甘肃兴隆山不同演替阶段典型森林群落的凋落物动态

【目的】分析不同演替阶段典型森林群落凋落物的量、组成特征及月动态,了解兴隆山森林生态系统碳贮量和养分循环状况。【方法】采用凋落物收集器法,对甘肃兴隆山森林演替阶段的3种典型森林群落针阔混交林(山杨(Populus davidiana)-白桦(Betula platyphylla)-青杄(Picea wilosonii)林)和暗针叶林(青杄-灌木林和青杄-箭竹(Fargesia nitida)-苔藓林)的凋落物量、组分、月动态进行了观测与研究。【结果】3种典型森林群落年凋落物量5 534.48～7 951.25 kg/hm²,大小排序为:山杨-白桦-青杄林>青杄-灌木林>青杄-箭竹-苔藓林,针阔混交林高于暗针叶林; 凋落量随森林正向演替的进行而不断减少。山杨-白桦-青杄林中以叶(44.91%)、杂物(20.53%)、枝(15.86%)、果(14.74%)为主,青杄-灌木林中以叶(41.22%)、杂物(23.58%)、枝(18.53%)、果(13.32%)为主,青杄-箭竹-苔藓林中以叶(37.48%)、杂物(27.51%)、枝(22.35%)为主; 在叶凋落物中,针阔混交林以阔叶为主,暗针叶林则以针叶为主。3种典型森林群落凋落量动态模式均为双峰型,但最高峰和最低峰出现时期有所不同,针阔混交林最高峰在10月,最低峰在7月; 暗针叶林最高峰在4—5月,最低峰在8—9月。针叶凋落量动态模式呈双峰型,高峰期出现在4月和10月; 阔叶、杂物、枝、果和花凋落动态模式呈单峰型,阔叶最高峰在10月,杂物、枝和果在4—5月,花在5—6月; 树皮凋落动态无明显变化规律。【结论】森林演替对凋落量及其凋落物组成影响明显; 随森林由阳性落叶阔叶林向阴性针叶林方向演替,森林年凋落量逐渐变小; 阔叶凋落量所占比例逐渐减小,而针叶所占比例逐渐增加。     

森林枯落物的蓄水保土功能

在总结过去研究成果的基础上,综述了森林枯落物涵养水源、强化土壤抗蚀性状、保持水土等方面的功能,目的在于充分认识森林枯落物在减灾中的重要性,并为今后的科学研究和防护林营造提供借鉴。     

安吉主要森林类型水源涵养功能的分析与评价

以森林截水的4个层次，分析了安吉主要森林类型土壤机械组成、孔隙度、相对密度及枯落物、灌草、乔木层的特水性差异，并应用系统论和水分平衡原理及灰色关联分析法对主要森林类型的水源涵养功能进行了综合评判。结果表明，在安吉地区，阔叶林、毛竹森的水源涵养能力最好，灌木林最差。     

茂兰喀斯特森林凋落物量的动态研究

对地处中亚热带的茂兰喀斯特森林的凋落物贮量、季节变化规律及年凋落量进行了研究。结果表明：茂兰喀斯特森林的年均凋落物量为2.86 t/hm2,与其他类型的森林相比,年均凋落物量较低。凋落物量各组分中,叶凋落量占绝大部分,常绿叶凋落量仅为落叶叶凋落量的1/2。在凋落量季节动态中,秋季(8至10月)为凋落量的高峰,且大多为落叶种类;而常绿种类叶凋落量全年较为平稳。这些规律是植物的生物生态学特性及对非地带性的喀斯特因素长期适应的结果。     

东大山保护站主要植被类型土壤性质与涵养水源功能研究

对祁连山保护区东大山保护站主要植被类型土壤容重、总空隙度、毛管空隙度、非毛管空隙度、pH值、有机质、碳酸钙、速效钾含量,以及土壤含水率和土壤贮水量进行了测定。结果表明,不同的植被类型对土壤理化性质,以及土壤含水率和贮水能力的影响较大;土壤含水率与土壤容重呈负相关,与总空隙度、毛管空隙度、土壤有机质呈正相关,经相关显著性检验达到极显著相关,与pH值、碳酸钙、速效钾含量无相关关系;相同厚度的土壤贮水能力草原植被类型以亚高山草甸土壤贮水量大,森林植被类型以沙地柏、高山柳灌丛、青海云杉林土壤贮水量大。     

