油松人工林土壤微生物对结构调整的响应研究

[目的]为评估结构调整对油松人工林生态系统的影响,探索土壤微生物群落结构动态对结构调整干扰的响应机制。[方法]利用高通量测序技术,对结构调整后山西省中条山油松人工林林下土壤微生物的类群组成及多样性进行探究,分析土壤微生物群落的组成结构、多样性及其与环境因素的相互关系。[结果]油松人工林结构调整能够降低土壤的pH值,土壤养分含量显著低于对照样地。土壤微生物的优势菌群未发生较大的变化,土壤的优势细菌类群是变形菌门、放线菌门、酸杆菌门,而优势真菌类群为子囊菌门、担子菌门和被孢菌门。结构调整后油松人工林土壤微生物的丰富度显著增加,多样性较对照样地略有增加,但差异不显著。对结构调整前后的油松人工林微生物类群与土壤理化性质进行RDA分析,pH、总氮、土壤有机质和速效氮是驱动土壤微生物类群变化的主要因子。[结论]结构调整后的油松人工林样地仍处于恢复期,微生物类群结构与未调整样地相比具有相似性,但调整后的土壤微生物类群更为丰富,变形菌门和担子菌门的增加使得土壤中固氮菌的比例提高,土壤微生物类群向有助于有机质分解的方向转换。

13个柚木种源/家系生长表现研究

[目的]了解国内柚木种源/家系的遗传变异特征,选育更多适应性强的优良种质。[方法]对采集自海南尖峰岭等地的13个种源/家系进行造林试验,在5、10、37 a时测定树高、胸径,应用方差分析方法进行差异性分析和重复力估算,运用偏相关分析揭示生长因子与地理及气候因子的相关性,进而筛选优良种质。[结果](1)不同种源/家系间37 a生时保存率、树高、胸径、单株材积差异显著,其变化范围分别为68.81%~94.29%、11.72~16.03 m、11.33~17.92 cm、0.0844~0.3291 m^(3)。(2)树高、胸径、材积重复力分别为0.6077、0.5131、0.6344。(3)保存率、树高与地理坐标、气候因子相关不显著;胸径和单株材积与海拔(r=0.938^(**),r=0.868^(**))、年均温(r=0.914^(**),r=0.844^(**))显著正相关,与经度(r=-0.913^(**),r=-0.735^(*))、距离(r=-0.923^(**),r=-0.832^(**))显著负相关。(4)聚类分析结果表明,37 a生时,种源/家系7514的保存率、树高、胸径和单株材积表现最好,8440表现最差,其次是75129。[结论]不同种源/家系间保存率、树高、胸径、单株材积差异显著,树高、单株材积有较高的重复力。柚木引种宜选择年均气温相近且距离较近的种源/家系以获得较好的遗传表现,对于凭祥当地而言,种源/家系7514适宜广泛推广种植。

高立地指数下杉木生长量及材种结构的立地及密度效应

[目的]探讨立地质量和林分密度对杉木人工林生长量及材种结构的影响,为杉木大径材培育提供理论依据。[方法]以林龄28~36年生的杉木人工林为研究对象,按上、中、下不同坡位以及不同坡向设置63块标准样地,调查林分生长量及林分基本情况,通过相关性分析和回归拟合分析进行数据处理和分析。[结果]当林分密度相近时,立地指数越高,培育相同年限所获得的单株材积、蓄积量和大径材出材率越高;同一立地条件下,在一定的密度范围内林分树高、胸径、单株材积和大径材出材率随密度增加而减小,蓄积量随密度增加而增大;立地指数相同时,密度对胸径生长分化的影响大于树高,立地指数不同时林分密度对树高和胸径生长分化的影响程度也不同。[结论]在立地指数达22及以上的立地条件下培育杉木大径材,可通过3次间伐进行密度控制,林分最终保留密度宜为650~1000株·hm^(−2)。

