多代连栽对不同发育阶段杉木人工林生产力的影响

在全国杉木中心产区的闽北林区,选择不同栽植代数、不同立地及不同发育阶段杉木人工林,进行多代连栽对不同发育阶段杉木人工林生长力影响的系统研究,结果表明:多代连栽对不同发育阶段杉木人工林生产力有较大影响。随栽植代数增加,不同发育阶段杉木林平均木生物量、林分生物量及林分净生产力均呈逐代下降趋势,表现为1代>2代>3代,其中2代16地位指数不同发育阶段杉木林林分生物量比1代下降1 45%～11 68%;3代杉木比1代下降17 44%～60 53%,比2代下降16 23%～55 31%,多代连栽导致了杉木人工林生产力的明显衰退。     

杉木火力楠混交林与杉木纯林土壤碳氮库研究

通过实地调查取样和室内C、N元素分析仪的测定,比较了杉木纯林与杉木火力楠混交林的土壤碳库及垂直分布差异,结果显示:混交林的土壤有机碳含量比纯林高,其有机碳贮量比杉木纯林大17.57%,主要差异在枯枝落叶层,分别为3.620 t.hm-2和12.610 t.hm-2。有机碳富集指数20~40 cm差异最大,混交林富集指数是纯林的1.18倍。混交林土壤有机碳贮量(79.460 t.hm-2)大于杉木纯林(67.583 t.hm-2),且均以表层(0~20 cm)碳贮量为主。混交林的全氮含量高于纯林,C/N则低于纯林。这些差异主要是由不同林分凋落物数量和性质上的差异引起的。杉木和火力楠混交林比杉木纯林更有利于碳的贮存,人工造林应多发展混交林。     

杉木巨尾桉混交林林分生物量及土壤肥力研究

对杉木纯林、杉木巨尾桉混交林的林分生物量、土壤肥力和生物多样性的研究结果表明：杉桉混交林林分的总蓄积量比杉木纯林高出26．41％，生物量则是纯林的1．6倍，大大地提高林分生产力。两种林分林地土壤结构稳定性相差不大，混交林土壤肥力略有下降，但混交林增加了群落的生物多样性，取得了良好的生态效益。因而营造杉木巨尾桉混交林是科学经营杉木连栽地的有效措施之一。     

混交比例对杉木木荷混交林生物量及碳储量的影响

在福建省宁化国有林场开展了9年生杉木、木荷纯林及其不同混交比例林分生物量和碳储量的研究。结果表明,相对于杉木纯林,混交林干和根生物量的比例增加,枝和叶生物量的比例降低。5杉5荷林分总生物量分别比杉木和木荷纯林高25.8%和69.3%,7杉3荷和3杉7荷林分总生物量与杉木纯林接近,但分别比木荷纯林高41.2%和35.7%。7杉3荷、5杉5荷和3杉7荷混交林林分总碳储量分别比杉木纯林增加10.1%、22.2%和3.4%,比木荷纯林增加33.5%、48.3%和25.3%;碳储量的增加主要来源于乔木层和土壤层,灌木层、草本层和凋落物层碳储量与纯林差异不大。因此,相对于杉木或木荷纯林,5杉5荷混交可以显著提高林分生物量和碳储量。     

固氮树种对第二代桉树人工林土壤微生物生物量和结构的影响

为了探究固氮树种对我国南方亚热带地区第二代桉树人工林土壤微生物生物量和结构影响及其机制,采用磷脂脂肪酸分析方法分别在干季和湿季研究了第二代桉树纯林和第二代桉树/固氮树种混交林的土壤微生物群落生物量和结构。结果表明:与纯林相比,混交林土壤(0 10 cm)的有机碳含量、铵态氮、硝态氮、总氮、凋落物生物量分别提高了17.77%、41.62%、85.59%、25.38%、19.12%,除土壤有机碳外,其它在统计学上均达到了显著性差异(p0.05);混交林的细菌生物量显著增加,但其真菌生物量显著减少;同时,混交林的总细菌、革兰氏阳性细菌相对百分含量在干季显著提高,真菌的相对百分含量却显著降低;但在湿季,除总细菌外,其它微生物群落结构没有显著差异。主成分分析(PCA)表明:第二主成分轴能明显把第二代桉树混交林和纯林的土壤微生物群落区分开来(p0.05),这种差异主要体现在混交林具有较高的细菌相对百分含量和相对较低的真菌相对百分含量。冗余度分析(RDA)表明:凋落物生物量、凋落物C/N、铵态氮、有机碳含量是驱动我国南方第二代桉树人工林土壤微生物群落结构发生变化的主要因子。此外,壕沟切根试验表明根系及其分泌物可能是第二代桉树人工林土壤微生物的重要碳源。     

