择伐对太岳山油松林表层细根生物量和土壤养分含量的影响

以山西太岳山40年生油松(Pinus tabuliformis)人工林为研究对象,基于不同的森林经营措施,运用方差分析法分别探讨了油松人工林表层不同土壤厚度下的细根生物量和土壤养分含量之间的差异.结果表明:择伐林生长季表层细根生物量大于未择伐林,两者没有显著差异(P0.05);择伐林平均单株表层细根生物量大于未择伐林,两者差异显著(P0.05);择伐林表层土壤中的全氮含量、有机质含量、铵态氮含量高于未择伐林,差异显著(P0.05);硝态氮含量和速效钾含量高于未择伐林,差异不显著(P0.05);而择伐林表层土壤中的全磷含量低于未择伐林,差异显著(P0.05).     

不同林龄亚热带次生林细根生物量和形态分布差异

【目的】研究不同林龄亚热带次生林主要树种细根的生物量、形态特性及其与土壤养分的相关关系,探讨不同林分细根生长特性差异及树种间的竞争作用,为亚热带森林的经营提供理论依据。【方法】在浙江省黄岩山选取经过皆伐后人工播种造林恢复的23年生林分及未经过人为干扰的60年生林分,每个林分中设置10个10 m×10 m的样方,每个样方中随机选取3个采样点,使用根钻法对0～20 cm土层中林分主要树种（青冈、木荷、石栎、其他木本植物）的根系样品及土壤样品进行采集,测定3个不同直径等级（D1.＞0～≤0.5 mm,D2.＞0.5～≤1 mm,D3.＞1～≤2 mm）细根的生物量及其形态特征（比根长、根长密度）,以及土壤铵态氮、硝态氮、全磷及有机质含量,并分析细根生物量及其形态特征与土壤养分的相关性。【结果】（1）细根总生物量随林龄的增加而增大,60年生林分细根总生物量显著（P＜0.05）高于23年生林分,是23年生林分的1.3倍,这种显著性差异主要由杂根（其他木本植物根系）生物量引起,而青冈、木荷、石栎的细根总生物量在2个林龄林分间无显著差异。（2）各径级细根生物量因树种和林分的不同而存在差异,60年生林分青冈D1和D2径级细根生物量分别比23年生林分高82.1%和51.1%,差异显著（P＜0.05）;木荷各径级细根生物量在2个林分间无显著差异;60年生林分石栎D1径级细根生物量是23年生林分的55.5%,差异显著（P＜0.05）;杂根各径级生物量均表现为60年生林分显著（P＜0.05）高于23年生林分,分别是23年生林分的1.5倍（D1）、1.9倍（D2）和1.9倍（D3）。（3）木荷、石栎各径级细根的比根长和根长密度在2个林龄林分间均无显著差异（P＞0.05）,但青冈和杂根的细根形态在不同林龄林分间差异显著（P＜0.05）,其中60年生林分D3径级比根长分别是23年生林分的1.4和1.3倍,60年生林分青冈D1、D2、D3径级根长密度分别较23年生林分增加了58.36%,41.96%和49.57%,杂根根长密度分别较23年生林分增加了44.76%,120.21%和111.31%。（4）细根总生物量与土壤养分呈显著相关关系,但在树种间和林分间有所差异,在23年生林分中,细根总生物量与土壤铵态氮、硝态氮和有机质含量呈显著或极显著正相关关系;在60年生林分中,细根总生物量与土壤铵态氮、硝态氮、全磷和土壤有机质含量呈显著或极显著正相关关系。【结论】未经过人为干扰的60年生林分细根总生物量显著高于皆伐后人工播种造林恢复的23年生林分,但更容易出现养分短缺的现象;随林龄的增加,青冈可能具有更好的适应能力和竞争能力。     

