辽宁省长白落叶松人工林立地分类研究

利用通径分析(PA)、主成分分析(PCA)、典范分析(CA),筛选影响长白落叶松(Larisolgensis)生长的主导因子和研究地形、土壤、林木三者相互关系。结果表明,坡向、土壤质地、土壤厚度是主导因子;坡向与土壤质地、土厚、土壤有机质密切相关。利用生态学的立地分类方法,将辽宁东部长白落叶松人工林划分为3个立地类型组,14个主要立地类型。阴坡立地类型组有厚层、中层粉砂壤土类型和厚层、中层壤质土类型以及厚层粘壤土类型;半阴、半阳坡立地类型组有厚层、中层粉砂壤土类型,厚层、中层壤质土类型,中层砂质土类型和薄层土立地类型;阳坡立地类型组有厚层、中层、薄层土立地类型。     

塞罕坝华北落叶松人工林地位指数模型

运用传统地位指数模型来估计不同立地类型人工林立地指数是非常困难的,本文主要目的是建立适用于不同立地条件的地位指数模型,并对其立地质量进行评价.以两类调查数据和173块临时样地数据为基础,构建基于数量化理论方法I的非线性混合地位指数生长模型.结果表明： 海拔、坡向、土层厚度及土壤类型是影响华北落叶松人工林优势高生长的主要限制性因子;建立了主要限制性立地因子与林分优势高的线性回归方程,确定系数为0.912;确定华北落叶松人工林基准年龄为20年,对主要立地类型非线性地位指数混合模型参数进行了估计,模型确定系数R²均大于0.85,预测值与真实值绝对误差（e）在-0.43～0.45范围内,平均均方根误差（RMSE）在0.907～1.148范围内,模型拟合精度较高;主要立地类型优势高预测值与实际值估计误差在\[-0.95,0.95\]置信区间内,其中高海拔 阴坡 砂壤 中土层类型立地质量最高,其次为高海拔-阳坡-砂壤-中土层、低海拔-阴坡-砂壤-中土层,低海拔-阳坡-砂壤-中土层类型立地质量最差.     

闽北木荷人工林生产潜力的研究

本文利用数量化理论建立数量化优势高生长模型,复相关系数达0.9,T检验结果表明,木荷林分优势高与各因子间存在着极显著的相关。坡形、土壤A AB层厚度、质地、紧实度和经营水平是最重要的因子,坡位、坡向和造林地前身也有一定的作用。根据数量化立地指数得分表划分立地类型,以探讨木荷在各立地上的生长趋势并对立地质量进行了评价。本文还对木荷造林地的选择作了初步探讨。     

我国西南山地喀斯特植被的根系生物量初探

在贵州茂兰喀斯特森林国家自然保护区内,选取2种立地条件上(岩石和土壤分别占优势)的5个植被恢复阶段(草本群落、灌草群落、灌木群落、次顶极常绿落叶阔叶林和顶极常绿落叶阔叶林)共10个样地,利用平均标准木机械布点法对根系进行采集,分析了其生物量总量、不同根系径级的分配格局和地下空间的分布规律。结果表明:1)喀斯特植物群落的正向植被恢复进程极显著地增加了地下生物量(p0.001),从草本群落的2.63Mg·hm–2增加到顶极森林群落的58.15Mg·hm-2;同一恢复阶段的石生和土壤立地上根系生物量的差异不显著(p0.05),在顶极和次顶极常绿落叶阔叶林阶段,石生立地的根系生物量高于土壤立地,而灌木、灌草和草本群落阶段则相反。2)同一恢复阶段的石生立地的粗根生物量均高于土壤立地,但差异不显著(p0.05),而细根和小根生物量则从石生到土壤立地显著增加(p0.05);随着喀斯特植被的恢复,石生和土壤立地上粗根占总根系生物量的比例均逐渐增加。3)石生立地根系的分布以水平扩散和穿梭为主,无垂直层次分布;而土壤立地各恢复阶段的根系生物量主要集中在地面到地下10cm的垂直空间内;在不同的土层深度,粗根占所有根径级生物量的80%,且随土层加深,其比例降低。该研究不仅填补了喀斯特植被根系生物量观测的空白,为估算我国西南喀斯特地区植被的总生物量和生产力提供了本底数据,也为进一步研究喀斯特森林稳定性维持机制和喀斯特石漠化防治与植被适应性修复奠定了基础。     

