人为扰动对森林生态系统土壤呼吸的影响

对人工林与天然次生林的土壤呼吸差异及翻土后对人工林土壤呼吸的影响进行研究。结果表明,天然次生林的土壤呼吸显著小于人工林,而有机质含量却相反;人工林翻土后对土壤呼吸的影响十分显著,因此,保护天然次生林,控制森林砍伐,合理使用土地,这对保持土壤肥力,控制土壤ＣＯ２排放,维持全球碳平衡及稳定全球气候变化至关重要。     

海南岛热带海岸森林土壤易氧化有机碳分布规律及其对土壤因子的响应

为了揭示热带海岸森林土壤易氧化有机碳的分布规律,探讨土壤因子对易氧化有机碳的影响,本研究利用高锰酸钾氧化-比色方法测定研究区域内不同林分类型(香蒲桃天然次生林、琼崖海棠天然次生林、椰子人工林、木麻黄人工林、大叶相思人工林)的土壤易氧化有机碳含量,采用简单相关系数法和冗余分析方法评估土壤因子对易氧化有机碳的影响。结果表明:在1 m深剖面内,土壤易氧化有机碳的变化范围为0.60~9.05 g·kg~(-1),各土层间随土壤深度的增加而降低且变化差异显著,均值表现为椰子人工林(4.36 g·kg~(-1))琼崖海棠天然次生林(3.99 g·kg~(-1))香蒲桃天然次生林(3.83 g·kg~(-1))大叶相思人工林(1.29 g·kg~(-1))木麻黄人工林(0.85 g·kg~(-1))。5种林分类型下,土壤有机碳活度均表现为随土层深度的增加显著降低,在0~20 cm土层,不同林型间均表现为木麻黄人工林大叶相思人工林香蒲桃天然次生林椰子人工林琼崖海棠天然次生林,说明木麻黄与大叶相思人工林土壤有机碳稳定性较差。EOC的分布受土壤因子(BD、SWC、pH、TN、C/N)的影响,其中,EOC与TN具有最大的正相关性,与BD具有最大的负相关。本研究揭示了海南岛热带海岸不同林地土壤碳库的敏感性和稳定性,研究了不同林分类型土壤EOC和土壤养分的关系,有助于了解热带海岸林地土壤养分状况的供应环境及碳汇响应机理,为评价热带海岸林分类型对土壤碳吸存能力的影响提供基础数据。     

土地利用变化对土壤物理组分中有机碳分配的影响

根据宁夏固原地区近 2 5a的历史资料 ,本文将土地利用类型分为 :天然次生林 (山杨、辽东栎、灌木 )、次生林砍伐后形成的牧草地、农田及农田或牧草地形成的人工林 (13a、18a、2 5a华北落叶松 ) ,并应用土壤有机质物理分组方法对这些类型 0～ 110cm土层土壤物理组分中的有机碳 (轻组有机碳与颗粒有机碳 )含量、分配比例及非保护性有机碳分配比例进行了研究。结果表明 :轻组有机碳分配比例 ,几种天然次生林比人工林、牧草地和农田都显著低 ,而人工林、牧草地与农田之间的差异却不显著 ;轻组有机碳含量 ,农田和牧草地比天然次生林分别低 4 6 %和 14 %以上 ,人工林比农田和牧草地分别高 10 0 %和 2 7%以上 ;颗粒有机碳分配比例 ,天然次生林比人工林和农田低 ,牧草地与天然次生林的差异不显著 ;颗粒有机碳含量方面 ,农田和牧草地比天然次生林分别低 38%和 2 5 %以上 ,而人工林比农田和牧草地分别高 79%和 4 7%以上 ;非保护性库中有机碳分配比例方面 ,天然次生林比人工林、农田低。从以上结果可以看出 ,天然林变成农田使土壤有机碳稳定性降低 ,而变成牧草地则影响较小。在农田中造林 ,对土壤有机碳的稳定性影响较小 ,而在牧草地中造林则使土壤有机碳稳定性降低。土地利用变化主要对 0～ 5 0cm土层内的土壤物理     