华北落叶松人工林细根生物量及季节动态

通过对关帝山华北落叶松人工林(30年生)细根的生物量进行为期1年(2004~2005)研究,结果表明,华北落叶松人工林细根(≤5 mm)生物量平均为305.26 g/m2。其中径级为2~5 mm细根的平均生物量为149.37g/m2,占根系总生物量16.11%;径级为1~2 mm和≤1 mm的平均生物量分别为39.26 g/m2和116.63 g/m2,分别占总根系生物量的比值为4.23%和12.58%。≤2 mm死细根生物量为71.85 g/m2,占根系总生物量的7.75%;2~5 mm死细根生物量为1.65 g/m2,所占比值极小。活细根(≤1 mm,1~2 mm)和死细根(≤2 mm,2~5 mm)生物量季节间差异显著(P<0.05),2~5 mm活细根生物量的季节间差异不显著(P>0.05)。     

共和盆地东缘不同林龄青杨人工林细根生物量和形态特征

以青海共和盆地东缘5、10、15、20、25年生青杨人工林为研究对象,采用根钻取土芯法收集细根,分析0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm各土层深度细根生物量、生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度的差异。结果表明,20年生青杨人工林以5~7 cm径级（65.63%）、3~4 m高度级（34.38%）乔木占比最大,且均显著高于其他4个林龄的林分;青杨人工林生物量密度主要分布在0~60 cm土层,占细根总量的73.20%~76.92%,其数值随林龄增大呈增大趋势;随着不同林龄的增加,0~60 cm土层根表面积密度和根长密度占总量的80.42%和76.71%,60~80 cm的土层占8.79%和10.27%,80~100 cm的土层占10.78%和13.01%;青杨人工林生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度均随林龄的增大而增大;通过RDA分析表明土壤钾离子、土壤含水量和林龄与根长密度、根表面积密度、比表面积呈显著正相关,与土壤pH、硝酸根离子呈负相关。研究认为,青杨人工林根系随林龄的增大逐渐向深层发展,不同林龄青杨人工林细根分布的差异表明群落地下分配模式不同,需要在今后研究中深入探索分配差异的机理;青杨人工林发育20 a后,可进行合理抚育,促进细根发育,最大程度发挥其生态效益。     

不同林龄杉木人工林细根生物量的变化特征分析

为了解杉木Cunninghamia lanceolata人工林细根生物量随林龄和土层深度的变化特征,研究了福建省龙岩市白砂国有林场7、10、23、29和42年生杉木人工林60 cm土层内细根生物量的变化特征。结果表明：(1)杉木细根总生物量在10、23、29和42年生之间无显著差异,且均显著高于7年生;(2)当不区分林龄时,0～1 mm的平均细根生物量随土层深度的增加而下降;而1～2 mm的平均细根生物量在各土层间无显著差异;(3)当区分林龄时,杉木细根生物量在7年生时在各土层间均无显著差异,垂直分布较为均匀;而在42年生时,10～20 cm土层内的细根生物量最大,但并未显著高于0～10 cm土层内的细根生物量;(4)吸收根/运输根生物量比值在7和23年生时在各土层间无显著差异,而在20、29和42年生时均随土层深度增加而下降;(5)0～10 cm土层内吸收根/运输根生物量比值在29年生最大,在42年生反而略有降低。综上所述,在林分发育后期,杉木细根的养分获取可能更偏保守,但是需要维持较大的生物量,这将可能是导致杉木在发育后期生产力下降的一个因素,这为揭示杉木人工林生产力下降的可能原因...     