辽宁省冰砬山森林立地分类的研究

森林立地的研究是人工林集约经营的基础,正确地选择宜林地,科学造林,真正做到适地适树,必须进行森林立地分类。森林立地分类应是以现代森林生态学和生态系统理论为依据,研究植被(立木、下木、地被物)和地形、植被与土壤以及地形和土壤的关系。在揭     

树木外生菌根菌与环境因子关系研究进展

土壤、气候和立地因子等环境因子影响树木外生菌根菌的种类及数量。本文通过查阅大量国内外文献 ,综述了外生菌根菌与土壤、季节气候及立地因子等环境因子的相互关系 ,探讨了环境因子对外生菌根菌的影响 ,揭示了外生菌根菌研究中所关注的环境因子问题。同时 ,提出了外生菌根菌与环境因子关系今后研究的主要内容与方向 ,旨在为森林生态系统的可持续经营和退化森林生态系统的恢复、改造等提供科学依据。     

阿拉善荒漠区土壤因子与白沙蒿人工种群生长的主成分分析

应用主成分分析方法研究了阿拉善荒漠区白沙蒿飞播区土壤因子和白沙蒿生长状况,阐明了土壤性质的主要限制性因子和群落生长最主要的状况指标。结果表明:(1)各个土壤因子中,6月的土壤含水量是各土壤性质中最重要的因子,贡献率达到63.6%。土壤的分形维数也对土壤性质有重要作用,贡献率为8.8%。土壤中N、P、K含量的贡献率分别为5.4%、3.5%、3.5%,也是不容忽视的影响因子。(2)地上生物量最能反映植株的生长状况,其贡献率达到60.1%,而且和几种最主要的土壤因子都有极高的相关性。(3)对土壤因子的第一和第二主成分的排序结果显示,不同白沙蒿种群密度分为3个类型,而种群密度在2.1株/m2时,种群生长状况最佳。     

冀北山地天然次生林土壤生态化学计量特征及影响因素

为了探究天然次生林植被及立地因子对土壤养分含量的影响,量化植被与立地因子对土壤养分的影响比例,为合理抚育冀北山区次生林,提高次生林生产力提供依据,以冀北山地分布的天然次生林为研究对象,选取代表性的地段并设置面积为20 m×20 m的样地,以均匀布点与多点混合为原则,按照0-20、20-40、40-60 cm土层取样。测定土壤pH值、土壤有机碳（Soil organic carbon,SOC）、全氮（Total nitrogen,TN）、全磷（Total phosphorus,TP）、全钾（Total potassium,TK）、速效磷（Available phosphorus,AP）、速效钾（Available potassium,AK）含量,并计算土壤碳、氮、磷计量比。结果表明：不同深度土层土壤TN与SOC之间保持显著相关（P<0.001）,SOC、C∶N与AK之间呈显著正相关（P<0.01）;研究区域冀北山地次生林3层不同深度土壤C∶N平均值（27.74、29.96、29.44）与C∶P平均值（158.86、128.63、119.20）明显高于全国土壤C∶N（11.90）与C∶P（60.00）平均值,N∶P平均值（6.45、4.59、4.70）与全国平均水平（3.56）基本相当,对各深度层土壤N∶P值与土壤TN、TP值进行相关性分析发现,TN值与N∶P的相关性更加显著,说明影响N∶P值的主要因素为氮素量的限制。环境因子对3层不同深度土壤的养分指标分别做出48.64%、53.45%及49.23%的解释比例（P<0.001）,因子交互后的解释能力相较因子自身的解释能力更强,地形因子与其他因子相交互后,解释比率分别为其单独解释比例的6.45、8.06、3.21倍。从立地条件角度讲,地形因子能够对土壤养分空间分布产生一定的影响,抚育过程中对地形因子的作用应当予以重视。     

