杉木与浙江楠混交对根系分泌物和丛枝菌根真菌群落结构的影响

【目的】研究杉木与浙江楠混交对根系分泌物和土壤中丛枝菌根真菌(AMF)群落结构的影响,为杉木人工纯林“针改阔”的树种选择提供参考,为提高杉-阔混交林生产力提供理论依据和思路。【方法】在杉木纯林、浙江楠纯林、杉木与浙江楠混交林中,采集0~20 cm土层样品,分析纯林和混交林土壤中根系分泌物和AMF群落结构差异,阐明混交林根系分泌物对AMF群落结构变化的影响。【结果】纯林与混交林土层样品中共检出含量高且具有化感活性的主要分泌物5种:2,4-二叔丁基苯酚、邻苯二甲酸二丁酯、油酸甲酯、棕榈酸、硬脂酸,其中油酸甲酯、棕榈酸、硬脂酸含量在不同林分间差异显著。浙江楠纯林根际土壤中含AMF属的OTU数量最多、多样性和相对丰度最高,混交林次之,杉木纯林最低;3种林分土壤AMF优势属均为Glomus属,混交显著降低Glomus占比、提高Gigaspora占比。相关分析表明,邻苯二甲酸二丁酯对杉木纯林土壤AMF群落结构影响较大,油酸甲酯对混交林土壤AMF群落结构影响较大。【结论】杉木与浙江楠混交使土壤化感物质含量发生改变,影响土壤微生物结构组成,AMF群落多样性和丰富度显著高于杉木纯林。

4种林分昆虫多样性调查研究

本研究调查了杉木、马尾松的纯林和混交林4种林分昆虫种类数量,探讨了不同林分的昆虫多样性。结果表明,杉木混交林采集18个标本,属5目10科;马尾松混交林采集10个标本,属5目7科;杉木纯林采集9个标本,属6目9科;马尾松纯林采集7个标本,属5目5科。昆虫种类数量以杉木混交林最多,其次为马尾松混交林、杉木纯林和马尾松纯林。Margalef丰富度指数,杉木混交林>杉木纯林>马尾松混交林>马尾松纯林;Simpson多样性指数和Simpson-wiener指数,杉木混交林>马尾松混交林>杉木纯林>马尾松纯林;Berger-Parker优势度指数,马尾松纯林>马尾松混交林>杉木纯林>杉木混交林。

不同杉木林分类型乔木层生物量与碳储量及养分分布特征

以中国林业科学研究院热带林业实验中心杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林、杉木-米老排(Mytilaria laosensis)混交林和杉木-火力楠(Michelia macclurei)混交林为研究对象,采用生物量回归模型法,对不同林分乔木层(树干、树皮、树枝、树叶、树根)的生物量进行计算,测定林木各器官的含碳率和养分质量分数,计算林分乔木层碳储量,采用冗余分析探究了不同林分树木器官养分质量分数与乔木层生物量和碳储量的相关性。结果显示:杉木-米老排混交林和杉木-火力楠混交林乔木层生物量分别为127.55、154.71 t/hm2,高于杉木纯林乔木层生物量(117.84 t/hm2);杉木纯林、杉木-米老排混交林、杉木-火力楠混交林乔木层碳储量分别为57.38、71.05、77.10 t/hm2,树干是储碳最多的器官,对林分碳储量的贡献最大;乔木层各器官元素质量分数总体上以杉木-火力楠混交林中的火力楠叶片N质量分数最高(24.63 g/kg)、杉木纯林树干Mg质量分数最低(0.06 g/kg)。冗余分析结果显示,乔木层生物量和碳储量明显受到不同乔木器官的影响,其中,树根Ca和树干N质量分数主要影响了生物量的变化,树枝Mg和树干N质量分数主要影响碳储量的变化。综上所述,杉木和阔叶树种混交显著提高了乔木层的生物量和碳储量;乔木层各器官养分质量分数和分布受到林分类型的显著影响;阔叶树种与杉木混交有利于林分生物量的积累和碳汇能力的提升,是实现森林可持续发展和近自然经营的重要途径。

