第2代杉木人工林微量元素的积累、分配及其生物循环特征

利用定位观测取得的数据 ,对第 2代杉木人工林 4种微量元素 ( Fe、Mn、Cu、Zn)的积累、空间分布及其生物循环进行了研究。结果表明 :杉木林生态系统中 4种微量元素总贮量为 30 72 89.70 8kg/ hm2 ,其空间分布表现为土壤层 >乔木层 >死地被物层 >草本层 >灌木层。土壤层中微量元素的贮量占绝对优势 ,4种微量元素贮量的排序为 Fe>Mn>Zn>Cu。杉木中 4种微量元素的积累量为 35 .971 kg/ hm2 ,排列顺序为 Mn >Fe >Zn >Cu,各器官中微量元素积累量排列顺序为树叶 >树根 >树枝 >树干 >树皮。杉木林生态系统中 4种微量元素的年存留量为 4.1 0 8kg/ ( hm2 · a) ,年归还量为 - 2 .2 0 9kg/ ( hm2 · a) ,其中凋落物归还量为 1 .2 5 7kg/ ( hm2·a) ,淋溶归还量为 - 3.446kg/ ( hm2·a) ,杉木林冠针叶、枝及树干对 Zn元素具有较强的吸附能力 ,年吸收量为 2 .0 84kg/ ( hm2 · a) ,尽管杉木对微量元素吸收数量不大 ,但为净吸收的。 4种微量元素的吸收系数排序为 Mn>Cu>Fe>Zn;利用系数的排序为 Cu>Fe>Mn>Zn;循环系数的顺序为 Zn>Fe>Mn>Cu;周转期大小顺序为 Mn>Cu>Fe>Zn。因此 ,该系统中 Zn、Fe存留比例较小 ,周转期短 ,流动性较大 ,而 Mn、Cu则相反 ,存留比例较大 ,周转期长 ,流动性较小。     

密云水库水源保护区板栗林主要养分元素生物循环研究

对密云水库北京集水区板栗林主要养分元素循环进行了研究。结果表明,22年生板栗林的生物量为38638kg·hm^-2;板栗林5种主要养分元素N、P、K、Ca、Mg贮存量为315．38kg·hm^-2,各器官中5种元素贮存量大小排序是干>枝>根>叶>花>果苞>果。板栗林生态系统乔木层每年从土壤中吸收的5种养分元素量为79．17kg·hm^-2,吸收量占0～30cm土层5种养分元素总量的0．15％,占0～30cm土层中5种元素有效养分量的1．95％。年吸收量中存留量为11．25kg·hm^-2,枯落物归还量为58．08kg·hm^-2。雨水及雨水淋溶输入到板栗林生态系统的养分元素量为38．63kg·hm^-2,果实输出量为9．84kg·hm^-2。雨水和雨水淋溶量与枯落物归还量之和大于吸收量,表明研究期间板栗林生态系统养分元素的收入略大于支出,5种元素的吸收系数排序为N>P>K>Ca>Mg,利用系数排序为K>N>Mg>P>Ca。循环系数排序为K>N>P>Mg>Ca。周转期排序是Ca>P>Mg>N>K。     

长江河口九段沙互花米草湿地生态系统N、P、K的循环特征

研究了九段沙外来入侵种互花米草（Spartina alterniflora）湿地生态系统的营养元素含量、分布规律与循环特征。结果表明,九段沙的上沙、中沙和下沙互花米草湿地土壤全量养分含量差异相对较小,而速效性养分含量差异相对较大。土壤剖面中TK含量大大高于TN和TP含量,排序为:TK＞TN＞TP。各沙洲速效性养分含量排序为：速效K＞速效N＞速效P。土壤速效性养分与全量养分的空间分布规律并不一致,土壤剖面营养元素的垂直分布差异比较明显,速效性养分土壤剖面垂直分异比全量养分显著。各深度土壤营养元素含量均存在差异,不同沙洲同一深度土壤营养元素含量也存在差异。各沙洲不同深度土壤TN含量的差异明显大于TP和TK含量差异。植物中3种营养元素含量以K最高,N其次,P最低。湿地生态系统营养元素归还量远大于存留量。吸收系数排序为：N＞P＞K。不同沙洲营养元素的利用系数和循环系数存在明显差异,上沙P元素、中沙与下沙K元素利用系数最大,上沙K元素、中沙P元素与下沙N元素循环系数最大。     

