栽杉保阔育林法的林分生长特性分析

分析了栽杉保阔育林法（Ａ）１０年生林分的树高、胸径和蓄积量的生长进程,并与传统育林法（Ｂ）的林分作了比较。结果表明,１０年生林分的平均年生长量指标均达到“速生丰产林”的标准,但Ｂ大于Ａ。Ａ基本形成人工与天然的针阔混交林;在幼龄阶段胸径生长Ａ慢于Ｂ,林分进入壮龄后Ａ逐渐赶上和超过Ｂ,林分在壮龄末期（９年生）以拍胸径连年生长量均下降,但Ａ比Ｂ下降幅度小;树高受育林方法的影响较小。经预测,Ａ的林分总蓄积     

留杉栽阔模式生物量及营养元素组成

通过对多代杉木萌芽林强度间伐补栽细柄阿丁枫（留杉栽阔）和保留杉木多代萌芽林（对照）处理的生物量及营养元素组成的研究，结果表明：模式中杉木平均树高、胸径及单株生物量分别是对照杉木的１．２０倍、１．２４倍和１．２６倍。模式的生态系统营养元素贮量比对照的增加４．１７％，其中氮、磷、钾增加尤为明显。细柄阿丁枫平均木枝条、根系（特别是细根）生物量及其所占比例均比杉木的高，且细柄阿丁枫早期稍耐荫。细柄阿丁枫是杉木低产林分改造或与杉木混交优良树种之一。     

留杉栽阔经营模式C库及其分配

比较了多代杉木萌芽林强度间伐并补栽细柄阿丁枫(留杉栽阔)和保留杉木多代萌芽林(对照纯林)两种模式C贮量的差异,结果表明,留杉栽阔模式C库总量为163.25 t/hm2,比纯林模式C贮量(139.38 t/hm2)增加了17.13%.土壤层C贮量在整个生态系统C贮量中所占比例最大,留杉栽阔中的土壤C贮量比杉木纯林有了明显的增加(27.73%);另外,留杉栽阔后乔木层C贮量也有所提高,从杉木纯林的64.73 t/hm2增加到留杉栽阔后的68.99 t/hm2.因此可以看出,留杉栽阔经营模式可以增加杉木林生态系统的C吸存能力.     

杉木人工林凋落物量动态对氮沉降增加的响应

 通过野外模拟试验,研究了杉木人工林凋落物量对氮沉降增加的响应。试验设计为4种处理（N0, N1, N2, N3）,增加氮量分别为0、60 、120 和240 kg·hm^-2·a^-1。通过3 a监测发现,2005年各处理的年凋落量分别是2 427.50、2 238.10、2 286.66和2 599.50 kg·hm^-2,2006年凋落量分别是1 008.83、1 164.10、1 147.30和976.47 kg·hm^-2,2007年凋落量分别是1 557.85、1 445.60、1 595.85和1 555.85 kg·hm^-2。从3 a的试验时间来看,凋落物总量表现为先下降后上升,高氮处理（N3）前期提高凋落物量的作用比较明显,但随后逐渐表现为抑制作用;中氮处理（N2）逐渐表现为增加凋落物量的作用,低氮处理（N1）作用不明显。不同水平的氮沉降处理对凋落物各组分存在不同影响, N2处理对增加叶凋落物量有一定的促进作用,但N1和N3处理表现为抑制作用;氮沉降处理均表现出降低枝和皮凋落量的作用,但对落果和碎屑物有显著的增加作用。     

