豫西刺槐能源林的热值动态

对豫西丘陵区5个无性系刺槐苗期的不同器官的干重热值、去灰分热值和灰分含量及生长量和生物量进行了测定。结果表明:5个无性系刺槐苗期的生长节律不同和各器官的积累速度不同,最后一季干物质量排序为3-I＞83002＞84023＞8044＞8048;5个无性系刺槐苗期的各器官中干重热值和去灰分热值的排序存在差异,8044的叶和枝的干重热值和去灰分热值平均最大,分别为19.31、21.18 kJ/g和18.00、19.39 kJ/g,8048干的干重热值和83002干的去灰分热值平均最大,分别为18.72、19.12 kJ/g,83002皮的干重热值和去灰分热值平均最大,分别为17.77、19.29 kJ/g。整体上标准木单位质量的干重热值表现为先升后降,83002、3-I、84023的生长潜能大,单位面积上的热值表现为无性系83002、3-I、84023最大。     

华南十种桉树的热值与灰分含量比较

桉树是林业生物质能源的原料之一,了解桉树的热值和灰分含量能为合理利用桉树能源林提供理论参考。该研究采用热量计和马福炉对华南尾巨桉等10种桉树的不同器官进行热值和灰分含量测定。结果表明：10种桉树树叶、树枝、树根、树干和树皮的干质量热值、去灰分热值分别为15.10~21.06 kJ.g-1和16.50~22.11 kJ.g-1,器官的平均干质量热值、去灰分热值以树叶最高(19.50和20.56 kJ.g-1)、树皮的最低(17.32和18.09 kJ.g-1),说明树叶所含的高能有机物质比其它器官多;不同器官的干质量热值与去灰分热值在不同品种中的大小排序不完全一致。灰分含量在0.14％~8.5％之间,器官平均的灰分含量以树叶最高(5.13％)、树干最低(0.30％),说明树叶所含的矿质元素较多。不同器官的热值与灰分含量均差异显著(P<0.05)。植株个体的干质量热值与去灰分热值均以尾叶桉最高(18.99和19.18 kJ.g-1),以托里桉最低(17.53和17.86 kJ.g-1);灰分含量则以托里桉最高(1.90％)、巨桉最低(0.61％)。相关分析结果表明,灰分含量与干质量热值、去灰分热值存在一定的负相关,但未达显著水平;干质量热值与去灰分热值呈极显著的正相关关系(P<0.01)。由于理想的植物燃料应具备热值高与灰分含量低的特点,结合该研究的结果分析,托里桉作为燃料资源利用不理想,以尾叶桉较为适宜。     

广东樟木头5种桉树的能量特征研究

对广东省东莞市樟木头林场5种6 a生巨桉(Eucalyptus grandis)、柳桉(E.saligna)、大花序桉(E.cloeziana)、粗皮桉(E.pellita)和托里桉(E.torelliana)的能量特征进行研究.结果表明:5种桉树不同组分的灰分含量和热值存在显著差异(P<0.01).灰分含量为0.16%-8.37%,其中巨桉、柳桉、粗皮桉和托里桉均是叶>皮>枝>根>干,而大花序桉为皮>叶>枝>根>干;各组分的干重热值为15.12-18.85 kJ g~(-1),均以叶最高、皮最低,巨桉与粗皮桉为叶>枝>干>根>皮;柳桉与托里桉为叶>干>枝>根>皮;大花序桉为叶>枝>根>干>皮;去灰分热值为16.37～19.87 kJ g~(-1),除粗皮桉为叶>枝>皮>干>根外,其它4种各组分的去灰分热值均与干重热值的变化趋势相同.5种桉树的平均干重热值和去灰分热值分别以巨桉、粗皮桉最高,但均以托里桉最低.     