岩溶生态系统中不同植被枯落物对土壤理化性质的影响及岩溶效应

对广西弄拉岩溶生态系统中60a成熟林、20a乔幼林和10a灌丛的枯落物、土壤理化性质和岩溶效应进行了研究.研究表明:(1)成熟林、乔幼林和灌丛调落物储量分别为18.4、16.9、1.9 t/hm2,通过凋落物归还土壤的营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Si、Al、Fe、Zn、Cu、Na 、Mn)的年归还总量依次为:乔幼林(4.657 t/hm2)>成熟林(4.068 t/hm2)>灌丛(0.193 t/hm2).弄拉成熟林的枯落物储量是灌丛的10倍,枯落物12种元素的归还量是其21倍.(2)成熟林枯落物有效拦蓄量是灌丛的11倍,保障了土壤的持水能力.(3)随着土壤的加深,枯落物对其影响减弱.深层土壤的理化性质主要受母岩的影响,化学性质比较稳定,而表层土受枯落物和植被影响大,枯落物的储量、分解程度和组分等控制着表层土有机质、有效N/P/K、有效锰、有效锌等有效态的含量,对元素的全量分布影响不大,影响土壤元素全量空间分布的因子主要是母岩.枯落物可以促进碳酸盐岩的成土速率.植被的发育程度越高,其涵养的表层岩溶泉的溶质含量越多.枯落物的存在增加了水在表层岩溶动力系统中的滞留时间,同时给岩溶生态系统注入更多的有机质和CO2,加速表层岩溶动力系统的运行.     

六盘山典型森林伴随降水的总有机碳(TOC)通量变化特征

在六盘山香水河小流域,选择6种典型森林样地,测定了2011年生长季的大气降水、穿透水、干流、枯落物渗漏水和主根系层(0—30 cm深)土壤渗漏水的总有机碳(TOC)浓度及其相应的通量变化。结果表明,在降水转化为由穿透雨和干流组成的林下降水中,所有样地的TOC浓度都不同程度地增大;虽然林冠截持使林下降水减小,但因雨水淋洗和与林冠发生碳交换,各样地林下降水携带的生长季TOC通量(kg/hm2)(华北落叶松人工林132.28、华山松次生林106.56、油松人工林94.10、灌木林79.49、桦木林66.52、辽东栎次生林63.01)都比林外降水(53.17)不同程度地明显增大,整体看来,林冠的TOC淋出作用在针叶林很大,在阔叶林较弱。在6种森林样地的枯落物层渗漏水中,其TOC浓度彼此相差不大,平均为24.51 mg/L,高于林冠穿透水的TOC浓度;受枯落物截持部分降水及与枯落物TOC交换的影响,4个样地枯落物渗漏水的TOC通量(kg/hm2)(桦木次生林84.35、野李子灌丛129.35、辽东栎次生林79.21、油松人工林114.93)都比其林下降水TOC通量增加了,但华北落叶松人工林和华山松次生林的TOC通量分别降至90.76和104.90 kg/hm2。在测定的华北落叶松人工林和华山松次生林的主根系层(0—30 cm)土壤渗漏水中,TOC浓度均低于枯落物渗漏水;由于水量减小和与土壤发生碳交换,土壤渗漏水的TOC通量均显著低于枯落物渗漏水,两个林分样地分别降至43.04和66.33 kg/hm2。整体来看,林外降水携带的TOC输入通量在林地TOC输入中占有重要地位,林冠的TOC淋洗使其程度不同地增加TOC通量,枯落物层具有增加或减少TOC通量的作用,但主根系层土壤会显著减少TOC输出通量,所以是固定TOC的重要场所。     

元谋干热区两年生木豆（Cajanus cajan）人工林营养循环和养分利用效率

通过样方调查和采样,对元谋干热区2年生不同种植密度木豆人工林养分的营养循环和养分利用效率进行了研究。结果表明,不同种植密度下林分的营养循环表现出了一定的差异性,而养分的利用效率则一样。0.8×0.8m2、1.0×0.8m2和1.0×1.0m2种植密度下林分的养分吸收量分别为1497.64、1326.26和1046.00kg/（hm.2a）,其中从土壤中年吸收养分量以Ca最多,N、K次之,Mg、P再次,Fe、Cu最少,且随种植密度的增大呈增加趋势;养分的归还量分别为476.30、729.95和518.98kg/（hm.2a）;存留量分别为753.34、596.3和527.07kg/（hm.2a）;大量元素养分的循环速率分别为0.49、0.55和0.49,微量元素养分循环速率分别为0.79、0.83和0.80。据此提出,对于生长旺盛后期的林分,采取适量施肥和调整林分密度等经营措施,提高养分的利用效率,增加林分对养分的吸收量和存留量。同时得出1.0×0.8m2的种植密度更有利于系统内营养元素的生物循环、养分利用效率和保持地力持久。与油松、刺槐、板栗、锥栗等相比,木豆对养分的利用效率明显偏低。     

