高寒沙地乌柳防护林碳库随林龄的变化

植被恢复是改善脆弱生态系统的有效方式。长期的植被恢复能够提高沙地生态系统的服务功能。以青海共和高寒沙地不同林龄乌柳(Salix cheilophila)防护林生态系统为研究对象,研究植被恢复过程中植被碳库与土壤碳库的动态变化,探讨乌柳防护林生态系统的碳汇功能。结果表明:随林龄增加,乌柳各组分碳浓度变化规律并不显著(P0.05),而碳贮量显著增加(P0.05),且不同林龄乌柳各组分碳库的分配比例不同,树干碳贮量占林分碳贮量的百分比最高。各林龄(6、11、16、21a)乌柳林碳贮量分别为4.95、9.93、14.67 t/hm2和21.99 t/hm2。土壤碳库随植被恢复时间的增加而增加,各林龄土壤碳库(0—200cm)分别为9.54、13.03、17.18和19.05 t/hm2。较之6、11a土壤碳库增加26.78%,16a较之11a提高24.16%,21a较16a提高9.82%。地被物层(植被残体)固碳量分别为0.27、0.29、0.33、0.43 t/hm2。不同林龄乌柳林生态系统碳库分别为14.76、23.25、32.18 t/hm2和41.48 t/hm2。各林龄乌柳植被层碳库分别占该林龄总碳库的33.54%、42.71%、45.59%和53.01%,土壤碳库分别占该林龄总碳库的64.63%、56.04%、53.39%和45.93%,而地被物层分别占该林龄总碳库的1.83%、1.25%、1.03%和1.03%。较之恢复前的,各林龄碳库依次增加57.05%、36.52%、27.75%和22.42%。植被恢复各阶段年净碳累积速率分别为1.41、1.70、1.79、1.86 t C hm-2a-1。乌柳防护林生态系统具有"碳汇"功能。     

鼎湖山某些植物群落根系生物量及其氮素动态

 本文用挖土柱及埋土柱法测定了鼎湖山生物圈保护区季风常绿阔叶林,黄果厚壳桂、鼎湖钓樟群落的根系生物量和年生长量。用自动离子分析仪分析了根的含氮量并研究了根系的氮素动态。结果表明,根系生物量(t／ha)为35.43,其中活根26.63,死根8.8;根的生长量(kg／ha·a)是3.74。根库贮氮量(kg／ha)为279.23,其中活根库为202.25,死根库为76.98;每年新生根系积累的氮素为57.55kg／ha。每年新生根系生产量及其氮素积累量占整个根库生物量及其氮素贮量的百分率分别为10.6及20.6,根库年生长量及其氮素积累的比率均较高,群落正处在生长发育盛期。     

森林演替在南亚热带森林生态系统碳吸存中的作用

研究了鼎湖山南亚热带森林同一演替系列中3个不同演替阶段(马尾松针叶林、马尾松荷木混交林和季风常绿阔叶林)生态系统碳贮量和分配格局特征,并探讨了该地区森林演替过程中生态系统碳吸存潜力和速度。结果表明:(1)针叶林各组分碳素含量高于阔叶林对应组分的碳素含量(后者是前者的72.0%～94.5%)。两个森林植物碳素含量,不同层次比较,均为乔木层>灌木层>草本层,不同器官比较,以根或干最高。(2)乔木层生物量随森林演替进展而增加。针叶林、混交林和阔叶林乔木层生物量分别为:143.5t/hm2、270.1t/hm2和407.8t/hm2,其中大部分由干和皮组成(各器官占乔木层生物量的比例平均为:叶2.8%、枝19.3%、干和皮混合57.0%、根20.9%)。林下层生物量为4.23～14.10t/hm2,是乔木层的1.0%～9.8%,随森林演替进展而减少。(3)土壤容重随深度增加而增加,但随森林演替进展而减少。与土壤容重相反,土壤有机碳含量随深度增加而明显减少,但随森林演替进展而增加。(4)3种类型森林生态系统碳总贮量分别为135.8t/hm2、215.1t/hm2和259.7t/hm2。生态系统碳贮量在各组分的格局十分相似,植被、土壤和凋落物层所占比例均分别约为67.6%、30.2%和2.2%。与其它地带森林比较,鼎湖山保护区森林植被与土壤碳贮量之比和表层(0～20cm)的土壤碳占整个     

