毛竹杉木混交林土壤团粒结构的分形特征研究

运用分形理论对杉木纯林（19年生）、毛竹纯林（19年生）、6种杉木毛竹混交林（杉木19年生）的土壤团粒结构进行研究,建立了土壤团粒结构的分形维数与土壤团聚体含量、土壤结构体破坏率之间的回归模型,在此基础上,运用弹性分析与边际分析法进一步探讨了土壤团粒结构的分形维数对土壤性质变化所产生的影响效应。结果表明:土壤>0.25mm水稳定性团聚体含量越大,团粒结构的分形维数越小,土壤的结构与稳定性就越好;土壤团粒结构分形维数与水稳定性团聚体（>0.25 mm及>5.0mm）含量及结构体破坏率之间均存在极显著的回归关系;土壤团粒结构分形维数对土壤性质的变化产生较大的影响效应。本研究为毛竹杉木混交林的栽培管理,土壤肥力的科学评价提供依据。     

杉木火力楠混交林根系的研究

杉木火力楠混交林根系的研究李振问,杨玉盛,吴擢溪,赖仕嶂（福建林学院,南平３５３００１）（福建尤溪县林业科学研究所,３６５２００）ＲｏｏｔＳｙｓｔｅｍｏｆＭｉｘｅｄＳｔａｎｄｏｆＣｈｉｎｅｓｅＦｉｒａｎｄＨｏｍａｎａ　￥ＬｉＺｈｅｎｗｅｎ;ＹａｎｇＹｕｓｈｅｎｇ（ＦｕｊｉａｎＦｏｒｅｓｔｒｙＣｏｌｌｅｇｅ,Ｎａｎｐｉｎｇ３５３００１）,ＷｕＺｈｏｕｘｉ;ＬａｉＳｈｉｚｈａｎｇ（ＦｏｒｅｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＹｏｕｘｉＣｏｕｎｔｙ,Ｆｕ－ｊｉａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ３６５２００）．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ,１９９３,１２（１）：２０－２４。Ｔｈｅｒｏｏｔｓｙｓｔｅｍｏｆａ６－ｙｅａｒｍｉｘｅｄｓｔａｎｄｏｆＣｈｉｎｅｓｅｆｉｒａｎｄＨｏｍａｎａｉｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙ＂ｓｏｉｌｃｏｌｕｍｎ＂ａｎｄ＂ｓｔａｎｄａｒｄｓａｍｐｌｅｔｒｅｅ＂ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅｆｉｎｅｒｏｏｔ（ｌｅｓｓｔｈａｎ２ｍｍｉｎｄｉａｍｅｔｅｒ）ｂｉｏｍａｓｓｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｔｒｅｅｏｆＣｈｉｎｅｓｅｆｉｒｉｎｍｉｘｅｄｓｔａｎｄｉｓ１４．５％ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｉｎｐｕｒｅｓｔａｎｄ,ｗ     

宁夏荒漠草原沙漠化过程中土壤粒径分形特征

研究宁夏荒漠草原沙漠化过程中土壤性状、土壤粒径分形维数的变化特征,以及分形维数与土壤性状的关系.结果表明: 草地沙漠化对土壤分形维数(D)影响显著,D值为1.69～2.62.除在10～20 cm土层出现较小波动外,随着沙漠化程度加剧,0～30 cm土层D值整体呈减小趋势.在荒漠草原沙漠化过程中,荒漠草地D值最大,黏粒和粉粒体积百分含量最高,极细砂粒和细砂粒体积百分含量最低;流动沙地D值最小,黏粒和粉粒体积百分含量最小,极细砂粒和细砂粒体积百分含量最高.D与<50 μm和>50 μm粒径的土壤颗粒存在显著正相关和负相关,表明50 μm粒径是决定草地沙漠化过程中土壤分形维数与土壤粒径关系的临界粒径.随着荒漠草原沙漠化加剧,土壤有机质和全氮含量逐渐降低,土壤容重逐渐升高,固定沙地至半固定沙地是荒漠草原沙漠化的质变过程,其中土壤粘粒体积百分含量、粉粒体积百分含量、土壤有机质含量、土壤全氮含量骤减,极细砂粒体积百分含量、细砂粒体积百分含量和土壤容重骤增.分形维数与土壤有机质、土壤全氮和土壤容重显著相关,固定沙地与半固定沙地分形维数的临界值为2.58,因此分形维数2.58可作为荒漠草原沙漠化的退化指标.     

