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。

元宝枫种子形态特征及萌发规律研究

【目的】种子是植物繁衍的重要基础和载体,探究元宝枫种子形态特征和萌发规律,以期揭示元宝枫种子的形态特征及变异,为培育元宝枫优质种苗提供科学依据。【方法】以内蒙古松树山母树林元宝枫种子为研究对象,精确测定其长径、宽径、纵径、形状指数、大小指数、千粒重等形态特征指标,利用标准主轴估计法分析种子形态特征的异速生长关系;并通过培养皿纸上发芽方法进行种子萌发规律研究。【结果】元宝枫种子平均长径为10.20±0.76mm、宽径为6.77±0.40mm、纵径为4.32±0.58mm、形状指数为1.51±0.12、大小指数为69.10±0.51、千粒重为154.02±4.50 g,长径、宽径、长宽比以及大小指数均符合正态分布,种子宽径和纵径变异系数分别为6%和13%,其他性状变异系数均未超出10%。种子长径、宽径和纵径之间均存在显著的异速生长关系,即随着长径的增大宽径相对增长速度下降;随着长径的增大纵径相对增长速度上升;随着宽径的增大纵径的相对增长速度上升,种子长度在种子形态特征中发挥相对主导的作用。元宝枫种子发芽率为90.75%±1.89%,种子发芽势为47.50%±4.80%,发芽指数为18.94±0.78,平均萌发时间为6.11±0.57 d,第3~11天是种子萌发的高峰期,高峰期结束时种子发芽率达到84.75%±0.96%。【结论】元宝枫种子形状近似不规则的扁球型,种子二维角度俯视观察往往是越小越圆,三维角度观察越大越圆润,更趋于“圆球”。种子纵径变异最大,在种子质量分级中可兼顾利用此特性。实际生产中元宝枫种子萌发过程可参考11 d,发芽率可达85%。研究结果可用于指导生产实践,促进元宝枫有性繁殖高质量发展。

基于距离相关Hegyi指数的云冷杉天然林单木胸径生长模型

【目的】基于与距离有关的Hegyi种内和种间竞争指数,构建以期初胸径及Hegyi竞争指数为预测变量的云冷杉天然林单木胸径生长预测模型。【方法】使用2013年金沟岭云冷杉林3块1 hm2固定样地内实测数据,以非线性Logistic模型为基础模型,逐步引入期初胸径、种内和种间竞争指数,以探究竞争和生长对于单木胸径变化的影响,并利用非线性混合效应模型进行模型精度的提升。【结果】模型拟合结果显示:以期初胸径、种内Hegyi竞争指数、种间Hegyi竞争指数为预测变量,树种水平下随机效应作用在参数a_(0)、a_(2)、a_(3)上时,模型具有最优的拟合效果,且未出现异方差现象。建模数据的调整决定系数(R^(2)_(adj))、均方根误差(RMSE)、总相对误差(TRE)分别为0.5126、0.6071、3.6519%,利用检验数据对模型进行独立样本检验,检验数据的R^(2)_(adj)为0.5098,检验RMSE均为0.6242,检验TRE均为3.8831%,检验数据的残差分布未出现明显的异方差现象。【结论】云冷杉天然林中影响对象木胸径生长的因素包括单木大小因子与竞争因子。期初胸径对胸径生长的影响较大,为正向作用。竞争因子中,种内竞争和种间竞争均对单木胸径的生长具有明显的调控作用,为负向抑制作用。本文所构建的基于树种水平的非线性混合效应模型能够为研究区天然云冷杉林中对象木的胸径生长预测提供一定的理论基础以及技术参考。

