东南沿海沙地2种人工林营养元素生物循环

对闽东南滨海沙地8年生卷荚相思和木麻黄人工林5种营养元素(N、P、K、Ca、Mg)的质量分数、积累、分配和生物循环进行研究。结果表明,卷荚相思和木麻黄林5种营养元素质量分数以树叶为最高,干材最低,林木各器官营养元素质量分数排序均为NCaKMgP;营养元素总积累量分别为282.79kg·hm-2和1 160.25kg·hm-2;各器官营养元素积累量卷荚相思林为枝干皮叶根,木麻黄林为叶枝干皮根;各营养元素积累量排序,卷荚相思林为NKCaMgP,木麻黄林为NCaKMgP;养分年存留量分别为35.35、140.61kg·hm-2·a-1,年吸收量为97.01kg·hm-2·a-1和312.65kg·hm-2·a-1,总归还量为61.66kg·hm-2·a-1和172.04kg·hm-2·a-1。卷荚相思和木麻黄林营养元素的循环系数分别为0.64和0.54,利用系数分别为0.34和0.27,周转期分别为4.59a和6.74a;各营养元素利用系数和循环速率均为MgCaNPK,周转期则相反。卷荚相思林5种营养元素利用系数、循环速率均高于木麻黄林,而周转期均低于木麻黄林,有利于林地养分维持。P可能是限制卷荚相思生长关键营养元素之一,因此应采取施P肥等措施以提高林地生产力。     

滨海沙地3种人工林表层土壤微生物量及其影响因素

为探究福建东南沿海不同人工林砂质土壤微生物生物量碳(MBC)和生物量氮(MBN)及其影响因子,以肯氏相思(Acaica cunninghamia)、纹荚相思(Acacia aulacocarpa)和木麻黄(Casuarina equisetifolia)人工林为对象,采用通径分析模型,分析土壤微生物量对土壤理化性质、凋落物和细根生物量的响应。结果显示:3种人工林土壤MBC和MBN质量分数分别为42.60~51.56和5.38~6.88 mg·kg~(-1),且木麻黄的MBC和MBN质量分数均显著高于纹荚相思和肯氏相思(P0.05)。土壤w(MBC)∶w(MBN)为7.49~7.98;微生物碳熵(w(MBC)∶w(SOC))和氮熵(w(MBN)∶w(TN))的变化范围分别为1.09%~1.17%和1.34%~1.50%。Pearson相关分析表明,MBC、MBN质量分数与DOC、SOC、TN、凋落物生物量和细根生物量呈极显著正相关(P0.01)。通径分析表明,影响土壤MBC最重要的因子是细根生物量,其次是SOC;影响土壤MBN最重要的因素是细根生物量,其次是凋落物生物量。3种人工林的MBC和MBN质量分数、微生物碳氮熵与国内多数森林土壤相比均处于较低水平。     

厚荚相思木麻黄混交林分结构和生物量的研究

对厚荚相思木麻黄混交林、湿地松木麻黄混交林、厚荚相思纯林、湿地松纯林和木麻黄纯林的林分结构和生物量进行研究.结果表明:厚荚相思比木麻黄、湿地松生长更快.厚荚相思木麻黄混交林的生产力最高,林分总蓄积量达到217.17m3·hm-2,总生物量151.85t·hm-2,分别比湿地松木麻黄混交林、厚荚相思纯林、湿地松纯林和木麻黄纯林增加182.19%、40.16%;9.77%、1.98%;248.03%、41.93%;430.98%、188.41%.厚荚相思木麻黄混交林分结构成层性明显,有利于林分生物量的积累和生态防护效能的发挥.因此,可以把厚荚相思木麻黄混交林作为沿海防护林主要造林方式加以推广.     

