况是,冠层空间亏损量最大,其次是近地表空间,再次是冠上空间,而冠下空间是盈余大于亏损．     

杉木人工林的温湿效应

以连续多年的定位测定数据,研究了杉木人工林的温湿效应.结果表明:由于杉木林冠层的作用,使杉木林内形成了温度变化平缓,林冠层对地表温和土温的调节作用远大于气温;由于冠层的阻滞作用,使林内风速很小,乱流交换较弱,林木蒸腾蒸发的水气不易散失,造就了林内水气充沛、空气湿润的特征;杉木林内显热能的日平均波动在2%,杉木林内环境的潜热能占总温湿能的8%左右;杉木林具有这样的温湿特征是杉木林的结构特征、杉木林生理功能与环境相互作用的结果.     

杉木人工林自然整枝进程研究

利用25年定位观测数据来阐明杉木人工林的自然整枝规律。研究结果表明:造林密度越大,杉木人工林自然整枝发生的时间越早,自然整枝强度也越大;当林木树冠比率(树冠长度/树高)降低到0.40时,不同造林密度小区的树冠比率降低幅度明显减小;当林木树冠比率减小到0.30时,发生林分自疏,且不受造林密度和林木死亡率的影响;在杉木人工林开始自然整枝但尚未进入到林分自疏阶段时,不同造林密度小区的树冠宽度/树冠长度比值均迅速上升;在林分自疏早期阶段,树冠宽度/树冠长度上升速率明显减缓;在林分自疏后期林木死亡率明显增大的条件下,树冠宽度/树冠长度又再次迅速上升,树冠形态的变化表现出明显的密度效应,但在自然整枝的整个过程中,树冠宽度/树冠长度均小于1;在杉木人工林自然整枝过程中,同化物质在林木生长过程中的分配模式发生改变,从而出现林木的干形指标(树高/胸径)随着自然整枝强度增大而减小的变化规律。     

施用城市固体垃圾肥对杉木生长的影响

采用完全随机区组设计,分别对杉木造林前穴底、幼林及中龄林施城市固体垃圾肥,以研究该肥对杉木生长的影响．结果表明,杉木造林前穴底施垃圾肥肥效显著,以每穴施 ３７．５ ｋｇ 肥效最好,第２ 年地径、树高生长量分别比对照增加２７．６８％ 和２５．４１％ ;幼林施垃圾肥对杉木生长有一定促进作用,当年肥效不明显,其中 ３７．５ｋ ｇ／株垃圾肥处理在第 ３ 年胸径、树高生长量分别比对照增加２１． ２９％ 和 ２４．１４％ ,不同施肥处理第 ３ 年对杉木生长效应排序为：垃圾肥 ３７．５ ｋｇ／株（记为 Ｌ３７．５）＞ Ｌ２５＞ Ｌ１２．５＞ Ｎ０．２５（尿素０．２５ ｋｇ／株）;杉木中龄林施垃圾肥具有明显增产效应,随时间推移,各施肥处理对杉木生长效应排序为：Ｌ３７．５＞ Ｌ２５＞ Ｎ０．２５＞ Ｌ１２．５．,且肥效渐趋明显     

木材细胞中二氧化硅的吸收、运输与聚积

硅石在很多木材细胞中都可见(如紫果冷杉、樟科等),它与木材本身构成了一种复合材料即木材/无机质复合材,使木材的物理力学性能得以改善,克服了木材自身的一些缺陷(如易腐、易燃、尺寸不稳定性、各向异性等).作者根据前人对木材细胞中二氧化硅(SiO2)的分布、形态和含量的初步分析,归纳总结木材细胞中二氧化硅(SiO2)的形成过程及其影响因素即木材细胞中SiO2的吸收、运输及聚积,影响木材细胞中SiO2的吸收、运输及聚积的因素,为进一步研究木材细胞中硅生物矿化的形成过程做准备.     

湖南会同县杉木人工林管理碳汇的核算研究

[目的]通过制定森林管理参考水平,计量并核算森林管理活动的合格净碳汇清除量。[方法]采用核证减排标准中农业、林业和其他土地利用项目的自愿碳标准,选取其中改善森林管理的项目方法学标准,并结合不可抗力及湖南会同县的杉木人工林林地资源现状,进行计量和核算湖南会同县杉木人工林的合格碳汇量。该方法学标准包括4个碳库,即地上部分、地下部分、枯死木和木质林产品。[结果]对30年生和23年生杉木人工林进行森林管理活动后,林分碳储量变化量和碳汇量都有明显增加。森林管理参考水平在考虑皆伐的碳排放后的净碳汇量为-82.79 t二氧化碳当量·hm~(-2),30年生和23年生的总碳汇量分别为441.00、715.46 t二氧化碳当量;实际合格总碳汇量分别为606.59、881.06 t二氧化碳当量。[结论]不同的森林管理采伐强度对30年生和23年生林分碳汇量的影响差异显著。本文分别基于湖南会同森林生态实验站第1代杉木人工林建立参考水平和生态站2代杉木人工林制定参考水平核算会同县杉木人工林碳汇量,结果是基于后者参考水平核算的会同县杉木人工林合格的碳汇量比基于前者参考水平核算的多30 t二氧化碳当量·hm~(-2)。