小良热带植被生态恢复过程土壤保持的经济价值动态特征

以热带植被退化生态系统恢复过程中的长期连续的动态监测资料为基础,应用时空互代法、机会成本法、市场价值法和影子工程法等方法,对小良极度退化生态系统的热带植被恢复中的土壤保持生态经济动态特征进行研究。结果表明：（1）退化森林生态系统恢复到30a林龄时土壤保持量已趋于饱和。边际效用递减到0时土壤保持总效用达到最高,土壤侵蚀基本控制。（2）土壤保持的经济价值具有时效依赖性。退化生态系统植被在20a林龄前恢复经济价值呈快速增长;20a林龄后增长趋势放缓,人工植被对水土的保持能力基本接近天然混交林;（3）土壤保持的经济价值同生态效应具有一致性。小良退化生态系统恢复到20a林龄,林木林冠较茂密,郁密度达到85%左右,土壤肥力增加,土壤侵蚀基本得到控制,同时植物多样性和生物多样性指数增高,其经济价值呈快速上升趋势,到20a林龄后土壤保持经济价值增长趋势平缓。（4）恢复的森林生态系统在不同林龄时的土壤保持经济价值与一些区域自然森林生态系统具有一致性。     

小良热带人工混交林的凋落物及其生态效益研究

对小良热带人工混交林１０年凋落量及其季节和年际动态研究表明,小凋落物总量年均５．５３９ｔ·ｈｍ－２;凋落量的季节变化明显,一般以湿季的７月为凋落高峰;随着人工林的发育,其凋落物量的年际变化逐渐稳定;森林枯枝落叶层贮量为４．９ｔ·ｈｍ－２,少于其年均凋落量,处于分解大于积聚的周转过程中;森林枯枝落叶层的存在可降低温度,提高湿度,显著减少径流量和泥沙流失量,并可提高土壤肥力和增加土壤动物的多样性．     

华南热带区不同恢复阶段人工林土壤持水能力研究

选择华南热带区小良试验站中光裸地、桉树林、阔叶混交林和村边次生林4种不同恢复阶段的植被类型,测定不同层次的土壤容重、持水量、孔隙度等参数。结果表明：光裸地土质结实,容重在1.5 g cm-3以上;种植桉树后如果长期人为去除地表枯落物,其地表更为板结,土壤持水能力极差。桉树林改造为阔叶混交林后,0~40 cm土层的容重均低于1.3 g cm-3,土壤总孔隙度为46.1%~51.4%,非毛管孔隙度15.0%~22.7%,土壤持水能力明显优于光裸地和桉树林。混交林土壤0~40 cm层次的最大蓄水量达到1892 t hm-2,比光裸地和桉树林分别多269 t hm-2和418 t hm-2。村边次生林土壤容重最低,表层(0~10 cm)仅1.07 g cm-3,土壤总孔隙度为58%,土壤最大持水量可达538 g kg-1,均明显优于阔叶混交林。光裸地在26年间容重下降了27.7%,但其容重仍较大,阔叶混交林土壤由于系统功能的整体改善,土壤也变得更疏松,土壤持水能力有较大幅度提高,而桉树林土壤长期保持板结状态,土壤持水能力变化不大。建立种类多样、结构复杂的人工林可以显著增强地表水的入渗能力和土壤持水能力。     

华南热带人工林土壤有机碳含量及其稳定性特征

研究华南热带多雨地区小良人工森林生态系统定位站不同人工林的碳固持特征,测定了林地表土有机碳含量、有机碳随土层深度的变化以及有机碳在不同粒级团聚体上的分布。结果表明：无植被覆盖的光裸地储存了极低水平的有机碳,在光裸地上种植桉树林后,如果地表枯落物长期人为取走,则土壤有机碳积累大大低于未受干扰桉林。当桉林进一步改造为阔叶混交林后,30-40a林龄混交林土壤有机碳含量均高于16.5gkg^-1,但仍只有邻近天然林土壤有机碳水平的76%,因而,这些人工混交林土壤具有进一步积累碳的潜力。光裸地在1m剖面上的含碳量均极低,并无显著的深度变化,约2-3gkg^-1,未保护的桉林含量水平在4-5gkg^-1,同样表土与心土层没有明显差别,通过地表输入的凋落物对土壤有机碳的影响主要集中在表层0.5m范围内。以豹皮樟Litsea rotundifolia,阴香Cinnamomum burmanni,潺槁木姜子Litsea glutinosa,陈氏钓樟Lindera chuni等为优势种的混交林,深层土壤含碳量显著高于其它混交林,并与村边林相似。土壤有机碳储量与土壤团聚体发育有一定的相关性,非水稳性团聚体以最小粒径（〈0.25mm）的含碳浓度最高,其它粒级的有机碳浓度相似,未成熟人工林,小团聚体的碳浓度较高,成熟林则在不同粒级中较均匀地分配有机碳,但实际碳储量于最大粒级的非水稳性团聚体中最多。成熟森林土壤水稳性团聚体含碳浓度大大高于非水稳性团聚体,水稳性团聚体在0.25-0.5mm及0.5-1.0mm两个粒级上有最大的碳积累量。结果表明,建立特定类型的混交林是增加林地碳汇功能的一个有效途径,非水稳性的大团聚体与水稳性的小团聚体的有效发育可能是成熟森林高固碳量的重要机理。