喀斯特高原典型小流域土壤有机碳及其组分的分布特征

以贵州省清镇王家寨为喀斯特高原典型样区,采用网格布点法,调查研究了土壤总有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)的分布特征.研究结果表明:灌木林地表层土壤SOC、DOC和MBC含量分别为56.86、68.74 mg· kg-1和264.12 mg· kg-1,均显著高于旱地与水田(P＜0.05);各土地利用方式表层土壤微生物熵(MBC/SOC)值处于0.45％～0.55％之间,土地利用方式对土壤SOC及其组分均有显著影响.协方差分析表明,土壤MBC受土地利用方式和pH的影响较大,土壤SOC和DOC受海拔高度的影响较大.不同土地利用方式下土壤SOC与MBC无相关性,而DOC与MBC的相关性正负各异.3种土地利用方式剖面土壤中,灌木林地0～30 cm各土层MBC含量差异显著(P＜0.05),水田20～30 cm土层DOC含量显著低于0～20 cm各土层.表层(0～10 cm)土壤SOC密度以灌木林地最大,但旱地(155.97 t·hm-2)和水田(107.92 t·hm-2)1 m以内土体的有机碳密度显著高于(P＜0.05)灌木林地(76.14 t·hm-2),结合土层厚度,水田与旱地有机碳储量高于灌木林地.研究表明加强保护灌木林地,对农耕地实行秸秆还田,将有利于区域土壤有机碳的积累和区域生态的恢复,维持区域的可持续发展.     

木麻黄迹地不同更新树种土壤剖面的变化特征及表聚性特征

为筛选出一些较适宜于福建省东南沿海木麻黄轮作或混交树种,研究了福建省长乐市滨海沙地厚荚相思等5个树种的土壤剖面变化及土壤的表聚性特征。结果表明:各树种对林地土壤水分影响不明显;在0～20 cm的土壤层,pH值高低依次为巨尾桉、马占相思、厚荚相思、卷荚相思、木麻黄,与木麻黄林地相比,经t检验,卷荚相思等4个树种的土壤pH值的差异达显著水平;相思类树种林分的土壤养分都大于巨尾桉和木麻黄林下的土壤养分;巨尾桉的全氮量表聚性系数和卷荚相思的全磷表聚性系数分别只有0.26和0.29,不具有表聚性特征,而其它树种各养分都具有表聚性特征。     

几个东南沿海防护林树种对土壤碳、氮及主要盐基阳离子的影响

探索福建东南沿海退化木麻黄林地的改良树种——纹荚相思、巨尾桉、卷荚相思、厚荚相思、肯氏相思5种主要植物群落类型的土壤碳、氮含量及主要盐基阳离子的特征。结果表明,不同植被类型、不同土壤层所含碳、氮含量不尽相同,但垂直分布规律比较一致,即土壤表层集中了大部分的养分,并随土层深度的加深而降低。在0～10 cm土层,碳、氮含量分别占总量的48.6%～64.7%、38.4%～55.5%,与木麻黄林相比(CK),纹荚相思林土壤碳、氮含量分别增加4.2%、21.75%;不同树种、不同土壤层的盐基阳离子含量各不相同,其中Ca~(2+)、Na~+的含量远高于Mg~(2+);Na~+含量最高,其次为Ca~(2+),Mg~(2+)含量最低。作为最活跃的0～10 cm土壤层,纹荚相思林的交换性Na~+的含量最高,为0.23 g/kg;交换性Mg~(2+)可能是东南滨海沙地土壤碳、氮含量的决定因子。     

杉木林地不同更新方式土壤有机碳垂直分布及储量

比较研究了湖南会同第1代杉木Cunninghamia lanceolata林采伐迹地经不同更新方式转变为第2代杉木林地、自然更新灌木林地、板栗Castanea mollissima林地、柑橘Citrus reticulata林地、芒草Andropogon chinensis地的土壤（0～75cm）有机碳质量分数的垂直分布及其储量。结果表明,林地土壤（0～75cm）有机碳质量分数随着土壤深度的增加而逐渐下降。除了板栗林地30～45cm土层土壤有机碳（SOC）质量分数显著高于芒草地同一土层（P=0.049）外,其余不同林地同一土层SOC质量分数差异不显著（P〉0.05）,SOC平均质量分数大小排序为：板栗林地（14.759g·kg^-1）〉12年生杉木林地（13.537g·kg^-1）〉20年生杉木林地（12.807g·kg^-1）〉自然更新灌木林地（11.656g·kg^-1）〉柑橘林地（10.727g·kg^-1）〉芒草地（10.088g·kg^-1）。土壤碳氮比随着土壤深度的增加而趋于下降,芒草地各土层的碳氮比最低。杉木林采伐后无论是转变为杉木人工林地还是经济林地或者转变为经济林地后因管理不善再转变成芒草地,林地土壤有机碳储量均处于亏损状态,年均降幅最小的是板栗林地,其次为12年生杉木林地和20年生杉木林地。表明在杉木林采伐迹地更新过程中,选择落叶根深型植物更有利于土壤有机碳质量分数和储量的保持。     

