Carbon Reserve Characteristics of Arbor Layer in Mid-subtropical Evergreen Broad-leaved Forest

In this paper, secondary forest of Pinus massoniana , coniferous-broad-leaved mixed forest and broad-leaved evergreen forest were taken as research objects, to explore carbon reserve of arbor layer and its spatial distribution characteristics. At different succession stages, the sequence of organic carbon content in each organ was secondary forest of P. massoniana > coniferous-broad-leaved mixed forest> broad-leaved evergreen forest. Carbon reserve of arbor layer was the highest in broad-leaved evergreen forest, which was 129.34 t/hm 2, followed by coniferous-broad-leaved mixed forest (95.83 t/hm 2), and the minimum was 85.27 t/hm 2 in secondary forest of P. massoniana . In each stand type, the sequence of carbon reserve of each organ in arbor layer was trunk>root>branch>leaf>bark. Carbon reserve of arbor layer mainly concentrated in trunk, and the proportion to carbon reserve of arbor layer declined from secondary forest of P. massoniana to broad-leaved evergreen forest, while it had increasing relationship in root. In secondary forest of P. massoniana , coniferous-broad-leaved mixed forest and broad-leaved evergreen forest, individual with the diameter more than 20 cm accounted for the majority of carbon reserve in the arbor layer.

Biomass Characteristics of the Arbor Layer in Different Stands of the Evergreen Broad-Leaved Forest

In this paper, the Pinus massoniana forest in the early stage of succession, the coniferous broad-leaved mixed forest in the middle stage of succession, and the evergreen broad-leaved forest in the late stage of succession were studied, and the biomass and its spatial distribution characteristics of the tree layer in different succession stages of the ecosystem were discussed. The results showed that the biomass of the arbor layer was the highest in the evergreen broad-leaved forest, which was 292.51 t/ hm2, followed by the coniferous and broad-leaved mixed forest, which was 206.87 t/hm2, and the Pinus massoniana forest, which was 171.76 t/hm2. The biomass of trunks accounted for the largest proportion in the total biomass of the arbor layer, which reduced from the Pinus massoniana forest to the evergreen broad-leaved forest. The proportion of the biomass of roots in the total biomass of the arbor layer increased from the Pinus massoniana forest to the evergreen broad-leaved forest. The biomass of the diameter class above 20 cm in the Pinus massoniana forest, the coniferous and broad-leaved mixed forest and the evergreen broad-leaved forest accounted for a large proportion of total biomass.

去除凋落物和草毡层对寒温带典型森林土壤活性有机碳的短期影响

[目的]探究去除凋落物和草毡层对寒温带森林土壤活性有机碳的影响,为我国寒温带森林土壤碳循环的研究提供科学参考。[方法]以大兴安岭北部3种典型森林(白桦林、樟子松林和兴安落叶松林)为研究对象,在3种林型中设置对照、去除凋落物、去除草毡层以及去除凋落物和草毡层4种处理,于2021年9月对各处理不同土层(0—10 cm和10—20 cm)土壤进行取样,研究其土壤活性有机碳组分及其影响因子。[结果]在0—10 cm土层,与对照相比,去除凋落物后土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳含量在白桦林和樟子松林中无显著变化,而在兴安落叶松林中显著降低了25.49%和39.40%;土壤微生物量碳含量在白桦林和兴安落叶松林中显著降低了19.26%和18.86%,而在樟子松林中无显著变化。去除草毡层后土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳含量在白桦林和樟子松林中显著降低了16.08%,60.69%和17.38%,17.33%,而在兴安落叶松林中的变化不显著;土壤微生物量碳含量在3种林型中显著降低了19.47%~42.02%。同时去除凋落物和草毡层后3种林型土壤微生物量碳和易氧化有机碳含量极显著降低了22.03%~27.01%和52.22%~57.01%;土壤可溶性有机碳含量降低了11.25%~22.18%,其中白桦林和樟子松林达显著水平;在10—20 cm土层,不同去除处理对3种林型土壤可溶性有机碳和微生物量碳含量均无显著影响,白桦林和樟子松林土壤易氧化有机碳含量分别在去除草毡层以及同时去除凋落物和草毡层后显著降低,而兴安落叶松林土壤易氧化有机碳含量无明显变化。3种林型土壤活性有机碳各组分与土壤总有机碳、全氮、含水量呈显著正相关,与土壤pH则呈显著负相关。[结论]去除凋落物和草毡层降低了土壤活性有机碳含量,凋落物和草毡层的存在有利于土壤活性有机碳的形成与累积。

