火后不同年限兴安落叶松林土壤氮的矿化速率及其影响因素

火干扰一直是我国大兴安岭森林生态系统的重要干扰因子之一。氮是北方森林生态系统最重要的养分元素,研究火干扰对土壤氮矿化的影响对于深入探讨火后森林生态系统的恢复机制具有重要意义。选择大兴安岭地区兴安落叶松林火后不同年限(3年、9年、28年)的重度火烧迹地,采用原位培养法,经过1个生长季的土壤氮素矿化采样和测定分析。结果表明:火后不同年限土壤的铵态氮(NH4+-N)平均值分别为82.99、93.27、108.38 mg·kg-1,随着火后时间的增加土壤NH4+-N含量呈递增趋势。土壤硝态氮(NO3--N)含量平均值分别为4.66、10.07、3.59 mg·kg-1,火后短期内NO3--N含量随着时间推移先增加再减小。火干扰后不同年限生长季土壤氮净矿化率(NMR)呈现出显著的季节动态变化,最高值出现在5月份为3.55 mg·kg-1,最低值出现在8月份为-1.96 mg·kg-1,不同年限NMR分别为1.20、-0.07、0.76 mg·kg-1,火后土壤NMR随着恢复年限呈现出先升高再降低的变化趋势。p H值与NMR呈极显著正相关,速效钾与NMR呈显著正相关,这说明p H值和速效钾是影响火后兴安落叶松林土壤NMR的主要因子。本研究将为深入揭示火后森林土壤氮库的变化以及火后森林生态系统的恢复提供基础数据。     

辽东山区主要森林类型土壤养分含量特征研究

为探讨辽东地区主要森林类型土壤养分含量特征,以辽东地区3种典型林分类型红松林、落叶松林和柞木林为研究对象,测定不同林分类型表层土壤(0～10 cm)养分含量,并进行比较分析.结果表明:3种林分类型土壤全氮含量表现为落叶松林>柞木林>红松林;铵态氮含量表现为柞木林>落叶松林>红松林;硝态氮含量表现为落叶松林>红松林>柞木...     

大兴安岭北部主要树种生长季根际土壤氮素含量特征

为了探讨大兴安岭地区主要树种(樟子松、兴安落叶松、白桦和山杨)根际土壤氮素的富集程度和差异性,选用抖落法采集根际和非根际土壤样品,对其全氮、铵态氮与硝态氮含量特征进行研究。结果表明:1)4个树种根际土壤全氮含量5—10月波动在1.22～5.43 g·kg-1之间,最大值均在5月;根际土壤铵态氮和硝态氮分别波动在22.41～53.75 mg·kg-1和0.79～2.06 mg·kg-1之间,含量均在7、8月较低,且兴安落叶松根际土壤月平均铵态氮和硝态氮含量均为最高。2)研究区无机氮素以铵态氮为主,占95%以上;根际土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量均显著(P <0.05)高于非根际土壤,分别高出101.77%、29.26%和9.07%;兴安落叶松根际土壤全氮富集率达101.25%,铵态氮、硝态氮富集率均最高为39.37%和15.34%;樟子松根际土壤全氮、铵态氮、硝态氮富集率分别为95.98%、34.86%和7.84%;白桦全氮的富集率最高为125.73%,铵态氮、硝态氮富集率为30.30%和7.31%;山杨根际土壤氮素富集率最小。3)根际土壤铵态氮与全氮、硝态氮均呈极显著正相关,而全氮与硝态氮之间相关性不显著。4)4个树种根际土壤对氮素养分含量均具有明显的正根际效应,其中针叶树种对无机氮素的富集能力强于阔叶树种,且兴安落叶松对氮素的富集能力最强。因此,在森林经营和调整林分结构时可适当调整兴安落叶松树种比例,以提高森林生产力。     

