天然次生林与人工林对黄土丘陵沟壑区深层土壤有机碳氮的影响

研究深层土壤有机碳、氮(Soilorganic C,SOC,Totalsoil N,TSN)量对摸清陆地生态系统深层碳氮固定潜力,寻找碳汇丢失之谜和应对全球气候变暖具有重要意义。以黄土区子午岭林场3种典型人工林(油松、刺槐、小叶杨)和3种天然次生林(辽东栎、白桦、鼠李)为对象,在设立的18个样方内,分层测定了0-100cm土层SOC、TSN和DOC(Dissolved organic C,DOC)量变化,监测了样方内地表长年凋落物积累量及其碳氮组成。1m土层内SOC、TSN和DOC含量天然次生林显著高于人工林。与人工林相比,天然次生林表层(0-20cm)SOC、TSN储量分别高42%、22%,但20-100cm土层SOC、TSN储量相对量最大。人工林下,20-100cm土层SOC储量为33.6thm-2,占1m土层的55%;TSN储量为3.9thm-2,占1m土层的57%;天然次生林下,20-100cm土层SOC、TSN储量分别为55.3thm-2、6.0thm-2,占1m土层储量分别为59%和63%。其中,40-60cm天然次生林比人工林碳氮储量分别高了82%、65%;其次为20-40cm,天然次生林比人工林碳氮储量分别高了73%、65%。不同植被恢复条件下,SOC与DOC、TSN、Olsen-P都表现出较强的相关性。研究表明,植被恢复有利于土壤碳氮的积累,不仅表层土壤,深层土壤也具有较强的碳氮固定能力;天然次生林土壤碳氮固定能力和长年地表凋落物量都高于人工林。     

站在林区县看森林的价值

我的家乡宁陕县 (38°7′11″～ 33°5 0′38″N,10 8°2′2 5″～ 10 8°5 6′4 8″E)地处亚热带和北温带过渡地带的秦岭南麓 ,总面积 36780 0 hm2。本县气候适宜 ,雨量充沛 ,山大林深 ,森林资源极为丰富 ,特别是林特资源在全省名列前茅。据林业部门统计 ,全县林用地 331 768.5 hm2 ,森林覆盖率 71.9%,若将灌木林包括在内 ,林木覆盖率达 78.3%,大大超过了全国森林覆盖率(12 .5 %)和全省森林覆盖率 (2 2 .3%)。上世纪 5 0～ 60年代 ,全县人均占有林地 2 .15 hm2 ,占有蓄积量 (含国有林 ) 4 2 3.9m3,是全国人均 9.3m3的 4 5倍 !本县各林种蓄…     

基于MODIS的海河流域生态系统空间格局

以2007年23时相MODIS增强型植被指数为数据源,利用决策树分类方法对海河流域生态系统进行了分类,分析了生态系统空间分布格局及其与地形因子的关系。结果表明：利用MODIS植被指数时间序列数据进行的生态系统分类,精度达到85.6％,Kappa系数为0.82。农田、城市和湿地生态系统分别占流域总面积的53.8%、1.0%和1.3%,主要分布在海拔<200 m的平原;森林生态系统占22.5％,主要分布在500～1000 m的低山;草地生态系统占21.4％,主要分布在1000 m以上的区域。农田、城市和湿地生态系统主要分布在坡度<2°的地区,森林和草地生态系统主要分布在5°～15°的地区。随着坡度增加,农田、湿地和城市生态系统所占比例减小,森林生态系统所占比例增加,草地生态系统所占比例则先增加后减小。     