高州油茶人工林碳储量分布特征

【目的】探明高州油茶Camellia gauchowensi人工林碳储量及分布特征,并估算评价其固碳效应。【方法】根据样地植株径级分布特征,选取不同径级样株各2～3株,取树叶、树干、树枝、树根、果实、花芽各器官测定生物量和碳含量,并建立各器官生物量模型;在标准地内按"S"形选取8个样点,沿土壤剖面分层采集0～20、20～40、40～60和60～100 cm土层的土壤样品,测定土壤容重与碳含量,计算碳储量。【结果】高州油茶中龄林植株各器官生物量分配比例依次为树干树根树叶树枝果实花芽,各器官生物量均随地径的增大而增大。试验林分总生物量为26.902 t·hm~(-2),树体平均碳质量分数为483.45 g·kg-1。同径级各器官的碳含量不同,其中,果实平均碳含量最高。林地100 cm深土层中,土壤碳含量随着土层深度的增加呈明显递减规律,其中,0～20 cm土层碳含量最高,碳质量分数为26.550 g·kg-1。高州油茶林地总碳储量为144.538 t·hm~(-2),其中,树体碳储量为12.857 t·hm~(-2),占总碳储量的8.90%;林地土壤碳储量为131.681 t·hm~(-2),占总碳储量的91.10%。根据中国生物多样性国情报告编写组数据,碳价格为260.90元·t-1,则本试验高州油茶林的碳汇经济效益约为3.8万元·hm~(-2)。【结论】高州油茶林分碳储量高于广东省经济林平均碳储量,林地土壤碳储量高于广东省平均土壤碳储量,林分总碳储量高于珠三角森林生态系统碳储量,具有较高的生态效益。高州油茶不仅有较好的生产效益,而且具有十分广阔的固碳前景。     

广州市典型森林土壤有机碳密度及储量生态特征

采用森林土壤定位研究方法,对广州市9个典型森林类型(16个森林群落)土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)密度及储量特征进行了对比研究。结果表明:地带性常绿阔叶林群落土壤总碳含量为10.9g·kg-1、土壤有机碳含量为7.7g·kg-1,显著地大于次生林、荔子林、竹林、桉树与相思纯林等;常绿阔叶林群落1m柱体单元土壤有机碳储量、密度分别达到112.3t·hm-2、14.8kg·m-2,较常绿阔叶林次生林分别高出18.5t·hm-2、3.4kg·m-2,较竹林、荔子林群落土壤有机碳储量高出22.4～27.8t·hm-2、土壤有机碳密度高出1.9～3.1kg·m-2,较桉树、相思纯林土壤有机碳储量高49.1～50.9t·hm-2、土壤有机碳密度高5.0～5.3kg·m-2;而桉纯林及针阔幼林群落1m柱体单元土壤有机碳密度和储量均小于对照的荒草裸地,这一结果凸显出地带性天然常绿阔叶林群落土壤具有较高碳储存功能。土壤表层碱解N化学含量与1m柱体单元土壤有机碳密度间适宜房屋堆积回归模型的关系,与1m柱体单元土壤有机碳储量间呈逻辑斯蒂回归模型。     

福建东山地区沿海沙地不同林地土壤碳氮储量

[目的]研究沿海沙地不同林地土壤碳氮储量。[方法]以福建东山沿海地区林地为研究对象,对各林地不同土层采用剖面法调查和测量各土层全碳、全氮含量,并进行分布格局研究。[结果]同一树种全氮、全碳储量随土层深度增加逐渐减少,不同林地土壤碳储量均集中在0~30 cm厚土层中;4种林地土壤碳氮储量从大到小依次为木麻黄、桉树、湿地松、竹子。[结论]木麻黄相比其他3个树种在沿海沙地具有更好的碳氮储存能力。     