马尾松、杉木纯林及其混交林挥发性有机物成分分析

为了摸清树种挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的释放规律和种类,采用顶空法提取马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林及其混交林11个树种叶片的VOCs,并用气相色谱质谱联用仪(GC MS)技术对其进行分析。结果表明:前15 min,VOCs检出率为100%的树种有马尾松混交林和杉木混交林中的格木(Erythrophleum fordii)、红锥(Castanopsis hystrix)、大叶栎(Quercus griffithii);检出率为73%-90%的树种有马尾松纯林及其混交林中的马尾松、黄毛榕(Ficus esquiroliana)和香梓楠(Michelia hedyosperma),以及杉木纯林及其混交林中的杉木和灰木莲(Manglietia glauca)。马尾松纯林及其混交林中鉴定出的VOCs种类有萜、醇、醛、酮、酯、酸、脂肪胺、环氧等8大类,除了红锥和大叶栎外,其他树种均以萜类化合物数量最多;杉木纯林及其混交林鉴定出的VOCs种类有萜、醇、醛、酮、酯、酸、脂肪胺、苯、硫醚和环氧等10大类,杉木纯林及其混交林中的灰木莲以萜类化合物最多,混交林中的格木、大叶栎以醛类最多,混交林中的红锥以醇类最多。上述结果说明格木、红锥和大叶栎的VOCs较其他树种挥发速度快,而灰木莲和香梓楠的VOCs挥发速度较其他树种慢。纯林VOCs种类较混交林少,两个树种的纯林及其混交林中检测出的VOCs有7大类与森林康养有关。

含海拔哑变量的杉木优势木高-树龄曲线模型研究

人工纯林立地质量评价通常采用立地指数法,即利用林分平均优势木高和树龄的关系来评价立地质量。本文以湖南青羊湖、高泽源、江华等45个国有林场的518个杉木纯林标准地为研究对象,利用其中388个标准地数据,对林分平均优势木高与树龄的关系进行理查德、单分子式和舒马切尔3种常用的非线性基础模型方程模拟。通过对比分析,选出最优为理查德方程(参数a、b、c分别为23.67023、0.05856、1.59679),其决定系数为0.79489。以最优模型为基础,考虑到不同海拔对优势木高生长过程的影响,将海拔划分等级变量F(以100 m为一个等级,共分为12个等级),纳入含海拔哑变量(F)的优势木高-树龄生长曲线,并以绝对残差均值ARM、决定系数DC、模型精度3个模型精度检验指标对模型进行精度检验。模拟结果表明:加入以海拔等级为哑变量的3个模型精度较高,其中,将哑变量(F)加在参数b上的模型精度最高(绝对残差均值1.20630、决定系数0.8444、模型精度97.77%),并利用130个标准地数据进行再验证,证明该模型可行性强,可为区域性杉木立地质量评价提供建模依据。

南亚热带红锥、杉木纯林与混交林碳贮量比较

造林再造林作为新增碳汇的一种有效途径,受到国际社会的广泛关注。如何通过改变林分树种组成,优化造林模式提高人工林生态系统碳贮量已成为国内外学者关注的重点。通过样方调查和生物量实测相结合的方法,对南亚热带26年生红锥纯林(PCH)、杉木纯林(PCL)及红锥×杉木混交林(MCC)生态系统各组分碳含量、碳贮量及其分配特征进行了比较研究。结果表明:杉木、红锥各器官平均碳含量分别为492.1—545.7 g/kg和486.7—524.1 g/kg。相同树种不同器官以及不同树种的相同器官间碳含量差异显著(P<0.05)。红锥各器官碳含量的平均值(521.3 g/kg)高于杉木(504.7 g/kg)。不同林分间地被物碳含量大小顺序为PCH>MCC>PCL;不同树种之间的土壤碳含量差异显著(P<0.05),0—100 cm土壤平均碳含量为PCL>MCC>PCH。生态系统碳贮量大小顺序为PCL(169.49 t/hm2)>MCC(141.18 t/hm2)>PCL(129.20 t/hm2),相同组分不同林分以及相同林分的不同组分碳贮量均存在显著差异(P<0.05)。造林模式对人工林碳贮量及其分配规律有显著影响,营建混交林有利于红锥生物量和土壤碳的累积,而营建纯林有利于杉木人工林生物量碳的吸收,也有利于土壤碳的固定。因而,混交林的固碳功能未必高于纯林,在选择碳汇林的造林模式时,应以充分考虑不同树种的固碳特性。