不同树种混交林及其纯林对土壤理化性质影响的研究

对针阔混交林土壤理化性质的研究表明,针阔混交林比针叶树纯林对土壤的改良作用要好,它使土壤总孔隙度增加２—１９％,水分含量增加６—３１％,枯枝落叶年凋落量增加２—２００％;土壤养分含量全Ｎ、ＮＨ４－Ｎ、代换性Ｃａ、代换性Ｍｇ和腐殖质含量分别增加４５—７５％、３３—８２％、５５—８５％、４４—８４％和３７—４６％．     

杉木光皮桦混交林效益的研究

对桂西北杉木光皮桦混交林和杉木纯林的对比研究表明,35年生杉桦混交林的立木蓄积量为441.087 m3*hm-2,比杉木纯林高3.6%。混交林枯枝落叶层现存量及其N,P,K,Ca,Mg等元素的质量浓度分别为13.18 t*hm-2,158.3,6.1,16.5,86.3和32.3 kg*hm-2,分别比杉木纯林高9.7%,76.7%,69.4%,96.4%,83.2%,17.0%。混交林地(0～100 cm)土壤容重为0.81～1.22 g*hm-3,比杉木纯林低1.0%～8.0%,而土壤孔隙度,通气度和持水量分别比杉木纯林高2.0%～3.9%。土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷和速效钾分别比杉木纯林高5.5%～49.8%。     

杉木乳源木莲混交林凋落物研究

分析10年生杉木乳源木莲(3∶1)混交林和杉木纯林凋落物的数量、组成以及凋落规律、分解速率和养分归还量。结果表明,混交林平均年凋落物量4004kg·hm-2(8~10年),是杉木纯林凋落物量的3·15倍。在凋落物各组分中,落叶占比重最大。乳源木莲一年中有3次凋落高峰,95%的凋落物分解仅需2·1年,杉木需要4·4年,主要营养元素归还较快,对维持地力,实现森林的可持续发展有积极的作用。     

杉木光皮桦混交林效益的研究

对桂西北杉木光皮桦混交林和杉木纯林的对比研究表明,35年生杉桦混交林的立木蓄积量为441.087m     

封育对荒漠草原苦豆子群落土壤粒径分形特征的影响

该研究以宁夏盐池荒漠草原区苦豆子(Sophora alopecuroides)群落为研究对象,通过野外采样和实验室分析,研究了围封对苦豆子群落土壤颗粒分形维数的变化特征以及分形维数与土壤理化性质的关系。结果表明:(1)与围栏外相比,围栏处理样地的黏粒(2μm)体积百分比含量增加,在0~10、10~20和20~40cm土层差异显著;粉粒(2~50μm)体积百分比含量在0~10cm土层显著增加;而砂粒(50~250μm)体积百分比含量减少,在0~10和10~20cm土层差异显著,围封可促使土质细粒化。(2)与围栏外相比,围栏内土壤有机碳、全N、全P、碱解氮、速效磷含量均有所提高,其中0~10cm土层分别增加了177.70%、155.70%、60.11%、120.42%、179.40%,10~20cm土层土壤有机碳、全N、全P、速效磷含量增加比例分别为202.80%、36.50%、27.78%和s37.30%,20~40cm土层土壤养分变化不显著,说明围栏封育使土壤养分主要富集在0~20cm土层,其中0~10cm土层富集达到显著水平。(3)苦豆子群落围栏内的土壤粒径分形维数在2.64~2.69之间,围栏外的分形维数在2.59~2.64之间;与围栏外相比,围栏内土壤粒径分形维数在0~10和10~20cm土层增加显著。(4)土壤粒径分形维数与土壤粒径分布、土壤有机碳、全N、全P、碱解氮、速效P含量均呈显著的线性关系,说明分形维数可以作为一个衡量土壤肥力、土壤结构以及退化土壤恢复程度的综合性指标。     

