桂西北不同林龄杉木人工林微量元素积累及年净积累量

为探究桂西北杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林微量元素积累及其年净积累量的变化特征,为杉木人工林丰产经营提供科学依据,以广西南丹县山口林场5、10、15和20年生杉木人工林为研究对象,对不同林龄杉木人工林5种微量元素[铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)和硼(B)]含量、积累量和年净积累量及其分配特征进行分析和比较。结果表明,在不同林龄杉木人工林乔木层中,Mn或Fe含量最高,其次为Zn含量,Cu或B含量最低。5、10、15和20年生杉木人工林微量元素积累总量分别为6.868、13.445、17.662和22.087 kg/hm^(2),其中乔木层占比分别为71.03%、85.46%、79.29%和72.34%,林下植被占比分别为15.35%、5.48%、4.97%和5.65%,凋落物占比分别为13.63%、9.06%、15.75%和22.01%;乔木层微量元素积累量增长总量表现为5~10年生(6.612 kg/hm^(2))>10~15年生(2.514 kg/hm^(2))>15~20年生(1.973 kg/hm^(2))。4个林龄林分微量元素年净积累总量分别为0.976、1.149、0.975和0.811 kg·hm^(-2)·a^(-1);Mn年净积累总量均最高,其次为Fe和Zn,Cu或B年净积累总量最低。在杉木人工林5~10年生时,可施用B、Cu和Zn肥料,促进杉木生长;在杉木人工林10~20年生时,可不用施肥。

间伐保留密度对杉木人工林生长的影响

以广东省清远市11年生杉木人工林为研究对象,探究了不同保留密度(1200、1800、2500株·hm^(-2))杉木人工林3 a期间的动态生长规律、环境影响因子间差异、林分生长与环境因子之间的关系。结果表明:随着间伐保留密度的增加,杉木人工林的林分平均胸径、树高、冠幅、单株材积的3 a生长量及生长率均有所下降,小、中径材的出材量明显上升,其中,保留密度为1200株·hm^(-2)的林分大径材出材量最高,为22.46 m^(3)·hm^(-2);其次是保留密度为1800株·hm^(-2)的林分,大径材出材量为15.36 m^(3)·hm^(-2);保留密度为2500株·hm^(-2)的林分无大径材产出。保留密度为1800株·hm^(-2)林分的总出材量最大,为131.55 m^(3)·hm^(-2)。随着间伐保留密度的降低,林冠开阔度和光照均有所增加,其中,保留密度为1200株·hm^(-2)的林分光照条件优于其他2种保留密度林分。不同土层间各土壤理化性质变化趋势基本一致,较多的土壤理化性质在保留密度为1200株·hm^(-2)时表现最好。灌木层和草本层物种多样性各指数大多在保留密度为1200株·hm^(-2)时最大。林分的生长主要与林冠开阔度、叶面积指数、林下直射光、散射光、土壤pH、全氮质量分数、土壤密度、草本层Shannon-Wiener指数和Patrick指数显著相关(P<0.05)。将低保留密度(1200株·hm^(-2))作为林分经营密度的效果最佳,最适合大径材的培育;若仅考虑木材产出,则应选择1800株·hm^(-2)为经营密度,该保留密度下总出材量最大。