冀北山地华北落叶松人工林与杨桦次生林的土壤养分差异

为了了解冀北山地华北落叶松人工林对土壤肥力的影响,采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了当地华北落叶松人工林(9、18、33 a)和杨桦天然次生林(9、18、28 a)2种林型下的土壤养分状况。结果表明:(1)2种林型土壤有机质及氮的差异在不同的林龄阶段表现出不同的特点,总体上幼龄和中龄阶段,华北落叶松人工林高于杨桦天然次生林,而近熟林则相反;在多数年龄阶段的多数土层中,华北落叶松人工林土壤磷元素含量高于杨桦天然次生林;除近熟林0~40 cm土层土壤全钾略低于杨桦天然次生林外,华北落叶松人工林其他年龄及土层的速效钾及全钾含量均高于杨桦天然次生林。(2)在各种养分的垂直分布上,2种林型的有机质、氮、速效钾均随土层深度的增加而呈下降的趋势,全钾及全磷下降趋势不明显,或只有较小下降幅度;同时,华北落叶松人工林有效磷含量在垂直方向上存在先下降后上升的趋势。(3)总体上,从2种林型3个年龄段土壤养分含量的比较来看,华北落叶松人工林的营造并未导致土壤出现明显的衰退。     

南亚热带海岸沙地不同林分土壤微生物功能多样性及影响因素

以福建省东山县海岸沙地4种人工林分(木麻黄Casuarina equisetifolia、卷荚相思Acacia crassicarpa、湿地松Pinus elliottii、尾巨桉Eucalyptus grandis×E. urophylla及天然次生林Secondary Forest)为研究对象,采用Biolog-eco微平板法研究了南亚热带海岸沙地表层(0～10 cm)土壤微生物碳源代谢活性及多样性特征,分析了不同树种土壤微生物功能多样性、土壤理化性质影响的差异及相关性。结表果明:1)不同林分对土理化性质的影响存在显著差异(P <0.05),与人工林分相比,天然次生林土壤有效磷、全碳、速效钾含量及阳离子交换量均较高,而4种人工林分之间差异不明显;2)主成分分析(PCA)表明,与人工林分相比,天然次生林有较独特的碳源利用方式和较高的活性;碳水化合物类、氨基酸类、胺类是滨海沙土微生物利用的主要碳源;3)土壤微生物功能指数与土壤pH、有效磷、有机碳含量显著正相关,较低的有机碳、有效磷含量可能是限制滨海沙土微生物功能发挥的关键制约因素。4)在防护林更新改造过程中可通过套种乡土阔叶树种、增施磷肥等措施,调节土壤pH值,提高土壤有机碳及有效磷含量,增强土壤微生物活性,从而促进沙土质量的持续改良。     

塞罕坝华北落叶松人工林土壤节肢动物群落的研究

2006年5~8月对塞罕坝华北落叶松人工林群落土壤节肢动物进行了两次系统调查,共获得土壤节肢动物1560头,隶属6纲22目。其中弹尾目、蜱螨目、膜翅目和啮目为优势类群,蜘蛛目、鞘翅目和双翅目幼虫等为常见类群。通过4块样地对比可得出:天然次生林群落土壤节肢动物类群数、个体数多于落叶松人工林,多样性也高于人工林;落叶松人工林和天然次生林土壤节肢动物剖面分布具有明显的表聚性,并且随着土壤层次的加深,类群数和个体数也随之减少;落叶松人工林和天然次生林群落中的土壤节肢动物群落有比较高的Jaccard相似性系数,表明两类林分在土壤节肢动物类群和个体数量分布上有较大的相似度。     

