一种高生产力和生态协调的亚热带针阔混交林——杉木火力楠混交林的研究

 通过八年杉木针阔混交林的综合定位研究,筛选出一种高生产力和生态协调的人工林一以8杉木2火力楠为优势的混交林。林分的蓄积量和乔木层贮存的能量分别比杉木纯林高13.7%和11.3%,杉木火力楠混交林提高了林分的光能利用率,改善了林内小气候;增加了林地有机质的含量;促进了土壤中有益微生物的繁衍和土壤理化性质的改良,提高了土壤肥力和蓄水保水能力;增强了林分对害虫自我抑制能力。     

不同混交措施下杉木人工林群落稳定性特征

混交是人工林近自然经营的重要措施,探究混交度和树种配置对杉木人工林群落稳定性的影响可以为构建可持续经营的杉木混交林提供依据。本研究以3种不同混交度(纯林/低度0.051、中度0.297、高度0.598)的杉木人工林为研究对象,以林内优势种的更新潜力、林地生产力、土壤肥力和物种多样性等4类指标12个因子为评价标准,对不同人工林的群落稳定性特征进行分析。结果表明:与杉木纯林相比,混交林的林下更新潜力分别提高了32%(中混交度)和100%(高混交度),更新幼苗的种类也更为丰富。其次,混交林的草本生物量和物种丰富度均高于纯林,但乔木树种的生物量却分别仅有纯林的58%(中混交度)和66%(高混交度)。此外,混交林较高的物种丰富度和林下更新能力,增加了对土壤养分的需求,其土壤肥力较纯林略低。应用模糊数学中隶属函数方法对各林地群落稳定性进行综合评价,结果表明,中度混交林地的群落稳定性最高(0.909),其次为高混交度林地(0.882),而纯林的稳定性最低,仅为0.856。因此,构建密度适宜的杉木-檫木-栎属树种中度混交林可以使杉木人工林朝着健康的森林演替方向发展,使森林群落的经济和生态效益得到持续发挥。     

杉木萌芽林林冠下营造细柄阿丁枫与木荷的生态效益的研究

 本文通过对杉木萌芽林林冠下营造中亚热带常见乡土阔叶树种——细柄阿丁枫与木荷后,形成的杉阔混交林的两年定位观测研究,结果表明：杉木萌芽林改造成细柄阿丁枫杉木混交林与木荷杉木混交林后,林分水源涵养功能增强,土壤肥力提高,林内小气候得到改善,林分抗御火灾能力增强。杉木林冠下营造乡土阔叶树种是改良杉木林生态环境质量,科学经营杉木低产林的有效生物措施之一。     

纯林和混交林中拟赤杨材性的比较分析

对拟赤杨（Alniphyllum fortunei Makino）纯林、拟赤杨-马尾松（Pinus massoniana Lamb．）混交林和拟赤杨-杉木[Cunninghamia lanceolata（Lamb．）Hook．]混交林中拟赤杨木材的物理力学性质和化学组分进行了测定和比较分析。结果表明，混交林中拟赤杨的木材密度、干缩系数和力学强度均大于纯林，且拟赤杨-马尾松混交林中拟赤杨木材的各指标值均最高。拟赤杨-杉木混交林中拟赤杨木材的热水抽出物、1％NaOH抽出物、苯醇抽出物、硝酸-乙醇纤维素和Klason木素含量分别为2．31％、18．63％、2．52％、45．74％和21．59％，均高于纯林；拟赤杨-马尾松混交林中拟赤杨木材的戊聚糖含量（22．98％）高于纯林。说明拟赤杨-马尾松混交林中拟赤杨木材的材性总体上最优，在拟赤杨木材品质培育过程中宜选择马尾松作为伴生树种。     

杉林细柄阿丁枫混交林涵养水源功能和土壤肥力的研究

对25年生杉木细柄阿丁枫混交林进行研究表明：混交林对土壤的物理性质、养分含量、酶活性和涵养水源功能均有良好的作用。混交林林分持水量为2212.84t/hm^2,杉木纯林为1841.62t/hm^2。混交林土壤水稳性团聚体组成、孔隙组成和水分状况均比纯林好／混交林土壤养分含量比弛林高,0－20cm层有机质含量比纯林增加80.5%,全氮,全磷、水解性氮、速效磷和速效钾含量分别比纯林提高28.8%、39.8%、32.0%、56.6%和76.8%;混交林土壤酶活性比杉木纯林高,0－20cm层转化酶、脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别比纯林增加156.1%、72.6%、30.0％和10.3%。     