基于经验模型和机理模型的杉木人工林生物量估测对比研究

为了揭示间伐干扰下杉木人工林生物量的变化规律,研究利用江西省吉水县石阳林场的36块杉木人工林样地的实测数据和研究区气候数据,通过基于经验的引入地位指数(SI)的生物量生长方程组和基于机理的3⁃PG模型,模拟并预估林分生物量,分析在间伐和非间伐的情况下,不同立地的林分其生物量0—50a的变化。结果表明:(1)构建了生物量生长方程组,并在参数a、b、c中引入地位指数SI,发现改进后的模型对于基础模型拟合精度更高,且对数似然比检验表明,改进效果显著(P<0.05)。(2)通过对3⁃PG模型预测精度验证发现,预估值和实测值之间有很高的一致性,各因子的决定系数(R^(2))在0.65—0.96之间,其中,胸径和树高的R^(2)均高于0.92;各因子的平均相对误差(MRE)不超过26%。(3)通过比较经验模型和机理模型的生物量预测发现,经验模型的预测误差MRE为16.50%,机理模型为23.52%,经验模型预估精度更高。进一步对未来预测对比分析表明,机理模型预估值高于经验模型。(4)两个模型模拟的杉木人工林生物量规律一致,即随着林龄的增加,杉木人工林林分总生物量均表现出先快速增加,后逐渐平稳的趋势;并且间伐不会改变这种趋势,但间伐林分在间伐后的生物量生长速率高于无间伐林分。此外,由于SI对经验模型影响显著,改进模型拟合效果更好,更具有生态学意义。参数化后的3⁃PG模型模预估精度较高,能够为江西杉木人工林生长规律研究提供依据。虽然经验模型和机理模型在对研究区杉木人工林生物量的预估上均具有较好的表现,但各具特点和局限性。经验模型参数较易获得,且经验模型预测生物量、林分胸高断面积和林分平均树高的R^(2)、MRE均优于机理模型;但模型对于建模数据内的评价效果较好,对于建模数据外的应用具有局限性,即经验模型更适合模拟生长期间的某一阶段的林分生物量。机理模型虽然需要的参数较多,但是考虑了生态学原理,弥补了经验模型的不足,可较好解释和模拟环境因子对树木生长的影响,对校正数据之外生长阶段的林分生物量预测更有优势。

基于平均优势木胸径的湖南杉木人工林立地质量评价模型

【目的】研究立地因子对湖南杉木平均优势木胸径生长的影响,构建含立地随机效应的立地质量评价模型,以解决杉木立地质量评价的问题。【方法】基于湖南杉木人工林509块样地实测数据,在统计之林软件中使用数量化方法Ⅰ筛选出对杉木平均优势木胸径生长影响显著的立地因子,将立地因子按照标准分级、组合,构建初始立地类型;通过R语言拟合杉木人工林平均优势木胸径与年龄的相关关系,从4种基础生长模型中筛选出最优基础模型;应用K-means聚类将参数值相近的立地类型聚类成立地类型组,并将聚类后形成的立地类型组作为随机效应加入最优基础模型中,构建混合效应模型;通过导算,得到立地质量评价模型。【结果】1)对杉木平均优势木胸径产生显著影响的因子包括海拔、坡位、土壤类型和土壤厚度,影响程度从高到低的顺序为:坡位>土壤类型>土壤厚度>海拔。2)4个候选基础生长模型的拟合精度均较低(R2=0.6415~0.6420),选取单分子式(Mitscherlich)(R2=0.6420)作为构建立地质量评价的基础模型。3)考虑立地效应对模型的影响,将不同立地因子及其组合作随机效应进行非线性混合效应模拟,确定系数R2从0.6415~0.6420提高到0.6642~0.8258,拟合精度的高低与主导立地因子的显著性紧密相关,其中含立地类型的混合模型模拟精度最高(R2=0.8258)。4)以确定系数≥0.95为聚类精度标准将立地类型划分为10个立地类型组,含立地类型组的混合模型在便于应用的同时提高了建模的精度(R2=0.8409)。【结论】立地因子对杉木平均优势木胸径生长具有显著影响。同时,将立地因子作为随机效应加入混合模型中能够提高预测的准确性,更适合于多种立地类型下的立地质量评价。

增温对亚热带杉木人工林土壤微生物呼吸及熵值的影响

增温通过改变微生物生物量和微生物代谢状况影响土壤微生物呼吸。然而,有关亚热带地区土壤微生物呼吸如何响应长期土壤增温尚不清楚。以增温7年后的杉木人工林为研究对象,比较增温对杉木人工林土壤微生物呼吸和微生物代谢熵的影响。结果表明:(1)增温后,微生物生物量碳在8月份和12月份分别降低了32.1%和59.8%(P<0.05)。(2)增温后土壤基础呼吸与底物诱导呼吸与对照相比均无显著差异;水分添加后,与基础呼吸相比,增温和对照的土壤呼吸在8月显著增加了38.3%和104.8%;葡萄糖添加后,增温和对照的底物诱导呼吸在8月份分别显著增加了113.1%和152.9%,在12月份分别显著增加了118.0%和160.9%(P<0.05)。(3)增温后,微生物代谢熵在12月显著增加了127.7%,8月无显著变化(P<0.05)。(4)在增温和对照处理中,微生物代谢熵与可溶性有机碳和微生物生物量碳含量呈负相关,与土壤含水率正相关(P<0.05)。研究结果表明,土壤增温7年后碳的可利用性和水分的降低是影响杉木人工林土壤微生物呼吸的重要因素。