闽西毛竹林不同施肥处理下土壤有机碳含量垂直分布与季节动态

【目的】以期更全面反映毛竹林地培肥机制,为毛竹林科学经营提供依据,也为森林生态系统碳平衡估算与模拟提供基础数据。【方法】在永安天宝岩国家自然保护区,选取生长良好、具有代表性的典型毛竹纯林,采用随机区组设计,共设置18块20 m×20 m样地,包括6个处理:施5年毛竹专用肥(Ⅰ),施5年氮、磷、钾配方肥(Ⅱ),施5年有机肥(Ⅲ),施1年毛竹专用肥(Ⅳ),施1年有机肥(Ⅴ)和不施肥(Ⅵ),探讨不同施肥措施毛竹林土壤有机碳含量、垂直分布格局、季节动态变化及土壤有机碳含量影响因子。【结果】不同施肥处理毛竹林0~100 cm土层有机碳平均含量无显著差异,分别为11.39,9.83,10.49,10.34,9.83和11.20 g·kg^(-1);施肥显著降低0~20 cm表层土壤有机碳含量,与不施肥毛竹林(Ⅵ)相比施肥毛竹林(Ⅰ-Ⅴ)表层0~10 cm有机碳含量分别降低9.05%,27.33%,28.84%,18.92%和25.37%,10~20 cm有机碳含量分别降低1.25%,23.68%,23.47%,20.48%和18.61%;随着土层深度增加,施肥正效应得以体现,毛竹林(Ⅰ-Ⅴ)80~100 cm土层有机碳含量提高2.72%~37.14%;毛竹林(Ⅰ-Ⅵ)土壤有机碳含量均随土层深度增加呈现降低趋势,碳含量标准误差亦随土层深度增加而不断减小,表明深层土壤有机碳更为稳定;毛竹林(Ⅰ-Ⅵ)土壤剖面有机碳含量无显著季节变化,但表现出秋冬季有机碳含量大于春夏季的趋势,不同季节下毛竹林(Ⅰ-Ⅵ)0~100 cm土层有机碳加权平均值分别为10.86~12.33,8.98~10.38,10.14~11.32,9.66~11.29,9.19~10.24和10.40~12.23 g·kg^(-1);土壤有机碳含量与土壤全N含量、全P含量、水解N含量、有效P含量和速效K含量极显著正相关(P<0.01),而与土壤密度和pH值极显著负相关(P<0.01)。【结论】毛竹林短期施肥未显著改变土壤层有机碳平均含量,但导致浅层土壤有机碳含量显著下降,深层土壤有机碳含量小幅上升,然而随土壤深度增加而降低的垂直分布格局未变化;施肥或不施肥情况下土壤剖面有机碳含量均无显著的季节动态变化,取样时间对土壤有机碳含量估计的影响甚微;毛竹林施肥虽能显著提高竹林生产力,但施肥过程和高强度采伐却破坏原有竹林结构,不利于表层土壤有机碳的积累和贮存,因此毛竹林经营中应尽量减少土壤扰动,及时合理补充矿质营养元素,适当挖笋与采伐,使土壤有机碳含量保持较高水平,以利于维持毛竹林地长期生产力。

不同类型毛竹林土壤碳、氮特征及其耦合关系

以江西安福毛竹纯林（Ⅰ）、竹阔混交林（Ⅱ）、竹杉混交林（Ⅲ）为研究对象,并以木荷人工林（Ⅳ）、杉木纯林（Ⅴ）以及撂荒地（Ⅵ）为对照,对其土壤碳、氮特征进行研究。结果表明：不同林分和同一林分不同层次土壤有机碳含量、碳密度均存在很大差异。土壤有机碳含量排列顺序为Ⅰ〉Ⅲ〉Ⅱ〉Ⅴ〉Ⅳ〉Ⅵ,分别为13.12,12.42,11.47,10.57,8.53,7.45 g/kg,其差异达到显著水平;剖面有机碳密度顺序依次为Ⅰ〉Ⅴ〉Ⅲ〉Ⅳ〉Ⅱ〉Ⅴ,分别为8.81,7.69,7.51,7.38,5.94,5.70 kg/m2,其差异亦达到显著水平。在所调查林分类型中,土壤有机碳含量随深度的增加而呈现逐渐递减的趋势,0-40 cm土层存贮有机碳对土壤总有机碳贡献率均大于70%,贡献率明显。不同林分类型C/N差异性显著,混交林大于纯林,平均值都在11~15之间。线性分析表明,林区内土壤有机碳含量与全氮含量呈极显著相关,遵循三次多项式拟合模型。

