马占相思（Acacia mangium）也湿地松（Pinus elliotii）人工林枯落物层的水文生态功能

分析了马占相思与湿地松人工林枯落物的蓄积量、年凋落量及凋落动态、枯落物层对大气降水的截留、以及枯落物抑制土壤水分蒸发和阻滞径流的效应。结果表明：①15龄的马占相思林枯落物蓄积量32.3t/hm^2,年凋落量11.14t/hm^2,最大持水率253.7％,最大持水量28.26t/hm^2;15龄的湿地松林枯落物蓄积量18.7t/hm^2,年凋落量7.30t/hm^2,最大持水率216.7%,量大持水量15.82hm^2;②2种林分对大气降水的截留率分别为15.9%和11.7%,截留率随1次降水降水量（＞10mm）的增加而减少;③2-4cm枯落物覆盖下不同含水量的土壤水分蒸发比无覆盖的土壤减少18.2%-78.3%,枯落物层减少土壤水分蒸发的效应随枯落物层厚度和土壤含水量的增大而增加;④2种枯落物对径流流出时间的阻滞效应随径流深（＜3mm）和坡度的增加而减小,随枯落物层厚度的增加呈直线增加。通过与部分其它森林类型枯落物层水文生态功能比较,认为马占相思与湿地松林枯落物层具有较为优越的水文生态功能。     

喀斯特针叶林枯落物层水文效应

以喀斯特地区黄壤针叶林和石灰土针叶林为研究对象, 结合野外调查和室内分析的方法, 对其枯落物层的水文效应进行定量对比研究。结果表明: (1)枯落物总蓄积量表现为黄壤针叶林(52.14 t·hm^-2)>石灰土针叶林(32.98 t·hm^-2); (2)枯落物的持水量与时间呈显著对数关系, R2>0.94, 吸水速率与时间呈幂函数关系, R2>0.91。半分解层枯落物在浸泡4 h 时已经达到饱和, 而未分解层需浸泡9 h。枯落物在浸水20 min 内吸水速率大幅下降, 在20 min-4.5 h 下降幅度减缓, 到9 h 时吸水速率基本稳定;(3)黄壤针叶林半分解层枯落物的最大持水量最大, 为86.59 t·hm^-2, 石灰土针叶林未分解层最小, 为8.39 t·hm^-2。最大持水率的均值表现为黄壤针叶林(194.11%)>石灰土针叶林(152.68%); (4)枯落物最大拦蓄量表现为7.14-64.37 t·hm^-2, 有效拦蓄量变化范围为5.81-51.06 t·hm^-2, 黄壤针叶林各层枯落物最大拦蓄量和有效拦蓄量均大于石灰土针叶林。综合对比分析发现, 黄壤针叶林枯落物层的持水性能比石灰土针叶林好, 能更好地涵养水源和保持水土。     

马占相思(Acacia mangium)的生长、固氮及叶状柄的营养成分

马占相思（Ａｃａｉｃａ ｍａｎｇｉｕｍ）在厦门地区生长良好,生长速度和地上部重复一均大于肯氏相思（Ａ．ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ）和大叶相思（Ａ．ａｕｒｉｃｕｌａｅｆｏｒｍｉｓ）。４年生的马占相和大叶相思人工林年凋落物的干重分别为１１５ｇ ｍ＾２、６６５８．ｇ ｍ＾２。马占相思和肯氏相思根瘤氮酶活性均有明显的季节变化,８份〉１０月分〉５月份〉２月分,马占相思叶状柄营养丰富,含有较高的蛋白质和氨基酸,     