杉木、马尾松及其混交林根际土壤磷素特征

2007-2010年,在福建省南平市延平区太平试验林场比较分析了杉木、马尾松纯林及其混交林根际土壤的磷素特征.结果表明:在杉木、马尾松纯林中,根际土壤的有效磷含量均大于非根际土壤.与非根际土壤相比,杉木、马尾松纯林及其混交林的根际土壤pH值均出现下降趋势;根际土O-P的数量低于非根际土,而Al-P和Fe-P则高于非根际土;3种林型中,根际土壤对磷的吸附量小于非根际土壤;而根际土壤磷解吸量和解吸率均高于非根际土壤.杉木、马尾松纯林中,马尾松根际土壤的有效磷、Fe-P、Al-P、解吸量和解吸率均高于杉木,而O-P、磷吸附量则低于杉木.杉木与马尾松混交后,二者根际土壤磷的活化作用进一步加强,且杉木的增幅更大.杉木与马尾松混交有利于杉木根系磷素营养的改善.     

腾格里沙漠草方格固沙林土壤颗粒组成、分形维数及其对土壤性质的影响

为了明确草方格人工固沙造林植被恢复过程中土壤颗粒组成、分形维数及对土壤理化性质的影响,以腾格里沙漠东南缘2016年(1 a)、2013年(4 a)和1987年(30 a)草方格固沙林为研究样地,以周围流动沙地为对照(CK),研究了草方格固沙造林后植被恢复过程中土壤颗粒组成、分形维数及与土壤理化性质的作用关系.结果表明: 100～250、250～500 μm土壤颗粒含量较高,分别为42.5%～80.1%、12.5%～42.2%;50～100 μm土壤颗粒含量居中,为0.2%～20.8%;<2和2～50 μm的土壤颗粒含量次之,分别在0～1.3%和0～22.7%;而500～1000 μm的土壤颗粒含量较低,在0.3%以下.<2和2～50 μm土壤颗粒仅在30 a固沙林有分布;50～100 μm土壤颗粒分布为30 a最高,4 a和1 a居中,而CK最低;100～250 μm土壤颗粒分布依次为4 a>1 a>CK>30 a;250～500 μm土壤颗粒分布为CK>1 a>4 a>30 a;但500～1000 μm土壤颗粒在各样地分布均较少,且不同样地之间无显著差异.研究区土壤颗粒分形维数为0.54～2.59,并且不同样地间存在显著差异,表现为30 a最高,4 a与1 a居中,而CK最低.土壤颗粒分形维数与土壤黏粒、粉粒、极细砂粒含量呈极显著正相关,而与土壤中砂粒呈极显著负相关.土壤颗粒分形维数与土壤电导率、有机碳、全氮和碳氮比均呈极显著正相关,而与土壤pH和含水量无相关性.土壤中<2、2～50、50～100 μm颗粒与土壤电导率、有机碳、全氮和碳氮比均呈极显著正相关,而250～500 μm土壤颗粒与上述4个土壤指标和土壤含水量呈显著负相关.500～1000 μm土壤颗粒与土壤含水量亦呈极显著负相关.在腾格里沙漠东南缘地区利用草方格进行人工固沙植被建设,可有效促进土壤颗粒细粒化,长期演变导致土壤黏粒和粉粒及土壤分形维数显著增加,促使土壤有机碳和全氮含量提高,有利于土壤理化性质改善和促进沙漠化治理.     