不同林龄杉木纯林林下生物量与土壤理化性质的相关性

通过对杉木纯林不同林龄的土壤和林下生物量变化规律的相关性分析,结果表明:(1)林下生物量随林龄增加而增加。植被生物量近熟林最高,凋落物随成熟林林龄增加分解速率加快。(2)土壤结构和肥力幼龄林最好,近熟林最低,后期有所恢复。(3)林下植被生物量对土壤结构无影响,凋落物的完全分解层与土壤有机碳、土壤理化性质均有显著相关性,说明杉木纯林地力随林木生长期的延长和凋落物分解的加快会得到一定程度的恢复。

杉木人工纯林与混交林下几种土壤养分对比及与生长的关系

对杉木纯林以及杉木分别与马尾松、毛竹、火力楠、木荷、油桐构成的混交林下的土壤养分进行了对比,并对土壤养分和杉木生长因子进行相关分析。结果表明:⑴杉木马尾松混交林可以提高土壤中氮素、磷素和有机质含量,降低土壤pH;杉木毛竹混交林可以提高土壤中的氮素和钾含量;杉木油桐混交林可以提高土壤氮素和有机质含量,降低土壤pH;杉木木荷混交林可以提高土壤pH。⑵土壤pH和有机质含量对杉木的胸径和树高影响显著,全氮含量对杉木树高影响显著,五种混交林分类型对于杉木生长因子的提高程度从高到低依次为杉×马>杉×油>杉×毛>杉×火,杉木木荷混交林没有促进杉木生长的作用。

杉木多代连栽林地营造杉阔混交林后的土壤肥力变化

在３代杉木采伐迹地上营造杉阔混交林的林地土壤孔隙状况、水分状况和养分状况优于继续营造杉木 纯林，且以表层土壤尤为明显。土壤表层容重杉阀阔混交林的比杉木纯林减少６．８７％；土壤贮水量比杉木纯林增 加３．６１％；土壤表层的非毛管孔隙度比杉木纯林高３．３１％；土壤表层的有机质、全氮、水解性氮、速效性磷和 速效性钾含量分别比杉木纯林增加１８．９８％、２４．７３％、１８．７５％、１６．６０％、１０．８７％和５．７０％，其中又以全氮的增 加尤为明显。因此，营造杉阔混交林或轮栽阔叶树，特别是与固氮树种混交，是防止杉木多代连栽林地地力 衰退的有效途径。

杉木福建柏混交林杉木生长特点的研究

对纯林杉木、杉木福建柏混交林杉木的生长特点作了分析。结果表明，纯林杉木生长落后于混交林杉木。与纯林相比，混交林杉木１６年生时单株材积增加了７０１０％；混交林杉木平均树高生长和胸径生长高峰值出现时间早，峰值大，速生持续时间长。