南宁市桉树人工林土壤有机碳密度与地形因子的关系

桉树人工林土壤有机碳密度与地形因子的关系还不明确,且当前的研究较少地关注复合地形因子,对两者的线性和非线性关系强度的对比研究也较少。以南宁市高峰林场中的桉树人工林地为研究区,采用条件拉丁超立方抽样法布设采样点,通过建立数字高程模型提取和计算得到地形因子的指标;采用线性回归和回归树分别建立桉树人工林土壤有机碳密度-地形因子的线性和非线性回归模型。结果表明:研究区土壤表层、0—50 cm和全剖面的土壤有机碳密度均值分别为2.8、7.7、10.9 kg/m2,属于中等水平;仅坡度在0.05显著性水平上与表层和全剖面土壤有机碳密度显著相关,总体而言,简单地形因子与土壤有机碳密度的相关性普遍好于复合地形因子;随着土壤层次厚度的增加,线性和非线性回归模型对土壤有机碳密度空间变异解释能力都提升;回归模型对土壤有机碳密度空间变异的解释能力大小顺序为:回归树全变量多元线性回归逐步线性回归,因此,桉树人工林土壤有机碳密度与地形因子之间的非线性关系比线性关系强。     

广东省桉树人工林土壤有机碳密度及其影响因子

研究了广东省粤北、粤东、粤西和珠江三角洲4个地区桉树人工林土壤有机碳含量和有机碳密度,以及土壤有机碳密度的主要影响因子.结果表明:土壤A层和B层有机碳含量分别为(23.94±2.97)g·kg-1和(9.68±1.05)g·kg-1,二者差异显著;A层和B层有机碳密度分别为(27.64±7.72)t·hm-2和(108.36±9.37)t·hm-2,有显著差异;0～50 cm土层有机碳密度为(66.72±6.53)t·hm-2,略高于同一地区马尾松和杉木人工林.有机碳密度与海拔、A层和B层土壤总孔隙度、毛管孔隙度、毛管持水量和全氮含量呈显著正相关;土壤毛管孔隙度、毛管持水量和pH值是影响有机碳密度的主导因子.     

桉树人工林树液流动密度随边材径向深度的变化

树液流动密度(SFD)随边材径向深度的变化对于准确估测流经边材的树液通量是非常重要的,后者又制约着Heat Pulse的应用精度.但迄今为止,只有很少的研究估计了由于SFD随径向的梯度变化而带来的误差,SFD沿树干径向分布规律的获得往往依靠对少数几棵树的观测资料.基于在广东雷州半岛对两块3～4年生桉树(Eucalyptus urophylla S.T. Blake)人工林1年的Heat Pulse观测,探讨了对来自39株立木大量观测资料的综合处理方法,发现这两个样地(纪家和河头)的林分中SFD随边材径向深度的变化可以用如下回归方程来描述:纪家: y=3.667 5x3-7.295 5x2+3.682 6x+0.567 4 (R2=0.939 1, n=80, P=0.01)河头: y=5.006 2x3-9.116 1x2+4.454 4x+0.463 4 (R2=0.806 9, n=72, P=0.01)式中:y--某一树液感应器所测得的SFD与不同深度的4个感应器所测得的SFD的平均值之比;x-某一树液感应器在边材中的深度与边材厚度之比.从形成层到心材,SFD最初有所增加,随后持续减小,但由于树木年龄很小,最大的SFD只比最小的SFD大0.33～0.36倍.     

桉树人工林树液流动密度随边材径向深度的变化

树液流动密度 (SFD)随边材径向深度的变化对于准确估测流经边材的树液通量是非常重要的 ,后者又制约着HeatPulse的应用精度。但迄今为止 ,只有很少的研究估计了由于SFD随径向的梯度变化而带来的误差 ,SFD沿树干径向分布规律的获得往往依靠对少数几棵树的观测资料。基于在广东雷州半岛对两块 3～ 4年生桉树 (Euca lyptusurophyllaS .T .Blake)人工林 1年的HeatPulse观测 ,探讨了对来自 39株立木大量观测资料的综合处理方法 ,发现这两个样地 (纪家和河头 )的林分中SFD随边材径向深度的变化可以用如下回归方程来描述 :纪家 :y =3.6 6 75x3 - 7.2 95 5x2 3.6 82 6x 0 .5 6 74 (R2 =0 .9391,n =80 ,P =0 .0 1)河头 :y =5 .0 0 6 2x3 - 9.116 1x2 4.4 5 4 4x 0 .4 6 34(R2 =0 .80 6 9,n =72 ,P =0 .0 1)式中 :y———某一树液感应器所测得的SFD与不同深度的 4个感应器所测得的SFD的平均值之比 ;x—某一树液感应器在边材中的深度与边材厚度之比。从形成层到心材 ,SFD最初有所增加 ,随后持续减小 ,但由于树木年龄很小 ,最大的SFD只比最小的SFD大 0 .33～ 0 .36倍。     

