人工混交林中杉木,恺木和刺楸细根养分过移的初步研究

比较分析了杉木－桤木和杉木－刺楸混交林中杉木、桤木和刺楸活细根、死细根的Ｎ、Ｐ、Ｋ含量,结果表明,桤木细根Ｎ迁移能力较强,刺楸较弱,杉木细根Ｎ不迁移;Ｐ在桤木和刺楸细根中迁移能力较强,而在杉木细根中基本不迁移;３个树种细根脱落前者将Ｋ迁移回树体内,比较分析２个混交混林中活细根Ｎ、Ｐ、Ｋ在树种间的差异,发现在杉木－桤木混交林中桤木根部Ｎ可能向杉木迁移,而在杉木－刺楸混交林中刺楸根部Ｋ可能向杉木根部迁     

树木细根养分内循环

养分内循环是树木减少养分损失,提高养分利用效率的重要途径。树木细根寿命短、周转快．每年大量凋落死亡,因此,近20多年来树木细根养分内循环的研究逐渐受到人们的重视。关于树木细根养分内循环目前的研究结论比较复杂。本文从细根在树木地下部分养分内循环中的重要地位、细根养分内循环对树木减少养分损失的重要性、细根中各养分元素内循环的研究现状以及细根养分内循环研究方法存在的问题等方面综合论述了国内外的进展情况,并对今后的研究趋势进行了展望。     

杉木,火力楠纯林及其混交林细根分布,分解与养分归还

用土钻法研究了杉木,火力楠纯林和混交林的细根分布,用分解袋法研究了杉木和火力楠细根的分解,计算了３个林分中细根分解的Ｎ、Ｐ,Ｋ,Ｃａ,Ｍｇ的归还量,活细根的垂直分布以火力楠纯林层次性最强,混交林次之,杉木纯林最差。     

杉木(Cunninghamia lanceolata)、火力楠(Michelia macclurei)纯林及其混交林细根分布、分解与养分归还

用土钻法研究了杉木（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａｌａｎｃｅｏｌａｔａ）、火力楠（Ｍｉｃｈｅｌｉａｍａｃｌｕｒｅｉ）纯林和混交林的细根分布,用分解袋法研究了杉木和火力楠细根的分解,计算了３个林分中细根分解的Ｎ,Ｐ,Ｋ,Ｃａ,Ｍｇ的归还量。活细根的垂直分布以火力楠纯林层次性最强,混交林次之,杉木纯林最差。火力楠细根的养分含量比杉木细根高,而Ｃ／Ｎ比低。火力楠细根年分解率比杉木快,火力楠为５７．７％,而杉木为３２．７８％。细根分解的养分归还量多少顺序依次为：火力楠纯林、杉木火力楠混交林和杉木纯林。混交林中,细根分解的Ｎ,Ｐ,Ｋ,Ｃａ和Ｍｇ归还量分别为枯枝落叶的３３．３８％,５．８２％,２６９．３３％,３４．１２％和３７６．０８％。细根在３个林分的物质循环和周转中起着不可忽视的作用。     

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。     

杉木和米槠细根混合分解及其养分释放

在福建省建瓯万木林自然保护区,选取针叶树种杉木(Cunninghamia lanceolata,CUL)细根和常绿阔叶树种米槠(Castanopsis carlesii,CAC)细根,采用网袋法进行了为期720d细根(分0-1mm、1-2mm两个径级)单独分解(在各自细根的起源林分)和混合分解(分别在杉木林和米槠林)干重损失及其养分释放动态的研究。结果表明:杉木和米槠细根混合分解前期(0-270d)曾对干重损失起促进作用,而之后(270-720d),细根混合起了抑制作用。分解过程中的养分释放与干重损失有所不同,混合分解前期(0-360d)出现过促进作用,分解后期(360-720d),除1-2mm径级混合细根P的释放既没有促进也没有抑制作用外,均表现为养分释放的抑制作用。细根混合分解过程中干重损失和养分释放速率变化与分解者生物群落有很大关系。     