六盘山4种典型林分林下草本细根生物量与土壤特性的关系

探究六盘山典型林分林下草本细根生物量分布及其与土壤特性的关系,为植物-土壤环境关系的理论研究和区域植被的可持续性管理提供科学依据。以六盘山国家级自然保护区4种典型林分（Ⅰ.辽东栎;Ⅱ.白桦;Ⅲ.华山松;Ⅳ.华北落叶松）为研究对象,采用根钻法测定林下浅层土(0~50 cm)中草本细根生物量、土壤含水量、土壤容重和土壤养分含量,并分析细根生物量与土壤特性的关系。结果表明,4种林分林下草本细根生物量主要集中在0~20 cm土层中,其中以林分Ⅲ林下草本植物细根生物量最多;土壤容重（0~20 cm）为林分Ⅰ最大,林分Ⅲ最低,表明土壤容重越小越利于细根生物量的积累;Pearson相关分析（未控制林分类型）和偏相关分析（控制林分类型）均表明,不同土层细根生物量主要与土壤容重、土壤含水量和土壤TP含量之间呈显著负相关(P<0.05),与土壤C∶N、N∶P之间呈现显著正相关(P<0.05)。六盘山林下草本细根生物量因林分类型而异,但主要分布在土壤表层（0~20 cm）,限制林下草本细根生物量积累的因素为土壤容重、土壤含水量、土壤TP含量、土壤C∶N、N∶P。适宜的土壤容重（0.87~1.10）、土壤含水量（14.50%~19.58%）和合适的土壤C∶N（约12∶1）、N∶P（约8∶1）及较低的土壤TP含量有利于林下草本细根生物量的积累,其中林分Ⅲ的林-草管理模式能够显著提高林下草本细根生物量,并且利于改善林下土壤理化特性,促进森林水养循环。     

马尾松混交林细根生物量研究

采用钻土芯与内生长相结合的研究方法,将马尾松占其混交林的组成比例分成5种类型(0~20%、21%~40%、41%~60%、61%~80%和81%~100%),设置15块20 m×20 m的标准样地,系统比较了不同比例马尾松混交林(马尾松占林分胸高断面积的比例)细根生物量的分布状况、细根生长量及季节动态变化.结果表明:(1)马尾松不同的混交比例对细根生物量有较大影响,不同混交比例林分的细根生物量的大小依次为,马尾松混交比例41%~60%﹥0~20%﹥21%~40%﹥81%~100%﹥61%~80%.(2)5种比例混交林分的细根生物量垂直分布规律均很明显,随土层增加细根生物量趋于减少,且大部分细根集中于土壤表层0~10 cm的范围内.这与该地区的土层较浅以及树种根系的分布特性(深根、浅根树种)密切相关.(3)5种马尾松混交林细根生物量季节动态均呈单峰变化,均在6、7月份达到峰值,在1月份达到最低值,41%~60%林分年生物量净增值比其他4种混交林分要高.(4)5种混交林分的细根年生长量随季节变化明显,最大值出现在6~8月份,最小值出现在12~3月份.各个混交林分细根年生长量大小依次为41%~60%﹥61%~80%﹥21%~40%﹥81%~100%﹥0~20%.     

连香树人工林细根生物量分布及根系分泌速率季节变化研究

[目的]研究30年生连香树不同土层细根分布与生物量及根系分泌速率的季节动态变化过程,揭示根系分泌速率与细根之间的关系。[方法]以大沟流域30年生的国家二级濒危保护植物连香树人工林为研究对象,于2014年4、7、9和12月测定根系分泌速率和不同土层下细根的生长形态及生物量,比较他们在各季节间的变化情况,分析潜在的生态学意义。[结果]连香树细根在不同土层分布比例不一致,70.77%分布在0~15 cm土层,细根的根长、根重、根体积等形态参数随季节变化呈降低趋势,细根生物量呈先升高后降低的单峰型变化,7月最高,达280.74 g/m~2,与其他月份的差异显著(P0.05)。随着季节的变化,根重分泌物DOC、TN速率、根长分泌物DOC、TN速率、根表面积分泌物DOC、TN速率均呈先升高后降低趋势,各季节间差异均显著,均在7月最高,12月最低。[结论]该研究可为连香树天然种群的保护和人工栽培提供科学依据。     

火地塘天然油松锐齿栎林细根生物量及其空间变化

火地塘林区天然油松纯林、锐齿栎纯林和油松锐齿栎混交林的活细根生物量平均为5.583、9.421、8.46 t·hm-2;死细根生物量为1.433、3.385、1.885 t·hm-2.随着年龄、海拔、坡位等的不同,细根生物量也表现出规律性的变化:①油松在10～30 a之间随年龄的增长活细根的生物量增加较快,细根的生物量占根系总生物量的17～28;到60 a以后细根生物量增长缓慢,细根生物量占根系总生物量的比例下降,一般在8～10.锐齿栎林细根生物量和细根占根系总生物量的比例随林龄的变化规律与油松相同;②海     