鼎湖山某些植物群落根系生物量及其氮素动态

本文用挖土柱及埋土柱法测定了鼎湖山生物圈保护区季区常绿阔叶林,黄果厚壳桂,鼎湖钓樟群落的根系生物量和年生长量,用自动离子分析仪分析了根的含氮量并研究了根系的氮素动态,结果表明：根系生物量（t/ha)为35．43,其中活根26．63,死根8．8,根的生长量（kg/ha.a) 是3．74,根库贮氮量（kg/ha)为279．23,其中活根库为202．25,死根率为76．98,每年新生根系积累的氮素为57．55kg/ha,每年新生根系生产量及其氮素积累量占整个根库生物量及其氮素贮量的百分率分别为10．6及20．6,根库年生长量及其氮素积累的纟率较高,群落正处在生长发育盛期。     

鼎湖山黄果厚壳桂、鼎湖钓樟群落主要营养元素的分配和生物循环

较系统地研究了鼎湖山黄果厚壳桂(Cryptocaryaconcinna)-鼎湖钓樟(Linderachunii)群落植物主要营养元素(P、K、Ca、Mg)的分配和生物循环特征。营养元素含量随群落层次、组分(器官)和元素不同而异。群落植物营养元素贮量为(kghm-2):P61.253,K928.764,Ca1212.771和Mg79.349。各元素贮量在不同层次中的大小分布序列为:乔木(94.3%-97.8%)>藤本(1.3%-4.1%)>灌木(0.8%-1.4%)>草本(0.05%-0.15%)。在乔木层,元素贮量则主要分布在树干和树枝两组分(38.6%-61.7%)。各元素在植物组分中的贮量序列为:Ca>K>Mg>P(根、干和皮)和K>Ca>Mg>P(其余器官)。群落植物营养元素年积累量为(kghm-2):P2.677,K41.550,Ca63.309和Mg3.693,其在群落植物中的分配格局与贮量的相类似。群落植物营养元素利用系数为:P0.18,K0.11,Ca0.09和Mg0.28;循环系数:P0.76,K0.61,Ca0.41和Mg0.84;周转期(a):P7.36,K15.12,Ca28.05和Mg4.30。     

鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林C贮量分布

在对1hm 2永久样地调查的基础上结合优势树种C含量的实测值, 对鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林的C贮量及其空间和种群分布特点进行了分析,结果表明 (1)鼎湖山季风常绿阔叶林现存C贮量为89.75t@hm -2 ,其中, 干、枝、叶、根分别占总量的53.09%、25.36%、2.64%和18.31%; (2)数量上小径级个体占有绝对优势,1hm 2样地内 DBH ＜20cm的个体占总数的95%,个体数量随径级的增加而迅速减少,而C贮量的径级分布则大致呈"M"形; (3)根据树木高度分为4个层次,即Ⅰ层( h ≥20m),Ⅱ层(10＜ h ≤20m),Ⅲ层(5< h ≤10m)和Ⅳ层( h ＜5m), 各亚层之间C贮量与该层次的高度呈正相关,占总C贮量的比例依次为53.97%、31.37%、 11.26%和3.40%.在垂直方向上,干、枝、根C贮量变化与总C贮量的变化趋势大体一致 ,叶的C贮量则以Ⅱ层最大; (4)优势种群对季风常绿阔叶林C贮量贡献排序为 锥栗 C astanopsis chinensis＞荷木Schima superba＞黄果厚壳桂Cryptocarya concinna＞厚壳桂 Cryptocarya chinensis＞肖蒲桃Acmena acuminatissima＞黄杞Engelhardtia roxburghi ana＞白颜树Gironniera subaequalis＞臀形果Pygeum topengii＞橄榄Canarium album＞窄叶半枫荷Pterospermum lanceaefolium＞华润楠Machilus chinensis＞鸭脚木Scheffler a octophylla＞韶子Nephelium chryseum.成熟度较高的种群 C贮量较高,起主导作用.     