上海崇明岛生态农业园区不同人工林碳储量研究

选取上海崇明岛生态农业园区香樟(Cinnamomum camphora)林、银杏(Ginkgo biloba)林和大叶女贞(Ligustrum lucidum)林3个人工林样地,测定不同林分类型的乔木层碳储量、土壤碳储量以及生态系统碳储量.结果表明,3种林分类型植株平均含碳率分别为香樟0.467 6,银杏0.470 8,大叶女贞0.463 5.不同器官之间:树干＞树根＞树枝＞树叶.不同林地乔木层碳储量为:香樟(52.63 t·hm-2)＞大叶女贞(50.29 t·hm-2)＞银杏(44.02 t·hm-2),均低于我国森林碳储量平均水平(73.68 t·hm-2).不同林地乔木层年均固碳量为:银杏(8.80t·hm-2·a-1)＞大叶女贞(8.38t·hm-2·a-1)＞香樟(7.52 t·hm-2·a-1).土壤碳储量随着深度的增加而减少,各林地土壤碳储量占生态系统总碳储量的64.44％～65.98％,表明土壤固碳在生态系统固碳中的重要地位.     

木麻黄混交林防护效能和改土效果研究

通过木麻黄分别与厚荚相思、刚果12桉、湿地松混交造林研究表明,与木麻黄纯林相比,木麻黄混交林能有效提高防风固沙效能和改善土壤的肥力状况,其中以木麻黄与厚荚相思混交表现得最明显,其次为木麻黄与刚果12桉混交.木麻黄与厚荚相思混交林是沿海地区理想的防护林类型.     

毛竹与油茶人工林生态系统碳贮量及其分配特征

对福州市主要经济林毛竹和油茶林生态系统各组分的生物量、含碳率和碳贮量进行比较研究,结果表明,毛竹林和油茶林乔木层生物量分别为277.18、35.76 t·hm-2,高于林下植被和凋落物生物量,其中,干的生物量最大,分别占乔木层生物量的68.80%和34.00%。毛竹林和油茶林地上部分含碳率分别在44.65%-48.84%、44.72%-49.78%之间,碳贮量分别为137.157、18.104 t·hm-2。林地土壤3个层次(60 cm)含碳率分别介于0.70%-3.02%、0.46%-2.46%之间,表层(0-20 cm)含碳率和碳贮量最高,毛竹和油茶林地土壤碳贮量为107.223、92.540 t·hm-2。毛竹林生态系统碳贮量为246.445 t·hm-2,油茶林为111.446 t·hm-2。     

沿海沙地厚荚相思和木麻黄凋落叶分解及养分释放

采用野外分解网袋法对沿海沙地9年生厚荚相思（Acacia crassicarpa）和木麻黄（Casuarina equisetifolia）林分凋落叶的分解速率和养分释放进行了研究。结果表明:厚荚相思和木麻黄凋落叶6-8月分解速率最快,但残留率差异不显著（p>0.05）。用Olson衰减指数模型推算分解50%和95%所需时间,厚荚相思为1.10 a和4.73 a,木麻黄为1.14 a和4.93 a。2种凋落叶N、P和Ca元素在分解末期的质量分数均高于初始质量分数,C、K和Mg均低于初始质量分数。凋落叶分解速率与C、Mg初始质量分数、C/N和C/P比呈极显著负相关（p<0.01）,与N、P初始质量分数呈极显著正相关,与K质量分数呈显著负相关（p<0.05）,与Ca初始质量分数呈显著正相关。在滨海沙地2种凋落叶各营养元素在分解末期均表现出释放特征,厚荚相思凋落叶养分总释放率K>Mg>C>Ca>N>P,木麻黄则为Mg>K>C>Ca>N>P。厚荚相思凋落叶N、P质量分数高,养分净释放相对较多,可以作为改造沿海沙地木麻黄纯林的混交树种。     

厚荚相思对风沙地土壤性状的改良

在滨海风沙地对厚荚相思 (A.crassicarpa)的生长情况、土壤性状进行研究 ,研究结果表明 :厚荚相思树能够适应沿海风沙地的恶劣环境条件 ,与木麻黄 (Casuarina equisetfolia)相比 ,厚荚相思树生长迅速 ,干形较通直 ,其土壤养分贮量及供应能力较强 .可望成为继木麻黄 ,湿地松 (P.elliotlii)之后 ,营造沿海海防林 ,改良林地立地条件的又一先锋树种     

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).     