施肥对闽西毛竹生物量及碳储量分布格局的影响

以闽西施用5 a竹林专用肥（一类）、5 a氮、磷、钾配方施肥（二类）、5 a有机肥（三类）、1 a竹林专用肥（四类）、1 a有机肥（五类）等不同施肥类型毛竹林为研究对象,以不施肥毛竹林（六类）为对照,研究了施肥对毛竹林生物量及碳储量分配格局的影响。结果表明：（1）施肥增大了毛竹生物量,表现为三类（91.18 t/hm^2）〉一类（83.61 t/hm^2）〉二类（71.38 t·hm^2）〉五类（71.12 t/hm^2）〉四类（65.13 t/hm^2）〉六类（57.83 t/hm^2）,施肥能够提高毛竹叶片、竹枝、竹秆等地上部分的生物量及其占毛竹总生物量的比例,增大毛竹地上/地下生物量的比值,且施肥5年（一、二、三类）〉施肥1 a（四、五类）〉不施肥（六类）;（2）不同施肥处理下毛竹碳储量为28.37-45.99 t/hm^2,施用5 a有机肥（三类）最大,不施肥（六类）最小;竹秆是毛竹碳储量的主要贡献器官,而竹叶贡献率不足4%;与未施肥竹林相比,毛竹施肥后地上部分固碳总量有较大提升;（3）不同施肥处理下毛竹年净生产力、年固碳量和同化CO2量均表现为三类〉一类〉二类〉五类〉四类〉六类,年同化CO2量分别为41.42、41.17、30.99、23.47、20.69、20.00 t/（hm^2·a）;施肥年限对毛竹年净生产力有较大影响,施肥5 a（一、二、三类）均能够显著提高毛竹年净生产力。

毛竹林混交经营对土壤活性有机碳库和碳库管理指数的影响

以江西省安福县毛竹纯林、竹阔混交林、竹杉混交林为对象,研究了不同混交经营模式对毛竹林土壤活性有机碳库和碳库管理指数的影响。结果表明:(1)不同林型土壤活性有机碳库大小顺序为毛竹纯林(14.56t/hm2)>竹杉混交林(12.33 t/hm2)>竹阔混交林(10.42 t/hm2),并且达到显著性差异。(2)混交经营后土壤总有机碳含量(c T)、活性有机碳含量(c L)、稳定态碳含量(c NL)、碳库指数(CPI)均有不同程度降低,竹杉混交林土壤碳库活度(L)、碳库活度指数(LI)值最大,竹阔混交林氧化稳定系数(k OS)值最大。以毛竹纯林作为参考计算不同混交经营模式下土壤碳库管理指数(CMI)值:竹杉混交林(106.96)>毛竹纯林(100.00)>竹阔混交林(71.06)。(3)在此次研究中竹杉混交经营模式对土壤具有培肥作用,处于良性管理状态,有利于林木的生长发育。

晋南不同密度油松人工林土壤水分的物理特性

为应对人工林生态系统的经营问题,探究林分密度对森林土壤的影响,以晋南油松人工纯林为研究对象,采用典型抽样法,探讨3种林分密度(500、1250、2475株·hm^(-2))对土壤水分物理特性的影响。结果表明:(1)不同林分密度对土壤密度和土壤孔隙度影响不同,高密度油松人工林显著降低土壤密度,增加土壤总空隙度和非毛管孔隙。(2)不同林分密度对土壤持水特性的影响程度不同,高密度油松人工林显著增加土壤最大持水量和田间持水量。(3)不同林分密度对表层土壤密度、孔隙度和持水特性的影响更为强烈,林分密度对0<h≤10 cm表层土壤的土壤密度、孔隙度和持水特性影响超过10 cm<h≤20 cm和20 cm<h≤40 cm土层次的土壤。(4)林分密度不改变土壤属性垂直分异的基本规律,随土层深度的增加,不同密度林分土壤密度不断增大,总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度,最大持水量、毛管持水量和田间持水量等均不断减小,土壤密度与土壤孔隙度和土壤持水特性指标表现出相反的增减趋势。(5)林分密度2500株·hm^(-2)左右相对更利于晋南区域油松人工林的可持续健康发展。