绒毛皂荚特定森林环境育苗技术组合与常规育苗对比试验

[目的]提高绒毛皂荚场地发芽率,加速种群回归。[方法]在特定的森林环境进行育苗技术组合试验,并以苗圃常规育苗为对照,研究不破坏林地环境的小铲破土和地表播种+死地被物多种覆盖方式技术组合对发芽率与苗木生长的影响。[结果]小铲破土播种或地表播种加4种不同死地被物覆盖方式技术组合的场地发芽率分别为(A_(1))61.67%、(A_(2))55.56%、(A_(3))61.11%、(A_(4))57.22%,均高于常规育苗(CK)的35.03%;A_(1)小铲破土播种后,盖1 cm厚表层有机土+3 cm厚粗腐殖质+未分解的枯枝落叶组合和A_(3)种子直播土壤地表后,盖3 cm厚的粗腐殖质+未分解枯枝落叶同为最佳组合;常规育苗的苗木成苗率(成苗数与发芽数之比×100%)与苗木生长量略高于其他处理;但从成苗数的绝对数比较,CK小于A_(1)、A_(2)、A_(3)、A_(4)处理的106、85、95和88株。[结论]特定的森林环境母树下小铲破土或地表播种后+林地死地被物覆盖组合育苗是提高场地发芽率和成苗数的有效方法。

基于网格优化双层随机森林的采空区煤氧化升温预测研究

为了对采空区煤氧化升温的温度进行预测,在内蒙古某煤矿16402综放工作面进行长期的采空区气体和温度观测实验,采集到准确的采空区煤氧化升温过程中气体及温度数据,提出1种基于网格优化双层随机森林(WG-DRF)的采空区煤氧化升温预测方法,用该方法构建预测模型并与传统随机森林、BP神经网络和支持向量回归模型的预测结果进行对比。研究结果表明:WG-DRF模型预测的平均绝对误差MAE,均方误差MSE,决定系数R~2分别为1.725,6.158,0.903,优于其他模型。通过更换数据集对WG-DRF方法进行测试,验证双层随机森林模型具有较强的泛化性。研究结果可为采空区煤氧化升温的温度预测提供参考。

杉木闽楠异龄复层林中闽楠叶片形态适应特征

以不同杉木闽楠复层林经营模式(TN40处理和TN60处理)中的闽楠叶片为研究材料,探讨不同处理对闽楠阴生叶、阳生叶的表型性状、解剖结构及气孔形态的影响。结果表明:从同一光环境不同叶型来看,TN40处理的闽楠阳生叶的叶片厚度、比叶重、栅栏组织厚度、中脉厚度较阴生叶分别增加了13.77%、9.86%、7.49%、11.79%,差异达显著水平(P<0.05);TN60处理的闽楠阳生叶的叶片厚度、叶组织密度、比叶重、气孔密度较阴生叶分别增加了6.32%、9.46%、8.70%、6.42%,差异达显著水平(P<0.05)。从同一叶型不同光环境来看,闽楠阳生叶在TN40处理下叶干物质含量、比叶重、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、中脉厚度、气孔密度较TN60处理分别提高了6.13%、4.00%、11.62%、12.17%、15.22%、8.80%、9.00%,而叶片含水率、叶组织密度则分别降低了5.04%、3.97%,差异均达到显著水平(P<0.05);闽楠阴生叶在TN40处理下叶面积、叶干物质含量、气孔密度较TN60处理分别增加了5.52%、5.50%、11.25%,差异均达显著水平(P<0.05)。从闽楠叶片形态适应特征来看,TN40处理更适合闽楠的培育。