不同年龄阶段马占相思( Acacia mangium)人工林营养元素的生物循环

对马占相思人工林6种营养元素(N、P、K、Ca、Mg、S)的含量、积累、分布和生物循环特点以及随林分年龄的变化趋势进行了研究.结果表明(1)林木不同组分营养元素含量的大小次序为树叶＞干皮＞活枝＞枯枝或树根＞干材;各组分和凋落物中营养元素含量以N最高,其次是Ca或K,然后是S和Mg,P最低;林地土壤中,以K的含量最高,其次是Ca、Mg、N和P,S最低;随林龄的增加,0～40cm土壤N、P和S含量呈增加趋势;(2)4年、7年生和11年生林分营养元素总积累量分别为1022.08、1997.08和2633.45 kg·hm-2,其中乔木层营养元素贮存量依次占73.64%、82.39% 和83.65%,林下植被层依次占13.74%、8.74%和6.20%,地表现存凋落物层依次占12.62%、8.87%和10.16%;乔木层以N积累量最大,占总贮存量的53.90%～60.07%,P最小,仅占0.90%～1.23%;(3)马占相思林中不同组分营养元素积累量的分配随林龄的增长发生变化,由4年生以树叶和树枝占主导,逐渐转移到7年生和11年生以干材和树皮为主导;(4)林分营养元素年积累量依次为7年生(235.06 kg·hm-2·a-1)＞11年生(200.26 kg·hm-2·a-1)＞4年生(188.16kg·hm-2·a-1);林木各组分营养元素年积累量总的变化趋势为树干＞树叶＞树枝＞根系＞树皮,同一组分各营养元素年积累量与各组分营养元素积累量变化顺序一致,即为N＞Ca＞K＞S＞M＞P;(5)林分营养元素年吸收量分别为382.35、432.04 kg·hm-2·a-1和403.15 kg·hm-2·a-1,年归还量分别为194.19、196.98 kg·hm-2·a-1和202.89 kg·hm-2·a-1,营养元素的循环系数分别为0.51、0.46和0.50,利用系数为0.51、0.26和0.18,周转期为3.88、8.35和10.86.可见,马占相思人工林早期营养元素利用率低,归还速率较快,林分生长到近熟期(11a)时营养元素的周转期较长,但其归还速率仍然较快,有利于林地地力的恢复、维持和提高.     

西双版纳热带山地雨林枯落物及其土壤水文功能

研究了云南西双版纳热带不同海拔梯度山地雨林枯落物层及土壤层水文功能.结果表明: 土壤容重随着海拔的增加而降低,土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、土壤最大持水率、最大持水量、有效持水量和土壤含水量随海拔的增加而增加,局部有所波动;雨季前期含水量、饱和含水量和有效调蓄水空间随海拔的增加而增加,其中,饱和含水量和土壤有效调蓄水空间在不同海拔区差异均显著(P<0.05).土壤渗透性能与总孔隙度和非毛管孔隙度均呈极显著正相关关系(P<0.01),其中,非毛管孔隙对土壤渗透性的影响更为显著.不同海拔枯落物未分解层厚度均占总厚度的一半以上,枯落物厚度均表现为未分解层＞半分解层;枯落物总蓄积量和半分解层蓄积量占枯落物总蓄积量的比例均随海拔的增加而增加,说明低海拔枯落物分解速度较慢,高海拔枯落物分解速度较快.不同海拔枯落物半分解层和未分解层最大持水量、最大持水率、自然含水率、有效拦蓄率和有效拦蓄量均随海拔的增加而增加,并且各海拔未分解层均高于半分解层,而有效拦蓄量深度随海拔的增加而降低,局部有所波动.综合未分解层和半分解层的变化规律可知,高海拔拦蓄能力较强,低海拔较弱.不同海拔枯落物持水量随着浸泡时间增加而增加;枯落物吸水速率随着浸泡时间增加而降低,12 h后枯落物吸水速率逐渐趋于饱和.不同海拔枯落物持水量与浸水时间可用对数方程表示;吸水速率与浸泡时间可用冥函数方程表示.综合分析各项因子,低海拔热带山地雨林水源涵养能力普遍低于高海拔.     