豫西山杨林立地指数与生物量的研究

 立地指数表的编制需要较多的标准地与样点材料。笔者在豫西嵩县五马寺林场山杨林的43块标准地和60个样点的资料基础上,通过随手曲线的绘制与修匀,对主曲线进行了严格的调整,编制出豫西山杨林的立地指数表,为合理经营与利用山杨林提供了依据。豫西山杨单株地上部分生物量与胸径和树高存在良好的相关关系,由此得出的经验模型为林分产量评估和资源清查提供了便利。豫西山杨林地上部分年平均生物量介于2200～3200kg·hm-2之间,基本反映了该种在豫西地区的生产力水平。     

微立地土壤水分-物理性质差异及对水曲柳幼林生长的影响

采用较小立地尺度对土壤水分物理性质的变化及与水曲柳生长的关系进行研究.结果表明,除传统尺度立地上土壤水分-物理性质存在较大差异外,该尺度立地内部微立地间亦存在较大的变化,一些指标如非毛管孔隙度、土壤通气度和土壤渗透系数等在微立地间的变化甚至超出立地间的变化.土壤水分-物理性质的差异,使得不同微立地间水曲柳生长存在较大差异,同一立地内不同微立地间林木生长差异明显高于不同立地间的差异.土壤水分-物理性质及林木生长受到局部地段微立地的影响.微立地的研究对进一步实现适地适树具有重要意义.     

LCA of Ex-Situ Bioremediation of Diesel-Contaminated Soil (11 pp)

- DOI: http://dx.doi.org/10.1065/lca2004.09.180.12 Goal and Scope Primary and secondary environmental impacts associated with bioremediation of diesel-contaminated sites were assessed using a retrospective life cycle assessment (LCA) as a function of the duration of treatment and the achievement of regulatory criteria. The case study was the remediation with biopiles of 8000 m3 of subsurface soil impacted with an average of 6145 mg of diesel fuel/kg soil during a two-year period. Methods Two scenarios were compared; the construction of a single-use treatment facility on site or the use of a permanent treatment center that can accept 25000 m3 soil/year. Moreover, since bioremediation is never 100% efficient, different efficiency scenarios, including the transportation of partially treated soil to landfill were analyzed. The primary impact of residual soil contamination was determined by developing a specific characterization factor (ecotoxicity and human toxicity categories in the EDIP method) based on the toxic components of diesel. Secondary impacts were assessed with an LCA software. Results and Discussion One major observation was the fact that the soil itself is responsible for an important fraction of the system's total impact, suggesting that it is beneficial to reach the highest level of remediation. The reutilization of the treatment facility is also an important issue in the overall environmental performance of the system. In the case of a single-use treatment center, the analysis showed that site preparation and site closure were the major contributing stages to the overall impact, mainly due to the asphalt paving and landfilling processes. Results indicated that off-site transport and the biotreatment process did not contribute notably to the level of environmental impact. The use of a permanent treatment center is preferred since it allows a significant decrease of the secondary impact. However, when soil had to be transported for a distance greater than 200 km from the site, global impacts increased significantly. Conclusion – Results from this study allowed identifying several process optimizations in order to improve the environmental performance of the biopile technology including: the achievement of low level of residual contaminants, the minimization of asphalt or the use of a permanent treatment center. Recommendation and Outlook LCA was found to be an efficient tool to manage contaminated soil in a sustainable way. However, because of the major contribution of residual soil contamination, additional spatial and temporal data should be collected and integrated in the substance characterization models.     

Effects of surface soil removal on dynamics of dissolved inorganic nitrogen in a snow-dominated forest

To clarify the effect of vegetation and surface soil removal on dissolved inorganic nitrogen (N) dynamics in a snow-dominated forest soil in northern Japan, the seasonal fluctuation of N concentrations in soil solution and the annual flux of N in soil were investigated at a treated site (in which surface soil, including understory vegetation and organic and A horizons, was removed) and control sites from July 1998 to June 2000. Nitrate (NO3-) concentration in soil solution at the treated site was significantly higher than that of the control in the no-snow period, and it was decreased by dilution from melting snow. The annual net outputs of NO3- from soil at the treated site and control sites were 257 and -12 mmol m(-2) year(-1), and about 57% of the net output at the treated site occurred during the snowmelt period. NO3- was transported from the upper level to the lower level of soil via water movement during late autumn and winter, and it was retained in soil and leached by melt water in early spring. Removing vegetation and surface soil resulted in an increase in NO3- concentration of soil solution, and snowmelt strongly affected the NO3- leaching from treated soil and the NO3- restoration process in a snow-dominated region.     

