采伐方式对森林土壤氮初级转化速率和净氮转化速率的影响

[目的 ]为探明不同采伐方式下森林土壤氮素的释放和保存能力，揭示采伐对森林土壤氮素循环的影响。[方法 ]本研究通过室内培养试验，采用15N同位素成对标记技术和FLUAZ数值优化模型研究了择伐和皆伐方式下寒温带阔叶混交林土壤氮初级转化速率和净氮转化速率特征。[结果 ]保留带处理土壤氮初级矿化速率、净氮矿化速率、氮初级固定速率、初级硝化速率和净硝化速率分别为4.16、1.86、2.32、0.368和0.343mg·kg^-1·d^-1。与保留带处理相比，择伐和皆伐处理土壤氮初级矿化速率分别显著降低了32.2%和61.8%，净氮矿化速率分别显著降低了43.1%和61.5%，氮初级固定速率分别显著降低了23.3%和63.4%。择伐对土壤初级硝化速率和净硝化速率没有显著影响，但皆伐处理土壤初级硝化速率和净硝化速率分别显著降低了23.6%和33.3%。相关分析结果表明，土壤有机碳和水溶性有机碳含量的变化是影响氮初级矿化速率和初级固定速率的主要因素，p H是影响硝化速率的主要因素。[结论 ]皆伐后土壤铵态氮固定速率的下降程度大于初级硝化速率，导致gn/ia和N...     

不同强度采伐5年后杉阔混交人工林土壤呼吸速率差异

【目的】比较不同采伐强度下闽北杉阔混交人工林土壤及其各组分的呼吸速率差异,揭示土壤总呼吸速率季节变化的主要影响因子,以期为区域森林采伐对土壤呼吸速率的影响研究提供科学依据。【方法】以闽北杉阔混交人工林为研究对象,2011年8月实施了不同蓄积量采伐强度(中度择伐34.6%、强度择伐48.6%、极强度择伐67.6%、皆伐)作业试验,并与未采伐对照;2016年7月—2017年7月运用Li-8100 A土壤碳通量自动测量系统,对土壤及其各组分的呼吸速率、土壤5 cm深处的温度和湿度开展了为期1年的定位观测。【结果】未采伐和各种强度择伐5年后,土壤总呼吸速率最大值都出现在7月份,最小值出现在1—3月份;皆伐5年后,土壤总呼吸速率最大值出现在6月份,最小值出现在11月份;各种强度采伐林地的矿质土壤呼吸速率与未采伐林地无显著差异( P >0.05);各种强度择伐林地的凋落物和根系呼吸速率都与未采伐林地无显著差异( P >0.05),而皆伐林地的凋落物和根系呼吸速率都显著低于未采伐林地( P <0.05),分别比未采伐林地(1.45和1.11 μmol ·m^-2 s^-1 )减少了0.93和0.53 μmol ·m^-2 s^-1;各种强度择伐林地的土壤总呼吸速率与未采伐林地无显著差异( P >0.05),而皆伐林地的土壤总呼吸速率显著低于未采伐林地( P <0.05),比未采伐林地(4.39 μmol ·m^-2 s^-1 )减少了1.64 μmol ·m^-2 s^-1;中度、强度和极强度择伐林地5 cm深处的土壤温度与未采伐林地没有显著差异( P >0.05),而皆伐使林地土壤温度显著升高( P <0.05),比未采伐林地(18.52 ℃)增加了4.7 ℃;中度、强度择伐林地的5 cm深处土壤湿度与未采伐没有显著差异( P >0.05),而极强度择伐和皆伐使林地土壤湿度显著降低( P <0.05),分别比未采伐林地(30.67%)减少了2.17%和3.98%;土壤总呼吸速率的土壤温度指数模型拟合效果最优,能解释未采伐和各种强度择伐林地土壤总呼吸变化的77.8%~83.3%以及皆伐林地土壤呼吸变化的35.5%;未采伐、中度、强度和极强度择伐林地土壤总呼吸的温度敏感性参数Q 10 为1.77~2.72,皆伐林地的 Q 10 为1.49。【结论】不同强度采伐5年后,各种强度择伐林地土壤及其各组分的呼吸速率与未采伐林地没有显著差异;皆伐使凋落物呼吸速率、根系呼吸速率和土壤总呼吸速率都显著降低;各种强度择伐没有改变土壤总呼吸速率的季节变化规律,但皆伐使土壤总呼吸速率最大和最小出现时间有所提前;研究区土壤温度是土壤总呼吸速率季节变化的主要影响因子。     