武夷山甜槠林粗死木质残体的贮量、动态及其功能评述

 本文对武夷山甜槠林76龄成熟林内粗死木质残体的贮量、增枯量和分解量等进行了研究,对不同林龄甜槠林粗死木质残体的贮量动态进行了对比分析,并初步评述了它们在森林生态系统养分循环中的作用。研究结果表明：(1)甜槠林成林粗死木质残体贮量为7.349t·hm-2,增枯量为1.425t·hm-2·a-1,分解量为0.512t·hm-2·a-1;(2)随着林龄增长,不同林龄甜槠林的粗死木质残体贮量呈“S”型动态模式,至58龄阶段达到最大值,其后渐趋稳定;(3)粗死木质残体是甜槠林生态系统中较为重要的组成部分,其各养分元素贮量占该系统生物量分室总贮量的0.09%～1.91%,由增枯量实现的各养分元素归还量占养分元素归还总量的l.94%～4.48%。     

亚热带侵蚀红壤植被恢复后营养元素通量的变化

对亚热带花岗岩红壤强度侵蚀地采取种草促林(ER1)、植灌促林(ER2),栽阔促林(ER3)3种生态恢复措施近20a后生态系统的营养元素储量及通量进行了研究,并以强度侵蚀地(CK1)和村旁受保护的风水林(CK2)为对照。研究结果表明:强度侵蚀地生态系统储存在植被中的营养元素总量及流通量极小,植被营养元素库存量仅7.494kg/hm2,乔木层营养元素年吸收量0.505kg/hm2,年归还量0.141kg/hm2。生态恢复约20a后,植被养分库储量和通量显著增加,ER1、ER2和ER3植被的营养元素总储量分别是强度侵蚀地的22.2、99.5倍和62.3倍,乔木层营养元素年吸收量分别是强度侵蚀地的20.9、171.5倍和82.9倍,年归还量分别是强度侵蚀地的42.5、158.4倍和93.9倍,年存留量分别是强度侵蚀地的12.5、176.6倍和78.7倍。ER2的营养元素循环恢复程度最好,虽然其植被营养元素库储存量、吸收量和归还量仍低于同地带未遭侵蚀的马尾松林,但其营养元素的吸收量和存留量与CK2的已没有显著差异,生态系统已基本具有自我维持功能。而施肥、有效的水土保持工程措施、种植当地适生的固N树种、适当高的密度、加强植被管理等措施,均可能有利于营养元素循环功能的恢复。     

湘潭锰矿废弃地栾树人工林微量元素生物循环

对湘潭锰矿废弃地5年生栾树人工林内微量元素的含量、积累、空间分布和生物循环进行了研究。结果表明：土壤中各微量元素含量顺序为：Fe>Mn>Zn>Pb>Ni>Cu>Co>Cd,均低于对照地,但仍未低于湖南省背景值(Fe除外)。枯枝落叶层中,仅Mn和Co从半分解到已分解阶段向土壤中转移,其他元素在分解过程中都出现了不同程度的富集,各元素在不同阶段含量没有显著差异,在分解过程中,Mn元素含量最高且与Cu、Pb、Co、Ni、Cd均存在数量级差异。栾树各组分元素含量顺序为：叶>枝>细根>皮>粗根>大根>根头>干,各元素总含量顺序为：Mn>Fe>Zn>Pb> Cu>Cd>Ni>Co;林分微量元素总贮量为15.272kg/hm_-2,其中干和枝贮存量最高,占总贮存量的54.204%。各器官微量元素贮存量顺序为：枝>干>叶>皮>根头>大根>粗根>细根;林分微量元素吸收量为5.200kg/hm₂.a,存留量为2.504kg/hm₂.a,归还量2.751kg/hm₂.a,总利用系数为2.394,循环系数为3.138,周转期为11.203a。栾树对Mn的吸收能力最强,Fe、Ni的返还系数要高于吸收系数,所有元素的分解系数都高于返还系数。Fe、Mn的迁移系数要高于分解系数,Mn、Zn、Pb、Cd的富集系数要高于其他元素。     

