大兴安岭3种林分夏季土壤呼吸的日变化

针对大兴安岭地区白桦林、杂木林和落叶松人工林3种林分,利用LI-8150碳通量自动测量系统测量3种林分夏季的土壤呼吸,分析土壤呼吸的日变化,建立土壤呼吸多因素回归模型.结果表明:3种林分的土壤呼吸日变化呈单峰趋势,土壤呼吸速率存在显著性差异.白桦林、杂木林和落叶松人工林的敏感指数(Q10)值分别为2.65、3.19和2...     

大兴安岭不同类型低质林改造效果的综合评价

在大兴安岭林区选取针阔混交林、蒙古栎林(Xylosma racemosuz)、白桦林(Betula platyphylla)、山杨林(Populus davidiana Dode)、阔叶混交林5种不同类型低质林作为改造试验区,建立涵盖枯落物持水性能、植被生物多样性、土壤物理化学性质、土壤碳通量、更新苗木生长状况等38项指标的综合评价指标体系,运用主成分分析法对不同类型低质林的改造效果进行综合评价。结果表明:不同类型低质林的改造效果,综合得分从大到小依次为针阔混交林、蒙古栎林、阔叶混交林、白桦林、山杨林,不同类型低质林改造后,针阔混交低质林的改造效果最好。     

大兴安岭不同类型低质林土壤和枯落物的水文性能

以大兴安岭地区阔叶混交低质林、蒙古栎低质林、白桦低质林为研究对象,运用描述性统计和差异性分析对其土壤层和枯落物层的水文效应进行比较分析,以期对低质林水源涵养功能深入了解。结果表明:3种类型的土壤含水率、土壤密度、土壤毛管孔隙度范围分别为0.86%~0.90%、0.41~0.53 g·cm-3、60.17%~68.16%,各类型间差异不显著。蒙古栎低质林土壤密度最低,毛管孔隙度和总孔隙度最高。3种类型的枯落物总蓄积量范围为8.87~15.18 t·hm~(-2),枯落物总蓄积量由大到小表现为阔叶混交低质林、蒙古栎低质林、白桦低质林,各类型间差异显著。3种类型低质林的自然持水率、最大持水率、有效拦蓄率范围分别为13.26%~19.53%、248.95%~401.97%、192.07%~323.88%,蒙古栎低质林最大持水率和有效拦蓄率高于其他2种类型,各类型间差异不显著。枯落物最大持水量、有效拦蓄量范围分别为11.4~28.15、9.00~22.26 t·hm~(-2),其中白桦低质林的均低于其他2种类型,各类型间差异显著。综合分析表明:蒙古栎低质林土壤水文效应优于其余2种类型,白桦低质林枯落物水文性能明显低于阔叶混交低质林和蒙古栎低质林。     

不同改造方式对大兴安岭3种类型低质林生物多样性的影响

在大兴安岭林区,通过带状改造和块状改造方式分别对阔叶低质林、柞树低质林和白桦低质林进行改造,分析不同改造方式对3种不同类型低质林生物多样性的影响.结果表明:阔叶低质林经带状和块状改造后,各试验区中生物多样性较高的是S3＞G4＞S2 ＞G3 ＞G5;柞树低质林经改造后,各试验区中生物多样性较高的是S3＞S2＞G5 ＞G4 ＞S4;白桦低质林经带状和块状改造后,各试验区中生物多样性较高的是G4＞S3＞G3＞G5＞G6;综合3个试验区生物多样性恢复效果,带状改造试验区生物多样性高于块状改造试验区;带状试验区以10、14 m带宽进行改造,块状试验区以225～ 625 m2进行改造,试验区生物多样性较高.     

