马尾松人工林生物量与森林水文效应的研究

本文研究了三峡库区（湖北宜昌县）马尾松人工林乔灌草型及乔草型林分结构各器官生物量的分布状况及与森林水文效应的关系，林分叶面积指数和叶面积密度的变化情况，建立了相应的数学模型，为探讨生态经济效益最佳的林分结构提供依据。     

不同林龄马尾松人工林土壤温、湿度变化

为了解马尾松（Pinus massoniana）人工林生态恢复过程中表层土壤水热变化特征,采用空间代替时间的方法,分析3个生长阶段马尾松人工林（幼龄林、中龄林和成熟林）表层土壤温度和湿度。结果表明,各群落不同季节土壤温度日变化均呈余弦曲线,月变化均呈单峰型;各群落土壤温度均表现为夏季>秋季>春季>冬季;各季节成熟林土壤温度变化幅度均较小,温度均较高。各群落不同季节土壤湿度日变化均波动较小,月变化有一定差异,表现为夏季较高,冬季较低;各季节成熟林土壤湿度均较高。随植被恢复,土壤温度波动幅度降低,湿度增加,群落内协调作用增强,表层土壤水热状况逐渐稳定。     

森林火灾对马尾松次生林土壤斥水性的影响

在马尾松林火烧迹地建立高强度、中强度、低强度火烧样地各12块(共36块),9块火烧迹地附近的未烧样地,利用酒精溶液入渗法于2005年火灾后短期、灾后3个月和灾后12个月重复测定0～18 cm层土壤斥水性.结果表明:高强度和中强度火烧样地土壤表面土壤斥水性较强,土壤斥水性随着火强度的降低和土层深度的增加而下降;火灾后3个月内土壤斥水性有一个明显减弱的过程,火灾12个月后不同火强度火烧样地和未烧样地各土层深度土壤斥水性差异不显著,当土壤含水量达到一定值时无土壤斥水性;未烧样地、低强度火烧样地和中强度火烧样地土壤水分阈分别为10%,13%和28%.     

火干扰对马尾松人工林土壤物理性质的影响

研究了马尾松人工林在强度、中度、轻度和无火干扰情况下林地土壤的物理性质.结果表明：轻度火干扰林地土壤中大团聚体数量增加,小团聚体和原生土粒减少,表层土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度上升,土壤最大持水量和有效水含量增加,其保水能力增强;随着火干扰强度（中度、强度火干扰）的增大,土壤中细土减少,质地变粗,土壤中大团聚体数量减少,小团聚体和原生土粒增加,表层土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度下降,大孔隙对火干扰更为敏感,土壤最大持水量、毛管持水量、自然含水量和有效水含量减少,其中,中度、强度火干扰林地表层土壤有效水含量较无火干扰林地土壤分别低32.4%和36.3%,其保水能力下降.     

马尾松人工林小气候调节效应

通过对比分析马尾松林外内小气候特征,为其生态效应研究提供依据。利用马尾松人工林内外两个相同的地面气象站气象资料,分析比较两站点的气温、湿度等小气候因子的日变化和月变化特征。结果表明:1)林内外气温、土壤温度、空气湿度的差值均为白天大于夜晚,马尾松林白天具有更好的降温和增湿作用;2)马尾松林内年均气温和土壤温度分别比林外空旷地低1.1℃、2.8℃,年均空气相对湿度比空旷地高4.7%,林内高湿日数多于林外空旷地,而低湿日数少于空旷地;3)林内外月均气温、空气湿度差值表现为:夏季>春季>秋季>冬季;4)林内外土壤温度季节变化规律一致:夏季>秋季>春季>冬季,与日变化相似,土壤温度越向下振幅越小。     

