锐齿栎森林生态系统主要营养元素的层次分布

应用标准地 -标准木 -分层切割法和破坏性取样化学分析法 ,在林分器官、个体、群体和系统 4个水平上测定了秦岭锐齿栎林的生物量、营养含量和积累量。结果显示 :光合器官N、P、K和 Mg含量季节变化是从展叶到落叶逐渐下降 ,Ca则相反。枝内 N、P、K含量随枝径增加明显下降 ,Ca、Mg含量变化有所不同。树干木质部和树皮 N、P、K、Ca和 Mg含量与树干圆盘高度呈显著的正相关或正相关。根系 N、P、K、Ca和 Mg含量随根径的增加呈显著的降低趋势。 69年生锐齿栎林木生物量为 1 2 35.782 kg,营养积累量为 1 4.498kg,林木不同器官的生物量、营养含量和积累量存在较大的差异 ;叶和皮在林分营养积累和分配中具有重要意义。2 6年生锐齿栎林生态系统生物量为 1 95.7998t· hm- 2 ,营养总贮量达 390 .1 739t· hm- 2 (包括 0～ 60 cm土壤 ) ,土层占总量的 99.39% ,各层次营养积累量排序为 :土壤层 乔木层 枯枝落叶层 >灌木层 >草本层。 2 6年生锐齿栎林营养年吸收量、存留量和归还量分别为 334、374、1 38.870和 1 95.50 2 kg· hm- 2 ,且各元素的循环情况各不相同 ;林分平均归还率为0 .585,各元素的归还率不同 ,林分吸收的营养元素多一半归还予林地。     

长白山北坡暗针叶林倒木贮量和分解的研究

对长白山北坡海拔 12 6 0m和 16 2 0m暗针叶林中倒木蓄积、生物量和倒木的分解进行了比较研究 ,结果表明 ,暗针叶林中倒木的蓄积为 180 .87m3·hm-2 ,占林分蓄积的 2 1.83 % .低海拔的倒木蓄积和生物量均比高海拔的低 ,海拔 12 6 0m的倒木蓄积为 5 2 .5 7m3·hm-2 ,生物量为 2 6 .2 1t·hm-2 ;海拔 16 2 0m的倒木蓄积为 193.85m3·hm-2 ,生物量为 5 3 .33t·hm-2 .用单项指数衰减模型对倒木的分解进行模拟可知 ,倒木的分解常数随树种和海拔高度的不同而不同 .冷杉倒木的分解常数比云杉倒木大 ;倒木在低海拔的分解常数比在高海拔的大 ,表明云杉倒木完全分解需要较长的时间 .     

中国东部主要松林营养元素循环的比较研究

 中国的松林主要分布在亚热带和温带地区,在亚热带和温带地区东部主要是马尾松林、华山松林、油松林、红松林和樟子松林。松林由于树种、起源和年龄的差别,其生物量的变化幅度较大,在65～200t·hm-2之间(东北地区的原始红松林最高生物量可达360t·hm-2),松林的生物量表现出区域分异的特点。即从南到北随着纬度的增加,林分的生物量有逐渐降低的趋势。松树针叶中5种主要营养元素含量表现为[N]>[K]≥[Ca]>[Mg]≥[P],而且营养元素表现出因种而异,N的含量为华山松≥马尾松>油松≥红松>樟子松,而P和K在油松和红松针叶中含量较高;Ca的含量表现出较大的波动,与其母岩关系密切。松林主要营养元素(N、P、K、Ca、Mg)的积累量中N一般占25％～40％,松林营养元素循环速率受生境,树种、年龄的影响,但总的来说,亚热带地区松林营养元素的循环速率高于温带地区松林。     

湖南会同红栲-青冈-刨花楠群落生物生产力的研究

用回归分析方法 ,对我国亚热带湖南会同红栲 青冈 刨花楠群落的生物生产力进行了研究 ,结果表明 ,林分总生物量为 45 1.0 2t·hm-2 ,其中乔木层、灌木层和藤本生物量分别为 42 6 .76、17.76和 1.80t·hm-2 ,枯枝落叶层现存量为 4.70t·hm-2 ,乔木层净生产量和平均生产量分别为 34.46t·hm-2 ·年 -1、13 .32t·hm-2 ·年 -1.     