九寨沟不同类型森林群落凋落物分解的研究

利用网袋法对九寨沟主要森林类型的凋落物的分解作用进行了研究.结果显示,九寨沟各林型凋落物的分解率k以白桦林最高,达0.7864,巴山冷杉林最低,为0.2705.九寨沟6个主要类型群落中,除巴山冷杉林的年分解率为23.70%,与一般温带针叶林分解率相似外,其余皆在30.20%至54.45%之间,高于温带森林凋落物的平均分解速率20%～30%.在实验期内五次取样的失重率与时间的关系有两类,它们以海拔2400m为界.在海拔2400m以下的白桦林、青杆林和油松林群落中,凋落物的失重率变化呈S形;在海拔2400m以上的辽东栎林、红桦林和巴山冷杉林群落中,凋落物的失重率变化呈山字形.这6种类型森林群落凋落物的分解作用受多种因素影响.一般地,海拔相同时阔叶林群落凋落物分解比针叶林群落快.     

甘肃兴隆山国家级自然保护区森林植被分布状况分析

通过对阳坡、林缘和阴坡地区的植被分布状况和土壤含水量进行调查,分析兴隆山保护区的植被分布状况,为我国西北部生态植被的演化趋势提供参考依据。     

北亚热带6种森林凋落物碳素归还特征

基于凋落物野外收集的方法,于2004年对北亚热带地区6种主要森林类型凋落物形成过程中碳素归还特征进行了为期1~2 a的研究。结果表明：(1)次生林在3、6月份,马尾松 林2、4月份凋落物有机碳输入形成双峰值;杉木在12月份、早竹在3月份、毛竹林在5—6月份凋落物有机碳输入形成单峰值;(2)次生林以凋落物形式年输入的有机碳储量达到3.22 t/hm2,其次是杉木林和马尾松林,两种不同经营方式毛竹林凋落物有机碳输入量基本相同;早竹林分有机碳输入量最小(1.39 t/hm2);(3)6种土地利用类型凋落物有机碳数量组成 以叶片为主,占整个凋落物的比例为58.00 %~73.65 %,枯枝、果实、杂物等有机碳数量各自占据的比例较小;(4)次生林以凋落物形式归还到地表的有机碳数量最大,表明对改善 土壤有机质状况效果最好,自我肥力能力强,这也说明常绿阔叶林碳汇生态功能具有其他土地利用类型不可比拟的优势。     

中亚热带森林转换对地表凋落物现存量及其组分的影响

依托福建三明森林生态系统国家野外观测研究站森林转换研究平台,在凋落物高峰期选择立地条件相对一致的以米槠为建群种的常绿阔叶林、次生林以及米槠人工林为研究对象,调查森林地表凋落物量及其组分(叶、枝、果、其他)与分解程度(未分解层与半分解层),并分析米槠凋落叶的物理性状差异。结果表明：天然林转换为次生林和人工林后凋落物现存量分别显著降低了33.03%和63.19%,凋落叶占总现存量的相对比例分别下降了5.72%和4.85%,但凋落枝和其他部分的相对比例略有上升,改变了地表凋落物的组成格局。天然林转换为次生林后未分解层和半分解层凋落物量分别降低了37.49%和37.08%,相对比例基本不变;但转换为人工林后未分解层和半分解层凋落物量分别降低了51.75%和70.12%,半分解层相对比例下降了11.07%,表明人工林可能具有相对快速的凋落物分解过程。此外,森林转换显著改变了建群种米槠凋落叶的面积、周长等物理性状,其中比叶面积和叶组织密度的变异系数最大。可见,天然林转换后凋落量明显减少,半分解层凋落物量相对于未分解层下降更为明显,不利于森林凋落物归还到土壤,形成土壤有机质。     

丹江口库区主要植被类型水源涵养功能综合评价

以坡耕地作为对照,对丹江口库区栎类阔叶林、马尾松林、松柏混交林、柑桔园、灌木林6个主要植被类型的水源涵养功能采用层次分析法(AHP)进行了定量分析和综合评价。结果表明:不同类型林冠截留率平均为2064％;林地凋落物持水量平均185mm;林地土壤总蓄水量平均87978t／hm2;地表径流平均为2519mm;土壤侵蚀量平均为1040t／hm2。综合评价结果表明栎类阔叶林的水源涵养功能最强,其后依次是松柏混交林、马尾松林、柑桔园、灌木林和坡耕地。     

昆嵛山森林群落下灌草层结构与多样性研究

利用双向指示种分析法（TWINSPAN）和除趋势对应分析（DCA）对昆嵛山不同林分类型下的灌木层和草本层进行了数量生态学分析. TWINSPAN分类将灌木层和草本层分别分为14个类型和10个类型,分类的结果与林分类型之间存在着较好的对应关系. DCA排序将不同林分下的灌木层和草本层都分为了4个生态类型, 其中,灌木层生态类型的区分环境因子是光照和水分,而草本层生态类型的区分环境因子则是水分. 不同林分类型下的物种多样性指数并不是都存在显著差异,只有Gleason丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数在不同林分间的差异达到显著.     