短周期尾巨桉能源林生物量与能量特征研究

为开发和利用尾巨桉能源林,通过测量1~4年生植株的叶片、树枝、树根、树干和树皮的热值和生物量,对短周期尾巨桉能源林的生物量和能量特征进行了研究。结果表明,尾巨桉叶片、树枝、树干、树根、树皮和林分生物量均随林龄增加而增加,叶片、树枝、树皮生物量占单株总生物量的比例逐年减小,而树干则呈逐年升高趋势。1~4年生尾巨桉单株和林分的生物量分别为4.32~66.29 kg和10.68~153.33 t hm-2。生物量的结构特征表明,尾巨桉林分在第4年开始郁闭,生长以增加树干的生物量为主。尾巨桉各组分的平均干质量热值为17.23~20.56 kJ g-1,且差异极显著(P<0.01),以叶片的值最高、树皮的最低;同一组分不同林龄的热值差异不显著(P>0.05)。1~4年生尾巨桉的单株和林分能量现存量为81.61~1255.22 MJ和201.83~2903.32 GJ hm-2,其变化趋势及大小排列顺序与生物量相同。因此,对尾巨桉能源林可以4年短周期进行经营。     

追施氮肥当年与翌年对桉树生长及各部位氮贮量的影响

采用田间定位试验方法,研究了追施氮肥当年与翌年对桉树各部位生物量和氮贮量的影响。结果表明:与对照相比,追施氮肥翌年桉树生物量增加幅度显著高于当年,说明氮肥对于提高桉树生物量具有一定累积作用,追肥的增产效果明显;追施氮肥也使全树氮贮量在2007年与2008年分别提高30.2%和73.5%;与2007年相比,2008年对照处理桉树生物量增加35.9%,追施氮肥处理生物量提高1倍以上,而对照处理树木体内氮贮量降低13.1%,追氮处理提高15.7%;这主要是由于3龄桉树树叶生物量的明显降低,对照与追施氮肥处理树叶中氮贮量分别降低46.5%和36.9%,其也是桉树中氮贮量降低最显著的部位。     

林分密度对桉树人工林群落结构和物种多样性的影响

采用典型样地法,以四川新津县普兴镇桉树(Eucalyptus robusta)人工林为研究对象,设置5种不同林分密度(A.625株·hm~(-2);B.750株·hm~(-2);C.875株·hm~(-2);D.1 000株·hm~(-2);E.1 125株·hm~(-2))样地各3个,对不同林分密度人工林群落结构和物种多样进行分析,探讨确定桉树人工林的合理栽植密度,为维持桉树人工林群落结构稳定、增加物种多样性提供依据。结果表明:(1)研究区桉树人工林群落共记录到96种植物,隶属于51科79属;在各个林分密度的群落中,植物科属种数量变化规律均为:草本层灌木层乔木层;当密度为1 000株·hm~(-2)时,乔木层物种数最高(6种);当密度为750、875株·hm~(-2)时,灌木层群落物种数最高(17种);在林分密度625株·hm~(-2)下,草本层物种数最高(32种)。(2)桉树人工林群落各层次的丰富度指数D值、Shannnon-Wiener指数H值、Simpson指数H′、Pielou均匀度指数Jsw)值均表现为:草本层灌木层乔木层;乔木层的D值和H′值在875株·hm~(-2)密度下最大,H值在625株·hm~(-2)密度下最大,Jsw)值在750株·hm~(-2)密度下最大;灌、草层各指数分别均在密度750、625株·hm~(-2)时有最大值。(3)从群落结构上看,5种林分密度的群落径级结构均呈单峰型分布,乔木个体多分布在中径级(7.0≤d23.0cm);高度级结构与径级结构对林分密度的响应不一致,密度A、B、C和D、E的个体分别集中在高度级Ⅱ~Ⅴ(6.0≤h18.0m)、Ⅲ~Ⅴ(9.0≤h18.0m)、Ⅱ~Ⅲ(6.0≤h12.0m)和Ⅳ~Ⅴ(12.0≤h18.0 m)。(4)各层次优势种不同,乔木层中桉树是绝对优势树种,各密度林分中构树(Broussonetia papyrifera)的重要值基本仅次于桉树;灌木层中,桉树幼苗只在密度E出现,构树在各密度下优势地位显著,在密度B~D中,均有八角枫(Alangium chinense)和女贞(Ligustrum lucidum)存在,并在密度B下八角枫(0.118 4)和女贞(0.183 2)长势较好,具有较大的更新潜力;青蒿(Artemisia carvifolia)和荩草(Arthraxon hispidus)作为草本层的优势种在5种林分密度下都有生长。研究认为,林分密度750株·hm~(-2)(密度B)是新津桉树人工林的最适林分密度,该密度更有利于该地区桉树人工林群落结构和物种多样性的稳定可持续发展。     

