鼎湖山马尾松针阔叶混交林土壤有效氮动态的初步研究

用离子交换树脂袋法测定了鼎湖山生物圈保护区马尾松针阔叶混交林土壤有效氮变化情况。鼎湖山马尾松针阔叶混交林土壤各季节平均总有效氮 (铵态氮 +硝态氮 )在 1 8.87～ 93.2 0μg/d· g干树脂之间 ,且具有明显的季节性变化特点。然而 ,这些季节性变化根据土层和有效氮组分的不同而异。总有效氮主要由铵态氮组成 ( >90 % )。总有效氮和铵态氮在土层 0～ 1 0 cm和 1 0～ 2 0 cm之间各个季节均无显著的差异 ,但硝态氮在春、夏两季差异较大 ,尤其在夏季两土层之间的差异达显著水平 ( P<0 .0 5)。在本研究样地中 ,硝化速率受铵态氮供应的影响不甚明显。与同一地区的马尾松纯林和阔叶混交林比较 ,硝态氮为 :针叶纯林 <针阔叶混交林 <阔叶混交林 ;铵态氮则为 :针阔叶混交林〉针叶纯林 >阔叶混交林。

鼎湖山针阔叶混交林4种优势树种树干液流特征

运用Granier热消散式探针法,对鼎湖山自然保护区针阔叶混交林4种优势树种(马尾松、木荷、锥栗和广东润楠)的树干液流密度进行了长期连续观测,并同步监测林分的环境因子(光合有效辐射(PAR)、空气温度(T)、空气湿度(RH)、土壤含水量)。结果表明:(1)4种优势树种的边材面积(As)与胸径(DBH)均存在显著相关关系(P<0.05);(2)各优势树种树干液流均呈现"昼高夜低"单峰曲线,且液流速率存在明显的季节性差异;(3)无论湿季还是干季,光合有效辐射(PAR)和水汽压亏缺(VPD)均为控制蒸腾的主要驱动因子;(4)4种优势树种湿季平均日蒸腾量高于干季,马尾松、木荷、锥栗、广东润楠湿季平均日蒸腾量分别为29.52、39.29、30.40、9.41 kg H2O/d,干季分别为20.91、24.84、24.26、8.43 kg H2O/d,干季和湿季的平均日蒸腾量(kg H2O/d)大小均为木荷>锥栗>马尾松>广东润楠,这种种间差异是由边材面积大小和树种本身的生物学特性共同决定的。

鼎湖山针阔叶混交林生态系统能量平衡分析

能量平衡分析作为评价涡度相关法通量观测数据可靠性方法，备受学界重视。应用OLS（Ordinary least squares）和EBR（Energy Balance Ratio）2种方法，系统分析了广东省鼎湖山针阔叶混交林生态系统能量平衡特点，并分析各种涡度通量修正方法对能量平衡的影响，结果表明鼎湖山通量站平均能力平衡不闭合度为33％-47％，略高于普遍报道的不闭合度范围（10％-30％）。WPL修正、μ＊订正和坐标转换，使得能量平衡闭合度有所提高，但夜间特别是冬季能量平衡较差问题依然没有得到根本解决，表明夜间弱湍流并不是导致夜间能量平衡闭合度差的主要原因。为客观评价本通量站以及ChinaFLUX能量平衡状况和通量数据质量，确定涡度相关法CO2通量数据分析方法和改进策略提供依据。

鼎湖山针阔叶混交林生态系统水文效应研究

对鼎湖山针阔叶混交林水文效应的研究表明2002年8月-2003年7月,大气总降水量为1690mm,林内净降水量为1212.7mm,占总降水量的72%,其中穿透雨量和茎流量分别为1125.3和87.4mm,占总降水量的66.6%和5.2%。林冠截留量为477.3mm,截留率28.2%。地表径流量62.1mm,占总降水量的3.7%。在一定的降水量范围内,林冠对降水的截留量随着降水量的增加而增加,不同的雨量级,林冠截留量变化的趋势曲线不同,且一次截留降水量饱和值约为25mm;穿透雨量、茎流量均随着林外大气降水量的增加呈线性增加;当日大气降水量在0-30mm时,地表径流量很小,且呈线性递增;当日大气降水量>30mm时,地表径流量随降水量增加以对数递增。与马尾松纯林和季风常绿阔叶林相比,针阔叶混交林在减少地表径流和保持水土等方面具有更好的水文生态效应。

