2016-2017年小浪底栓皮栎人工林碳水通量观测数据集

全球变化背景下,人工林在区域碳水循环中的重要作用受到越来越多的关注。栓皮栎(Quercus variabilis)是我国天然分布最广的树种之一,太行山南麓位于我国黄河重点生态区,属我国林业工程重点区域,在该区域开展栓皮栎人工林水碳通量观测研究对我国林业生态工程建设、人工林碳汇功能评估有重要意义。自2005年以来,河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站(简称小浪底站)采用涡度相关通量观测技术,长期开展了栓皮栎人工林碳水通量监测与研究。本数据集为参考中国陆地生态系统通量观测研究网络(China FLUX)质量控制和处理规范整理加工的2016–2017年小浪底站栓皮栎人工林通量和常规气象要素数据,包含生态系统总初级生产力、生态系统呼吸、净生态系统碳交换量、潜热和显热通量及空气温湿度、水汽压、风速、风向、辐射、大气压、降水量、土壤温湿度等气象要素,形成了半小时、日、月和年尺度数据产品。本数据集为人工林生态系统管理、区域碳收支评估提供数据支撑,有助于推动我国野外台站数据共享和数据规范化管理。

太行山南麓栓皮栎人工林密度对林木生长的影响

为确定太行山南麓栓皮栎人工林合理的造林密度,以河南省国有济源市大沟河林场30年生的6种不同密度的栓皮栎人工林作为研究对象,采用样地调查方法,对不同密度的栓皮栎人工林的林木生长指标进行调查。结果表明,栓皮栎的林分密度与平均树高、平均胸径、平均冠幅和单株平均材积关系密切。平均树高、平均胸径、平均冠幅和单株平均材积均随着林分密度的逐渐增大而减小。太行山南麓30年生的栓皮栎人工林的最佳林分密度应控制在1 400株/hm2,有利于栓皮栎林木的生长。

华北低丘山地栓皮栎人工林土壤呼吸变化特征及其与撂荒地的差异

2010年4-10月,采用静态箱-气相色谱法,研究了晴天条件下华北南部低丘山地29a生的栓皮栎人工林林地土壤呼吸变化特征及其与撂荒地的差异。结果表明:(1)撂荒地和栓皮栎林土壤呼吸速率月变化趋势均呈单峰曲线,且土壤呼吸速率最大值均出现在7月份。测定时期内的栓皮栎林土壤呼吸速率平均值为601.69mg.m-2.h-1,比撂荒地的1007.96mg.m-2.h-1约低40.3%。(2)影响撂荒地和栓皮栎人工林地土壤呼吸速率的主要因子是土壤温度,与土壤湿度的相关性不明显,且撂荒地与栓皮栎林地在土壤5cm深处的Q10分别为2.702、2.573。

栓皮栎人工林林下物种多样性的影响因子

以物种丰富度指数(S)和Shannon-Wiener多样性指数(H)反映北京平谷区四座楼自然保护区栓皮栎(Quercusvariabilis)人工林林下物种多样性特征,采用一般线性模型结合方差分析研究环境因子与林下物种多样性的关系,最后通过逐步回归分析找出影响林下物种α多样性的主要环境因子。结果表明:影响栓皮栎人工林灌木层和草本层物种多样性变化的主要环境因子是有区别的,影响灌木层α多样性变化的主要解释因子是林分光照条件(如林冠空隙比例)和地形因素(如坡度),而影响草本层物种α多样性变化的主要解释因子是林龄。这些差异既与灌木、草本植物的生理生态特性有关,也反映了群落内部不同层次间复杂的相互作用。

间伐对栓皮栎人工林林下荆条根茎叶主要功能性状的影响

【目的】研究间伐对栓皮栎Quercus variabilis人工林林下荆条Vitex negundo var. heterophylla根、茎、叶功能性状的影响,为人工林林分结构优化和林下幼苗更新保护提供理论基础。【方法】以间伐后3 a栓皮栎人工林灌木层荆条为研究对象,比较其叶面积、比叶面积、叶干物质质量分数、茎干物质质量分数、总根长、比根长等结构性状,以及植株各器官全氮、全磷、全钾和总有机碳质量分数等化学性状的差异性,研究植物功能性状与林下光环境及土壤理化特征的关系。【结果】间伐后荆条地上部分植物功能性状指标(叶总有机碳、叶面积、比叶面积、叶有机氮、茎总有机碳)和地下部分植物功能性状指标(总根长、根体积、根生物量、根总有机碳)均显著高于对照样地(P<0.05)。相关和逐步回归分析结果表明:林下散射辐射是影响荆条叶结构性状的主要因子,林下直射辐射通量、光合有效辐射和太阳总辐射时间是影响叶化学性状的关键因子,茎功能性状主要受林下直射辐射和散射辐射的共同作用。总根长、比根长和根有机碳与土壤非毛管孔隙度、土壤总孔隙度、土壤有机碳和土壤全氮存在显著相关(P<0.05),其中,土壤有机质是影响荆条根功能性状的关键因子。【结论】间伐能显著促进栓皮栎人工林下荆条叶和根功能性状的发育,对茎功能性状的影响较弱。