马尾松人工林施肥试验初报

本文通过对马尾松人工林施肥试验，表明在Ⅲ类地，适量施尿素和过磷酸钙可促进幼林树高、胸径生长。     

不同林龄马尾松人工林表层土壤养分特征分析

研究了不同林龄马尾松人工林养分特征。结果表明:除了土壤pH值之外,不同林龄土壤理化指标均有显著差异,其中成熟林土壤容重最低为1.16 g/cm3,成熟林土壤含水量、碱解氮和有机质含量最高,分别为167mg/cm3,20.17%和19.38 g/kg;近熟林土壤速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾含量最高,分别为18.01 mg/cm3,67.86 mg/cm3,1.33 g/kg,0.67 g/kg和28.18 g/kg;不同肥力指标之间存在显著相关关系;根据研究结果计算,不同林龄马尾松人工林土壤肥力由高到低为近熟林﹥成熟林﹥中龄林﹥幼龄林。     

马尾松人工林地力维护研究进展

针对地力衰退与维护这一林业研究热点,文中从林分生产力、土壤理化性质、土壤养分、土壤微生物、土壤酶活性、自毒作用6个方面阐述了马尾松人工林的地力现状。众多研究表明,马尾松人工林尚未出现地力衰退,其产生地力衰退的原因主要是不合理的营林措施。同时从轮作、混交林、发展林下植被、林地施肥、生态系统管理等方面介绍了马尾松人工林地力维护进展,并对马尾松人工林地力维护研究趋势进行了展望。     

马尾松人工林空间分布格局的探讨

对１６块马尾松人工林标准地的聚集度指标进行测定，由这些指标推出其空间分布型，并建立聚集度指标与年龄（Ａ）、郁闭度（Ｐ）、密度（Ｎ）的回归方程。     

间伐强度对马尾松人工林根际与非根际土壤中性糖特征的影响

【目的】探讨不同间伐强度下马尾松人工林根际与非根际土壤中性糖为含量、组成和来源,以更好了解间伐后林地土壤有机碳库及其稳定性变化,为马尾松人工林可持续经营提供科学指导。【方法】以30年生马尾松人工林为研究对象,采用随机区组法,设置4种处理,各处理重复3次,共12块20m×20m固定样地,包括对照(0%)、轻度间伐(25%)、中度间伐(45%)和强度间伐(65%),测定土壤基本理化性质及枯落物和土壤中性糖的含量及组成。【结果】根际土壤中性糖含量(4.55~7.89mg·g^-1)显著高于非根际土壤(2.67~4.18mg·g^-1);间伐可显著降低根际土壤中性糖含量,且各处理间差异显著(P<0.05),分别低于对照15.34%、27.25%和42.33%;非根际土壤中性糖含量仅在强度间伐下显著降低(P<0.05);非根际土壤中8种中性单糖含量在不同间伐强度间差异不显著,均以葡萄糖含量最高,占中性糖总量的33.21%~41.39%,其次为甘露糖(占中性糖总量的18.34%~25.09%)、半乳糖(占中性糖总量的13.87%~16.99%)、阿拉伯糖(占中性糖总量的8.45%~11.34%)、木糖(占中性糖总量的6.22%~7.91%)、鼠李糖(占中性糖总量的4.37%~6.06%)、岩藻糖(占中性糖总量的2.71%~3.26%)和核糖(含量最少,占中性糖总量的比例不到1%);根际土壤中8种中性单糖分布规律与非根际土壤一致,且随间伐强度增加各中性单糖含量呈下降趋势,但各处理间差异除葡萄糖外均未达到显著水平;间伐可增加根际与非根际土壤中六碳糖(半乳糖+甘露糖)和五碳糖(木糖+阿拉伯糖)含量的比值,且间伐后该比值均大于2;根际与非根际土壤中性糖在总有机碳中的比例分别为16.65%~17.36%和16.75%~23.21%,且该比值均随间伐强度增加呈先降后升的趋势,在中度间伐时达到最低值。【结论】间伐可降低根际与非根际土壤中性糖总量,但对土壤中8种中性单糖含量影响不显著;间伐后土壤微生物活性增强,从而可增加土壤中性糖的微生物来源;中度间伐下根际与非根际土壤中性糖和总有机碳的比值最低,表明中度间伐有利于土壤碳库的稳定,对马尾松近熟林实施45%的间伐强度较为适宜。     

