广东湛江桉树人工林碳水通量季节格局及其环境生物控制

【目的】量化桉树人工林生态系统的碳水通量和组分并揭示其受环境生物因子的调控作用,为提高人工林碳汇评估准确性及深入认识气候变化背景下环境生物因子对人工林碳循环过程的影响提供依据。【方法】在雷州半岛北部,采用涡度相关法(EC)测定桉树人工林碳水通量,并同步监测空气温度(Tair)、饱和水汽压差(VPD)、光合光量子通量密度(PPFD)、土壤温度(Tsoil)、土壤湿度(SM)、降水量(Pre)和归一化植被指数(NDVI)等环境生物因子,分析碳水通量和组分的时间变化及其与环境生物因子的关系。【结果】桉树人工林生态系统总初级生产力(GPP)年均值为2907.87 g·m^(-2)a^(-1)、生态系统呼吸(RE)年均值为1509.77 g·m^(-2)a^(-1)、净生态系统碳交换(NEE)年均值为-1398.83 g·m^(-2)a^(-1)、生态系统蒸散(ET)年均值为1069.25 mm,表现为碳汇。GPP、RE、NEE、ET昼夜变化呈非对称单峰趋势,峰值和日均值的绝对值均表现为雨季高于旱季。雨季的GPP、RE、ET累积值高于旱季,NEE累积值在旱季和雨季无明显差异。日间NEE变化的主要影响因子为PPFD,当VPD≥15 hPa时NEE积累受到抑制,气温在中等水平(20℃air<27℃)时净碳吸收能力最强。夜间NEE变化主要受Tair影响,SM会影响NEE对Tair响应的敏感性。水分利用效率(WUE)在旱季(3.85 g·kg^(-1))高于雨季(2.61 g·kg^(-1)),年均值为3.22 g·kg^(-1),季节差异主要由ET主导,与Tair、VPD、PPFD存在显著负相关(P<0.05)。【结论】桉树人工林生态系统在旱季、雨季和全年均表现为碳汇,其碳汇状态和强度由GPP主导。NEE变化主要受PPFD调控,高VPD会抑制生态系统净碳吸收,中等水平温度时生态系统净碳吸收能力最强,SM会影响夜间NEE对Tair响应的敏感性。桉树人工林WUE旱季高于雨季,季节差异主要由ET主导,同时受到Tair、VPD、PPFD的共同影响。

中国桉树感病叶片球腔菌科和畸腔菌科真菌物种多样性研究进展

球腔菌科(Mycosphaerellaceae)和畸腔菌科(Teratosphaeriaceae)真菌物种占从桉树感病叶片上分离到的至少382个真菌物种的44%以上。文章介绍了全球桉树感病叶片上球腔菌科和畸腔菌科真菌物种多样性特征;阐明了分子数据对球腔菌科和畸腔菌科真菌分类的重要性;总结了分离于中国桉树感病叶片上基于分子数据鉴定的球腔菌科和畸腔菌科真菌各个物种的形态特征和分子鉴定等情况;概述了球腔菌科和畸腔菌科真菌物种的鉴定方法和在桉树上的致病力测试方法。

桉树人工林土壤呼吸昼夜变化及其对环境因子的响应

以雷州半岛地区尾叶桉人工林为研究对象,采用LI-8150土壤碳通量测量系统,连续测定其土壤呼吸速率及相关环境因子的昼夜变化规律,分析土壤呼吸的时间变化特征及其对环境因子变化的响应,旨在为桉树人工林生态系统土壤碳排放估算提供数据支持。结果表明:尾叶桉人工林土壤呼吸速率昼夜变化为双峰趋势,最大值和最小值分别在4:00和16:00取得,分别为3.95μmol·m^(-2)·s^(-1)和3.29μmol·m^(-2)·s^(-1),日均值为3.61μmol·m^(-2)·s^(-1)。从昼夜变化来看,土壤呼吸与土壤温度、土壤热通量呈极显著负相关。从月变化来看,土壤呼吸与土壤温、湿度均存在极显著正相关关系。土壤日碳排放量为2.59~4.56 g·m^(-2)。可见,对人工林土壤碳排放进行估算时应考虑不同时间尺度环境因子对土壤呼吸影响的方向和强度。

桉树,这5年,有哪些想象不到的新发展?

