长江防护林——樟树林对降雨再分配的影响

林冠对降雨的再分配,是森林生态学和森林水文学研究的一个重要方面,其影响降雨从林冠到土壤的转移以及水土流失的变化,具有突出的生态水文意义。通过对樟树林下穿透雨和树干流的定位监测,旨在揭示林冠水文效应的变化规律,结果表明:林冠对降雨的再分配功能受到降雨量的影响,穿透雨、树干流和截留量与降雨量呈显著的正相关(P<0.05);穿透雨率随着降雨量增加而增加,而截留率随降雨量增加而减小.并且两者在高的雨量下逐渐趋于稳定,但是树干流率随着降雨量增加先升高后降低。同时,降雨强度也影响林冠的水文效应,随着降雨强度的增加,穿透雨率升高,截留率下降。在整个测定期间,樟树林穿透雨率为68.5%,截留率为29.2%,而树干流率为2.3%。在不同雨量和雨强级间,樟树林冠对降雨再分配存在着差异,而且林内雨的组成比例(SF/TF)也受到降雨量和降雨强度的影响。樟树林下水分输入存在明显的空间异质性,穿透雨率在不同位置间具有显著性的差异,而且穿透雨的空间变化率,即穿透雨率的变异系数(CV)随着降雨量或降雨强度的增加而减少。

樟树林生态系统中多环芳烃含量和分布特征

利用气相色谱仪 (GC)对樟树林生态系统中植物体各器官和林地土壤的多环芳烃 (PAHs)进行定性和定量测定。结果表明 :乔木层樟树各器官中树皮的PAHs含量最高 ,为 86 4 1μg·kg- 1 ;树干最低 ,为 2 84 3μg·kg- 1 ;其他依次为籽实 (75 2 0 μg·kg- 1 ) >树根 (7115 μg·kg- 1 ) >树枝 (5 35 2 μg·kg- 1 ) >树叶 (4 4 81μg·kg- 1 )。樟树林生态系统中PAHs含量空间分布为 :枯枝落叶层 (92 35 μg·kg- 1 ) >乔木层 (5 995 μg·kg- 1 ) >草本层 (36 31μg·kg- 1 ) >土壤层(14 6 6 μg·kg- 1 ) >灌木层 (2 4 5 μg·kg- 1 )。与无林地土壤的PAHs含量 (3470 μg·kg- 1 )相比 ,樟树林土壤的PAHs含量低 5 0 %以上。同时 ,随大气降水进入樟树林的PAHs,经过林木的吸附和降解后 ,林内降水和地表径流的PAHs种类和含量明显减少 ,说明樟树林生态系统对PAHs具有吸附和降解作用。

樟树林地土壤多环芳烃的含量及其分布特征

研究樟树林地和无林地土壤中PAHs的含量和分布特征,并对两种土地类型土壤中的PAHs含量水平进行评价。结果表明:两种土地类型土壤中PAHs主要积累在0～30cm的表土层,并随土层加深而明显减少,各土层中以高环的PAHs组分为主,PAHs主要源于燃烧源;樟树林地土壤中PAHs含量明显低于无林地,无林地表土层中PAHs含量是樟树林地表土层的1.1倍;对两种土壤中的PAHs含量水平进行评价,得知樟树林地土壤PAHs超标5种,无林地土壤不仅超标8种,且超标倍数明显大于樟树林地,樟树林地土壤的PAHs污染程度小于无林地。

施氮对樟树林土壤微生物碳源代谢的影响

以亚热带地区樟树林为研究对象,设置3个氮添加水平,即0(对照)、5(低氮)和15 g·m-2(高氮),采用BIOLOG—AN,FF,GenⅢ和YT 4种微孔板,对施氮1年后土壤微生物群落碳源利用进行研究。结果表明:1)施氮后土壤微生物群落代谢活性均不同程度地降低,而且氮添加水平越高,土壤微生物代谢活性越弱;2)施氮可影响微生物群落多样性,施氮后,4种微生物群落丰富度增强,均匀度降低,厌氧菌、真菌和革兰氏菌的优势度降低;3)碳源利用分析表明,施氮后,糖类虽然仍是4种微生物群落主要利用的碳源,却相应地提高了其他几类碳源的利用程度,土壤真菌和厌氧菌的碳源利用受氮添加影响较大,而革兰氏菌和酵母菌碳源利用受氮添加影响相对较小。

