应力波在落叶松活立木中的传播规律

【目的】探究应力波在落叶松活立木中的传播形式和传播规律,为人工林材质预测评估提供理论基础。【方法】依据固体介质中的应力波传播理论和弹性力学理论,基于活立木的正交各向异性假定,利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件对应力波在活立木中传播的波阵面进行了模拟计算,并通过试验验证数值模拟方法的合理性。【结果】应力波传播波阵面在开始阶段为倾斜曲线(二维)或倾斜曲面(三维),且曲线和曲面都弯向脉冲力输入点,随着距离的增大,波阵面倾斜度逐渐减小,直至最后与活立木的长度方向近似垂直,即应力波在活立木中由三维膨胀波传播形式逐渐转向准平面波传播形式; 波阵面倾斜度的减小速度随着活立木直径的减小而加快; 传播距离对波速没有影响,波速总体上随着直径的增大而增加。最后,通过试验验证,证明了这种数值模拟研究应力波在活立木中传播规律的方法是可行的。【结论】通过数值模拟手段研究应力波在活立木中的传播规律以及直径和传播距离对波速的影响是合理可行的,直径和传播距离都会对应力波在活立木中的传播形式及规律造成影响,但二者对波速的影响不同。     

林窗尺度对侧柏人工林植物多样性的短期影响

【目的】明晰林窗尺度对侧柏人工林植物多样性的短期影响。【方法】在江苏徐州九里山阳坡面调查开设2 a后的3种尺度林窗(半径4 m林窗,编号S; 8 m林窗,编号M; 12 m林窗,编号L)中的植物多样性。【结果】①与对照样地(林窗附近样地)相比,不同尺度林窗内植物种类均有所增加。其中:灌木层植物在L、M、S林窗中分别增加了4种、7种、2种,草本层植物分别增加了4种、1种、3种,更新树种增加了2种、1种、1种。②除S林窗的灌木层外,林窗中的Margalef指数均显著大于对照样地(P<0.05),灌木层Margalef指数的最大值出现在M林窗,草本层中最大值出现在L林窗; L林窗和M林窗中灌木层的Shannon-Weiner指数显著高于对照样地(P<0.05); L林窗草本层的Pielou均匀度指数显著高于对照样地(P<0.05),并随林窗尺度增大基本呈现降低趋势。【结论】与S和L林窗相比,M林窗(半径8 m)对徐州侧柏人工林植物多样性和更新树种的增加有更大的促进作用。     

庙岛群岛南部岛群无居民海岛植被净初级生产力评估

无居民海岛具有显著的战略地位和重要的生态价值,植被净初级生产力(NPP)评估对维护无居民海岛生态系统稳定性和活力具有重要意义.以庙岛群岛南部岛群中螳螂岛等5个无居民海岛为研究对象,通过遥感手段,对海岛NPP总量和密度及其空间分布特征进行分析.结果显示：1) 全年NPP总量为134.22 tC·a－1,平均密度为274.13 gC·m－2·a－1,并表现出明显的季节差异,各岛NPP平均密度由大到小依次为牛砣子岛、羊砣子岛、螳螂岛、南砣子岛和挡浪岛;2) 不同地表覆盖类型NPP平均密度由大到小依次为阔叶林、针叶林、草地、建设用地和裸地,各岛NPP平均密度与裸地面积占比呈明显的负相关,区域NPP密度与海拔、坡度、坡向和归一化植被指数呈显著正相关;3) 黑松和刺槐是北方无居民海岛人工林的理想树种,持续的人工林种植是提升无居民海岛NPP的重要途径.     

生物质炭对杨树人工林土壤微生物群落的影响

研究不同温度制备的生物质炭对杨树人工林土壤微生物群落结构和酶活性影响的差异,探究土壤pH、微生物群落结构及其酶活性之间的关系,为深入研究生物质炭对土壤碳循环的影响提供参考。     

崂山林场不同密度赤松林的生长差异研究

研究了崂山林场不同密度下赤松人工林的生长差异性以及胸径与冠幅的相关性。不同密度下赤松人工林径阶分布呈现先增后减的趋势,随着林分密度的增大,胸径生长量显著减少,径阶比例减少;赤松人工林的平均树高、枝下高以及冠幅均呈上升趋势。在不同密度的赤松林分之间,树高生长差异不显著,枝下高差异显著,胸径差异极显著。赤松人工林的冠幅随着林分密度的增加而逐渐减少,但冠幅的椭球体积与之相反;通过分析得到二次多项式方程作为赤松人工林胸径与冠幅的最优关系模型,并求出方程关系式,为林业生产提供依据。     

人工林土壤有机碳组分的化学结构特征分析

为揭示人工林土壤有机碳组分的稳定性维持机制,以云南松人工林为研究对象,利用土壤有机碳化学分组方法,结合元素分析和傅里叶变换红外光谱分析等多种研究手段,研究土壤三种稳定有机碳组分化学结构特征的差异.结果表明,云南松人工林地土壤三种有机碳组分(胡敏酸HA、富里酸FA和胡敏素HM)具有相似的化学结构和官能团组成,主要含有酚羟基、少量脂族烃基、羧基、酮型羟基、酰胺基团和少量碳水化合物.但随土壤剖面深度增加,土壤有机碳组分的官能团特征存在差异.剖面深层土壤HA中富含脂肪族基团,至亚表层土壤中HA脂肪族基团含量减少,表层土HA中未显示含有脂肪族基团.研究表明,脂肪族基团与土壤有机碳组分稳定性的维持有密切关系.该结果从官能团结构特征角度为揭示人工林土壤有机碳化学稳定机制提供了科学依据.     