2018年10月9日,《中国绿色时报》刊发的《桉树,只是一种树?》澄清了在社会上流传甚广的一些误会和质疑。转眼5年过去了,桉树产业、桉树研究等领域是发展了?停滞了?还是萎缩了?为此,记者专访了权威桉树专家谢耀坚。记者:离上次采访您,已经过去5年了。我虽一直关注桉树发展动态,但了解的也只是一鳞半爪。去年10月在南宁听说,想到广西找块造桉树的地,夸张到了一寸难求的程度,是不是真的?请问这5年的桉树产业发生了哪些变化?

混交比例对桉树-乡土树种混交林优势树种叶片资源获取性状的影响

桉树-乡土树种混交林在提高林分生产力和生态系统功能等方面具有较大潜力。该研究以南亚热带4种桉树-乡土树种混交林(桉树与乡土树种混交比例分别为5׃5、6׃4、7׃3、8׃2)和桉树纯林为研究对象,研究了3种优势乡土树种华润楠(Machilus chinensis)、阴香(Cinnamomum burmannii)、灰木莲(Manglietia glauca)和速生树种尾叶桉(Eucalyptus urophylla)的叶片生理、结构和化学性状在不同比例混交林中的差异。结果表明,4优势造林树种的叶片性状存在明显的种间差异,其中灰木莲的比叶面积(SLA)、光合磷利用效率(PPUE)、单位质量叶片最大光合速率(A_(mass))和蒸腾速率(T_(mass))以及叶片养分含量最高,说明灰木莲采取资源获取型的生态策略;尾叶桉的SLA、A_(mass)、T_(mass)及叶片养分含量最低,但具有最高的PPUE,说明尾叶桉兼顾了资源获取型和保守型的物种特征。灰木莲与尾叶桉在SLA、A_(mass)、T_(mass)、PPUE、叶片氮含量和氮磷比等叶片性状上几乎没有任何重叠,说明灰木莲与尾叶桉之间的叶片资源利用高度互补,可能是与尾叶桉混交的理想树种。物种水平上,灰木莲叶片氮含量、华润楠叶片磷含量以及干季时阴香叶片A_(mass)和PPUE随乡土树种混交比例增加有增加的趋势,但总体上树种混交比例对于4造林树种的叶片结构、化学和生理性状的影响不大;林分水平上,桉树-乡土树种混交林的比叶面积、光合能力以及叶片氮磷比显著高于尾叶桉纯林,说明桉树与乡土树种混交能够提高林分整体的光捕获和光合能力,但同时也加剧了植物生长的磷限制。因此,建议在未来南亚热带桉树人工林的构建与改造中,应优先挑选与桉树资源利用互补并能够优化混交林磷素循环利用的乡土树种。

不同施肥年限对桉树生长影响的初步试验

为探究不同施肥年限对桉树生长量的影响,采用田间试验的方法,以广西博白县国有博白林场桉树为试验对象,设计不同施肥年限,系统分析桉树树高、胸径及单株材积等关键生长指标。试验结果表明,与对照组相比,试验组桉树在树高、胸径和单株材积方面均有显著增长,且这种增长随着施肥年限的增加而增加。特别是对于长期施肥的桉树,其生长表现最为显著,验证了施肥策略在提升桉树生长速度和林木生产力方面的有效性。研究成果可为桉树科学施肥管理和林业可持续生产提供科学依据。