不同生产力水平毛竹林碳氮磷的分布格局和计量特征

以南亚热带中心分布区的毛竹林为研究对象，比较不同生产力水平（Ⅰ：30000±1000 kg·hm -2 a -1；Ⅱ：34000±1000 kg·hm -2 a -1；Ⅲ：37000±1000 kg·hm -2 a -1；Ⅳ：42000±1000 kg·hm -2 a -1；Ⅴ：47000±1000 kg·hm -2 a -1）毛竹林植被和土壤的碳、氮、磷含量及计量特征，探讨生产力水平对毛竹林及土壤碳、氮、磷分布格局及化学计量特征的影响。结果表明：生产力水平对毛竹林植被碳和磷元素在不同器官间分配比例的影响较小，对氮素分配比例的影响较大；除竹叶碳元素分配比例在不同生产力水平间的差异达到显著水平外（P ＜0.01），各器官间碳、磷含量在不同生产力水平间差异均不显著；除竹秆外，毛竹不同器官氮分配比例在不同生产力水平间的差异均极显著（P＜0.01）；生产力水平对毛竹林植被 C∶N、C∶P、N∶P计量比值的影响较小，在不同生产力水平间的差异均未达到显著水平（P＜0.01），毛竹林主要养分元素的计量比具有内在的稳定性，符合“内稳性假说”；生产力水平对林地土壤碳、氮、磷、水解氮和有效磷含量有显著影响，土壤 C∶N、C∶P、N∶P 和 H-N∶A-P 在不同生产力间的差异均达到了极显著水平（P＜0.01）；当土壤N∶P＜14时，主要受到氮元素的限制，本研究中土壤N∶P为4.50～13.89，反映了研究区毛竹林主要受到氮元素的限制，受磷元素的限制较少，且 N∶P 比值随着生产力的提高呈降低的趋势，有可能成为未来毛竹林退化诊断的生态指示指标；毛竹林植被主要养分计量值与土壤主要养分计量值的相关性分析表明，二者间的相关性未达到显著水平。

华北石质山地侧柏人工林C、N、P生态化学计量特征的季节变化

以北京九龙山自然保护区幼龄侧柏人工林为研究对象,对其不同生长季节叶、枝、根(0—10 cm、10—20 cm土层)的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量学特征进行了分析,深入探讨了生长季节与器官以及两因素交互作用对以上特征的影响,研究有助于理解植物各性状之间的相互作用以及植物生长过程中资源的利用和分配状况。结果表明:1)不同器官间C含量为414.97—461.58 g/kg,枝最大,根(0—10 cm)最小;N含量为6.57—14.28 g/kg,叶最大,枝最小;P含量为0.39—1.28 g/kg,叶最大,根(10—20 cm)最小;C∶N为31.76—70.98,枝最大,叶最小;C∶P为369.93—1099.20,根(10—20 cm)最大,叶最小;N∶P为9.21—23.81,根(0—10 cm)最大,枝最小。整个生长季节中侧柏各器官C含量最稳定,变异系数均小于7%;P含量变异性最大,变异系数均超过15%,N含量变异性介于两者之间;各器官中C∶N和N∶P较C∶P更为稳定,C、N与P具有较好的耦合协同性,C∶P和N∶P的变化主要取决于P的变化。2)器官对C、N、P含量及其化学计量关系均存在显著影响,生长季节对N和P含量存在显著影响,两者交互作用只对P含量存在显著影响,器官对侧柏C、N、P含量及其化学计量变异的贡献大于生长季节。3)侧柏各器官间C、N、P含量及其化学计量比相关性多数未达到显著性水平,仅有叶与枝中的P及C∶P显著相关,说明侧柏器官分化过程中各器官对元素的吸收利用具有特异性。侧柏叶片N∶P<14,说明生长季节里幼龄侧柏人工林更多受到N限制。

不同垦复时间毛竹林土壤性质变化特征研究

应用典型样地调查及实验室分析相结合的方法,以江西省安福县不同垦复时间的毛竹林为研究对象,对未垦复、垦复3年、垦复10年的毛竹林土壤理化性质特征进行研究,并应用土壤综合指数(IFI)法对不同垦复时间毛竹林土壤综合肥力进行了评价。结果表明:垦复可以改善毛竹林地土壤物理性质,尤其是表土层土壤的物理性质。垦复极显著的降低了0～20 cm土壤容重,提高了土壤非毛管孔隙度。垦复降低了土壤的活性酸度,可以减缓土壤养分元素的流失;提高了有机质、全氮、全磷、有效氮、速效磷的含量,增加了土壤养分供给能力,为毛竹林的立地生产力维持提供了重要保障。不同垦复时间毛竹林土壤肥力综合评价指数的排列大小顺序为垦复10年0.463 5、垦复5年0.418 4、未垦复毛竹林地土壤0.354 8,垦复对土壤具有明显的改良效果。