松嫩平原羊草草甸草原主要植物种群能量积累和分配

在松嫩平原羊草草甸草原,羊草、拂子茅、碱茅和虎尾草各器官热值的季节变化呈波动型,但总的规律是穗＞叶＞茎＞立枯体．4种植物种群地上部能量现存量的季节变化均呈单峰曲线,能量积累量为羊草＞拂子茅＞虎尾草＞碱茅．能量增长率一般呈双峰曲线,第一次峰值出现在抽穗期,第二次在种子成熟期,生长末期出现负值．地上部能量的水平分布规律,不同生育期在各器官中的分配比率不同．4种植物种群能量的垂直分布规律相似,即地上部能量的垂直空间分配格局基本上呈塔形,最大值出现在10-30cm空间内．地下部能量垂直结构由地表至土壤深层呈典型的倒塔形,最大值在0-10cm层．地下部的能量现存量约为地上部的3-4倍。     

福建东山岛海域霞水母的渔业生物学研究

1994年4～9月调查结果表明,东山湾海域霞水母的密度高峰期出现在6月25日～7月10日,生物量高峰期在7月10～8月5日;群体的伞径分布范围15～580mm,平均247．48mm,体重分布范围0．4～10250g,平均1274g;高次方程模拟的伞径生长方程式为Φt=15．1726+16．7204t+0．1926t2-0．0014t3—0．0004t4,指数高次方程模拟体重生长方程式为logeWt=-0．6885+1．3397t-0．0959t2+0．0034t3—0．00005t4;以生物经济学原理确定合理开捕为7月15日,合理开捕伞径为360mm．还讨论了表层水温和盐度与霞水母生物量和密度的关系及其资源开发等问题．     

温度对玉米生长和产量的影响

为了明确气温变化对玉米生长发育和产量的影响,建立玉米低温冷害监测和气象评估模式,在东北地区中部的榆树市进行了玉米分期播种试验。试验采用3个品种,设置早、中、晚3个播种期,进行玉米生长发育进程、叶面积指数、生物量、产量和温度等观测。结果表明：玉米的生长速率与温度密切相关,平均气温每升高1 ℃,出苗速率提升17%,营养生长速率提升5%;积温每增加100 ℃·d,玉米最大叶面积指数增加10%,最大生物量和产量增加8%;玉米生长发育期(日平均气温稳定>10 ℃期间)间平均气温降低0.7 ℃,或活动积温减少100 ℃·d,玉米成熟期将延迟7 d,发生一般低温冷害,玉米单产减少8%;气温下降1 ℃,或积温减少140 ℃·d,生育期延迟10 d,发生严重低温冷害,减产10%以上;在水分条件比较适宜的前提条件下,气候变暖对东北地区玉米单产提高是有利的。     