改变碳源输入对针阔叶混交林土壤氮矿化的影响

为了解不同碳输入对混交林土壤中有效氮含量及氮矿化速率的影响,采用树脂芯原位测定法对马尾松+樟树混交林不同处理(添加凋落物、去除凋落物、去根、去根添加凋落物、去根去除凋落物)下的土壤氮矿化进行研究。结果表明:5种处理下土壤累计净氮矿化量为添加凋落物(12.10 mg/kg)>去根添加凋落物(6.03 mg/kg)>去根(0.96 mg/kg)>去除凋落物(-0.46 mg/kg)>去根去除凋落(-0.63 mg/kg);NH4+-N、NO3--N含量在培养前后均发生了显著变化;培养后,NH4+-N含量在添加凋落物、去除凋落物、去根、去根去除凋落物4种处理之间差异显著(P<0.05);各处理之间NO3--N含量差异显著(P<0.05)。研究结果为揭示亚热带森林生态系统氮循环机理提供科学依据。

鼎湖山针阔叶混交林水文学过程中总有机碳动态

2002年7月～2003年7月对鼎湖山针阔叶混交林生态系统水文学过程中总有机碳(TOC)总量和浓度进行了初步研究.结果表明,观测期间,林外大气降水输入的TOC总量为41.80kg·hm-2·yr-1,地表径流和地下水(50 cm土壤渗透水)输出分别为17.54和1.80kg·hm-2·yr-1,输入输出之差为22.46kg·hm-2·yr-1,系统TOC为正平衡.各类型水中TOC总量月动态基本上与大气降水月动态变化趋势一致.大气降水的TOC平均浓度为3.64 mg·L-1.经过森林林冠淋洗和树干淋溶后,穿透雨和树干流中TOC的平均浓度分别比大气降水中TOC浓度增加了6.10倍和7.39倍.地表径流、25 cm和50 cm土壤渗透水中TOC平均浓度分别为12.72、7.905和3.06 mg·L-1.穿透雨和树干流中TOC浓度的月变化相似,生长季初(3月),TOC浓度开始增加,9月后逐渐下降,12月又有所回升.降水量较大的月份地表径流中TOC浓度较高.25 cm和50 cm土壤渗透水中TOC浓度无明显的月变化规律.不同树种树干流中TOC浓度差异很大.大气降水、穿透雨、25 cm和50 cm土壤水中TOC浓度随降水量的增加而规律性递减,树干流和地表径流中TOC浓度与大气降水量之间无明显相关关系;除树干流和土壤水外,水文过程各分量水中TOC浓度随着大气降水强度的变化呈现规律性波动.

择伐对小兴安岭针阔叶混交林土壤呼吸的影响

利用LI-8100土壤CO2排放通量全自动测量系统，测定了黑龙江省带岭林业局东方红林场不同采伐强度林地的土壤表面CO2通量和土壤表层10cm处的温度和湿度，研究了择伐作业后林地土壤表面CO2通量变化及影响因素．结果表明：伐后林分土壤温度和湿度与土壤表面CO2通量季节变化呈较好的相关关系，解释了土壤呼吸的68％～98％；择伐作业使林地表面CO2通量增加，年均增幅在7．17％～26．89％；采伐强度与土壤表面CO2通量呈显著的二次相关关系（R^2=0．961）．土壤有机质含量和采伐强度是导致择伐后土壤表面CO2通量变化的主要影响因子．

鼎湖山针阔叶混交林土壤酸度与土壤养分的季节动态

研究了鼎湖山南亚热带森林演替系列中处于中间阶段的针阔叶混交林土壤的pH值、水解氮、速效磷、钾、交换性钙、镁等几种营养元素的含量现状及季节动态.结果表明:混交林土壤为强酸性土壤,表层(0～20 cm)土壤酸度高于中(20～40 cm)、下(40～60 cm)层土壤,0～40 cm土壤pH值具有明显的季节波动性.降雨、温度、凋落物、植物根系以及微生物的活动等因素可能是鼎湖山混交林土壤pH值季节动态变化的主要因素.除Ca外,在同一剖面内,表层土壤养分的含量明显高于中下层,而中下层之间相差不大,养分大多在冬季较高,随着季节变动(1,4,7,10月)呈下降趋势.