闽楠天然次生林不同林层碳密度变化特征及其影响因素

以江西省安福县闽楠(Phoebe bournei)天然次生林为对象,根据2015、2018、2022年3期的固定样地调查数据及国际林联(IUFRO)林层划分标准,采用方差分析法分析不同林层碳密度及其变化量的差异,运用灰色关联分析法分析闽楠天然次生林不同林层碳密度变化量的主要影响因子。结果表明:2015—2022年间,主林层碳密度显著提高(P<0.05),但其增量呈减慢趋势;次林层碳密度提高且呈加快趋势;林下层碳密度下降且呈加快趋势;整个林分的碳密度显著提高且呈加快趋势。株数密度是影响主林层、次林层、林分碳密度变化的主导因子,坡度是影响林下层碳密度变化的主导因子。坡向、平均胸径对碳密度变化的影响较小。为持续提高闽楠天然次生林固碳能力,应适当采取人工干预手段,实施林分结构调整,改善幼苗幼树生长环境等经营措施,促进林分自然更新及其正向演替进程。

长白山阔叶红松林林层群落结构与生产力的关系

【目的】探究长白山阔叶红松林不同林层群落结构与林分生产力的关系,分析林分生产力的影响因素,为温带森林的恢复与可持续经营提供科学依据。【方法】基于长白山自然保护区阔叶红松林40 hm^(2)固定监测样地2年(2014和2019年)植被调查数据,以样地内胸径(DBH)≥5 cm的木本植物为对象,根据胸径将阔叶红松林群落划分为优势木层、亚优势木层、中等木层和被压木层,运用R4.0.3软件计算各林层物种多样性、结构多样性和林分密度,与生产力进行相关性分析并构建结构方程模型,探讨不同林层物种多样性、结构多样性和林分密度对生产力的影响。【结果】1)林分密度与生产力显著正相关(P<0.05),且相关关系随林层上升而下降。2)Pearson相关性分析结果显示,生产力与代表物种组成α多样性的香农威纳指数显著正相关(P<0.05),且随林层上升相关关系减弱;反之,代表物种组成β多样性的香农熵指数与生产力存在显著负相关(P<0.05),但该相关关系在中等木层和亚优势木层不显著。此外,物种均匀度指数与生产力显著负相关(P<0.05),相关系数随林层上升先增大后减小;胸高断面积基尼系数和胸径均匀度指数与生产力显著负相关(P<0.05),且该相关关系随林层上移而减弱,在优势木层与生产力无显著相关性。胸径香农威纳指数与生产力呈显著正相关(P<0.05),且随林层上移相关关系降低,相关系数由0.44降至0.31。3)不同林层林分密度对生产力均有显著影响(P<0.001),且随林层上升其作用强度逐渐降低,路径系数由0.59降至0.27;物种多样性在被压木层和中等木层对生产力有显著正向作用(P<0.05),在优势木层和亚优势木层对生产力无显著影响;结构多样性在被压木层和中等木层通过作用于物种多样性和林分密度间接影响林分生产力,在优势木层和亚优势木层则直接作用于林分生产力。【结论】各林层林分密度对生产力均有显著影响(P<0.05),且随林层上升对生产力的作用强度逐渐降低,群落物种多样性和结构多样性对生产力的作用方向和强弱在不同林层表现各异。深入探讨不同林层物种多样性和结构多样性以及其如何影响森林生产力,在现代森林经营管理中尤为重要。

