华北落叶松针叶碳、氮、磷含量及化学计量比的季节变化

【目的】碳(C)、氮(N)和磷(P)在林木的生长发育中有着重要作用,三者的含量变化和元素比值控制着林木的营养和生长状况。本研究主要分析了秦岭山区同一树种不同林龄叶片的C、N、P含量及化学计量比随季节变化的规律,为林木施肥管理提供依据。【方法】在林木生长季的不同月份(2012年5月到10月每月中旬),对秦岭5年生(5a)、10年生(10 a)、20年生(20 a)3种林龄的华北落叶松针叶进行定期采集,并测定不同月份各林龄针叶的C、N、P含量和化学计量比值,对不同林龄不同生长季华北落叶松针叶的C、N、P及C∶N、C∶P、N∶P的动态变化进行分析,并对其C∶N与氮含量、C∶P与磷含量进行相关性分析。【结果】1)3种林龄针叶的碳含量从生长初期(5 6月)到生长旺盛期(7 8月)逐渐增加,生长末期(8 9月)逐渐降低,但到落叶期(10月)又小幅回升。2)3种林龄华北落叶松针叶的氮含量在整个生长季内(5 10月)均呈现先降低后升高再降低的趋势,各林龄针叶氮含量升高和降低的时间存在差异,5 a和20 a林龄的针叶N含量从6月到生长旺盛期(7月、8月)基本上保持上升趋势,而10 a林龄针叶的氮含量6 7月份先逐渐降低,7 9月份急剧升高,落叶前期到落叶(9 10月)这段时间3种林龄针叶的N含量均急剧下降为最低值。3)3种林龄针叶磷含量在整个生长季节内的变化趋势基本一致,均先降低后升高再降低最终维持稳定。4)5 a、10 a和20 a林龄的华北落叶松在生长季节内针叶的C∶N变化范围分别为21.83 56.42、18.4358.49和22.54 87.83,变异系数分别达到了37.74%、42.05%和68.42%,随着树龄的增长其变异系数逐渐增大。5)5 a、10 a、20 a林龄的华北落叶松在生长季节内针叶C∶P的变化范围分别为169.17 402.85、180.54 395.01和213.02 398.75,变异系数依次为31.35%、31.43%和22.88%。6)针叶的N∶P,5 a、10 a、20 a在生长季节内的变化范围分别为6.77 15.42、6.38 20.13和4.44 14.45,变异系数分别为39.65%、50.86%和33.03%。7)各林龄针叶的C、N、P平均含量以及各比值之间的差异均不显著(P0.05)。【结论】3种林龄的华北落叶松针叶的C∶N、C∶P均与相应的N、P含量呈显著负相关(P0.05),随着N、P含量的变化以对数方程的形式减小。同时发现,氮是秦岭地区幼、中林龄华北落叶松生长的主要限制性因子,土壤中的氮养分不足会制约林木的生长,因此对本研究区的土壤应及时补充氮肥以满足华北落叶松正常生长的营养需求。     

章古台沙地不同林龄樟子松人工林土壤水分研究

首次以章古台地区林龄为10a、20a、35a、50a和60a的樟子松人工林作为研究对象,以荒草地为对照,利用便携式土壤剖面水分速测仪分别对0-200cm土层的水分含量进行了测定并采用SPSS16.0分析。结果表明:在整个生长季节,林分密度分别为883、850、400、267、400株/hm2的10a、20a、35a、50a、60a的沙地樟子松人工林的土壤平均含水量表现为10a生林分的最低,50a生林分的最高;在垂直变化上,浅层土壤水分高,10a、20a和35a的樟子松林地随着土层深度的增加含水量明显下降,50a和60a的樟子松林地土壤水分变化幅度小;不同林龄之间的表层土壤含水量除35a与60a生有显著差异外,其余林龄间差异均不显著;根系层土壤含水量,10a与60a生差异性显著,其它差异不显著;土壤底层含水量,除20a和60a樟子松林土壤底层含水量差异不显著,其余林龄的樟子松林底层含水量均两两差异极显著,通过合理的密度调节可以使林地土壤水分保持稳定。     