人工纯林和混交林中南酸枣木材解剖特性的比较分析

对林龄为25a的南酸枣〔Choerospondias axillaris(Roxb.) Burttet Hill〕纯林、南酸枣-马尾松(Pinus massoniana Lamb.)混交林和南酸枣-杉木〔Cunninghamia lanceolata(Lamb.) Hook.〕混交林中南酸枣木材的解剖特性进行了比较分析。测定结果表明,在25a的树龄内,南酸枣-马尾松混交林、南酸枣-杉木混交林和南酸枣纯林中南酸枣木材纤维的长度分别为0.843～1.401、0.858～1.489和0.873～1.347mm,宽度分别为19.28～23.58、19.34～22.34和19.76～25.26μm,长宽比分别为39.70～62.04、39.20～63.96和40.60～59.34;随树龄的增加,纯林和混交林中南酸枣木材纤维的长度、宽度及长宽比均逐渐增加,且不同林分间的差异逐渐达到显著水平,并以南酸枣-杉木混交林中南酸枣木材纤维的长度和长宽比最大、宽度最小。3种林分中南酸枣木材的导管组织比量、纤维组织比量和木射线组织比量分别为16.1%～16.7%、64.7%～65.2%和12.9%～13.4%,以南酸枣-杉木混交林中南酸枣木材导管组织比量和纤维组织比量最大,但差异均不显著;仅纯林的木材轴向薄壁组织比量(5.8%)显著高于混交林(5.1%和5.2%)。随树龄的增加,3种林分中南酸枣木材微纤丝角均逐渐减小,南酸枣-马尾松混交林、南酸枣-杉木混交林和南酸枣纯林中南酸枣木材微纤丝角分别为23.33°～16.82°、23.20°～16.36°和23.34°～17.41°,且仅在树龄16～25a阶段,混交林中的南酸枣木材微纤丝角显著小于纯林,其中又以南酸枣-杉木混交林中的南酸枣木材微纤丝角最小。研究结果显示,南酸枣-杉木混交林中南酸枣木材的解剖特性总体上最优,在南酸枣木材品质定向培育过程中宜选择杉木作为伴生树种。

粤北生态公益林区杉木纯林与混交林的综合质量评价研究

以广东北部(粤北)生态公益林区杉木纯林与“杉木×木荷”、“杉木×红锥”、“杉木×乐昌含笑”、“杉木×火力楠”、“杉木×香樟”、“杉木×枫香”等6种典型杉阔混交林为研究对象,设置标准样方,获取每木检尺、土壤理化性质、枯落物特征和生物多样性等数据。运用层次分析法(AHP),选择准则层指标为林分质量、生态功能、地力维持,并根据权重筛选出对应措施层指标,形成粤北杉木生态公益林综合质量评价体系。评价结果表明:林分质量评分值较高的林分为“杉木×红锥”林、“杉木×乐昌含笑”林和“杉木×火力楠”林,生态功能评分值较高的林分为“杉木×火力楠”林、“杉木×枫香”林和“杉木×乐昌含笑”林,地力维持评分值较高的林分为“杉木×红锥”林、“杉木×木荷”林和“杉木×火力楠”林。由此可见,以“杉木×火力楠”、“杉木×红锥”和“杉木×乐昌含笑”等3类林分综合评分较高,具有较高的综合质量。

长岭杉木人工林生态系统叶面积指数及净生产量的研究

本文是自1983年以来在南昌湾里区长岭万亩杉木人工林基地进行杉木人工林生态系统定位观测研究的内容之一。根据定位观测所搜集的资料,对不同立地条件下杉木人工林生态系统的叶面积指数及净生产量进行较为全面的分析研究。文中简要介绍了森林叶面积指数和净生产量的测定方法,探讨了不同立地条件下杉木人工林的叶面积指数和净生产量的变化规律、叶面积指数与净生产量的相互关系等。为进一步研究人工林生态系统结构和如何创建稳产高产的杉木人工林提供了科学依据。

杉木、马尾松、木荷纯林及其不同混交林生长状况的分析

对杉木、马尾松、木荷纯林及其习种不同的混交林分生物量和空间分布状况的调查分析，揭示混交林与生物量间的相互关系，以及生物量的空间分布规律，以便合理利用土壤、防止地力衰退，保持林业永续利用。

杉木纯林及杉木火力楠混交林林分结构及土壤养分分析

以广西南宁市郊杉木纯林和杉木+火力楠混交林为研究对象,分析杉木纯林与杉木+火力楠混交林的生长与土壤养分之间的关系差异,以期为杉木人工林的营造提供数据参考。结果表明:杉木+火力楠混交林的平均胸径、平均树高和单株材积等生长量显著高于杉木纯林;混交林的径阶集中分布范围为18~22 cm,纯林主要集中分布在12~20 cm径阶范围内;杉木混交林径级离散度为0.593 3,杉木纯林径级离散度为0.929 3,混交林分化不明显而纯林分化明显。杉木混交林与杉木纯林土壤养分含量差异显著,混交林土壤中全N、氨态N、全P、全K、速效P、速效K含量均显著多于杉木纯林,且随着土层深度的增加,土壤养分含量均逐渐减少。混交林林分结构比纯林稳定,养分含量较高。