广西大青山南亚热带马尾松、杉木混交林生态系统碳素积累和分配特征

选取广西大青山3个13年生马尾松、杉木混交林样区,研究其生态系统的碳素积累和分配特征。结果表明,混交林中两个树种的碳素含量各异。马尾松干、根、枝的碳素含量较高,分别为58·6%、56·3%、51·2%,叶和皮含量较低,变化幅度为46·8%~56·3%。各器官中按碳素含量的高低排列顺序为:干>根>枝>皮>叶;杉木皮、叶、干的碳素含量较高,分别为52·2%、51·8%、50·2%,碳素含量从高到低依次为:皮>叶>干>根>枝。从两个树种各器官碳总含量来看,马尾松要高于杉木。灌木层、草本层及地表凋落物层碳素平均含量分别为44·1%、33·0%及48·3%。土壤3个层次(60cm深)碳素含量为1·45%~1·84%,各层次碳素含量分布不均,表层(0~20cm)土壤碳素含量较高。针叶混交林乔木层生物量(t·hm-2)为85·35~101·35,平均为93·83,且均以马尾松生物量居多(占75·7%~82·6%)。混交林生态系统碳库的空间分布序列为土壤层>植被层>凋落物层。植被层的碳贮量平均为51·91t·hm-2,占整个生态系统碳总贮量的29·03%;乔木层碳贮量占整个生态系统的23·90%,占植被层碳贮量的97·7%。乔木层碳贮量中,马尾松占的比例较大,为65·39%。碳贮量在两个树种各器官中的分配,基本与各自的生物量成正比例关系,树干的碳贮量均最高,马尾松、杉木的树干碳贮量分别占各自碳贮量的53·23%、55·57%,树干的碳总贮量占乔木层碳总贮量的54%。其次,两个树种根也占较大比例,树根碳总贮量占乔木层碳总贮量的19·22%。马尾松、杉木枝、皮在各自碳的贮量中分配不同,马尾松枝占的比例要大于皮,而杉木则相反;凋落物层碳贮量平均为3·25t·hm-2,仅占1·82%;林地土壤层(0~60cm)碳贮量是相当可观的,平均为123·43t·hm-2,占69·02%。马尾松、杉木混交林年净生产力为11·46t·hm-2·a-1,有机碳年净固定量为5·96t·hm-2·a-1,折合成CO2的量为21·88t·hm-2·a-1。     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林凋落物量20年动态研究

 研究了鼎湖山森林生态系统定位研究站20年来对常绿阔叶林凋落物量进行监测所积累的资料,探讨这一地带性植被演替过程中凋落物量动态变化格局及组成特征,并分析了主要优势种凋落叶的变化规律及其与凋落物总量的联系。鼎湖山南亚热带常绿阔叶林平均年凋落物量为8.45 t·hm-2,年际波动显著。总体来说年凋落物量呈下降趋势,这与植被所处演替阶段及本身林分特征有关。凋落物的凋落高峰发生在雨季初期（4、5月）和雨季末期（8、9月）。与多数森林不同,鼎湖山南亚热带常绿阔叶林各组分凋落物量的比例顺序为叶>花果杂物>枝。其中锥栗(Castanopsis chinensis)、荷木(Schima superba)、厚壳桂(Cryptocarya chinensis)、黄果厚壳桂(C. concinna) 4种优势种20年平均年凋落物量分别为1.86、0.50、0.26、0.40 t·hm-2,合计占凋落叶量的70%左右,它们的动态直接影响着凋落总量变化格局。     

鼎湖山黄果厚壳桂、鼎湖钓樟群落氮素的积累和循环

 本文在鼎湖山亚热带季风常绿阔叶林黄果厚壳桂、鼎湖钓樟群落生物生产量研究结果的基础上,测定了群落主要植物20种44株各部分器官的含氮量,研究了氮素在植物中的分布、积累和生物循环。结果表明,植物群落总贮氮量(kg·ha-1)是1021.14,其中乔木层986.64,灌木层5.57,草本层9.58,层间植物19.35;群落中植物吸收氮量(kg·ha-1·yr-1)为215.52,归还量172.19,存留量43.33。循环系数为0.80,周转期5.9年。氮的归还量大,循环系数高,周转期短,反映了南亚热带地区物质循环快速旺盛的特点,也表明了群落处于生长盛期。     

黄土丘陵区油松人工林生态系统碳密度及其分配

以子午岭林区油松(Pinus tabulaeformis)人工林为研究对象,通过野外调查与室内分析,探讨了幼龄9a、中龄23a、近熟33a和成熟47a等不同林龄林分的生物量、含碳率、碳密度及其时空分布特征。结果表明:(1)油松林各群落平均生物量大小排序为:乔木层(76.12 t/hm2)枯落物层(14.56 t/hm2)林下植被层(3.66 t/hm2)。乔木层生物量随林龄增大而持续增加,各器官中树干所占比例最大(38%—46%),其次为叶和根,枝和皮所占比例最小;林下植被层生物量随林龄增大呈先降低后增加趋势;枯落物层生物量随林龄增大则明显增加。(2)油松乔木、林下灌木、草本、枯落物平均含碳率依次为50.2%、44.5%、43.8%和40.6%。林龄对乔木各器官含碳率无显著影响,不同器官之间含碳率存在显著性差异,具体表现为叶(53.3%)枝(51.4%)皮(50.6%)干(49.8%)根(47.3%);灌木各器官含碳率表现为枝(46.0%)叶(44.8%)根(42.5%),草本则是地上(45.2%)地下(40.2%)。土壤(0—100 cm)含碳率在0.3%—2.7%之间,且具有明显的垂直分布特征:表层含碳率高,并随土壤深度的增加逐渐降低。(3)9、23、33和47年生油松林生态系统碳密度分别为70.49、100.48、167.71和144.26 t/hm2,其空间分布序列表现为土壤层植被层枯落物层,且植被层和土壤层是油松人工林的主要碳库。林龄是影响油松林木及群落碳密度积累的主导因子之一。随林龄增加,土壤碳密度所占生态系统碳密度份额逐渐降低,乔木层和枯落物层则逐渐增加。     