速生树种——桉树的是与非

桉树是一种从澳大利亚及其周边少数国家引进的外来速生树种,生长极快,经营周期短,木材用途广、价值高,种植经济效益好,是我国南方主要用材造林树种。桉树在亚洲、美洲、非洲、欧洲、大洋洲120多个国家都有种植。目前全世界桉树人工林面积超2000万hm2,占全球人工林面积的15%。

不同模式桉树混交林的生长效应分析

为探索伴生树种早期对桉树生长的影响,以桉树×红椎、桉树×火力楠、桉树×火力楠×黑木相思、桉树×黑木相思4种混交林为研究对象,对其林木生长量及桉树在不同混交模式中的生长效应进行分析。结果表明:4种混交模式下混交树种早期生长量均优于其纯林生长量。桉树×火力楠对桉树树高促进作用最大,增量为4.94±1.57 m;桉树×火力楠×黑木相思对桉树胸径和材积促进作用最大,增量分别为2.47±0.70 cm和0.8695±0.7066 m^(3)•hm^(−2)。总体以桉树×火力楠×黑木相思混交模式最优。

不同混交模式和种植密度对桉树混交林生长的影响

通过分析混交模式和种植密度对桉树混交林生长特征的影响,为桉树人工林高效、可持续经营提供科学依据。分别设置尾巨桉与红锥、黑木相思、白千层、香樟(B1),与灰木莲、大花序桉、米老排、柠檬桉(B2)2种混交模式和4种种植密度(A1:1.5 m×2.0 m;A2:2.0 m×2.8 m;A3:2.5 m×3.5 m;A4:3.0 m×4.2 m),比较混交模式和种植密度对混交树种树高、胸径、材积和保存率的影响。结果表明:(1)混交模式对尾巨桉生长影响较小,但A3、A4显著增加尾巨桉胸径和单株材积;(2)种植密度对混交树种树高生长影响不显著,但黑木相思和灰木莲在A1种植密度处理下的胸径和单株材积显著低于其他密度处理;(3)大花序桉和米老排A1种植密度处理保存率显著低于A3和A4密度处理,混交树种不同种植密度之间保存率没有显著差异。综合分析,认为A3是较好的种植密度。

基于高光谱分析技术的桉树叶片黄化识别

桉树黄化病是一种较特殊的生理性病害,存在一定的突发性和随机性,及时发现并补充养分可大幅减少病害带来的损失。采集桉树黄化叶片、未发病叶片和正常叶片,采用高光谱仪测定不同叶片的光谱特征,基于偏最小二乘法判别分析(Partial Least Squares Discriminant Analysis,PLS-DA)和正交偏最小二乘法判别分析(Orthogonal Partial Least Squares Dis-criminant Analysis,OPLS-DA)方法,分别建立判别分析模型,对比模型判别效果。结果表明,不同叶片光谱反射曲线呈相同趋势,反射率差异明显,差异较大的波段主要为近红外波段800~1260、1400~1720和2000~2400 nm,受病害影响叶片的原始光谱反射率明显高于正常叶片;对数变换可在一定程度上减少光谱数据冗余量,突出差异;两种线性判别分析方法均能识别潜在黄化叶片,Log-OPLS-DA的判别效果更好,模型R2为0.91,RMSE为0.203。高光谱分析技术结合OPLS-DA对桉树黄化叶片具有一定的预测和识别潜力。