毛乌素沙地不同人工林林下植物多样性及其与土壤理化性质的关系

[目的]研究不同人工林林下植物多样性特征及与土壤理化性质的关系,为探寻科学合理的沙地生态修复模式及近自然植被重建提供理论依据。[方法]以毛乌素沙地4种典型人工林(Ⅰ:樟子松人工林;Ⅱ:杨树人工林;Ⅲ:沙柳人工林;Ⅳ:小叶锦鸡儿人工林)为研究对象,分析不同人工林林下草本群落物种多样性及表层土壤理化性质,并进一步探讨二者间的关系。[结果]4种人工林林下草本植物种类由多到少依次为小叶锦鸡儿人工林>樟子松人工林>杨树人工林>沙柳人工林,其中,菊科、禾本科、豆科植物种类较多,占总植物种类的65.39%。4种人工林林下草本层Margalef丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson优势度指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)之间均无显著差异。不同人工林表层土壤pH值、有机质、有效磷、水解性氮和颗粒组成存在显著差异,樟子松人工林土壤pH值显著低于其他3种人工林,乔木林土壤有机质、水解性氮含量高于灌木林,灌木林土壤有效磷含量比乔木林高,4种人工林土壤速效钾含量无显著差异。影响林下草本植物多样性的土壤因子为有机质、有效磷、pH、水解性氮以及粒度成分。[结论]毛乌素沙地不同人工林林下植物组成和土壤理化性质具有差异,不同人工林对林下植物多样性无显著影响,有机质、有效磷、pH、水解性氮为影响人工林林下植物多样性的主要土壤因子。

牡丹花青素苷合成关键基因PsDFR启动子活性分析

[目的]分析牡丹花青素苷合成关键基因PsDFR启动子的顺式作用元件及活性,为进一步研究PsDFR启动子的功能及其在牡丹花色形成中的调控机制奠定基础。[方法]以‘黑花魁’牡丹花瓣中提取的基因组DNA为模板,通过染色体步移法克隆PsDFR的启动子序列。利用生物信息在线软件预测分析启动子序列的顺式作用元件。构建5个不同长度缺失启动子与GUS基因融合的表达载体,并瞬时转化烟草叶片,通过GUS组织化学染色和酶活性检测分析缺失启动子的活性,及其对脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、光照等不同胁迫处理的响应。[结果]克隆得到PsDFR上游1687 bp的启动子序列。生物信息学分析发现PsDFR启动子含有多个光信号、激素响应、逆境响应及组织特异表达等顺式作用元件,这暗示PsDFR的表达可能受光信号、激素和胁迫等多种信号的共同调节。GUS组织化学染色和酶活性检测表明,随启动子片段的缩短,启动子活性逐渐下降,-1623至-916区段对于启动子活性具有重要作用。MeJA和黑暗处理对各启动子片段活性均有显著抑制作用,恢复光照可促使启动子活性明显回升,而参与ABA响应的核心调控区域位于-443至-76 bp。[结论]PsDFR启动子含有多个光信号、激素响应、逆境响应及组织特异表达等顺式作用元件,其活性受光的正调控以及MeJA的负调控;-1623至-916 bp间的区域对于启动子活性具有重要作用,-443至-76 bp是响应ABA处理的核心区域。该研究为进一步揭示PsDFR应答环境信号参与牡丹花色形成的分子调控机制提供参考。