马尾松人工林微量元素生物循环的研究

对广西中部丘陵区的4个不同年龄阶段马尾松人工林内Fe、Cu、Zn、Mn、Pb、Ni、Cd等7种微量元素的含量、积累、空间分配和生物循环以及它们随林分年龄的变化规律进行了研究.结果表明林地土壤中,微量元素含量以Fe最高,Mn次之,Cd最低,随林分年龄的增加,微量元素含量均呈现随土层深度增加而减少的垂直分布规律.在枯枝落叶层的分解过程中,Fe、Cu、Zn、Mn、Pb、Ni分解速度比Cd快.林木各器官微量元素含量大小排序为根>叶>枝>皮>干,微量元素在各器官中含量均以Fe>Mn>Zn>Cu>Pb>Ni>Cd为序,Pb、Cd在根系中含量高于其他器官.随着林龄的增加,微量元素含量存在明显差异,尤其以Fe突出.林分微量元素的总贮存量为8.818～103.825 kg@hm-2,树皮和树干的贮存量最高,占总贮存量的40%～46%.微量元素贮存量随林分生物量的增大而增加;4个年龄阶段林分微量元素的年吸收量分别为3.846、12.558、18.753和13.234kg@hm-2,年归还量分别为2.733、9.866、14.866和9.935 kg@hm-2,年存留量分别为1.113、2.692、3.887和3.299 kg@hm-2.4个年龄阶段林分微量元素总的利用系数为0.127～0.436,循环系数分别为0.711、0.751、0.786、0.793,周转期为3.226～10.450.马尾松林早期微量元素利用率低,但其归还速率快,周转期短,有利于林地生产力维持,林分到达成熟期时微量元素的周转期长,归还速率慢,林木更多地消耗林地的养分.因此,马尾松林到达成熟期后要通过人为措施,如采伐利用或加快其演替速度来恢复地带性的稳定群落,以达到维持林地持久的生产力.     

马尾松人工林生产与碳素动态

对广西中部丘陵区不同年龄阶段(8年生、14年生、23年生、38年生)的马尾松人工林生物量和净生产量进行了研究,探讨了该人工林生产与碳素动态.结果表明马尾松林的生物量和碳贮量随着年龄的增长而增加,马尾松幼龄林(8年生)、中龄林(14年生)、近熟林(23年生)、成熟林(38年生)生物量分别为32.0、108.0、186.6、197.4 t@hm-2,相应地其碳贮量分别为15.896、53.788、94.357、98.708 t@hm-2;不同年龄阶段马尾松林的凋落物现存量和碳贮量大小顺序为近熟林＞中龄林＞幼龄林＞成熟林;土壤-植物系统的碳贮量空间分布序列为土壤层＞乔木层＞凋落物层;马尾松幼龄、中龄林、近熟林、成熟林等不同年龄阶段年净生产力分别为8.59、17.63、19.55和9.57t@hm-2a-1,年碳固定量分别为4.404、9.072、9.997和4.912t@hm-2a-1;适度间伐后,林分的生物量和碳贮量明显增加.     

马尾松人工林抚育间伐强度试验初步研究

根据马尾松人工林抚育间伐试验四年的结果,就不同间伐强度对林分生长的影响进行了初步分析。结果表明,不同间伐强度对树高生长差异不显著;而对胸径生长存在极显著差异。随问伐强度增大,胸径提高量也增大,大径木比重增加,离散度低;冠幅也有随之增长的趋势。     

湖北省马尾松人工林二元立木材积表的编制

原部颁马尾松二元材积表用于人工林时，存在较大误差。本文采用２７５株马尾松人工林解析木资料，初步拟合了湖北省马尾松人工林二元材积表。经精度检验，拟合效果优于原部颁马尾松二元材积表。     

