大力发展林浆纸一体化,推动我国造纸产业低碳化发展

受我国造纸产业结构现状,以及以煤炭为主的能源结构的影响,我国造纸低碳化发展面临着巨大的挑战,林浆纸一体化建设对于充分发挥速生林的营造而产生的碳汇效益、促进造纸低碳化发展具有重要意义。本文从森林碳汇对生态固碳的作用、我国人工林的发展及林浆纸一体化现状出发,阐述了林浆纸一体化对未来我国造纸低碳化发展的重要意义。

特种纸用植物纤维原料

随着中国经济的发展和人们消费水平的提高,特种纸需求量不断增加。然而特种纸产业原料短缺,严重影响其稳定健康发展。基于“林浆纸一体化”模式及因地制宜策略,利用我国丰富的非木材纤维原料,大力发展原生浆,有望实现特种纸原料及产品的自主可控。本文综述了不同植物纤维原料特性、制浆方法及其适宜生产的特种纸纸种,以期对特种纸原料的选择提供参考。

茂兰喀斯特原始森林土壤有机碳的空间变异性与代表性土样采集方法

茂兰原生林中20m×30m研究样地存在着7类小生境：石面、土面、石土面、石沟、石缝、石坑、石洞。样地内土壤有机碳的含量范围为40.1～203.5gkg^-1,样点与小生境间土壤有机碳含量的变异系数分别为43%和41%;同类型小生境间为22%～42%;小生境内为14%～57%;说明样地内土壤有机碳含量具有高度的空间变异性。为了促进岩溶山区土壤退化研究中数据之间的可比性,文中建议以土壤面积权重确定的小生境土样组成样地代表性土样的方法。选取样地内面积之和超过样地总土壤面积95%以上的几类小生境,由面积权重确定组成样地土壤代表样的各类小生境土样样品量,而各类小生境土样则分别由以面积权重确定的同类小生境样品量混合构成。利用该方法计算的研究样地土壤有机碳含量的面积权重值为92.1gkg^-1。

火干扰对大兴安岭北部原始林下层植物多样性的影响

在景观尺度自然火干扰历史研究的基础上,采用1个物种丰富度指数(物种数S)、2个均匀度指数(Pielou均匀度指数Eh’和Alatalo均匀度指数E)、3个物种多样性指数(Shannon-Wiener指数H’,Hill多样性指数N1和N2)共6个α多样性指数,研究了长期火干扰与最近一次火干扰对大兴安岭北部原始林下木层、草本层及下层总体的植物多样性的影响。研究结果表明,本区下层植物的物种数、均匀度指数和多样性指数都以下木层显著大于草本层,因而下木层对下层植物总体生物多样性的贡献最大,也是主要影响因子。火干扰对下木层、草本层和下层总体的物种丰富度和物种多样性有显著影响,而对均匀度的影响不显著。长期的火干扰影响下,下木层、草本层和下层总体的物种数、各类均匀度指数和物种多样性指数都呈现如下格局:高频类>中频类>低频类,低强类>中强类>高强类。最近一次火干扰影响下,各个生物多样性指数都表现为一致的趋势:低强类>中强类>高强类;短期类>长期类>中期类。下层植物多样性与火干扰的关系是长期适应的结果。

茂兰喀斯特地区原始林凋落物量动态与养分归还

于2007年9月至2008年8月对茂兰喀斯特地区原始林凋落物进行观测,分析了凋落物总量、组分(叶、枝、繁殖器官和其他)凋落量和各组分不同养分含量的月动态变化及养分归还量。结果表明,凋落物月动态变化表现为常绿落叶阔叶混交林一般具有的双峰模式,凋落高峰出现在9至次年1月和4月;年凋落物量为6.9 t·hm-2,其中叶、枝、繁殖器官和其他组分的年凋落物量分别占年凋落物总量的71.0%、15.9%、1.5%和11.6%;凋落物各养分含量以C、Ca和N为主,无明显的月动态规律,养分年归还量由大到小依次为C、Ca、N、Mg、K和P,此与一般非喀斯特地区森林(由大到小依次为C、N、Ca、K、Mg和P)不同;凋落物各组分养分元素含量存在差异,凋落枝N、Mg、P和K含量较低,其他组分C、N、P和Mg含量较高,繁殖器官C、N和Ca含量较低;凋落物中Ca和Mg含量以及Ca和Mg年归还量远高于一般非喀斯特地区森林;K含量及K年归还量低于非喀斯特地区,说明该地区K的缺乏可能制约着喀斯特地区植被的生长。