沙地樟子松不同林龄、不同密度与胸径关系的研究

通过对章古台地区10-60年生不同密度的沙地樟子松人工林胸径年生长量进行观测,对调查数据进行统计分析,得出不同林龄沙地樟子松人工林胸径生长随密度变化的规律及不同林龄樟子松胸径生长指标下的最适密度,为最佳造林密度及营林措施提供理论依据及数据支撑。研究结果表明沙地樟子松胸径值:20a最佳密度为500株·hm-2;30a最佳密度为675株·hm-2;40a最佳密度为350株·hm-2;60a最佳密度为300株·hm-2。     

两个林龄15个桉树无性系生长比较

对福建长泰岩溪林场两个林龄的15个桉树无性系进行调查分析，结果表明：5 a、15 a 时，各无性系树高、胸径、单株材积、公顷蓄积差异极显著。5 a 时 W7、DH32-27、EC1、DH32-22、209X 等为高产无性系；15 a 时 EC1、DH32-27、209X、W7、岩97、DH32-22、LH3、LH1为高产无性系。W5、LPT、LH22、W6等无性系生长缓慢，可能不适应闽南山地环境。选择这些适应闽南山地环境的优良无性系与 DH32-29等进行混系造林或嵌合造林，有利于增加桉树速丰林的遗传基因多样性。     

呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌网络特征北大核心CSCD

为揭示呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌相互关系,以呼伦贝尔沙地不同林龄樟子松人工林(25 a、34a和43 a)为研究对象,以沙质草地为对照,采用分子生态网络分析法对不同土层(0~10 cm和10~20 cm)土壤细菌群落进行比较分析。结果表明:(1)从25 a到43 a,土壤细菌网络总边数增多,平均路径长度降低。土壤深度由0~10cm到10~20 cm,人工林土壤细菌网络总边数减少,平均路径长度升高。与沙质草地相比,人工林土壤细菌网络总边数较少。(2)25 a人工林关键菌种隶属于嗜酸菌目(Acidimicrobiales)、RB41和MB-A2-108,34 a人工林关键菌种隶属于Gaiellales,43 a人工林关键菌种隶属于Gaiellales、RB41、Subgroup_7、Subgroup_6、和DA101_soil_group,草地关键菌种隶属于匿杆菌门(Latescibacteria)。(3)全氮、氨氮、微生物碳含量和脲酶酶活性对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌有显著正相关影响(P<0.05);转化酶和过氧化氢酶活性、土壤含水量以及速效磷含量对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌有显著负相关影响(P<0.05);土壤有机质对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌既有显著正相关影响又有显著负相关影响(P<0.05)。樟子松人工林从25 a到43 a,土壤细菌网络愈加复杂和紧密,土壤深度由0~10 cm到10~20 cm,网络复杂性和紧密度降低;与草地相比,人工林土壤细菌网络复杂性较低。43 a人工林土壤细菌网络关键菌种类型数量最多。另外,土壤细菌网络受土壤有机质影响最大。研究结果有助于深入理解呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌群落,并为呼伦贝尔沙地樟子松人工林的可持续经营提供科技支撑。     

人工用材林木材产量经营模拟研究

以长白落叶松人工用材林为代表,分别对7个立地等级和3种初植密度(分别为2500株/hm2、3300株/hm2和4400株/hm2)的人工用材林木材产量进行经营模拟。根据立地指数曲线确定不同类型林分在不同林龄阶段的平均树高,利用相关模型推算相应林龄阶段的林分平均胸径和林分平均单株材积。建立林分密度定量管理模型,确定不同立地等级不同初植密度林分在理想状态下的间伐时间、间伐强度及相应的木材收获量,为营林生产和科研提供参考和借鉴。     

樟子松人工林土壤有机碳及腐殖质碳 组成的变化特征

以辽宁章古台沙地不同林龄(7年、16年、34年、55年)樟子松林下土壤为研究对象,运用统计学的方法对0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm、20～40 cm土层有机碳的含量与储量进行比较,定量分析腐殖质组成的变化。结果表明:不同林龄樟子松人工林土层中有机碳含量随深度呈显著下降趋势;并且有机碳含量与储量随林龄增长趋势显著,其中16～34年这一阶段是樟子松土壤有机碳积累最快的时期。土壤腐殖质碳含量与土壤有机碳的变化相似。不同林龄樟子松人工林林下土壤0～5 cm土层的PQ值随林龄增长先增加后减小,最大值出现在34年;5～40 cm土层PQ值随着林龄的增长而增加;0～10 cm土层CHA/CFA比随着林龄的增长先增加后减小,10～40 cm土层CHA/CFA比随着林龄增长而增加。说明在16～34年生时樟子松人工林土壤有机碳含量与储量和腐殖质碳含量快速积累,表层土壤腐殖化程度最高,腐殖质的聚合度改善较为明显;34年生以后土壤有机碳和腐殖质碳含量增速减慢,甚至下降,表层土壤腐殖化程度降低。     