采伐对温带小兴安岭岛状冻土区森林湿地碳源/汇的影响

【目的】北方泥炭地对气候变暖引起的冻土退化可能具有正负反馈作用,但其对采伐干扰引起的冻土退化如何响应却仍不清楚。【方法】采用静态箱-气象色谱法和相对生长方程法,同步测定温带小兴安岭岛状冻土区落叶松-泥炭藓沼泽不同采伐处理(D-对照、Z_(15)-轻度择伐15%、Z_(45)-强度择伐45%、J-皆伐)(采伐试验已10 a)样地的土壤呼吸年净碳排放量(CO_2与CH_4)、植被净初级生产力及年净固碳量及相关环境因子(温度、水位、化冻深度及土壤碳氮含量等),并依据生态系统净碳收支平衡,揭示采伐干扰对温带岛状冻土区森林湿地碳源/汇的中期影响规律及影响机制。【结果】1)择伐(Z_(15)和Z_(45))使其土壤CH4年均通量(0.07～1.53 mg·m~(-2)h~(-1))提高5.7～6.4倍(P 0.05),皆伐却使其显著提高20.9倍(P 0.05);2)采伐(择伐与皆伐)使其土壤CO_2年均通量(84.94～106.35 mg·m~(-2)h~(-1))降低14.5%～20.1%(P 0.05);3)采伐干扰改变了CH4排放的主控因子(由气温及5～10 cm土壤温度所控制转化为由气温、0～40cm土壤温度、水位、化冻深度及土壤碳氮比综合控制),但未改变CO_2排放的主控因子(由温度、水位、化冻深度、土壤有机碳含量及碳氮比综合控制);4)其植被净初级生产力(3.94～7.18 t·hm~(-2)a~(-1))和年净固碳量(1.79～4.46 tC·hm~(-2)a~(-1))呈现出随采伐强度增大而递减趋势,皆伐和Z_(45)使两者显著降低28.7%～45.1%和28.7%～59.9%(P 0.05),而Z_(15)对其无显著影响(-1.8%和-2.7%,P 0.05);5)采伐干扰10 a后,择伐使其碳汇功能(-0.34～2.31 tC·hm~(-2)a~(-1))初步得到恢复(Z_(15)高于D 18.5%及Z_(45)低于D 48.7%,P 0.05),而皆伐维持弱碳源(-0.34 tC·hm~(-2)a~(-1),P 0.05)。【结论】在中国温带小兴安岭岛状冻土区森林湿地碳汇管理实践中宜采取中、低强度的择伐方式,而应避免对其进行皆伐。     

采伐方式对马尾松林下植被和土壤肥力的影响

采伐作业是森林经营中重要环节,不同采伐方式对森林植被和土壤肥力产生不同的影响。文章对32年生马尾松林开展不同采伐方式试验研究,结果表明,随着采伐强度增大,林下植被得到恢复和发展,但皆伐方式导致植被严重破坏;土壤孔隙度、持水量等物理性质及全氮、水解氮、速效磷、速效钾等化学性质均随采伐强度增大不断下降,土壤容重增加;皆伐使土壤理化性质恶化。     

采伐方式对马尾松林下植被和土壤肥力的影响

采伐作业是森林经营中重要环节,不同采伐方式对森林植被和土壤肥力产生影响。通过对32年生马尾松林开展不同采伐方式试验研究,结果表明:随着采伐强度增大,林下植被得到恢复和发展,但皆伐方式导致植被严重破坏;土壤孔隙度、持水量等物理性质及全氮、水解氮、速效磷、速效钾等化学性质均随采伐强度增大而不断下降,土壤容重增加,皆伐使土壤理化性质恶化。     

采伐对大兴安岭落叶松-苔草沼泽土壤有机碳储量的影响

对比分析了大兴安岭不同采伐强度(未采伐—对照、轻度择伐—25%、中度择伐—35%、强度择伐—50%)下落叶松-苔草沼泽土壤密度、土壤有机碳含量与土壤有机碳储量的变化,揭示了采伐干扰对森林湿地土壤有机碳储量的影响规律。结果表明:①中度择伐与强度择伐显著提高了其土壤密度,轻度择伐则对土壤密度无显著影响;②轻度择伐显著提高了其表层和深层土壤的有机碳含量,中度择伐与强度择伐显著降低了其各土壤层和中上部土壤层的有机碳含量;③轻度择伐显著提高了其深层土壤有机碳储量,中度择伐和强度择伐则分别显著降低了中下部和中部土壤层的有机碳储量;④轻度择伐样地土壤有机碳储量较对照提高了16.2%(P>0.05),中度择伐和强度择伐样地土壤有机碳储量分别较对照降低了48.5%和30.1%(P<0.05)。     