择伐强度对杉阔混交人工林空间结构的影响

利用混交度、角尺度及以大小比数为权重的空间优势度和树种优势度4个空间结构参数,对比分析不同强度(中度34.4%、强度47.1%和极强度69.5%)择伐下杉阔混交人工林林分空间结构变化,探讨择伐强度对杉阔混交人工林空间结构的影响.结果表明:从混交程度看,择伐强度越大,越易导致林木单种聚集.与伐前相比中度择伐后林分和主要树种的平均混交度都有所增加,强度和极强度择伐后林分平均混交度明显降低,杉木平均混交度增加而木荷则显著降低;不同择伐强度在一定程度上都改善了林木的空间分布格局,中度择伐后林分的单木聚集分布改善最为明显;从空间优势看,中度或强度择伐能够维持及提高林分和主要树种空间优势度,有利于发挥林分生长潜力.综合来看,中度择伐后林分空间结构趋于合理,建议采用中度择伐作为优化杉阔混交人工林林分空间结构的有效手段.     

杉木多代连栽地长期轮栽柳杉后凋落物的动态

对杉木多代连栽地经柳杉长期轮栽后凋落物的组成及归还动态进行了研究,结果表明:柳杉林分的年凋落量是杉木多代连栽林的2.18倍,两树种凋落物年组成成分的变化规律不同,但杉木和柳杉年凋落物主要都来源于叶、枝和花果,其余的组分归还较少.柳杉林凋落物的归还模式为主峰出现在5月份和8月份,这两个月的凋落量占年凋落量的49.69%,可见,柳杉凋落物主要发生在5月和8月这两个月,而杉木则主要发生在8月份,仅8月份这1个月的凋落量就将近占年凋落量的一半.柳杉各月的凋落物中都以柳杉叶为多,但其他组分的归还顺序各月亦不完全一样,杉木亦有相似的变化规律.凋落物的季节归还模式亦不同:柳杉林凋落物的季节变化呈适现出夏季(35.13%)＞秋季(30.39%)＞春季(26.33%)＞冬季(7.57%),而杉木多代连栽林则呈现出秋季(53.06%)＞春季(24.07%)＞夏季(15.76%)＞冬季(6.48%).     

雪灾对武夷山毛竹林凋落物分解动态的影响

为了研究雪灾干扰对森林生态系统物质循环与能量流动的影响,利用大样袋网袋法对武夷山3种程度受灾的毛竹林样地中凋落物的分解进行了连续1 a的观测研究。结果显示：毛竹凋落物的分解失重呈先快后慢的趋势,在夏季,不同样地毛竹凋落物分解速率随受灾程度的加重而显著加快,不同受灾样地秋冬两季凋落物分解速率没有显著差异,春季重度受灾竹林分解速率又显著快于中度与轻度受灾竹林。3种样地毛竹凋落物的分解动态符合Olson指数衰减模型,且分解系数k从大到小排序为：重度受灾样地、中度受灾样地、轻度受灾样地。不同受灾竹林凋落物的分解速率均与土壤温度、雪灾输入林地生物量呈显著正相关,与郁闭度呈显著负相关,与土壤湿度不相关。研究表明雪灾加快了森林生态系统的有机物质的分解。     

模拟酸雨对毛竹凋落物分解的影响

2006年9月开始,采用分解袋法,在酸雨危害较为严重的浙江省临安市,模拟研究了酸雨对毛竹叶凋落物分解的影响。实验设置中度(pH4.0)和重度(pH2.5)酸雨胁迫处理和对照实验(pH5.6),每种处理3次重复。结果表明,在酸雨胁迫条件下,凋落物分解速率受到不同程度的制约,毛竹的分解速率随酸雨胁迫强度的增强而减小。毛竹凋落物在对照组中分解速率最高(0.69),其次是在中度酸雨胁迫下的分解速率(0.57),而重度酸雨胁迫下分解速率最低(0.33)。在重度和中度酸雨胁迫下以及对照处理中,凋落物分解95%的时间分别为9.08 a,5.26 a和4.34 a。随着酸雨胁迫强度的增强,毛竹凋落物分解速率对酸雨胁迫的响应表现越敏感。     