马占相思(Acacia mangium)树干液流密度和整树蒸腾的个体差异

利用Granier热消散探针观测了华南丘陵地区马占相思人工林（18a树龄）的树干液流（Sap Flow）。日变化的观测结果显示,不同大小胸径的14株样树液流密度（山）个体间的差别较大（CV：36．42％-80．80％）,日间最大液流密度从最高的80．05（gH2Om^-2s^-1）到最低的11．25（gH2Om^-2s^-1）,差异显著。液流密度的个体差异与树形的大小并不显著相关（P〉0．24）,即液流密度的大小不是与树木形态相关联的固有特征。然而,树木胸径的大小却是影响液流随时间变化的重要因子。树形较大的树木日总液流量（E1,kgH2Otree^-1d^-1）较高,但中等大小的树木却具有较高的单位基面积日液流量（E2,kgH2Odm^-2d^-1）,发现,单位基面积的日流量最大值并不出现在胸径最大的树木,而出现在胸径稍小的树木,意味着后者对自身结构的水分利用效率较高。由液流密度计算的整树蒸腾,个体间差异也比较大（3．35—72．42kgH2Otree^-1d^-1）,且与胸径以幂函数的形式呈现正相关（P〈0．001）。尽管整树蒸腾在个体之间的差别较大,但随时间的变化规律却是一致的,整树蒸腾的变化格型基本上受环境因子的控制。以液流反映马占相思的蒸腾与冠层的实际蒸腾存在明显的时滞,14株样树的液流变化比光合有效辐射滞后40,in至110,in,相关分析显示,时滞的长短与树木的胸径、高度、边材面积和冠幅均不呈现明显的相关性（P〉0.36）。     

基于树干液流测定值的马占相思(Acacia mangium)冠层气孔导度计算及数值模拟

为深入揭示华南地区马占相思冠层气孔导度对环境因子的响应规律,在2005年7月至11月,利用Granier热消散式探针法对马占相思(Acacia mangium)的树干液流(sapflow)进行了连续测定,计算出整树的蒸腾,并由Penman-Monteith方程得出马占相思的冠层气孔导度值。通过分析,发现:马占相思冠层气孔导度是控制马占相思树整树蒸腾的主要因素;冠层气孔导度随着水汽压亏缺增加呈负指数函数下降的趋势。使用包括了太阳总辐射、水汽压亏缺和气温的Jarvis模型可以较好地模拟马占相思冠层气孔导度对环境因子的响应特征;模拟结果表明:环境变量对模型精确度的影响程度依次为:水汽压亏缺>太阳总辐射>气温。     

黄土高原森林枯落物储量、厚度分布规律及其影响因素

森林枯落物的储量(LM)和厚度(LD)等物理属性,能够表征森林植被的物种多样性以及水源涵养、物质循环等生态功能,然而目前对枯落物储量和厚度分布规律与影响因素的深入探讨较少。以黄土高原为研究区,通过系统取样获得该区主要森林群落枯落物的储量与厚度数据,利用Kruskal-Wallis秩和检验、线性混合效应模型(LME)、普通最小二乘回归等统计方法,分别对不同林型枯落物储量和厚度的差异、储量和厚度的影响因素以及二者之间的关系进行分析。结果表明:1)针叶林与针阔混交林的枯落物储量和厚度差异不显著,但二者都显著大于阔叶林的储量和厚度。2)在纬度方向上,除南部个别点外,枯落物储量和厚度存在单峰格局,如储量在35°—36°N之间存在峰值,而厚度峰值则出现在36°—37°N之间。3)在海拔方向上,储量分布规律并不明显,厚度除了高海拔(3000 m以上)个别点外总体呈现递减格局;LME模型显示,枯落物储量与气温年较差、非生长季降水、总干面积和立木密度呈显著正相关,与乔木层丰富度呈显著负相关,而枯落物厚度与最冷月均温、生长季降水、总干面积和立木密度呈显著正相关,与乔木层丰富度、非生长季降水和坡度呈显著负相关;枯落物储量与厚度具有显著正相关关系,特别是在阔叶林和针叶林中,而对于针阔混交林来说二者并无显著相关性。研究结果可为黄土高原乃至中国北方地区生态系统碳循环评估和水土保持实践提供参考依据。     