采伐强度对杉阔混交人工林细根生物量及形态特征影响

[目的]比较杉阔混交人工林在不同采伐强度下细根生物量及形态特征的差异,探究林木细根生长与采伐强度的关系,以期为区域杉阔混交人工林科学经营提供基础数据和理论参考.[方法]以闽北杉阔混交人工林为研究对象,2011年8月实施4种不同采伐强度(按蓄积量计算分别为中度择伐34.6％、强度择伐48.6％、极强度择伐67.6％和皆伐...     

实行“两个改变”是森林资源永续利用的一个带有战略性的措施

搞好现有森林资源的经营利用是当前重要的课题。改大面积皆伐为大面积低强度择伐,改木材生产计划管理为采伐限额计划管理,是实现森林合理经营,永续利用的一个带战略性的措施。搞低强度择伐,实行人机畜结合的集材方式。     

采伐与造林对林地土壤的影响

对小兴安岭林区森林采伐后土训理化性质变化及土壤侵蚀进行了研究。结果表明,森林采伐后土壤容量增大,孔隙度减小,土壤养分初期增加,随之迅速减少,产生土壤侵蚀现象。进一步研究表明,皆伐比择伐对土壤影响大,集材道土壤的破坏最大。     

实行限径定株采伐是实现永续的重要途径

实行限径定株采伐是实现永续的重要途径孙秉枢，刘立俊，谭连珍，解志为（伊春市西林区营林处）（双丰林业局）（伊春市汤旺河林业局）黑龙江省森工林区森林在采伐利用上，基本采用皆伐、择伐、低强度经营择伐、抚育伐等多种采伐方式。在执行过程中普遍存在采伐强度过大，...     

氮素形态对香榧苗期光合作用、主要元素吸收及氮代谢的影响

In this study,we measured the photosynthetic rate,the contents of primary inorganic elements,and nitrate reductase activity and leaf N content of Torreya grandis seedlings subjected to different inorga...     

林木氮素吸收偏好性及其形成机制研究进展

森林土壤中可被林木吸收利用的氮（N）素主要以铵态氮（NH₄+-N）和硝态氮（NO₃--N）的形态存在。受全球气候变暖、氮沉降和人类活动等因素的影响,NH₄+和NO₃-的分布存在很大的时间波动性和空间异质性,且NH₄+-N和NO₃--N亏缺已成为限制林地生产力的主要因素。在森林土壤N亏缺和N异质分布的逆境中,在林木长期进化过程中形成了对不同形态N素的吸收偏好,且这种吸收偏好会随生长环境条件而发生改变。特别是对于NH₄+和NO₃-这2种主要形态的偏好选择性已被证明是决定林木生产力、竞争、共存和生态演替的重要因素之一。对不同树种在N异质分布环境下的N吸收偏好和形成机制的研究,是揭示林木N素营养遗传特性和提高林地N素利用效率的关键。文中从森林土壤中N的主要形态及其分布特征、林木对不同形态N素的吸收偏好和形成机制、林木N吸收偏好的影响因素3个方面进行总结阐述,并对未来研究方向进行展望,以期为我国人工林培育中不同树种的造林配置和合理N素施肥技术提供理论依据和参考。     

森林土壤氮贮量及氮素输入过程研究进展

森林土壤是氮最重要的贮藏库,且发挥着重要的氮源、汇和库的功能,而其氮素贮存和输入过程也显著影响着森林生态系统的结构和功能.自工业革命以来,人类活动已经显著改变了全球的氮素输入,造成了森林衰退及一系列严重的环境问题,所以森林土壤氮贮量及氮输入过程的研究已成为当前研究的热点.文中综述了森林土壤氮贮量和生物固氮、大气氮沉降、凋落物归还、施肥等氮素输入途径的研究现状,并对研究中存在的不确定性和争论焦点问题进行了提纯、分析.最后,归纳出该领域研究的不足和今后的发展趋势.     