添加生物质炭对桉树人工林土壤磷组分及转化的影响

为改善我国亚热带桉树人工林土壤磷(P)供应不足的状况,该研究利用生物质炭(BC)作为土壤改良剂,以桉树人工林(林龄为15年)土壤为研究对象,通过室内培养试验,分别加入不同用量[0(CK)、2%、5%、10%和20%]的BC,重点探究不同用量BC对土壤P组分及转化的影响及其与土壤理化性质之间的关系。结果表明:(1)与CK相比,20%的BC添加量显著提高了土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、全磷(TP)、微生物生物量磷(MBP)含量和pH值(P<0.05),而2%、5%和10%的BC添加量仅显著提高了MBP和pH值(P<0.05),对其他土壤理化指标无显著影响。(2)与CK相比,2%的BC添加量显著提高了易利用性磷(LP)(P<0.05),5%和10%的BC添加量显著提高了速效磷(AP)和LP(P<0.05),20%的BC添加量显著提高了AP、LP和难利用性磷(OP)(P<0.05),但中等程度利用性磷(MP)在4种BC添加量下均无显著变化。(3)与C、N和P转化相关的β-葡萄糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、蛋白酶(LAP)和酸性磷酸酶(ACP)活性均在10%和20%的BC添加量下显著高于CK(P<0.05)。(4)相关分析结果表明,ln(BG)和ln(NAG+LAP)均与ln(ACP)呈显著正相关(P<0.05);冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明,pH、TN和TP是驱动桉树人工林土壤P组分变化的最主要因素;结构方程模型(structural equation model,SEM)进一步表明,pH、C∶P和N∶P是驱动土壤P转化的最关键因子。综上所述,不同用量BC主要通过影响土壤理化性质提高与C、N循环相关的酶活性,并在一定程度上改善桉树人工林土壤的P供应潜力,其中以高浓度BC添加量(20%)的效果最佳。该研究对指导我国桉树人工林土壤养分管理及促进林业可持续发展具有重要意义。

桉树病虫害种类与防治技术探究——以广西壮族自治区国有东门林场为例

桉树是我国常见的经济林木。桉树的木材可以用于建筑、家具、造纸、烧炭等。桉树叶子、树皮和树脂可以用于治疗感冒、喉咙痛等症状,深受资本市场青睐。在桉树生长的过程中,极易受到病虫的侵害。本文将以广西壮族自治区国有东门林场为例,尝试分析常见的桉树病虫害种类与其防治技术,希望能够起到一定的参考作用。

速生桉树种植技术及病虫害防治技术

桉树是一种具有速生丰产特征的树种,自引进中国以来,种植面积逐年增加。广西壮族自治区作为中国速生桉树种植最广泛的地区之一,速生桉树种植给当地带来了较高的生态和经济效益,推动了当地经济发展。但随着桉树种植规模递增,桉树种植面临着病虫害的侵蚀,给当地种植产业造成较大经济损失。基于此,本文对广西壮族自治区速生桉树种植情况开展研究,分析了桉树育苗、合理密植、造林备耕技术及合理施肥等技术要点,并针对速生桉树面临的主要病虫害防治问题进行总结,以期提升速生桉树种植质量和经济效益。

国有林场桉树造林优化措施研究

本研究聚焦于国有林场桉树造林技术,旨在深入剖析其在木材产业中的核心作用及面临的挑战。通过深度访谈和数据收集,发现尽管技术取得显著进步,但造林效果与优化措施之间仍存在明显差距。关键问题包括种苗管制不足、种植结构不合理以及病虫害防治不力等。为提升桉树造林的生产效益和方量,本研究提出了一系列优化措施,如加强种苗质量控制、优化种植布局和配置、强化病虫害防治等。这些措施不仅有助于改善林地生态系统,还能推动林业可持续发展。本研究成果对桉树造林技术的未来发展具有重要的参考和启示作用。

不同混交模式下幼龄桉树混交林的生长和水土流失特征研究

设计尾巨桉×红椿和大花序桉×闽楠的垂直、水平、块状三种混交方式的试验林,以研究不同混交模式下桉树混交林的生长和水土流失规律。结果表明:1年生尾巨桉、红椿、大花序桉和闽楠分别在水平、块状、块状和水平混交模式下的树高增长率最大,依次为1560.00%、863.33%、457.50%和6.67%,因此水平混交模式和块状混交模式的林分树高生长效果较好。在尾巨桉×红椿和大花序桉×闽楠两种林分中的月均地表径流以块状混交模式最少,分别是107.72 L和215.24 L,月均土壤流失以块状混交模式较少,分别是4.95 kg和7.25 kg,因此块状混交模式对水土保持的效果较优于垂直混交模式和水平混交模式。综合考虑,采用块状混交模式效果最好。