山杨林地枯落物层对溅蚀的影响

天然降雨下３０年生山杨林内溅蚀试验结果表明,当Ｉ＿（３０）（最大３０分钟雨强）为０．０７６ｍｍ／ｍｉｎ或Ｐ＿ｏ（林内降雨量）为３．３ｍｍ时,清除枯落物层林地发生溅蚀,在Ｉ＿（３０）为０．３５ｍｍ／ｍｉｎ或Ｐ＿ｏ为２５．５６ｍｍ时具１ｃｍ枯落物层的林地不发生溅蚀;从溅蚀月动态看出７、８月份占全年溅蚀量的６０％以上;在同一土壤和坡度条件下,Ｉ＿（３０）、Ｐ＿ｏ、Ｈ＿１（枯落物层厚度）是溅蚀发生的主要因素,且溅蚀量（Ｓ＿ｔ）与其呈二次多项式回归关系,但当枯落物层具有一定厚度时溅蚀与其他因素无关。溅蚀主要发生在清除枯落物层的林下,随枯落物层厚度增加,溅蚀量剧减,当枯落物层积累到１ｃｍ时防止土壤溅蚀量达９７．５０％。     

不同年龄阶段马占相思( Acacia mangium)人工林营养元素的生物循环

对马占相思人工林6种营养元素(N、P、K、Ca、Mg、S)的含量、积累、分布和生物循环特点以及随林分年龄的变化趋势进行了研究。结果表明:(1)林木不同组分营养元素含量的大小次序为树叶＞干皮＞活枝＞枯枝或树根＞干材;各组分和凋落物中营养元素含量以N最高,其次是Ca或K,然后是S和Mg,P最低;林地土壤中,以K的含量最高,其次是Ca、Mg、N和P,S最低;随林龄的增加,0～40cm土壤N、P和S含量呈增加趋势;(2)4年、7年生和11年生林分营养元素总积累量分别为1022.08、1997.08和2633.45 kg•hm-2,其中乔木层营养元素贮存量依次占73.64%、82.39% 和83.65%,林下植被层依次占13.74%、8.74%和620%,地表现存凋落物层依次占12.62%、8.87%和10.16%;乔木层以N积累量最大,占总贮存量的53.90%～60.07%,P最小,仅占0.90%～1.23%;(3)马占相思林中不同组分营养元素积累量的分配随林龄的增长发生变化,由4年生以树叶和树枝占主导,逐渐转移到7年生和11年生以干材和树皮为主导;(4)林分营养元素年积累量依次为7年生(235.06 kg•hm-2•a-1)＞11年生(200.26 kg•hm-2•a-1)＞4年生(188.16kg•hm-2•a-1);林木各组分营养元素年积累量总的变化趋势为:树干＞树叶＞树枝＞根系＞树皮,同一组分各营养元素年积累量与各组分营养元素积累量变化顺序一致,即为N＞Ca＞K＞S＞M＞P;(5)林分营养元素年吸收量分别为382.35、432.04 kg•hm-2•a-1和403.15 kg•hm-2•a-1,年归还量分别为194.19、196.98 kg•hm-2•a-1和202.89 kg•hm-2•a-1,营养元素的循环系数分别为0.51、0.46和0.50,利用系数为0.51、0.26和0.18,周转期为3.88、8.35和10.86。可见,马占相思人工林早期营养元素利用率低,归还速率较快,林分生长到近熟期(11a)时营养元素的周转期较长,但其归还速率仍然较快,有利于林地地力的恢复、维持和提高。     