Secondary succession in two subtropical forests

We studied secondary succession in two subtropical evergreen broad-leaved forests near Shanghai, China that had been harvested 2–60 years earlier. Shrubs were thinned in one of the forests to about 60% of their original density for the first 20 years after harvesting. The other was not disturbed after harvesting. Five stands were sampled in each forest. Species composition and richness varied little during succession. Biomass, soil organic matter, total soil nitrogen, and soil water all increased with time. Soil organic matter and total nitrogen were significantly less in thinned forest than in undisturbed forests, but soil moisture did not vary with shrub thinning. Total tree density did not change over time, suggesting that species replacements were not driven by self-thinning. The eventual replacement of shrubs by trees occurred because shrub density decreased whereas tree density remained constant and tree mass increased.     

东灵山暖温带落叶阔叶林生物量和能量密度研究

研究了辽东栎 (Quercusliaotungensis)林生物量、能量分配和能量密度过程 ,结果表明 ,辽东栎林的生物量在60～ 2 0 0t·hm- 2 之间 ,乔木层的生物量在 50～ 1 60t·hm- 2 之间 ,在林分中所占比例为 80 %～ 98% ,辽东栎生物量在林分中所占比例从 40 %到 1 0 0 % ,净初级生产力从 5t·hm- 2 ·a- 1 到 2 4t·hm- 2 ·a- 1 。辽东栎群落能量现存密度为 830 0 0kcal·m- 2 ,其中乔木层占 96 .65 %、灌木层占 3 .1 2 %、草本层占 0 .2 3 %。乔木层中各器官能量密度排列顺序是树干 >树根 >树枝 >树叶 ,比例是 4 :3 :2 :1 ,灌木层中 ,各器官能量密度顺序是干 >枝 >根 >叶。最后给出了该类森林生态系统变化的生物量和能量概念模式 ,为下一步建立抽象的数学模型 ,建立可操作能实用的计算机模拟模型打下了基础。     

植物热值的测定

植物热值是草原生态系统中能流研究的重要指标,热值测定采用氧弹法,其原理是将定量试样在充氧的弹筒中燃烧,由燃烧后水温的升高计算试样发热量,为了获得准确测定结果,应注意读温准确、试样均匀、选择最佳氧气压力,以及尽量减少对样品的污染。测定结果表明,草原植物的热值随不同植物种,以及同一种植物不同部位和生长发育的阶段而变化。     

Influence of mineral nutrient availability on growth of tree seedlings from the tropical deciduous forest

The effects of different nutrient availabilities on growth and biomass partitioning in seedlings from the tropical deciduous forest in Mexico were compared. The tree species studied were Heliocarpus pallidus, a species associated with disturbed parts of the forest, and Caesalpinia eriotachys, Jacquinia pungens and Recchia mexicana, species from mature, undisturbed habitats. The tropical deciduous tree seedlings were grown in pure silica sand for 50 days inside growth chambers under four nutrient regimes; 5, 20, 100 and 200% Long Ashton nutrient solutions. Data showed contrasting responses among species to different nutrient availabilities. Except Jacquinia pungens, all species had increased growth and productivity as nutrient level increased from 5 to 100%; however, no significant differences in these parameters were detected between 100 and 200% in all species. Compared with mature forest species, pioneer species showed higher variations in biomass production, relative growth rate and net assimilation rate. In contrast to mature forest species, root/ shoot ratios in Heliocarpus pallidus were greater and thus showed higher biomass allocation to roots when nutrient supply was limited. This response suggests higher phenotypic plasticity in pioneer species. Species from mature parts of the forest (Caesalpinia eriostachys, Recchia mexicana) showed less dependency on nutrient supply than pioneer species. These responses appear to support observations from studies with temperate plants investigating growth responses to soil fertility.     