模拟计划火烧对哈尔滨城市林业示范基地典型林型土壤呼吸的影响

火干扰是森林生态系统重要的干扰因素之一,尤其在北方森林生态系统中火干扰的作用更为明显。但是关于火干扰到底如何影响北方森林生态系统的土壤呼吸,以及计划火烧开展对土壤呼吸的影响程度目前研究非常有限,相关科学问题尚不能给出准确答案。因此,本文选择哈尔滨城市林业示范基地的典型3种森林类型白桦林、兴安落叶松林和蒙古栎林,通过小范围控制火烧试验采用LI6400测定火后不同时间(5~9月份)的土壤呼吸,研究计划火烧对3种林型土壤呼吸通量的影响。结果表明,在火后5~9月份中,3种林型火后样地与对照样地相比,白桦林土壤呼吸速率上升了10%,蒙古栎土壤呼吸速率下降了30%,落叶松土壤呼吸速率上升了14%。白桦林、蒙古栎林、落叶松林对照样地与火烧样地的Rc值均呈现出显著的动态变化,但并无一定规律,3种林型中白桦林火后短期内Rc的变化规律并不显著,而蒙古栎林与落叶松林火后短期内Rc的变化规律非常明显,蒙古栎林的Rc值的变化显著降低为34.98%,而落叶松林的Rc值变化却显著升高为13.77%。因为本次小范围计划控制火烧试验对环境温度改变最大,因此研究结果表明本次试验控制土壤呼吸的因素中,温度占主导地位。     

冀北山地典型林分类型土壤养分特征研究

土壤是森林植物生命活动的基质.该文研究了冀北山地6种典型森林的土壤养分状况,以及土壤养分的等级.结果表明:6种森林土壤的全氮均属于极贫乏程度,全氮含量排序为:白桦落叶松混交林>油松蒙古栎混交林>白桦阔叶纯林>蒙古栎纯林>油松纯林>落叶松纯林;碱解氮和有机质含量排序为:白桦纯林>白桦落叶松混交林>蒙古栎纯林>油松蒙古栎混交林>油松纯林>落叶松纯林;6种森林类型土壤磷均属于极贫乏程度,全磷含量排序为:白桦纯林>白桦落叶松混交林>落叶松纯林>蒙古栎纯林>油松纯林>油松蒙古栎混交林;速效磷含量排序为:白桦纯林>落叶松纯林>白桦落叶松混交林>油松纯林>油松蒙古栎混交林>蒙古栎纯林;速效钾含量排序为:白桦落叶松混交林>白桦纯林>蒙古栎纯林>油松蒙古栎混交林>油松纯林>落叶松纯林     

不同间伐强度对华北落叶松人工林土壤氮素含量的影响

笔者以华北落叶松人工林为研究对象,研究了弱度、中度、重度3种不同间伐强度对林下土壤铵态氮、硝态氮、全氮含量的影响。结果表明:间伐措施不同程度地改良了土壤肥力。间伐后,土壤铵态氮、硝态氮含量均有不同程度的提高。其中,重度间伐样地提高最多,铵态氮含量提高了29.5%,硝态氮含量提高了245%.土壤全氮含量有不同程度的降低。其中,重度间伐样地降低最多,达29.23%.     