天山云杉林生物生产力的地理分布

根据样地资料,分析和研究了天山云杉林生物生产力的地理分布格局。研究结果表明：天山云杉林生物生产力的地理分布规律十分明显,主要表现在：整个天山北坡,沿着天山的东西走向从山体的西段到中段再到东段,天山云杉林的生物生产力逐渐下降,即呈现出西高东低的趋势。其中,天山西部林区天山云杉林的生物生产力为9．336t·hm-2·a-1,中东部林区的生物生产力为6．576t·hm-2·a-1,两区相差2．760t·hm－2·a-1。本研究结论对于进一步探索天山云杉林生物生产力的地理分布规律与环境因子间的相互关系具有重要的意义。     

南亚热带鹤山主要人工林生态系统C、N累积及分配格局的模拟研究

 以南亚热带鹤山的马占相思（Acacia mangium）、湿地松（Pinus elliotii）和荷木（Schima uperba）3种代表性人工林生态系统为对象,利用气象、水文、土壤及植物等方面的资料对CENTURY模型进行了参数化,模拟了3种人工林生态系统1985～2100年的C、N累积动态及其分配格局变化,并利用实测资料对模拟结果进行了独立样本的双尾t检验,模拟值与实测值之间没有显著差异（p=0.995）。模拟结果表明,马占相思林的净初级生产力（NPP）呈指数函数形式下降,约在20龄（2005年）时趋于稳定;荷木林的NPP持续缓慢增加;湿地松林的NPP基本维持恒定;20龄以前3种林分的年均NPP分别为12.2 t·hm-2·a-1、6.7 t·hm-2·a-1和2.5 t·hm-2·a-1。马占相思林生物量呈对数函数形式增加,20龄后增加很少;荷木林与湿地松林的生物量呈直线增加,约在2050年时,荷木林的NPP和生物量将超过马占相思林;2100年时马占相思、荷木与湿地松林的生物量将分别达到252.7 t·hm-2、352.4t·hm-2和226.3t·hm-2。荷木林具有更大C累积潜力。3种人工林生态系统的N累积动态与其生物量累积动态相似,但马占相思林生态系统的N累积量远高于荷木林与湿地松林,至2100年时它们的N累积量将分别达到7.2t·hm-2、1.9t·hm-2和2.2t·hm-2。3种林分的C、N随着林分的发育将更多地分配到茎、枝和根部。马占相思林的叶C、N累积量约在2005年后分别下降1.85t·hm-2和0.20t·hm-2,荷木林的叶C、N累积则分别增加0.09t·hm-2和0.05 t·hm-2,湿地松林叶C、N累积分别增加0.57t·hm-2和0.02 t·hm-2,这一模拟结果显示了马占相思林冠层萎缩的内在原因。外来树种组成的马占相思林先锋群落冠层衰退过早,阳生性灌木的大量入侵和定居可能会滞缓地带性森林植被的恢复进程。因此认为我国南亚热带地区进行地带性森林植被恢复时,先锋森林群落的构建应以荷木等本地树种为主。     

西双版纳白背桐群落生物量研究

对云南西双版纳热带次生演替初期的白背桐群落生物量进行了测定.结果表明,10龄群落总生物量为57.819 t·hm-2,其中乔木层为51.019 t·hm-2(占群落生物量的88.24%),灌木层5.644 t·hm-2(占9.76%),层间植物1.013 t·hm-2(占1.75%),草本层0.143 t·hm-2(占0.25%).与其5龄群落相比,10龄群落乔木层、灌木层和层间植物的生物量分别增长了105.04%、122.73%和93.32%,草本层生物量降低83.53%.在演替过程中群落乔木层生物量主要集中于少数优势树种,白背桐、木姜子、榕树的生物量合计26.170 t·hm-2(占乔木层生物量的51.29%).群落乔木层生物量主要以小径级树木的生物量为主,其器官生物量积累的大小顺序依次为干＞枝＞根＞叶.     

西双版纳热带次生林生物量的初步研究

 本文采用“空间代替时间”和维量分析的方法研究了西双版纳热带次生林4块不同年龄林分的生物量,并详细分析了热带次生林在演替初期阶段生物量的变化趋势。结果表明：林分总生物量随林龄而增加,5年生林分的总生物量为41.932t·hm-2,10年生林分的总生物量为52.116t·hm-2,14年生林分的总生物量为88.284t·hm-2,22年生林分的总生物量为113.743t·hm-2。林分生物量的层次分配比例以乔木层所占的比例最大,占4/5以上,随林龄而增加;灌木层增长到14年生林分后又下降,草本层随林龄而递减,层间植物则上升。生物量的器官分配比例以干材所占的比例最大,占1/2以上,随林龄而递增;而枝、根和叶的生物量分配比例则随林龄而下降。并建立了4个林分主要优势种及乔木层器官生物量的回归模型。     

