杉木与楠木叶凋落物混合分解及其养分动态

采用网袋法研究了杉木和楠木叶凋落物以不同比例的混合分解及其养分动态,结果表明：杉木与楠木叶凋落物混合处理的分解速率和K释放率基本上均大于单独的纯杉木和纯楠木,而N和P释放率则介于单独的纯杉木和纯楠木之间;杉楠混合分解可加快了混合中杉木叶凋落物的分解速率和N、K两元素的释放率,并且随楠木叶比例的增加,促进作用越明显;混合分解对混合处理的分解速率和K元素释放有明显的促进作用,而对N、P元素的释放影响不明显。     

杉木与伴生植物凋落物混合分解的相互作用研究

通过对杉木与9种伴生植物凋落物混合分解特征比较研究表明,8种植物对杉木凋落物的分解均有不同程度的促进作用,其中观音座莲对杉木凋落物分解的促进最大,而木荷对杉木凋落物分解的影响则表现出先有一定程度的促进而后又有微弱的抑制作用,促进大小表现出观音座莲＞杜茎山＞三龙爪＞狗脊＞苎麻＞丝栗栲＞闽粤栲＞芒萁。杉木 落物反过来对木荷和闽粤栲凋落物有一些抑制作用,而对丝栗栲则有一些促进作用,但这种相互作用未达到显著差异水平。说明杉木与某些伴生植物种类的凋落物在混合分解过程中存在着相互作用的现象,因此,合理保护和恢复林下植物对加快杉木人工林生态系统的养分循环和地力维护具有重要的意义。     

中亚热带4种林分类型土壤微生物生物量碳氮特征及季节变化

以中亚热带常绿阔叶林及由其改造而来的闽楠、毛竹及杉木人工林为研究对象,采用氯仿熏蒸浸提法测定了4种林分类型表层(0～10 cm)和深层(40～60 cm)土壤微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN),并分析了其季节变化及与土壤理化性质之间的关系.结果表明: 4种林分类型表层土壤MBC和MBN均以常绿阔叶林最高,其次为闽楠人工林、毛竹人工林和杉木人工林,且前三者显著高于后者;各林分深层土壤MBC和MBN无显著差异.4种林分类型的表层土壤MBC和MBN均显著高于深层土壤,且各土层MBC和MBN均具有明显的季节变化,总体呈现出“夏高冬低”单峰曲线变化模式.相关分析表明,4种林分类型土壤MBC和MBN与土壤有机碳、全氮及土壤温度呈显著正相关关系,与土壤容重呈显著负相关关系.表明常绿阔叶林改造成人工林30多年后,表层土壤MBC和MBN呈下降趋势,其中杉木人工林下降幅度最大(分别下降39.0%和49.8%),而对深层土壤MBC和MBN的影响较小.凋落物数量和质量、土壤有机碳和总氮含量及土壤温度是导致各林分类型土壤微生物生物量碳氮差异和季节变化的主要因素.     

CO_2浓度升高对杉木幼苗生长及其光合特性和养分含量的影响

以杉木优良无性系‘洋061’幼苗为材料,设置常规CO_2浓度400μL·L~(-1)(对照组)和CO_2加富浓度800μL·L~(-1)(处理组)两个处理,研究CO_2浓度加富对杉木幼苗生长、根系形态特征、光合生理以及养分含量的影响,以明确杉木优良无性系对CO_2浓度升高的响应特征,为杉木苗木高效培育提供理论依据。结果表明:(1)CO_2加富能显著促进杉木幼苗生物量的积累和苗高的生长,并显著促进杉木根系生长,其根长、根系表面积、根系体积和根系直径分别较对照增加14.60%、28.26%、41.98%和14.70%。(2)CO_2加富能促进杉木叶片类胡萝卜素含量显著增加,使杉木叶片净光合速率(P_n)、胞间二氧化碳浓度(C_i)和水分利用效率(WUE)分别较对照显著提高51.03%、14.13%和151.20%,并使气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)分别显著下降58.72%和44.00%。(3)CO_2加富使杉木叶片最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F_o)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))和光化学淬灭系数(qP)分别较对照显著增加11.48%、11.25%、6.33%、20.38%和30.34%,且不同处理间差异显著,非光化学淬灭系数(NPQ)较对照显著下降21.90%(P0.05),但对初始荧光(F_o)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)无显著影响(P0.05)。(4)CO_2加富处理显著增加植株钙元素的含量,并显著降低植株磷元素的含量。研究认为,短期CO_2加富处理可通过增加光合色素含量,提高叶片净光合速率和光能利用效率,进而增强叶片光合能力,同时促进根系生长,增强植物对养分吸收的能力,最终促进杉木幼苗的生长。     

不同林地清理方式对杉木人工林生态系统的影响

在杉木中心产区福建尤溪建立径流场,进行不同林地清理方式对杉木人工生态系统影响的６ａ定位研究结果表明：炼山清理迹地导致林地严重的水土流失,炼山后的６ａ中要地的水、土、肥人分别达８７６７．３２ｍ＾３／ｈｍ＾２、３８．００ｔ／ｈｍ＾２、５２３．１６ｋｇ／ｈｍ＾２,分别是不炼山林地的３．１０、１９．７０、６．１０倍。两种清理方式林地流失量差异随时间推移逐年缩小,于第６年趋于一致,炼山具有短期激效效应,经雨     