闽西北不同类型集约经营毛竹林土壤环境特征

以福建省天宝岩自然保护区集约经营的毛竹纯林(Ⅰ)、竹阔混交林(Ⅱ)和竹针混交林(Ⅲ)为研究对象,对其土壤理化性质及土壤酶活性特征进行研究。结果表明:集约经营状态下,毛竹纯林化经营可以改善土壤的物理性质,土壤密度由大到小依次为Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ,毛竹纯林的非毛管孔隙度、最大持水量和最小持水量均最高。不同类型林分土壤化学性质及酶活性优劣次序不一致。毛竹纯林中的有机质、全氮、全钾、Ca2+、Mg2+含量和过氧化氢酶、磷酸酶活性在3种林分中最高,竹阔混交林的土壤pH、全磷、有效磷含量和脲酶活性最高,竹针混交林土壤水解氮、速效钾含量和蔗糖酶活性最高。对3种林分土壤性质进行综合评价,发现集约经营毛竹纯林的土壤综合得分由大到小依次为毛竹纯林(0.5487)、竹阔混交林(0.4376)、竹针混交林(0.4112),集约经营的毛竹纯林土壤综合性质最好。因此,对集约经营的毛竹混交林分中的混交树种进行管理十分必要。

种间关系对中条山油松人工林天然更新及群落稳定性的影响

[目的]为了揭示种间关系对中条山油松人工林天然更新及群落稳定性的影响,为油松人工林经营管理提供理论依据。[方法]基于中条山油松人工林群落样地调查数据,分析油松人工林下主要植物的种间关联性、生态位重叠及群落稳定性,并在此基础上探讨种间关联和生态位理论在油松人工林天然更新障碍及群落稳定性形成机制中的作用。[结果]中条山油松人工林下常见物种总体上显著正联结;χ^(2)检验结果显示,无联结种对(372对)远高于有联结种对(34对),说明常见种间联结较松散;联结系数分析结果表明,正联结种对大于负联结种对,但显著正联结种对(AC≥0.20,145对)小于显著负联结种对(AC≤−0.20,168对),且与油松天然更新竞争最激烈的物种主要为土庄绣线菊、五角枫、粗齿铁线莲、青榨槭、金线草、披碱草。Pearson相关分析结果显示:正相关种对大于负相关种对,但显著相关种对远小于无显著相关种对。油松人工林下披针薹草的生态位最宽(23.47),红椋子最窄(3.87),而油松天然更新的生态位宽度为14.69,相对较高;常见种总体生态位重叠较低,但有11个种对生态位重叠指数大于0.98,说明部分种之间存在较大的生态相似性;油松天然更新与费菜、披针薹草、华山松、赤瓟等物种的生态位重叠较大,但联结系数分析结果显示,油松天然更新与以上物种正联结,说明油松天然更新与这几种植物资源利用相似或占据了相近的生态空间;油松人工林群落稳定性交点坐标为(61.28,38.72),显示群落稳定性较差。[结论]中条山油松人工林群落的成熟度相对较低,存在一些以竞争相同资源的物种,群落的总体资源利用率和稳定性较低。竞争可能是导致该区域油松天然更新障碍的主要原因之一,今后在以油松为目标树种的森林经营管理中,应注重清除林下与油松天然更新竞争较强的物种。

不同年龄毛竹碳氮磷化学计量特征

以毛竹分布中心区的不同年龄毛竹为研究对象,比较不同年龄毛竹林碳、氮、磷含量及其比值,探讨毛竹不同生长阶段主要养分及计量比值的变化特征,揭示毛竹生长规律,同时为＂生长速率理论＂提供证据。结果表明：毛竹同一器官碳、氮、磷含量和碳氮比、碳磷比、氮磷比随着毛竹年龄的增大差异达到显著水平（P〈0.01）,1~3年生竹叶、竹枝和竹根碳磷比和氮磷比呈降低的趋势,其后氮磷比升高,5年生氮磷比最高;1~3年生竹秆碳氮比、碳磷比和氮磷比与竹叶变化趋势相反,4~6 a竹秆碳磷比和氮磷比与竹叶变化趋势相同,反映了毛竹在不同的生长阶段碳、氮和磷含量和计量比值发生了变化,1~3年生毛竹具有较快的生长速度,竹根和竹叶氮磷比降低,随着毛竹生长速率的降低,氮磷比升高,符合＂生长速率理论＂。1~6 a竹叶N∶P分别为13.03、9.81、7.47、15.17、21.01、15.52,平均值为13.67,N∶P〈14反映了研究区毛竹生长主要受到N元素的限制。其中,2、3年生N∶P低于10,对2、3年生竹施用N肥可以促进竹子的更好生长;5年生毛竹根和叶的氮磷比值最高,5 a时采伐可以降低土壤P素缺失风险。