川西山地主要人工林种群根系生物量与生产力

采用标准地法,对四川西部山地主要人工林的根系进行了研究,结果表明(1)用D2H估测单株林木根系生物量的适合模型均以幂函数模型为最佳,所筛选统计模型的相关系数较高,在0.94～0.99之间;(2)根系总生物量大小排序为日本落叶松＞峨眉冷杉＞四川红杉＞川西云杉,分别为37.832、24.907、18.320t/hm2和15.982 t/hm2,各级根的生物量占总根量的比例各不相同;(3)根系生物量集中在分布土层0.00～40.00cm,川西云杉占97.88%,四川红杉占96.78%,峨眉冷杉占95.65%,日本落叶松占99.72%;尤其在0.00～20.00cm土层分布的根最多,分别占77.13%,77.13%,65.02%和80.66%;在0.00～20.00cm,20.00～40.00cm和40.00～60.00cm的各层根系生物量分配比例,川西云杉为34121,四川红杉为2461,峨眉冷杉为1571,日本落叶松为63141;(4)川西云杉、四川红杉、峨眉冷杉和日本落叶松人工林种群根系的生物量密度分别为10.782t/(hm2·m),8.230t/(hm2·m),14.546 t/(hm2·m)和13.211 t/(hm2·m);(5)川西云杉、四川红杉、峨眉冷杉和日本落叶松人工林种群根系生产力分别为0.57、0.83、0.71 t/(hm2·a)和1.64 t/(hm2·a).     

西双版纳地区土地利用的空间分析

利用西双版纳地区2003年TM数据,对土地利用结构及土地利用与海拔、坡度、水系等自然地理要素相互关系的空间进行分析.结果表明,耕地、林地和草地是该地区土地利用的主体,其中林地面积13 420 km²,占研究区总面积的74%;草地面积3 251 km²,耕地面积2 332 km²,分别占13%和18%.林地、耕地和草地面积随海拔高度具有单峰变化的曲线特征,在海拔1 000～1 200 m处林地分布最多,耕地和草地面积达到峰值时的海拔约为900 m.受人为活动影响强的用地类型坡度指数较低,城乡建筑用地和耕地的坡度指数为5°和14°,人为活动影响较弱的林地草地坡度指数较高,分别为22°和20°.河谷内随缓冲距离增加,土地利用呈现规律性变化,耕地、城镇居民点、未利用地3种土地利用方式主要集中在河谷底部近水域处,远离河谷林地草地组分增加明显.西双版纳地区自然生态系统相对原生,具有林地为基质,河流为廊道,坝区、沟谷农业景观镶嵌分布的特点.     

土地利用变化对土壤有机碳贮量的影响

通过对比分析六盘山林区典型天然次生林(杂灌林、山杨和辽东栎林)与农田、草地及农田、草地与人工林(13、18和25年生华北落叶松)邻近样地土壤有机碳含量和密度及其在土壤剖面上分布的差异,研究了天然次生林变成农田或草地及农田或草地造林后对土壤有机碳贮量的影响,结果表明,土壤有机碳含量方面,农田和草地比天然次生林分别低54％和27％,差异主要在0～50cm土层;农田和草地比人工林分别低42％和26％,差异主要在0～40cm土层,土壤有机碳密度方面,农田和草地比天然次生林分别低35％和14％,差异主要在0～50cm土层;农田比人工林低23％,草地比人工林高4％,差异主要在0～30cm土层．天然次生林和人工林土壤有机碳含量和密度随土层加深而递减的幅度比农田或草地大．这些差异主要由土地利用变化引起的土壤有机碳输入与输出及根系分布的变化所致．结果说明六盘山林区天然次生林破坏变成草地或农田后土壤有机碳含量和密度(主要是0～50cm土层)将下降,而农田中造林后土壤有机碳含量和密度(主要是0～30cm土层)又将增加,草地上造林后土壤有机碳含量增加而密度变化不大。另外,土壤有机碳含量和密度在土壤剖面上的分布也将随土地利用变化而发生改变。     

洞庭湖区常绿阔叶林的特征与分析

一、洞庭湖区常绿阔叶林的生境及自然条件洞庭湖区居荆江南岸,地理位置在北纬28°39′20″至30°14′18″,东经111°42′44″至113°39′45″之间。环湖和湖间丘陵5,044平方公里,占全区总面积的26.86%,其间保存有天然次生林106万亩。环湖和湖间丘陵多属低丘波状台地,除个别低山外,海拔多在350米以下。基岩由浅变质岩、砂页岩、石英砂岩、局部花岗岩体和厚层的第四纪红壤所组成。林地有机质含量一般在2—3%,全氮含量0.075—0.15%,速效氮、磷、钾含量为60     