基于深度学习的小麦籽粒锌含量预测及安全利用分区

为实现对小麦籽粒Zn含量的精准预测及安全利用分区,以济宁南部小麦种植区为研究对象,采集并测定了小麦籽粒中Zn及根际土壤样品中SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)、MgO、CaO、Na_(2)O、K_(2)O、OrgC、P、N、S、Zn和pH等12种理化指标的含量,系统研究了小麦籽粒中Zn含量及其根际土壤理化指标含量特征,利用多层感知机神经网络和随机森林模型对小麦籽粒Zn含量变化特征进行预测,选择最优模型预测出济宁南部区域小麦籽粒Zn含量,并结合GIS技术划分了贫锌、缺锌、足锌和富锌农田。结果表明:济宁南部区域小麦籽粒中Zn含量平均值(39.7 mg·kg^(-1))与富锌小麦籽粒推荐值基本持平,超出黄淮麦区小麦籽粒Zn平均含量1.32倍;经相关分析和聚类分析得出,小麦籽粒Zn与根际土壤理化指标之间相互作用、相互耦合,存在着较为复杂的非线性关系;多层感知机神经网络预测模型的R^(2)(0.999)、RMSE(0.194)和MAE(0.146)等评价指标均优于随机森林模型;根际土壤中P、pH、OrgC和N指标是影响多层感知机神经网络预测相对重要的特征变量;研究区以足锌农田和缺锌农田为主,面积占比分别为57.47%和33.97%,谨慎利用贫锌区和安全利用富锌区农田面积占比分别为6.05%和2.51%。通过深度学习与农业地质相结合,利用多层感知机神经网络实现了通过简单土壤理化指标精准预测小麦籽粒锌含量。

镇域尺度下秦巴山区堆积层滑坡易发性不同单元评价性能对比研究

秦巴山区堆积层滑坡数量多、分布广、密度大、频次高,所造成的危害十分严重,且具有孕灾条件复杂多样和部分灾害评价数据获取难度大等特征。笔者选取秦巴山区小岭镇作为研究区,在地质灾害野外调查基础上,结合堆积层滑坡区域特点,采取栅格、斜坡两种单元类型,因地制宜的提取了滑坡孕灾因子,分析其相关性,提选出坡度、坡高、坡面形态、斜坡结构类型、堆积层厚度、距道路、矿区、断裂的距离等8个因子作为堆积层滑坡特征因子,运用随机森林模型方法对该镇域进行了滑坡易发性评价;并通过评价结果频率比、ROC曲线、易发性概率均值与标准差,对栅格单元、斜坡单元两种单元类型的精度与准确性进行了验证,结果表明:两种评价单元的预测结果都有良好的表现,但斜坡单元作为评价单元总体预测性能高于栅格单元,栅格单元在灾害防治具体空间部署上有着更精细的参考。研究成果对秦巴山区镇域地质灾害风险评价工作有一定的理论和实践意义。

白桦林地土壤细菌群落特征及其驱动作用

为探究白桦林地上层土壤与下层土壤细菌群落结构差异及细菌对上、下层土壤功能的驱动作用,采用16S rRNA基因高通量测序和土壤养分测定方法,对苏木山40 a白桦林地0~20 cm和20~40 cm土层进行分析。结果表明,白桦林地上层土壤有机质含量和多酚氧化酶活性较下层土壤显著提高75.25%和120.45%;上层土壤细菌Shannon多样性指数(5.83)较下层土壤Shannon多样性指数(5.74)显著提高;放线菌门、变形菌门和酸杆菌门(相对丰度>15%)、黄杆菌科(相对丰度>7%)、慢生根瘤菌属、鞘氨醇单胞菌属、土微菌属以及放线菌门的分枝杆菌属、类诺卡氏属、土壤红杆菌属和Gaiella属(相对丰度>1%)是白桦林地的优势细菌类群;疣微菌门(线性判别分析LDA值为4.07)和拟杆菌门(LDA值为3.80)以及放线菌门的类诺卡氏属(LDA值为3.72)和土壤菌属(LDA值为3.48)是白桦林地上层和下层土壤差异贡献度最大细菌门和属;多酚氧化酶活性、碱性蛋白酶活性和有机质含量是影响林地细菌群落结构的主要环境因子,并且显著影响放线菌门细菌类群。综上,白桦林地上层和下层土壤细菌多样性存在显著差异,放线菌门作为白桦林地重要的细菌类群,通过促进土壤碳循环的方式提高林地肥力水平,促进白桦林地土壤生态系统健康稳定发展。