点云密度对无人机激光雷达森林参数估测精度的影响

[目的]点云密度是影响无人机激光雷达数据获取和预处理成本和效率的关键因素,探明点云密度对林分尺度无人机激光雷达森林参数估测精度的影响,有助于优化无人机激光雷达森林应用技术方案。[方法]以马尾松、桉树人工林为研究对象,采用百分比重采样方法,对密度为247点·m^(-2)的原始点云按40%、20%、8%、4%和2%的比例降低点云密度,得到1个全密度原始点云数据集和5个稀疏密度点云数据集;每个数据集独立进行点云分类、地面点滤波和数字高程模型生成、点云高度归一化等预处理并提取激光雷达变量;对于同一森林类型的同一个森林参数(林分蓄积量、断面积、平均高和平均直径)的估测,各个数据集都采用相同的乘幂模型结构式进行模型拟合,然后比较分析模型优度统计指标的差异,包括:决定系数(R^(2)),相对根方根误差(rRMSE)和平均预报误差(MPE);采用配对样本t检验方法对各个数据集的森林参数估测结果和激光变量的差异进行统计分析。[结果]当点云密度分别稀疏至100、50、…、5点·m^(-2)时,各个森林参数估测模型的精度保持基本一致;各个稀疏密度点云数据集的森林参数估测值的均值与原始点云数据集的估测值的均值不存在显著性差异(p≥0.05);各个稀疏密度点云数据集激光变量的均值和原始点云数据集激光变量的均值基本上不存在显著性差异(p>0.05)。[结论]在无人机激光雷达森林资源调查监测应用中,点云密度可低至5点·m^(-2)。然而,本试验结果仍需通过不同飞行高度获取不同密度点云数据予以验证。

滇西南29年生柚木种源/家系多性状综合选择

[目的]通过对滇西南柚木种源/家系试验林早期与29年生的适应性、生长和形质性状进行综合评价,旨在为当地选出适应性强、速生、形质优良的柚木种源/家系。[方法]从国内外收集了34个柚木种源和家系,采用完全随机区组设计,(2×2)株小区,8次重复,调查、分析和比较试验林早期2~8年生与29年生的保存率和生长差异,对29年生种源/家系的保存率和优势木生长与形质性状采用主分量分析,综合评价出优良种源/家系。[结果]早期2~8年生柚木种源/家系间的保存率差异均不显著,而29年生保存率种源/家系间差异呈极显著;但2~8年生和29年生种源/家系间生长和形质性状的差异均达到极显著,2~8年生最好种源/家系的平均树高、平均胸径和平均单株材积分别是生长最差的1.38~1.91倍、1.63~2.18倍和3.82~5.17倍,而29年生最好种源优势木的平均树高、平均胸径、平均单株材积、树干通直度和主干材高分别是最差种源的1.81倍、1.87倍、4.84倍、2.18倍和12.89倍,通过优良种源/家系选择可获得较大的增产效益。29年生种源/家系的保存率和优势木生长性状与4~8年生优势木的生长性状均呈显著至极显著相关;29年生种源/家系的优势木树干通直度与优势木各生长性状、优势木主干材高与优势木的平均树高和单株材积生长相关显著至极显著。29年生种源/家系保存率、生长和形质性状主成分分析的前三个主分量累积贡献率达97.63%,根据种源/家系在前三个主分量的综合得分,按20%的入选率评选出7个优良种源/家系:种源8410、8603、8407、8602、85131、1007和家系7564#。[结论]29年生入选的7个种源/家系的优势木树高、胸径、单株材积、树干通直度和主干材高的遗传增益分别为7.92%、9.39%、14.74%、7.06%和12.29%,其中来自云南陇川林场种源8410和海南尖峰岭种源8603更适宜当地生长。