黄果厚壳桂种群生态学特征

通过对黄果厚壳桂的生态学特征研究表明,黄果厚壳桂是南亚热带季风绿阔叶林中地生性顶极群落中的优势种群,在南亚热带低山区域有广泛的分布,在森林群落演替的过程中,黄果厚壳桂是最早进入群落的中性性树种之一,其具有较高的光合速率和摄取营养物质的能力,一旦获得适应的生境,其生物量和第一生产力将在群落占较大比重．黄果厚壳桂种群为优势种组成的生态系统内小气候相对稳定,各生理,生态特性差异较小,黄果厚壳桂是地带性植     

几种南亚热带木本植物光合作用对生长光强的响应

分别将马尾松（Pinus massoniana）、黧蒴（Castanopsis fissa）、荷木（Schima superba）、黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna）的幼苗置于100％自然光和32％自然光下生长6个月,测定它们的光强-光合反应曲线和叶绿素荧光的某些参数。结果表明,在100％光下,马尾松有最高的最大光合速率（Pmax）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）、暗呼吸（Rd）、表观量子效率（AQY）和总电子传递速率（JF）,光化学猝灭（qP）也最大。而黄果厚壳棒有最大的分配到光呼吸的电子流比率（JO/JF）。100％光下AQY的大小顺序为：马尾松〉黧蒴〉荷木〉黄果厚壳桂,32％光下AQY的顺序则相反。这说明群落早期演替的先锋树种马尾松属于强阳生性树种,具有适应强光的特点,而处于群落演替项级阶段的优势种黄果厚壳梓则能更加充分利用低光生长环境中的光强,同时也可通过提高电子流向光呼吸分配的比例来避免自然光环境中强光的伤害。     

鼎湖山森林植被主要优势种黄果厚壳桂、厚壳桂生物量及第一性生产力研究

 本文研究鼎湖山森林植被主要优势种黄果厚壳桂和厚壳桂的生物量和第一性生产力。通过野外样地调查,测定2000m2样地中2个种的数量、每木高度和胸高半径,同时砍伐样木,测定2个种各部分的比例,确定它们的相对生长式,进而测定种的各部分的生物量及群落中2个种的生物量;利用红外线CO2分析仪,对2个种三年来的光合速率进行测定,进而估算2个种的光合量和第一性生产力。 本文研究结果表明,黄果厚壳桂和厚壳桂在厚壳桂群落中的生物量干重分别为：39.053t·ha-1和24.092t·ha-1(鲜重分别为68.208t·ha-1和43.733t·ha-1);净第一性生产力分别为2.384t·ha-1·a-1和1.13t·ha-1·a-1。文章对研究结果作进一步的讨论,以揭示2个种在群落中的作用和地位。     

黑石顶南亚热带常绿阔叶林优势种群黄果厚壳桂的AFLP分析

以扩增片段长度多态性（AFLP）分析了黑石顶南亚热带常绿阔叶林优势种群黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna)在三个不同群落类型中的遗传多态性及遗传结构,并比较了该3个种群间的遗传分,以4对AFLP选择引物组合产生了大量扩增表型带,用AMOVA、PHYLIP等软件分析计算了种群的遗传结构。结果表明黑石顶黄果厚0壳桂种群具有高的种群内遗传多态性、低的种群间遗传分析。并讨论了种群遗传变化与生境的关系。     

黄果厚壳桂种内与种间竞争的数量关系

采用Hegyi单木竞争指数模型对鼎湖山季风常绿阔叶林建群种黄果厚壳桂的种内、种间竞争强度进行定量分析.结果表明,黄果厚壳桂所受到的竞争强度随着林木径级的增大而逐渐减小.黄果厚壳桂种内竞争较与伴生树种云南银柴的种间竞争弱.黄果厚壳桂种内和种间竞争强度的顺序为:云南银柴>黄果厚壳桂种内>荷木>白颜树>肖蒲桃>锥栗>红车>臀形果>柏拉木>水石梓>窄叶半枫荷>厚壳桂.整个林分及黄果厚壳桂种内竞争木对对象木的竞争强度与对象木的胸径大小之间的关系近似服从幂函数关系,而伴生树种竞争木对对象木的竞争强度与对象木的胸径大小之间的关系近似服从对数函数关系.竞争强度和对象木的胸径大小呈显著负相关关系.     