抚育间伐对桥山林区油松林乔木层碳储量的影响

本研究尝试利用生长过程表分析间伐对林分生长与收获的影响,探究抚育间伐后油松人工林碳储量的变化,为森林抚育经营和碳汇造林的理论和方法研究探索一条积极的思路。研究选取有5个间伐试验区组设计基础的陕北桥山林区油松人工林,结合生长过程表,通过生物学模型链接,初步构建了综合林分生长、生物量和碳储量预估模型的人工林抚育间伐方案评估体系。结果表明,抚育间伐能明显促进林分生长并显著降低林分的枯损率,抚育间伐的影响效果在间伐后5~12 a比前4 a更为显著。在间伐后5~12 a间,不同保留密度林分的初级生产力恢复到相似水平。抚育间伐后,林分碳储量的增长速度明显加快,但是由于间伐后林分密度的下降,对于单木和林分碳储量的影响并不相同。间伐林分的单木碳储量会明显高于未间伐林分,而间伐林分的乔木层碳储量在12 a后仍低于未间伐林分。分别以蓄积、经济材和碳固存为目标,得到的最佳经营方案都不同。通过各方案收益的比较分析,可以得到最优方案以满足林分经营的多目标需求。     

计划烧除对云南松林土壤理化性质及可蚀性的影响

计划烧除是预防森林火灾的重要措施,为了正确评价计划烧除后生态环境的响应,以滇中云南松天然次生林为研究对象,通过野外调查取样和室内测试分析相结合的方法,探讨了一年一度的周期性连续低强度计划烧除对云南松林土壤理化性质及土壤可蚀性的影响。结果表明:1）计划烧除对土壤化学性质的影响表现在土壤表层,随着土层的加深影响减弱。有机C、全N、全P在0～20 cm土层计划烧除样地显著低于未烧除样地;全K、速效P、速效K在0～10 cm土层,硝态N、pH值在0～60 cm土层显著高于未烧除样地。2）计划烧除对土壤物理性质影响也主要表现在土壤表层。土壤含水量在0～60 cm土层、容重在0～20 cm土层计划烧除样地高于未烧除样地,毛管持水量在0～10 cm土层低于未烧除样地。3）计划烧除改变了土壤表层团粒结构,减弱了土壤抗蚀能力。计划烧除使土壤粉粒、黏粒、有机碳含量在0～10 cm土层下降,沙粒在0～10 cm土层升高,土壤可蚀性因子K在0～40 cm土层增加,土壤可蚀性增强。计划烧除对云南松林土壤理化性质及可蚀性影响主要在于土壤表层,随着土层加深受到计划烧除影响越来越弱。     

油松中龄林间伐的密度效应

以陕西省黄龙山林区油松人工中龄林为研究对象,分析了不同间伐保留密度（3 900、3 000、2 250株·hm^-2和1 800株·hm^-2）的4类林分油松林木的生长特征及树干形质的差异。结果表明:间伐保留密度对油松林木生长的影响不同,随着保留密度的减小,林木胸径增大,且保留密度为1 800株·hm^-2时,可以显著促进胸径的增大。林木单株材积随着保留密度的减小而明显增大,林分蓄积不断减小并趋于稳定;保留密度对树高的影响较弱;保留密度对林木树干形质的影响也不同,随着间伐保留密度的减小,林木尖削度、径高比、通直度、分枝数及分枝基径均增大,分叉率先降低后上升,活枝下高随保留密度的减小而降低。方差分析表明,除树高和林分蓄积外,间伐保留密度对油松中龄林林木生长及树干形质均有显著性影响。     