高校BBS:大学生思想政治教育的新载体——以西南大学樟树林论坛为例

随着互联网的迅速发展,高校BBS随之在各大校园风行。在这种新形势下,高校思想政治教育单纯依靠传统媒介不能适应时代需要。充分地利用高校BBS这一新载体,开展大学生思想政治教育是思想政治教育发展的必然趋势。笔者结合西南大学樟树林论坛,从高校BBS的功能与特点出发,分析高校BBS对于大学生思想政治教育的价值及其对大学生的挑战,并从建立健全规章制度、构建"红色论坛"、加强与学生的思想交流、建设网络管理队伍等方面提出了利用高校BBS进行大学生思想政治教育的努力方向。

长沙市樟树林生态系统大气降水、植物、土壤间N含量的动态特征

对长沙市樟树人工林生态系统的大气降水、主要树种叶片和土壤中的N含量进行定位观测,探讨大气氮湿沉降对城市森林生态系统各分室N含量的影响。结果表明:大气降水中NH4+-N含量具有明显的月动态特征,3、4和11月份较高,其中3月份为全年最高值,达6.7 mg.L-1,8月份为全年最低值,仅为2.7 mg.L-1,大气降水中NO3--N含量月变化相对平稳,3、8、10和11月份含量均高于1.2 mg.L-1,11月份为全年最高值,高达1.9 mg.L-1,7月份为全年最低值,仅为0.4 mg.L-1。樟树、红叶树、木莲叶片全N含量的平均值呈现出明显的月动态变化特征,4月份为全年最高值,达17.48 g.kg-1,10月份为全年最低值,仅为10.78 g.kg-1。土壤层(0～15 cm)全N、速效N含量的月动态变化趋势基本一致,3、8、9和10月份含量较高,并同时在10月份达到全年最高值,但全N和速效N最低值出现在不同月份,分别为6月和4月。大气降水NH4+-N和NO3--N含量与植物全N、土壤全N和速效N含量存在一定的相关性,其中大气降水NH4+-N、NO3--N含量与植物全N含量相关系数分别为0.414 3、0.531 3,表明大气降水NH4+-N、NO3--N含量对植物叶片全N含量有明显的影响。

南方红壤丘陵区樟树林土壤水分动态变化

为了解南方红壤丘陵区樟树林地土壤水分变化规律,对0—100 cm不同深度的土壤水分与温度以及相应气象要素连续l年的观测,并基于土壤水分平衡法计算蒸散量,研究土壤水分的时空变化、蒸散量变化和对降水的响应。结果表明:(1)观测期土壤水分的季节变化可划分为丰水期(3—6月)、耗水期(7—10月)和补水期(11月—次年2月);(2)土壤体积含水量由浅至深表现为增长型,稳定性增强,且垂向变化具有显著季节差异;(3)非降水日林地蒸散量的季节变化表现为耗水期(3.28 mm/d)>丰水期(1.83 mm/d)>补水期(1.0 mm/d),蒸散量日内变化呈现白天强、夜间弱的特征,日蒸散量与日均气温、VPD、太阳辐射均呈极显著正相关;(4)土壤水分干季比湿季对降水响应更强烈,湿季9 mm、干季3 mm的降水使最大下渗深度达10 cm,土壤水分开始接受补给。林地土壤水分受降水和蒸散发影响,具有显著时空分异。

樟树林绿色生态养鸡模式的探讨

探讨了樟树林绿色生态养鸡的模式,该模式是在樟树林下散养土鸡,以少量豆饼和粮食、蚯蚓(鸡粪饲养)、紫花苜蓿、樟树叶、樟树籽等为饲料,结合当地资源,充分发挥地域优势,以期打造绿色养殖品牌,实现绿色环保的生态循环农业。