杉木(Cunninghamia lanceolata)连栽地力退化和杉阔混交林的土壤改良作用

收集了有关杉木连栽的地力退化和连栽杉阔混交林的对比研究文献,并进行分析表明,杉阔混交林土壤容重平均比杉木纯林降低5％;连栽杉木人工林随代数的增加呈现容重变大的趋势,2代比1代平均增加6％,3代比2代平均增加9％。这种容重的变化使看似具有可比性的对比样地之间失去了可比性,可能导致对杉木连栽人工林地力退化和杉阔混交林的土壤改良作用的评价产生偏差。通过对这种容重变化产生的影响进行校正,对杉木连栽人工林地力退化和杉阔混交林的土壤改良作用进行了重新评估。结果表明,采用固定深度采样的杉阔混交林与对照的杉木纯林、多代连栽杉木人工林不同代次问土壤有机碳和全氮贮量的相对变化均出现不同程度的低估现象。固定深度采样时,与对照的纯林相比,杉阔混交林对土壤的改良作用被低估,土壤有机碳和全氮贮量的相对变化平均低估6％和5％;杉木连栽引起的地力退化也被低估,土壤有机碳和全氮贮量从1代到2代分别低估5％和7％,从2代到3代分别低估7％和8％。经t-检验表明,杉阔混交林与对照的杉木纯林、多代连栽杉木人工林不同代次间土壤有机碳和全氮贮量的相对变化在土壤容重影响校正前后有明显差异（P=0．05）。     

不同人工林生态系统林地土壤质量评价

利用定位研究方法,综合比较了第2代连栽杉木纯林、杉木与阔叶树混交林以及阔叶纯林3种人工林生态系统对林地土壤质量的影响.结果表明,与连栽杉木纯林相比,在杉阔混交和阔叶树轮栽两种经营模式下,土壤养分含量增加,物理性状改善,土壤生物活性提高.利用土壤质量评价体系在对土壤功能评价的基础上,直观评价了3种经营模式的土壤质量状况.在研究区内,杉木与阔叶树混交以及阔叶树轮栽的水分有效性、养分有效性和根系适宜性以及最终的土壤质量指数均处于中等水平,而连栽杉木林的水分有效性、养分有效性和根系适宜性较差,土壤质量指数处于较低水平.总有机C、阳离子交换量和微生物生物量C与其它土壤理化性质和生物学性质之间明显相关,可将其作为研究区土壤质量的指示指标;土壤微生物生物量C、N、P与土壤总有机C、土壤全N、土壤全P含量之间也存在较好的相关性.     

杉木火力楠混交林养分归还与生产力

通过对野外试验和室内测试数据的整理分析．比较研究了杉木火力楠混交林和 杉木纯林养分归还、吸收等生态过程的特征以及生产力结果表明混交促进了养分归还过 程．可提高土壤肥力和系统生产力．１５年生混交林技和叶凋落物分别是纯林的２倍和３ 倍,其中容易分解的火力楠凋落物占 ６４％．混交林通过凋落物分解所归还的养分是纯林 的 ２～ ３倍．相当年凋落量 ６５． ９％的混交林根系年死亡量是纯林的 ２倍,在整个系统养分 归还中占有很大的份额．混交林土壤全 Ｎ、 ＮＨ＋４－Ｎ和有效 Ｋ分别比纯林提高 ６４． ３％。 ８２． ３ ％和 ６３． １％．与此同时土壤孔隙组成和水分过程也大为改善．混交林生产力较纯林 提高５２．７％．混交林５种大量元素的归还／吸收比率是纯林的２倍,表明混交林养分循环 效率较高,较少的人为维持可以保持较高的生产力水平．     

不同人工林生态系统林地土壤质量评价

利用定位研究方法,综合比较了第2代连栽杉木纯林、杉木与阔叶树混交林以及阔叶纯林3种人工林生态系统对林地土壤质量的影响．结果表明,与连栽杉木纯林相比,在杉阔混交和阔叶树轮栽两种经营模式下,土壤养分含量增加,物理性状改善,土壤生物活性提高．利用土壤质量评价体系在对土壤功能评价的基础上,直观评价了3种经营模式的土壤质量状况．在研究区内,杉木与阔叶树混交以及阔叶树轮栽的水分有效性、养分有效性和根系适宜性以及最终的土壤质量指数均处于中等水平,而连栽杉木林的水分有效性、养分有效性和根系适宜性较差,土壤质量指数处于较低水平．总有机C、阳离子交换量和微生物生物量C与其它土壤理化性质和生物学性质之间明显相关,可将其作为研究区土壤质量的指示指标;土壤微生物生物量C、N、P与土壤总有机C、土壤全N、土壤全P含量之间也存在较好的相关性。     