补植改造对大兴安岭白桦低质林土壤养分的影响

对大兴安岭林区新林林业局白桦低质林进行不同密度的补植改造,采用灰色关联分析法和变异系数法对各补植改造样地的土壤养分进行分析。结果表明:7个补植样地的灰色关联值,从大到小依次为BZ5(0.886)、BZ6(0.794)、BZ4(0.681)、BZ3(0.651)、BZ2(0.582)、BZ1(0.577)、CK(0.547)。与对照样地相比,补植改造后各样地的土壤养分均有不同程度的提高,且随着补植密度的增大,土壤养分先增大后减小,其中BZ5样地的灰色关联度最高,表明补植密度为900株·hm~(-2)的改造方式最有利于土壤养分的积累,适宜大兴安岭白桦低质林的补植改造。     

大兴安岭北部不同类型兴安落叶松林土壤呼吸及其组分特征

目的研究大兴安岭地区兴安落叶松林土壤呼吸及其组分的特征以及与土壤温度、湿度两个影响因子之间的关系,为进一步阐明我国寒温带地区碳释放及其对地区气候的影响提供科学依据。方法使用LI-6400对大兴安岭北部5种主要类型兴安落叶松林(落叶松纯林、兴安杜鹃-落叶松林、杜香-落叶松林、白桦-落叶松林和樟子松-落叶松林)的土壤呼吸、呼吸组分及其影响因子进行测定分析。结果5种类型兴安落叶松林土壤总呼吸(R_S)、异养呼吸(R_h)和根呼吸(R_r)都具有明显的单峰曲线季节动态,且峰值均出现在8月;平均R_S波动在4.71~7.41 μmol/(m2·s)之间,大小依次为樟子松-落叶松林>杜香-落叶松林>白桦-落叶松林>落叶松纯林>兴安杜鹃-落叶松林,且不同类型兴安落叶松林土壤呼吸存在显著差异(P＜0.05);不同类型兴安落叶松林R_h和R_r也存在显著差异(P＜0.05),平均R_h表现为樟子松-落叶松林(5.56 μmol/(m2·s))>落叶松纯林(4.64 μmol/(m2·s))>白桦-落叶松林(4.55 μmol/(m2·s))>杜香-落叶松林(4.27 μmol/(m2·s))>兴安杜鹃-落叶松林(3.80 μmol/(m2·s));平均R_r表现为杜香-落叶松林(3.15 μmol/(m2·s))>樟子松-落叶松林(2.98 μmol/(m2·s))>白桦-落叶松林(2.76 μmol/(m2·s))>兴安杜鹃-落叶松林(2.30 μmol/(m2·s))>落叶松纯林(1.97 μmol/(m2·s))。异氧呼吸对土壤呼吸的贡献最大,占61.84%~71.76%,在异养呼吸中,以矿质土壤呼吸(R_m)为主,占土壤总呼吸的46.28%~58.18%,凋落物呼吸(R_l)的贡献只有8.34%~15.57%;R_r的土壤呼吸的贡献率为28.24%~38.16%。R_S与土壤10 cm温度(T₁₀)呈显著正相关指数关系,T₁₀可以解释土壤季节性变化的43.6%~57.0%;但R_S与土壤10 cm湿度(W₁₀)的相关性因林型而异。结论不同类型兴安落叶松林土壤呼吸及其组分之间差异显著;温度是土壤呼吸的主要影响因子,而湿度对土壤呼吸的影响较小。      

大兴安岭林区低质林成因及改造方式

通过分析大兴安岭林区低质林的成因及自然立地条件提出4种改造方式;并阐述低质林改造效果的评价指标,为大兴安岭林区的低质林改造和森林资源可持续经营提供理论依据和操作方法.     

林内和林窗冬季土壤呼吸特征

采用L i-8100土壤碳通量测量系统测定福州国家森林公园的木荷和马尾松混交林林内和林窗土壤呼吸,并分析了枯落物层对土壤温度和湿度的影响,探讨土壤水热因子对土壤呼吸的驱动机制。结果表明,林窗土壤温度略高于林内;保留枯落物层处理的土壤湿度略高于排除枯落物层,表明枯落物层能减缓土壤水分的散失速率;林内和林窗土壤呼吸速率均值分别为1.28、1.35μmol.m-2.s-1,排除枯落物层后,分别减少了10.70%、23.22%;在林内,土壤温度与土壤呼吸的关系未达到显著水平,然而在林窗,土壤温度与土壤呼吸的关系达到显著水平;土壤湿度与土壤呼吸的关系均未达到显著水平;无论是林内或是林窗环境,土壤温度和土壤湿度的双因素模型均比单因素模型更好地解释土壤呼吸的变化。     