去根处理对樟树林土壤呼吸的影响

采用LI-8100开路式土壤C通量测定系统,对去根处理的樟树人工林土壤呼吸进行了为期1 a的观测。结果表明:去根处理和对照的土壤呼吸速率均呈现显著的季节性变化,土壤CO2呼吸速率月平均值变化动态呈单峰曲线;对照处理土壤呼吸速率变化范围为1.426～5.641μmol·m-2s-1,去根处理后的土壤呼吸速率范围为1.137～4.257μmol·m-2s-1;去除根系的土壤呼吸速率与5 cm土壤温度之间均呈显著指数相关(P=0.000),与5 cm土壤湿度之间呈二次曲线相关(P=0.012)。根系是影响土壤CO2通量的一个重要因子。

间伐对樟树人工林径级结构变化及生长影响

樟树是中国南方重要的用材树种和绿化树种,目前营造的樟树人工林普遍存在林分生长参差不齐、生长较慢、出材率不高等问题。改善樟树人工林林分结构,提高林分生产力,培育樟树大径材已经成为目前樟树人工林培育和改造的主要任务。以16年生的樟树人工林为研究对象,建立9个20 m×30 m的固定样地,按照样地内立木总株数开展强度间伐(间伐40%)、轻度间伐(间伐20%)和对照组(不间伐)3组间伐试验,伐取解析木分析樟树人工林生长过程,探讨间伐前后樟树林分径级结构的动态变化情况。结果表明:(1)轻度间伐与强度间伐的试验样地,间伐生长2年后年,平均单株胸径年增长量分别为1.18 cm、1.42 cm,显著高于对照组和间伐前;间伐后各试验样地树高生长差异不显著,年增量均为0.5 m左右,但冠幅生长则显示出显著差异,强度间伐样地的单株平均冠幅达3.8 m,高出对照组31%。(2)分析3组样地的林分径级结构发现,样地内的被压木生长势明显不足,大约有25%的下层林分(胸径小于12 cm)胸径基本没有增长;而强度间伐样地胸径20 cm以上的林木数量大幅度增加,达到了420株/hm^(2),样地内占比47.7%,轻度间伐则为285株/hm^(2),占比26.3%,而对照组仅为165株/hm^(2),占比11.9%。(3)比较分析了3组样地的林分蓄积量的变化动态,结果表明轻度间伐和强度间伐的样地内蓄积年生长量达到了21.91 m^(3)/hm^(2)和25.50 m^(3)/hm^(2),显著高于不间伐样地的18.34 m^(3)/hm^(2)。通过实施40%的强度间伐实现了樟树中龄林林分整体增长,林分胸径、材积的增长速率相比于不间伐林分显著提高;同时分析数据发现不间伐林分中的被压木生长势不足,不仅自身生长停滞更会影响整个林分的生长;间伐在一定程度上减少了林木间的竞争,增加林内光照,改善了林分卫生条件,为保留木创造了更多的养分和生长空间,从而促进了林分的生长。但间伐所带生长势恢复时效以及间伐频率有待进一步观测。

樟树人工林凋落物养分含量及归还量对氮沉降的响应

氮沉降的持续增加对陆地生态系统的健康发展构成严重威胁,森林是陆地生态系统中重要的组成部分,大量的氮沉降对其结构和功能造成严重影响。凋落物是森林生态系统养分循环的重要组成部分,它对土壤肥力、森林生态系统养分循环等方面具有重要作用。为了探讨亚热带常绿阔叶森林凋落物对氮沉降增加的响应,在湖南省森林植物园以樟树人工林为研究对象进行模拟氮沉降的实验,实验设置4种氮添加水平CK(0g N m^(-2)a^(-1),对照)、LN(5g N m^(-2)a^(-1)),MN(15g N m^(-2)a^(-1)),HN(30g N m^(-2)a^(-1)),研究氮沉降对樟树林年凋落物量、凋落物养分含量以及归还量的影响。结果表明:不同施氮水平下(CK、LN、MN、HN),樟树林凋落物的年凋落量分别为(4.53±0.32)t hm^(-2)a^(-1)、(3.95±0.28)t hm^(-2)a^(-1)、(3.56±0.41)t hm^(-2)a^(-1)、(4.46±0.48)t hm^(-2)a^(-1),施氮抑制了樟树林的凋落量,且低、中氮处理下差异显著(P<0.05);施氮处理后凋落物的养分含量大小顺序为:C>N>Ca>K>Mg,凋落物的碳含量没有显著变化,但氮含量都有所增加,因此,施氮降低了樟树凋落物各组分的C/N比;凋落物中元素的年归还量大小顺序表现为:C>N>Ca>K>Mg,施氮处理对凋落物C、K、Ca、Mg归还量有抑制作用,但对凋落物N归还量表现为促进作用。