山西蟒河自然保护区种子植物区系研究

蟒河自然保护区位于山西省中条山脉东端的阳城县境内 ,1 1 2°2 2′1 1″～ 1 1 2° 31′35″E ,35°1 2′30″～ 35°1 7′2 0″N ,面积 5 5 73hm2 。蟒河自然保护区有种子植物 866种 ,隶属于 435属 1 0 3科 ,其中裸子植物 3科 5属 6种 ,被子植物 1 0 0科 430属 860种 (双子叶植物 90科 364属748种 ;单子叶植物 1 0科 66属 1 1 2种 )。蟒河自然保护区种子植物科属种的区系地理成分复杂多样。科的分布区类型以热带亚热带温带分布占优势 (共 45科 ,占总科数的 43.69% ) ,其次是温带分布 (共 2 9科 ,占 2 8.1 6% )。属的分布区类型以温带成分占优势 (共 2 64属 ,占总属数的 60 .69% ) ,其中北温带分布型优势明显 ( 1 36属 ,占总属数的 31 .2 6% ) ,反映出该区系明显的暖温带性质。种的分布区类型中国特有分布占有绝对优势 ( 30 5种 ,占总种数的 35 .2 2 % ) ,作为群落建群种或优势种的有油松、白皮松、青杨、红桦、橿子栎、青檀、锐齿槲栎、虎榛子、陕西荚蒾等 ,其次是温带亚洲分布 ( 1 90种 ,35 .2 2 % )、东亚分布 ( 1 5 4种 ,1 7.78% )。保护区内有国家级保护的珍惜濒危野生植物 8种 ,如南方红豆杉、连香树、无喙兰和天麻等。     

六盘山林区几种土地利用方式对土壤中可溶性有机碳浓度影响的初步研究

 测定分析了六盘山林区典型天然次生林（杂灌林、山杨（Populus davidiana）和辽东栎（Quercus liaotungiensis）林）、人工林（13、18和25年华北落叶松（Larix principis_rupprechti））、农田和草地中穿透雨、凋落物淋溶液、土壤溶液和渗漏水溶液及地下水和降雨中可溶性有机碳 (DOC)的浓度。结果显示：5～10月,雨水中DOC浓度为0.80～1.60mg•L－1,地下水中在2.43～7.66 mg•L－1。9～10月,穿透雨中DOC浓度为1.78～15.20 mg•L－1,其中天然次生林和人工林比农田和草地中高,这些DOC与地表凋落物碳年形成量正相关显著。凋落物浸泡24 h后淋溶产生的DOC浓度为12.30～64.79 mg•L－1,占凋落物碳贮量比例不足1%;浓度方面,天然次生林比农田和草地分别高400%和153%,人工林比农田和草地分别高194%和50%;比例方面,农田和草地比天然次生林分别高79%和98%、比人工林分别高180%和210%,这些DOC浓度与落叶、小枝、碎小物和腐解物碳贮量的正相关显著。9～10月,0～20 cm土层溶液中DOC浓度为7.88～88.44 mg•L－1,占土壤有机碳密度的比例不足0.1%,它们随土层加深而下降,其中天然次生林和人工林中下降幅度比农田和草地中大;浓度方面,天然次生林、人工林比农田和草地中高,差异主要在0～10 cm土层;比例方面,天然次生林DOC比例比农田和草地中低,人工林比它们高,差异主要在0～10 cm土层;这些DOC浓度与土壤湿度及凋落物层碳贮量正相关显著。5～10月,0～40 cm土层渗漏水中DOC浓度为5.76～58.84 mg•L－1,天然次生林、人工林比农田和草地高,差异主要在0～10 cm土层;它们随土层加深而下降,其中天然次生林和人工林下降幅度比农田和草地中大。这些差异可能由土地利用引起的植被和土壤性质改变及其对水文过程的影响所致,说明陆地生态系统中DOC浓度受土地利用变化的影响较大。     

