湘潭锰矿矿渣废弃地植被修复前的土壤诊断

对湘潭锰矿矿渣废弃地植被修复前的土壤进行了诊断分析.结果表明：湘潭锰矿矿渣废弃地土壤质地主要为粗砂土,土壤自然含水量与邻近非矿区杉木林对照地的差异显著,而土壤容重和土壤总孔隙度与邻近非矿区杉木林对照地的差异不显著.矿渣废弃地土壤的pH值平均为7.49,P和Ca的平均含量分别为1.01g/kg、4.41g/kg,都显著高于邻近非矿区杉木林对照地,而N含量却显著低于邻近非矿区杉木林对照地,土壤有机质、K和Mg平均含量与邻近非矿区杉木林对照地的差异不显著.矿渣废弃地的肥力综合指数为8,邻近非矿区杉木林对照地的为12,其中砾石百分含量、有机质含量、N含量、P含量成为了限制土壤肥力的主要因子.矿渣废弃地土壤中的Mn、Cu、Cd、Ni、Zn、Pb平均含量分别是邻近非矿区杉木林对照地的18.59、1.32、4.10、4.66、4.44倍和3.16倍.以邻近非矿区杉木林地土壤对照值、湖南省土壤重金属元素背景值和全国土壤重金属元素平均值作为评价标准,矿渣废弃地土壤6种重金属的综合污染指数分别为13.82、75.72和98.05,均远远超过了重污染等级,且以Mn、Cd的污染为最严重.     

杉木人工林C库与C吸存的动态研究

对湖南会同10年生、14年生杉木人工林C库和C吸存的动态研究结果表明,杉木人工林生态系统的C库主要由植被层、死地被物层、土壤层组成的,按其C库大小顺序排列为土壤层>植被层>死地被物层。10年生、14年生杉木林生态系统的C库分别为120.52和171.40t.hm-2,具有一定的年龄阶段和地带性特点。随着杉木林年龄的增长,乔木层C贮量的优势逐渐加强,从10年生的30.38t.hm-2增加到14年生的61.24t.hm-2,分别占总C库的25.21%和38.50%,树干C贮量占林分C贮量的比例最大,可达47.17%以上,并随杉木林年龄的增长而明显增强,分布在枝、叶、皮和根中的C贮量占48.11%以上,地上部分的C贮量占总C贮量的84.73%以上。10年生和14年生林地土壤层(0~60cm)的C库分别为88.21和108.20t.hm-2,占生态系统总C库的63.13%以上,土壤表层(0~15cm)的C储量分别占土壤总C库的36.57%和34.26%,土壤0~30cm层中的C储量分别占土壤总C库的63.44%和61.05%。地上部分C贮量与地下部分C贮量之比为10年生时为1∶3.53,14年生时为1∶2.22。10年生和14年生杉木人工林生态系统的年净固定C量分别为5.488和9.285t.hm-2.a-1。湖南省现有杉木林植被C库为0.1916×108t,潜在C库为1.4710×108t,C吸存潜力为1.2794×108t,湖南省现有杉木林植被的C库仅为其潜在C库的13.03%,低于全国水平26.46%。     

湘中丘陵区南酸枣阔叶林群落特征及群落更新

南酸枣阔叶林群落是湘中丘陵区的重要的森林群落类型之一,在森林演替过程中占有重要的地位。在湘中丘陵区长沙县大山冲林场的代表性群落——南酸枣阔叶林群落(The Choerospondias axillaries broad-leaved community)设立1 hm2固定样地,对其群落学特征进行调查,分析其植物多样性和更新动态。结果表明:群落中胸径≥1cm的乔木树种共有25科42属59种。乔木层中南酸枣(Choerospondias axillaries)的重要值最大(23.57),是群落中的建群种;南酸枣胸径和树高结构均呈正态分布,南酸枣幼苗(1.0cm≤DBH1.5cm)只有6株;群落中四川山矾(Symplocos setchuensis)的重要值(10.46)排第二,但胸径小于1.5 cm的幼树数量较多(占种群数量的22.0%),格药柃(Eurya muricata)、千年桐(Aleurites montana)和毛豹皮樟(Lindera coreana)的重要值分别为7.98(幼树数占种群数量的16.8%),5.39(幼树数占种群数量的11.7%),4.17(幼树数占种群数量的11.0%),这4个乔木树种的径级结构均呈倒J型分布;林分的成层结构中,上层木主要为南酸枣,下层木主要为四川山矾、格药柃、千年桐和毛豹皮樟。林下幼苗主要为常绿阔叶树种,且更新良好,并将成为下一个演替阶段的建群种。南酸枣的幼苗更新不良情况说明其在群落中的优势地位在逐年降低,而四川山矾、格药柃、千年桐、毛豹皮樟等树种的优势地位呈上升趋势,表明湘中丘陵区的南酸枣阔叶林群落正在朝常绿阔叶林的方向演替。灌木、草本层中共有植物37种,重要值前5位的种为檵木(Loropetalum chinensis)、满山红(Rhododendron mariesii)、乌饭(Vaccinium bracteatum)、栀子(Gardenia jasminoides)、映山红(Rhododendron simsii)分别为54.59、21.85、4.98、4.63、4.53,其中,檵木和满山红在灌木层中的优势地位明显。     

湖南会同不同退耕还林模式初期碳密度、碳贮量及其空间分布特征

对湖南会同5种退耕还林模式初期森林生态系统碳密度、碳贮量及其空间分布特征进行了研究。结果表明:主要造林树种马尾松、樟树、杜英、乐昌含笑、红花木莲不同器官的平均碳密度分别为:0.5296、0.5188、0.5178、0.5376、0.5355gC/g,树种间同一器官的平均碳密度排序为:树干树根树叶树枝树皮;5种退耕还林模式中活地被物层、死地被物层碳密度分别介于0.4380—0.5380gC/g、0.5060—0.5200gC/g之间,土壤层(0—60cm,下同)平均有机碳密度介于0.00786—0.01485gC/g之间;退耕还林3a后,乐昌含笑×红花木莲混交林、杜英×乐昌含笑混交林、杜英×樟树混交林、樟树林土壤层有机碳密度比原坡耕地分别提高了53.57%、39.19%、38.57%、24.82%,而马尾松林地下降了18.72%。林木不同器官中的碳贮量基本上与各器官的生物量成正比例,同一造林时间的4种模式中,以杜英×樟树混交林各器官的碳贮量最大,为1.219tC/hm2,杜英×乐昌含笑混交林最小,仅为0.199tC/hm2,均以干根碳贮量为最大,占其各器官碳贮量的57.50%以上。5种退耕还林模式恢复初期的生态系统中,土壤层碳贮量最大,为74.518—119.312tC/hm2,占96.180%以上,植被层为其次,在0.633—2.960tC/hm2之间,仅占0.642%—3.820%,死地被物层为最小。退耕后,樟树林、杜英×樟树混交林、乐昌含笑×红花木莲混交林、杜英×乐昌含笑混交林生态系统碳贮量分别增加了19.477、27.722、41.643、26.821tC/hm2,马尾松林下降了1.675tC/hm2。