复层异龄混交改造对杉木人工林土壤磷组分和转化的影响

为探究杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林引入阔叶树种进行复层异龄混交改造对土壤磷(P)组分和转化的影响,本研究以未改造的杉木纯林(PP)和复层异龄混交改造后的杉木混交林(MP)作为研究对象,分析土壤理化性质和土壤P组分,并采用高通量测序和96孔荧光微孔板法分别测定土壤微生物群落组成和酶活性,阐明它们之间的关系。结果表明:(1)与PP相比,MP的极易利用性磷(RP)、易利用性磷(LP)、中等程度利用性磷(MAP)和难利用性磷(OP)分别显著提高9.43%、9.20%、11.64%和11.71%,磷素活化系数(PAC)显著提高27.13%。(2)MP中微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)较PP分别极显著增加13.52%、31.11%和55.78%,MP的微生物共现网络节点数、边数和平均加权度均高于PP。(3)和PP相比,MP中与碳(C)代谢相关的β葡萄糖苷酶(BG)和纤维二糖水解酶(CB)土壤酶活性分别增加175.58%(P<0.01)和21.81%(P<0.05),与氮(N)代谢相关的N乙酰葡萄糖苷酶(NAG)土壤酶活性增加113.30%(P<0.001),与P代谢相关的酸性磷酸酶(ACP)土壤酶活性增加71.49%(P<0.01),C、N和P代谢酶活性之间均呈显著的正相关关系。(4)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和细根生物量(FR)是驱动土壤P组分发生变化的主要因子。综上,复层异龄混交改造可以通过影响植物性质和土壤的理化性质,提高土壤中各P组分含量和与土壤C、N和P相关的代谢酶活性,并在一定程度上有效促进杉木人工林土壤P的转化,提高其可利用性。该策略将为有效缓解亚热带杉木人工林土壤P限制提供新途径。

杉木人工林杉木绿叶与凋落叶分解速率对比

以亚热带杉木人工林绿叶和杉木凋落叶为对象,研究其理化性质和分解速率的变化。结果表明,杉木绿叶和凋落物分解和养分释放动态特征相似,但杉木凋落叶的分解速率和养分释放均快于绿叶。2年分解期内,两种叶含水率显著降低,分解速率也都有降低,且杉木凋落叶处理间差异显著,2年分解期结束,两种叶的质量残留率在23%~38%之间。2年分解期内,两种叶分解速率呈现快-慢的变化。杉木凋落叶的分解速率快于绿叶。相关分析表明C∶N和木质素∶N与凋落叶分解速率的相关性较高,说明凋落叶分解速率主要受C∶N和木质素∶N的影响。

带状采伐初期对华西雨屏区杉木人工林土壤碳组分及稳定性的影响

【目的】旨在相同采伐强度下确定不同带宽采伐带和保留带对土壤碳组分及其稳定性的影响。【方法】在华西雨屏区洪雅林场人工林生态系统研究长期科研基地内,以集水区为功能单元,对23 a生的杉木人工林进行40%相同强度不同带宽的3种带状采伐处理,分别是S1(10 m采伐+15 m保留)、S2(20 m采伐+30 m保留)和S3(30 m采伐+45 m保留),在采伐1 a后进行土壤样品采集。【结果】(1)与未采伐杉木纯林相比,采伐带0~20 cm土层土壤有机碳含量均显著降低;(2)夏季0~40 cm土层的S2采伐带有机碳稳定性显著高于其他两个带宽,而S2保留带显著低于其他两个带宽;冬季表现为S1显著高于其他2个带宽;(3)冗余分析表明,微生物生物量碳与土壤有机碳各组分具有明显的协同作用;(4)土壤碳稳定性与可溶性有机碳含量呈显著正相关,与活性有机碳组分呈显著负相关。【结论】在40%采伐强度下,适宜选择S1带状采伐组合更有利于保持土壤有机碳含量和稳定性。研究结果为杉木人工林的近自然改造和指导林业碳汇经营提供了理论依据。