外源碳对人工杉木林土壤有机碳组分分解速率的影响

利用稳定同位素13C技术,通过设置两种温度的恒温培养实验,研究了外源碳(13C-Glucose)在土壤中的分配规律、以及土壤有机碳(SOC)、轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)的分解速率.培养温度分别为15℃和25℃,培养时间为112 d.结果表明:两个温度培养条件下,葡萄糖标记的13C进入SOC、LFOC和HFOC的比例随着培养时间而呈递减趋势,培养结束时标记的13C依然有18.9%~22.0%残留于土壤中.培养时段内,SOC的分解速率常数为4.4×10-4~9.7×10-4d-1,HFOC的分解速率常数为3.4×10-4~7.0×10-4d-1,而LFOC的分解速率常数介于1.1×10-3~4.6×10-3d-1之间.总之,外源碳显著影响了人工杉木林土壤有机碳组分的分解速率.在有外源碳输入的条件下,升温加快了LFOC的分解,但抑制了HFOC的分解.因此,在供试土壤中,LFOC可能会比HFOC对全球变暖的响应更敏感.     

土壤动物对森林凋落物分解的影响

凋落物分解是森林生态系统中物质和能量交换的重要生态学过程。土壤动物在森林凋落物的分解过程中起着非常重要的作用。可以通过物理的或化学的方法研究土壤动物对凋落物分解的影响。笔者综合了目前该领域研究中常用的方法,如分解网袋法、化学试剂排除法、电击法、数学模型法等,分析了各种方法的特点和局限性,指出了今后研究的方向。     

中国杉木林生态系统碳储量研究

 利用中国4次森林资源清查资料以及中国森林生态系统定位观测研究站（CFERN）的实测数据,估算了中国1977-2003年4个时期杉木林生态系统的碳储量,分析了其年龄结构特征、垂直分配结构特征、时空动态格局和贮碳潜力。总碳储量研究结果 1977-1981为 1.09 Gt,1984-1988为1.496 Gt,1994-1998为2.446 Gt,1999-2003为2.866 Gt。江西、湖南、浙江、福建、云南、广西和广东7省的杉木林碳储量约占84%～86%。幼、中龄杉木林碳储量在79%~83.90%之间,随着杉木林的演替成熟,我国杉木林生态系统是一个潜在的碳库。在垂直分布上,乔木层碳储量占9.38%~10.63%,林下植被占0.6%~0.7%,土壤占87.99%~89.02%,枯落物占0.68%~0.78%,不同时期杉木林生态系统碳储量的垂直分配结构基本相似。1999-2003期间中国杉木林生态系统碳素现存量为2.866 Gt,一个龄级期（10 a）后碳储量将达到3.772 Gt,并以90.63 Mt·a^-1的平均积累速率递增,是一个贮存潜力大,增长速率快的碳库。     

老龄杉木林土壤活性有机碳的动态变化

通过在福建南平西芹教学林场对老龄杉木林不同坡位土壤微生物生物量碳（MBC）和土壤可溶性有机碳（DOC）动态变化研究,结果表明：土壤MBC和土壤DOC具有明显的季节性波动,均在植物生长旺季维持在较低水平,在植物休眠季节维持在较高水平;在0—20cm的土层内,老龄杉木林不同坡位土壤MBC和土壤DOC的变幅分别在210.44—1418.90mg·kg^-1和8.24—38.54mg·kg^-1,两种易变有机碳的含量基本表现为中坡位〉下坡位〉上坡位;相关分析表明,土壤MBC与DOC之间的相关性达到显著水平,土壤MBC和DOC与土壤温度显著负相关,与土壤含水量、凋落物生物量和降雨量的相关性未达到显著水平,说明土壤MBC和土壤DOC的变化与土壤中的微生物活性、林木的生长以及根系分泌物等因素有关。     