大兴安岭低质林诱导改造后土壤呼吸影响因子

对大兴安岭地区阔叶低质林进行6、10、14、18 m带宽皆伐后,并种植西伯利亚红松(Pinus koraiensis)进行诱导改造,利用LI-8150多通道土壤碳通量自动测量仪测定土壤表面CO2通量,分析不同带宽诱导改造土壤呼吸速率的影响因子。结果表明:不同带宽土壤呼吸速率均高于对照样地,表现为18 m带宽6.51μmol.m-2.s-1>10 m带宽5.33μmol.m-2.s-1>14 m带宽5.26μmol.m-2.s-1>6 m带宽3.53μmol.m-2.s-1>对照样地3.12μmol.m-2.s-1。在Spearman相关性检验中,不同带宽诱导改造后土壤密度与土壤呼吸速率呈现显著负相关性,土壤有机质、半分解层枯落物质量与土壤呼吸速率表现出显著正相关性(p<0.05)。6 m带宽、10 m带宽、14 m带宽、18 m带宽和对照样地的土壤呼吸敏感指数(Q10)值分别为3.72、1.09、2.77、4.31和2.58。随着土壤含水量的升高土壤呼吸速率逐渐升高,但达到一定临界值后土壤呼吸速率呈现出下降的趋势,而不同诱导改造林这一临界值不同。     

不同土地利用方式下土壤呼吸的日变化特征

采用LI-COR 6400-09土壤呼吸测定系统对3种土地利用方式下的土壤呼吸速率(R_s)的日变化进行野外定位测量,分析土壤呼吸R_s日变化的特征及其对土壤温度的响应关系,确定准确估算日R_s的最佳时间窗口。结果表明,3种土地利用方式下的R_s日变化均呈单峰型,土壤呼吸的日最大值出现在12:00—14:00,最低值出现在21:00左右或黎明前后;R_s均随10 cm深度土壤温度(T10)的升高增加,但它们之间的相关性均不显著;但是分析考虑T10的滞后效应时,它们之间的相关系数得到了极大的提高,表明T10对R_s的影响具有滞后性;总体分析表明,8:00—10:00和16:00—18:00观测的土壤呼吸可以代表日均土壤呼吸。研究结果对准确估算日平均土壤呼吸值具有一定意义。     

晋西黄土区土壤呼吸日变化特征及其与环境因子的关系

土壤呼吸是陆地生态系统的碳循环中土壤碳的主要输出途径,利用便携式土壤呼吸测定仪LCpro+对晋西黄土区6种典型植被类型进行土壤呼吸速率的测定,另外同时测量相关的温度、湿度等环境因子,进而对土壤呼吸的日变化特征及与土壤温度和土壤湿度进行简单相关性分析和回归分析。结果表明:试验区内不同植被类型土壤呼吸速率日变化呈单峰型,中午12:00~13:00最大,凌晨5:00~6:00最小,均值由大到小依次为耕地(5.846)、次生林(4.305)、油松林(3.858)、刺槐林(3.456)、灌草地(2.220)、荒草地(1.355),退耕还林有利于减少土壤CO2输出;土壤呼吸与土壤温度的回归分析符合指数正相关关系,Q10值由大到小依次为灌草地(2.03)、耕地(1.88)、荒草地(1.86)、次生林(1.82)、油松林(1.75)、刺槐林(1.73),土壤呼吸与土壤湿度关系为对数模型的负相关模型,由多元回归分析得出土壤呼吸最主要的决定力是土壤温度。     

露天煤矿复垦地土壤呼吸的日变化研究——以平朔安太堡露天煤矿排土场为例

采用Li-6400便携式光合作用测量系统连接Li-6400-09土壤呼吸室对安太堡露天煤矿排土场土壤呼吸速率进行了测定。结果表明,该地区土壤呼吸日变化比较明显,呈现单峰型曲线,最大值出现在13:00—15:00,与土壤温度最大值同步,稍滞后于空气温度最大值;土壤湿度与土壤呼吸的相关性较差,在一定范围内,土壤呼吸随土壤湿度的升高而升高。     