西藏色季拉山冷杉原始林林隙更新研究

通过对西藏色季拉山急尖长苞冷杉原始林林隙更新调查 ,研究了林隙大小与更新以及林隙形成年龄与更新的关系 ,对林隙和非林隙林分内幼苗和幼树的高生长进行了比较。结果表明 :林隙大小在 10 0m2 左右 ,最适合于苗高 2 0cm以下的更新幼苗生存 ,超过 10 0m2 ,更新幼苗随着林隙面积的增大而减少 ;林隙大小在 30 0m2 左右 ,最适合冷杉幼树和小径木的生存。林隙形成年龄在 30a左右 ,更新幼苗和幼树的数量最多 ,而小径木数量有限 ,随着林隙形成年龄的增大 ,小径木数量逐渐增多 ,而幼苗和幼树逐渐减少 ;林隙内幼苗、幼树和小径木的密度均大于非林隙林分 ;林隙对 3年生以下幼苗的高生长影响不大 ,对 4年生以上幼树的高生长有促进作用 ,特别是对 9年生至

原始红松林穿透雨和树干茎流养分特征研究

对小兴安岭原始红松林穿透雨和树干茎流中的K,Ca,Mg,Mn,Fe共5种养分元素进行了测定,结合水量分配比例,计算了各元素在森林中的净输入量。结果表明:⑴原始红松林穿透雨和树干茎流中,除Fe元素外,所有浓度值均有树干茎流>穿透雨>大气降雨;从各元素平均浓度来看,Ca元素最高,Fe元素最低,其排序为:Ca>K>Mg>Mn>Fe。⑵大气降雨年平均浓度中,K元素变动系数最大,为1.514,Ca元素最小,为0.827;原始红松林穿透雨、树干茎流年平均浓度中变动系数最大的元素分别为Mn,Mg(或Fe);变动系数最小的元素分别为Ca,Mn;各元素年平均浓度的变异系数均为大气降雨>穿透雨>树干茎流。⑶原始红松林各元素净输入量排序为:K>Ca>Mg>Mn>Fe,且Fe元素的净输入量为负值。

大兴安岭北部原始林兴安落叶松种群世代结构的研究

在景观火干扰历史研究的基础上 ,研究了大兴安岭北部地区原始林兴安落叶松种群的世代结构及其与火干扰、立地条件之间的关系。结果表明 ,兴安落叶松种群基于世代数的世代结构类型丰富 ,从 1代型到6代型都有 ,空间分布呈斑块镶嵌状。以 3代型与 4代型为主要类型 ,空间分布集中 ,其它类型的世代结构空间异质性较高。世代数受火干扰频率、火干扰强度及两者的综合影响 ,相对来说以火干扰强度的影响更为显著。低频或高强类的火干扰易造成种群的世代数减少 ;高频或低强类的火干扰易造成世代数增多。世代数还随林型组类型而变化 ,溪旁林组 >赤杨林组 >杜香林组。兴安落叶松种群基于火干扰的世代结构类型也很丰富 ,存在 3大类、6亚类和 12小类 ,空间分布呈斑块镶嵌状。其中以更新优势火前劣势型和火前优势更新劣势型为主要类型 ,空间分布较聚集 ,其它类型的空间异质性较高。这种世代结构也受火干扰频率、火干扰强度及两者的综合影响 ,其中火干扰频率主要对种群的优势世代起着扶持作用 ,而火干扰强度则主要对劣势世代起着制约作用。低频或高强火烧地上 ,世代结构为更新优势火前劣势型 ,中频或中强类火烧地上为更新优势火后劣势型 ,高频或低强火烧地上为火前优势火后劣势型。世代结构还随立地条件而变化。

