第2代杉木人工林微量元素的积累、分配及其生物循环特征

利用定位观测取得的数据 ,对第 2代杉木人工林 4种微量元素 ( Fe、Mn、Cu、Zn)的积累、空间分布及其生物循环进行了研究。结果表明 :杉木林生态系统中 4种微量元素总贮量为 30 72 89.70 8kg/ hm2 ,其空间分布表现为土壤层 >乔木层 >死地被物层 >草本层 >灌木层。土壤层中微量元素的贮量占绝对优势 ,4种微量元素贮量的排序为 Fe>Mn>Zn>Cu。杉木中 4种微量元素的积累量为 35 .971 kg/ hm2 ,排列顺序为 Mn >Fe >Zn >Cu,各器官中微量元素积累量排列顺序为树叶 >树根 >树枝 >树干 >树皮。杉木林生态系统中 4种微量元素的年存留量为 4.1 0 8kg/ ( hm2 · a) ,年归还量为 - 2 .2 0 9kg/ ( hm2 · a) ,其中凋落物归还量为 1 .2 5 7kg/ ( hm2·a) ,淋溶归还量为 - 3.446kg/ ( hm2·a) ,杉木林冠针叶、枝及树干对 Zn元素具有较强的吸附能力 ,年吸收量为 2 .0 84kg/ ( hm2 · a) ,尽管杉木对微量元素吸收数量不大 ,但为净吸收的。 4种微量元素的吸收系数排序为 Mn>Cu>Fe>Zn;利用系数的排序为 Cu>Fe>Mn>Zn;循环系数的顺序为 Zn>Fe>Mn>Cu;周转期大小顺序为 Mn>Cu>Fe>Zn。因此 ,该系统中 Zn、Fe存留比例较小 ,周转期短 ,流动性较大 ,而 Mn、Cu则相反 ,存留比例较大 ,周转期长 ,流动性较小。

第2代杉木林速生阶段营养元素的空间分布特征和生物循环

利用 2a定位观测数据 ,本文对速生阶段的第 2代杉木人工林内N、P、K、Ca、Mg 5种养分元素的含量、积累、空间分布和生物循环进行了研究 ,结果表明 :各组分养分含量排列顺序为草本层 >灌木层 >树叶 >树枝 >树皮 >树根 >树干。树枝中Ca的含量丰富 ,树皮中K的含量丰富。凋落物层养分元素含量低于树枝和树叶 ,反映了凋落时养分元素向林木体内迁移回收的现象。杉木富集N、P、Ca 3种元素。 5种元素积累总量为 85 4 6 5kg·hm- 2 ,是第 1代的 1 5倍。第 2代杉木生产 1t干物质所需养分量为 11 6 2kg ,高于第 1代 ,第 2代杉木林将消耗更多的林地养分。林冠枝叶与树皮养分积累量占林木总积累量的 75 % ,采伐利用应仅取走树干而在林地中留下其它部分 ,让其分解使养分元素归还给土壤。草本层、灌木层与凋落物层三者的养分积累量为 88 13kg·hm- 2 ,是重要的养分库。第 2代杉木中养分元素的年积累量为 93 13kg·hm- 2 a- 1 ,略高于第 1代杉木林的养分年积累量。总归还量为 89 4 9kg·hm- 2 a- 1 ,其中凋落物归还 17 4 6kg·hm- 2 a- 1 ,略低于第 1代 ,淋溶的养分量 72 0 4kg·hm- 2 a- 1 ,是凋落物的 4倍多。吸收量为 182 6 2kg·hm- 2 a- 1 。与第 1代相比 ,第 2代杉木林中土壤K、P的含量高 ,而N、Ca、Mg

洪雅杉木第2代改良无性系种子园家系建园材料优选初报

本文通过对洪雅县林场目禅寺工区杉木第2代无性系种子园进行窝位清理核实,对无性系母树生长势等进行调查,同时参考洪雅县林场中山杉木2代子代林初期测定数据,通过综合分析,对比筛选,现场确选,结果表明:洪雅杉木2代无性系种子园现有母树可满足洪雅县林场营建杉木高世代—杉木2代改良无性系(2.5代)种子园建园材料之需;其中97号、102号、84号、4号、37号等50个无性系表现相对良好,其中每一无性系的优树可作为杉木2代改良无性系种子园嫁接穗条来源。

第2代杉木幼林生态系统水化学特征

对第 2代杉木幼林生态系统的降雨、穿透水、茎流、地表和地下径流等水文过程中 N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn和 Mn9种养分元素含量进行了连续 5 a的测定 ,结果表明 :降雨通过林冠后其化学特性发生明显变化 ,p H值出现酸化现象 ,穿透水中 Zn和 Org-N为负淋溶 ,其余各元素浓度有所增加。树干茎流的富集作用比穿透水强 ,其中 Zn为负 ,其它元素的浓度均比林外降雨的高。地表径流中 Zn>Org-N>NO3 -N,与降雨中含量相比较为淋失迁移型 ,Ca>K>Cu>Mg>P>NH4 -N>Mn>Fe为内贮型 ,p H值增大。地下径流中 Zn>Org-N>NH4 -N>K>Mn为淋失迁移型、Ca>Mg>Cu>NO3 -N>P>Fe为内贮型。该系统的水循环中 Ca>Mg>Fe>P为净损失、Zn>K>Org-N>NH4 -N>Mn>NO3 -N>Cu为净积累 ,与第 1代杉木林相比 ,第 2代杉木幼林水化学过滤与吸贮功能较差 ,系统稳定性也较弱 。