不同劈草时间毛竹林生产力及土壤变化特征

2008-09在福建洋口国有林场,应用野外取样调查及实验室分析相结合的方法对未劈草(Ⅰ)、劈草10a(Ⅱ)和劈草30a(Ⅲ)的毛竹林生产力及土壤变化特征进行研究。结果表明:劈草可以显著提高毛竹林的生产力,但是随着劈草时间的延长毛竹林增产效果降低。三种林分生产力排列顺序为Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ,分别为44199.57±395.40、43508.04±346.12和35691.31±394.68kg/(hm2.a)。劈草时间不同,不同器官的生产力分配也不同,地下部分生产力所占比例的排列顺序为Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ,分别为24.87%、24.72%和24.31%。劈草经营有降低毛竹林地上部分生产力,增加地下部分生产力的趋势。土壤综合性质随着劈草时间的延长呈降低趋势,三种林分平均得分的排列顺序为Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ,分别为0.6390、0.4320和0.3558。

侧柏人工林冠层特性对不同森林经营方式的响应

为深入认识不同森林经营方式下林木冠层结构变化及适应特性,以九龙山区侧柏人工林为对象,设置结构化经营(A)、全面割灌(B)、对照(C,不实施任何经营措施)、结构化经营+全面割灌(D)4种处理,利用Hemi View数字植物冠层分析仪测定林分冠层特性。结果表明:侧柏人工林的截获直接辐射、叶面积指数、叶倾角在不同经营方式下均发生显著变化,截获散射辐射和总辐射无显著变化。其中,叶面积指数为(2.04±0.54)^(2.32±0.48),4种处理间的差异表现为C处理最小,显著低于A、B和D,且A、B和D间差异不显著。叶倾角则与叶面积指数呈相反趋势,表现为C处理最大,显著高于其它3种处理。截获直接辐射为(11 373.0±383.4)^(11 872.0±292.4)MJ·m^(-2)·a^(-1),D处理显著高于C处理,与A和B无显著差异。综合以上结果可知,割灌和结构森林化经营措施对侧柏人工林的冠层结构特性变化能产生显著影响,二者的有效结合对发挥冠层作用具更大潜能。

闽西北不同类型毛竹林生物量分布格局

以福建省天宝岩自然保护区的毛竹纯林（Ⅰ）、竹阔混交林（Ⅱ）和竹针混交林（Ⅲ）为研究对象,对其生物量分布格局进行研究。结果表明,不同类型毛竹林生物量和生产力不同,林分Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的生物量分别为143 418.06、135 469.53和131 782.78 kg.hm-2,生产力分别为59 786.55、54 921.44和38 418.68 kg.hm-2.a-1,毛竹林纯林化经营可以提高竹林的生产力。经营方式对毛竹林不同器官间生物量分配也有重要的影响,毛竹纯林竹秆质量分数明显高于混交林的质量分数,竹根质量分数低于混交林的质量分数。毛竹主要经济组分为竹秆,纯林较高的竹秆质量分数,保证了毛竹林较高的经济效益。不同类型毛竹林株数和生物量的径级分布特征不同,毛竹纯林和竹阔混交林〉49%的毛竹胸径分布在10.5~12.5 cm,生物量占整个林分的54.25%和53.71%,而竹针混交林54.90%的毛竹分布在9.5~11.5 cm,生物量占林分的54.34%,竹阔混交毛竹林具有较高的生物量和生产力,竹阔混交经营可能是一种较好的经营模式。

