采伐剩余物处理方式对杉木林土壤温室气体通量的影响

森林作为CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O的重要源或汇,其经营管理方式直接或间接地影响土壤温室气体通量,以往研究主要集中在火烧管理对森林土壤CO_(2)排放的影响,且少有研究评估不同营林措施对3种温室气体的增温潜势的影响。为研究采伐剩余物不同处理方式对杉木幼林土壤温室气体通量的影响,本研究以福建三明格氏栲自然保护区内的杉木人工林为研究对象,在2018年7月—2019年7月采用静态箱-气相色谱法对保留(CT)、火烧(RB)、清除(R)3种采伐剩余物处理方式下土壤温室气体通量进行为期1年的监测。结果显示:1)CT处理下土壤CO_(2)、N_(2)O累积排放通量显著高于R、RB处理,而土壤CH_(4)累积吸收通量CT处理显著低于R、RB处理,3种温室气体在R、RB处理间通量差异不显著;2)土壤温度和体积含水量在不同处理间并不存在显著差异,然而,采用不同采伐剩余物处理方式会改变土壤温室气体与土壤温度、土壤体积含水量的相关关系;3)冗余分析结果显示土壤生物化学性质中对土壤温室气体解释度最高的指标为土壤微生物生物量碳,其与土壤CO_(2)、N_(2)O是正相关关系,与土壤CH_(4)是负相关关系。结果表明,清除与火烧采伐剩余物通过降低土壤微生物生物量含量进而减少土壤温室气体通量。

采伐剩余物对林地表层土壤生化特性和酶活性的影响

对福建省大武夷山常绿阔叶林野外站三明观测点的35年生米槠天然更新次生林皆伐后采伐剩余物进行不同处理(火烧LB、保留LR)后表层土壤(0—10 cm)主要生化特性、芳香性指数、腐殖化程度以及酶活性进行研究。结果表明:半年后,与LB相比,LR土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮和微生物量碳含量分别增加92%、105%和39%,土壤有效磷含量和代谢熵值下降42%和68%,土壤酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶和纤维素水解酶活性增加了3.3倍、2.8倍和2.1倍,酚氧化酶活性下降了34%(P<0.05)。LR土壤芳香性指数(4.99±2.39)较低,腐殖化指数(1.72±0.01)较高,但与LB均无显著差异(P>0.05)。1a后,LB除土壤β-葡萄糖苷酶活性略有降低外,其他3种土壤酶活性较半年前均显著上升。土壤有机碳、全氮、可溶性有机碳氮、有效磷、土壤碳矿化速率和土壤腐殖化指数较半年时显著下降,其中土壤可溶性有机碳含量减少近80%,代谢熵减少近68%(P<0.05)。LR土壤芳香性指数(10.58±0.34)较半年前显著增加(P<0.05)。处理1a后LB土壤有效磷含量(1.71±0.12)mg/kg显著高于LR,但LR土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮含量和土壤碳矿化速率较LB仍明显更高(P<0.05)。可见,采伐剩余物不同处理对森林土壤质量存在不同程度的影响,保留采伐剩余物有利于改善林地水热条件和养分循环,对地力的维持有利。

火烧和保留采伐剩余物对土壤有机碳矿化的影响

采用室内培养法,比较分析了福建三明地区米槠次生林皆伐后火烧、保留采伐剩余物处理对土壤有机碳累积矿化量的影响,分析了土壤有机碳累积矿化量和土壤初始有机碳、微生物生物量碳及可溶性有机碳的关系。结果表明,火烧、保留采伐剩余物处理6个月和18个月后,火烧处理表层0~10 cm土壤有机碳含量较对照处理分别下降了6.0%和1.9%,保留采伐物处理土壤表层有机碳增加了15.6%和25.0%。两次培养中,火烧处理各土层累积矿化量显著低于对照和保留采伐剩余物处理;火烧6个月后,保留采伐剩余物处理各土层累积矿化量显著低于对照,18个月后10~20和20~40 cm土层累积矿化量显著高于对照处理。火烧18个月后,保留采伐剩余物处理各土层累积矿化量显著高于1年前的累积矿化量,分别高57.0%、112.0%和49.9%;火烧和对照处理前后两次培养各土层累积矿化量变化并无明显规律。土壤有机碳累积矿化量与土壤初始有机碳、微生物生物量碳和可溶性有机碳呈显著地线性相关关系（p〈0.05）。营林活动初期,皆伐后保留采伐剩余物措施较火烧能够增加土壤有机碳库,对土壤肥力及后期林木生长有重要的促进作用。