干扰强度对大海陀自然保护区油松林群落生物多样性的影响

在大海陀国家自然保护区选择重度干扰、轻度干扰和无干扰油松林,调查林下灌木层和草本层物种多样性,分析人类干扰强度对油松林群落生物多样性的影响。结果表明:大海陀自然保护区油松林群落灌木16种,草本植物75种。随着干扰强度的增加,灌木层优势种由北京丁香演替为土庄绣线菊,草本层优势种由东亚唐松草向龙芽草演替,且优势种优势度降低,物种的均衡性增强。随着油松林群落人类干扰强度的增加,草本物种多样性和均匀度呈上升趋势,重度干扰油松林群落中灌木物种多样性和均匀度和无干扰群落存在显著差异,但物种丰富度无显著差异。重度干扰与无干扰相似度较低,共同物种较少,轻度干扰使油松林灌木物种数量和科数、草本物种数、属数增加。人类活动是林下植被变化的主要控制因素。

猫儿山三种森林类型林下植物叶片与土壤化学计量特征

为探究猫儿山不同森林类型林下植物叶片与土壤化学计量特征,揭示其林下植物适应策略。该文对猫儿山针阔混交林(ZK)、常绿阔叶次生林(CLC)和常绿阔叶林(CL)林下草本层和灌木层主要植物叶片与土壤的化学元素含量进行测定,分析其化学计量特征及其相互之间的内在联系。结果表明:(1)从总体上看,草本层和灌木层植物叶片的C、N含量差异不显著,草本层植物叶片P、K含量极显著高于灌木层,N∶P显著低于灌木层;草本层植物更易受N限制,灌木层植物更易受P限制且其N和P利用效率更高;不同森林类型之间的灌木层植物叶片化学计量差异不显著,草本层植物叶片N含量、C∶N和C∶P差异显著,针阔混交林草本层植物的养分利用效率较高。(2)3种森林类型的土壤C、N含量显示,CL>CLC>ZK且彼此之间差异极显著,针阔混交林土壤的P含量最高而C∶P、N∶P最低。(3)针阔混交林的土壤显著影响林下植物部分叶片化学计量,另外2种森林类型的土壤影响不显著。综上认为,猫儿山不同森林类型的土壤化学计量存在显著或极显著差异,林下不同层次的植物对营养元素的需求以及环境适应策略不同;针阔混交林土壤对林下植物叶片化学计量影响较强,由于有机质分解效率较低导致土壤受N限制,因此应加强针阔混交林的N素管理。该研究结果为森林管理提供了数据支持。

1990—2022年天山北坡地区不同开垦年限耕层土壤盐分变化

近年来,随着频繁的土地利用变化和大量耕地的开垦,土壤盐渍化已成为导致天山北坡耕地质量退化、阻碍绿洲农业发展的环境因素。本研究基于翔实的调查数据资料、土壤实测数据和中国土地覆盖数据集(CLCD),比较传统插值模型和随机森林插值模型对耕层土壤(0~30 cm)含盐量插值的优缺点;选取精度最高的定量预测模型对天山北坡地区耕层土壤含盐量定量预测,得到耕层土壤含盐量分布变化特征;以空间换时间,将近30 a新开垦耕地耕层土壤含盐量进行比较,分析开垦年限对土壤含盐量的影响。结果表明:(1)与传统的插值方法相比,随机森林算法能够更准确地预测盐渍化土地的土壤盐分分布情况。(2)天山北坡地区,耕层土壤含盐量存在较大空间异质性,即高海拔地区土体中的盐分会随着径流的淋溶,在低海拔的河流下游尾闾或低洼区靠近沙漠一侧积聚。(3)随着开垦年限的延长,天山北坡地区耕层土壤含盐量总体呈现下降的趋势,且土壤盐渍化程度倾向于聚集在一个中等的水平上,趋向于平衡或“中心化”。本研究增进了对当前耕地盐渍化状况及从原始荒地开垦到耕地后耕层土壤盐分变化历程的理解。这为干旱区备用土地资源的开发、管理和有效利用提供了理论支撑,并为农业的持续发展提供了科学依据。