可燃物处理对大兴安岭地区主要林型火行为的影响

【目的】模拟研究不同强度的可燃物处理对大兴安岭地区典型森林的火行为影响,为开展可燃物管理提供科学依据。【方法】在2019年火险期,分别对大兴安岭地区兴安落叶松林、白桦林、兴安落叶松白桦混交林等天然林和兴安落叶松与樟子松人工林进行可燃物调查和清理。每种林型分别设置3块样地(20 m×20 m),每块样地再分别设置4块小样地(10 m×10 m)。对每块样地进行林分结构调查,然后对4块小样地分别进行可燃物处理,包括割除枯死灌木和草本、清理枯枝和地表凋落物等。按可燃物处理程度分为未处理、低、中和高强度处理4个等级。低强度处理后林内无易燃及枯死灌草、地表无大型可燃物(10 h),可燃物梯最小高度为3 m,中强度处理后倒木、灌木及小乔木全部清除,高强度处理后地表存留可燃物不会支持火的持续燃烧和蔓延。调查可燃物处理后的可燃物空间分布。利用可燃物特征分类系统(FCCS)分别模拟各林分在火险期内一般天气情景和干旱情景下的火行为。一般天气情景下,模型输出的指数包括地表火蔓延速度、火焰高度和火强度指标;干旱情景下,模型输出指数为潜在地表火(火强度、火焰高度和蔓延速度)及潜在树冠火行为(树冠火发生指数、蔓延指数和蔓延速度指数)。【结果】模拟结果显示,低强度可燃物处理后,兴安落叶松天然林和人工林地表火蔓延速度分别降低51.6%和42.8%,火焰高度分别降低33.6%和39.4%,平均火强度分别降低22.8%和34%;而兴安落叶松白桦天然混交林、白桦林和樟子松人工林的火行为变化不明显。中强度可燃物处理后,兴安落叶松白桦混交林、白桦林、兴安落叶松天然林、兴安落叶松人工林和樟子松人工林的地表火蔓延速度分别降低29.4%、37.1%、79.1%、83.3%和19.7%,火焰高度分别降低33.3%、29.8%、67.2%、69.7%和38.1%。高强度可燃物处理后,兴安落叶松天然林、兴安落叶松人工林、兴安落叶松白桦天然混交林、白桦林和樟子松人工林平均蔓延速度分别降低95.3%、97.6%、85.7%、88.9%和77.6%,平均火焰高度分别降低93.1%、93.9%、92.6%、87.6%和87.3%。干旱情景下,5种林型地表火行为指标随着可燃物处理强度的增大而明显降低(P0.01),白桦林无树冠火发生,其他4种林型树冠火发生可能性及蔓延速度随可燃物处理强度的增大而明显降低(P0.01)。【结论】在一般天气情景和干旱情景下,中强度可燃物处理后,兴安落叶松白桦混交林、白桦林、兴安落叶松天然林和樟子松人工林的地表火蔓延速度均低于1 m·min~(-1),火焰高度低于1 m,兴安落叶松人工林的地表火蔓延速度和火焰高度分别低于人工0.1 m·min~(-1)和0.1m;各林型地表火焰高度低,蔓延速度慢,易于直接扑灭;兴安落叶松白桦混交林和樟子松人工的树冠火发生降幅超过20%,兴安落叶松天然林和人工林地表火蔓延速度减少40%以上,树冠火发生可能降低30%。而高强度可燃物处理后,会影响森林结构及其功能,因此,针对当前主要林型进行中强度的可燃物清理,清理地表未分解的枯落物和易燃灌木草本以及树冠下空间易燃可燃物,就可以有效降低地表火蔓延速度和避免树冠火发生。     

火烧对杨树人工林土壤有机碳及速效养分的影响

2014年5月4日对江苏省南京市一杨树人工林进行不同火强度点烧试验,5月3日和4日在试验前后分别采取土样,研究火烧后样地土壤有机碳与速效养分含量的即时变异。结果表明:火烧后24 h,土壤p H、速效磷和速效钾含量随着土壤深度的增加而减少,却随着火强度的增强而增加;土壤有机碳含量则降低,且随着土壤深度的增加其降幅减小,随着火强度的增加其降幅增大;土壤水解氮含量在高强度火烧下的0~5、5~10 cm土层以及中强度火烧下的0~5 cm土层是降低的,其他土层的水解氮含量是增加的;林火强度与土壤p H、速效磷和速效钾含量呈正相关,而与土壤有机碳含量则呈负相关。     

落叶松种子园土壤养分特征研究

该研究以落叶松1.5代和2代种子园为对象,通过测定不同土层土壤养分含量,揭示落叶松不同世代种子园土壤特性,以期为指导精准施肥提供理论依据.结果表明:落叶松种子园土壤养分总体较为充足,个别养分指标偏低,如铵态氮和硝态氮含量.落叶松种子园土壤养分含量垂直分布特征明显,各养分含量随土层加深而减少.落叶松2代种子园土壤全氮、硝...     