云南松林的根系生物量及其分布规律的研究

利用平均标准木机械布点法测定了云南省永仁林业局云南松不同龄组林分的根系生物量及其沿土壤剖面深度的分布规律.结果表明,林分根系总生物量随林龄而增加,幼龄林(15～17年)的根系生物量为8.50 t·hm^-2,中龄林(30～32年)为11.70 t·hm^-2,成熟林为(>62年) 18.91 t·hm^-2.在不同龄组林分中,粗根(>10mm)生物量差异最大（1.5～12.3 t·hm^-2）,而中根（5～10 mm）（1.4～1.6 t·hm^-2）及小根（<5 mm）（5.3～6.2 t·hm^-2）的生物量差异最小.根系生物量沿土壤深度迅速减少,约93%的根系生物量集中分布在0～30 cm土层中,深土层(30～115 cm)的根系生物量仅占7%左右.     

西双版纳热带湿性季节雨林生物量及其分配规律研究

 本文采用标准木回归分析法(乔木层、木质藤本)和样方收获法(灌木层、草本层)研究了西双版纳湿性季节雨林生物量及其分配规律。群落总生物量为360.909t·hm-2,其在各层的分配为：乔木层352.563t·hm-2(占群落生物量的97.69％)、灌木层4.737t·hm-2(占1.31％)、木质藤本3.108t·hm-2(占0.86％)、草本层0.501t·hm-2(占0.14％)。群落生物量绝大部分集中于乔木层。乔木层生物量的器官分配为：干241.270t·hm-2(占乔木层生物量的68.43％)、根69.614t·hm-2(占19.75％)、枝37.287t·hm-2(占10.57％)、叶4.392t·hm-2(占1.25％);乔木层生物量的径级分配主要集中于中等径级,胸径在20～80cm间的6个径级,生物量达255.460t·hm-2(占72.46％);生物量在乔木层中垂直分配为：Ⅰ亚层219.365t·hm-2(62.22％)、Ⅱ亚层107.743t·hm-2(30.56％)、Ⅲ亚层25.455t·hm-2(7.22％);生物量大于乔木层生物量0.5％的树种共计26种,其中大于5％的有番龙眼(Pometia tomentosa)(19.67％)、云南玉蕊(Barringtonia macrostachya)(5.44％)、千果榄仁(Terminalia myriocarpa)(5.27％),生物量种类分配反映出优势种明显的特点。乔木层叶面积指数为5.724。     

农业区城市化对植物多样性的影响:遵化的研究

选择河北省遵化市(39°55'～40°22'N,117°34'～118°14'E),调查了城郊和乡村在东南西北4个方向上以及市区的植物多样性,同时考察了不同取样点土壤养分的差异结果表明,西部和北部接近,而东部和南部的土壤养分特殊,城郊与乡村明显差异;西部物种丰富度低于其它方向,而南部最高,这种差异由草本造成;城市与东南西北4个方向的生物多样性差异明显;城市植物多样性与城郊和乡村呈现梯度变化;本研究统计的物种总数只有126种,而与之同纬度的北京东灵山区却有高等植物997种.城市化的影响是引进了一些观赏物种,区域地形和土壤养分等自然特征的影响微弱.     

Biomass and Nutrient Accumulation During Natural Afforestation of Iron-Smelting Slag

This paper summarizes the accumulation of nutrient capital during the natural afforestation of iron-smelting slag. The study site was the Beckley Furnace (North Caanan, Connecticut, U.S.A.) slag dump, which was abandoned around 1918. Currently, a Pinus strobus (white pine)-dominated forest occupies the site. Our primary objective was to determine the relationships among stand development and belowground nutrient pools to evaluate controls on the rates at which nitrogen, calcium, magnesium, and potassium accumulate in the developing forest. Along a developmental gradient of increasing stand basal area, we measured (1) aboveground biomass, (2) root biomass, (3) above-ground nutrient capital, (4) belowground nutrient capital, (5) soil weight, (6) soil organic carbon weight, (7) soil moisture, and (8) understory richness and density. Regression analysis suggests, as expected, that the addition of organic matter controls the accumulation of above- and belowground nutrients, soil water, and understory plant composition and distribution. The rather rapid rate of nitrogen accumulation suggests that allochthonous as well as autochthonous organic matter is an important source of nutrients for the developing forest soil and vegetation. Compared to those of other northeastern forests, soils in the most developed areas at the Beckley site have accumulated more than enough labile nutrient capital in 75 years to support a forest typical of the region. In the most developed stands, understory composition indicates mesic soil conditions, and that within the next 75 years or so the Beckley slag dump will be floristically very similar to the surrounding forest.     