陕北地区油松根际真菌资源初步调查及其与土壤理化性质的关系

为研究陕北不同地区油松（Pinus tabulaeformis）根际真菌的资源与分布,以及与土壤理化性质的关系,分别选择陕北神木、府谷、米脂、榆林、安塞、延安6个样地的油松纯林采集样本分离纯化油松根际真菌,经分离鉴定共得到21种、92株真菌。结果表明,神木、府谷、安塞地区的真菌种类较多,榆林、米脂、延安地区的真菌种类相对较少;不同地区土壤理化性质差异显著,同一地区的不同土层差异不显著。菌根侵染率与土壤理化性质的相关性表明,速效氮、速效磷、有机质与菌根侵染率呈正相关;全氮、全磷、全钾在榆林地区与侵染率呈显著正相关;速效钾在延安地区与侵染率呈显著正相关;含水量在府谷地区与侵染率呈显著正相关。此外,研究还发现陕北地区的油松根部真菌资源分布与土壤理化性质的相关性存在差异,其中外生菌根真菌(ectomycorrhizal fungi,ECMF)与含水量、有机质、速效氮、速效钾的含量呈正相关,与全钾含量呈显著负相关;深色有隔内生菌(dark septate endophytic fungi,DSE)和内生真菌与含水量、有机质、速效氮、速效磷、速效钾呈正相关。因此,菌根侵染率和油松根部真菌资源分布受不同土壤理化性质的影响。     

降水量与安康飞播油松成苗效果关联分析

为研究降水量对飞播造林成苗量和有苗样方频度作用的区域变化,在汉中降水量与飞播油松成苗效果研究的基础上,利用1997年安康飞播油松成苗期有苗样方频度和成苗量调查数据,采用相关分析法和逐步回归模型分析法,分析成苗效果与降水量的关系。结果表明,安康飞播成苗效果与年降水量呈显著负相关,而汉中呈极显著的正相关。两地成苗效果均与1月、6月和9-12月降水量呈负相关,与3-5月和8月降水量呈正相关,但相关度有差异。安康成苗效果与2月和7月降水量相关不显著,而汉中与2月降水量呈极显著的负相关,与7月呈极显著的正相关。充分说明飞播油松成苗效果不仅取决于当地年降水量,而且与当地降水量的分布密切相关。与汉中结果一致,在当地降水量范围内,RPA模型值均大于对照,证明RPA拌种能提高飞播后单位降水量的油松有苗样方频度和成苗量,且作用稳定。     

多效抗旱驱鼠剂（RPA）对飞播油松高生长的影响

多效抗旱驱鼠剂（RPA）拌种是提高飞播造林成效的重要措施。为了正确评价RPA拌种飞播造林成效,为制定科学的飞播造林技术方案和飞播林营林方案提供依据,采用ANOVA-LSD均值检验法和模型分析法,利用陕西4个地区14 a油松高生长资料,分析了RPA和对照飞播油松高生长的差异和年动态。结果表明,各地飞播油松的高生长表现为汉中＞安康＞淳化＞商州。RPA处理区14 a生油松高比对照分别提高了(33.0±1.6)%、(26.9±2.3)%、(29.5±3.6)%和(31.7±6.3)%;RPA处理与对照间树高差异十分明显（p＜0.01）,且差距逐年增大;年际间高生长量均值变异较大,增益作用有波动。理论上可将飞播油松林生活周期分为幼苗生长期、个体林木生长期和群体林木生长期。其中,幼苗生长期决定飞播造林的成败,个体林木生长期决定林木能否成林。汉中、安康和淳化RPA和对照油松林的理论更新周期分别为42 a和44 a,商州的为43 a和45 a。     