湖南会同第2代杉木人工林乔木层生物量的分布格局

根据湖南会同生态站14年的定位实测数据,对第2代杉木人工林乔木层的生物量分配进行了研究。结果表明:第2代14年生杉木人工林乔木层的生物量为127.55t/hm2,干和根的增幅大体持平。生态系统生物量的分配比率大小顺序为:干>枝>根>叶>皮。第1、2代14年生杉木人工林乔木层生物量的差异明显,第2代杉木林的树干生物量仅占林分总生物量的61.8%,比第1代杉木人工林下降了17.46%,杉木连栽会使林木的经济系数下降。     

人工诱导的杉木苦竹混交林林分生产力研究

对福建省沙县官庄国有林场10年生杉木纯林,通过间伐人工诱导营建杉木苦竹混交林的林分生产力进行研究。结果表明:杉木苦竹混交林林分结构合理,层次明显,呈复层林分。混交林中杉木平均木树干生物量分别是高密度杉木纯林(2500株.hm-2)、低密度杉木纯林(1125株.hm-2)的122.7%、107.9%,净生产量分别是高密度杉木纯林、低密度杉木纯林的122.6%、104.0%;叶对树干的净同化率为5.75 kg.kg-1.a-1,比低密度杉木纯林提高5.7%。混交林中苦竹立竹数6000株.hm-2,现存生物量9.43 t.hm-2,年平均净生产量为1.2 t.hm-2.a-1;8 a间伐竹材和竹笋年平均产量分别达到9.608 t.hm-2和7.587 t.hm-2,取得了一定收益,达到了长短结合,以短养长的目的,是较好的经营模式。人工诱导构建杉木苦竹混交林具有较高生产力。     

杉木人工林连作生物生产力的研究

在全国杉木中心产区，选择不同栽植代数（1、2、3代），不同生长发育阶段（5、10、15、20a)及不同立地（14、16、18地位指数）的杉木人工林，进行不同栽植代数杉木人工林生物生产力的比较研究。结果表明：连栽导致了不同生长发育阶段杉木人工林生产力的明显下降，随栽植代数增加，不同生长发育阶段杉木林林分生物量逐代递减，林下植被生物量呈递增趋势，其中2、3代20a生杉木林林分生物量分别比1代下降20.24%和38.09%，3代比2代下降22.38%。同时林分树干生物量所占比例下降，根系生物量所占比例增加，连栽刺激了杉木根系生长发育，并有利于林下植被恢复。     

福建柏、杉木及其混交林生长与生态效应研究

本文从林分生长、空间分布格局、生物量及其与生态环境的相互作用等方面对14年生福建柏、杉木纯林及其混交林作了对比研究。结果表明,在南方丘陵营造福建柏、杉木混交林有利于维护地力和形成稳定的人工林生态系统,在经济、生态和美学方面均优于杉木纯林。混交林生物量比杉木、福建柏纯林高22.9％和4.7％,达79.58 t/ha,福建柏纯林比杉木纯林高17.4％。补植福建柏是改造杉木中低产林的有效措施之一。     

亚热带地区杉木人工林和阔叶林土壤活性有机质研究(英文)

土壤活性有机质对土壤养分如氮、磷、硫的生物化学循环具有作用,其含量和质量影响土壤的初级生产力。本试验在中国科学院会同森林生态实验站通过对第一代、第二代杉木纯林和地带性阔叶林土壤活性有机质组分的对比研究,发现杉木纯林土壤活性有机质的含量低于地带性阔叶林。第一代杉木纯林易氧化有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳和水溶性碳水化合物的含量分别比第二代杉木纯林高35.9%、13.7%、87.8%和50.9%,比地带性阔叶林的低15.8%、47.3%、38.1%和30.2%。在调查的三种林地内,土壤微生物生物量碳和水溶性有机碳含量下降幅度较大,其次为水溶性碳水化合物,而易氧化有机碳的变化最小。同时,杉木纯林土壤养分等理化性质也比地带性阔叶林低。这表明在杉木纯林取代地带性阔叶林以及杉木纯林连栽后林地的土壤肥力降低。图3 表2参26。     