小样本纱线质量预测的机器学习算法适用性分析

为了解决当前基于神经网络的纱线质量预测模型针对小样本预测精度偏低和预测精度不稳定的问题,建立了随机森林(RF)算法预测模型、多层感知机神经网络(MLP)算法预测模型和线性回归(LR)算法预测模型,就各算法模型在小样本情况下对不同数据特点的数据集的敏感性、不同数据维度的敏感性和不同训练样本数的敏感性进行了预测性能对比试验。用决定系数和均方根误差进行模型预测性能评估。试验结果表明:在小样本情况下,相比于MLP算法和LR算法,大多数情况下RF算法预测准确性更高、预测精度稳定性更好、对小训练样本量的适应性更好,具有较高的综合预测性能。

基于遗传算法和随机森林的入侵检测方法研究

入侵检测系统中,待测数据通常存在特征数量多、具有冗余性和相关性的特点,导致检测准确率降低、检测时间增加。提出一种基于多层感知机的遗传算法,建立4层感知机神经网络,将网络的分类能力作为遗传算法适应度评价方法,筛选出最优特征子集,建立随机森林分类器,使用网格验证方法确定随机森林超参数值,利用选取出的特征子集进行入侵类型识别。实验结果表明,该方法在KDD99数据集上对正常和22种类别的入侵数据平均检测准确率达到92%以上,并且具有较好的实时性。

滇南不同类型森林优势种幼树枝生态化学计量特征

【目的】探究不同森林类型植物碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征,对于深入了解物种养分元素的分布格局、受限制状况及吸收利用资源效率具有重要作用。【方法】以滇南地区热带季节雨林、热带山地雨林和中山湿性常绿阔叶林3种森林主要优势种为研究对象,分析不同类型森林上、下层优势种幼树枝C、N、P化学计量特征。【结果】滇南森林优势种幼树枝C含量为441.67~494.33 mg/g,N含量为6.26~12.47 mg/g,P含量为0.34~1.06 mg/g;滇南3种森林优势种幼树枝C、N、P含量平均值总体上随海拔梯度的增加而增加;C∶N的平均值在热带季节雨林最高、热带山地雨林最低;C∶P和N∶P平均值在热带山地雨林最高、中山湿性常绿阔叶最低;3种森林的N∶P平均值均介于10~20之间;上层优势种幼树枝C、N含量平均值低于下层优势种,P含量平均值上层高于下层,上层N∶P低于10,下层优势种接近于20;热带季节雨林中,C∶N与N∶P间呈显著负相关关系(P<0.05);热带山地雨林中,C∶N与C∶P之间呈显著正相关关系(P<0.05);中山湿性常绿阔叶林中,C∶N与C∶P、N∶P之间均呈显著负相关关系(P<0.05);3种森林上、下层优势种幼树枝C、N、P含量之间均无显著相关性。【结论】滇南3种森林优势种幼树枝C、N、P元素含量相对较高,C∶N和C∶P相对较低的分配格局特征。一方面反映出滇南森林植被C元素分解释放相对较快,植被生长受N、P元素共同限制的特征;另一方面,滇南森林上层树种对养分元素的吸收利用效率略高于下层树种。滇南森林物种所处的群落层次对其枝化学计量特征的影响程度大于海拔因素。