Limited carbon storage in soil and litter of experimental forest plots under increased atmospheric CO2

The current rise in atmospheric CO2 concentration is thought to be mitigated in part by carbon sequestration within forest ecosystems, where carbon can be stored in vegetation or soils. The storage of carbon in soils is determined by the fraction that is sequestered in persistent organic materials, such as humus. In experimental forest plots of loblolly pine (Pinus taeda) exposed to high CO2 concentrations, nearly half of the carbon uptake is allocated to short-lived tissues, largely foliage. These tissues fall to the ground and decompose, normally contributing only a small portion of their carbon content to refractory soil humic materials. Such findings call into question the role of soils as long-term carbon sinks, and show the need for a better understanding of carbon cycling in forest soils. Here we report a significant accumulation of carbon in the litter layer of experimental forest plots after three years of growth at increased CO2 concentrations (565 microl l(-1)). But fast turnover times of organic carbon in the litter layer (of about three years) appear to constrain the potential size of this carbon sink. Given the observation that carbon accumulation in the deeper mineral soil layers was absent, we suggest that significant, long-term net carbon sequestration in forest soils is unlikely.     

Impacts of changed litter inputs on soil CO2 efflux in three forest types in central south China

Climate change is expected to cause the alteration of litter production in forests,which may result in substantial changes in soil CO2 efflux (FCO2) process as litter represents a major pathway of carbon from vegetation to the soils.In this study,we conducted an aboveground litter manipulation experiment to examine the influence of litter addition and exclusion on soil FCO2 in Camphor tree,Masson pine,and mixed Camphor tree and Masson pine forests in central south China.Litter input manipulation included three treatments:non-litter input (litter exclusion),double litter input (litter addition),and natural litter input (control).On average,litter exclusion significantly reduced soil FCO2 rate by approximately 39%,24% and 22% in Camphor tree forests,the Mixed forests,and Masson pine forests,respectively.On a yearly basis,double litter addition significantly increased soil CO2 by 12% in the Mixed forests (P=0.02) but not in both Camphor tree and Masson pine forests (P>0.05),when compared with their corresponding control treatments.However,litter addition increased soil FCO2 rates in the months of June-August in Camphor tree and Masson pine forests,coinciding with high soil temperature of summer conditions.Litter exclusion reduced soil FCO2 more than litter addition increased it in the study sites.Responses of soil respiration to litter input treatments varied with forest types.Litter input treatments did not alter the seasonal patterns of soil temperature and soil water content.Our results indicated that changes in aboveground litter as a result of global climate change and/or forest management have a great potential to alter soil respiration and soil carbon balance in forest ecosystems.     

土壤和枯落物覆盖对林鼠捕食栓皮栎种子的影响

在伏牛山国家级自然保护区研究了覆盖处理下森林鼠类对建群种栓皮栎种子扩散和命运的影响,对人工释放种子分别设置了2cm土壤覆盖(SC)、5cm(LC)和10cm枯落物覆盖(HC)3种处理,探讨不同覆盖处理下贮食鼠类与森林种子间的作用机制,以期为制定南水北调水源区人工促进天然更新措施积累基础数据.结果发现:1)3种处理显著影响栓皮栎种子的留存,种子留存率由高到低始终为HC、SC、LC;2)HC处理的原地捕食(EIS)量显著低于其他两种处理,但3种处理间种子埋藏率未呈现显著差异;3)在SC下,动物更倾向于将种子搬运至(1,2]m,而在LC和HC处理下动物更倾向于将种子搬运至(5,10]m.结果表明,覆盖处理对伏牛山水源林建群种种子扩散动态、种子命运以及种子扩散距离均可产生显著影响,在直播造林时,对种子进行10cm枯落物覆盖可延缓动物发现的时间,这在一定程度上为非休眠性白栎类橡子提供了临时庇护并为种子萌发争取了"时间".     