坡位对杉木人工林土壤有机碳及其活性组分特征的影响

以江西省吉安市青原区的杉木人工林地为研究对象,对不同坡位(上坡、中坡、下坡)0~20和>20~40 cm土层有机碳(SOC)、高锰酸钾氧化碳(POXC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)含量进行分析。结果表明,坡位对土壤有机碳及其活性组分有显著影响(P<0.05),总体上呈下坡>中坡>上坡的变化趋势。SOC、POXC和MBC具有表聚特征。土壤有机碳及其活性组分与环境因子密切相关,有效营养元素与SOC、POXC和MBC含量呈极显著正相关(P<0.01),pH值与DOC含量呈正相关。冗余分析(RDA)结果表明,全氮和pH值是影响不同坡位土壤有机碳组分差异性的关键因子。坡位显著影响杉木人工林土壤有机碳及其活性组分的分布,上坡的土壤碳活跃程度较大,更容易分解和流失;下坡的土壤有机碳库更稳定,更有利于土壤有机碳和营养元素的积累。研究结果可为该区域土壤退化林地有机碳库的重建和杉木人工林的合理恢复提供参考。

不同无性系杉木人工林土壤氮素转化特征

为揭示福建省洋口林场不同无性系杉木人工林土壤氮素转化特征,以15年林龄的第三代优良组培材料和实生苗(包括洋003(Y003)、洋008(Y008)、洋020(Y020)、洋061(Y061)、洋062(Y062)、第2代种子园良种(Ysec)和无性系混系扦插苗(Ymix))共计7种无性系杉木人工林土壤为研究对象开展室内培养试验,测定培养期间土壤无机氮含量变化,进而计算不同无性系杉木人工林土壤的净矿化速率和净硝化速率。结果表明:不同无性系杉木人工林土壤的净矿化速率和净硝化速率均处于较低水平(净矿化速率和净硝化速率分别为–0.093~0.118 mg·kg^(–1)·d^(–1)和–0.021~0.051 mg·kg^(–1)·d^(–1)),表明亚热带地区杉木人工林土壤的供氮能力较弱。但在不同无性系间氮净矿化和硝化速率均存在显著差异。Y061土壤的平均净矿化速率显著高于其他无性系人工林土壤,为0.118 mg·kg^(–1)·d^(–1),其次为Ymix和Y062无性系,分别为0.046 mg·kg^(–1)·d^(–1)和0.033 mg·kg^(–1)·d^(–1);而其他4种无性系土壤平均净矿化速率均为负值,表现为无机氮的净同化作用;对不同无性系杉木人工林土壤而言,Y008的净硝化速率最高,为0.051 mg·kg^(–1)·d^(–1),其次为Ymix和Y020无性系,分别为0.003和0.007 mg·kg^(–1)·d^(–1),其他4种土壤平均净硝化速率均为负值,表现为硝态氮的净同化作用,因而保氮能力强。综上,Y061和Y062两种无性系杉木人工林土壤的供氮能力和保氮水平显著高于其他无性系,而Y008土壤发生淋溶等氮素损失的风险高于其他无性系,在实际栽植中应当合理选择无性系树种以保证更好的土壤肥力供应。

大同山杉木人工林林分空间结构与种内竞争关系

为了解大同山国有林场不同龄组杉木人工林林分空结构特征与种内竞争强度的相关性,以大同山国有林场杉木人工林为研究对象,根据幼龄、中龄、近熟、成熟4个龄组共设置8块标准地,应用样地数据,通过计算林分空间结构参数,分析林分的空间结构特征和林分竞争关系。结果表明:(1)杉木人工林在水平维度上普遍处于密集状态,除幼龄林外,其他龄组的林木密集度指数较高,各个龄组杉木人工林的林分密度集分布在0.436 3~0.863 6,各龄组林分内对象木的密集程度处于密集状态。(2)杉木人工林的林分垂直结构较为简单,垂直空间的利用率较低,各龄组样地的林层指数随林龄增加而呈现减小-增大-减小的趋势,且各龄组大部分对象木的林层指数为0~0.33。(3)杉木人工林的密度集和竞争指数的相关性比林层指数和竞争指数的相关性相对较强,林分密集度和竞争指数的相关系数随林龄的增加呈规律性变化;林层指数和竞争指数也存在较强的相关性,但随林龄变化不明显。