天山林区雪岭云杉和异果小檗夏季水分来源

天山雪岭云杉针叶林内乔灌木水分利用模式尚不明确,水分利用动态缺乏定量分析。本研究对雪岭云杉和伴生灌木异果小檗茎杆木质部水及各潜在水源的氢氧稳定同位素组成进行测定,运用IsoSource模型定量分析两树种夏季对各潜在水源的相对利用比例。结果表明: 7月,土壤含水量充足时,雪岭云杉和异果小檗主要吸收利用60 cm以上土壤水,相对利用比例分别为73.8%和63.2%。8月,土壤含水量相对较低时,雪岭云杉水分来源保持稳定,对60 cm以上土壤水的相对利用比例为69.5%;异果小檗则转换至利用更深层的水源,对0～20 cm浅层土壤水的相对利用比例降至14.3%,主要吸收利用中层(20～60 cm)和深层(60～100 cm)土壤水,相对利用比例为67.7%。9月,随着0～20 cm浅层土壤含水量升高,两树种恢复对浅层土壤水的吸收利用,相对利用比例达95.0%。综上,雪岭云杉表现出典型的浅根系特征,其吸收利用的水源主要来自浅层土壤水;异果小檗则能够在0～100 cm的土壤各层吸收利用水分,同时随土壤含水量的变化灵活转换其水源,从而应对环境水分变异。     

半干旱地区河滩宜林地立地条件研究

采用对应分析、回归分析方法对半干旱地区河滩宜林地土壤基本性质进行了研究．结果表明,河滩地土壤理化性质的差异主要表现为土壤质地的差异,有机质含量、ＣａＣＯ３含量、全盐量、田间持水量等与土壤机械组成中细粒级含量（尤其是＜０．００１ｍｍ、０．００１～０．００５ｍｍ两个粒级）呈正相关．半干旱地区河滩宜林地立地条件主导因子为地下水位、土壤质地和有效土层厚度．采用最优分割法对地下水位、有效土层厚度进行了分级．以主导因子分级组合法综合考虑当地具体情况,将河滩宜林地划分为２０个立地类型,并对其进行了多树种综合评价．     

施用生物炭和聚丙烯酰胺对海涂围垦区盐碱土水力性质的影响

通过圆盘入渗试验,探讨不同改良剂施用量下土壤入渗特性的变化,揭示添加生物炭和聚丙烯酰胺(PAM)对海涂围垦区盐碱土水力学参数、孔隙特征及不同级别孔隙水流贡献率的影响.结果表明: 单施2%生物炭,土壤饱和导水率比对照增加46.4%;盐碱土饱和导水率随PAM施用量增加而减小.单施2%生物炭使土壤总有效孔隙度和半径>100 μm的有效孔隙度分别增加8.3%和10.2%.单施PAM时,土壤总有效孔隙度和不同半径孔隙有效孔隙度均有减小趋势,其中,PAM梯度为1‰时最明显,减幅高达88%以上.施用生物炭和PAM后,半径<100 μm的孔隙的水流贡献率呈下滑趋势,半径>500 μm的孔隙对土壤水流运动起主导作用.     