天然次生阔叶林转变为杉木人工林对土壤微生物量的影响

在我国南方,天然次生阔叶林转变为杉木人工林是一种常见的管理措施。为研究森林利用方式转变对土壤微生物量的影响,我们在中国科学院会同森林生态实验站比较了天然次生阔叶林、第一代和第二代杉木人工林土壤理化性质和微生物量。杉木人工林土壤有机碳、全氮、铵态氮和微生物量碳氮含量明显低于天然次生阔叶林。第一代、二代杉木人工林土壤微生物量碳仅为天然次生阔叶林的53%和46%,微生物氮为97%和79%。杉木人工林土壤微生物量碳占有机碳的比例也低于天然次生阔叶林土壤,但微生物量氮则相反,为杉木人工林高于天然次生阔叶林。因此可以得出,天然次生阔叶林转变为杉木人工林以及杉木林连栽引起了土壤生物学特性和土壤质量降低。图2表3参36。     

中亚热带天然林改造成人工林后土壤呼吸的变化特征

【目的】研究中亚热带常绿阔叶林(天然林)改造成人工林后土壤碳排放量的变化及主要影响因子,为评估森林类型转换对土壤碳排放的影响提供科学依据。【方法】在福建农林大学西芹教学林场的常绿阔叶林及由其改造而来的38年生闽楠人工林与35年生杉木人工林中分别设置4块20 m×20 m样地,利用Li-8100土壤碳通量观测系统于2014年9月—2016年9月进行定点观测,并同期观测土壤温度、含水量、有机碳含量(SOC)、微生物生物量碳含量(MBC)、可溶性有机碳含量(DOC)、0～20 cm土层细根生物量和年凋落物量及凋落物碳氮比(C/N)。【结果】常绿阔叶林改造成闽楠(38年后)和杉木人工林(35年后),年均土壤碳排放通量由16. 22显著降为12. 71和4. 83 tC·hm^-2a^-1,分别减少21. 60%和70. 20%;各林分类型的土壤呼吸温度敏感性Q¹⁰值表现为常绿阔叶林(1. 97)<闽楠人工林(2. 03)<杉木人工林(2. 91),转换为杉木人工林后,Q¹⁰值显著升高(P<0. 05);土壤温度能分别解释常绿阔叶林、闽楠人工林与杉木人工林土壤呼吸速率变化的89. 70%、88. 50%和87. 90%,土壤呼吸速率和土壤含水量相关不显著(P>0. 05);土壤呼吸速率和SOC、MBC、DOC、年凋落物量及0～20 cm土层细根生物量均极显著正相关(P<0. 01);土壤呼吸温度敏感性指数Q¹⁰值和凋落物C/N极显著正相关(P<0. 01),而与年均土壤呼吸速率及MBC极显著负相关(P<0. 01);进一步分析发现土壤MBC和SOC含量是影响土壤呼吸速率的2个最重要因子,而凋落物C/N在影响土壤呼吸温度敏感性中的贡献最大。【结论】中亚热带地区常绿阔叶林改造成闽楠(38年)或杉木(35年)人工林后,土壤碳排放通量显著降低。林分类型转换后树种组成和林分结构发生改变,凋落物数量、质量及细根生物量显著降低,土壤SOC和MBC含量显著下降可共同导致土壤呼吸通量的下降。土壤温度是3种林分类型土壤呼吸季节变化的主导因素,而土壤总有机碳库和土壤微生物量碳库的差异是不同林分之间土壤呼吸差异的主导因素,凋落物C/N对土壤呼吸的Q¹⁰影响最大。为提高模型预测森林类型转换影响土壤碳排放的精度,应综合考虑土壤有机碳库、易变性有机碳库及底物质量的变化。     

广东省不同林分土壤A层有机碳密度估算及其影响因素分析

采用重铬酸钾容量法测定广东省桉树林、马尾松林、杉木林、阔叶混交林、针阔混交林5种主要林分下的土壤A层有机碳密度。结果表明：5种林分土壤A层有机碳密度在2．38—122．85t／hm2,有机碳密度排列为阔叶混交林〉针阔混交林〉桉树林〉杉木林〉马尾松林;并对土壤A层有机碳密度的主要影响因素进行分析,为评价不同林分类型的碳汇功能提供参考。     