杉木连栽林地营造混交林后土壤微生物的季节性动态研究

本文对杉木多代连栽林地及多代连栽后营造不同类型混交林林地土壤微生物的季节性动态进行了研究。研究结果表明:①杉木连栽林地及连栽后营造成不同类型混交林中土壤微生物主要类型的数量季节性变化,土壤呼吸强度和土壤酶活性的季节性变化,总的趋势是春季较高、夏季最高、秋季稍有下降、冬季最低,但不同混交林下表现不同;②连栽杉木后营造不同混交林土壤的微生物生态分布数量、土壤的呼吸强度、土壤酶活性都显著高于杉木连栽林地,这说明连栽后营造不同类型混交林具有良好的改土作用;③不同混交林土壤中,细菌占微生物总量的百分率为建柏+红豆树、柳杉+薄姜木>杉木+樟树、火炬松+罗光石楠>多代杉木林,真菌占微生物总量的百分率为多代杉木林>杉木+樟树、火炬松+罗光石楠>建柏+红豆树、柳杉+薄姜木。这表明不同混交林下由于凋落物的性质不同,参与土壤中有机残体分解的微生物类型,有着显著的差异。     

杉木观光木混交林细根的分布

对27年生混交比例为2行杉木和1行观光木的混交林和杉木纯林群落细根分布的研究表明,杉木和观光行间的杉木细根密度虽比极木行间的低8．5％,但观光木细根密度则高152．09％,其细根总密度比杉木与杉木行间的大10．43％。混交林中杉木各径级活动根密度呈单峰型分布,均以5－10cm土层最大,而观光木各径级各活细根主要分布在0－10cm土层内。纯林杉木各径活细根密度亦基本呈单峰型分布,但峰值出现在10－20cm或20－30cm土层。不同树种不同径级死细根的分布均与其各自的活细根分布相似。混交林中灌木细根密度在30－40cm的土层最大,而纯林中的灌木细根集中于0－10cm的表土层;混交林和纯林中的草木细根均集中在0－5cm土层。与纯林的相比,混交林中杉木细根主要分布的土层明显上移,表层土壤细根所占比重增大,有利于更好利用土壤养分和提高群落生产力。     

英罗港红树林土壤粒径分布的分形特征

应用分形理论分析了英罗港红树林土壤粒径分布的分形特征。结果表明,红树林土壤的分形维数为2.6837-2.8834,不同质地土壤的分形维数呈现砂壤土＜轻壤土＜中壤土＜重壤土＜轻粘土的规律,外滩红树林土壤的分形维数低于中滩和内滩。土壤分形维数与其盐分和有机质含量呈显著正相关。群落类型、土壤质地、滩位、含盐量、有机质含量等是影响英罗港红树林土壤分形维数的主要因子。     

茂兰喀斯特常绿落叶阔叶混交林树种的空间分布格局及其分形特征

分析种群的空间分布格局有助于推断格局形成的潜在生态过程和机制,是生态学研究的重要内容。采用4种格局强度指数(聚块性指数、格林指数、扩散系数和负二项参数)以及分形维数中的计盒维数(D_b)和信息维数(D_i)对贵州茂兰国家级自然保护区亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林中30种乔木的种群空间分布格局及其分形特征进行了分析,同时分析了不同生长阶段(幼树、中树和成树)空间分布的分形维数变化,比较了2种分形维数与5种种群结构参数和4种格局强度指数间的相关关系。结果表明:(1)30种树种中,除皱叶海桐(Pittosporum crispulum)和油柿(Diospyros oleifera)外,其余28种乔木树种的种群空间分布格局均呈现聚集分布,这种普遍的聚集性与喀斯特生境的高度异质性和种子扩散限制密切相关;(2)30种树种空间分布的D_b值介于0.589-1.870,D_i值介于0.498-1.711。分形维数值越大,表征种群对空间环境的占据利用能力越强,个体空间聚集强度越强,在群落中往往处于优势地位;反之则表明其对环境的占据能力弱,个体聚集程度越低,往往处于伴生地位;(3)从幼树、中树到成树阶段,30种树种空间分布的D_b和D_i平均值呈极显著的降低趋势,这可能与种内和种间的密度制约性死亡效应有关,导致种群随年龄的增加其聚集度和空间占据能力逐渐减弱;(4)相关分析表明,30种树种的种群多度和重要值与D_b和D_i均呈现显著正相关关系,表明种群多度和重要值的变化与种群空间占据能力和聚集程度存在密切关系。4种格局强度指数中,除聚块性指数外,其余3种指数与D_b和D_i值呈现显著或极显著相关性,表明分形维数D_b和D_i值可以用于表征种群空间分布的聚集程度。利用格局强度指数和分形维数准确量化了茂兰喀斯特森林树种的空间分布格局,其结果有助于揭示喀斯特森林群落物种共存的潜在维持机制。     

