养分输入方式对森林生态系统土壤养分循环的影响研究进展

土壤养分循环对森林生态系统稳定性维持、树种选择及更新、可持续经营具有重要意义,掌握养分输入来源及过程可指导森林生态系统物质循环与能量流动分析及生态功能评估。凋落物、根系周转、根系分泌物是森林土壤养分的主要来源,是土壤养分循环的重要组成部分。本文分析了3种主要养分输入方式及其影响因素,总结了凋落物组成及理化性质、生物因子、环境因子等对凋落物分解及土壤养分循环的影响;综述了细根底物性质、树种组成、土壤生物、环境因子变化对细根周转及土壤养分循环的影响;探讨了根系分泌物对土壤养分循环过程的作用,基于此,提出了该领域亟需深入研究的重要方向,以期为相关研究及森林生态系统养分管理提供参考。     

带状采伐毛竹林土壤质量评价

森林土壤质量对维持森林长期生产力具有重要作用。本研究以带状采伐毛竹纯林(3、6、9和12 m采伐带,代码分别为D1、D2、D3、D4)为对象,以传统择伐毛竹林为对照(CK),选取7种土壤物理指标、12种土壤化学指标和5种土壤酶活指标作为土壤质量评价因子,比较不同处理土壤因子间的差异,并利用主成分分析方法构建土壤质量评价最小数据集。结果表明:带状采伐处理0～10 cm土层土壤容重显著低于对照,10～20 cm土层最小持水量、毛管持水量和毛管孔隙度显著高于CK;带状采伐处理0～40 cm土层土壤有机质、氮和磷含量等均高于CK;土壤蛋白酶活性以D3和D4较高,土壤蔗糖酶活性D2最高;通过主成分分析与矢量常模Norm值结合,筛选出土壤有机质含量、容重、酸性磷酸酶活性、C∶N、C∶P和非毛管孔隙度等6个土壤指标,构建最小数据集;不同强度带状采伐毛竹林土壤质量综合评价指数排序结果为D4D2D3D1CK。带状采伐短期内促进了毛竹林土壤养分的提高,且较大采伐带宽度促进作用更大,但带状采伐对毛竹林土壤的影响是一个长期过程,需要长期对土壤指标进行监测和评价,从而为合理选择毛竹林带状采伐方式提供理论基础。     

带状采伐对毛竹非结构性碳与生物量分配的影响

通过研究带状采伐对春笋和新竹非结构性碳与生物量分配格局的影响,探究毛竹林带状采伐后新竹生长状况、适应策略及恢复潜力。本文以带状采伐毛竹林3种恢复径级(大、中、小)的新竹为研究对象,以择伐样地新竹为对照,分析了各恢复状态(径级)新竹的器官生物量分配格局及春笋和新竹的非结构性碳水化合物(NSC)含量差异。结果表明:择伐林新竹和采伐带大径级新竹地上各器官生物量分配比例为竹秆(大于70%)竹枝(10%～20%)竹叶(低于10%);小径级新竹竹叶比例显著增大,达45.1%,其次为竹秆32.9%,竹枝占地上总生物量22%。带状采伐林春笋NSC含量在生长后期明显低于对照择伐林春笋(P0.05);同时,带状采伐3种径级新竹各器官中NSC含量亦均低于择伐林新竹,各器官间,NSC含量大小顺序均表现为竹叶竹鞭竹枝竹秆竹蔸蔸根。带状采伐后,采伐带新竹地上各器官生物量分配格局与对照择伐林出现了较大差异,各器官NSC含量较对照林新竹总体呈现降低趋势,但采伐带小径级新竹枝叶生物量比例增大且NSC含量较高,表现出克隆植株毛竹在高强度采伐后的自我适应策略。     

带状采伐毛竹林恢复的质量特征研究

以安徽省黄山区毛竹林样地内2018年春笋和新竹为研究对象,以传统择伐林为对照(CK),设置4个梯度的采伐强度,分别为3m采伐带(D1)、6m采伐带(D2)、9m采伐带(D3)和12m采伐带(D4),分析带状采伐后毛竹林主要生产力指标(春笋数量、新竹数量、胸径和生物量等)的差异,探讨不同强度带状采伐方式对毛竹林恢复更新的影响程度,为毛竹林合理带状采伐提供理论依据。结果表明:(1)4种带状采伐处理单位面积发笋数量均大于对照,且随采伐强度增加,单位面积发笋数量呈现增加的趋势;较高采伐强度(9m和12m采伐带)下单位面积退笋数量和退笋率比采伐强度较低处理(3m和6m采伐带)和CK更低;单位面积成竹数量和成竹率以较高采伐强度(9m和12m采伐带)处理下相对较高。(2)4种带状采伐处理的新竹平均胸径均小于对照,较高采伐强度(9m和12m采伐带)下新竹平均胸径显著小于母竹,林地中小径级新竹比例增加,且新竹胸径与采伐带边距呈负相关关系。(3)4种带状采伐处理下单位面积新竹地上生物量均小于对照,表现为CK>D3>D4>D2>D1。研究认为,毛竹林恢复的质量特征对不同强度带状采伐措施存在响应差异,6~9m采伐带的毛竹林恢复能力较强,但毛竹林带状采伐后恢复是一个周期性过程,需要综合考虑不同强度带状采伐措施对新竹质量影响的长期效应。