北美地区温带针阔叶混交林5个常绿树种叶片呼吸特性

【目的】探讨不同树种叶片的呼吸作用特性及其影响因素,通过呼吸作用的差异量化叶片碳通量估计的影响,以期揭示不同树种叶片呼吸作用的差异以及光对暗呼吸产生的抑制作用。【方法】选取北美地区温带针阔混交林中的尖叶扁柏、刚松、脂松、乔松和铁杉5个常绿树种叶片为试验材料,测量叶片的光响应CO_2响应和呼吸温度响应曲线及叶片结构和生化指标;采用线性回归分析叶片呼吸特性同结构、生化及生理指标间的关系,并运用气孔-光合作用耦合模型和测量得到的参数模拟试验期间叶片碳同化速率。【结果】1）不同树种间叶片比叶面积（SLA）和单位面积氮含量（N_（area））呈显著差异,但单位质量氮含量（N_（mass））差异不显著。叶片单位面积呼吸速率（R_（area））呈现明显种间差异,但同样受到叶片结构性状的调控;2）叶片呼吸同叶片氮含量、净碳同化速率（A）以及SLA间存在显著正相关关系;3）光对5个树种叶片暗呼吸作用均表现出一定的抑制作用,光下线粒体呼吸速率（R_L）同暗呼吸速率（R_n）的比值在0.39~0.90之间。R_L/R_n同Rubisco酶的最大氧化速率（v_（o1500））和最大羧化速率（v_（c1500））均呈显著正相关。此外R_L还和R_n之间具有较强的相关性;4）物种间呼吸作用的Q_（10）为1.44~2.24,不同树种间呼吸作用的总活化能（E_0）虽有差异,但变化幅度较小;5）使用固定的Q_（10）（2.0）并假定R_L=R_n对5个树种叶片碳同化量的模拟均造成一定影响,但影响的方向和大小在物种间各不相同。而此种简化对叶片碳同化量之和造成的影响较小。【结论】不同树种的呼吸生理特性存在种间差异。呼吸速率的种间差异不仅和叶片氮含量有关,同时还和叶片结构形状关系密切。光对暗呼吸的抑制作用受到Rubisco酶羧化和氧化的调控,反映出叶片光合生理和呼吸生理的内在联系。忽视叶片呼吸特性的种间差异及光对暗呼吸的抑制作用将可能导致错误的估计叶片的碳通量,此类误差将会在冠层、生态系统及全球尺度上增大。

长白山针阔叶混交林带花粉通量及垂直散布年际对比

长白山针阔叶混交林一号样地2005和2006年气象塔不同高度捕捉器样品花粉分析对比表明:连续两年花粉组成都是以乔木花粉为主,但存在差异,06年乔木花粉百分比较高,灌木、草本较低,同时06年花粉通量也较高,可能与05年花期降水较多,温度较低,花粉产量低有关。连续两年花粉通量在垂直高度上具有较高的一致性,特别是主要乔木花粉类型(白蜡属、桦、栎、松属花粉)。这一结果有助于更好理解表土花粉对植被的指示性,森林表土样品中的草本、低矮灌木花粉类型,应主要来自样品点附近的植物;样品中的乔木、较高灌丛花粉类型,可能来自样品点附近或更大范围植物;区域性植物对花粉组合也有一定影响。

鼎湖山针阔叶混交林地表CH_4通量

用静态箱-气相色谱法对鼎湖山针阔叶混交林的地表CH4通量进行了为期一年的原位观测和研究。结果表明,该林型土壤总体为大气CH4的吸收汇,通量年变化范围60～-120μg·m-2·h-1,在雨季向旱季过渡的9、10月份,土壤对CH4的吸收较为强烈,而在冬季的1月份,吸收通量最小;凋落物层对该林型地表CH4的吸收没有明显的阻隔作用;多元回归分析发现CH4通量与地下5cm温度显著相关,尤其是在土壤湿度变化不大的旱季,土壤表层温度为影响CH4通量的主导因子。

古田山国家自然保护区针阔叶混交林植物物种多样性特征

利用样方法进行野外群落调查,共调查了6个样地,每个样地大小为20m×20m,研究古田山自然保护区针阔叶混交林植物物种多样性特征。结果表明:古田山针阔混交林的科、属、种组成多样性较高,植物种类丰富,组成复杂。群落的属种多样性>科属多样性>科种多样性。从灌木层、乔木层至草本层物种多样性依次递减,乔木层和灌木层的物种多样性指数明显大于草本层物种多样性指数。