森林土壤氮贮量及氮素输入过程研究进展

森林土壤是氮最重要的贮藏库,且发挥着重要的氮源、汇和库的功能,而其氮素贮存和输入过程也显著影响着森林生态系统的结构和功能。自工业革命以来,人类活动已经显著改变了全球的氮素输入,造成了森林衰退及一系列严重的环境问题,所以森林土壤氮贮量及氮输入过程的研究已成为当前研究的热点。文中综述了森林土壤氮贮量和生物固氮、大气氮沉降、凋落物归还、施肥等氮素输入途径的研究现状,并对研究中存在的不确定性和争论焦点问题进行了提纯、分析。最后,归纳出该领域研究的不足和今后的发展趋势。     

嘉陵江上游低山暴雨区3种不同植被类型氮循环研究

本文通过对嘉陵江上游低山暴雨区不同植被类型的初步研究。不同植被类型的氮库总储量分别为：6 787.27 kg.hm-2、7 115.39 kg.hm-2、6 951.06 kg.hm-2。其中不同植被类型中活体生物量分别为：136.43 kg.hm-2、210.40 kg.hm-2、169.66 kg.hm-2,凋落物层分别为：31.06 kg.hm-2、38.96 kg.hm-2、40.05 kg.hm-2,土壤（0-40cm）中分别为：6 619.73 kg.hm-2、6 866.03 kg.hm-2、6 741.35 kg.hm-2。不同植被类型土壤中的氮分别占总储量的97.53%、96.50%、96.98%,活体生物量分别占2.01%、2.96%、2.44%,而凋落物层分别仅占0.46%、0.55%、0.58%。结果表明,低山暴雨区3种不同植被类型的N主要分布在土壤中,而在活体生物量和凋落物层中只占很少的一部分。3种不同植被类型树干径流的氮含量分别为：0.44 kg.hm-2、0.553 kg.hm-2、0.851kg.hm-2,林分穿透雨氮含量分别为：12.649 kg.hm-2、12.551 kg.hm-2、13.291 kg.hm-2,地表径流氮的输出量分别为：0.55 kg.hm-2、0.55 kg.hm-2、1.27 kg.hm-2。不同植被类型氮的生物循环：湿地松林吸收量、存留量、归还量、循环系数分别为：37.561 kg.hm-2.a-1、6.497 kg.hm-2.a-1、31.064 kg.hm-2.a-1、82.703%,刺槐林吸收量、存留量、归还量、循环系数分别为：48.976 kg.hm-2.a-1、10.019 kg.hm-2.a-1、38.957 kg.hm-2.a-1、79.543%,混交林吸收量、存留量、归还量、循环系数分别为48.127 kg.hm-2.a-1、8.079 kg.hm-2.a-1、40.048kg.hm-2.a-1、83.213%。吸收量、存留量均是刺槐林〉混交林〉湿地松林,归还量是混交林〉刺槐林〉湿地松林。结果表明,3种植被类型处于良好的养分积累状态,有利于系统的稳定持续发展。     

Nitrogen cycling in Pinus sylvestris stands exposed to different nitrogen inputs

The objective of this study was to quantify the effects of high nitrogen (N) inputs on N cycling in a 35–45-yr-old Scots pine (Pinus sylvestris L.) forest. Nitrogen was added annually (single doses) as NH₄NO₃ in doses of 0 (N0), 30 (N1) and 90 (N2) kg N ha^?1 yr^?1. The only N input to the N0 plots was atmospheric deposition of 10 kg N ha^?1 yr^?1. The N cycle in these plots was tight, with almost complete retention of the incoming N. In the N1 plots the N retention was 83% after 9 yrs of N addition. The trees were the major sink, but the soil also contributed to the N retention. In the N2 plots the N retention was 63%, being mainly accounted for by accumulation in the soil. The leaching of N from the N2 stands was as high as 35 kg N ha^?1 yr^?1. The N2 system was N saturated.     

Carbon and nitrogen dynamics in early stages of forest litter decomposition as affected by nitrogen addition

The effects of nitrogen(N) availability and tree species on the dynamics of carbon and nitrogen at early stage of decomposition of forest litter were studied in a 13-week laboratory incubation experiment.Fresh litter samples including needle litter(Pinus koraiensis) and two types of broadleaf litters(Quercus mongolica and Tilia amurensis) were collected from a broadleaf-korean pine mixed forest in the northern slope of Changbai Mountain(China).Different doses of N(equal to 0, 30 and 50 kg·ha-1yr-1, respecti...     