樟树人工林生态系统碳素贮量与分布研究

对 1 8年生樟树人工林生物量、碳素含量、贮量及其空间分布进行测定。结果表明 ,樟树各器官的碳素含量为 4 2 1 2 %～ 5 5 4 2 % ,排列顺序为树叶 >树枝 >树根 >树干 >树皮。林冠上层与下层叶的碳素含量比中层叶的碳素含量低 ,但差别不大 ;下层枝条碳素含量明显比上、中层枝条高。灌木层植物的碳素含量平均为 5 1 30 % ,草本植物为 4 8 90 % ,死地被物层为4 0 89%。土壤的碳素含量为 1 2 5 % ,随土层深度的增加 ,各层次土壤碳素含量逐渐减少。樟树林生态系统总的碳贮量为 2 0 0 4 4× 1 0 3 kgC·hm-2 ,其中乔木层为 4 5 0 1× 1 0 3 kgC·hm-2 ,占整个生态系统总贮量的 2 2 4 5 % ,灌木层为 2 2 9× 1 0 3 kgC·hm-2 ,占 1 1 4 % ,草本层为 1 0 9×1 0 3 kg·C·hm-2 ,占 0 5 5 % ,死地被物层为 5 0 8× 1 0 3 kg·C·hm-2 ,占 2 5 4 % ,林地土壤 (0～ 1m)的碳贮量为 1 4 6 97× 1 0 3 kg·C·hm-2 ,占 73 32 %。樟树各器官的碳素贮量与其生物量成正比例关系 ,树干的生物量最大 ,其碳贮量也最高 ,占乔木层碳贮量的 4 0 0 6 %。樟树碳贮量的垂直分布随高度的增加而减少 ,在 8～ 1 0m区段出现明显增加的现象。樟树林年净生产力为9 5 5× 1 0 3 kg·hm-2 ·a-1 ,碳的年净固定量为 4

樟树人工林生态系统不同层次穿透水水化学特征

对樟树人工林生态系统的大气降水、林冠层穿透水、灌木层穿透水和草本层滴透水中N、P、SiO2、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn和Mn共10种养分元素含量进行了测定。结果表明,不同月份大气降水养分元素含量不同,各元素各月平均含量按大小排序为Ca>SiO2>Zn>NH4-N>K>NO3-N>Fe>Mg>Mn>P>Cu。大气降水经过林冠层后,林冠层穿透水、灌木层穿透水、草本层滴透水中各养分元素含量变化基本一致,均表现季节动态变化,大多数元素含量增加。林冠层穿透水、灌木层穿透水、草本层滴透水中各元素各月平均含量按大小排序分别为Ca>K>Zn>SiO2>NH4-N>NO3-N>Mg>Mn>Fe>P>Cu、Ca>K>Zn>SiO2>NH4-N>NO3-N>Mg>Fe>Mn>P>Cu和Ca>NH4-N>K>SiO2>NO3-N>Mn>Mg>Zn>Fe>P>Cu。林冠层穿透水和灌木层穿透水中Fe,草本层滴透水中Fe、Zn为负淋溶,其余各元素浓度有所增加。在上述3项中,除NO3-N、Fe、Zn外,草本层滴透水中其它养分元素的富集作用都强于其它2项。