杉木人工林林分空间结构分析及综合指数评价

基于广东省羊角山林场、连山林场和金鸡林场9个杉木人工林样地的实测数据,对杉木人工林林分空间结构参数进行评价和分析,为优化和调整杉木人工林的林分空间结构奠定基础。采用角尺度、混交度、大小比数、开敞度和竞争指数5个林分空间结构参数,分析不同龄组(幼龄林、中龄林、近成熟林)以及不同密度(1 700、2 000、2 300株/hm^(2))杉木林林分空间结构特征,通过熵权法构建林分空间结构综合指数。结果表明,9个样地的杉木林各龄组的角尺度处于均匀分布和随机分布状态之间;林分混交度普遍较低;杉木各龄组的大小比数都接近中庸状态,林木分化水平较低;开敞度在不同龄组间差异显著;竞争指数在3个龄级之间呈极小幅度的波动;不同龄组的林分空间结构理想程度为:中龄林>近成熟林>幼龄林;不同密度的林分空间结构理想程度为:低密度>中密度>高密度。以样地林分空间结构分析与评价为依据,采取合理的营林措施,可以使杉木人工林的林分水平分布格局逐渐趋向随机分布,混交状态逐渐趋向最高混交,林分竞争状态逐渐趋向优势态竞争,从而促进其可持续经营。

造林密度对杉木人工林生产力的影响研究

杉木人工林是当前我国林业生产过程中的重要林木种类之一,在实际工作中对造林密度进行探讨,极大地促进杉木人工林的造林工作。通过对不同造林密度的杉木人工林进行调查,定期对其生长指标、生物量和土壤理化性质等进行测定,分析适合的杉木人工林造林密度,对相关地区的杉木造林工作形成一定的参考。

长期施肥对杉木人工林土壤性质的影响及其土壤肥力评价

探究长期施肥对桂西北杉木人工林土壤性质的影响并评价其土壤肥力质量,为制定科学合理的施肥方案提供理论依据。以2015年造林的桂西北典型杉木人工林为研究对象,设置不施肥(CK)和常规配方施肥处理(PF)的长期定位试验,于2015—2019年连续施肥,并于2018年和2020年采集土壤样品进行分析。结果表明:长期施肥显著提高了土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效铜、锌、铁和锰含量,但显著降低了土壤pH值;长期施肥后,土壤速效碱解氮、有效磷和速效钾的含量呈现先增加后减少的趋势,且在施肥3a后达到峰值;主成分分析和隶属度函数的综合评价表明,施肥显著提高了土壤肥力质量,但施肥5 a后其提升效果有所减弱。

不同立地因子13年生杉木人工林土壤肥力质量评价

分析杉木人工林在不同立地因子下的土壤肥力质量,为杉木人工林的精细化管理提供理论依据。以13年生杉木林为研究对象,采用隶属度函数和主成分分析法,综合21个立地因子对杉木人工林土壤肥力质量进行评价。结果表明:21个样地土壤养分含量均符合正态分布,其变异系数大小顺序为:全磷(24.22%)>有机质(20.25%)>碱解氮(20.02%)>有效磷(18.06%)>全钾(16.79%)>全氮(16.24%),而不同样地间土壤养分系数差别较大。21个样地的综合肥力指数(SI)为18.44%~86.23%,其中以10号样地的SI最大,属Ⅰ类比较适宜;11、16、12、9、14、1、21、19、8、18号共10个样地(占47.62%),SI变幅为53.12%~72.04%,属Ⅱ类适宜;17、20、5、15、2、7、13号共7个样地(占33.33%),SI变幅为36.71%~48.79%,属Ⅲ类一般适宜;6、4、3号共3个样地(占14.29%),SI变幅为18.44%~27.83%,属Ⅳ类不适宜。适宜与较适宜的样地基本处在北坡与东坡之间。综上,综合评价法和聚类分析可用于杉木人工林土壤肥力质量评价,北坡至东坡的林地较西坡与南坡更适合杉木生长,且对氮、磷需求较高。