藏东南高山林线冷杉原始林土壤热通量

利用藏东南色齐拉(也称色季拉)山高寒区林线地带连续的气象观测资料,分析了高山林线冷杉原始林土壤热通量的日、季节以及逐日变化特征及其与净辐射的关系,初步研究高寒区原始林土壤-大气热量交换特征。结果表明:随着土壤深度的增加,土壤热通量日变化振幅减小,至60cm处没有明显的日变化。除春季表层土壤5cm处热通量没有明显的日变化特征外,其余季节日变化呈明显"S"型曲线。不同深度的土壤热通量存在明显的季节及年内逐日变化特征,但变化的幅度表层土壤明显高于深层。不同年间土壤热通量逐日变化趋势非常一致。不同深度土壤年总热通量均为正值,表明高山林线地带土壤总体上为热汇。土壤热通量的变化与净辐射直接相关,但二者的同步性较差,土壤热通量对净辐射的反馈延时约6h,明显高于农田、草地及温带、亚热带森林,因此在利用净辐射估算土壤热通量时,要充分考虑植被类型及环境的影响。

不同类型原始红松林对降雪融雪过程的影响

为了定量研究森林的雪水文过程,采用冬季野外直接观测法,从2009年11月至2010年5月以凉水自然保护区内不同类型原始红松林内13次降雪为研究对象,探讨了不同类型原始红松林内雪的变化过程。研究结果表明:(1)森林对降雪的截留作用和林内积雪的影响主要与林分组成和郁闭度有关,在不同类型的原始红松林中,云冷杉红松林对降雪的截留作用最大,截雪率为40%左右,是枫桦红松林和椴树红松林的近2倍。不同类型原始红松林之间的截雪量大小与降雪量有关,降雪量越大,差异越显著。(2)云冷杉红松林内积雪厚度最小,3月中旬达最大值32 cm,而枫桦红松林和椴树红松林分别为42 cm和40cm。(3)不同类型的原始红松林内积雪完全融化的时间在45 d左右,云冷杉红松林对积雪的保持时间相对较长,而无林地融雪时间仅为25 d。因此,原始红松林,尤其是云冷杉红松林可以有效防止春季融雪洪峰的产生,延长春季融雪径流时间,对于增加春季枯水期河水流量,减轻下游春旱具有重要意义。

原始云冷杉、红松林树木生长对氮沉降的响应

本文通过野外控制试验,设置4个梯度的施氮处理,分别为对照(CK,不加氮)、低氮(T_L,5 g/(m^2·a))、中氮(T_M,10 g/(m^2·a))、高氮(T_H,15 g/(m^2·a)),研究云冷杉红松林主要树种的径生长对氮沉降增加的响应。结果表明,枫桦径生长随氮添加梯度的增加出现了先促进后抑制的趋势;臭冷杉和红松径生长随氮添加梯度的增加而受到抑制,其中臭冷杉表现出明显的衰退现象甚至死亡;花楷槭则表现出较为复杂的响应,可能与该树种对不同梯度氮添加的响应机制不同有关。同时还发现,各处理、各树种的胸径大小与径生长量存在相关性,可能与树种年龄及其所处的生态位相关。研究表明,氮沉降改变树木生长速率和死亡率,可能影响地上生态系统碳库和整个生态系统碳循环。