不同干扰类型下的白桦次生林土壤理化性质研究

研究内蒙古大兴安岭地区不同干扰类型下白桦次生林土壤理化性质特征,在内蒙古根河市选取3种干扰类型的白桦次生林样地的不同土层土壤作为研究对象,对土壤理化性质进行测量分析,探究不同干扰类型对土壤理化性质的影响。研究结果表明,白桦次生林在不同干扰方式下土壤理化性质存在显著差异。其中人工条带改造后的白桦次生林土壤pH值增大,火烧后白桦次生林容重增大,土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾含量在人工条带改造后显著增高,采伐干扰样地白桦次生林样地土壤含水量、速效氮含量最高。不同干扰类型的白桦次生林样地土壤理化性质间相关性不同。人工条带改造干扰样地白桦次生林土壤综合指数较高,火干扰样地白桦次生林土壤综合指数较低。     

诱导改造对大兴安岭低质林土壤理化性质的影响

2009年对大兴安岭地区的阔叶混交次生林及白桦萌生低质林进行不同带宽皆伐,将每条皆伐带分为3段,分别种植西伯利亚红松、落叶松和樟子松,2011年8月测定林分的土壤理化指标。结果表明:不同方式改造后土壤密度均不同程度地降低,而土壤毛管持水量、毛管孔隙度均不同程度地升高;与对照样地相比,阔叶混交次生林不同诱导改造后土壤全氮含量均升高(落叶松林升高98.26%,西伯利亚红松林升高72.70%,樟子松林升高44.91%),除落叶松林土壤全磷含量3.35g·kg-1保持不变外,西伯利亚红松林和樟子松林全磷含量均降低;与对照样地相比,白桦萌生低质林不同诱导改造后土壤全磷、全氮含量均有所降低,全磷含量降低程度表现为西伯利亚红松林降低38.90%、落叶松林降低33.15%、樟子松林降低11.78%,全氮含量降低程度表现为西伯利亚红松林降低36.02%、落叶松林降低36.75%、樟子松林降低37.68%;综合分析所有改造林,土壤有机质含量与全氮、全钾含量显著正相关(P﹤0.05);不同带宽西伯利亚红松林的土壤pH值、有机质含量、全氮含量及全钾含量变异系数最大,说明带宽对西伯利亚红松诱导林土壤理化性质有显著影响。     

海南万宁市5种不同森林植被土壤化学性质比较研究

以海南省万宁市木麻黄林、马占相思林、桉树林、次生林和椰子林5种森林植被为研究对象,对样地开展0~100 cm土层的化学性质测定对比分析。结果表明:5种植被土壤化学性质存在差异性,其中土壤pH介于4.62~9.06间,除了木麻黄林属于碱性土壤外,其它4种林分均属于酸性土壤;土壤有机质含量介于1.79~15.02g/kg,均属于低有机质含量土壤;土壤全氮含量介于0.10~0.78g/kg,属于低氮肥力土壤;土壤全磷介于0.2~1.1g/kg,椰子林土壤全磷含量最高;土壤全钾介于3.7~29.2g/kg,以次生林最高,木麻黄林次之,椰子林和桉树林之间差异不大,马占相思林最低;土壤有效磷含量介于1.62~290.80mg/kg,大小顺序为椰子林木麻黄林桉树林次生林相思林;土壤速效钾含量介于4.50~107.13mg/kg,大小顺序为马占相思林次生林椰子林桉树林木麻黄林;土壤硝态氮含量介于1.23~18.16 mg/kg,大小顺序为马占相思林椰子林次生林桉树林木麻黄林;土壤铵态氮含量介于1.78~27.27mg/kg,以马占相思林最高,桉树林次之,椰子林和次生林之间差异不大,木麻黄林最低。该研究从不同土壤土层营养成分方面进行分析,了解木麻黄林、马占相思林、桉树林、次生林和椰子林土壤营养成分的现状情况,旨在揭示万宁市不同林分的土壤养分特征,为万宁市森林的可持续性经营提供参考。     