广东省枝树等5种林分下土壤B层有机碳含量测定及其影响因子分析

采用重铬酸钾容量法对广东省内桉树、马尾松、杉木、阔叶混、针阔混5种林分下的土壤B层（淀积层）中的有机碳含量进行了测定．采用多重比较、相关分析等方法对影响土壤B层有机碳舍量的海拔、坡度、植物总盖度等影响因子进行了分析,结果表明,这5种林分下土壤B层有机碳含量为0．20g／kg～39．73g／kg,阔叶混〉针阔混〉桉树〉马尾松〉杉木;有机碳含量与全氮间存在显著正相关关系,与地貌、坡度、植被总盖度、郁闭度等因子间不存在显著相关关系．     

秃杉混交林生产力及其对土壤肥力的影响

对秃杉檫树混交林、秃杉杉木混交林及秃杉、杉木纯林的生产力及其土壤理化性质进行研究,结果表明:秃杉混交林的生产力高于秃杉、杉木纯林,混交林中以秃杉檫树混交林的生产力最高;秃杉混交林对土壤理化性质改善作用强于秃杉和杉木纯林,秃杉檫树混交林改土效果最明显;秃杉生长速度快于杉木。     

不同混交比的桉杉混交林土壤肥力及生物活性差异分析

通过不同混交处理,12年生巨尾桉、杉木混交林土壤肥力及生物活性差异的分析,结果表明:不同混交处理桉杉混交林土壤肥力及生物活性差异程度取决于桉树混交比例,桉树混交比例越大其差异程度越显著,也就是说混交比例直接左右着各肥力因素:土壤最大持水量呈正相关、土壤容重呈负相关;土壤速效养分呈上升趋势、土壤水解总酸度则呈下降趋势;处理间土壤微团粒所占比例差异极显著、土壤团粒结构体所占比例差异显著、土壤结构破坏率(下降)则差异较显著;土壤生物活性(酶活性)形成一个既定的酶活性增强梯度。桉杉混交林对于改善土壤结构,提高土壤蓄水、保水能力和通透性能,增加土壤水稳性团聚体含量,改善土壤微生物生理类群,增强土壤酶活性,提高土壤养分的归还量和养分循环速率等发挥了不可替代的作用。处理中的3桉:1杉是较为理想的混交(株间)组合。     

广东主要林分土壤A层有机碳含量及影响因素分析

文章采用多重比较、相关分析等方法,研究了广东省内桉树（Eucalyptus sp．）、马尾松（Pinus massoniana）、杉木（Cunninghamia lanceolata）、阔叶混、针阔混这五种主要林分下的土壤A层有机碳含量,并对土壤A层有机碳含量的主要影响因素进行了分析。结果表明：土壤A层的有机碳含量在0．41～90．25g·kg^-1,不同林分土壤A层有机碳含量排列为阔叶混〉针阔混〉桉树〉马尾松〉杉木;土壤A层有机碳含量与全氮含量呈显著正相关关系。     

川西低山丘陵区主要人工林土壤有机碳密度研究

基于森林土壤碳清查的方法,研究了川西低山丘陵区马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、巨桉(Eucalyptus grandis)和柏木(Cupressus funebris)人工林土壤的有机碳密度,结果表明,4种人工林土壤各层有机碳含量介于(4.34±0.75)～(23.41±2.75)g·kg-1,并随土壤深度的增加而降低;马尾松、杉木、巨桉和柏木人工林1 m深度内土壤平均有机碳密度分别为(79.9±10.0)、(125.9±21.2)、(145.4±22.1)和(157.9±29.2)t·hm-2;柏木混交林的土壤有机碳密度显著增加,柏木-栎针阔混交林和柏木-慈竹混交林的土壤有机碳密度分别为(187.9±16.0)和(158.6±15.4)t·hm-2.     

香叶树和杉木人工林生态功能的比较

通过对28年生香叶树和杉木人工林生物量和土壤肥力的测定,进行香叶树和杉木人工林培肥土壤和涵养水源功能的比较研究,结果表明:与杉木人工林相比,营造香叶树人工林后林地土壤水稳性团聚体含量增加,团聚体稳定性增强,土壤密度降低,总孔隙度增加,林地土壤结构状况、孔隙和水分状况得到不同程度的改善,表层土壤养分得到富集,香叶树具有比杉木林更好的培肥土壤功能;香叶树叶的最大持水率高于杉木叶,其林分地上部分持水量是杉木纯林的1.21倍,同时由于香叶树人工林土壤结构及孔隙状况的改善,林地的蓄水能力增强,使得香叶树人工林表现出比杉木林更好的涵养水源功能.