黄土残塬沟壑区刺槐人工林生态系统的养分循环通量与平衡分析

根据养分平衡原理测算了黄土高原残塬沟壑区刺槐人工林生态系统的生物化学循环和生物地球化学循环通量及循环率,以相对聚散度反映了养分循环通径上的各养分元素的相对富集化或稀释化程度,结果表明了刺槐人工林生态系统的养分循环为土壤亏损,系统积累型的总流动趋势。     

杉木观光木混交林凋落物分解及养分释放的研究（英文）

 通过福建省中亚热带杉木观光木混交林(Cunninghamia lanceolata and Tsoongiodendron odorum mixed forest)和杉木纯林(Pure C. lanceolata forest)凋落物的分解和养分释放动态试验研究表明,凋落物各组分分解过程中干物质损失速率随时间而减小,分解1年时以观光木叶的干重损失最大。各组分分解过程中N、P元素浓度增加而K和C元素浓度下降。混交林中各组分的养分释放速率大小为观光木叶>混合样品（等重量的观光木叶和杉木叶混合）>杉木叶>杉木     

喀斯特城市杨树人工林微量元素的生物循环

对喀斯特城市25年生杨树人工林内Cu、Fe、Zn、Mn、Ni、Pb、Co、Cd微量元素的含量、积累、空间分配和生物循环进行了研究。结果表明,林地土壤中,微量元素含量Fe最高,Mn次之,Cd最低,且呈现随土层深度增加而减少的垂直分布规律。在枯枝落叶层的分解过程中,Pb、Ni、Mn、Cd、Cu、Co、Zn分解速度比Fe快。林木各器官微量元素含量为细根>树叶>粗根>树皮>树枝>大根>根桩>干材,Cu在叶中高于其他器官。林分微量元素的总贮量为14.086 kg.hm^-2,微量元素在各器官中贮存量排序为Mn>Zn>Cu>Fe>Cd>Co>Pb>Ni,树干和树皮的贮存量最多,占总贮存量的43.4%。林分微量元素的年吸收量为3.079 kg.hm^-2,年归还量为2.663 kg.hm^-2,年存留量为0.417 kg.hm^-2,总利用系数为0.219,循环系数为0.865,周转期为5.29年,林分对土壤中Cd的吸收能力强,微量元素的生物分解率均高于生物迁移率。杨树林分中微量元素具有较大的循环速率和较短的周转期,而且林分对养分的稳定性、自我调节能力和培肥土壤的能力强,有利于林地生产力维持。     

桂西南28年生米老排人工林生物量及其分配特征

应用相对生长法对桂西南28年生米老排人工林生物量及其分配特征进行了研究。结果表明:28年生米老排人工林生物量为281.47t·hm-2,生态系统生物量分配格局为乔木层(97.89%)>凋落物层(1.87%)>灌木层(0.16%)>草本层(0.08%);其中,乔木层生物量为275.54t·hm-2,其生物量在各器官的分配规律为树干(63.01%)>树根(21.01%)>树枝(9.64%)>树皮(4.38%)>树叶(1.72%)>果实(0.25%);乔木生物量的径级分布接近正态分布,生物量主要集中在径级为25～29cm的林木,占乔木层生物量总量的48.15%;28年生米老排人工林林分年均净生产力为15.61t·hm-2·a-1,各组分净生产力大小顺序为乔木层(81.50%)>凋落物层(16.82%)>灌木层(0.98%)>草本层(0.70%);乔木层年均净生产力为12.72t·hm-2·a-1,各器官净生产力大小顺序为树干(48.76%)>树叶(18.64%)>树根(16.26%)>树枝(7.46%)>果实(5.50%)>树皮(3.39%)。     

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。     

福建柏和杉木人工林营养元素积累与分配

对福建三明33a生福建柏和杉木人工林群落营养元素积累和分配进行了研究,结果表明:福建柏和杉木人工林群落乔木层生物量分别为228.8thm-2和235.1thm-2,N、P、K、Ca和Mg等5种元素总积累量分别为1283kghm-2和1060kghm-2,乔木层和群落5种元素积累量的大小顺序均为:K>N>Ca>Mg>P,5种元素总积累量在乔木层各器官的分配量顺序分别为:干材>枝>根>干皮>叶>枯枝、干材>根>干皮>叶>枝>枯枝。福建柏的营养利用效率低于杉木。虽然两种人工林生态系统94%以上的营养元素储存在土壤中,但是土壤中植物容易利用的有效营养元素储量较低,其中有效P在土壤中的储量低于植物中的储量。福建柏和杉木人工林33 a生时乔木层5种营养元素总和的当年存留量分别为30.75kghm-2和16.53kghm-2。     