鼎湖山森林优势种群数量动态

本文分析研究了鼎湖山森林群落优势种群的数量动态,结果表明厚壳桂和黄果厚壳桂的增长曲线是与逻辑斯谛曲线相一致,椎栗的增长曲线则是一条近似的抛物曲线。拟合组建了种群增长方程(6)、(7)、(8)、(9)、(12),并论证了可信度及生态意义。     

南亚热带季风常绿阔叶林锥栗-荷木-黄果厚壳桂群落发展趋势探讨

 根据广东省中部鼎湖山自然保护区季风常绿阔叶林锥栗_荷木_黄果厚壳桂(Castanopsis chinensis_Schima superba_Cryptocarya concinna)群落8年的监测,用成对双样本均值分析的方法对群落个体数、生物量等进行了对比研究,初步揭示了群落真正时间意义上的变化：1）群落个体数呈逐年递减的趋势,1992、1994、1999年分别为3 979、3 822、3 531 株·hm-2,1994、1999年比1992年分别减少了3.9%、11.3%,经t_检验,差异极显著。类似的,群落生物量大体上也呈下降的趋势,1992、1994和1999年分别为293.1、304.3和248.5 t·hm-2,1994、1999年分别为1992年的103.8%、84.8%,差异不显著。2）不同径级树木个体数和生物量年间存在差异。胸径≤30 cm的树木个体数年间差异极显著。胸径90 cm以上的树木个体数在1992～1999年间减少50%。胸径40 cm以下和90 cm以上树木生物量年间差异不显著。1994、1999年中径级（尤其是40～50 cm）树木的生物量有一定的发展, 分别增长了1.36%、8.7%。3）黄果厚壳桂、云南银柴物种个体数极显著减少,锥栗1992～1999年间生物量减少31.1%,黄果厚壳桂1999年生物量显著低于1992年。4）鼎湖山季风常绿阔叶林正朝着中生顶级群落演替。5）顺行演替过程中群落出现波动,这是群落演替、自然稀疏、自然灾害等共同作用的结果。     

广东黑石顶森林群落黄果厚壳桂(Cryptocaryaconcinna)幼苗的年龄结构和高度结构

黄果厚壳桂幼苗未有准确对应于年龄的外部特征,通过对相应样地中幼苗的解析,得出了以幼苗高度和基径对年龄的二元线性回归相对准确地划分幼苗年龄的方法,它优于单纯采用高度级或基径级划分年龄结构的方法,这种方法为非毁坏性的研究现存幼苗的年龄结构提供了依据。1993年起开始对黑石顶森林群落中黄果厚壳桂种群幼苗的年龄结构和高度结构进行了定位观测研究。黑石顶黄果厚壳桂幼苗的年龄结构以2龄和3龄幼苗占优势,幼苗的年龄结构表现出一定的年度波动性,其中由3龄到4龄幼苗多度大幅度地下降。将幼苗以每10cm为一级划分高度级发现黑石顶黄果厚壳桂幼苗中有一个以高度为10—30cm幼苗占明显优势的幼苗库,这个幼苗库主要由2—4龄幼苗组成。     

鼎湖山森林群落不同演替阶段优势种叶生态解剖特征研究

对南亚热带鼎湖山森林群落不同演替阶段8种优势树种进行了叶生态解剖学研究。观察的叶片解剖特征有：叶腹角质膜厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶背角质膜厚度及叶总厚度等。马尾松（Pinus massoniana)在针叶林群落和针阔叶混交林群落生境中,针阔叶混交林中叶片厚度变小,主脉管胞、树脂道平均直径变小。从针阔叶混交林演替阶段到季风常绿阔叶林演替阶段,锥栗（Castanopsis chinensis)叶片厚度、海绵组织厚度增加,栅栏组织厚度、P／S值（栅栏组织与海绵组织厚度比）减少;荷木（Schima superba)和黄果厚桂（Cryptocarya concinna)叶片厚度、栅栏组织厚度、叶腹及叶背角质膜厚度差异显著;从针阔叶混交林演替阶段到季风常绿阔叶林演替阶段,锥栗、荷木、黄果厚寺叶片厚度和栅栏组织厚度等差异均显著。不同生境下林内气温、相对湿度、光合有效辐射等小气候特征是叶片结构特征差异的主要影响因子,叶片结构差异反映了叶片结构在一定程度上对生境的适应。