2%甲维盐乳油对松材线虫病的防效测定

[目的]为测试2%甲维盐乳油(商品名:松高飞)对松材线虫病的防治效果。[方法]首先通过室内浸渍法比较了2%甲维盐乳油和2%甲维盐微乳剂(商品名:林源松韵)的杀线活性,然后在温室和林间通过树干注射测试了2%甲维盐乳油对松材线虫病的防治效果,最后通过高效液相色谱法测定了不同时间、不同松树体内甲维盐的含量变化。[结果]室内浸渍法结果显示,2%甲维盐乳油具有更强的杀线活性,LC_(50)为41.808 mg·L^(-1),显著低于2%甲维盐微乳剂的75.959 mg·L^(-1)(p<0.05)。温室预防组结果显示,2%甲维盐乳油的预防效果显著,2 a后松树无死亡。温室治疗组结果显示,2%甲维盐乳油治疗时间越早,治疗效果越好;2 a后,接种线虫后7 d注药治疗组,松树无死亡;而30 d后注药治疗组,白皮松、无死亡,油松死亡率为20%,华山松死亡率为40%。林间的试验显示2%甲维盐乳油在两块林地的防治效果显著,其试验组马尾松林2 a累计死亡率分别为2%和5%,远低于对照组马尾松死亡率20%和25%。随着时间变化,不同松树体内甲维盐变化有所差异,华山松体内平均甲维盐含量最高(36.59 mg·kg^(-1)),油松最低(27.11 mg·kg^(-1))。注射后15 d内,所有松树体内甲维盐含量均上升;15 d后,华山松树干中部甲维盐含量逐渐升高,60 d的含量最高;而油松、白皮松树干内甲维盐含量逐渐降低并趋平。[结论]2%甲维盐乳油对松材线虫具有显著的杀线活性,温室和林间防治效果显著,在不同松树体内传输和存留效果良好,无明显药害,可以进一步推广使用。

从同步数据分析乔木树干液流与气象因子的关系

[目的]树干液流是研究植物蒸腾耗水的重要生理指标,树种和气象因子均是其关键影响因素。本文旨在消除树种因素限制,探讨树干液流与气象因子之间的关系。[方法]以哈尼梯田水源区3种林分中10种乔木树种为研究对象,采用Granier热扩散探针技术测定其树干液流速率,将其同步数据与气象因子进行关联分析。[结果]从次生落叶阔叶林和原生常绿阔叶林的7779条乔木树干液流速率数据中发现7条异常数据,且这些异常数据在各个树种中都表现出同步一致性;进一步关联分析表明,太阳辐射的突然增加是产生乔木树干液流数据同步上升的主要原因,而降雨则是产生树干液流数据同步下降的主要原因,两者的变化可导致其他气象因子发生变化,从而影响树干液流速率;树干液流与气象因子存在一定的时滞效应,在发生同步异常数据的气候条件下,树干液流滞后太阳辐射0~30 min,提前于饱和水汽压差、气温和湿度0~60 min,滞后或提前时间远小于正常气候条件下各树种的时滞时间。[结论]乔木树干液流受到太阳辐射和降雨等气象因子的综合调节,其中太阳辐射的影响最为显著。研究结果可为从生理生态角度探究乔木的蒸腾作用与气象因子的关系提供科学依据。

黑木相思家系适地适树品种综合评价

[目的]为选出适宜南方山地的黑木相思家系,揭示黑木相思长势土壤养分的空间分异规律与地形变化的关系。[方法]本文以杉木采伐迹地上营造的15年生7个黑木相思家系(M1~M7)为研究对象,采用经典统计学、描述性统计、地统计学方法和GIS技术,研究了7个黑木相思家系分别在不同坡位的土壤理化性质的变化规律和土壤养分的空间分布,并通过因子分析法和模糊评价法对7个黑木相思家系进行综合评价选优。[结果]7个黑木相思家系的理化性质在不同坡位的含量大多表现为下坡位>中坡位>上坡位,下坡位显著高于其他坡位;家系间土壤结构和养分含量均表现出M7、M6和M5较好;研究区各养分含量总体呈块状或条带状分布,呈现从东北和西北方向往南方向递增的趋势。[结论]综合评价值在上下坡位黑木相思家系M7值最高,其生长对土壤理化性质的改良效果最佳,在中坡位黑木相思家系M6最佳。研究结果对南方山地适地适品种和可持续发展研究具有参考价值,可用于黑木相思人工林经营管理实践中。