季节性干旱地区典型树种长期水分利用特征与模式

在季节性干旱地区,水分是影响植物生长发育的关键核心因子。基于长期连续观测数据探究植物水分利用模式,对于季节性干旱地区植被建设具有重要意义。本研究以北京山区侧柏人工林为对象,利用稳定氢氧同位素技术测定了2012—2017年间土壤、植物枝条和降水同位素组成,通过MixSIAR模型定量分析侧柏对不同土层土壤水分的贡献率。结果表明: 深层(40～100 cm)土壤水较浅层(0～40 cm)土壤水稳定,受蒸发和降水的影响,浅层土壤含水量和水同位素值变化幅度较深层明显;侧柏主要吸收利用稳定的深层土壤水,贡献率为55.7%。在旱季,随着土壤水分含量的降低,植物对土壤水分的吸收深度逐渐向浅层转移;在水量充沛、自然适宜、轻度干旱、中度干旱条件下,深层土壤水的贡献率依次为59.8%、57.9%、54.6%、52.7%。在轻度和中度干旱条件下,雨季侧柏对深层土壤水的依赖程度高于旱季,以维持较大的蒸腾作用;在水量充沛、自然适宜、轻度干旱、中度干旱条件下,深层土壤水贡献率分别为58.9%、57.6%、56.4%、57.1%。侧柏依据土壤水分条件调整吸水深度的自适应特性,对季节性干旱地区生态造林树种的选择和长期管理规划具有重要意义。     

不同水肥处理对尾叶桉苗木生长及生物量分配的影响

为筛选适宜不同水肥条件的尾叶桉（Eucalyptus urophylla）优良无性系,以34个尾叶桉无性系为研究对象,采用2因素（水分、养分）3水平完全随机区组设计,对不同水肥处理下18个月的尾叶桉苗木生长和各器官生物量进行方差分析和遗传参数评估。结果表明：除少数性状外,尾叶桉生长（树高、地径）和生物量（主干、侧枝、根）在不同区组、水分、养分、水分×养分互作及无性系的差异间均达到显著或极显著水平,表明水分、养分和无性系会影响尾叶桉生长和各器官生物量大小。在水分和养分组合处理下,尾叶桉生长和各个器官生物量在组合33（高水高肥）和组合32（高水中肥）处理下表现较好。全株总鲜质量在组合32处理最大,与组合11处理相比增加了135.70%。主干、根、叶和总生物量的鲜质量与干质量相关系数最高,相关系数在0.90以上。无性系在树高、地径和生物量的方差分量为4.28~31 255.80,大部分性状的单株重复力在0.15以上,且都达到了显著水平。以15%无性系入选率,采用BLUP预测的尾叶桉无性系基因型值筛选出ZQUB39和ZQUC23尾叶桉在水分和养分梯度较低的土壤环境中生长较好,UD42、LDUC1和ZQUA3在水分和养分梯度较高的土壤环境中生长较好。这些优良无性系可能在多种立地进行推广种植。     

Comparison of growth, biomass and nutrient distribution in five promising clones of Populus deltoides under an agrisilviculture system

Variations in growth, above- and below-ground biomass and nutrient distribution were examined in five clones (G3, G48, 65/27, D121 and S7C1) of Populus deltoides grown under agrisilviculture system in sub-humid tropics of Central India. The monoclonal blocks were planted at 4x5 m in a randomized block design with three replications. Diameter at breast height (dbh) and tree height were consistently higher in clone 65/27 and lowest in clone S7C1. Mean annual increments (MAI) in dbh and height were 1.6 and 1.3 times higher in clone 65/27 compared to clone S7C1. Total biomass varied from 48.5 to 62.2 Mg ha(-1) in six-year-old clones. In rank order, the total biomass of clones was: 65/27>D121>G48>G3>S7C1. Stem wood accounted 60.4-68.9% to total biomass followed by coarse roots (12.2-18.9%), branches (12.3-15%), leaves (3.02-6.9%) and fine roots (1.5-2.7%). Root-shoot ratio ranged from 0.2 to 0.35. It was highest in clone G48 and lowest in clone S7C1. In six-year-old clones, total N ranged from 184.3 to 266.3 kg ha(-1), P from 16.8 to 31.1 kg ha(-1) and K from 81.9 to 128.7 kg ha(-1). Total N and P were highest in clone 65/27, while K in clone G48. Nutrients were lowest in clone S7C1. In general, maximum nutrients (N, P and K) were allocated to above-ground components (leaves>stem>branches) than below-ground components. Available N, P and K in the soil improved significantly after six years of planting. It was higher in 0-20 cm and decreased with soil depth. At 0-20 cm soil depth, N increased from 14.9% to 24.1%, P from 17.2% to 23.3% and K from 3.1% to 5.1% under different clones. The yield of both soybean and wheat reduced under poplar clones. Yield losses in soybean ranged from 10.1% to 33% and wheat from 15% to 30.3% under different clones. The management strategies for reducing tree-crop competition and nutrient export from the site under P. deltoides based agrisilviculture system for achieving sustainable production are discussed.     