第2代杉木人工林地土壤微生物数量与土壤因子的关系

根据定位观测数据,对湖南会同第2代杉木人工林地土壤微生物数量与土壤因子的关系进行研究。结果表明：杉木人工林地土壤微生物数量以山洼最多,山坡次之,山脊最少;同一立地类型中,0-20cm土层中微生物数量最多,20-40cm次之,40-60cm最少;在同一立地类型中,微生物总数、细菌的数量秋季最高,冬季最低,而真菌和放线菌的数量夏季最高,秋冬两季最低;同一立地类型的板栗林地土壤微生物总数高于杉木人工林地;微生物总数与土壤含水率呈极显著线性正相关（P〈0.01）,细菌、放线菌的数量与土壤含水率呈显著线性正相关（P〈0.05）,真菌的数量与土壤含水率不具有相关性（P〉0.05）;细菌、真菌、放线菌的数量和微生物总数与10cm处土壤温度不具有相关性（P〉0.05）;细菌、真菌的数量和微生物总数与土壤有机碳含量、全氮含量呈极显著线性正相关（P〈0.01）,放线菌的数量与土壤有机碳含量、全氮含量呈显著线性正相关（P〈0.05）。土壤温度、土壤含水率、土壤有机碳含量及全氮含量对杉木人工林地土壤微生物数量的贡献率为60%-70%。

第2代杉木林土壤有机碳、全氮对细根分布及形态特征的影响

以20年生杉木人工林为研究对象，分析了杉木细根的生长分布情况及形态学特征．结果表明：第2代杉木人工林的土壤有机碳与全氮主要分布在0～30cm土壤中，随着土壤深度的增加而明显减少；杉木细根生物量在不同土壤层次间差异显著，随土壤深度的增加而显著减少，主要分布在0～15cm的表层土壤中，占总量的50．35％，15～30cm层占30．04％，30～45cm层占19．61％；细根表面积在不同层次土壤间差异不显著，主要分布在0～30cm层中，为2．86m2·m^-3，占总量的79．88％；随着土壤深度的增加，杉木细根比根长增加不明显；土壤有机碳含量与杉木细根生物量、比根长和根表面积密度之间相关性均不显著；土壤全氮含量与杉木细根生物量和根表面积密度之间存在明显的正相关，与细根比根长存在不太明显的负相关．

湖南会同第2代杉木人工林地土壤酶活性

为探讨湖南会同第2代杉木人工林林地土壤质量状况,研究了林地土壤酶活性特点及其与土壤肥力的关系.结果表明：随着第2代杉木林林分年龄的增长,土壤酶活性呈递减趋势;土壤酶活性随土壤深度增加而下降,0-30 cm土层中的酶活性明显高于30-60 cm土层;立地条件不同,土壤酶活性也不同,山顶和山脊土壤酶活性明显低于山腰,而山腰又低于山洼,自然恢复杉木林地（Ⅶ区）的土壤酶活性明显高于20年生的第2代杉木人工林地（Ⅲ区）;各种土壤酶活性夏季最高,其它季节酶活性因不同酶而异,土壤酶活性与土壤其它肥力因素的关系密切,林地土壤中各种酶活性之间共同作用影响土壤养分状况.

湖南第2代杉木幼林的水文学过程及养分动态研究

采用小集水区技术和定位研究方法 ,根据连续 3a观测所取得的数据 ,对湖南会同第 2代杉木幼林的水量平衡和养分元素的地球化学循环进行了研究。结果表明 :该森林生态系统年降雨输入为 1170 6mm ,其中 3 5 3mm以树干茎流形式进入林地 ,占降雨量的 0 3% ,林内穿透水为 10 17 3mm ,占 86 9% ,另外林冠年截留量为 149 77mm ,占年降雨量的 12 8%。以径流形式流出该系统的水量为 42 8 0 5mm ,占年降雨量的 36 5 7% ,其中地表径流和地下径流分别占总径流的 4 31%和 95 6 9%。系统另一输出形式蒸散量为 86 2 6 4mm ,为年降雨量的 6 2 2 %。在该森林生态系统中 ,由降雨输入的N、P、K、Ca、Mg等元素的总量为 5 3 173kg·hm- 2 ·a- 1 ,径流输出量为 42 5 6 3kg·hm- 2 ·a- 1 ,净积累量为 10 6 10kg·hm- 2 ·a- 1 。与稳定态的第 1代杉木林相比 ,第 2代杉木幼林的林冠截留量成倍减少 ,地表径流、地下径流量和径流总量都高于第 1代杉木林 ,其涵养水源的能力相对较弱 ,抵抗外界干扰的能力比稳定态的第 1代杉木林差。从生物循环来看 ,第 2代杉木幼林的养分存留量大 ,表明第 2代杉木幼林将从土壤中吸收的养分大量地保存在林木中 ,造成土壤中养分的逐渐减少 ,维持持久的林地生产力应引起重视。第