中条山油松人工林下物种对群落物种丰富度分布格局的贡献

该研究以中条山油松人工林群落为研究对象,研究林下不同大小的子群落对群落物种丰富度分布格局的贡献,并确定影响该区域群落物种丰富度分布格局的关键种,为区域物种多样性保护提供理论依据。结果表明:(1)该地区林下物种频度分布格局呈明显右偏,且不同样方物种丰富度存在明显差异。(2)常见种对群落丰富度分布格局的贡献大于稀有种。(3)最常见的物种解释了整个群落物种丰富度格局的88.4%(P<0.01),而最稀有物种仅解释了24.5%(P>0.05),去除最稀有物种后,最常见物种可以解释剩余物种的90.8%(P<0.01),而去除最常见物种后,最稀有物种仅能解释剩余物种的48.6%(P<0.01)。(4)当子群落中常见种越多时,子群落与整个群落的丰富度分布格局相关性越高。(5)连翘(Forsythia suspensa)、太平花(Philadelphus pekinensis)、鞘柄菝葜(Smilax stans)、多歧沙参(Adenophora wawreana)、金花忍冬(Lonicera chrysantha)等对群落物种丰富度分布格局的贡献最大,但并非越常见的物种对群落丰富度格局贡献越大。(6)与频度较高物种的种间关联度低的物种对于群落物种的分布格局贡献较大,但此解释并不适用于稀有种。研究发现,稀有种对中条山油松人工林群落物种丰富度分布格局存在较大的贡献,所以在油松人工林物种多样性保护过程中并不能只关注常见种而忽视稀有种。

不同经营方式下毛竹光合特性分异研究

林木经营方式与林内光照、温度、水分及养分格局关系密切,影响到植株的光合水平。为探明毛竹对不同经营方式的光合响应特性,以安徽省黄山区3种经营方式下的5类毛竹林为对象开展研究,即:粗放经营(Ⅰ)、一般经营(Ⅱ)和集约经营(Ⅲ-挖冬笋量10%—15%,、Ⅳ-挖冬笋量15%—20%、Ⅴ-挖冬笋量约10%,每年9月施氮肥)。结果表明:1)不同经营方式下毛竹的叶面积指数(LAI)和SPAD值间存在显著差异,随经营程度的增加,LAI和SPAD值波动增大。2)光响应曲线变化趋势基本一致,非直角双曲线拟合良好,方程决定系数均大于0.96,随光合有效辐射(PAR)增强,净光合速率(P_n)、气孔导度(C_d)、蒸腾速率(T_r)、胞间二氧化碳浓度(C_i)随之降低,非集约经营(Ⅰ、Ⅱ)的总体变化水平高于集约经营下的Ⅳ和Ⅲ,但集约经营下的Ⅴ则与Ⅰ、Ⅱ趋势更接近,说明适当补充养分(Ⅴ)的集约经营能有效提高毛竹对光能的利用能力。3)光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)3个参数均最大或最小的两种经营方式下,毛竹林具较高的适应性,表现为最大净光合能力(P_(nmax))显著高于其它经营方式毛竹林,由此推断,粗放经营(Ⅰ)或有效补充林地养分的集约经营(Ⅴ)的毛竹具有较高的光合能力。

闽北不同类型毛竹林水量平衡

以闽北杉木林和常绿阔叶林为对照,对闽北山区主要毛竹林类型即竹杉混交林、毛竹纯林和竹阔混交林的水量平衡进行了研究。结果表明:林分水量主要收入项为降水,支出项为蒸散量、土壤蓄水变化量和径流量。其中,蒸散量是各林分水量输出的最大项,年蒸散量占年降水量的97.69%～99.12%,地表径流量为支出水量最小项,占降水量的0.52%～1.11%。闽北毛竹林全年输入水量大于输出水量,能够维持水量平衡,但存在季节性缺水问题。其中,2—3月和8—10月蒸散量大于降水量,应对毛竹林进行适当的补水。群落结构对水量平衡有重要的影响。降水量不同,群落不同层次的生物量与水分输出量的相关性不同,降水量较低时,地表径流、土壤蓄水变化量和蒸散量与乔木层或者草本层生物量的相关性较强;物种数与林分的蒸散系数及土壤调蓄水分的能力变化密切相关,物种总数和灌木物种数大,其蒸散系数大,蓄水变化量小。3种类型林分中,竹阔混交林物种数量较大,土壤水分补充迅速,且有较大的生产力,是一种较好的经营模式。