山坡地植物燃料品种的能量和养分分析

研究了香港和广东大多数植物燃料品种的热值和养分浓度 ,以及评价它们的燃料品质 .木本热值为 1 7.1 3～ 2 3.51kJ·g- 1 ,而草本热值为 1 5.1 3～ 2 1 .47kJ·g- 1 .在广东和香港 ,常用作燃料的品种热值超过 2 0kJ·g- 1 .N浓度越低 ,越适宜用作燃料 ,因为坡地生态系统损失的N和排放到大气的NOx 少 .木本N浓度为 4.67～ 1 0 .90mg·g- 1 ,而草本N浓度为 3.55～ 1 4.59mg·g- 1 .高P和高K的品种也不宜用作燃料 ,因为山坡地的养分损失大 .P浓度为 0 .1 7～ 1 .0 5mg·g- 1 ,而K浓度为 3.98～ 2 3.0 0mg·g- 1 .木本与草本品种之间 ,热值及养分浓度差异都不显著 .     

Responses to light changes in tropical deciduous woody seedlings with contrasting growth rates

We evaluated the responses in growth, biomass allocation, photosynthesis and stomatal conductance, to changes in light in woody seedlings from the tropical deciduous forest in Mexico, which shows a highly seasonal rain pattern. We studied ten species, which differed by 30-fold in relative growth rate (RGR). We analyzed plant growth in two contrasting light levels during 52 days and two transfers: from high to low (HL) and from low to high (LH) light intensity, and the respective controls in high (HH) and low (LL) light for another 52 days. The photosynthetic capacity (A _max) and stomatal conductance were measured at the day of the transfer between light conditions and at the end of the experiment. Species with high RGR showed the largest changes in RGR in response to contrasting light conditions (HH/LL ratio), and species with low RGR showed low responses. The fast-growing species were the most plastic, followed by species with intermediate growth rates, with the slow-growing species being the least plastic. Fast-growing species achieved higher maximum photosynthetic capacities (A _max) and stomatal conductance and higher response to light than slow-growing species. Species with high RGR showed a low RGR HH/LH ratio, suggesting a large response of L plants when transfered to H. The RGR of the species were associated with species specific leaf area and with the response in the leaf area, net assimilation rate and leaf weight ratio, suggesting the importance of the leaf area produced and the leaf characteristics rather than root:shoot ratio in determining RGR. Considering that seed germination is expected at the beginning of the rainy period, seedlings of most of the species will experience high-light conditions during its early growth. There are large annual variations in the time required for canopy closure (35–75 days). The influence of these variations may have different effect on the species studied. Species with intermediate growth rate and intermediate response to light changes were less affected by light reduction than fast-growing species. The intermediate-RGR species Caesalpiniaeriostachys is the most abundant and widely distributed species, perhaps this could be in part due to its ability to acclimate to both light increases and decreases. The fast-growing species studied here can be found in open sites in the forest and in areas cleared for pasture growth. These fast-growing species eventually reach the canopy, although this may require several canopy openings during their lives, which implies juvenile shade tolerance. In the tropical deciduous forest juvenile pioneer trees also benefit from the temporary high light available caused by the dry period during the rainy season. The slow-growing species Celaenodendronmexicanum forms small patches of monospecific forest; the adult trees are not completely deciduous, and they retain their old leaves for a long time period before shedding. Thus seedlings of this species may receive lower levels of light, in agreement with its shade tolerance and its lower response to light increases. Received: 14 April 1997 / Accepted: 29 July 1997     

马尾松林杆材阶段生物产量和经级分化及密度效应初探

马尾松(Pinus massoniana)是我国松树中分布最广、数量最多的主要用材和薪炭材树种。它具有适应性强、生长快、用途广,造林成本低和易于成林等优点,是我国南方荒山造林的重要先锋树种,其经济意义、环境防护效能及美学价值,都是为人们所公认的。马尾松的干材成长阶段,是林木胸径和树高旺盛生长时期,林木与生长空间的矛盾及树木间的竞争较剧烈,天然整枝、林木分化和自然稀疏都很强烈。如何调节和控制这个时期的立木密度,使其形成合理的群体结构,对于保证林木成熟期的材积生长和取得最大生物量将具有十分重要意义。本试验目的就在于探明不同密度松树杆材林的生物量、林木分化与产量结构以及不同密度下的生态效应,为确定合理的造林密度和制定疏伐措施提供科学依据。