不同瑞典能源柳无性系对干旱胁迫的生理响应

以瑞典能源柳无性系2、4、C、E的一年生盆栽扦插苗为材料,采用土壤持续强化干旱胁迫实验,系统测定不同胁迫阶段叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,以及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量和株高净生长量,并采用隶属函数模型综合评定了不同能源柳无性系的耐旱性。结果表明:(1)各能源柳无性系叶片的保护酶活性随干旱胁迫的加剧均呈现先增后降趋势:土壤水分含量>11.4%时,SOD、POD和CAT活性均呈增长趋势,三者协同作用;土壤水分含量<11.4%,能源柳无性系2、4的CAT和POD活性显著降低,细胞膜受损。(2)各无性系MDA含量随干旱胁迫的加剧呈增长趋势,土壤含水量降至11.4%时,MDA含量增长显著,其中能源柳无性系4变化最为剧烈。(3)各无性系可溶性蛋白含量随干旱胁迫的持续而增加,但当土壤含水量低于8.1%时有所下降。(4)各能源柳无性系胁迫阶段株高净生长量随干旱胁迫的加剧而降低。(5)隶属函数综合分析发现,4个无性系耐旱潜力表现为能源柳C>能源柳E>能源柳2>能源柳4。     

不同放牧条件下锡林郭勒典型草原土壤水分分布特征及降水入渗估算

由人类活动所导致的锡林郭勒草原草场退化、土地沙化等问题日趋严重, 区域土壤水资源评价及其科学管理显得尤为重要。为确定锡林郭勒典型草原不同放牧条件对深层土壤剖面水分动态及降水入渗补给的影响, 选取1979年以来禁牧(UG79)、1999年以来禁牧(UG99)和持续放牧(CG) 3个小区6个土壤剖面, 基于不同深度土层的质量含水量、Cl ^-浓度等数据, 分析了放牧对深层土壤水分特征的影响, 且利用氯质量平衡法估算了降水入渗补给量。结果表明: 1)禁牧可以提高土壤含水量, 且禁牧时间越长, 效果越显著, 尤以表层最为明显。整个土壤剖面(0-5 m)土壤质量含水量的平均值表现为UG79 > UG99 > CG, 但各处理间差异不显著; 0-2 m UG79处理土壤剖面质量含水量分别比UG99和CG处理高26.6%和33.7%, 储水量分别高87.19 mm和82.52 mm, 且UG79处理与UG99、CG差异显著, 但UG99与CG之间差异不显著; 除局部地区受土壤颗粒组成影响含水量不同外, 各处理2-5 m土层含水量和储水量差异较小; 2)不同处理土壤含水量影响因素不同, 0-2 m土层含水量主要受地表植被状况和土壤性质的综合影响, 而2-5 m土层则主要受土壤颗粒组成的影响, 但随着禁牧年限的增加, 土壤有机质(SOM)含量对土壤水分的影响越来越大。UG79整个土壤剖面含水量与土壤颗粒含量和SOM含量呈极显著相关关系, UG99与CG处理0-2 m含水量与SOM含量呈极显著相关关系, 2-5 m土壤含水量与土壤颗粒含量呈极显著相关关系, 而与SOM含量相关性不显著; 3)氯质量平衡法估算得出年降水入渗补给率为UG79 > UG99 > CG, 35年和15年禁牧分别将降水入渗补给率提高了130.2%和44.5%; 考虑干沉降的不确定性, 研究区年降水入渗补给率为1.95-7.61 mm·a ^-1, 仅占年降水量的0.55%-2.13%。总之, 禁牧能够增加土壤含水量和储水量, 增加降水对土壤水分的补给, 但降水不是该区地下水的主要补给源。