不同林龄白桦天然次生林土壤碳通量和有机碳储量

白桦天然次生林是中国东北地区地带性顶极植被类型——阔叶红松林遭到严重干扰破坏后恢复形成的主要天然次生林类型,测定了生长季内不同林龄白桦天然次生林(20、36、82a)的土壤呼吸速率及土壤碳含量。结果表明:土壤呼吸速率的季节变化呈单峰曲线,主要受土壤温度的驱动,土壤10cm处温度可以解释不同林龄白桦林之间土壤呼吸速率86%—92%的变异,土壤呼吸与土壤含水量关系不显著(P>0.05)。随着林龄的增加,生长季内土壤表面CO2通量呈增加的趋势,依次分别为740(20a)、768(36a)和809(82a)g C m-2a-1。土壤呼吸的温度敏感性指数Q10亦随林龄的增加呈上升的趋势,依次分别为2.64、2.91和3.35。平均土壤有机碳含量(0—50cm土壤层)和碳密度均随林龄的增加而增加,随土壤深度的增加而减少;其中,随着林龄的增加土壤有机碳含量依次分别为43.75、47.72和55.96 g/kg,有机碳密度为14.7、18.1和18.7 kg/m2。不同林龄间土壤表面CO2年通量与土壤有机碳密度之间存在显著的正相关关系(P<0.01),但其相关程度因土层而异,其中与0—10cm土层的有机碳密度相关最为密切(R2=0.908)。

丰宁白桦天然次生林空间格局

为了解丰宁林场白桦天然次生林的群落结构和种群的分布格局特征,以林场内混交林为研究对象,了解不同种群的位置分布,分析群落的组成结构,计算重要值确定优势种群,采用点格局法分析优势种群在不同空间尺度下的分布格局及其种群间关系。结果表明:1研究区内混交林是由白桦、落叶松和纸皮桦3个种群组成,其中白桦和落叶松密度为123株/hm2,占全部植物个体总数的78.3%,是该林分的绝对优势树种;胸高断面积之和占样地内全部植株胸高断面积的59.1%;白桦和落叶松的平均胸径和平均树高均大于纸皮桦。2白桦和落叶松的空间分布格局与空间尺度密切相关,其中白桦在空间尺度上呈随机分布或聚集分布;落叶松均呈随机分布。3优势种群白桦和落叶松在不同的研究尺度上均为负相关,表明研究区内的白桦和落叶松的生长势相当,种间竞争激烈。

长白山白桦山杨次生林细根形态特征和解剖结构对氮沉降的响应

根系作为植物与土壤物质交换和养分循环的桥梁,长期以来一直是生态学研究的热点。于2017年7月植物生长季,对长白山模拟11年氮(N)沉降控制试验样地的白桦(Betula platyphylla)山杨(Populus davidiana)天然次生林进行了根系采样,并利用根序法研究了根系形态特征和解剖结构对不同梯度N添加处理的响应,旨在探求两物种根系之间潜在生态联系。本试验共设置了三个N添加梯度,分别为对照(CK,0 g N m^-2a^-1)、低N处理(TL,2.5 g N m^-2a^-1)和高N处理(TH,5.0 g N m^-2a^-1)。研究结果如下:1)TL显著抑制白桦和山杨前三级细根皮层厚度的生长。白桦通过增加皮层细胞直径(一级根增加了72.77%,二级根增加了53.22%,三级根增加了39.96%)但减少皮层层数来降低皮层厚度,而山杨主要通过皮层细胞直径的减少(一级根下降了40.80%,二级根下降了28.17%)来降低其皮层厚度。2)TH显著抑制山杨前三级细根生长。主要通过增加皮层厚度(一级根增加了68.78%,二级根增加了50.81%,三级根增加了88.53%)以及降低导管横截面积来抑制吸收养分,从而达到影响生长的目的。3)白桦TH相比于TL细根直径呈抑制生长状态。其主要通过抑制中柱直径(一级根下降了17.61%,二级根下降了16.89%,三级根下降了20.62%)的生长来实现。以上结果表明,在同一立地条件下,白桦和山杨的细根对不同浓度N沉降的响应方式不同。