火干扰强度对兴安落叶松林物种组成及多样性的影响

以大兴安岭地区兴安落叶松林为研究对象,采用群落调查方法,分析不同火强度对大兴安岭地区落叶松林物种组成及物种多样性的影响。结果表明,重度火干扰对兴安落叶松林物种组成影响较大,火烧迹地的演替从喜光、耐旱的草本及灌木开始,形成以草本层占主要优势的白桦灌草林群落;中度火干扰保留了少量的兴安落叶松,白桦萌条形成更新层和演替层,促进森林群落由针叶林向针阔混交林演替的过程;轻度火干扰不能改变原有的树种组成,林分群落结构变化只是在灌木层和草本层中一些物种的更替。随着火干扰强度的增加,落叶松林物种多样性指数和均匀度而呈现线性下降趋势,优势度呈现乘幂性上升趋势。     

营林用火对油茶林地土壤养分的影响

营林用火可促使林地养分循环与再分配,维护森林土壤生态平衡。通过对比分析不同燃烧时间下的林地土壤养分、p H值及油茶产量,研究营林用火对油茶林土壤养分及其产量的影响。结果表明:(1)用火后,油茶林土壤中的氮、磷、钾、有机质和土壤p H值均有提高,土壤养分提高幅度较大的用火月份主要集中在3月、5月和9月;(2)用火时间对土壤养分的影响差异显著,其中不同用火时间土壤养分的增加幅度排序为90 min60 min30 min120 min;(3)用火对5~10 cm全氮、有机质和p H值影响最大,而对10~20 cm的有效磷和有效钾影响最大;(4)用火效果差异明显,不同用火时间下的油茶产量和产值排序为90 min60 min30 min120 min,其中用火时间90 min的油茶产量为2 423 kg/hm2,产值为44 098.6元/hm2。     

冀北山地不同树种根际土壤化学性质特征

为了了解冀北山地不同树种根际土壤养分的差异,对该地区6个树种[华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)、白桦(Betula platyphylla)、胡桃楸(Juglans Mandshurica)、白榆(Ulmus pumila)、花楸(Sorbus pohuashanensis)、樟子松(Pinus sylvestris)]根际土壤的化学性质进行分析。结果表明：1) 6个树种根际土壤全量养分中,土壤总有机碳的含量范围为33.90～107.65 mg/g,土壤总氮的含量范围为2.40～8.65 mg/g,土壤总磷的含量范围为490.52～829.60 mg/kg,其中全磷含量最高的为胡桃楸,全氮和全碳含量最高的均为白桦。2)土壤氨态氮含量最高的为樟子松,显著高于其它树种;土壤有效磷含量最高的为胡桃楸;土壤硝态氮、速效氮和速效钾含量最高的为白榆。3)根际土壤C/N,C/P,N/P的范围分别为11.64～12.62,69.34～128.10,4.89～10.29;C/N比值最高的为樟子松,C/P和N/P比值最高的均为白桦。4)相关性分析表明,土壤pH、土壤含水...     