福建含笑—杉木混交林的效益及机理分析

对7年生福建含笑－杉木[Michelia fujianensis Q.F.Zheng-Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.]混交林的生长效果、改土效益、水源涵养功能以及混交机理的分析研究表明,该混交林种间关系协调,林分空间分布格局合理,能调节林分小气候,改善土壤肥力状况,充分利用营养空间,增强水源涵养功能,促进林分生长。福建含笑与杉木混交林是改造杉木低产林、防止地力衰退及扩大珍贵阔叶树种植范围的有效途径之一。     

人工纯林和混交林中南酸枣木材解剖特性的比较分析

对林龄为25 a的南酸枣[Choerospondias axillaris (Roxb. ) Burtt et Hill]纯林、南酸枣-马尾松(Pinus massoniana Lamb. )混交林和南酸枣-杉木[Cunninghamia lanceolata (Lamb. ) Hook. ]混交林中南酸枣木材的解剖特性进行了比较分析.测定结果表明,在25 a的树龄内,南酸枣-马尾松混交林、南酸枣-杉木混交林和南酸枣纯林中南酸枣木材纤维的长度分别为0.843～1.401、0.858～1.489和0.873～1.347 mm,宽度分别为19.28～23.58、19.34～22.34和19.76～25.26 μm,长宽比分别为39.70～62.04、39.20～63.96和40.60～59.34;随树龄的增加,纯林和混交林中南酸枣木材纤维的长度、宽度及长宽比均逐渐增加,且不同林分间的差异逐渐达到显著水平,并以南酸枣-杉木混交林中南酸枣木材纤维的长度和长宽比最大、宽度最小.3种林分中南酸枣木材的导管组织比量、纤维组织比量和木射线组织比量分别为16.1%～16.7%、64.7%～65.2%和12.9%～13.4%,以南酸枣-杉木混交林中南酸枣木材导管组织比量和纤维组织比量最大,但差异均不显著;仅纯林的木材轴向薄壁组织比量(5.8%)显著高于混交林(5.1%和5.2%).随树龄的增加,3种林分中南酸枣木材微纤丝角均逐渐减小,南酸枣-马尾松混交林、南酸枣-杉木混交林和南酸枣纯林中南酸枣木材微纤丝角分别为23.33°～16.82°、 23.20°～16.36°和23.34°～17.41°, 且仅在树龄16～25 a阶段,混交林中的南酸枣木材微纤丝角显著小于纯林, 其中又以南酸枣-杉木混交林中的南酸枣木材微纤丝角最小.研究结果显示,南酸枣-杉木混交林中南酸枣木材的解剖特性总体上最优,在南酸枣木材品质定向培育过程中宜选择杉木作为伴生树种.     

杉木光皮桦混交林效益的研究

对桂西北杉木光皮桦混交林和杉木纯林的对比研究表明,35年生杉桦混交林的立木蓄积量为441.087 m3*hm-2,比杉木纯林高3.6%。混交林枯枝落叶层现存量及其N,P,K,Ca,Mg等元素的质量浓度分别为13.18 t*hm-2,158.3,6.1,16.5,86.3和32.3 kg*hm-2,分别比杉木纯林高9.7%,76.7%,69.4%,96.4%,83.2%,17.0%。混交林地(0～100 cm)土壤容重为0.81～1.22 g*hm-3,比杉木纯林低1.0%～8.0%,而土壤孔隙度,通气度和持水量分别比杉木纯林高2.0%～3.9%。土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷和速效钾分别比杉木纯林高5.5%～49.8%。     

广西林朵林场栽针（杉）保阔混交造林的效果研究

广西林朵林场栽针（杉）保阀混交造林试验表明：１９龄和３０龄混交林林分总蓄积量分别为１８４．７８和５１５．５８ｍ３ｈｍ（－２）,比同龄杉木纯林的依次高２３．０％和２１．８％．混交林中主要树种杉木的树高、胸径和蓄积量随混交树种株数比例的增加而降低．混交林林地枯枝落叶层现存量平均为１５．１８ｔｈｍ（－２）,Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ和Ｍｇ５种元素的积累量平均为４２２．２２ｋｇｈｍ（－２）,分别比杉木纯林的高２５．３％和３２．３３％．混交林林地土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷和速效钾的平均含量以及孔隙度和持水量都高于杉木纯林．     