尾巨桉林不同生长发育阶段的土壤理化性质与林下植物多样性的动态变化趋势及其规律

[目的]对比滇南山地桉树纸浆林不同龄组的林分生长指标、土壤理化性质与林下植物多样性的变化及相关性,探索桉树人工林从幼龄林至过熟林不同生长发育阶段的土壤理化性质与林下植物多样性的动态变化趋势及其规律,旨在为桉树纸浆林可持续经营提供理论依据。[方法]本研究选取土壤以粗粒结晶岩、泥类岩和碳酸盐岩发育形成的赤红壤或红壤,海拔1400~1700 m立地条件基本一致的样地106块,分属5个不同龄组,通过方差、多重比较和冗余分析不同龄组的生长指标、土壤因子和植物多样性指数之间的差异,采用相关性分析揭示它们之间的关联性。[结果]不同龄组尾巨桉的树高、胸径和活立木蓄积量随林分生长而呈增长趋势,中龄林时增速较快,而到成熟林(7~8 a)时增速放缓。不同龄组间土壤孔隙度和土壤含水量差异显著,并随林分生长过程整体呈先上升后下降的趋势,在近熟林时达到最高值。不同龄组的土壤全氮差异显著,且林木树高、胸径和活立木蓄积量的生长与全氮有较强正相关。尾巨桉林下草本和总灌草的丰富度指数、草本均匀度指数与土壤有机质、有效锌呈正相关。灌木的丰富度指数与土壤含水量、有效氮、有效铜呈正相关。草本和灌木的Shannnon-Wiener指数与土壤全氮呈正相关,与土壤密度、pH值呈较大的负相关。灌木Pielou均匀度指数与土壤全钾呈正相关。其中,土壤有机质对尾巨桉林下植被多样性的影响最大,解释比例达18.3%(F=13.21,P<0.05)。[结论]滇南山地立地生境相近的尾巨桉人工林,幼龄林生长与草本植物存在竞争关系,植物多样性对土壤结构及其物理性质的影响大于化学性质的影响,近成熟时,总灌草、灌木生物多样性达最大值,揭示了近成熟后桉树人工林生态系统进入自恢复演替。

矿区受损生态系统修复与碳汇潜力的文献计量研究

[目的]矿业开采导致的受损生态系统因分布范围广、环境污染重、生态功能受损,严重威胁环境质量、生态安全和人民健康。在“双碳”目标背景下,矿区受损生态系统的修复是现阶段我国生态保护与修复的重点和难点之一。[方法]采用文献计量方法,针对2010—2022年间发表的914篇矿区生态修复相关文献进行分析,从矿区受损生态系统评价、生态修复技术、碳源/汇潜力及监测技术四个方面对矿区生态修复领域的研究进展进行了系统综述。[结果]矿区受损生态系统修复由“工程修复为主”向“系统生态修复”,由“条块化、分裂式”向“区域综合受损生态系统”转变;矿区碳源/汇与区域环境的碳循环机制研究逐渐深入;遥感等新兴技术手段的应用推动矿区修复监测评价体系的发展革新;法律法规和系统管控理念的完善、多学科的融合发展、“三生空间”的权衡博弈共同影响着退化矿区的修复效益。[结论]本研究明晰了当前矿区受损生态系统修复与碳汇潜力研究和应用的困境与挑战,展望后续研究的方向与可能,为未来矿区生态修复治理及监测评估提供参考。

紫楠天然群落优势物种生态位与种间联结性

[目的]探究紫楠天然群落优势物种种间关系和群落稳定性。[方法]基于野外样地调查,从物种组成、重要值、生态位宽度、生态位重叠指数、方差比率法和χ^(2)检验等方面研究紫楠群落乔木层、灌木层各优势物种的生态位特征和种间联结性。[结果]紫楠在调查群落中的重要值最大,且其Levins指数生态位宽度和Shannon指数生态位宽度均最大,说明在群落中资源利用程度较高,竞争优势强;紫楠群落乔木层优势物种间总体呈不显著正联结(VR=1.247,χ^(2)_(0.95)(12)>W>χ^(2)_(0.05)(12)),而灌木层总体呈不显著负联结(VR=0.674,χ^(2)_(0.95)(36)>W>χ^(2)_(0.05)(36)),说明乔木层稳定性较高,且高于灌木层;χ^(2)检验结果显示乔木层、灌木层优势物种间正联结种对数均多于负联结,正负联结比分别为1.8∶1和1.5∶1,且绝大部分种对联结性均不显著,表明紫楠群落大多数优势物种间的生态特征较一致。[结论]紫楠群落总体稳定性较好,但仍可进行适当的人工抚育,促进紫楠种群自然更新。