杉木,火力楠纯林及混交林细根周转的研究

系统研究了杉木、火力楠纯林及混交林细根生物量、生产力及年周转率。结果表明,杉木、火力楠纯林及混交林活细根生物量分别为８８０、３０３５和１５６０ｋｇ．ｈａ＾－１;死细根生物量为２３５、３９８和５６５ｋｇ．ｈａ＾－１;细根年周转率为１．２９、１．４２和１．４０;年生产量为１１３７、４３１８和２１７９ｋｇ．ｈａ＾－１;年死亡量为４９７．５９５和１１４９ｋｇ．ｈａ＾－１,分别相当于林分枯枝落叶年凋落量为３     

细根对竹林-阔叶林界面两侧土壤养分异质性形成的贡献

土壤养分异质性是竹林-阔叶林界面(bamboo and broad-leaved forest interface, 以下简称竹阔界面)的重要特征, 细根生长、周转和分解影响土壤养分供应能力, 但其在竹阔界面养分异质性形成中的贡献尚不清楚。该文选取竹阔界面两侧的毛竹(Phyllostachys pubescens)林和常绿阔叶林为研究对象, 开展土壤养分(C、N、P)含量、细根生物量及周转、细根分解及养分回归等指标的对比研究。结果表明: (1)竹阔界面两侧毛竹林和常绿阔叶林土壤养分差异明显, 毛竹林0-60 cm土壤有机碳(SOC)和土壤总氮(STN)含量分别为20.51和0.53 g·kg^-1, 常绿阔叶林0-60 cm土壤有机碳(SOC)和土壤总氮(STN)含量分别为13.42和0.26 g·kg^-1, 前者比后者分别高出34.53%和50.35%, 但毛竹林土壤全磷(STP)含量低于常绿阔叶林25.54%; (2)竹阔界面两侧细根生物量、养分密度及养分回归量差异明显, 毛竹林细根生物量高达1201.60 g·m^-2, 是常绿阔叶林的5.86倍; 养分密度分别为591.42 g C·m^-2、5.44 g N·m^-2、0.25 g P·m^-2, 分别是常绿阔叶林的6.12倍、3.77倍和3.11倍; 年均养分回归量分别为278.54 g C·m^-2·a^-1、2.36 g N·m^-2·a^-1、0.11 g P·m^-2·a^-1, 是常绿阔叶林的6.93倍、4.29倍和3.67倍; (3)细根对界面两侧土壤SOC、STN异质性形成的年均潜在贡献分别为76.79%和28.33%, 但对STP异质性形成起减缓作用, 贡献率为6.17%。这些结果说明毛竹扩张可以改变常绿阔叶林土壤的养分状况, 且细根对不同养分的异质性形成贡献不一致, 是土壤SOC、STN异质性形成的重要原因。     

不同连栽代数杉木人工林细根生长、分布与营养物质分泌特征

用土钻法研究了不同连栽代数杉木细根生长与分布,结果表明,杉木连栽1代后,细根生物量明显减少,第1代杉木活细根生物量的范围为646．4－799．7g.m-2,而第2代则为284．4－536．9g.m-2,在一定距离范围内,离树体的距离越远,细根分布越少,杉木连栽后,主要减少了表层土壤（0－10cm)细根的生长,根系分泌物的分析表明,杉木连栽1代后,根系阳离子NH4＋,Na ,K ,Ca2 ,Mg2 的分泌量没有变化,而阴离子NO3-,Cl-,SO4 2-,HPO4^2-,的量都减少,但只有Cl-和HPO4^2-差异显著（P＜0．05）,第2代杉木根系分泌物中的HPO4^2-量仅为第1代的1／65,根－土界面磷交换过程的阐明有利于说明第2代杉木根系HPO4^2-分泌量减少的原因,杉木连栽后,表层土壤细根生长的减少和根系分泌行为的改变可能是生产力下降的重要原因。     

有机酸去除污泥重金属前后硝态氮和铵态氮浓度变化

研究了柠檬酸、草酸和乙酸溶液对污泥中重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)的去除效果,以及处理前后析出液和污泥中硝态氮和铵态氮的浓度变化.结果表明,0.8mol.L-1柠檬酸溶液可去除污泥中76.0%的Pb和92.5%的Zn,是较好的重金属去除剂.污泥经有机酸处理后,有大量的硝态氮和铵态氮溶解于析出液中,与加入蒸馏水的对照处理相比,有机酸可大幅度增加析出液中铵态氮的含量,减少硝态氮含量.由于污泥处理过程中有其他形态的氮的转化,处理后污泥中仍含有较高浓度的硝态氮和铵态氮.0.5mol.L-1草酸处理的析出液中硝态氮和铵态氮浓度分别为2.8和888.1mg.L-1,且重金属含量不高,可作为较好的液体肥料进行回收利用.     