采伐剩余物管理措施对二代杉木人工林土壤全碳、全氮含量的长期效应

根据福建省南平市峡阳国有林场二代杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)人工林5种采伐剩余物管理措施(收获采伐剩余物和地被层、全树收获、仅收获树干和树皮以及加倍采伐剩余物、炼山)下0—40 cm深度土壤全碳、全氮含量15a的监测数据,研究了采伐剩余物管理措施对杉木林土壤碳氮含量的影响。结果显示,加倍采伐剩余物处理样地5次取样年份(造林第3年、第6年、第9年、第12年和第15年)0—10 cm土层土壤全碳、全氮含量均高于其他处理样地,但单因素方差分析显示,采伐剩余物管理措施在5次取样年份对0—10 cm、10—20 cm和20—40 cm土层全碳、全氮含量均没有显著影响(P>0.05)。重复测量方差分析显示,杉木造林15a期间土壤全碳、全氮含量随年份显著变化(P<0.01),但处理措施以及处理措施与取样年份的交互作用对3个土层土壤全碳、全氮含量影响不显著(P>0.05)。杉木林15年生时,不同处理样地3个土层碳储量差异不显著(P>0.05),0—40 cm土层平均值为88.71 Mg/hm2。表明采伐剩余物管理措施对亚热带杉木人工林土壤全碳、全氮含量的长期效应并不显著。

采伐剩余物管理措施对杉木人工林土壤呼吸的影响

对中国亚热带地区5种采伐剩余物管理措施(收获采伐剩余物和地被层、全树收获、仅收获树干和树皮、采伐剩余物加倍以及炼山)下杉木人工林的土壤呼吸进行定位研究。结果表明:处理15年后5种采伐剩余物管理措施对杉木林全年和不同季节的土壤呼吸速率、土壤温度以及土壤湿度均没有显著影响;土壤呼吸速率呈明显的季节动态,最高值出现在2012年6月(3.09μmolCO2·m-2s-1,5种处理平均值),最低值则出现在2012年2月(0.69μmolCO2·m-2s-1);土壤呼吸速率主要受土壤温度的驱动,土壤温度能解释土壤呼吸速率变化的55.8%～72.6%;5种处理样地之间土壤呼吸Q10值和年通量差异均不显著,处理样地的平均值分别为2.14和701.17gC·m-2;采伐剩余物管理措施对0～10cm土层冷水、热水和2mol·L-1KCl溶液浸提的土壤可溶性有机碳含量没有显著影响;冷水和2mol·L-1KCl溶液浸提的土壤可溶性有机碳含量分别与取样月份和年均土壤呼吸速率显著正相关(P<0.05)。

29年生杉木林采伐剩余物长期分解速率

对福建省南平市峡阳国有林场29年生的1代杉木人工林的采伐剩余物长期分解速率进行研究.结果表明:采伐后16个月总剩余物的分解率为50.03%,而枝的分解率仅为28.79%;采伐后32、36、44、56、72、84个月时总残留率分别是33.89%、30.08%、23.72%、13.65%、10.35%和8.74%,而枝的残留率分别是50.41%、44.74%、35.28%、20.30%、15.40%和12.99%.随着时间的推移,总采伐剩余物的分解速率与枝的分解速率有渐趋减小的趋势.

思茅松林采伐迹地清理及其采伐剩余物的利用

通过对思茅松林区采伐剩余物的分类、相应的清理方法和存在问题进行了研究。提出了在充分利用其采伐剩余物资源的前提下,对遗留于迹地上的其他采伐剩余物应倡导自然腐烂法清理,减少烧除法清理。针对思茅松林采伐剩余物的利用途径,分析了思茅松林采伐剩余物的利用现状及存在的问题。从转变观念、加大政策上的引导和扶持入手、以求提高其采伐剩余物加工产品的技术含量、加强采伐剩余物的管理等4方面提出了思茅松林采伐剩余物利用的改善措施。