长白山针阔叶混交林花粉通量及垂直散布特征年际变化研究

长白山针阔叶混交林2008年和2009年不同高度花粉通量和花粉垂直散布特征研究表明:花粉组合以乔木植物花粉为主,百分比多大于83%,对植被指示性良好;2009年乔木植物花粉通量较2008年低,可能与2009年乔木植物花期气温低,降水量较多,花粉产量低,风速较小,不利于花粉传播和散布等因素有关;两年花粉通量垂直高度上的变化趋势有相似性,0～22m花粉通量呈增高趋势,分别在16m和22m处出现花粉通量最大值,22m以上花粉通量呈降低趋势;2008年和2009年不同高度花粉组合和花粉通量变化特点与2005年、2006年均较一致。

鼎湖山针阔叶混交林的第一性生产力研究

本文应用“树木收获法”和“气体分析法”，结合凋落物收集数据，综合测定了鼎湖山针阔叶混交林中的各种群第一性生产力以及群落的光。进一步综合分析表明，该群落的叶面积指数为１１；生物量为２６１ｔ·ｈｍ￣（－２）；总生产力约为１１７．６ｔ·ｈｍ￣（－２）·ａ￣（－１），光能利用效率为１２％；第一性生产力为２０．９ｔ·ｈｍ￣（－２）·ａ￣（－１）。由于该群落是南亚热带演替系列中间阶段的代表性类型，因而本研究结果有助于了解本地带植被动态过程生产力发展规律和对能量的利用状况。

云冷杉林和针阔叶混交林a-多样性的尺度效应与分形特征

具有环境梯度或小尺度生境异质性的群落,a 多样性在不同尺度及不同空间位置上的测定结果将存在差异。基于甘肃省莲花山国家级自然保护区 2条长 420 m、宽 10 m样带的群落调查数据,采用分形理论和方法研究了云冷杉林和针阔叶混交林群落 a 多样性测度随空间尺度变化的效应,以及 a 多样性测度与取样尺度之间的分形关系。结果表明:1)随着取样尺度逐步扩大,云冷杉林和针阔叶混交林群落物种丰富度指数和Shannon 指数值先急剧增长后趋于平稳,表现出一定范围内尺度对样带 a 多样性测度具有强烈影响。综合物种丰富度指数和Shannon 指数尺度变化曲线的估计,云冷杉林样带 a 多样性研究比较适宜的取样尺度为 60 m,而针阔叶混交林样带为 90 m,即云冷杉林样带上比较适宜的取样尺度明显小于针阔叶混交林样带;2)针阔叶混交林样带上 a 多样性与取样尺度之间的分形关系比云冷杉林样带更趋于多变,表明针阔叶混交林物种组成的空间异质性高于云冷杉林。

元宝山中山针阔叶混交林林窗特征及更新研究

元宝山中山针阔叶混交林以小林窗居多,林冠林窗中面积5-30m^2的林窗所占面积比为39.3%,扩展林窗中面积50-100m^2的林窗所占面积比达51.8%。林窗形成方式以折干和根拔倒为主,分别占形成木总数的50.0%和31.3%,冬季积雪积冰和强劲的风力是林窗形成的主要外部驱动力。林窗形成木的种类主要是包果石栎（Lithocarpus cleistocarpus）、褐叶青冈（Cyclobalanopsis stewardiana）、南方红豆杉（Taxus wallichianavar.mairei）、马蹄参（Diplopanax stachyanthus）等树种。林窗内的幼苗密度高于林冠下。乔木上层优势树种的幼苗更新情况各异,元宝山冷杉幼苗在林窗和林冠下都更新良好,南方红豆杉林窗更新较为显著,南方铁杉表现为较明显的林冠下更新。