湘中丘陵区不同演替阶段森林土壤活性有机碳库特征

为了解天然次生林保护对土壤活性有机碳库的影响,采用空间替代时间研究方法,对湘中丘陵区不同演替阶段4种林分类型（杉木人工林、马尾松+石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、青冈+石栎常绿阔叶林）土壤活性有机碳及其与土壤养分相关性进行研究。结果表明：1）各土层总有机碳（TOC）、微生物生物量碳（MBC）、水溶性有机碳（DOC）、易氧化有机碳（EOC）含量均表现为：青冈+石栎常绿阔叶林 > 南酸枣落叶阔叶林 > 马尾松+石栎针阔混交林 > 杉木人工林,在0-30cm土层,马尾松+石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、青冈+石栎常绿阔叶林TOC含量比杉木人工林分别高出13.40%、19.40%和29.91%,MBC含量分别高出15.62%、32.89%和53.33%,DOC含量分别高出8.52%、8.75%和13.76%,EOC含量分别高出32.79%、38.48%和78.30%;2）天然次生林各土层MBC占TOC的比率以南酸枣落叶阔叶林最高,青冈+石栎常绿阔叶林为其次,马尾松+石栎混交林最低,均高于同一土层杉木人工林（除马尾松+石栎混交林15-30cm土层外）,天然次生林各土层DOC占TOC的比率随着演替进展而下降,均低于同一土层杉木人工林（除马尾松+石栎混交林0-15cm土层外）,天然次生林各土层EOC占TOC的比率随着演替进展而增加,且均高于同一土层杉木人工林;3）土壤MBC、DOC、EOC含量与TOC含量的相关性均达到极显著水平,且天然次生林土壤MBC、DOC、EOC含量与TOC含量的相关系数随着演替进展而增高,均高于杉木人工林;4）4种林分土壤TOC、MBC、DOC、EOC含量与土壤全N、碱解N、全P、有效P、全K、速效K含量之间的相关性均达到显著或极显著水平。     

黔中天龙山典型喀斯特次生林地上生物量与环境因子的关系

为探究喀斯特次生林地上生物量与环境因子的关系,该文以黔中普定县喀斯特天龙山典型次生林样地为研究对象,采取单物种及不同径级组地上生物量模型计算优势种及群落生物量,采用空间分布图描述环境因子与群落地上生物量空间分布状况,利用相关性检验(Pearson)、一般线性模型(GLM)以及冗余分析(RDA)讨论群落、生活型、物种地上生物量与环境因子的关系。结果表明：(1)喀斯特次生林群落地上生物量总量为106.94 t·hm^-2,优势种地上生物量占整个样地的91.77%,其中常绿植物高于落叶,窄叶柯(Lithocarpus confinis)与化香树(Platycarya strobilacea)地上生物量在群落中占比最高,分别为34.23%和34.37%。(2)岩石裸露率空间分布呈现明显的上下梯度差异,上坡显著大于下坡,坡度与土壤厚度空间分布不连续,无明显规律。(3)群落地上生物量与土壤厚度呈显著正相关,二者空间分布趋于一致,土壤厚度是群落地上生物量的主要影响因子,岩石裸露率与坡度对群落地上生物量的影响较低。(4)对于不同生活型,岩石裸露率对地上生物量的影响程度最高,土壤厚度...     

丘陵区生态农业旅游的垂直景观生态研究

针对城郊丘陵区的地貌特征,生态农业旅游景观应按坡度和等高线布置,形成山顶水保林带、坡上桃树带、坡中枇杷带、坡下特种瓜果带、山底特色水域带的垂直生态景观模式。这种模式不仅具有良好的景观效果,也产生了很好的生态效益。试验区植被覆盖率显著提高,物种多样性得到了恢复,景观林带内的气温和土温降低、温度日变幅减少、空气相对湿度增加,这种效果由弱至强依次表现为农作地、水保林、经果林。果园自然生草、种植牧草后有利于降低土壤和空气温度、减少温度日变幅、增加空气相对湿度和防治水土流失的效果。     