澜沧县桉树引种对林下植物多样性及生境质量的影响研究

外来树种桉树(Eucalyptus robusta Smith)的林下植物物种组成及多样性对区域生态系统功能有显著影响,桉树引种对林下植物多样性的影响一直存在争议,同时桉树引种对区域生境质量的影响尚不明晰.作者以典型桉树引种区云南省澜沧拉祜族自治县为研究区,运用空间代替时间及典型抽样法,分析成熟桉树人工林对林下植物多样性的影响;并基于物种多样性指数和NDVI修正InVEST模型参数,揭示成熟桉树人工林的生境质量特征.结果表明:(1)从整个群落看,桉树替代常绿阔叶林、思茅松林、灌木林后,成熟桉树人工林的林下植物多样性降低,所有对比样地的Sorensen指数低,且2/3的桉树林样地Shannon-Wiener指数较低;(2)低生境分布在北部和西部地区的建设用地、旱地、水田等区域,大面积的林地生境质量较高,其中常绿阔叶林、思茅松林、灌木林和成熟桉树人工林的生境质量均值分别为0.994 1、0.996 7、0.993 3、0.923 1,成熟桉树人工林的生境质量最低;(3)通过生态安全系数验证,修正生境适宜度参数后的InVEST模型,生境质量更具有科学性和合理性.

基于随机森林算法的桉树人工林单木生物量预估模型

单木生物量模型是估测森林生物量的基础。通过标准木法实测雷州半岛地区90株桉树单株生物量数据,随机划分60个样本数据作为训练集,30个样本数据作为验证集。以林龄、树高和胸径为自变量,单木生物量为因变量,使用岭回归模型、异速生长模型和随机森林算法构建模型,采用决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)对模型进行评价。结果表明:随机森林模型的R~2、RMSE和MAE无论在训练集还是验证集均高于岭回归模型和异速生长模型。由随机森林模型的因子重要值可知,胸径是影响单木生物量的主要因子。引入林龄因子后的随机森林模型可以提高单木生物量的预测精度,为碳汇计量提供基础数据和模型支撑。

施用生物炭5年对桂北桉树人工林土壤磷的影响

【目的】研究不同桉树枝条废弃物生物炭施用量对桉树人工林土壤磷形态转化及磷素有效性的影响,评估生物炭对土壤磷素的活化潜力,为生物炭在农林业土壤改良中的应用提供参考依据。【方法】依托2017年开展的桉树人工林生物炭长期定位试验,按生物炭与土壤的质量百分比,设置0(CK)、0.5%(T1)、1.0%(T2)、2%(T3)、4%(T4)和6%(T5)共6个处理,一次性施用生物炭5年后测定不同处理下0~10、10~20和20~30 cm土层中土壤全磷、有效磷、无机磷和有机磷形态的含量。【结果】与CK相比,在0~30 cm土层中,施用生物炭能显著增加土壤全磷、有效磷、二钙磷、铝磷、铁磷、八钙磷、活性有机磷和中等活性有机磷含量并提高磷素活化系数(P<0.05),降低十钙磷、闭蓄态磷、中稳定性有机磷和高稳定性有机磷含量。在0~30 cm土层中,不同生物炭处理下土壤无机磷和有机磷组分含量平均值的大小分别为铁磷>铝磷>闭蓄态磷>八钙磷>二钙磷>十钙磷,中等活性有机磷>活性有机磷>中稳定性有机磷>高稳定性有机磷。随着土层深度的增加,在同一生物炭处理中,土壤全磷、有效磷、无机磷和有机磷组分含量均趋于减少。土壤有效磷分别与pH、有机质、全磷、二钙磷、八钙磷、铝磷、铁磷、活性有机磷和中等活性有机磷之间呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析表明,施用生物炭对土壤无机磷组分、有机磷组分和有效磷具有正向作用;与有机磷组分相比,施用生物炭对土壤无机磷组分的影响更大。【结论】桉树枝条废弃物生物炭通过自身中磷素的释放和对土壤理化性质的积极作用,显著增加土壤有效磷和磷组分含量,促进土壤中难溶态磷向有效态磷的转化和有机磷向无机磷的转化,提高桉树林土壤磷素有效性和土壤供磷能力。