杉木人工林不同郁闭度下楠木套种效果分析

为分析郁闭度对成熟杉木林下套种楠木林分生长效果的影响,在2013年,S市某林场通过主伐择伐的方式,进行实验研究。在本次实验中,实验团队选取立地条件相似的26年生成熟杉木纯林作为实验区域。保留3个密度处理,分别为900、600、750株/hm^(2),同时,在2018年2月进行2年生楠木的套种工作,其密度分别为1200、1050、900株/hm^(2),并设置主伐择伐保留900株/hm^(2)的对照组。在2023年2月时,该实验团队对林分生长量开展严格比对。其结果表明:保留杉木密度以600株/hm^(2)为宜,林下套种楠木以1200株/hm^(2)为宜。

湖南会同3个林龄杉木人工林土壤碳、氮、磷化学计量特征

【目的】研究不同林龄（7,17和25年生）杉木人工林土壤有机碳、全氮和全磷含量及其生态化学计量特征,探讨土壤层次分布规律及随年龄的变化规律,以期为杉木人工林可持续经营提供理论依据。【方法】以湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站基地内3块不同林龄的杉木人工林为研究对象,在每个林分内设置3块20 m×20 m样地,按照随机、等量和多点混合的原则,每块样地内采用＂品＂字形布点,按0~20,20~40和40~60 cm土层取样,测定土壤有机碳、全氮和全磷含量,并计算土壤碳、氮、磷之间的计量比。【结果】7,17和25年生杉木人工林土壤有机碳含量为12.14~19.52 g·kg-1,全氮含量为1.43~1.89 g·kg-1,全磷含量为0.32~0.40g·kg-1;3个林分土壤有机碳含量和全氮含量随着土壤深度（0~60 cm）增加而逐渐降低,全磷含量在土壤垂直结构上的差异不明显;3个林龄杉木人工林的土壤C∶N随林龄增加而下降,分别为11.73,8.70和8.52,对照样地炼山造林前土壤C∶N为9.52,7年生幼龄林显著高于对照样地,对照样地显著高于17年生中龄林和25年生近熟林（P〈0.05）;土壤C∶P分别为57.42,36.27和40.54,对照样地为55.70,低于我国平均值61,7年生幼龄林、对照样地显著高于17年生中龄林和25年生近熟林（P〈0.05）;土壤N∶P分别为4.87,4.18,4.76,差异不显著（P〉0.05）,低于我国土壤平均值5.2,而炼山造林前为5.85,显著高于3个林龄杉木人工林土壤N∶P（P〈0.05）;3个林龄杉木人工林土壤C∶N∶P分别为56∶5∶1,36∶4∶1和41∶5∶1,炼山造林前为55∶6∶1,均低于我国平均值（60∶5∶1）。【结论】通过对不同林龄杉木人工林土壤碳、氮、磷含量的研究发现,随着炼山后造林时间的推移,土壤有机碳、全氮、全磷含量逐渐得到恢复。本研究杉木人工林土壤中的氮含量相对较高,而磷含量较为缺乏,为了达到土壤中磷的相对平衡,在土壤C∶P较低的情况下土壤微生物体有机磷会出现净矿化现象。3个林龄杉木人工林土壤C∶N,N∶P和C∶P在不同土壤剖面深度上变化不大,相对稳定。该研究区土壤C∶N和C∶P主要受土壤有机碳的影响,因此在杉木人工林经营管理过程中如何调控土壤中机碳含量显得十分关键。