第2代杉木人工林营养元素积累的动态特征

对第2代杉木人工林N、P、K、Ca和Mg等5种营养元素含量、积累量、年净积累量与分配及其随林分年龄的变化趋势进行了研究.结果表明:8年生、11年生和14年生林分营养元素积累量依次为325.18、343.55和482.61 kg/hm2,其中乔木层分别占78.31%、89.15%和85.64%,灌草层分别占10.90%、2.77%和5.28%,地表现存凋落物层分别占10.79%、12.13%和9.08%;乔木层均以N或Ca积累量最多,其次是K和P,Mg最小;不同组分营养元素积累量的分配随林分年龄的增长发生变化,由8年生和11年生以树叶和树枝为主,逐渐转移到14年生以干材、树根和树皮为主;林分营养元素年净积累量分别为31.83、27.84和29.52 kg/(hm2.a),林木中同一组分各营养元素年净积累量与各组分营养元素积累量变化顺序一致,即为N、K或Ca>P>Mg,3个林分年龄杉木林每积累1 t干物质需要的营养元素总量分别为7.12、5.56和5.45 kg,其中对N或Ca的需求量最大,其次是K和P,Mg最小.因此,在杉木林的经营管理中,保护和恢复林下植被将有利于维持林地持久生产力.

第2代杉木近熟林水文学过程研究

根据2005年会同定位观测站第3小集水区实测数据,对第2代杉木近熟林进行了水量平衡和蒸发散研究.结果表明:2005年降水量为1077.5 mm,水分输出中,总径流量为191.90 mm,总蒸发散量899.49 mm,水分输出比水分输入多13.89 mm,这部分水量由原来贮存在土壤中的水分提供;与第1代杉木成熟林的水量平衡相比,林冠截留率降低了4.7%,总径流系数降低了2.1%,土壤蓄水多亏损0.1%左右,蒸发散系数由81.20%提高到83.48%.

第二代杉木林速生阶段微量元素含量与分布

分析了第2代杉木林速生阶段生态系统内各组分微量元素的含量和分布,及杉木各组分微量元素含量与土壤中微量元素含量的相关性.结果表明:土壤中微量元素含量高低依次为Fe>Mn>Zn>Cu,死地被物层中(除Mn外)Fe、Cu、Zn含量均低于土壤中的含量,且含量大小顺序为:Mn>Fe>Zn>Cu;草本层中Fe、Mn、Cu、Zn含量普遍高于灌木层;杉木叶片中微量元素含量与杉木的生长级无关,而与叶龄有关.在杉木各器官中,微量元素含量的排列顺序为叶>枝>皮>根>干.杉木对不同微量元素的吸收系数有明显的差异,对Mn的生物吸收系数最高,平均为1.744,杉木是富集Mn的植物.

第二代杉木人工林径流规律的研究

利用2011年湖南会同定位观测站第Ⅲ集水区实测数据,研究了第2代杉木人工林的降水过程与径流规律。结果表明:2011年年总降水量为1 071.1 mm,净降水量为594.15 mm,降水次数116次,其中4～8月份的降水次数占总降水次数的39.7%,降水量占总降水量的66.3%。2011年集水区形成总径流量为243.52 mm,地表径流1.98 mm,地下径流241.54 mm,地表径流出现在4、5、6三个月份,4月份地表径流值最大为1.11mm。1月份的地表径流系数及地下径流系数均最大,地下径流、地表径流变化趋势和降水量变化趋势相似,而径流的形成相对降水事件有明显滞后性。

杉木二代优良家系不同等级苗造林效果及增产效益

选择杉木第2代种子园8个家系，分不同苗木等级进行造林对比试验。在杉木小径材培育年限16a内，对1～5年、8年和16年生杉木的生长量进行分析，结果表明：不同等级的苗木，造林后的前4年在树高、胸径和材积生长方面差异达显著水平，但随着年龄增大其差异明显减弱，5年生后差异不显著；年抽高的影响表现在造林的前2年，第3年差异不显著；家系间的差异达极显著水平；家系与等级苗间交互作用不显著；造林成活率有一定的差异；子代和亲代在生长性状上存在着极密切的相关关系。生产中在选择优良家系或品系壮苗的基础上可取得40％以上材积增益。同时家系和个体的早期生长量受到苗木质量的影响较大。因此优良家系或优良个体的选择在苗木5年生以后进行，才能取得更好的选择效果。