毛竹采伐剩余物的化学成分、纤维形态及纸浆性能

为了更好地利用毛竹Phyllostachys edulis采伐剩余物,以4年生毛竹采伐剩余物竹枝和竹梢为研究对象,采用体视显微镜、傅里叶变换红外光谱仪以及热重分析仪等对毛竹采伐剩余物的化学成分和纤维形态等的性质进行分析,且利用硫酸盐法对毛竹采伐剩余物进行制浆造纸,并对纸张性能进行了评价。结果表明:毛竹采伐剩余物主要由纤维素、半纤维素和木质素组成;毛竹采伐剩余物的硝酸-乙醇纤维素质量分数介于342.9～409.3 g·kg^(-1),α-纤维素质量分数约420.0 g·kg^(-1),木质素约240.0 g·kg^(-1),苯醇抽提物为36.7～54.3 g·kg^(-1), 10.0 g·L^(-1)氢氧化钠抽提物为256.7～296.7 g·kg^(-1),灰分质量分数为8.5～26.5 g·kg^(-1);毛竹采伐剩余物半纤维素主要是由阿拉伯糖,木糖和糠醛等糖单元组成,其中以木糖为主(>85.0%);毛竹采伐剩余物纤维长度主要分布在400～2 000μm,长宽比为64.70～65.54;毛竹采伐剩余物热解过程主要分为3个阶段,热分解过程主要发生在第2阶段,毛竹采伐剩余物最大热分解温度为339～341℃;毛竹采伐剩余物经硫酸盐法成浆后,纸浆得率为44.71%,有良好的成浆性能,有较高的抗张强度(63.88 N·m-1·g-1)和耐破强度(4.14 kPa·m^(-2)·g^(-1)),比巨龙竹Dendrocalamus sinicus和龙竹D. peculiaris要优良,可作为纸浆材使用。

采伐剩余物管理对杉木人工林土壤和叶片δ^(15)N的长期效应

利用福建省南平市峡阳国有林场杉木人工林5种采伐剩余物管理措施(炼山、收获采伐剩余物和地被层、全树收获、仅收获树干和树皮以及加倍采伐剩余物)下0~40 cm土层土壤δ15N 15年的监测数据和造林后第15年叶片δ15N、氮磷含量和氮磷比数据,探讨采伐剩余物管理措施对杉木人工林土壤氮循环的长期影响。结果表明:在所有取样年份(造林后第3,6,9,12和15年),采伐剩余物管理措施对土壤δ15N均无显著影响;0~10 cm土层土壤δ15N与凋落物量显著正相关,与0~10 cm土层土壤微生物生物量氮含量极显著负相关;造林后第15年,采伐剩余物管理措施对叶片δ15N、叶片δ15N富集指数(δ15Nfoliar-δ15Nsoil)、叶片氮磷含量和氮磷比均无显著影响;土壤和叶片δ15N与0~10 cm土层土壤全氮含量、热水浸提的有机氮含量均显著负相关;不同采伐剩余物管理措施下土壤全氮含量、热水浸提氮含量、微生物生物量氮含量以及所有取样年份的凋落物量均无显著差异。研究表明,采伐剩余物管理措施对亚热带杉木人工林土壤氮循环的长期影响不显著。

思茅松林采伐迹地采伐剩余物的自然及接种白腐菌腐解效果对比试验

在普洱市思茅松林采伐迹地对其采伐剩余物进行了归堆、坑埋和铺地3种自然腐解处理及接种10种木材白腐菌腐解处理的腐解效果对比试验。结果表明:在自然状态下(不人为接种任何菌种),处理3个月后,其采伐剩余物腐解率最高的方法为砍枝铺地,其采伐剩余物干物质的失重率为3.1%;而接种沙松1#、硅贝云芝、朱红密孔菌3种白腐菌腐解采伐剩余物的效果较好,接种3个月后检测其剩余物的干物质失重率达21.1%、20.3%、17.6%。两试验结果相比较,接种白腐菌可以促进思茅松林采伐迹地采伐剩余物的腐烂分解。

我国森林采伐剩余物利用研究

我国是一个森林资源极其匮乏的国家,而经济的快速发展需要大量的林制品,因此就需要对森林采伐剩余物加以合理利用。本文探讨了我国森林采伐剩余物利用的意义、存在的问题和对策,以便缓解木材供应紧缺的矛盾。

林区森林采伐剩余物利用状况分析

论述林区森林采伐剩余物利用是提高森林资源利用率的有效途径。分析目前在森林采伐剩余物利用方面主要存在工业利用率较低、深加工产品比重少、缺乏相关的政策支撑和科学系统管理等问题。提出通过政策引导和科学管理是实现我国林区采伐剩余物高效利用的根本保障。

采伐剩余物分解过程中土壤分形维数与土壤性质变化关系研究

根据6年长期定位观察结果,应用分形原理、弹性分析及边际分析法,探讨了马尾松采伐剩余物分解过程中土壤团聚体结构分形维数对林地土壤性质变化影响的效应,为林地土壤科学管理提供依据.