不同方法计算湿地松林生物量的比较

利用实测值建模法、估计值建模法和平均标准木法计算中国科学院千烟洲试验站湿地松(Pi-nus elliotii)人工林各器官生物量和总地上生物量,并与利用文献中的湿地松相对生长方程计算的结果进行比较。结果表明,枝条基径与该枝条叶生物量及总生物量之间存在显著的相关关系;不同方法计算的总地上生物量存在一定的差别,其中实测值建模法和估计值建模法的计算结果最接近,分别为7.9×104和8.0×104kg.hm-2,利用平均标准木法得到的生物量偏低,为7.41×104kg.hm-2;3种方法得到的各器官生物量差别较大,尤其是叶生物量,利用实测值建模法的计算结果为8450 kg.hm-2,估计值建模法和平均标准木法的计算结果分别为6 580和1.0×104kg.hm-2,其中平均标准木法的计算结果因取样的不同而有所差异;直接利用他人建立的相对生长方程计算的生物量与以上3种方法计算结果相比差异较大,使用时须谨慎。计算总地上生物量时,实测值建模法是最可靠的方法,估计值建模法在一定程度上可以代替实测值建模法。     

松嫩草原三种主要植物群落枯落物层生态水文功能

分析了松嫩草原主要植物群落羊草群落、虎尾草群落、碱茅群落枯落物层的蓄积量及持水能力、枯落物层对降水的截留以及枯落物层抑制土壤水分蒸发的效应.结果表明,羊草群落枯落物蓄积量最大为4.7t·hm-2,最大持水量为9.6t·hm-2,最大持水率为208.4%;虎尾草群落枯落物层蓄积量、最大持水量和最大持水率分别为3.0t·hm-2、7.4t·hm-2和262.8%;碱茅群落分别为2.6t·hm-2、5.0t·hm-2和202.2%;3种群落枯落物层对降水的截留量分别为6.57、5.79和5.26t·hm-2,随着降雨量的增加,截留量增加,截留率减小;0.5~2mm枯落物覆盖下不同含水量的土壤水分蒸发比无覆盖的土壤减少7.95%~56.79%,枯落物层减少土壤水分蒸发的效应随枯落物层厚度和土壤含水量的增大而增加.     

Isolation of 15 polymorphic microsatellite loci in Acacia hybrid (Acacia mangium×Acacia auriculiformis)

This study reports the isolation of 15 microsatellites in Acacia hybrid (Acacia mangium×Acacia auriculiformis) based on the 5′ anchored polymerase chain reaction technique. Polymorphism of these loci was evaluated in a sample of 24 hybrid individuals. The level of polymorphism ranged from two to eight alleles with an observed heterozygosity ranging from 0.083 to 0.875. These loci were also characterized in both the parental species. The number of alleles ranged from two to six for both A. mangium and A. auriculiformis with the observed heterozygosity values ranging from 0.167 to 0.625 and 0.042 to 0.458 respectively. Five of these loci demonstrated Mendelian inheritance in a segregating F₁ population; four presented a distorted ratio and the remaining six did not segregate in progenies as they were homozygous in both parents.     

Natural and induced polyploidy in Acacia dealbata Link. and Acacia mangium Willd

Seeds were obtained from seven natural populations of Acacia dealbata, three natural populations of A. mangium and a seed orchard of A. mangium, representing the natural range of the two species. Polyploids were discovered in two of the seven populations of A. dealbata. The 2C DNA amount for diploid A. dealbata (2n = 2x = 26) was 1.74 pg, and for diploid A. mangium (2n = 2x = 26) was 1.30 pg. A naturally occurring tetraploid of A. dealbata (2n = 4x = 52) had a 2C DNA amount of 3.41 pg and a naturally occurring triploid genotype had a 2C DNA amount of 2.53 pg. The use of colchicine and oryzalin was investigated as a means of producing higher frequencies of tetraploids of both A. mangium and A. dealbata for incorporation into breeding programmes. Colchicine treatment gave tetraploid frequencies up to 29% for A. dealbata seedlings, and up to 18% for A. mangium seedlings. In contrast, no tetraploid A. mangium was detected following oryzalin treatment, and the low frequencies of tetraploids observed in A. dealbata could be attributed to their natural occurrence.     