陕北黄土区雨季后山地枣林土壤水分动态变化研究

选取陕北延川县齐家山红枣试验基地枣林地、苹果林地和撂荒草地为研究对象进行土壤水分动态变化研究，结果表明：①不同坡位、不同坡向和不同整地方式的枣林地土壤水分存在显著差异；其中，研究区下坡位土壤水分最高，为14.19%；阴坡土壤水分最高，为14.19%；水平阶整地枣林土壤水分显著高于原状坡。②研究区不同植被类型间土壤水分垂直变化趋势基本一致。枣林地土壤水分最高，为11.49%；不同植被类型0~100 cm土壤贮水量依次表现为枣林地（144.76 mm） > 苹果林地（124.19 mm） > 撂荒草地（72.20 mm）。③不同植被类型土壤贮水亏缺度存在差异。雨季前，0~20 cm土层亏缺度最小，平均亏缺度表现为撂荒草地 > 枣林 > 苹果林；雨季后，土壤水分亏缺度表现为撂荒草地 > 苹果 > 枣林，除枣林地外均高于雨季前土壤水分亏缺度。④雨季后，研究区3种植被类型0~20 cm土层土壤水分亏缺加剧；20~100 cm土层中，枣林土壤贮水补偿度为正值，土壤水分得到补偿，但最高仅为22.95%，枣林土壤水分仍处于亏缺状态并未完全恢复；苹果林地土壤贮水补偿度则为负值，表明土壤水分亏缺进一步加剧；撂荒草地土壤水分补偿度基本维持在0左右，土壤水分亏缺没有持续恶化。     

Effect of Hillslope Gradient on Vegetation Recovery on Abandoned Land of Shifting Cultivation in Hainan Island, South China

In the present study, we investigated the effect of hillslope gradient on vegetation recovery on abandoned land of shifting cultivation In Hainan Island, south China, by measuring community composition and structure of 25-year-old secondary forest fallows along a hillslope gradient （up-, middle-, and down-slope position）. A total of 49 733 free-standing woody plant stems higher than 10 cm and belonging to 170 species, 112 genera, and 57 families was found in the three l-hm2 investigation plots. Stem density was highest in the down-slope stand and lowest in the up-slope stand. Species richness and the Shannon-Wiener Index were both highest in the middle-slope stand, and lower In the down-slope and up-slope stands. The recovery forest fallows on different hiUslope positions were all dominated by a few species. The five most abundant species accounted for 70.1%, 58.8%, and 72.9% of total stem densities in stands in the up-, middle-, and down-slope positions, respectively. The five species with the greatest basal areas accounted for 74.5%, 84.3%, and 74.7% of total stem basal area for the up-, middle-, and down-slope positions, respectively. The number of low-density species （stem abundance less than five） Increased from the up-slope position downward. Of the nine local common species among three different functional groups, the short-lived pioneer species dominated the up-slope position, but long-lived pioneer species dominated the middle- and down-slope positions. The climax species of primary tropical lowland rain forest was found in the downslope position. Both the mean diameter at breast height （DBH） and mean height of the trees Increased with decreasing hillslope gradient. The stem density and basal area in different size classes were significantly different in stands In different slope positions. Our results indicated that the rate of secondary succession varies, even over small spatial scales caused by the hlllslope gradient, in early vegetation recovery.     

长白山北坡阔叶红松林和暗针叶林的土壤水分物理性质

对长白山北坡阔叶红松林和暗针叶林的土壤水分物理性质进行了观测和对比分析.结果表明:两种森林类型的土壤容重和各种孔隙度随土壤深度的变化趋势相同,即随着土壤深度的增加,容重和毛管孔隙度逐渐增加,总孔隙度和非毛管孔隙度逐渐降低;两种森林类型土壤物理性质的差异比较明显,阔叶红松林0～100 cm土层的平均土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度分别为1.41 g·cm^-3、52.31%、46.11%和6.20%,暗针叶林地土壤分别为0.98 g·cm^-3、50.65%、40.32%和10.33%;阔叶红松林和暗针叶林地土壤100 cm土层贮水能力相差较大,分别为619.89和1 033.05 t·hm^-2.两种森林类型的土壤水分特征曲线与一般土壤水分特征曲线相一致.     