不同林龄杉木人工林土壤团聚体及其有机碳变化特征

土壤团聚体作为土壤结构性状的重要指标,对土壤孔隙、持水、保水等状况都有重要影响;土壤团聚体有机碳除了反映土壤固碳状况外,还与团聚体的稳定性能密切相关,研究森林土壤团聚体及其有机碳状况,旨在为合理利用土壤、提高人工林水源涵养功能提供依据。为此,以福建省洋口国有林场不同林龄杉木人工林(幼龄林、中龄林、成熟林)土壤为研究对象,通过野外调查、采样和室内分析,研究不同林龄杉木人工林土壤团聚体及其有机碳变化特征。结果表明:不同林龄杉木人工林对土壤团聚体及其有机碳具有重要影响,成熟林土壤大团聚体含量、团聚体平均重量直径(MWD)、团聚体有机碳含量及贡献率均分别大于幼龄林、中龄林;不同林龄的土壤水稳性团聚体均以大团聚体(粒径0.25 mm)为主,占59.57%～80.97%,粒径0.053 mm的仅占0.80%;土壤团聚体有机碳贡献率也以大团聚为主,其中以2～0.25 mm粒级贡献率最高,达58.43%;另外,土壤有机碳含量与团聚体MWD呈显著正相关,且具有明显的垂直变化特征,即随土层加深而下降。因此,土壤有机碳对团聚体稳定性具有积极作用,不同林龄土壤团聚体稳定性及有机碳变化规律为成熟林幼龄林中龄林。     

太行山南麓5个林龄侧柏人工林土壤酶活性季节变化

采用时空互代法,以太行山南麓地区20,30,40,50,60年生侧柏人工林土壤为研究对象,研究了土壤蔗糖酶和脲酶活性的季节变化、空间分布特征及其与土壤因子的相关性。结果表明:土壤酶活性有明显的季节变化特征,土壤蔗糖酶的活性呈夏季 > 秋季 > 春季 > 冬季,脲酶活性的季节动态呈夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季,两种土壤酶活性均在夏季最高,冬季最低。土壤蔗糖酶和脲酶活性均随土层深度的增加而显著降低（p<0.01）,从表层0-10 cm至深层30-40 cm酶活性下降幅度均超过46%。相关性分析表明,土壤蔗糖酶和脲酶均与土壤含水率、DOC含量呈极显著正相关关系,且两者之间也存在极显著正相关关系（p<0.01）,但是二者的主要影响因子并不完全一致。逐步回归分析表明蔗糖酶活性的主要影响因子是土壤含水率和砂粒体积分数,二者能解释71.2%的变化;脲酶活性的主要影响因子是DON、土壤含水率、硝态氮含量和土壤容重,四者能解释71.5%的变化,暗示温度和水分可能是该区人工林土壤生物活性的主要控制性因素。     

不同林龄柠条锦鸡儿土壤有效磷的变化

研究柠条锦鸡儿(Caragana Microphylla Lam.)林地不同土层深度土壤有效磷的变化规律,为进一步深入研究北方农牧交错带土壤性质及地区植被建设提供依据。笔者通过野外调查和数据处理,对赤峰市敖汉旗风沙土区不同林龄(5、11、17、23、29年)柠条锦鸡儿不同土层的土壤有效磷进行了分析。研究表明:相同林龄不同立地条件的土壤有效磷含量随土层厚度的增加呈现减小的趋势;相同林龄不同立地条件的土壤有效磷含量大小表现为丘间低地阴坡阳坡;相同立地条件不同林龄的土壤有效磷含量随林龄的增加而增加。柠条锦鸡儿的种植有利于土壤性质向良性方向发展。