樟树人工林冠层对大气降水再分配规律的影响研究

对湖南株洲20 a生樟树人工林的降雨分配规律进行了2 a的观测。结果表明,该森林生态系统年降雨输入为1 321.4 mm,其中16.869 mm以树干茎流形式进入林地,占年降雨量的1.28%,林内穿透水为957.4 mm,占72.45%。另外,林冠年截留量为345.749 mm,占年降雨量的26.17%。在次降雨中,降雨量越小,截留率越大,雨强越小,林冠截留作用的效益越明显。

模拟氮沉降对樟树人工林土壤呼吸的短期效应

通过对中亚热带地带性植被樟树林进行模拟氮沉降试验,氮沉降水平分别为对照(CK,0 g.m-2a-1)、低氮(LN,5 g.m-2a-1)、中氮(MN,15 g.m-2a-1)和高氮(HN,30 g.m-2a-1),利用LI-8100土壤呼吸测定系统,研究了模拟氮沉降对其土壤呼吸速率的影响以及与土壤表层温湿度的响应。结果表明,不同浓度氮沉降处理水平下的土壤呼吸速率平均值分别为CK 4.09±0.66μmol.m-2s-1、LN 2.39±0.29μmol.m-2s-1、MN 2.18±0.19μmol.m-2s-1、HN 2.28±0.25μmol.m-2s-1。对照处理显著高于其它3种处理(P<0.01);土壤呼吸温度敏感系数Q10值分别为CK1.80、LN 1.67、MN 1.77、HN 1.53,各处理土壤呼吸速率与土壤地表温度呈显著正相关关系;5 cm土壤体积含水率在0.266 6～0.294 4(m3.m-3)之间,各月份土壤体积含水率差异不大(1.8%～9.4%),土壤呼吸速率与5 cm土层土壤体积含水率相关性不显著(P>0.05),模拟氮沉降初期明显抑制了樟树人工林土壤呼吸。

重金属元素在樟树人工林中的累积与迁移

结合樟树人工林生态系统生物产量研究,采用Hp3510原子吸收分光光度法测定樟树人工林生态系统不同组分中Cu、Zn、Mn、Pd、Ni、Cd的含量,探讨了重金属元素Cu、Zn、Mn、Pb、Ni、Cd在湖南株洲市樟树人工林中的累积与迁移。结果表明,樟树人工林地土壤层(0～100cm)中,6种重金属元素的平均含量以Pb为最高,为67.929mg/kg,Cd最低,仅为0.699mg/kg,排序为Pb>Zn>Mn>Ni>Cu>Cd,总储量为2737.174kg/hm2。在樟树不同器官中,Cu、Zn、Mn、Pd、Ni、Cd的含量范围分别为6.849～13.178mg/kg,3.776～37.443mg/kg,32.214～659.130mg/kg,1.626～15.544mg/kg,0.218～3.719mg/kg,1.033～9.506mg/kg。樟树对土壤中6种重金属元素富集能力排序为Cd>Mn>Zn>Cu>Pb>Ni。在樟树林中,6种重金属元素的总积累量为11.124kg/hm2,且看在眼里排序为序为Mn(8.097kg/hm2)>Zn(1.429kg/hm2)>Cu(0.763kg/hm2)>Pb(0.491kg/hm2)>Cd(0.272kg/hm2)>Ni(0.072kg/hm2),重金属元素积累量空间分布为叶(3.447kg/hm2)>枝(2.863kg/hm2)>皮(1.685kg/hm2)>干(1.635kg/hm2)>根(1.307kg/hm2)。樟树林与环境之间,Mn的交换能力最强,其次是Cd、Zn、Cu,再次为Ni、Pb。