杉木与阔叶树混交试验初报

 在高明县国营云涌林场以3:1的混交比例,分别营造杉木(Cunninghamia lanceolata)与红荷木(Schima wallichii)、木荷(Schima superba)、火力楠(Michelia macclurei)3种混交林,经过6年的调查观测表明：混交3年后种间关系开始激化,6年以前要适时修枝、截顶、间伐,调整1—2次种间关系。混交林与纯林比较：0—30cm土层养分消耗较大,但林分生物量高,有较高的林分生产率;6年生的混交林枯落物量及其养分元素含量、含水量比纯林大;0—10cm表层N、P、K含量有增加趋势。这些混交类型,宜从现有的3:1比例,扩大至4:1或5:1,尤以杉木+火力楠的类型值得推广。     

改善杉木人工林的林地质量和提高生产力的研究

杉木人工林在我国亚热带森林生态系统中和木材生产上占有十分重要的地位。但杉木纯林在整个生长发育过程中,林地养分被大量消耗,土壤微生物数量逐年减少,生化活性和氧化代谢功能下降,致使林地质量退化,生产力降低。特别是杉木纯林连栽,地力递减,香草醛类有毒物质积累,环境退化更加严重,生产力下降30％以上。试验证明,杉木火力楠混交林不仅能减轻杉木纯林诸多弊端,而且表现了良好生态、经济效益,是解决上述问题的一个重要途径。     

四川桤柏混交林生物量的研究

 对四川省盐亭县桤柏混交林单株干重、平均净生产量、林分生物量和生产力动态的系统研究表明：桤木和柏木不同器官生物量随年龄积累变异显著,积累最多的是树干,其它器官积累较少。桤木各器官平均净生产量在2～12年上升,在12～14年左右达到峰值,随后下降,其生物量结构和垂直分布也程相同的趋势,表明桤木在16年以后已成熟,主伐年龄可定在18～20年间。柏木叶积累量的增长在幼龄期有“超前现象”。其各器官平均净生产量在2～18年内增长呈“J”型曲线．生物量结构和垂直分布仍处于剧烈分化期。在我国人工混交林中,桤柏混交林的生物量和生产力都比较高。     

杉木人工林土壤微生物生物量碳氮特征及其与土壤养分的关系

研究了湖南会同红黄壤区杉木人工林和常绿阔叶林土壤微生物量和养分状况.结果表明,该区杉木人工林取代地带性常绿阔叶林和杉木连栽后,土壤微生物碳、氮和土壤养分含量下降,土壤严重退化.在0～10 cm土层内,常绿阔叶林土壤微生物碳和氮含量为800.5和84.5 mg·kg^-1,分别是第1代杉木林的1.90和1.03倍、第2代杉木林的2.16和1.27倍;在10～20 cm土层内,常绿阔叶林土壤微生物碳和氮含量为475.4和63.3 mg·kg^-1,分别是第1代杉木纯林的1.86、1.60倍和第2代杉木林的2.11和1.76倍.在0～10 cm 和10～20cm土层内,杉木人工林取代常绿阔叶林和杉木栽植代数增加后,土壤全氮、全钾、铵态氮和速效钾含量均明显降低,但差异并不显著.人工杉木林林分组成单一,其凋落物分解慢、归还养分数量少;炼山等造成的表土流失是杉木人工林土壤微生物量和养分库退化的重要原因.土壤微生物碳与土壤全氮、铵态氮、全钾和速效钾含量呈极显著的正相关,土壤微生物氮与土壤养分含量也达到极显著水平.     

天台山不同林型土壤微生物区系及其商值(qMB,qCO2)

研究了天台山8种林型下土壤微生物数量、微生物量碳、微生物量氮、微呼吸速率和微生物商值(qMB,qCO2),结果表明,均以云锦杜鹃林、黄山松林、茶园和竹林土壤中较大,以柳杉林土壤最小。天然林土壤的上述指标的平均水平均高于人工林土壤,所产生的差异是不同林型的立地条件和土壤性状综合影响的结果qCO2值以柳杉林、日本花柏林和茶园土壤最高(4．52％,4．43％,4．26％),云锦杜鹃林、黄山松林和七子花林土壤相对较低(3．475％,3．82％,3．70％),比前者土壤质量较好,可持续利用潜力大。