降水量对宁强县飞播油松成苗的影响

为了研究降水量与飞播造林有苗样方频度和成苗量的关系,利用1997年汉中宁强县飞播油松成苗期有苗样方频度和成苗量调查数据,采用相关分析法和逐步回归模型分析法,分析了成苗效果与降水量的关系。结果表明,飞播油松成苗效果不仅取决于当地的年降水量,而且与当地降水量的分布密切相关。在不考虑飞播年限因素下,5月降水量是决定对照飞播油松成苗效果的关键因子,对有苗样方频度和成苗量模型值贡献率分别为96.9%和96.7%。而7月降水量对多效抗旱驱鼠剂（RPA）处理种子飞播油松有苗样方频度和成苗量作用最大,对模型值贡献率分别为71.6%和69.8%。在飞播年限协同作用下,5月降水量对对照和RPA油松成苗效果作用最强,贡献率均在95%以上。以飞播年限为权重,2月降水量与对照油松成苗效果相关性强,但5月降水量对模型值贡献率最大,分别为95.6%和96.2%。RPA成苗量与降水量关系与对照相同;而有苗样方频度与5月降水量关系紧密,其中7月降水量贡献率为63.9%,高于5月和2月的32.3%和3.8%。在当地降水量范围内,RPA模型值均大于对照,RPA拌种飞播后单位降水量的油松有苗样方频度和成苗量高,提高了土壤水分利用率。     

基于单木水平和林分水平的油松兼容性生长模型

以油松林分为研究对象,基于北京市一类连续清查数据161块油松林分2期固定样地,建立单木水平和林分水平模型,利用组合预测法把油松单木水平模型和林分水平模型组合起来,用最优加权法计算单木水平和林分水平的权重系数,最后用3项数学指标M_AD、R_MSE、R²评估模型的预测效果。结果表明,所建的单木水平、林分水平和组合水平模型的预测效果均较好,经过分析比较,组合预测法预测油松断面积、蓄积量生长模型的精度高于单木水平和林分水平预测的精度。组合预测法所建立的模型结合了单木水平、林分水平模型的优点,提高了油松林分生长预测模型的兼容性,保障了油松林分生长模型预测结果的一致性,也可以用来预测下一期油松林分断面积、蓄积量生长规律。     

降水量对商州飞播油松成苗效果影响

陕南秦巴山地立地条件复杂,降水量对飞播成苗效果作用表现各异。在汉中和安康降水量与飞播油松成苗效果关系研究的基础上,利用1997年商州飞播油松成苗期有苗样方频度和成苗量调查数据,采用相关分析法和逐步回归模型分析法,分析成苗效果与降水量的关系。结果表明,春夏连旱频发掩盖了年降水量的作用,使商州油松成苗效果与年降水量无显著性相关。冬季土壤表层结冻导致油松幼苗生理缺水使成苗效果与月降水量呈负相关。春季林木开始生长,对水分需求增加,而降水量少,成苗效果与月降水量呈正相关;植被和土壤类型差异导致相关度产生地域变化。造林成苗效果与3月和5月降水量呈极显著正相关,与4月降水量相关不显著。暴雨和伏旱发生频次及强度是盛夏季节油松成苗效果与降水量关系变化的主要原因。成苗效果与6月降水量均呈极显著负相关,与8月降水量极显著正相关。因秋季多雨,土壤水分满足苗木生长,成苗效果与降水量多呈极显著负相关。说明飞播油松成苗效果不仅取决于年降水量,而且与当地降水量的分布密切相关。在当地降水量范围内,多效抗旱驱鼠剂（RPA）拌种处理的模型值均大于对照,证明RPA拌种能提高单位降水量的油松有苗样方频度和成苗量,且作用稳定。     

川西南高原云南松林直径分布研究

研究不同起源林分的直径分布规律,为云南松科学经营提供理论和方法论依据。利用样地调查数据,运用Normal、Weibull、Beta和Gamma 概率密度函数拟合了云南松天然林和飞播林的直径分布,并对径阶分布数据进行χ²检验。结果表明,川西南高原云南松中等偏小胸径林木占大多数,大径阶林木少,直径分布曲线严重左偏,林木直径变动程度较大。飞播林直径分布集中,生长竞争剧烈,天然林离散程度大,后续林木数量不足。模型拟合结果显示,Normal模型和Gamma模型拟合曲线形态与实际不符,总体估计株数偏小;Weibull模型和Beta模型表现出了较好的适应性和灵活性,在整个径阶范围内具有较高的符合度,更适于描述该地云南松直径分布规律。