樟树人工林土壤氮矿化对改变凋落物输入的响应

2007年7月至8月,在长沙天际岭林场,用树脂芯原位法测定去除凋落物、添加凋落物对樟树人工林土壤无机氮含量及氮矿化速率的影响。结果表明:樟树林凋落物处理7个月后,去除、添加凋落物和对照处理土壤中无机氮含量之间差异显著(P﹤0.05),表现为添加凋落物(18.96mg/kg)>对照(16.36mg/kg)>去除凋落物(10.99mg/kg)。经过28d的培养,3种处理土壤中NO3--N含量培养前后之间的差异均显著(P﹤0.05),NO3--N含量从培养前的0.67、0.51和0.39mg/kg分别上升到3.10、7.11和6.67mg/kg;NH4+-N含量培养前后之间的差异不显著(P﹥0.05)。3种处理土壤的净氮矿化量均为正值,分别增加了4.83、1.45和1.26mg/kg,净氮矿化速率依次为去除凋落物(0.173mg/(kg·d))>对照(0.052mg/(kg·d))>添加凋落物(0.045mg/(kg·d))。这一研究结果有助于更好地认识亚热带森林生态系统土壤氮循环过程。

樟树人工林土壤呼吸的动态变化

以长沙市城市森林中的樟树人工林为研究对象,用LI-COR-6400-09测定樟树人工林生长期土壤呼吸的日变化、全年的季节变化,并分析其与土壤温度因子之间的关系.结果表明:土壤呼吸的日变化呈单峰曲线,最高值出现在15:00～20:00,最低值均出现在早晨5:00～6:00,与5cm处土壤温度变化相一致,呈显著正相关;季节变化呈不规则的曲线格局,年均土壤呼吸速率为443.52mg.m-2h-1,最大值为976.54mg.m-2h-1,出现在7月下旬5cm处土壤温度最高时,最小值为23.13mg.m-2h-1,出现在1月下旬5cm处土壤温度最低时;樟树人工林土壤呼吸的季节变化与土壤温度呈显著的指数相关,拟合方程为Rs=0.1598e0.1355t,R2=0.949,P<0.000,土壤温度可以分别解释土壤呼吸变化的94.9%;土壤呼吸温度敏感性Q10值为3.88.

樟树人工林细根生物量的时空动态

以长沙市郊区的31～32年生樟树人工林为研究对象，采用根钻法，从2007年1月至12月对樟树人工林0～60cm土层的细根（≤2mm）生物量进行了定位研究．结果表明：樟树人工林中活细根生物量季节变化范围为1．162～3．687t／hm^2，死细根生物量为0．072-0．399t／hm^2，年均活细根和死细根生物量分别为1．958和0．184t／hm^2；樟树活细根和死细根生物量存在显著的季节变化（P〈0．05），活细根生物量呈现单峰曲线，死细根生物量呈现双峰曲线；活细根和死细根生物量均随土壤深度增加而减少，0～15cm土层的年均活细根生物量占0～60cm土层的年均总活细根生物量的52．90％，死细根生物量占总死细根生物量的56．51％；15-30cm土层年均活细根生物量占23．64％，年均死细根量占22．25％；30-45cm土层年均活细根生物量占12．49％，死细根量占总死细根量的11．17％；45～60cm土层年均活细根生物量占10．97％，死细根量占总死细根量的10．03％．

樟树人工林生态系统的水分生态效应

对樟树人工林生态系统的大气降水、树干茎流、穿透水、林内地表径流、地下径流中N、P、S iO2、K、C a、M g、Cu、F e、Zn、M n共10种养分元素含量进行了测定。结果表明:不同月份大气降水养分元素含量不同,各元素各月平均含量按大小排序为C a>S iO2>Zn>NH4-N>K>NO3-N>F e>M g>M n>P>Cu。大气降水经过林冠层后,树干茎流、林内穿透水中各养分元素含量变化基本一致,均表现季节动态变化,大多数元素含量增加。树干茎流中各元素含量按大小排序为K>C a>NH4-N>S iO2>M g>NO3-N>Zn>M n>F e>P>Cu;林内穿透水中各元素含量按大小排序为C a>K>Zn>S iO2>NH4-N>NO3-N>M g>M n>F e>P>Cu。树干茎流中S iO2、F e、Zn,穿透水中F e为负淋溶,其余各元素浓度有所增加,在这2项中,除NH4-N、K外,树干茎流中NO3-N、P、S iO2、C a、Cu、F e、Zn、M n养分元素的富集作用均小于穿透水。