杉木人工林下杉木、楠木和木荷叶凋落物分解特征及营养元素含量变化的动态分析

采用网袋法,对0～360 d内杉木[Cunninghamia lanceolata (Lamb. ) Hook. ]、楠木[Phoebe bournei (Hemsl. ) Yang]和木荷(Schima superba Gardn. et Champ. )叶凋落物在杉木人工林下的分解特征及营养元素(N、P、K和C)含量的变化动态进行了比较分析.结果显示,经过360 d的分解,杉木、楠木和木荷叶凋落物的干质量损失率分别为40.6%、42.0%和51.6%,平均腐解率分别为0.001 3、0.001 6和0.002 0 d-1,叶凋落物的分解半衰期分别为537、482和372 d.在整个分解过程中,3个树种叶凋落物中P含量总体上均呈波动且缓慢的上升趋势;K含量在分解过程前期均急剧下降,然后随分解时间的延长变化趋缓;N含量变化差异较大,随分解时间的延长,杉木叶凋落物中N含量呈缓慢上升趋势,另外2个树种叶凋落物中N含量总体上呈先下降后上升的变化趋势;C含量基本上呈前期上升、中期下降、后期又略有上升的趋势,而C/N比则呈前期略上升而后期逐渐下降的趋势.3个树种叶凋落物分解过程中N、P、K和C的释放率及其动态变化也存在一定差异.3个树种叶凋落物中K的释放率均较高、变化趋势较接近,且均处于净释放状态;杉木叶凋落物中N、P和C的释放率总体上低于另2个树种,且木荷叶凋落物中N、P和C基本均处于单调净释放状态,而杉木叶凋落物中N、P和C以及楠木叶凋落物中P和C在分解过程前期均略呈净富集状态,之后N和C基本上呈净释放状态、P则呈波动式净释放状态.结果表明,在杉木人工林下,阔叶树种(楠木和木荷)叶凋落物比针叶树种(杉木)叶凋落物易分解,且阔叶树种叶凋落物中的营养元素也较易释放.     

杉木人工林林下植物物种β多样性的研究

应用β多样性测度公式对不同生长发育阶段和不同地位指数的杉木人工林林下植物进行定量分析。结果表明：不同生长发育阶段和不同地位指数的杉木人工林林下植物β多样性指数值存在明显差异,其中56年生老龄杉木林与3年生杉木幼林之间的林下植物β多样性指数值差异尤为9明显,并且随着人工林生长发育阶段越接近56年生老龄杉木林,其林下植物β多样性指数越小;各杉木林群落中,14地位指数的样地与18地位指数的样地间的林下植物β多样性指数值差异尤为明显。     

杉木林生态系统中土壤酚类物质含量的变化规律

以天然更新常绿阔叶林、老龄杉木[ Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.]林(代表一代杉木林)、二代杉木萌芽天然更新林和二代杉木人工林作为杉木林生态系统转换模式的系列样地,研究了不同季节(3月、6月、9月和12月)4个样地0～20和20 ～ 40 cm土层土壤中酚类物质(包括总酚、复合态酚和水溶性酚)含量的变化规律.结果表明:各样地土壤总酚含量最高(278.40 ～3 012.98 μg·g-1),复合态酚含量次之(20.67～ 430.54 μg·g-1),水溶性酚含量最低(0.36～6.01 μg·g-1).各样地问不同土层中总酚、复合态酚和水溶性酚含量均值的高低变化不一致,但总体上顺着森林生态系统转换的方向(天然常绿阔叶林→一代杉木人工林→二代杉木人工林),0～20和20～ 40 cm土层中总酚和复合态酚含量以及O～20 cm土层中水溶性酚含量均值均呈现逐渐增加的趋势,而20～40 cm土层中水溶性酚含量均值则无明显变化规律.各样地0～20 cm土层中各种酚类物质含量总体上高于20～40 cm土层,表明随土层加深,总酚、复合态酚和水溶性酚含量呈现逐渐降低的趋势.各种酚类物质含量具有明显的季节变化规律,总酚和复合态酚含量总体上呈现出3月和9月较高、6月和12月较低的变化趋势,水溶性酚含量总体上呈现出随着季节变化(3月至12月)逐渐降低的趋势,不同季节间土壤中各类酚类物质含量的差异均达到了极显著水平.研究结果显示:随杉木人工林栽植代数的增加,土壤中会积累一定量酚类物质,但其中水溶性酚含量远低于使植物中毒的水平(50 μg·g-1),造成杉木中毒的可能性较小.     

林下植被管理措施对杉木大径材林土壤细菌群落结构的影响

林下植被是人工林生态系统的重要组成部分。本研究采用高通量测序技术,分析林下植被保留、林下植被去除和林下套种3种林下植被管理措施对杉木大径材人工林土壤细菌多样性、细菌群落结构组成以及相对丰度的影响,并分析土壤理化性质与细菌群落多样性的关系。结果表明: 林下植被保留处理的土壤细菌群落Chao1指数、Ace指数和Shannon指数高于林下植被去除和林下套种;放线菌门、酸杆菌门和绿弯菌门为本研究区杉木人工林土壤主要优势细菌;与林下植被去除和林下套种处理杉木人工林土壤细菌群落相比,林下植被保留处理土壤变形菌门、浮霉菌门、厚壁菌门和疣微菌门等相对丰度较高,而放线菌门、酸杆菌门和绿弯菌门的相对丰度较低;3种林下植被管理措施之间,土壤厚壁菌门、浮霉菌门、疣微菌门、Parcubacteria门和放线菌门等类群相对丰度差异显著;土壤含水率、全氮、全磷、水解氮和速效磷含量是影响细菌群落结构的重要因子,细菌多样性指数与土壤全氮、全磷、全钾、水解氮和速效钾含量呈显著正相关。