西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能多样性

[目的]通过分析西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能性状的差异,揭示热带雨林不同生长型木本植物功能多样性的变化规律以及影响因素。[方法]本文基于西双版纳国家级自然保护区勐仑、补蚌和尚勇等片区3块1 hm2动态监测样地的调查数据和木本植物功能性状数据,利用单因素方差分析、主成分分析、Pearson相关分析、冗余分析以及多元线性回归分析等方法,分析西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能多样性的差异,阐明热带雨林木本植物群落的功能特征及主要影响因子。[结果](1)乔木的叶面积、叶碳含量、叶干物质含量的群落加权平均值均显著高于灌木和藤本,而藤本叶氮含量和比叶面积的群落加权平均值显著高于乔木和灌木。(2)乔木功能丰富度和功能离散度高于灌木和藤本,而灌木功能均匀度和功能分异度均高于乔木和藤本。(3)乔木和藤本功能丰富度以及藤本功能离散度随物种丰富度、多度和系统发育多样性的增加而显著增大;乔木功能均匀度和功能分异度随土壤肥力的增大而显著增大,而灌木功能离散度随物种丰富度的增加而增大。(4)植物多度是影响乔木和灌木功能性状群落加权平均值的主要因素,而系统发育多样性、物种丰富度和土壤肥力是影响藤本功能性状群落加权平均值的主要因素。[结论]表明西双版纳热带雨林不同生长型木本植物群落在功能性状和功能多样性之间存在显著差异性,且植物多度和土壤肥力在热带雨林植物群落功能多样性维持机制中起到重要作用。

青海省不同生境下青海云杉胸径生长模型研究

[目的]研究不同生境压力下青海云杉的林木胸径生长规律及生长模型,为有效保护、合理经营青海云杉林提供经验模型。[方法]利用青海地区青海云杉的树轮数据,计算单木胸径生长量,分析不同起源、不同坡位条件下胸径生长规律,构建单木胸径生长模型,对比与评价不同模型的拟合优度结果。随后选取基础模型,建立考虑起源和坡位的青海云杉单木胸径混合效应模型,采用全部数据对模型进行检验。[结果]总体来看,青海云杉生长到胸高位置后,单木胸径生长量随着年龄的增加呈现下降后平缓变化趋势;青海云杉天然林、人工林单木生长的速生期分别为29—44 a、29—39 a,连年生长量(CAI)和平均生长量(MAI)均在0.40 cm以上,随后天然林单木CAI和MAI的变化平缓,人工林的变化幅度较大。不同坡位的单木胸径生长趋势具有差异。生长模型结果显示,不同起源、坡位条件下各树种最优胸径生长模型的决定系数(R^(2))均在0.913以上,总体相对误差(TRE)和平均系统误差(MSE)均在±2%以内,平均预估误差(MPE)大多在5%以内,平均百分标准误差(MPSE)在35%以内。以Gompertz模型为基础模型构建的混合效应模型的R^(2)为0.702,拟合效果优于基础模型;检验指标TRE为0.03%,MSE为-0.30%,MPE为4.23%,MPSE为29.54%,较基础模型分别下降89.3%、83.5%、20.6%、15.1%。[结论]不同生境条件下青海云杉的胸径生长规律具有差异,天然林的快速生长期持续时间长;所构建的单木胸径生长混合效应模型,可以用于估算青海省不同生境条件下青海云杉的林木胸径生长量变化。