杉木火力楠混交林养分归还与生产力

通过对野外试验和室内测试数据的整理分析．比较研究了杉木火力楠混交林和 杉木纯林养分归还、吸收等生态过程的特征以及生产力结果表明混交促进了养分归还过 程．可提高土壤肥力和系统生产力．１５年生混交林技和叶凋落物分别是纯林的２倍和３ 倍,其中容易分解的火力楠凋落物占 ６４％．混交林通过凋落物分解所归还的养分是纯林 的 ２～ ３倍．相当年凋落量 ６５． ９％的混交林根系年死亡量是纯林的 ２倍,在整个系统养分 归还中占有很大的份额．混交林土壤全 Ｎ、 ＮＨ＋４－Ｎ和有效 Ｋ分别比纯林提高 ６４． ３％。 ８２． ３ ％和 ６３． １％．与此同时土壤孔隙组成和水分过程也大为改善．混交林生产力较纯林 提高５２．７％．混交林５种大量元素的归还／吸收比率是纯林的２倍,表明混交林养分循环 效率较高,较少的人为维持可以保持较高的生产力水平．     

福建柏和杉木人工林营养元素积累与分配

对福建三明33a生福建柏和杉木人工林群落营养元素积累和分配进行了研究,结果表明:福建柏和杉木人工林群落乔木层生物量分别为228.8thm-2和235.1thm-2,N、P、K、Ca和Mg等5种元素总积累量分别为1283kghm-2和1060kghm-2,乔木层和群落5种元素积累量的大小顺序均为:K>N>Ca>Mg>P,5种元素总积累量在乔木层各器官的分配量顺序分别为:干材>枝>根>干皮>叶>枯枝、干材>根>干皮>叶>枝>枯枝。福建柏的营养利用效率低于杉木。虽然两种人工林生态系统94%以上的营养元素储存在土壤中,但是土壤中植物容易利用的有效营养元素储量较低,其中有效P在土壤中的储量低于植物中的储量。福建柏和杉木人工林33 a生时乔木层5种营养元素总和的当年存留量分别为30.75kghm-2和16.53kghm-2。     

Biomass, morphology and nutrient contents of fine roots in four Norway spruce stands

Fine root systems may respond to soil chemical conditions, but contrasting results have been obtained from field studies in non-manipulated forests with distinct soil chemical properties. We investigated biomass, necromass, live/dead ratios, morphology and nutrient concentrations of fine roots (<2 mm) in four mature Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) stands of south-east Germany, encompassing variations in soil chemical properties and climate. All stands were established on acidic soils (pH (CaCl₂) range 2.8–3.8 in the humus layer), two of the four stands had molar ratios in soil solution below 1 and one of the four stands had received a liming treatment 22 years before the study. Soil cores down to 40 cm mineral soil depth were taken in autumn and separated into four fractions: humus layer, 0–10 cm, 10–20 cm and 20–40 cm. We found no indications of negative effects of N availability on fine root properties despite large variations in inorganic N seepage fluxes (4–34 kg N ha⁻¹ yr⁻¹), suggesting that the variation in N deposition between 17 and 26 kg N ha⁻¹ yr⁻¹ does not affect the fine root system of Norway spruce. Fine root biomass was largest in the humus layer and increased with the amount of organic matter stored in the humus layer, indicating that the vertical pattern of fine roots is largely affected by the thickness of this horizon. Only two stands showed significant differences in fine root biomass of the mineral soil which can be explained by differences in soil chemical conditions. The stand with the lowest total biomass had the lowest Ca/Al ratio of 0.1 in seepage, however, Al, Ca, Mg and K concentrations of fine roots were not different among the stands. The Ca/Al ratio in seepage might be a less reliable stress parameter because another stand also had Ca/Al ratios in seepage far below the critical value of 1.0 without any signs of fine root damages. Large differences in the live/dead ratio were positively correlated with the Mn concentration of live fine roots from the mineral soil. This relationship was attributed to faster decay of dead fine roots because Mn is known as an essential element of lignin degrading enzymes. It is questionable if the live/dead ratio can be used as a vitality parameter of fine roots since both longevity of fine roots and decay of root litter may affect this parameter. Morphological properties were different in the humus layer of one stand that was limed in 1983, indicating that a single lime dose of 3–4 Mg ha⁻¹ has a long-lasting effect on fine root architecture of Norway spruce. Almost no differences were found in morphological properties in the mineral soil among the stands, but vertical patterns were apparently different. Two stands with high base saturation in the subsoil showed a vertical decrease in specific root length and specific root tip density whereas the other two stands showed an opposite pattern or no effect. Our results suggest that proliferation of fine roots increased with decreasing base saturation in the subsoil of Norway spruce stands.     