厚荚相思人工林生物量和生产力的研究

根据广西高峰林场界牌分场4.5 a的定位观测材料,对1.5～4.5 a生厚荚相思人工林的生物量和生产力进行了研究.结果表明,除树叶和活枝外,林分平均木及林分各器官生物量均随林分年龄的增加而增大.1.5、2.5、3.5、4.5 a生的林分乔木层生物量分别为10.64、28.70、42.15、75.45 t·hm-2,林分乔木层净生产力分别为7.951、16.357、17.145、21.554 t·hm-2·a-1,林下植被生物量也有相似的变化趋势.林龄增加,干材、干皮和枯枝的组成比例增加,树叶、活枝、粗根和细根则呈下降趋势.     

厚荚相思人工幼林生态系统碳贮量及其分布研究

对1.5、2.5和3.5年生的厚荚相思人工林生态系统的碳素含量、贮量及其空间分布特征进行了研究。结果表明:厚荚相思不同器官碳素含量的变化范围为457.6~525.1 g/kg,厚荚相思各器官碳素含量高低排列次序基本一致,表现为树叶>树枝>树干>树根>树皮;土壤碳素含量随土层深度增加而减少。3个林龄厚荚相思人工林生态系统碳素贮存量分别为73.04、86.14和96.34 t/hm2,其分布序列为土壤(0~60 cm)>植被层>凋落物层。碳贮量在林木不同器官中的分配基本上与各器官生物量成正比,3个林龄厚荚相思人工林年净固碳量分别为3.89、8.26和9.23 t/(hm2.a)。     

滨海台地土壤微生物数量及影响因子

根据定位观测数据,对海南文昌滨海台地3种典型森林(椰子林、相思林和木麻黄林)土壤微生物的数量特征及其与土壤因子的相互关系进行研究。结果表明,滨海台地3种森林类型中,微生物总量表现为椰子林相思林木麻黄林;细菌数量以椰子林土壤最高(3 144.67×10~4 CFU·g~(-1)),分别为相思林、木麻黄林的1.99倍和2.56倍;真菌数量以相思林最高(46.12×10~4 CFU·g~(-1)),分别为椰子林、木麻黄林的2.61和1.37倍;放线菌数量以椰子林最高(413.84×10~4 CFU·g~(-1)),分别为相思林、木麻黄林的3.32和1.42倍。不同森林类型土壤微生物三大类群数量,以细菌所占比例最大,放线菌次之,真菌最小。除椰子林真菌数量外,3种森林类型土壤微生物总数、细菌、真菌及放线菌数量均随土层深度的增加而减少,与土层深度呈线性负相关。土壤微生物数量与土壤养分含量之间存在着不同程度的相关关系,椰子林中,土壤全氮和有机碳是影响微生物数量的主要土壤因子;相思林中,全氮和pH值是影响微生物数量的主要因子;木麻黄林中,全氮和全磷是影响微生物数量的主要因子。     

厚荚相思人工林微量元素的生物循环

对广西高峰林场1.5～4.5年生厚荚相思人工林5种微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn和B)的质量分数、积累、分配和生物循环进行了研究.结果表明:厚荚相思不同器官的微量元素质量分数差异较大,以树叶所含有的质量分数最高,其次是树皮、树枝和树根,树干最低;各器官中微量元素质量分数以Mn和Fe最高,Cu最低.厚荚相思人工林林分微量元素积累量为3.749～14.961kg·hm~(-2),随生长过程中生物量的增加而增大;其中乔木层微量元素积累量占34.20%～41.22%,林下植被层和地表现存凋落物层微量元素积累量分别占25.31%～44.89%和16.78%～33.47%.4个林龄林木各组分微量元素年净积累量分别为0.959、1.070、1.031和1.357kg·hm~(-2)·a~(-1),年吸收量分别为1.422、3.778、4.506和4.792kg·hm~(-2)·a~(-1),年归还量分别为0.463、2.709、3.474和3.435kg·hm~(-2)·a~(-1),利用系数分别为0.989、1.413、1.248和0.777,循环系数分别为0.326、0.717、0.771和0.717,周转期分别为3.107、0.987、1.039和1.796a.因此,厚荚相思人工林微量元素利用率较低,归还速率较快,周转期较短,有利于林地地力的恢复、维持和提高.