杉木人工林土壤质量演变过程中土壤微生物群落结构变化

以中国科学院会同森林生态站自然林、杉木连栽林和杉木阔叶树混交林地土壤为研究对象,采用PCR-DGGE、DNA-sequencing和主成分分析(PCA)等方法分析土壤微生物群落结构变化及其与土壤质量变化之间的关系。结果表明,该地区杉木人工林土壤中细菌优势种群为α-、β-、γ-proteobacteria和Cytophaga-Flexibacter-Bacterioides(CFB)类群;真菌优势种群为子囊菌(Ascomycetes)和担子菌(Basidiomycetes)亚门的种属。杉木人工林替代自然林后,土壤细菌多样性指数显著降低,且随连栽代数增加呈持续降低趋势;杉木人工林土壤中与Pedobacter cryoconitis亲缘关系密切的细菌种群消失,出现与Xanthomonas sp.和Rhodanobacter sp.亲缘关系密切的细菌种群。土壤真菌群落结构的变化与细菌相反,杉木人工林替代自然林后并不断连栽时,土壤真菌多样性指数呈现上升的趋势,自然林土壤中优势真菌种群在杉木三代林中消失。杉木与火力楠或桤木混交后土壤细菌和真菌种群结构与自然林类似。土壤细菌多样性指数与土壤总有机碳、全氮、可溶性有机碳、铵态氮、速效磷、速效钾含量以及土壤pH值呈显著正相关关系(P<0.05)。土壤真菌多样性指数仅与土壤碳氮比呈显著正相关关系,而与土壤pH值呈显著负相关关系。杉木林土壤质量变化对土壤细菌和真菌优势种群有较大影响,细菌Burkholderia sp.、Pedobacter sp.、Xanthomonassp.和真菌Sclerotinia sclerotiorum、Mycosphaerella cannabis可能是引起土壤质量变化的关键种群。

氮沉降对杉木人工林土壤有机碳矿化和土壤酶活性的影响

为探讨氮沉降对亚热带森林土壤有机碳矿化及土壤酶活性的影响规律,在杉木人工林中开展了野外模拟N沉降试验。试验设计为4种处理,分别为N0(对照)、N1(60 kg N.hm-.2a-1)、N2(120 kg N.hm-.2a-1)和N3(240 kg N.hm-.2a-1),每处理重复3次。通过28 d的培养后发现,各土层有机碳日均矿化量随培养时间的延长呈下降趋势,而有机碳累计矿化量则逐步增加。不同氮沉降处理下各土层有机碳累计矿化量总体趋势表现为:随着氮沉降量的增加而降低,日均矿化量降低幅度以N1最大,其次是N0和N2,N3降幅最小。相同N沉降处理下,参与土壤碳循环的6种主要酶(蔗糖酶、纤维素酶、淀粉酶、β-葡糖苷酶、多酚氧化酶、过氧化物酶)活性、土壤有机碳日均矿化量和有机碳累计矿化量均随土层加深而降低。氮沉降对6种土壤酶活性的影响存在差异,对纤维素酶和多酚氧化酶具有促进作用,而对淀粉酶和过氧化物酶表现出一定的抑制作用;中-低氮沉降(N1、N2)对蔗糖酶无影响,而对β-葡糖苷酶具有促进作用,高氮沉降(N3)促进了蔗糖酶活性,但抑制了β-葡糖苷酶活性。表层土壤中,土壤有机碳累积矿化量与土壤纤维素酶、β-葡糖苷酶、过氧化物酶活性呈显著正相关。因此,氮沉降促进了表层土壤纤维素酶、多酚氧化酶和蔗糖酶的活性,但在一定程度上抑制了淀粉酶和过氧化物酶,对土壤有机碳矿化也表现出明显的抑制作用。

冰冻雪压对杉木人工林近成熟林分危害调查

以受冰冻雪灾较为严重的江西省大岗山林区杉木近成熟林分为研究对象,探讨杉木林分结构和立地条件与杉木受损类型及灾害发生程度的关系,得到几点主要结论:1)冰冻雪压造成大岗山林区杉木受害株数比例达66.84%,受灾相当严重,杉木林分受害类型可分为弯梢、断梢、斜干、断干、倒地及翻蔸等6种,其中断干和断梢为最主要的2种受害类型。2)杉木林分结构对冰冻雪压危害具有明显的调节作用,灾害主要发生于径阶相对较小的林木,林分内径阶越大的林木其受害程度明显越轻;林分密度与受害强度具极显著正相关,密度越高,林分受损株数愈多,且密度主要影响断干、翻蔸这2种不可逆的受损类型,合理的密度调控至关重要。3)杉木林分的立地条件与受害程度紧密相关,高海拔、高坡位、陡坡处的林分更易受到冰冻雪压的危害,较高的立地指数有利于杉木在遭受冰冻雪压灾害时减轻损失。