中国东部土壤生物化学性质空间分异及质量评价

中国幅源辽阔,南北跨度大,在自然气候环境的影响和人为因素的干扰下,不同地区土壤养分和土壤微生物种类、数量存在显著的空间差异,进而造成了土壤质量的空间差异。为了解中国东部天然林土壤养分和微生物多样性空间分布规律,本研究依据水热梯度变化特征采集了16个自然保护区52个典型森林土壤样方,测定了土壤养分和微生物指标,包括pH值、有机碳、有机质、总碳、总氮、总磷、总钾、速效磷、速效钾、碱解氮、土壤微生物宏基因组丰度和香农多样性指数。研究发现,中国东部森林土壤养分含量较高,空间差异大,宏基因组香农多样性指数变异系数为0.03,属弱变异,速效磷变异系数为1.17,属强变异。土壤养分(除总氮、总钾外)、土壤微生物宏基因组丰度和香农多样性指数与纬度呈显著正相关。进一步采用主成分分析方法,得出了基于土壤养分和土壤微生物指标的土壤质量综合评价指数。结果表明,1)中国东部森林土壤质量综合指数与纬度呈显著正相关关系。2)较高的土壤养分含量和微生物多样性有利于提高土壤质量,它们在数值上表现为正相关关系,彼此之间存在一定的互作关系。本研究揭示了中国东部地区典型森林土壤养分、微生物多样性和土壤质量空间分异规律,为了解中国东部森林土壤状况以及土壤资源合理可持续利用与管理提供了科学依据。

大兴安岭原始林区土壤热通量变化特征的初探

本文利用内蒙古大兴安岭原始林区2007年的气象观测资料,分析了土壤热通量和土温的日、年变化以及它们的关系。结果表明:土壤热通量和土壤温度的日年变化均表现为"S"形,均有1个最大值和1个最小值。土壤温度出现极值的时间均落后于土壤热通量,土壤温度的变化幅度均小于土壤热通量。对土壤热通量月平均值(Y)和土壤温度月平均值(X)进行回归分析,达显著水平,表明土壤温度与热通量的相关性很明显。该研究结果可为大兴安岭原始林区研究土壤热交换特征以及研究土壤-植被-大气连续的物质和能量交换系统打下一定基础。

原始红松林积雪与融雪径流水化学特征分析

于2009年4月初—5月中旬,对凉水自然保护区内原始红松林积雪与融雪径流的pH值、电导率及SO42-、Cl-、NH4+、NO3-、总氮(TN)、总磷(TP)的浓度进行了测定,结合积雪厚度的变化,初步探讨了原始红松林积雪与融雪径流水化学特征及其变化规律。结果表明:1)不同郁闭度的原始红松林中各化学成分所表现的规律有所不同,其中电导率及Cl-、NO3-、SO42-、TN浓度的最大值出现在郁闭度为0.5或0.6的红松林,说明郁闭度为0.5～0.6的原始红松林保存营养成分的能力最强;相关分析表明,积雪厚度与电导率及SO42-、Cl-、TN浓度呈显著负相关,与NO3-呈极显著负相关。2)融雪过程中,与流域出口处的干流相比,原始红松林林内支流中除pH值外其他化学成分浓度的波动范围较小,但二者均有"离子脉冲"现象出现,且林内支流出现离子脉冲的日期滞后,峰值也较低。3)与积雪相比,融雪初期干流和支流中的pH值、电导率和SO42-浓度略有增加,其余则相反。

广东乳阳山地广东松、长苞铁杉原生林的结构特征和动态分析

对乳阳林区亚热带山地广东松(Pinus kwangtungensis)、长苞铁杉(Tsugalongibracteata)原生林及其与阔叶树的混交林结构特征和动态作了论述和分析,并从森林群落演替的观点出发提出了保护和利用的建议.