杉木火力楠混交林生产力与改土效果研究

1990年,在杉木采伐迹地上开展了杉木火力楠混交林(1:1和1:2)和杉木纯林对比试验.研究结果表明:杉木火力楠1:1和1:2混交林生长快于杉木纯林.经方差分析可知,混交林与纯林之间杉木树高、胸径、单株材积差异达显著水平;1:1杉木火力楠混交林单位面积生物量高于1:2混交林,1:2混交林生物量又高于杉木纯林.林木各器官生物量大小顺序表现出干＞枝＞叶＞根＞根桩,而枝叶生物量总和大于主干生物量;杉木火力楠混交林土壤密度低于杉木纯林林地土壤,而持水量、孔隙度、通气度均高于纯林林地土壤;混交林林地土壤有机质、全氮、水解氮、速效磷、速效钾含量均高于纯林土壤.

坡位对15年生杉木人工纯林生长的影响

通过对15年生杉木人工纯林在不同坡位上的生长表现进行研究,结果表明:坡位对15年生杉木人工纯林树高生长、胸径生长、冠幅生长均有显著影响;人工林林分的平均胸径、平均树高、平均冠幅等生长指标一致表现为下坡位>中坡位>上坡位。不同坡位间平均胸径生长和平均树高生长均表现为:上坡位与中坡位无显著差异,上坡位与下坡位差异极显著(P<0.01),中坡位与下坡位差异极显著(P<0.01);坡位间冠幅生长差异均为极显著(P<0.01)。

红豆树杉木混交林生长效果分析

三明莘口教学林场的 33年生红豆树和 31年生的杉木混交试验林的研究结果表明 :先种生长较慢的红豆树 ,后种杉木 ,缓和了种间关系 ,长期生长稳定 ,取得良好的效果。混交林平均蓄积量高达 474 5 4m3 ·hm-2 ,是红豆树纯林的 2 3倍。3种混交比例 ,以红豆树∶杉木为 1∶2的林分蓄积量最高 ;2∶1的林分蓄积量最低 ,但红豆树的蓄积量却最高。混交林中的红豆树平均树高、胸径明显大于红豆树纯林 ,而冠幅小于纯林 ,树干分叉高度大于纯林 ,说明红豆树杉木混交林能明显促进红豆树生长 。

25年生木荷与杉木混交林造林效果分析

对25年生木荷+杉木混交林及对照纯林树高、胸径、冠幅、枝下高、单株立木材积、单位面积蓄积量进行了分析,结果表明:除木荷树高性状外,混交林、纯林间各性状差异均显著;混交林杉木、木荷树高生长量分别比纯林高9.0%和-6.3%,胸径生长量分别比纯林高6.1%和17.1%,冠幅生长量分别比纯林高2.5%和5.6%,枝下高生长量分别比纯林高8.0%和11.6%,单株立木材积分别比纯林高16.9%和10.6%,单位面积蓄积量分别比纯林低53.2%和33.7%;混交林单位面积总蓄积量比杉木纯林高10.0%,比木荷纯林高15.4%。

杉木+黄山木兰混交林生物量分配格局

在调查杉木+黄山木兰混交林及杉木纯林(对照)生长量的基础上,进一步分析了杉木+黄山木兰混交林及杉木纯林地上部分各器官及各径级根生物量分配格局。研究结果表明:杉木+黄山木兰混交林中杉木的生长及林分总生物量的积累均优于杉木纯林。从生物量分配上看,杉木+黄山木兰混交林中杉木及纯林中杉木其地上部分各器官的分配均表现为树干>叶>枝,但混交林中杉木叶和干分配率略大于纯林,而枝分配率略低于纯林;混交林中杉木粗根、大根及中根生物量均大于杉木纯林,小根及细根生物量则小于杉木纯林。