日本落叶松人工林生物量及生产力的研究

在长岭岗国营林场调查了日本落叶松人工林林分24块标准地，并测定了单株平均木的各器官生物量，结果表明：应用W=a（D^2H）^b模型来估测日本落叶松人工林生物量，其相关程度达显著水平；日本落叶松人工林单株林木各器官的生物量随年龄变化符合理查德（Richards）生长方程；日本落叶松人工林单株林木生物量年平均生长量在26a时达到顶峰；日本落叶松人工林林分生物量24a时达293．40t／hm^2，生产力为20．78t/（hm^2．a）．     

去除和添加凋落物对马尾松×红锥混交林土壤呼吸的影响

为探讨凋落物输入量改变对马尾松×红锥混交林碳排放的影响,以马尾松×红锥异龄混交林为研究对象,通过添加和去除凋落物人为地改变碳输入,研究凋落物处理方式对土壤呼吸的影响。结果表明:(1)去除凋落物可降低土壤湿度、提高土壤温度,而添加凋落物则提高土壤湿度、降低土壤温度。去除凋落物使土壤年均呼吸速率显著降低27.88%,而添加凋落物则使土壤年均呼吸速率显著增加34.02%。(2)去除凋落物能降低四季的土壤呼吸累积排放量,而添加凋落物则提高四季的土壤呼吸累积排放量。对照、去除和添加凋落物的土壤呼吸的年累积排放量(以C计)分别为(9.51±0.12) t·hm~(-2)、(6.88±0.21) t·hm~(-2)和(12.70±0.53) t·hm~(-2),可见去除凋落物使土壤呼吸年累积排放量降低27.66%,而添加凋落物使土壤呼吸年累积排放量提高33.54%。(3)不同凋落物处理方式下土壤呼吸速率与土壤温度均呈显著相关,土壤温度解释了土壤呼吸速率变异程度的74.26%～94.28%。去除凋落物增加了土壤呼吸温度敏感性系数Q10值,而添加凋落物则降低Q10值。凋落物处理方式对马尾松×红锥异龄混交林土壤呼吸产生了显著影响,证明凋落物对于改变森林生态系统土壤呼吸和碳循环具有重要作用。     

广西不同气候条件马尾松人工林林下木本植物的生活型与叶相差异

为了解不同气候条件下马尾松（Pinus massoniana）人工林林下木本植物群落的结构和发展趋势,以派阳山林场（北热带）、镇龙林场（南亚热带）和华山林场（中亚热带）三地的马尾松人工林幼龄林、中龄林和过熟林为研究对象,分析其林下木本植物生活型与叶相变化规律。研究表明,广西不同气候条件下的马尾松人工林林下木本植物生活型均以中、小高位芽为主,大高位芽、矮高位芽和藤本高位芽占比较低;中型叶、单叶、全缘叶占比较大,叶质以革质、纸质叶为主,渐尖叶为主要叶尖类型。总体来看,植物生活型在不同气候条件之间存在差异,大、中、小高位芽植物占比随年均气温的升高而上升,矮高位芽和藤本高位芽植物占比下降。植物的叶相组成在不同气候条件下存在差异,随着气候条件变化,中型叶和渐尖叶的占比随年均气温的升高而上升,革质叶的占比随之下降。     

广西不同林龄和区域马尾松人工林的土壤C、N、P化学计量特征

为探明广西马尾松Pinus massoniana人工林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,揭示马尾松人工林土壤养分平衡机理及其时空动态变化,为马尾松人工林可持续经营提供理论依据,研究以广西4个典型区域马尾松人工林为对象,采用空间代替时间的方法,比较不同区域各林龄土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量及其化学计量比的变化规律。结果表明：SOC、TN和C/N的变异系数较小,分别为21%、27%和22%,属弱变异,在不同林龄和区域中其值比较稳定。林龄、区域及其交互作用对SOC、TN、TP、C/P、N/P的变化均有显著影响(P<0.05)。SOC、TN含量呈波动性变化,在成熟林阶段最低;SOC含量在幼龄林阶段最高,TN含量在近熟林阶段最高。土壤TP含量在中龄林阶段最低,且随林龄增加呈先减少后增加的趋势。土壤C/N、C/P、N/P平均值均在成熟林中最高,且显著高于近熟林和过熟林(P<0.05);土壤C/P、N/P平均值随林龄增加呈先减少后增加再减少的趋势。华山地区SOC、TN和TP含量最低,而土壤C/N、C/P、N/P平均值最高。天洪岭地区土壤C/N平均值最低...