不同坡位对琉球松人工林凋落物及其养分归还量的影响

对日本冲绳岛北部不同坡位的琉球松人工林凋落物量及其养分归还量进行了为期3年的观测研究,结果表明,琉球松成林年凋落物量为6．54～8．05Mg·hm^-2·年^-1,其凋落高峰出现在6、7月份．台风干扰对年凋落物量及其季节动态影响显著．凋落物不同组分的养分含量差异明显．年均养分归还总量为113．4～154．6kg·hm^-2·年^-1,其中氮素归还量最大,占42．2％;各养分归还量的大小依次为N>Ca>K>Mg>Na>P．两调查林分由于立地条件的显著差异,年均凋落物量及其相应的养分归还量亦存在明显差异．在立地条件较好的下坡,林分P1的年均凋落物量达8．05Mg·hm^-2·年^-1,高于立地条件相对较差的上坡的林分P2的23．1％;其相应的年养分归还量为：N66、04,P1.63,K17．42,Ca48.31,Mg14.65和N。6、57kg·hm^-2·年^-1,分别高于林分P2的39.7％、48.8％、39．4％、32.9％、24.8％和49.3％．两林分凋落物的养分利用效率分别是N为122和138,P为4934和5945,K为462和523,林分P1明显低于林分P2,这与林分P2的立地条件较差相关．可见,所调查的琉球松林是一种高效的养分利用系统。     

Effect of Acacia plantations on net photosynthesis, tree species composition, soil enzyme activities, and microclimate on Mt. Makiling

To determine the effectiveness of rehabilitation on improving ecosystem functions, we examined net photosynthetic rate (P _N), tree species composition, soil enzyme activities, and the microclimate (air and soil temperature, relative humidity) of an area on Mt. Makiling that has been rehabilitated and protected from fire for over 12 years. After it was last burned extensively in 1991, restoration was initiated by planting Acacia mangium and Acacia auriculiformis. We selected three areas to study in 2003. Two areas were rehabilitated with A. mangium and A. auriculiformis, and one was still dominated by Imperata cylindrica and Saccharum spontaneum. P _N of A. mangium and A. auriculiformis showed significantly lower values than those of I. cylindrica and S. spontaneum. The Acacia plantations had more naturally regenerated tree species than the grassland. Additionally, more tree species appeared in the A. mangium plantation than in the A. auriculiformis plantation. Ficus spetica was present in all of the study sites. Dehydrogenase and phosphatase activities were significantly higher in soil under the Acacia plantations than under grassland. Grassland showed higher air temperature, relative humidity, and soil temperature as well as a larger variation per hour in these parameters compared to the Acacia plantations. The highest air temperature, relative humidity, and soil temperature were measured in April during the dry season. From the regression analysis, soil temperature was significantly correlated with air temperature. Hence plantations, as a rehabilitation activity for grassland, promote natural regeneration and stabilize the microclimate. This stabilization of the microclimate affects establishment and growth of naturally occurring tree species.     

马占相思树两家系过氧化物酶、多酚氧化酶活性及同工酶比较研究

本文对马占相思(Acacia mangium)Q家系(QLD1983S)、P家系(PLD1983S)的过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性及其同工酶进行比较分析。结果表明,同一家系的不同器官,POD、PPO活性均呈现极显著差异;不同家系同一器官的POD和PPO活性也有极显著差异。通过对POD、PPO同工酶酶谱比较发现,P、Q两家系的根、茎、叶状柄各器官既有着明显的相同特征谱带,又有各自的特殊谱带。     