不同改造方式对大兴安岭低质林土壤理化性质及重金属影响

对大兴安岭低质林进行带状和块状改造,分析不同方式改造后土壤理化性质及重金属的变化.结果表明:改造样地的土壤密度低于对照样地,而土壤含水率高于对照样地,土壤孔隙度也有所提高,林地土壤的物理性质得到了改善.各改造样地土壤pH值升高,土壤有机质质量分数在带宽较宽及面积较大的改造样地中更高;带状改造样地和中等采伐面积样地( 225～400 m2)土壤全N质量分数高于对照样地;改造样地的土壤全P、全K以及水解N质量分数并没有得到改善;带状改造样地土壤有效P质量分数升高,块状改造样地土壤有效P质量分数下降;改造样地土壤速效K质量分数高于对照样地.样地S1、G4、G5土壤Cd质量分数高于对照样地,且与对照样地差异显著(P＜0.05);各样地土壤Cu质量分数与对照样地差异不显著(P＞0.05);各带状改造样地之间土壤Pb质量分数差异显著(P＜0.05),样地S3土壤Pb质量分数最高.土壤Cd与Pb质量分数之间呈极显著正相关,土壤3种重金属质量分数与土壤总孔隙度正相关,与土壤有机质及水解N质量分数负相关.     

大兴安岭山杨低质林改造对枯落物持水性能的影响1）

以大兴安岭山杨低质林带状改造后枯落物持水性能为研究对象,应用主成分分析法建立不同模式改造后山杨低质林枯落物持水性能的综合评价指标体系,对各个样地改造后的持水性能进行综合分析。结果表明：不同样地的枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间之间分别满足对数关系和乘幂关系。不同改造模式下,枯落物持水性能综合得分从大到小依次为S2、S5、S6、S7、对照样地、S8、S3、S1、S9、S4,其中S2样地的综合得分最高,表明10 m改造带中20 m保留带的改造模式下枯落物持水性能最佳。     

锥栗林土壤呼吸动态变化与主要影响因子分析

通过LI-6400对闽北锥栗林的土壤呼吸进行测定与分析。结果表明,不同季节土壤温度的变化较为一致,呈单峰变化趋势,最大值出现在15:00;土壤呼吸速率昼夜变化趋势大致呈单峰变化,不同季节里呼吸速率最大值出现的时间不同,春季与冬季最高值出现在13:00,而夏季与秋季分别出现在17:00与15:00;不同季节土壤呼吸速率的日变化幅度以冬季较小,春季最大;土壤呼吸Q10值的季节变化中,冬季Q10值最大,夏季最小,Q10值随土壤温度的增高而降低。     

大兴安岭白桦低质林补植改造后枯落物水文效应变化

以大兴安岭地区新林林业局白桦低质林为研究对象,对白桦低质林进行不同密度的补植改造,采用灰色关联分析法和变异系数法建立综合评价体系,评价的指标为各补植样地的未分解层和半分解层枯落物自然持水率、最大持水率、最大持水量、总最大持水量、有效拦蓄量、总有效拦蓄量、蓄积量、总蓄积量。结果表明:不同密度补植样地的枯落物吸水速率随浸泡时间的增加呈幂指数关系下降,持水量随浸泡时间的增加呈对数函数上升,灰色关联值大小依次为:BZ_4(0.807)、BZ_5(0.666)、BZ_6(0.642)、BZ_3(0.548)、BZ_2(0.513)、BZ_1(0.480)、CK(0.421),说明补植密度为800株·hm~(-2)时,大兴安岭新林林业局白桦低质林的水源涵养能力最佳。     