鼎湖山季风常绿阔叶林及针阔叶混交林节肢动物群落多样性调查

20 0 1年 5月和 10月在自然保护区鼎湖山季风常绿阔叶林和针阔叶混交林的灌木层和草本 -苗木层对节肢动物多样性进行了调查。结果表明 ,5月份的灌木层 ,季风常绿阔叶林的节肢动物物种数和个体数 >针阔叶混交林 ,相反 ,在草本 -苗木层 ,针阔叶混交林的物种数和个体数 >季风常绿阔叶林。 10月份 ,针阔叶混交林节肢动物物种数和个体数与季风常绿阔叶林间无明显差异。两林分中 ,天敌占总物种数的 2 7.5 0 %～ 87.5 0 % ,蜘蛛类群占总物种数的 18.18%～ 6 6 .6 7%、占天敌物种数的 5 3.33%～ 90 .91%。除 5月份的草本 -苗木层外 ,节肢动物的丰富度指数、多样性指数均是季风常绿阔叶林 >针阔叶混交林 ,优势集中性指数则是针阔叶混交林 >季风常绿阔叶林。

广西元宝山中山针阔叶混交林的群落特征

采用样地调查法对广西元宝山中山针阔叶混交林的种类组成、分布区类型、生活型谱和叶片特征等进行了调查和分析。结果表明：该针阔叶混交林种类组成较丰富、物种多样性程度较高,共有维管植物96科201属379种,其中,蕨类植物19科26属33种,种子植物77科175属346种。在种子植物中,单种科和少种科（2~5种）所占比例较大（41.6%和32.5%）,蔷薇科（Rosaceae）、杜鹃花科（Ericaceae）、山茶科（Theaceae）、樟科（Lauraceae）、壳斗科（Fagaceae）、冬青科（Aqu ifoliaceae）、禾本科（G ram ineae）、山矾科（Symp locaceae）和百合科（L iliaceae）种类较多,并含有较多起源古老的残遗植物。该针阔叶混交林的种子植物属共有12个分布区类型,其中,中国特有分布属4属,分别是长苞铁杉属（NothotsugaHu ex Page）、棱果花属（BartheaHook.f.）、匙叶草属（LatoucheaFranch.）和马铃苣苔属（O reocharisBenth.）;热带分布型属和温带分布型属占绝对优势（53.6%和44.0%）,且热带成分所占比例略高于温带成分,表明该群落植物区系表现为明显的亚热带山地性质。群落中以高位芽植物为主（60.4%）,藤本植物和地面芽植物也占有较高比例（12.1%和11.1%）。群落的叶级以小型叶为主（55.4%）,叶片特征以单叶（85.8%）、革质叶（52.6%）和全缘叶（61.2%）为主。此外,在群落的乔木层上层,针叶树种、落叶阔叶树种和常绿阔叶树种的比例分别为23.1%、34.6%和42.3%,表明该群落的中山针阔叶混交林特点十分明显。

河南省石人山自然保护区针阔叶混交林群落生态特征(Ⅱ)(续完)

采用法瑞学派植被生态学的研究方法,在确定群落最小面积的基础上设置典型样地研究了石人山自然保护区油松+锐齿栎混交林、油松+短柄枹混交林等针阔叶混交林的生境特征和群落的基本生态学特征,为自然保护区管理和植物群落生物多样性的保护提供了科学理论依据.

2003-2010年鼎湖山针阔叶混交林碳水通量观测数据集

陆地生态系统碳水循环过程是全球生态系统中重要的生态学过程,科学定量森林生态系统的碳水循环过程中的碳水通量是准确定量陆地生态系统碳水过程的关键所在。基于微气象理论的涡度相关通量观测技术实现了对森林生态系统的碳水通量的准确定量,获取的碳水通量监测数据为研究森林生态系统碳“源汇”贡献提供了坚实基础。作为中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)和国家野外科学观测研究站网络(National Ecosystem Research Network of China,CNERN)成员,鼎湖山森林生态系统定位研究站自2002年底始对我国南亚热带鼎湖山针阔叶混交林森林类型进行碳水通量监测,现已完善为系统规范化的监测。其中针阔叶混交林为鼎湖山主要森林类型,也是我国南亚热带常见森林类型。按照中国通量观测研究网络(ChinaFLUX)的统一规范,在该森林类型已进行长达17年的生态系统水平碳水通量及关键气象要素标准化监测。本数据集通过整理和统计,列出了2003–2010年鼎湖山针阔叶混交林碳水通量的动态实测数据,并包含了相关的数据集构建过程。建立和共享本数据集可以为深入探讨全球水热格局变化情形下的生态系统与大气之间碳、水和能量交换监测研究提供本底资料,为该地区的森林经营管理及生态系统功能评价提供数据支撑。