燕山北部华北落叶松人工林与杨桦天然次生林土壤碳密度的比较

为了了解人工造林过程对土壤碳储量的影响,对燕山西部山地常见的华北落叶松人工林和杨桦天然次生林土壤有机碳含量进行了研究。结果表明,华北落叶松人工林和杨桦天然次生林的土壤剖面平均有机碳含量分别为30.45g/kg和28.45g/kg,二者没有明显差异;2种林分的土壤有机碳含量均随着土层深度的增加而降低,下降幅度则随深度的增加逐渐减缓,表层土壤对土壤的碳存储贡献更大。总的来看,土壤有机碳含量在深层(30cm以下)相邻土层之间差异不显著,说明深层土壤中,有机碳含量变化较小。由以上结果可以得出结论,在造林措施适当、人为干扰较少的条件下,人工林同样可以维持与天然林相近的较高的土壤碳储量。     

云南绿春县天然次生林和4种人工林树冠层蚂蚁群落多样性

[目的]探讨天然次生林和人工林及人工林树种选择对树冠层蚂蚁群落多样性的影响。[方法]运用树栖蚂蚁陷阱法调查云南省绿春县天然次生林和4种人工林的树冠层蚂蚁群落、植物多样性及植物垂直密度变化。[结果](1)共采集蚂蚁标本17 998头,隶属于6亚科29属68种。(2)树冠层蚂蚁多度:紫胶林-玉米混农林紫胶林桉树林橡胶林天然次生林。(3)树冠层蚂蚁丰富度:紫胶林-玉米混农林紫胶林天然次生林橡胶林桉树林。(4)树冠层蚂蚁ACE估计值:紫胶林-玉米混农林紫胶林天然次生林桉树林橡胶林。(5)树冠层蚂蚁多度和丰富度与枯落物盖度、300 cm处垂直密度和乔木郁闭度呈显著或极显著负相关,而与植物盖度显著正相关;ACE估计值与枯落物盖度、草本植物盖度和乔木郁闭度显著负相关,与175 199.9 cm区段内垂直密度显著正相关。[结论]人工林对蚂蚁多样性保护有一定积极作用,尤其选择乡土树种保护效果更显著,对人工林进行合理的管理有利于保护生物多样性。     

天然林水文功能浅析

从湖南省天然林的现状分析入手，对不同森林类型的水源涵养功能进行了阐述。天然次生林以阔叶林为主，生物多样性丰富，粗腐殖质层A0层厚，林地土壤有机质含量高，与人工林比较，乔根重及乔、灌草面积指数高，凋落物多，森林水文生态功能强。天然次生林一次最大土壤贮水量1326.5t/hm^2比人工林的706.845/hm^2大87.67%；天然次生林冠一次最大持水量6.148t/hm^2，比人工林的3.039t/hm^2倍，天然林在防洪蓄水中起着重要的作用。     

田头山市级自然保护区次生林与人工林植物多样性-土壤养分相关性研究

以深圳市田头山市级自然保护区次生林和人工林的植物多样性特征与土壤养分特征及其相关性为研究目标。结果表明：田头山市级自然保护区次生林的土壤养分储量均显著高于人工林,但次生林植被的优势度指数(D)和均匀度指数(E)显著低于人工林。Pearson 相关性分析表明土壤有效磷含量与乔木层均匀度指数(E)显著负相关,与灌木层的多样性指数(H′)、优势度指数(S)、均匀度指数(E)均显著负相关,其余土壤养分与植物多样性指数无显著相关性。综上可知,次生林土壤肥力佳且植被优势种特征明显,植被灌木层植被受土壤有效磷含量的影响最大。     

森林作业对林地土壤呼吸的影响

介绍了森林生态系统土壤呼吸的研究意义,森林生态系统土壤呼吸的影响因素,人为扰动对森林土壤呼吸影响的研究进展。提出了森林作业对土壤呼吸的作用机理和人为扰动对森林土壤呼吸各组分的微观影响,同时也提出土壤呼吸对森林生态系统的反馈作用是人为扰动对森林生态系统土壤影响研究中尚未解决的问题。     