华北落叶松人工林生长对抚育间伐的响应及其与土壤因子的关系

[目的]探讨不同间伐强度对林木生长的影响并找出影响林分生长的关键土壤因子。[方法]在山西省沁源县好地方林场华北落叶松人工林设置12块抚育间伐试验样地,开展轻度(间伐强度15%)、中度(间伐强度35%)、重度(间伐强度50%)抚育间伐并设置对照样地,以树木平均胸径、平均树高、平均枝下高、平均冠幅、乔木层生物量与生产力为林木生长指标,利用方差分析与多重比较分析不同间伐强度林分生长特征,结合土壤因子运用相关性分析研究林木生长量与土壤因子的关系。[结果]表明:华北落叶松人工林经中度、重度间伐2年与4年后,各树木生长指标与对照样地相比均显著增加;间伐在减少林分内乔木层生物量的同时能显著提高乔木层生产力,各时间段及间伐强度下乔木层生产力均表现为重度中度轻度对照;间伐可提高土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(TN)、土壤全磷(TP)含量,减缓土壤养分的流失;华北落叶松人工林平均胸径生长量与SOC、TN呈显著正相关,平均冠幅生长量与土壤含水率(MC)、SOC、TN、TP显著正相关。[结论]间伐可促进华北落叶松人工林单株林木胸径和冠幅生长,增大林木单株冠径比与生产力,在本研究的3个间伐强度中,50%的重度间伐是最适间伐强度。华北落叶松人工林内土壤有机碳与土壤全氮含量较为丰富,土壤全磷含量较少,土壤pH为弱酸性,SOC、TN、TP是影响华北落叶松人工林生长的重要土壤因子。     

模拟氮沉降对辽东山区长白落叶松人工林树木生长的影响

为探讨长期氮沉降增加对温带森林的影响,以辽东山区长白落叶松人工林为研究对象,设置7个氮添加水平,进行为期5年的人工模拟氮沉降试验。结果表明:与对照相比,氮添加抑制了长白落叶松人工林的胸径生长,添加铵态氮肥和添加硝态氮肥对落叶松生长的影响并不相同,添加铵态氮肥加剧落叶松人工林胸径年生长速率的降低,添加硝态氮肥对年生长速率有一定促进作用。高铵态氮肥和高硝态氮肥均能够提高土壤表层和落叶松针叶中的全氮和有机碳含量。研究结果为揭示气候变化条件下的温带森林生长和碳氮循环建模提供基础数据和科学依据。     

海南岛霸王岭4种热带森林类型林地土壤养分状况的比较分析

对海南岛霸王岭林区沿海拔梯度自然分布的热带落叶季雨林、热带低地雨林、热带山地雨林、热带山地常绿林4种热带森林类型林地土壤的养分含量进行了比较分析。结果表明:海南霸王岭林区此4种热带森林类型林地土壤的有机质、氮、磷、钾含量差异显著;其土壤养分的有效性较差,土壤养分的总含量位于全国平均水平的中上等级,高于海南全岛土壤养分的平均水平,说明海南岛的原始热带林能较好地保持林地土壤肥力。     

外源氮磷输入对文峪河上游典型河岸林土壤属性的影响

以关帝山文峪河上游3种典型河岸林为研究对象进行了外源氮磷输入试验。通过对土壤定期取样、试验室化验分析,对不同河岸林外源氮磷加载前后土壤属性进行分析,结果表明:外源氮磷输入前土壤全氮和硝态氮含量、土壤p H值及土壤含水量在不同类型河岸林之间的差异都达到极显著水平(p0.01),土壤全磷、速效磷和铵态氮含量差异不显著;外源氮输入后土壤全氮、硝态氮、速效磷、含水量在不同类型河岸林之间表现极显著差异;外源磷输入后3种河岸林土壤全磷含量差异不显著,而其它属性指标均表现出极显著性差异。     

不同土地利用类型对土壤氮素的影响

选取林地、园地和耕地3种土地利用类型,分析禹州市褐土土壤中氮素含量的研究结果表明:0～15 cm土层中,矿化氮含量为:林地>园地>耕地;土壤表层(0～5 cm)硝态氮含量林地最高,显著高于园地和耕地,而土壤表层铵态氮含量园地和林地显著高于耕地;不同土层中的,林地、园地和耕地的硝态氮和铵态氮含量差异显著(P<0.05)。在林地和园地0～5 cm土层中,硝态氮含量显著高于10～15 cm土层,而耕地中硝态氮含量无显著差异,其中林地的硝态氮含量随土壤深度的增加而降低。3种土地利用类型铵态氮含量主要集中分布在土壤0～10 cm土层中。