福建和溪亚热带雨林凋落物及残留物研究

探讨福建和溪亚热带雨林凋落物产量和地表残留物累积及其动态．结果表明；该雨林年凋落物量为７５５．４３ｇ／ｍ２（年变率为１．１７），其中叶为５１７，３５ｇ／ｍ２，枝为１９１．７５ｇ／ｍ２，花为２１．７６ｇ／ｍ２和果为２４．５７ｇ／ｍ２．影响凋落物月分布的主要因素是降雨及植物的物候期．月凋落物量（ｙ）与月降雨量（１）呈正相关（ｙ＝４６．２８９４＋０．１２０６ｙ，，ｒ＝０．５１０４，ｄｆ＝３４，ｐ＜０．０１）．林地残留物现存累积量随季节的不同而异，平均为４２６．２０ｇ／ｍ２（年分解常数Ｋ＝１．８７），其中叶３０７．６４ｇ／ｍ２，枝１０６．７７ｇ／ｍ２，花０．６０ｇ／ｍ２和果１１．１９ｇ／ｍ２．     

杉木萌芽更新

对杉木萌芽更新繁殖结构--休眠芽的生物、生态学特性、萌发机理、杉木萌芽更新的应用技术,以及萌芽更新的评价进行总结.     

山地杉木人工林择伐环境效益价值动态变化

以33a生杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.)人工纯林为研究对象,研究择伐强度对森林环境效益的影响.设置弱度(12.5%)、中度(22.9%)、强度(49.3%)和极强度(62.7%)4种不同择伐强度,跟踪调查试验样地5a和8a后土壤及凋落物持水、保肥及林分固碳释氧的价值变化,分析不同择伐强度对生态环境效益的影响.结果表明:随着择伐强度的增大,生态环境效益总价值呈先增大后减小的变化趋势;弱度和中度择伐5a和8 a后,可产生环境收益463.5~804.2元/hm2;强度择伐5 a后,导致环境成本23.7元/hm2,但8 a后可产生环境收益747.4元/hm2;极强度择伐5 a和8 a后,导致环境成本488.6和48.1元/hm2.因此,杉木人工林弱度、中度和强度择伐,能较好地促进其发挥涵养水源、保肥和固碳释氧3方面的生态服务功能,建议类似林分择伐强度不超过强度择伐.     

杉木多世代连栽的土壤水分和养分变化

通过在南平溪后安曹下的杂木林、１代、２代及３代杉木人工林中设立标准地,对杉木林取代杂木林后及随杉林多代连栽土壤水分和养分的变化进行研究,结果表明：随着杉木林取代杂木林及连续栽植代数的增加,土壤保水和供水能力下降,土壤大部分全量部分全量养分含量减少,土壤供肥和保肥能力下降,导致杉木林分生产力下降,这是杉木连栽后衰退的重要特征之一。     

混交林杉木观光木细根分解过程能量变化

对福建三明杉木观光木混交林中杉木和观光木细根分解过程中干质量热值、能量残留率、能量年归还量及释放量进行了系统的研究,结果表明,细根在分解过程中干质量热值呈递减趋势变化.同一树种细根径级越小其能量残留率也越小.杉木细根的年能量归还量为2.8184×106J.m-2,观光木细根的能量年归还量为0.6435×106J.m-2,在不同径级细根能量年归还量组成中,两个树种的<0.5 mm径级细根的能量年归还量均占60%以上,表明在细根的能量流动中,<0.5 mm细根起着重要的作用.杉木细根的能量年释放量为1.8187×106J.m-2,观光木细根的能量年释放量为0.5864×106J.m-2.     

杉木种子园冠幅指数与产量的关系

以冠幅指数为综合指标,分析了杉木种子园冠幅指数的构成状况及与种子产量的关系。在冠幅指数２．５～４．５之间为母树生殖生长的最佳状态,并以平均最佳冠幅指数３．５为控制目标,制订了随树冠高度、半径变化的最适保留密度,可简便、有效、准确地调节种子园密度,为种子园树木生长环境的综合控制提供了新方法。