华北石质山区坡位对栓皮栎人工林土壤温室气体排放的影响

山地及丘陵地带的坡位变化对温室气体的排放具有重要影响且存在很大的不确定性,选取华北石质山区不同坡位栓皮栎人工林下土壤为对象,采用室内培养法将不同坡位过筛土壤含水率调至60%的田间持水量(WHC)并培养256h,测定分析了土壤温室气体累积排放/吸收量、土壤理化性质及其相关性。结果表明,该地区不同坡位土壤整体表现为CO2、N2O的源,CH4的汇。坡位变化通过改变栓皮栎人工林植被的生长状况以及林下土壤的物理结构、速效养分和矿质氮含量的分布,间接影响了土壤温室气体的排放与吸收。受土壤矿质氮和速效养分含量等影响,土壤累积CO2排放量呈坡上>坡下>坡中的趋势,累积N2O排放量与累积CH4吸收量均呈坡上>坡中>坡下的趋势,坡上土壤温室气体增温潜势显著高于坡下与坡中土壤(P<0.05)。相关性分析表明,土壤累积CO2排放量与土壤硝态氮(NO3^--N)含量显著正相关(P<0.05),累积N2O排放量与土壤容重(BD)显著正相关,累积CH4吸收量与土壤pH、铵态氮(NH4^+-N)、全氮(TN)及溶解性有机碳(DOC)显著相关,且累积CO2排放量与累积N2O排放量呈显著正相关。因此,在该地区山地及丘陵地带进行人工林种植并评估土壤固碳效应时,应当高度重视坡上土壤温室气体累积排放与吸收的变化。

抚育间伐对栓皮栎人工林及其目标树光环境的影响

为了探讨抚育间伐对栓皮栎人工林及其目标树光环境的影响,在登封林场40a生栓皮栎人工林内设置了2块面积为1hm2固定样地(分别为间伐和对照样地),采用半球面影像技术和植物冠层技术获取了全林及目标树冠层图像,比较分析了间伐和对照样地冠层结构和光环境指标差异规律。结果表明,间伐样地林冠开度和林下光照辐射显著低于对照样地(P<0.05),而叶面积指数和光照消减率则显著高于对照样地(P<0.05);林冠开度与林下光照呈极显著正相关关系(P<0.01),叶面积指数与林冠开度、林下光照呈极显著负相关关系(P<0.01);间伐样地径阶为14,16,18cm的目标树平均叶面积指数均显著低于对照样地相应数值(P<0.05),但间伐样地径阶20cm的目标树平均叶倾角和漫射透射系数均显著高于对照样地相应数值(P<0.05)。抚育间伐改善了林分的冠层结构,林下光照强度增强,目标树光合有效辐射增加,光合能力得到明显提升。研究结果对于栓皮栎人工林大径材培育和制定人工促进天然更新措施具有一定参考价值。

间伐对栓皮栎人工林林下更新的影响

栓皮栎是我国温带落叶阔叶林代表树种之一,是河南省山区典型地带性树种和主要造林树种。间伐作为一个重要的森林经营措施,研究其对林下更新的影响,可为改善栓皮栎人工林林分结构,维持林下物种多样性,制定科学合理的森林经营措施提供支撑。对间伐3 a后栓皮栎人工林林下幼苗更新物种及更新多样性进行调查,结果表明:间伐后林地内幼苗种类和数量显著增加,间伐样地内单物种更新密度和总更新密度均高于未间伐样地,间伐样地内更新苗Shannon-Wiener、Simpson多样性指数、Patrick丰富度指数值、Pielou均匀度指数均高于未间伐样地相应数值,间伐有利于栓皮栎人工林林分结构优化和林分健康。

闽北36年生栓皮栎人工造林效果调查

对福建省浦城县36a生栓皮栎人工造林效果进行了调查研究。结果表明,栓皮栎人工林具有较高的林分生产量,林分总生物量达266.560t/hm^2,乔木层为257.149t/hm^2;林分平均树高20.4m,平均胸径19.5cm,蓄积量达201.87m^3/hm^2。与杉木人工林相比,栓皮栎人工林具有良好的土壤结构和较强的养分供应能力。其表层土壤>0.25mm水稳性团聚体含量比杉木人工林高9.99％,土壤有机质含量比杉木人工林高0.695％。栓皮栎人工林还具有良好的水源涵养能力,林分总持水量比杉木人工林高10％。