基于全球数据库的森林土壤呼吸模型研究

森林土壤呼吸在陆地生态系统的碳平衡中发挥了重要作用,准确估算森林土壤呼吸量对于了 解陆地碳平衡的变化至关重要。这项研究以全球气候数据、全球森林土壤呼吸数据库为基础数据,通过 开发人工神经网络（ANN）模型建立由年平均气温（MAT）、年平均降水（MAP）、森林类型驱动的土壤 呼吸模型,预测全球森林土壤呼吸变化。模型估算的结果表明,从 1960 年到 2017 年,全球森林平均年 土壤呼吸量为 40.10±0.48 Pg C yr-1,全球森林土壤对全球土壤呼吸的贡献在 40.9% - 49.8% 之间。人工神 经网络模型预测的准确度达到 0.63,进一步改善了全球森林土壤呼吸模型预测的精度。     

大兴安岭东部林区岭南天然次生林经营方式研究

对天然次生林顺行演替采取的经营措施的效果进行分析,结果表明:对过伐林实行封山育林,对火烧迹地实行天然更新,其森林演替效果显著.对过渡阶段的次生林实行抚育间伐效果进行分析,结果表明:间密留稀的抚育方式可以促进树木生长量的提高,有利于森林的顺行演替;采阔留针的作业方式造成土壤肥不足,森林生长速度减慢,森林结构不合理,森林质量下降.不同森林类型的养分流研究结果表明,阔叶树较落叶松纯林更有利于增加土壤肥力,保护森林生产力;阔叶树凋落物的分解速率大大高于针叶树,加速了树木生长和森林演替速度.藉于研究结果,对确定合理的天然次生林经营方式提出了建议.     

Seasonal variation of soil respiration rates in a secondary forest and agroforestry systems

Agroforestry systems are widely practiced in tropical forests to recover degraded and deforested areas and also to balance the global carbon budget. However, our understanding of difference in soil respiration rates between agroforestry and natural forest systems is very limited. This study compared the seasonal variations in soil respiration rates in relation to fine root biomass, microbial biomass, and soil organic carbon between a secondary forest and two agroforestry systems dominated by Gmelina arborea and Dipterocarps in the Philippines during the dry and the wet seasons. The secondary forest had significantly higher (p < 0.05) soil respiration rate, fine root biomass and soil organic matter than the agroforestry systems in the dry season. However, in the wet season, soil respiration and soil organic matter in the G. arborea dominated agroforestry system were as high as in the secondary forest. Whereas soil respiration was generally higher in the wet than in the dry season, there were no differences in fine root biomass, microbial biomass and soil organic matter between the two seasons. Soil respiration rate correlated positively and significantly with fine root biomass, microbial biomass, and soil organic C in all three sites. The results of this study indicate, to some degree, that different land use management practices have different effects on fine root biomass, microbial biomass and soil organic C which may affect soil respiration as well. Therefore, when introducing agroforestry system, a proper choice of species and management techniques which are similar to natural forest is recommended.     

浅谈阔叶次生林的人工促进天然更新

人工促进天然更新是恢复和发展天然阔叶林的重要更新方式,具有投入少、恢复快、收益大和易于实施等特点.人工促进天然更新的阔叶次生林与人工营造杉木林样地比较结果表明,在同一立地条件下,同龄阔叶树的树种种类、郁闭度、生物多样性、高径比等各项生长指标均高于人工杉木林.文中阐述了人工促进天然更新中的抚育间伐、林分改造、封山育林和封禁保护、补植等具体措施,并提出保护现有阔叶林,实施人工促进阔叶林天然更新,扩大水源涵养林、水土保持林等防护林比重等建议.     

Effect of Forest Management Measures on Soil Respiration and Its Mechanism

Global warming is one of the hottest environment problems.One of the reasons is the sharp increase of CO2 in atmosphere.Soil respiration in forest ecosystems accounts to 60%-90%of total ecosystem respiration and is therefore one of the key components of the global C cycle.This paper summarized different responses of soil respiration to forest management measures,and described the relevant researches at home and abroad on the effect of management measures like harvesting,forest fertilization,soil improving(Liming),litter removal, and prescribed burning on soil respiration.     