基于DEM-MBD的油茶林分层切抛式开沟刀组研制

针对油茶种植林地土壤粘重板结环境下因刀片剧烈冲击导致开沟效果不理想、功率消耗较大和机具振动的问题,该研究设计了一种油茶林分层切抛式开沟刀组。根据油茶开沟施肥的农艺要求,分析土壤与切土刀片间的相互作用、建立土壤颗粒在抛土刀面上的动力学微分方程,得到影响刀组切抛性能的关键因素为偏心系数、最大工作半径r1处滑切角、安装角和刀轴转速。通过EDEM-RecurDyn耦合仿真,以作业功耗与沟深稳定性系数为评价指标进行单因素及二次正交旋转组合试验,基于NSGA-Ⅲ算法对构建的二阶多项式响应面模型进行循环逼近优化,确定最优参数组合为:偏心系数1.3、最大工作半径r1处滑切角64.7°、安装角55.1°、刀轴转速301 r/min,与对照组单一外层切土刀和正装抛土刀的组合方式相比,最优参数组合下分层切抛式开沟刀组的扭矩波动降低率为21.53%。田间试验结果表明,最优参数刀组下仿真与田间试验的作业功耗、沟深稳定性系数相对误差分别为10.25%和4.55%,验证了耦合仿真模型的准确性;田间试验的作业功耗与沟深稳定性系数分别为25.96 kW和88.31%,比功耗和现有的果园开沟刀组相比降低了8.31%,沟深稳定性系数满足国家相关标准的技术要求,研究结果可为油茶林开沟刀组的设计和优化提供理论支撑与参考。

杉木保留密度对杉阔异龄复层林生长量及土壤理化性质的影响

为解决杉木纯林地力衰退、生产力下降及生物多样性降低等问题,按近自然经营的原则改造杉木纯林为杉阔复层林。设定3种杉木保留密度,分别为A密度(525株·hm^(-2))、B密度(675株·hm^(-2))、C密度(975株·hm^(-2)),研究不同杉木保留密度对杉木及林下阔叶幼树年生长量、土壤物理及化学性质的影响。结果表明:B密度下,杉木单株材积增长量最高且显著高于C密度,每1hm^(2)杉木材积增长量显著高于A密度,阔叶幼树地径年均增量比C密度高25.3%,土壤的含水量显著高于A密度。在0~20cm土层,B密度土壤的有机质含量显著高于A、C密度,分别高出19.9%和34.5%;B密度下0~20、>40~60cm土层的碳氮比显著高于C密度;B密度下0~60cm土层的全磷含量和全钾含量均为最高。可得出如下结论:杉木保留密度为B密度(675株·hm^(-2))时,杉木胸径、树高、单株材积和每1hm^(2)杉木材积年均增量均最高;林下阔叶幼树地径年均增量最高,有利于杉木大径材的培育且几乎不影响单位面积杉木出材量;土壤具有最高的有机质含量和氮、磷、钾及其他矿质养分含量,能促进复层林杉木和林下阔叶幼树的生长。

云杉、白桦人工林地土壤有机碳密度分布特性差异分析——以青海省大通县塔尔沟流域为例

森林是陆地生态系统中最重要的贮碳库,研究林地土壤有机碳密度(SOCD)的空间分布模式及其相关影响因素,对于改善土壤肥力有重要意义,进而促进生态系统的林分稳定性和植被生产力的提高。该研究在塔尔沟流域,对云杉纯林、白桦纯林以及云杉白桦混交林3种典型林型进行了筛选,并运用灰色关联分析法进行研究,分析林地SOCD的空间分布规律及其受到的影响。结果表明:云杉白桦混交林的土壤有机碳密度显著高于白桦纯林(P<0.05),而云杉纯林的土壤有机碳密度则最低。此外,垂直剖面上的有机碳密度随着土壤深度的增加而逐渐降低,与植被层因子中的灌草生物量和郁闭度呈显著正相关,而与角尺度呈显著负相关。在这3种不同的林分类型之中,云杉纯林0~20 cm速效磷与SOCD的关联程度最大(关联度为0.92);白桦纯林中,与有机碳密度关联性强的因素有0~20 cm碱解氮、0~40 cm速效磷和平均树高;云杉白桦混交林中,郁闭度与有机碳密度的关联程度最大(关联度为0.95)。云杉白桦混交人工林综合性质最优,更有利于土壤有机碳的储存和积累,对该地区的林分功能提升具有重要的指导意义。