湖北省马尾松人工林生产力的调查研究

通过对全省416块马尾松人工林样地调查资料的统计分析,得出湖北省马尾松人工林生产力的水平,以县为单位,年蓄积生长量最高为0. 81M~3/亩,最低0. 22M~3/亩。对立地因子进行主分量分析的结果表明,温度、水分和海拔高是影响马尾松人工林生产力的主导因子。用定性分析和方差分析的方法确定了土壤母岩、土壤质地和土壤厚度对马尾松人工林生产力的影响,分析了马尾松人工林的生产潜力。     

连城马尾松人工林直径结构研究

以连城马尾松人工林为研究对象,利用5种分布模型分析马尾松人工林直径分布,结果表明最佳的直径结果模型为威布尔分布;同时通过多模型选优,并结合灰色关联分析,得到马尾松树高曲线为幂函数,通过适用性检验,为森林经营者设计间伐方案、管理抚育连城马尾松人工林等提供科学依据。     

马尾松人工林生态系统养分特性的研究

马尾松在不同坡位生长差异显著 ,坡上部生物量为 6 6 8t.hm-2 ,坡中、下部分别是上部的 2 5、3 0倍 ;坡上部养分积累量N、P、K、Ca、Mg分别为 119 4、10 2、90 3、6 6 6、2 2 5kg hm-2 ,坡中、下部分别是上部的 2 4～ 2 8倍和 3 0～ 3 5倍 ;植被的生物量为 6～ 2 7t .hm-2 ,占马尾松地上部生物量的 11%～ 17% ,植被的各养分积累量占地上部 (马尾松地上部 +植被 )积累量的比例分别为 ,N :34%～ 41% ,P :2 8%～ 33% ,K :2 7%～ 30 % ,Ca :13%～ 38% ,Mg :9%～ 16 % ;在坡面上 0～5 0cm土层内各养分积累量分别为 ,N :386 1～ 6 713kg·hm-2 ,P :6 17～ 6 83kg·hm-2 、交换性K :5 49～ 6 2 3kg·hm-2 、交换性Ca:916～ 96 9kg·hm-2 、交换性Mg :5 3～ 6 0kg·hm-2 ;A0 层的生物量为 9 3～ 9 5t·hm-2 ,A0 层N为 10 4～ 117kg·hm-2 ,P为 7～8kg·hm-2 ,K为 6～ 11kg·hm-2 ,Ca为 46～ 73kg·hm-2 ,Mg为 5～ 8kg·hm-2 ;1年的凋落量为 3 70～ 5 91t .hm-2 ,叶 >枝 >皮 >球果 ,养分积累量N为 2 3 8～ 43 6kg·hm-2 ·a-1,P为 1 5～ 2 8kg·hm-2 ·a-1,K为 7～ 11 5kg·hm-2 ·a-1,Ca为 14 5～ 2 1 8kg·hm-2 ·a-1,Mg为 4 7～ 7 4kg·hm-2 ·a-1,不同坡位养分的归还量明显不同。     

重庆地区马尾松人工林不同间伐强度试验

为探明不同间伐强度对重庆地区马尾松人工林生长的影响,在重庆市綦江区北部林场选择马尾松人工纯林(18年生)开展抚育间伐试验,分别设置弱度间伐(间伐株数占总株数的15%,保留密度1410株·hm~(-2))、中度间伐(间伐株数占总株数的30%,保留密度1155株·hm~(-2))、较强度间伐(间伐株数占总株数的45%,保留密度900株·hm~(-2))、不间伐(保留密度1650株·hm~(-2))等4种间伐强度。间伐3 a后调查结果表明,抚育间伐能显著提高马尾松人工林林分胸径的生长,林分平均胸径的生长量在一定范围内随间伐强度的增大而明显提高;不同间伐强度对马尾松林分平均树高生长的影响无显著差异;单位面积林分蓄积量大小依次为:间伐强度30%>间伐强度15%>对照组>间伐强度45%。说明间伐强度30%已达到了最佳的林分质量和收获量,是该区域马尾松人工林最优的抚育间伐强度,而1155株·hm~(-2)是较合理的伐后密度。