水热条件及坡向对长白山区蒙古栎林土壤呼吸的影响

在蒙古栎林地阳坡和阴坡各设置3块样地(20 m×30 m),每个样地随机布置土壤聚氯乙烯(PVC)环9个(上、中、下每个坡位各3个,环高5.0 cm、内径19.5 cm)。应用LGR便携式温室气体分析仪(915-0011,USA)配备土壤呼吸气室(PS3000,China)测定土壤呼吸速率,利用仪器自带温湿度探头就近同步测量土壤环周围5 cm深度土壤温度和体积含水量。测量自2017年4月12日—10月28日,每次测量时间间隔7 d。试验样地外500 m处设置自动气象站(CR1000,USA),用于自动测定空气和土壤温度和土壤体积含水量,净辐射、光合有效辐射和降水等环境因子。分析了2个坡向蒙古栎林土壤呼吸速率的差异,并探索水热因子对不同坡向蒙古栎林土壤呼吸及其月通量的影响。结果表明：在研究时段内,阳坡土壤温度显著高于阴坡(P<0.05),阳坡土壤体积含水量和土壤呼吸速率均显著低于阴坡(P<0.05)。日尺度上,土壤呼吸速率与土壤温度呈指数函数关系(P<0.01),但阴坡二者之间的关系更加显著,阴坡土壤呼吸温度敏感系数大于阳坡;阳坡土壤呼吸速率与土壤体积含水量呈线性关系(...     

小兴安岭低质林采伐改造后土壤理化性质变化分析

运用主成分分析法,针对不同采伐方式小兴安岭低质林分土壤理化性质变化程度进行分析,结果表明:不同的采伐方式对土壤理化性质产生不同的影响,林窗带的理化性质变化程度最大,其次为垂直皆伐带和择伐带,水平皆伐带的变化程度最小。带宽方面:水平皆伐带和垂直皆伐带带宽的综合得分并没有明显差异;林窗方面:在林窗A9(面积900m2)处理化性质的变化程度最小,A3(面积100m2)和A5(面积225m2)处的变化程度较大;采伐强度方面:在采伐强度22%处土壤理化性质变化最大,在采伐强度31%和41%处土壤理化性质的变化程度较小,在采伐强度47%和55%处土壤理化性质变化程度又变大,而采伐强度66%和77%处土壤理化性质变化程度变小。从对土壤理化性质影响程度角度选择合理的采伐方式,以水平皆伐最宜,其次为采伐强度31%和41%的择伐,再次为面积较大的林窗,最后为垂直皆伐。     

干旱区农田土壤呼吸与土壤温湿度的关系

[目的]研究土壤温湿度对土壤呼吸的影响。[方法]利用LI-cor8100土壤呼吸观测系统,连续观测2012年6月18~30日张掖绿洲农田的土壤呼吸速率和土壤温湿度;分析了土壤呼吸速率的日变化规律及土壤呼吸与土壤温湿度之间的关系;评价了现有的土壤呼吸模型。[结果]张掖绿洲农田的土壤呼吸具有明显的日变化规律,该区域土壤呼吸速率与4 cm深度土壤温湿度的相关性最好;土壤呼吸速率与土壤温度之间的相关性要远远好于土壤呼吸速率与土壤水分之间的相关性。[结论]在土壤呼吸模型中,同时考虑土壤温度和土壤水分的土壤呼吸模型的模拟结果要好于只考虑土壤温度或土壤水分的土壤呼吸模型。     

不同诱导改造后大兴安岭蒙古栎低质林土壤养分的灰色关联评价

对大兴安岭蒙古栎低质林进行不同面积的带状和块状皆伐后,种植樟子松、西伯利亚红松、落叶松进行诱导改造,采用灰色关联分析法对各诱导改造样地和对照样地的土壤养分建立综合评价模型。结果显示:和对照样地相比,诱导改造后各样地的土壤养分在总体上均有所上升;块状改造比带状改造更能有效提高林地土壤养分,其中20 m×20 m林窗改造方式最有利于土壤养分的积累,最适宜大兴安岭蒙古栎低质林的改造;采用灰色关联分析法对土壤养分建立评价模型,不但简单可靠,而且模型具有通用性,稍加修改便可对其他区域的土壤养分进行比较评价。