凤阳山主要林分类型土壤团聚体及其稳定性研究

【目的】探究凤阳山自然保护区的林地土壤团聚体组成及其影响因素,为恢复与保护土壤资源提供一定的理论依据。【方法】以浙江省凤阳山自然保护区内海拔1 300～1 400 m范围内主要林分类型(阔叶混交林、针阔混交林、杉木林、竹林)林地为对象,测定不同土层土壤基本理化性质和水稳定性团聚体粒径分布及其含量,分析土壤理化性质对土壤团聚体及其稳定性的影响。【结果】①4种林分土壤水稳定性大团聚体(WSA)(≥0.250 mm)含量均在90%以上。土壤水稳定性大团聚体含量及平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均以杉木林的最大,竹林的最小。②通过非度量多维标度(NMDS)排序分析,阔叶混交林、针阔混交林和杉木林对≥2.000 mm粒级土壤团聚体影响较大,竹林对≥0.053～0.106 mm粒级的土壤团聚体的影响较大。③土壤密度与土壤MWD及GMD之间均呈显著正相关,与土壤分形维数(D)呈显著负相关。非毛管孔隙度与土壤MWD及GMD之间均呈显著负相关,与土壤D呈显著负相关。【结论】林分类型较土层深度对土壤团聚体粒级组成及稳定性的影响更显著,土壤密度及非毛管孔隙度等土壤理化性质较土壤总孔隙度、毛管孔隙度及总有机碳含量等对土壤团聚体粒级组成及稳定性的影响更显著。     

杨-桤混交林及其凋落物对土壤氮矿化的影响

【目的】研究含氮量中等的立地条件下杨-桤混交林相比于杨树纯林能否增加土壤养分,分析桤木是否为合适的固氮树种,探讨桤木与杨树营造混交林以缓解人工林连栽带来的土地肥力衰退问题。【方法】以苏北地区杨树人工纯林以及杨-桤(1∶1)混交林为研究对象,采用尼龙网袋法观察两种林分下凋落叶质量分解以及养分释放的过程,比较两种凋落物处理(去除凋落物与保留凋落物)对土壤全氮以及碱解氮含量的影响。采用树脂芯田间原位培养法,研究杨-桤混交林与杨树纯林两种林分在两种凋落物处理下,林地土壤氮年净矿化量的变化。【结果】营造杨-桤混交林显著提高了林地土壤全氮和碱解氮含量。杨树纯林凋落物分解时需从周围土壤中吸收更多氮素,且分解速率较慢。杨-桤混交林凋落物分解更快进入氮释放状态,因此去除凋落物后混交林土壤碱解氮显著减少。保留凋落物处理下,杨-桤混交林中每公顷土壤氮年净氨化量显著高于杨树纯林中的,去除凋落物后两者差异不显著。【结论】研究发现,桤木是杨树较合适的伴生树种,营造杨-桤混交林可以起到增加土壤全氮和碱解氮含量的作用,有助于缓解杨树纯林连栽带来的地力下降问题。混交林凋落物分解速率与氮素释放速率更快,有利于人工林生态系统氮循环。保留凋落物处理下,混交林中每公顷土壤氮年净氨化量显著高于杨树纯林的,而每公顷土壤氮年净硝化量没有显著差异,表明混交林凋落物分解释放的氮素主要促进土壤氨化过程,对土壤硝化过程影响较弱。     

中国森林凋落物分解速率的空间格局及 主控因子:基于最优线性混合模型

基于与中国森林生态系统凋落物的分解速率有关的国内外文献资料,共收集覆盖热带、亚热带与温带3大气候区的569个分解速率记录,在此基础上建立了最优线性混合模型,分析了环境因子、凋落物基质质量和自身物理特征对凋落物分解速率的影响,揭示了影响凋落物分解的主控环境因子和空间格局差异.结果表明:分解速率随温度、降水、初始N、K质量分数的增加而增加,随海拔、纬度、分解时间、初始C质量分数、w(C)/w(N)、w(木质素)/w(N)、w(C)/w(P)的增加而减小;天然林和人工林凋落物分解速率无显著差异,阔叶林分解快于针叶林,针阔混交林与针叶林分解无显著差异,凋落物枝的分解速率显著低于其他组分;在全国大的空间尺度上,环境因素很重要,它们能够解释森林凋落物分解速率85%的变异,其中网孔、分解时间和海拔是森林凋落物分解的主控因子,而网孔和温度、网孔和海拔、海拔和分解时间分别为阔叶林、针叶林和针阔混交林的分解速率的主控因子.反演的中国森林凋落物的分解速率存在较大的空间异质性,其值大多为0.2~2.0.     

兴隆山自然保护区蜘蛛区系的研究

１９９２－１９９３年间进行兴隆山自然保护区蜘蛛区系的研究，共获标本１４４０号，初步鉴定为９１种，４５属１５科，其中古北界的种类为４６种，占总种数的４０．５４％，东洋界的种类为５种，占总种数的５．４９％，广布种为４０种，占总种数的４３．９５％。显然，古北界的种类占优势。