中亚热带森林转换对凋落物养分归还及养分利用效率的影响

为了解中亚热带森林转换对森林生态系统碳及养分循环的影响,以中亚热带米槠天然林、森林转换后的米槠次生林和杉木人工林为对象,对3种林分的凋落物量、养分归还量和养分利用效率进行4年研究.结果 表明:米槠天然林转换为米槠次生林和杉木人工林后,年凋落物量分别下降29.0％和45.7％,凋落物氮归还量分别下降34.0％和72.7％...     

万木林自然保护区2种天然林及杉木人工林凋落量及养分归还

通过对福建建瓯万木林自然保护区内以观光木(Tsoongiodendron odorum,TSO)和细柄阿丁枫(Altingia gracilipes,ALG)为建群种的2种天然林及杉木(Cunninghamia lanceolata,29年生)人工林凋落量与养分归还为期3a(2000~2002年)的研究表明,3种林分年均凋落量(t.hm-2)范围从杉木人工林的4.63t.hm-2到观光木林的6.74t.hm-2,叶所占比例范围为62%~69%。细柄阿丁枫林凋落量每年只出现1次峰值(3月份或4月份),观光木林的出现2次(3月份、6~8月份),而杉木林的则出现3次(3月份或4月份、6~8月份和11~12月份)。3种林分Ca和Mg年归还量大小排序与按总凋落量的不同。除杉木人工林的Ca年归还量最大外,其余养分年归还量均以观光木天然林的最大。通过凋落物各组分的养分归还中,落叶是养分归还的主体。与针叶树人工林相比,天然林的凋落量大、养分归还量高,具有良好维持地力的能力。因此,保护和扩大常绿阔叶林资源已成为南方林区实现森林可持续经营的重要措施之一。     

锥栗人工林结果初期养分动态特征及其模拟

应用系统分析和动态模拟的方法 ,对结果初期锥栗人工林的养分动态变化进行了分析和模拟 ,构建了林分树体地上部分、地下部分、土壤和凋落物 4个分室 ,测定了各分室的N、P、K、Ca、Mg各养分元素的现存库量 .土壤分室中N、P、K、Ca的现存量最高 ,分别达 311.4 7、11.4 36、2 18.9kg·hm-2 和 87 5 6kg·hm-2 ,Mg含量水平以凋落物分室最高 ,达 7.2 6 9kg·hm-2 .根据分室模型 ,计算了 5种元素各分室的流通量和流通率 ,并在不同营养元素补偿水平下 ,对系统各分室在未来 5年内的养分变化进行了模拟 ,结果表明 ,各元素每年最适宜的补充量为N 2 0kg·hm-2 、P 8kg·hm-2 、K 5kg·hm-2 、Ca 10kg·hm-2 、Mg 5kg·hm-2 .在这种补偿条件下 ,系统各分室间养分流动通畅 ,树体生长代谢正常 .研究结果可为锥栗人工林该期栽培营养管理提供依据     

水肥处理对黄瓜土壤养分、酶及微生物多样性的影响

以津优1号黄瓜为试材,设3个土壤相对含水量水平（50%～60%、70%～80%、90%～100%）和2个肥料追施量（600 kg N·hm^-2和420 kg P₂O₅·hm^-2,420 kg N·hm^-2和294 kg P₂O₅·hm^-2）处理,研究了不同水肥供应对日光温室黄瓜土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响.结果表明：土壤中NH₄⁺-N含量随施肥量的增加而提高,随土壤相对含水量的增加而降低;水肥供给的增加有利于提高土壤中速效磷含量和蔗糖酶活性;肥料增加使土壤中蛋白酶活性降低,而水分降低使土壤中脲酶活性提高.土壤中微生物多样性与土壤中养分含量无显著相关性,与土壤脲酶活性呈显著正相关,与蔗糖酶活性呈显著负相关.土壤相对含水量70%～80%、氮肥追施量600 kg N·hm^-2和420 kg P₂O₅·hm^-2处理的土壤养分含量、蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性较高,且土壤中微生物多样性和均匀度显著高于其他处理,土壤生产潜力最优.