关帝山林区退化灌木林转变为华北落叶松林对生态系统碳储量的影响

针对我国大量灌木林出现退化而宜林地又日益减少的现状,在适宜种植乔木的地区,将退化灌木林转变为乔木林被认为是一种可行的植被恢复方式。以关帝山林区退化灌木次生林转变而成的不同林龄(10、18、23、27年和35年)华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)林为研究对象,并以相邻的退化灌木次生林为对照,探究这种转变对生态系统碳储量及其组分的影响,将为我国开展造林/再造林、林业碳汇项目等工作提供科学依据和数据支撑。与灌木林相比,造林初期的生态系统碳储量及其组分均出现不同程度的下降。10年生华北落叶松林的生态系统碳储量相对于灌木林显著下降了32.9%(P<0.05),但并非所有组分的下降都显著(P<0.05)。植被碳储量下降34.7%,其植被地上和地下碳储量分别下降5.4%和70.9%,但只有植被地下碳储量是显著减少的(P<0.05);凋落物碳储量下降42.8%,但并不显著(P=0.71);土壤有机碳储量(0—50 cm)显著下降32.6%(P<0.05),其不同土层(0—10、10—30 cm和30—50 cm)的碳储量也都出现显著减少(P<0.05)。林龄从10年到35年,华北落叶松林生态系统碳储量增加了1.6倍,植被及其组成(地上和地下)、凋落物、土壤有机碳及其不同土层(0—10、10—30 cm和30—50 cm)等的碳储量也随之不断增加,从而使得生态系统碳储量及其组分逐渐达到并全面超过灌木林。但是,不同组分要达到灌木林的碳储量水平,需要的时间存在较大差异:土壤有机碳库>植被地下碳库>植被地上碳库,其中深层土壤有机碳>表层土壤有机碳(0—10 cm)。

关帝山林区不同退化程度草地群落类型土壤细菌群落组成及生物多样性研究

土壤细菌群落在草地生态系统土壤碳、氮养分代谢和循环过程中发挥着关键作用。本研究以关帝山林区3种典型退化草地群落类型为研究对象,选用高通量测序技术测定其土壤细菌群落组成及生物多样性,采用QIIME软件、R语言和ANOVA方差分析对数据进行统计和分析。结果表明:不同退化程度草地群落类型土层间土壤细菌群落组成及α多样性差异性显著;重度退化的苔草草地(CS)表层土壤细菌α多样性最高,利用和降解土壤有机质能力的芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和节杆菌属(Arthrobacter)的丰度值也最高;草地土壤中反硝化细菌是重要的优势菌群,其丰度含量随草地退化程度增加而显著增高;土壤细菌群落可通过降解土壤有机质和土壤反硝化作用,导致草地土壤有机质含量降低和土壤氮素流失,进而加速草地的退化。本研究结论为阐明关帝山林区草地退化主要成因和开展相关生态恢复与保护工作提供了重要的科学依据。

山西省关帝山国有林区森林生态系统服务功能价值估算研究

本研究对关帝山国有林区森林生态系统服务功能价值进行评估研究,旨在为客观评价天保工程生态效益,开展森林经营及生态效益补偿和实现生态产品价值提供科学依据和数据支撑。本研究依据国家林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(GB/T 38582-2020),以2019年森林资源二类调查数据为基础,对关帝山国有林区森林生态系统服务功能进行了评估。研究表明,关帝山国有林区年森林生态系统服务功能总价值量为214.42亿元,各功能价值量最大的为净化环境价值、涵养水源价值、释放氧气价值,占总价值量的81.62%。各保护区、林场价值量最大的为文峪河林场14.91亿元,最小为吴城种子园2.29亿元。主要林分类型中,乔木林占总价值量的85.46%,灌木林占14.54%,主要树种价值量排序为:油松>辽东栎>华北落叶松>山杨>白桦>侧柏>云杉。关帝山国有林区具有较高的森林生态系统服务功能价值,在山西省森林生态系统服务功能中发挥着重要作用,应科学开展保护修复,精准提升森林质量,持续开展生态效益监测评价,最大化发挥出森林生态系统服务功能价值。