广西黄冕林场次生常绿阔叶林生物量及净第一性生产力

应用相对生长法和样方收获法,测定了广西黄冕林场天然次生常绿阔叶林的地上、地下生物量及林分净第一性生产力．阔叶林总生物量为99．96t·hm^-2,其中地上部分占69．41％,地下部分(根系)占30．59％．林分叶面积指数为6．50．全林净第一性生产力为24．65t·hm^-2·年^-1,其中地上部分占44．54％。根系占55．46％．     

桂西北喀斯特峰丛洼地土壤物理性质的时空分异及成因

运用经典统计方法,以桂西北喀斯特峰丛洼地4个植被演替阶段(草地、灌木林、次生林、原生林)土壤表层(0～15 cm)和剖面为研究对象,采用冗余分析(RDA)方法分析土壤物理性质的时空分异成因.结果表明： 灌木林和原生林表土的粘粒(＜0.002 mm)和粉粒(0.002～0.05 mm)含量分别与其他3个演替阶段有显著差异;草地与次生林之间各粒级颗粒含量差异不显著;各演替阶段土壤砂粒(0.05～2.0 mm)含量均无显著差异;草地的容重与其他3个演替阶段差异极显著.草地粘粒含量随坡位升高而增加,其他植被类型为中坡位粘粒含量最高,且同一植被类型下不同坡位之间差异不显著.原生林0～30 cm土壤各层次间的粘粒含量变化幅度(14.55%)大于草地(7.12%)、灌木林(11.24%)和次生林(13.77%),人类干扰对表层土壤颗粒组成有很大影响.土壤物理性质主要受土壤有机碳和各演替阶段植被类型的影响,其中砂粒含量受裸岩率的影响较大.     

江西中南部红壤丘陵区主要造林树种碳固定估算

本文根据江西第6次森林清查小班数据,通过基于实地调查数据拟合的森林植被生物量与蓄积量的关系,估算了2003年江西中南部红壤丘陵区泰和县和兴国县主要人工造林树种马尾松、湿地松、杉木林的生物量和碳储量,并采用空间替代时间的方法,利用Logistic方程拟合了三个树种林龄与碳密度的曲线关系,估算了研究区1985-2002年的森林植被生物量和碳储量,分析了时空动态特征。结果表明：(1) 2003年研究区主要造林树种林分面积31.04?10⁴hm²,总生物量22.20Tg,总碳储量13.07TgC,平均碳密度42.36tC/hm²。(2) 1985、1994、2003年三个树种植被碳储量分别为4.91、11.41和13.07TgC,年均固碳量0.45 TgC.a^-1。(3) 海拔位于700-900m之间的树种平均碳密度最大,坡度位于25～35?之间的树种平均碳密度最大。森林植被碳密度总体上呈现随海拔高度的增加而增加,随坡度的增大而增大的分布。人工造林工程使江西中南部红壤丘陵区森林植被碳储量明显增加,合理的森林经营管理可以提高森林生态系统的固碳能力。     

地形对阔叶红松林物种多样性的影响

为了更好地了解阔叶红松林(Pinus koraiensis)物种多样性的维持机制,对不同地形下的阔叶红松林乔木和灌木种,进行了物种多样性指数比较、物种多度分布模型拟合及物种多样性指数与环境因子的排序分析。结果表明,乔木在阴坡、半阴坡的丰富度显著高于半阳坡;灌木在坡度25°处的均匀度显著高于坡度6°处,在谷地处的4个多样性指数显著低于其他坡位,在阴坡、半阴坡处的4个多样性指数显著高于平地。统计模型、生态位模型、中性模型在不同地形下均能够通过拟合优度检验,物种多度分布在不同地形间差异不明显;地形对乔木的多样性指数的影响:海拔凹凸度坡度坡向坡位,对灌木的多样性指数的影响:坡位海拔坡向坡度凹凸度,土壤对乔木的物种多样性指数的影响:土壤pH土壤容重土壤有效N含量土壤速效K含量,对灌木的物种多样性指数的影响:土壤pH土壤有机质含量土壤速效P含量土壤全N含量土壤全P含量。总体而言,物种多样性随着坡度的增加而增加,阴坡处最高,谷地处最低。