滴灌施肥对桉树人工林土壤酶活性和细菌群落组成的影响

【目的】滴灌施肥是提高桉树人工林生产力的重要措施,了解滴灌施肥对土壤酶活性和细菌群落结构的影响,为滴灌施肥技术在桉树人工林生产中的科学应用提供一定的理论依据。【方法】本研究通过16s rRNA测序分析尾巨桉人工林土壤细菌群落,利用生理生化方法检测土壤酶活性对滴灌施肥的响应特征。【结果】滴灌施肥处理后尾巨桉人工林土壤纤维素酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶、几丁质酶活性分别显著增加了41.5%、12.5%、23.4%、28.4%和25.7%。尾巨桉人工林土壤细菌主要包含26门,63纲,127目,208科,298属,555种,优势菌门为酸杆菌Acidobacteria、变形菌Proteobacteria、绿弯菌Chloroflexi和放线菌Actinobacteria,主要参与代谢功能。与不施肥处理相比,滴灌施肥显著增加尾巨桉人工林土壤细菌多样性,优势细菌相对丰度差异明显,变形菌门、放线菌门和厚壁菌门Firmicutes相对丰度显著增加,而酸杆菌门相对丰度显著降低;在目水平上,根瘤菌Rhizobiales、柄杆菌Caulobacterales、鞘脂单胞菌Sphingomonadales和盐厌氧菌目Halanaerobiales等氮和钾循环相关细菌显著富集。此外,桉树人工林土壤纤维素酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶、几丁质酶、pH值、总氮含量是影响土壤细菌群落组成的关键因子。【结论】滴灌施肥通过提高桉树人工林土壤相关酶活性,增加细菌群落多样性,富集土壤氮和钾养分循环相关细菌,促进土壤养分循环以促进桉树生长。

南亚热带乡土树种与桉树人工林土壤真菌群落多样性和功能类群的比较

营造乡土树种人工林和桉树人工林是我国南亚热带森林经营的常见模式。为探究土壤真菌群落多样性及功能对乡土树种和桉树人工林的响应特征与机制,该研究以南亚热带4个乡土树种人工林[马尾松(Pinus massoniana)、火力楠(Michelia macclurei)、米老排(Mytilaria laosensis)、红锥(Castanopsis hystrix)]和外来树种尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)人工林为对象,基于各林分土壤(0~20 cm)真菌18S rRNA高通量测序数据,利用FUNGuild数据库,比较分析乡土树种与尾巨桉人工林土壤真菌群落多样性和功能类群的差异特性及影响的主导土壤环境因子。结果表明:(1)5个研究林分的土壤真菌优势门均为子囊菌门和担子菌门,但不同乡土树种林分与尾巨桉林的土壤真菌优势目存在差异。(2)尾巨桉林土壤真菌群落α多样性高于乡土树种人工林,其群落组成结构也与乡土树种人工林存在显著差异(P<0.05)。(3)4个乡土树种人工林土壤的腐生营养型的相对丰度高于尾巨桉林,并且火力楠林和米老排林土壤丛枝菌根真菌的相对丰度明显高于尾巨桉林,尾巨桉林土壤共生营养型以及外生菌根真菌和木材腐生菌的相对丰度明显高于乡土树种人工林。(4)pH是导致尾巨桉林与乡土树种人工林土壤真菌群落多样性和功能类群差异的主要土壤环境因子。综上认为,在南亚热带地区将尾巨桉林改建成火力楠林或米老排林可提高土壤养分水平,提升土壤生态功能。