基于深度学习的内蒙古大兴安岭林区火灾预测建模研究

[目的]对内蒙古大兴安岭地区的森林火灾进行预测,为森林防火工作的开展提供重要支持。[方法]以内蒙古大兴安岭林区为研究对象,结合MCD64 A1月度火点产品、地形、气候等数据,构建森林火灾潜在影响因子数据集,分别利用卷积神经网络、随机森林、支持向量机模型对研究区森林火灾的发生概率进行预测与可视化,在此基础上对模型效果进行评价并分析森林火灾空间分布特征。[结果]大兴安岭的主要林火驱动因子按重要性值由高到低排序为海拔、平均气温、总降水量、与水域的距离等;CNN、RF、SVM预测森林火灾发生概率的AUC值分别为0.838、0.794、0.788,CNN的精度最高;CNN能够有效划分出森林火灾易感性极高、极低的区域,有利于划分森林火灾的警示区。[结论]CNN模型比RF、SVM模型更适用于大兴安岭林火发生概率的预测;大兴安岭林火风险的空间分布有明显的区域性,主要发生在东南地区。

尾巨桉林分生长对间伐和修枝响应的分析与预测

[目的]探究不同强度的间伐与修枝对尾巨桉林分生长的影响,建立BP神经网络模型并验证模型对间伐和修枝处理下尾巨桉林分生长的预测作用,为尾巨桉的高效经营技术提供理论指导。[方法]以南方国家级种苗示范基地20%、40%和60%间伐与38.18%、42.39%和48.18%修枝强度的尾巨桉为对象,在处理后连续7 a调查林分生长指标,计算累积增量,分析不同间伐和修枝处理对林分生长增量的影响,并运用BP神经网络建立了5种林分生长累积增量对间伐和修枝响应的预测模型,以均方根误差、Kappa值和Pearson相关系数对模型预测效果进行对比,判断最优模型。[结果]间伐促使尾巨桉林胸径、冠幅和单株材积的增长,但不促进树高增长和出材量增加,60%间伐的样地尾巨桉胸径和单株材积增量最高,20%间伐的冠幅增量最大,不间伐的树高增量最高。修枝促进尾巨桉胸径增长,对树高和蓄积量增长无影响,38.18%修枝的胸径增量最高,60%间伐+48.18%修枝是处理中有助于尾巨桉林分生长的组合。间伐和修枝均能促进尾巨桉林分径阶分布右偏,但修枝的效果不如间伐显著。综合来看,隐含层节点数为4的尾巨桉BP神经网络模型预测结果的均方根误差最低,Kappa系数和r值最高,可预测7 a内的间伐和修枝效果。[结论]间伐和修枝均显著促进尾巨桉林分生长和径阶分布右偏。高强度间伐和修枝相结合更有助于尾巨桉人工林生长和大径材培育。合理的BP神经网络模型能准确地预测间伐和修枝对林分生长的促进效果,是林分生长预测的优异模型。

云南亚热带地区主要林地类型土壤碳含量变化及影响因素研究

[目的]作为陆地生态系统最大的碳库,森林土壤有机碳变化对全球碳循环产生显著影响。通过探究不同林地类型森林土壤碳含量差异及其影响因素,以期为森林碳汇管理提供理论依据。[方法]以澜沧县桉树人工林、思茅松纯林和常绿阔叶林为研究对象,运用单因素、Duncan方差分析和冗余分析法,探究3种林地类型在0~20 cm、20~40 cm及40~60 cm不同土层深度的土壤有机碳含量和密度、碳氮比(C/N)水平及垂直分布变化规律,并揭示其主要影响因素。[结果](1)0~60 cm土层,3种林地类型土壤有机碳含量差异显著。其变化范围为14.89~22.05 g·kg^(-1),高于全国森林土壤有机碳水平,以常绿阔叶林最高(22.05g·kg^(-1));有机碳密度处于3.42~4.12kg·m^(−2)之间,以常绿阔叶林最高(4.12kg·m^(−2));土壤C/N在12.99~13.82之间,以桉树人工林最高(13.82);(2)随着土层加深,3种林地类型土壤有机碳含量、有机碳密度和C/N均呈下降趋势,以常绿阔叶林土壤有机碳含量和密度下降趋势最明显;(3)3种林地类型有机碳含量和密度主要受土壤密度、有机质、全氮、水解性氮和全磷影响,环境和地形因子影响较小;土壤C/N主要影响因子为有机质、p H和坡向,环境因子对其影响较小。[结论]常绿阔叶林和桉树人工林土壤在碳汇方面具有优势,而思茅松纯林碳汇功能较弱。土壤碳含量变化受土壤理化指标影响较大,而受环境和地形因子影响较小。