基于修正的Gash模型模拟小兴安岭原始红松林降雨截留过程

原始红松林是我国小兴安岭地区的顶级植物群落,理解它的降雨截留过程,对区域生态、水文环境具有重要意义。采用定位研究法,于2010—2011年21场降雨数据对原始红松林的降雨截留和分配效应进行系统研究,并结合当地的气象和林分资料,利用修正的Gash模型对小兴安岭原始红松林进行林冠截留模拟。该模型对穿透雨、树干茎流、截留量的模拟值分别为:370.91、16.14、130.07 mm。穿透雨模拟值比实测值低2.28 mm,相对误差1.75%,树干茎流模拟值高于实测值8.12 mm,相对误差50.3%,林冠截留量模拟值比实测值低2.35 mm,相对误差为1.81%。穿透雨和林冠截留量的模拟值和实测值有较好的一致性,树干茎流的模拟值和实测值相差较大。综合结果表明:修正的Gash模型对小兴安岭地区原始红松林降雨截留拟合具有很好的适用性。

兴安落叶松原始林区降水化学输入的特征研究

对寒温带大兴安岭根河落叶松原始林区降雨、林内雨化学因子观测研究结果表明,兴安落叶松原始林区输入的大量元素均低于国内其他重要林区,而微量元素含量接近平均水平。降雨通过林冠形成林内雨时表现出兴安落叶松林冠层对Na、Ca、Cu、Fe有一定的吸附作用,其中Ca的吸附作用表现明显。降雨通过林冠时淋溶出K、Mg、Zn、Mn、P,其中K淋溶量最高。生长季中降雨除Ca的变化较大外,其他大量元素和微量元素的月际变化均较小,5～9月份林内雨多数元素养分含量月际变化曲线呈“U”字型。

原始红松林及其次生林土壤游离氨基酸季节动态变化

以凉水国家自然保护区内原始红松林及其次生林土壤为研究对象,测定了土壤游离氨基酸(TFAA)的质量分数,并分析了其与土壤铵态氮NH4+—N、硝态氮NO3-—N、有机质、全氮、水解氮的质量分数及含水率的关系。结果表明:原始红松林及其次生林的游离氨基酸质量分数都在7、8、9月呈现"V"型变化趋势;在同一月份中,TFAA、NH4+—N、NO3-—N之间具有相同的差异性关系,不同月份差异性不同。对土壤A层各形态氮素的质量分数及土壤基本性质指标进行相关分析可知:土壤游离氨基酸的质量分数与铵态氮、硝态氮、有机质、全氮、水解氮质量分数及含水率之间均不相关。对土壤A0及A层各指标进行相关分析可知:土壤游离氨基酸质量分数与铵态氮、硝态氮、全氮、水解氮质量分数以及含水率均相关性极显著(p<0.01),与有机质质量分数不相关。

山西中条山混沟原始森林植物区系和资源研究

混沟原始森林地区有野生种子植物529种,隶属于321属、97科,其中裸子植物3科、3属、5种,被子植物94科、318属、524种;其中双子叶植物87科、284属、470种,单子叶植物7科、34属、54种。此外,该地区分布有14种国家重点保护野生植物和26种山西省重点保护野生植物,是山西省珍稀濒危植物分布最集中的区域。种子植物区系成分在属的水平上以温带分布占绝对优势,热带分布略现突出,显示了该区系的特征是亚热带向暖温带过渡;在种的水平上以中国特有分布最多,温带分布和东亚分布略占优势,而热带分布显得十分逊色,这一方面显示该区系在中国植物区系形成与发展过程中的分布中心地位,同时反映了该区系的温带性质及其与东亚植物区系的密切联系。混沟地区地质历史悠久,自然生态条件优越,生态系统稳定,因此,既保留了较多的单型属和寡种属以及古老的孑遗植物,而且,许多亚热带区系成分也构成了该区系的重要成分。混沟地区有17类野生资源植物,大多数种类的植物具有多种利用价值,但是由于种种原因,没有得到有效的开发和利用。因此,应该有选择、有重点、有计划,系统化、规模化、产业化地研究开发。

广东乳阳山地广东松、长苞铁杉原生林的结构特征和动态分析

对乳阳林区亚热带山地广东松(Pinus kwangtungensis)、长苞铁杉(Tsuga longibracteata)原生林及其与阔叶树的混交林结构特征和动态作了论述和分析,并从森林群落演替的观点出发提出了保护和利用的建议。