Effects of leaf longevity and retranslocation efficiency on the retention time of nutrients in the leaf biomass of different woody species

Summary A study was made of the retention times of N and P in the leaf biomass and their relationship with the retranslocation percentages and the leaf longevities in some woody species in Central Spain. The retention times of both nutrients were strongly related to the nutrient status of each species. These results suggest that a prolonged retention time is a way of increasing nutrient use efficiency in conditions of low nutrient availability. Plants can increase the retention time of nutrients in their leaf biomass by means of an increase in leaf longevity and/or by means of an increase in retranslocation efficiency. However, the effect of the retranslocation efficiency on retention times was almost negligible compared with the effect of leaf longevity. This suggests that an increase in leaf longevity is probably the best adaptation for increasing efficiency in the use of nutrients.     

杨树细根及草根的生产力与周转的研究

对北方杨树人工林0－40cm土层中杨树细根和草根（≤2mm）年生物量、分解量、死亡量、生长量和周转率进行观察研究。结果表明,杨树细根的年生物量为2．062t.hm^-2,死根生物量为0．746t.hm^-2,分解量为0．158t.hm^2,生长量为2．351t.hm^－2,周转率为每年1．14次,活草根的年生物量、死根生物量、分解量、生长量和周转率分别0．501、0．035、0．023、0．691t.hm^-2和1．38,同时给出了杨树细根干重损失随分解时间变化的方程：1nx/x0=0.9515e^-0.0014t。     

亚热带六种天然林树种细根养分异质性

以福建省建瓯市万木林自然保护区常绿阔叶林6种优势树种为研究对象,分析其1—5级细根养分特征及其与细根形态特征和叶片养分的关系。结果发现:除沉水樟细根C含量表现为随序级升高而增加外,其余5种树种均没有明显变化规律;6种树种N、P含量基本表现为随序级升高而降低,C/N随序级升高而增加;但N/P随序级升高均没有明显变化规律。单因素方差分析发现:树种对C、N、P含量和C/N、N/P具有极显著影响(P<0.01),序级对6种树种N、P含量和C/N有极显著或显著影响(P<0.01,P<0.05),对C含量和N/P影响并不显著(P>0.05);双因素方差分析发现:树种和序级的交互作用对C、N、P含量和C/N有极显著或显著的影响(P<0.01,P<0.05),对N/P影响不显著(P>0.05)。相关性分析表明:在较高级根中C、N含量之间呈现相关性,在较低级根中N、P含量呈现相关性,同时C/N、N/P的变化均主要由N含量变化决定;6种树种细根比根长和N、P含量、C/N有极显著相关性(P<0.01),而与C含量和N/P相关性并不明显。一级根的N、P含量和N/P相比于整个细根更接近于叶片,但一级根与叶片N、P、N/P之间并没有显著的相关性(P>0.05)。     

杉楠混交与人工杉木林自养机制的恢复

自养机制的形成是人工林可持续经营的目标之一。本研究通过混交模拟杉木人工林不同恢复阶段林分,观察比较发现从退化的杉木林阶段到地带性树种比例较低的混交林、地带性树种比例较高的混交林和地带性树种纯林阶段凋落量、Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ和Ｍｇ５种元素的归还量逐渐增加,特别是５种养分元素的循环速率也不断增大,其中Ｎ、Ｍｇ的循环速率由杉木纯林的０．１左右增大到火力楠纯林的０．５以上,与此同时林分土壤有机质含量和养分含