杉木林土壤微生物区系对短期模拟氮沉降的响应

通过模拟氮沉降试验(设置2种氮形态5种施氮水平(N0、N1、N2、N3、N4分别代表0、20、40、60、80 kg·hm-2·a-1,共10个处理)研究杉木林土壤微生物区系的变化。结果表明:沉降第1年,高氮处理对微生物数量的影响较显著,氮处理时微生物数量的变化波动较大;沉降1年后,各处理的变化规律稳定,波动较小。12月份各处理间微生物数量和细菌数量变化幅度较小、氮处理对其影响不显著,故不宜在12月采集土样。氮沉降量影响微生物总量,总体而言低氮处理促进微生物生长,最高氮处理抑制微生物生长,NH4+-N2或N3和NO3--N3处理微生物总量最多。不同微生物类群对氮沉降形态和沉降量的响应不同,土壤细菌的变化规律和微生物数量的变化规律一致,低氮处理时,硝态氮处理对细菌数量生长的影响大于铵态氮处理,2种形态氮的N2或N3处理细菌数量最大。铵态氮比硝态氮更易影响真菌的生长,且NH4+-N1和NO3--N3处理真菌数量最多。不同氮沉降形态对放线菌数量影响显著,沉降1年后高氮沉降量对放线菌生长略有促进作用。     

不同形态氮素比例对枳椇幼苗生长的影响

采用砂培的方法研究不同形态氮素比例(NO3--N/NH4 -N为：100/0,75/25,50/50,25/75,0/100)对枳椇(Hovenia acerba Lindl)幼苗生长的影响,结果表明：随着硝态氮比例的增加,枳椇的株高、茎粗,侧枝数以及生物量呈上升趋势,其中硝铵比为100/0与75/25处理的株高与茎粗显著高于其他处理,两者之间差异不显著,75/25处理的侧枝数与全株生物量显著高于其他处理;硝铵比为75/25和50/50处理的中位叶面积最大,0/100处理中位叶面积最小,叶尖枯萎卷曲;硝铵比为0/100与100/0处理的叶绿素a及叶绿素b含量显著高于其它处理,50/50的叶绿素b含量显著低于其它处理;100/0,75/25与0/100处理的叶可溶性糖含量显著高于与其它处理;100/0与75/25的叶含氮量极显著低于其他处理,50/50的茎含氮量极显著低于其他处理,100/0与25/75的根含氮量显著低于其他处理,0/100处理的枳椇各器官的含氮量极显著高于其他处理,但该处理的植株矮小,根系有腐烂现象,75/25的根含氮量仅次与0/100处理。综上所述,硝铵比为75/25最适于枳椇生长。     

Aboveground and belowground competition between intercropped cabbage and young Eucalyptus torelliana

An expanding market for planted timber in the Philippines is providing a strong incentive for upland farmers to incorporate trees into their farming systems. Farmers often intercrop young timber species with well-fertilized annuals in expectation that inter- species competition for nutrients and light will be minimal while the trees are small, and that the trees will benefit from intensive nutrient and weed management of the intercrop. The relative level of aboveground and belowground competition in a vegetable/timber intercropping system was investigated in the uplands of Mindanao, the Philippines. Eight 5-m² microplots were established containing one nine-month-old Eucalyptus torelliana and four rows of cabbage (two on each of the north and south sides of the tree, 0.5 and 1.0 m from the stem base). The tree canopy shaded north rows. Monocrop cabbage microplots (2 m²) were also installed. Four tree/cabbage microplots and all cabbage-only plots were fertilized with ¹⁵ 5N-labeled ammonium sulfate (100 kg N ha⁻¹); remaining microplots received unlabeled fertilizer. Cabbage yields were reduced by 16% in the north rows when compared to the south rows, and by 15% in rows closer to the tree when compared to rows further from the trees. Belowground competition in the first cabbage row, possibly for moisture, is supported by the high proportion of tree roots found in the top 30 cm of soil. Competition did not appear to be for N or other nutrients. Foliar analyses revealed no row differences in mineral concentrations in cabbage, uptake of applied N, or percent of N derived from fertilizer. The modest amount of 15N found in aboveground tree parts (4.5% of N applied to four cabbage rows) improved overall N-use efficiency in the intercropped plots. An improved understanding of the tradeoffs between improved nutrient efficiency and depressed intercrop growth, as well as management options to reduce competition, will help farmers design systems to improve efficiency without increasing competition. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.