亚高寒草甸植物叶片生理指标对坡向的响应

研究了甘南亚高寒草甸不同坡向条件下矮嵩草、狼毒和棘豆叶片的叶绿素、游离脯氨酸和可溶性糖含量,以及稳定碳同位素(δ¹³C)的变化,分析干旱胁迫条件下,植物适应干旱胁迫的生理机制.结果表明: 随着坡向由北坡-西北坡-西坡-西南坡到南坡的变化,土壤含水量(北坡0.36 g·g^-1,南坡0.15 g·g^-1)呈降低趋势,土壤温度(北坡14.76 ℃,南坡24.85 ℃)和光照度(北坡540.34 lx,南坡744.12 lx)呈增加趋势;植物物种的组成也随之发生了变化,北坡主要有灌木金露梅及杂类草,而南坡主要有禾草类物种.3种植物叶片的脯氨酸、可溶性糖、叶绿素含量及稳定碳同位素(δ¹³C)随着坡向的变化均有不同程度的变化,且物种不同,各物种的生理指标变化幅度也有差异.在坡向梯度上,3种植物的脯氨酸、可溶性糖含量和稳定碳同位素与土壤含水量均呈显著负相关,与温度和光照强度呈显著正相关;植物叶片叶绿素与土壤含水量呈显著正相关,与温度和光照强度呈显著负相关.其中,土壤含水量是坡向梯度上影响植物生长的关键因子.植物叶片生理指标(脯氨酸、可溶性糖及叶绿素等)可以作为衡量植物抗逆性的因素,3种植物的抗性大小顺序为:矮嵩草>狼毒>棘豆.     

丛栽茶树树冠小气候及其对新梢生育和生化成分的影响

1 引言 为了获得优质高产的茶叶,需通过修剪养蓬等方法,使茶树形成宽广而整齐的树冠。丛栽茶树的树冠多呈馒头形,由于方位不同,形成了树冠内光、温、湿、风等因子的差异,因而影响了茶树的物候期及生理生化变化。因此,探讨树冠小气候特征及其对茶树新梢生育和生化成分的影响,在理论和生产实践上均有意义。有关这方面研究已有一些报道,但对茶树树冠小气候特征及其茶树新梢生育和品质成分的影响尚未见报     

林地覆盖经营对雷竹生物量及土壤肥力的影响

以不同覆盖栽培年限(0、3、6、9和12年)雷竹林为研究对象,分析雷竹林退化过程中林分生长与土壤养分的变化趋势.结果表明:随着覆盖年限的增加,竹林地上及地下生物量均在覆盖3年时达到最大值,与对照相比增幅分别为14.6%和146.6%,差异显著;土壤养分含量受覆盖年限和土层深度的影响而出现差异性,并逐渐表现出上层富集的现象,土壤有机碳和全氮含量随覆盖年限的增加呈上升趋势,全磷含量在不同土层中均呈先降低后升高的变化趋势,在表层(0~20 cm)和底层(40~60 cm)土壤中覆盖6年时达到最低,亚表层(20~40 cm)土壤中覆盖3年时达到最低,全钾含量在表层土壤中持续增大,在亚表层和底层土壤中则表现为在覆盖0~3年下降、3~12年上升的变化趋势,试验雷竹林间差异显著.覆盖9年后,土壤肥力综合指数总体得到较大幅度的提高,亚表层土壤肥力优于表层和底层土,但不同覆盖年限间土壤肥力综合指数与雷竹各器官生物量均没有显著的相关性,而在亚表层中,土壤氮含量与竹叶生物量,以及钾含量与竹叶和鞭根生物量呈显著负相关.这表明长期覆盖及大量施用化肥导致的土壤养分过量积累已经对雷竹林的扩繁和生物量积累产生严重的抑制作用,加剧了竹林衰退趋势.     