采伐剩余物的线截抽样技术理论研究

研究了采伐剩余物调查的线截抽样原理和方法。在应用中既可使用单条样线进行估计，也可以使用多条样线进行估计。在计算机上应用线截抽样估计原理模拟了采伐剩余物的调查情况，结果表明在8次模拟中7次实际精度达到80％以上，有一半在90％以上。

采伐剩余物不同削片生产工艺类型的比较

以实际调查资料为依据．通过对山上和山下两种削片工艺类型的研究．证明山上削片的生产成本和利用率均优于山下削片。山上采伐剩余物削片工艺类型是行之有效的。

1代杉木采伐剩余物对2代杉木生长的影响

在福建省南平峡阳国有林场,研究1代杉木采伐剩余物不同处理方式对2代杉木生长的影响。结果表明:BL3处理(收获树干和树皮、加倍采伐剩余物)的10年生2代杉木林生长最好,其次为BL1处理(全树收获)、BL2处理(收获树干和树皮,不炼山)和BL0处理(收获地上所有有机质);而SB处理(收获树干和树皮,炼山)的杉木生长最差,炼山处理杉木蓄积量仅为不炼山的87.86%。

采伐剩余物不同清理方式对杉木幼林生长及生物量影响研究

为了解采伐剩余物不同清理方式对杉木幼林生长及生物量的影响,设置了炼山、清除和劈条带3种采伐剩余物清理方式对杉木生长及生物量指标进行了研究,结果表明:炼山处理对杉木幼林树高、胸径和材积均显著高于清除和劈条带处理;炼山处理杉木干、根、地上和总生物量均高于清除和劈条带处理,但叶和枝生物量各处理间并无显著差异;炼山处理地上地下生物量分配比例小于清除和劈条带处理。为此,提出了炼山处理在杉木幼林期有利于林木的生长,但其长期的效果仍有待于进一步研究。

南方丘陵山地采伐剩余物粉碎机的研制

文章综合了树枝切片粉碎机、树枝粉碎机、木材削片机的原理和特点,利用Solid Works三维设计软件对相关零部件建模、装配、优化设计,对装配体进行干涉分析,研制了一款具有切片与粉碎功能、可移动的中型采伐剩余物粉碎机。该机具有带钢板弹簧悬吊系统行走系统的可移动底盘,粉碎直径可达80 mm,底盘高,便于行走于山林间,可直接拖到堆头进行林区采伐剩余物的切片粉碎作业,生产出生物质成型加工设备要求的木屑。

益生菌对巨尾桉人工林采伐剩余物生物量及养分归还的影响

【目的】研究接种益生菌对巨尾桉人工林采伐剩余物生物量及养分归还影响,为林木合理施肥和防止地力衰退提供科学依据。【方法】用固氮菌N1、解钾菌40 K、解磷菌P13种菌株分别接种巨尾桉广林9组培苗。造林后,测定3.5年生林木的生长量和叶、枝、根、皮等采伐剩余物的数量以及N、P、K等养分含量。【结果】供试的3种益生菌接种巨尾桉广林9号对林木生长、采伐剩余物数量和养分归还量均有促进作用。其中接种40 K菌株的效果最好,林分平均树高、胸径、单株材积分别比对照增长14.7%、23.9%和70.9%;采伐剩余物达到86 670 kg/hm2,比对照增加了85.1%;采伐剩余物总养分归还量达866.33 kg/hm2,比对照增加75.02%。【结论】接种40 K菌株对巨尾桉广林9号林木生长、采伐剩余物数量和养分归还量效果最显著。

不同处理采伐剩余物对营造杉木幼林土壤胞外酶活性的影响

土壤酶对森林生态系统生物化学过程有重要作用,能快速反映土壤环境(如养分含量和有效性)的变化。采伐剩余物是林地土壤养分的重要来源,其处理方式会对森林土壤的养分含量和有效性产生影响。为探讨采伐剩余物不同处理方式对杉木幼林土壤酶活性的影响,在福建省三明市格氏栲自然保护区40年生的杉木成熟林采伐迹地上对采伐剩余物进行不同处理(保留RR、火烧RB、去除R)并种植杉木幼林,通过采集0-10,10-20 cm土层土壤,对6种胞外酶活性进行研究。结果表明:(1)采伐剩余物处理4年后,相比保留处理,火烧和清除处理的土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮、无机氮、硝态氮含量均显著下降。其中火烧处理下硝态氮下降幅度显著高于清除处理,2个土层下降幅度平均分别为88%和51%;(2)相比保留处理,火烧和清除处理土壤微生物生物量碳和微生物生物量磷含量以及6种土壤酶活性,即酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素水解酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、过氧化酶、酚氧化酶均明显更低,而且火烧处理两土层微生物生物量碳和微生物生物量磷含量显著低于清除处理;(3)冗余分析表明,0-10 cm土层土壤酶活性与微生物生物量磷、微生物生物量碳含量显著相关,而可溶性有机氮、硝态氮、微生物生物量碳是影响10-20 cm土层土壤酶活性变化的关键因子。保留采伐剩余物有利于提高土壤养分和酶活性,是土壤肥力维持和森林生产力提高的有效经营管理措施。