不同温度下杉木凋落叶分解过程中碳氮磷释放及其化学计量比变化

[目的]研究升温对不同发育阶段杉木凋落叶分解过程中碳(C)、氮(N)、磷(P)释放规律及其生态化学计量特征的影响,揭示气候变暖背景下杉木人工林凋落叶分解过程中养分释放特征。[方法]收集中龄林(18年生)、成熟林(30年生)和过熟林(42年生)3个发育阶段的杉木凋落叶,设置25、30和35℃3个温度梯度进行室内模拟分解试验。[结果](1)在264 d的分解周期内,各发育阶段杉木凋落叶C、N、P残留率总体表现为随分解时间的增加而减小,但不同元素残留率变化模式不同,C残留率表现为释放—富集—释放模式,N残留率表现为富集—释放模式,P残留率表现为释放—富集模式。(2)拟合模型结果表明,成熟林与过熟林凋落叶分解过程中N周转期在35℃处理下比25℃处理分别缩短了34.4%和16.9%,P周转期分别缩短了38.4%和43.8%。(3)不同发育阶段杉木凋落叶分解过程中C:N、N:P比总体呈波动变化,C:P比呈先增大后减小的变化趋势,杉木凋落叶C:N、C:P、N:P比变幅分别为9.32~39.0、949~2194、32.7~153,升温处理在凋落叶分解过程总体上增大了C:P、N:P,降低了C:N比。[结论]温度升高能够缩短成熟林、过熟林凋落叶分解过程中N、P的周转期,提高各发育阶段杉木凋落叶分解过程中的C:P、N:P,说明杉木凋落叶分解明显受P限制,建议根据不同发育阶段杉木的生长需求,适当增加磷肥的施用。

河岸缓冲带植被配置对径流水中磷的截留效果

[目的]研究不同配置缓冲带对径流水中磷素截留效果的影响,为选择适宜太湖河岸缓冲带和有效治理富营养化提供参考。[方法]以7块大小为20 m×40 m的太湖人工林河岸缓冲带为研究对象,比较不同宽度(15、30、40 m)、不同植被类型(‘南林95’杨、中山杉林、‘南林95’杨-中山杉混交林)、不同林分密度(400、1000、1600株·hm^(−2))的河岸缓冲带对径流水中总磷和可溶性磷的截留效果的差异。[结果](1)冬季缓冲带对径流水中总磷和可溶性磷的拦截效果明显优于春季缓冲带;缓冲带对径流水中可溶性磷的截留率显著高于总磷。(2)不同的河岸缓冲带对宽度的需求不同。对于中山杉林、混交林、400和1000株·hm^(−2)的杨树林而言,15 m宽的河岸缓冲带基本能满足截磷需求;1600株·hm^(−2)的杨树林需要40 m以上的河岸缓冲带宽度才能满足对磷的截留要求(3)对于中山杉林和杨树林缓冲带而言,林分密度为400株·hm^(−2)的缓冲带对径流水中总磷和可溶性磷的截留效果最好。(4)中山杉林缓冲带对径流水中磷素的截留效果优于中山杉-杨树混交林和杨树林缓冲带,中山杉可作为太湖流域河岸缓冲带构建的首选植物。[结论]15 m宽400株·hm^(−2)的中山杉林缓冲带对径流水中磷素的截留能达到最大效果。