Nutrient cycling in Pinus sylvestris stands in eastern Finland

Nutrient cycling within three Pinus sylvestris stands was studied in eastern Finland. The aim of the study was to determine annual fluxes and distribution of N, P, K, Ca, Mg, Zn, Fe, B, and Al in the research stands. Special emphasis was put on determining the importance of different fluxes, especially the internal cycle within the trees in satisfying the tree nutrient requirements for biomass production. The following nutrient fluxes were included, input; free precipitation and throughfall, output; percolation through soil profile, biological cycle; nutrient uptake from soil, retranslocation within trees, return to soil in litterfall, release by litter decomposition. The distribution of nutrients was determined in above- and belowground tree compartments, in ground and field vegetation, and in soil.The nitrogen use efficiencies were 181, 211 and 191 g of tree aboveground dry matter produced per g of N supplied by uptake and retranslocation in the sapling, pole stage and mature stands, respectively. Field vegetation was more efficient in nitrogen use than trees. Stand belowground/aboveground and fine root/coarse root biomass ratios decreased with tree age. With only slightly higher fine root biomass, almost three times more nitrogen had to be taken-up from soil for biomass production in the mature stand than in the sapling stand.The annual input-output balances of most nutrients were positive; throughfall contained more nutrients than was lost in mineral soil leachate. The sulphate flux contributed to the leaching of cations, especially magnesium, from soil in the mature stand.Retranslocation supplied 17–42% of the annual N, P and K requirements for tree aboveground biomass production. Precipitation and throughfall were important in transferring K and Mg, and also N in the sapling stand. Litterfall was an important pathway for N, Ca, Mg and micro nutrients, especially in the oldest stands.     

贵州中部喀斯特山地不同植被生态系统细根生态特征及养分储量

为了解喀斯特生态系统退化过程中树木细根生物量和土壤养分的变化,选择贵州中部喀斯特山地乔木林、灌木林和灌草丛3种植被生态系统,比较分析不同深度(0～5 cm、5～10 cm和10～15 cm)土壤细根数量及其养分情况.结果表明:树木细根主要分布在0～10 cm土层,并随土层加深而减少.在0～10 cm土层中,乔木林、灌木林和灌草丛的活细根生物量分别占0～15 cm总细根生物量的42.78%、56.75%和53.38%,总活细根生物量的83.36%、86.91%和93.79%.不同植被下优势种植物细根生物量存在差异.0～5 cm土层乔木林活细根氮素和磷素储量均显著高于灌草丛和灌木林(P0.05),但灌木林和灌草丛间没有差异;5～10 cm土层乔木林活细根氮和磷储量显著高于灌草丛和灌木林(P0.05),灌木林下又显著高于灌草丛下(P0.05).0～10 cm土层的活细根生物量与植株地上部分生物量呈正相关,植物叶片氮、磷养分含量与细根比根长呈显著的负相关,说明细根的养分储量对地上生物量的建成和生态系统功能的发挥具有重要作用.     

辽东山区落叶松人工林地上生物量和养分元素分配格局

落叶松是我国北方最主要的人工用材林树种,由于人工林树种单一、结构简单等原因,导致土壤养分循环出现失衡.研究落叶松生物量和养分元素分配规律,可以为落叶松人工林的合理经营和养分循环研究提供科学参考.本文以辽东山区19年生二代落叶松人工林(胸径12.8 cm,树高15.3 m,密度2308株·hm^-2)为对象,研究其地上各器官(干、枝、皮、叶)生物量、碳和养分元素含量(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn)的积累规律和分配格局.结果表明：单株落叶松生物量为70.26 kg,林分水平落叶松生物量为162.16 t·hm^-2,各器官生物量差异显著,排序为：树干>树枝>树皮>树叶;单株落叶松养分积累量为749.94 g,林分水平落叶松养分积累量为1730.86 kg·hm^-2,其中,大量元素和微量元素的养分积累量均为树干显著高于树枝、树皮和树叶.全叶期每砍伐一棵落叶松(19年生),平均从系统中带出749.94 g养分元素;如果将树皮、树枝、树叶留在林地仅仅带走树干,带出的养分元素可减少40.7%.
     

The Contrasting Effects of Aspen and Jack Pine on Soil Nutritional Properties Depend on Parent Material

Abstract The influence of forest stand composition on soil was investigated by comparing the forest floor (FH) and upper mineral soil (0–20 cm) nutritional properties of jack pine and aspen stands on two soil types of contrasting fertility, a coarse-textured and a fine-textured deposit, in a replicated design. The studied tree species are pioneers that are found after major disturbances in the southern boreal forest of western Quebec and that differ in their nutrient requirements but not in their growth rate. Soil organic matter as well as total and available N, P, K, Ca, Mg contents were determined and the relationships with nutrient accumulation in tree biomass were studied. On both soil types a greater total and available nutrient accumulation in the forest floor layer was observed in aspen than in jack pine whereas such differences between stand types could not be detected in the mineral soil. Differences in FH nutrient content between stand types were larger on coarse deposits than on fine-textured soils. These results support the hypothesis that tree species with greater nutrient requirements cause an enrichment of the surface soil at least in the short term. The modulation of tree species effect by soil type was contrary to the pattern observed in other studies since a greater expression of this effect was observed on poorer soils. Differences in soil nutrient content were related to levels of organic matter accumulation.