木麻黄纯林及其混交林对土壤剖面理化性质的影响

为明确混交林对木麻黄林地土壤肥力的改善作用,该文选取海南岛北部滨海沙地木麻黄纯林、木麻黄-琼崖海棠混交林、木麻黄-大叶相思混交林3种林分类型,通过采集土壤剖面样品,分析腐殖质层、0～100 cm土壤各层次的理化性质、分布特征及其林分间差异。结果表明：(1)与纯林相比,木麻黄-琼崖海棠混交林可显著提高腐殖质层以及20～40 cm土壤层pH,增幅分别为6.11%和5.97%。(2)与纯林相比,木麻黄-琼崖海棠混交林和木麻黄-大叶相思混交林均可显著提高各层土壤的有机碳和全氮含量,有机碳含量增幅分别为69.8%～358.3%和90.2%～908.3%,全氮含量增幅分别为44.1%～160.7%和31.4%～210.7%;另外,木麻黄-琼崖海棠混交林还可显著提高0～100 cm各土层的全磷含量,增幅为20.8%～39.6%,而木麻黄-大叶相思混交林可显著提高20～100 cm各土层的全磷含量,增幅为25.0%～39.6%;木麻黄-大叶相思混交林对腐殖质层速效养分的改善效果较好,而两种混交林均可显著提高各土层的速效钾含量。(3)方差分析表明,林分类型和土层深度对林下有机碳、全氮、全磷、有效磷、硝态...     

间伐强度对杉木—火力楠混交林生长影响的研究初报

对杉木－火力楠混交林进行４种间伐强度试验表明,间伐６年后各林分的杉木、火力楠胸径净生长量比对照分别增加７０－１３９、１１－２５％,树高增加４６－９０、７－１０％,材积生长增加５４－１４０、１０－４３％,林分蓄积量增加４９－７５ｍ＾３．ｈａ＾－１,平均冠高增加２－６、８－１３％,第１活枝高下降０．５－３、３５－４８％,冠幅杉木下降１－２％、火力楠增加１－８％,可以认为,以间伐强度为３０和４０％２种方     

杉木-观光木人工混交林林木竞争效应研究

将人工混交林中林木竞争影响空间划分为内、外两圈,采用Hegyi提出的单木竞争指数模型对福建省建瓯东安林场杉木（Cunninghamia lanceolata）一观光木（Tsoongi odenodrum）混交林中林木的种内、种间竞争强度进行分析。结果表明,无论是内圈还是外圈,杉木种内、种间竞争强度均随林木径级的增大而减小;竞争强度顺序为：内圈杉木种内竞争〉内圈杉木观光木种间竞争〉外圈杉木种内竞争〉外圈杉木观光木种间竞争。用模型拟合预测杉木种内、种间的竞争强度,认为杉木在胸径达到36cm之前应采取适当的控制措施。     

仿酶研究的分形（Fractal）原理

分形理论是近十年发展起来的一门新的数学分支,其研究对象是自然界中复杂无规但具有自相似性或自仿射性的现象和体系。本文简单介绍了分形理论,并将其用于酶模型的研究中,求出了卟啉、环糊精、杯芳烃及胶束的分形维数.