辽东山区次生林土壤酶对土壤微生物呼吸的影响

以蒙古栎（Quercus mongolica）林、杂木林和胡桃楸（Juglans mandshurica）林3种天然次生林土壤为研究对象,通过生长季节内表层土壤（0～30 cm ）淀粉酶、蔗糖酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性以及土壤微生物呼吸速率的测定,探讨了辽东山区土壤酶活性与土壤微生物呼吸之间的关系。结果表明：辽东山区蒙古栎林、杂木林、胡桃楸林土壤酶活性与土壤微生物呼吸具有一定的季节波动,但相关性不显著。除胡桃楸林微生物呼吸与过氧化氢酶活性之间具有显著关系外,蒙古栎林和杂木林微生物呼吸与4种酶活性之间均无显著相关性。研究结果为进一步系统了解辽东山区次生林植物群落土壤碳循环过程提供了参考。     

森林经营措施对土壤呼吸的影响机理

全球变暖是当今世界最热的环境问题之一, 其主要原因是大气中CO₂浓度剧增。而森林土壤呼吸占生态系统呼吸总量的60%~90%, 是全球碳循环的一个关键组成部分。文中综述主要森林经营措施对土壤呼吸造成影响的程度及方向, 详尽总结采伐、林地施肥、土壤改良、凋落物移除和火烧等措施对土壤呼吸影响的国内外相关研究。     

Short-term effects of nitrogen deposition on soil respiration components in two alpine coniferous forests,southeastern Tibetan Plateau

Nitrogen (N) deposition to alpine forest ecosystems is increasing gradually, yet previous studies have seldom reported the effects of N inputs on soil CO2 flux in these ecosystems. Evaluating the effects of soil respiration on N addition is of great significance for understanding soil carbon (C) budgets along N gradients in forest ecosystems. In this study, four levels of N (0, 50, 100, 150 kg N ha^-1 a^-1) were added to soil in a Picea baifouriana and an Abies georgei natural forest on the Tibetan Plateau to investigate the effect of the N inputs on soil respiration. N addition stimulated total soil respiration (Rt) and its components including heterotrophic respiration (Rh) and autotrophic respiration (Ra);however, the promoted effects declined with an increase in N application in two coniferous forests. Soil respiration rate was a little greater in the spruce forest (1.05 μmol CO2 m^-2 s^-1) than that in the fir forest (0.97 μmol CO2 m^-2 s^-1). A repeated measures ANOVA indicated that N fertilization had significant effects on Rt and its components in the spruce forest and Rt in the fir forest, but had no obvious effect on Rh or Ra in the fir forest. Rt and its components had significant exponential relationships with soil temperature in both forests. N addition also increased temperature sensitivity (Q10) of Rt and its components in the two coniferous forests, but the promotion declined as N in put increased. Important, soil moisture had great effects on Rt and its components in the spruce forest (P<0.05), but no obvious impacts were observed in the fir forest (P>0.05). Following N fertilization, Ra was significantly and positively related to fine root biomass, while Rh was related to soil enzymatic activities in both forests. The mechanisms underlying the effect of simulated N deposition on soil respiration and its components in this study may help in forecasting C cycling in alpine forests under future levels of reactive N deposition.     

针阔混交林凋落物对土壤呼吸的影响

以位于长江三峡库区的重庆缙云山针阔混交林为研究对象,利用美国LI-COR公司生产的LI-8100开路式土壤碳通量测量系统对林地有凋落物和无凋落物两种土壤呼吸速率进行了观测。结果表明:(1)有无凋落物对土壤温度、土壤含水量均无影响;(2)有凋落物和无凋落物土壤呼吸的昼夜变化都呈现为单峰曲线,下午14:00左右达到峰值,并且无凋落物土壤呼吸速率小于有凋落物土壤呼吸速率;(3)有凋落物和无凋落物土壤呼吸季节变化趋势都表现为双峰型,峰值分别出现在7月和9月;(4)针阔混交林通过土壤呼吸释放的CO2量达到24.05 t/hm2,其中由凋落物释放的CO2达到5.09 t/hm2,占总CO2释放量的21.16%,说明凋落物对土壤呼吸影响显著。