外生菌根菌接种马尾松和相思树幼苗的研究

以外生菌根菌Ｘｅｒｏｃｏｍｕｓｃｈｒｙｓｅｎｔｅｒｏｎ接种相思树与马尾松幼苗,不灭菌栽培,植株生长指标和生理特性测定,都优于对照．以外生菌根菌Ｃａｌｖａｔｉａｌｉｌａｃｉｎａ加ＶＡ菌根菌Ｇｌｏｍｕｓｓｐｉｇａｎｕｓ双接种于相思树幼苗,灭菌栽培．植株含Ｎ量和脯氨酸等含量优于ＶＡ菌根菌单接种的效果．幼根切片观察到接种的外生菌根菌进入根皮层细胞间隙,原有菌根的发育和结构状况有所改变．     

马占相思人工林净二氧化碳交换和碳同位素通量

应用稳定碳同位素技术,对马占相思人工林冠层受光和遮荫叶片的碳同化率(A_net)和叶面积指数(L)进行加权,将叶片水平的¹³C甄别率(Δ_i)扩展至冠层光合甄别率(Δ_canopy),测定光合固定和呼吸释放的碳同位素通量及其净交换通量.结果表明：Δ_canopy的日变化明显,日出前和中午出现较低值(18.47‰和19.87‰),而日落前达到最大(21.21‰);秋季末期(11月)至翌年夏季,Δ_canopy逐步升高,年平均为(20.37±0.29)‰.不同季节自养呼吸(日间叶片呼吸除外)和异养呼吸释放CO₂的碳同位素比率(δ¹³C)平均值分别为(-28.70±0.75)‰和(-26.75±1.3)‰,春季林冠夜间呼吸CO₂的δ¹³C最低(-30.14‰),秋季末期最高(-28.01‰).马占相思林与大气的CO₂碳同位素通量在春季和夏季中午时峰值分别为178.5和217 μmol·m^-2 ·s^-1·‰,日均值分别为638.4 和873.2 μmol·m^-2·s^-1·‰.冠层叶片吸收CO₂的碳同位素通量较呼吸释出CO₂的碳同位素通量高1.6～2.5倍,表明马占相思林日间吸收大量CO₂,降低空气CO₂浓度,具有改善环境的良好生态服务功能.     

Effects of pollution on the nutrient return via litterfall for Pinus radiata plantations in the Basque Country

The effects of atmospheric pollution on two 10 year old Pinus radiata D. Don forests (Manzanal and Posadero) was studied in the Basque country, analysing the concentration of different nutrients and nutrient input via litterfall. Litterfall production peaked in autumn, and 97.5% of the litterfall consisted of pine needles at Posadero (the less-polluted area), whereas this figure was found to be 88.6% at Manzanal (the polluted area). Posadero had a higher production of litterfall than Manzanal due to the higher tree density. Nutrient concentration showed a similar seasonal variation over the year at both sites. Pine litterfall in the polluted area, Manzanal, had significantly higher concentrations of iron, copper, zinc, sulphur, calcium, sodium and magnesium than in Posadero, while the concentrations of nitrogen, phosphorous and potassium did not differ between sites. Calcium, sodium, magnesium, sulphur, iron and copper input to the forest via litterfall was significantly higher for the polluted area, but the inputs of nitrogen, phosphorous, potassium and zinc did not significantly differ between sites. Both sites showed high nutrient use efficiencies for phosphorous and calcium compared with other coniferous forests. The highest efficiency was for phosphorous, possibly due to the low availability of this ion in the soil. Trees at Posadero were consistently more efficient for calcium than at Manzanal due to the effect of pollution on the latter site. Molar ratios between aluminium and the basic cation nutrients calcium and magnesium in soil were higher at the polluted area, as a result of the increased inputs of anions to the forest soil (Al:Ca = 1.9:1 and Al:Mg = 6.9:1 at Posadero and Al:Ca = 5.7:1 and Al:Mg = 14:1 at Manzanal). The current pollution level of Manzanal is leading to a loss of cations that may cause future changes in the functioning of this forest.