受干扰的生态系统Ⅱ．柞蚕林N循环与调控

揭示了柞蚕林Ｎ循环与放蚕强度、土壤肥力、剪伐周期等因子之间的关系结果表明,柞蚕茧收获和周期性剪伐柞树枝叶是影响柞蚕场Ｎ平衡的主要因素．放蚕强度和剪伐周期必须根据柞蚕场土壤肥力水平和柞树生长势来确定．调整林下植被组成、种植固Ｎ植物能明显提高土壤供Ｎ能力,适当施用速效Ｎ肥能有效地促进保苗场幼树、幼龄柞墩和恢复老龄柞墩的生长势     

闽楠林土壤-凋落物-叶片碳氮磷生态化学计量对人为干扰的响应

干扰是影响森林生态系统稳定性和功能的重要因子,干扰程度直接影响天然林的生长进而影响其生态系统能量流动和养分循环过程,为此开展干扰对天然林生态系统影响研究,对于揭示干扰对天然林生态系统养分平衡特征机制具有重要意义。以福建两种人为干扰模式下(重度干扰和轻度干扰)闽楠林为研究对象,通过分析“土壤-凋落物-叶片”三个组分化学计量特征,结合养分利用效率、养分再吸收效率、内稳态理论解析干扰对闽楠林养分资源利用策略和生态适应。结果表明：(1)两种干扰模式下,叶片C、N、P含量均显著高于其土壤和凋落物,且三个组分中N和P含量均表现出重度干扰显著高于轻度干扰,但三个组分C/N、C/P和N/P呈现轻度干扰显著高于其重度干扰。(2)闽楠林叶片N、P养分利用效率表现出：重度干扰<轻度干扰,但P再吸收效率则是重度干扰高于轻度干扰,且两种干扰模式下P养分利用效率和再吸收效率显著高于N。(3)随干扰强度的增加,闽楠林叶片N呈现内稳态弱,而叶片P的内稳态强以适应低P环境。(4)凋落物与叶片两组分P、C/P、N/P存在显著正相关关系,土壤C/N分别与叶片P、C/P、N/P以及凋落物P、C/N和C/P存在显著相关关...     

连栽第1和第2代杉木人工林养分循环的比较

森林生态系统的养分循环是生态系统的重要功能过程之一,直接影响着森林的生产力,很大程度上影响和制约着林地的肥力水平,而且人工林连栽地力衰退和生产力下降现象普遍存在,寻求杉木林连栽两代杉木人工林养分循环差异与连栽林分生产力下降的关系,无疑具有重要的现实意义。利用30多年连续定位的测定数据,分析了连栽第1、2代杉木人工林在物质生产养分利用有效性、生物地球化学循环、地球化学循环的差异。结果表明,杉木速生阶段,第2代林每生产1 t干物质需要的养分比第1代林多1.58-3.29 kg,干材生长阶段,第2代林每生产1t所需养分比第1代林多4.23-5.92kg;速生阶段生物地球化学循环的养分利用系数第2代林比第1代林分下降19.7%-22.8%,养分循环系数下降12.8%-15.6%,干材生长阶段养分利用系数比第1代林分下降35.3%-36.2%,养分循环系数下降23.2%-27.0%,养分周转利用的生物地球化学循环功能第2代林比第1代林差;由干材生长进入成熟阶段的生长期内,伴随水文学过程的养分地球化学循环中,第2代杉木人工林生态系统的养分积累的地球化学循环的能力下降,养分流失率是第1代林的2倍左右,养分的积累率还不到第1代林的60%,对森林地力的维持和林木生长都是不利的。从生态系统水平上定位研究,定量分析了杉木连栽两代人工林养分循环功能过程,研究成果为我国南方人工林持续经营措施的制定提供了理论指导和科学依据。     

受干扰的生态系统II.柞蚕林N循环与调控

揭示了柞蚕林Ｎ循环与放蚕强度、土壤肥力、剪伐周期等因子之间的关系。结果表明，柞蚕茧收获和周期性剪伐柞树枝叶是影响柞蚕场Ｎ平衡的主要因素。放蚕强度和剪伐周期必须根据柞蚕场土壤肥力水平和柞树生长势来确定。调整林下植被组成、种植固Ｎ植物能明显提高土壤供Ｎ能力。适当施用速效Ｎ肥能有效地促进保苗场幼树、幼龄作墩和恢复老龄柞墩的生长势。     

油茶低产林养分需求和时间配置动态变化研究

以常宁油茶低产林为研究对象,分析了油茶低产林树体各器官及土壤养分时间动态变化。结果表明:油茶低产林树体在不同生长期需求的大量元素均为全N、Ca和全K最多,而需求的Mg和全P最少;需求的微量元素均为Mn和Fe最多,Cu和Cd最少;春梢期供应的土壤养分元素是速效N和Mg,夏梢期主要供应的土壤元素是速效K、全N、全P、Fe和有机质,果实成熟期主要供应的土壤养分元素是全K,开花期主要供应的土壤元素是速效P和Ca;不同时间油茶低产林养分需求为春梢期(28.36%)夏梢期(26.17%)果实成熟期(22.75%)开花期(22.73%);土壤养分供应为夏梢期(2999.83±87.04 mg/kg)果实成熟期(2703.93±292.26 mg/kg)开花期(2554.60±508.84 mg/kg)春梢期(2385.88±199.62 mg/kg);油茶低产林在不同生长期需要的养分和土壤供应的养分并不一一对应。研究结果可为油茶低产林的施肥时间配置和养分时间变化提供科学依据,在春梢期多施肥。     

海南岛热带山地雨林短期水量平衡及主要养分的地球化学循环研究

本文采用集水区技术和定位研究方法,利用１９８９年５月至１９９３年４月４ａ的观测资料,对海南岛尖峰岭热带山地雨林天然更新林的水量平衡及主要养分的地球化学循环规律进行了分析。     

橡胶人工林养分循环通量及特征

对不同树龄的PR107无性系橡胶人工林N、P、K 3种元素的养分循环通量及特征进行了研究.结果表明:(1)橡胶林生态系统养分循环通量中养分总吸收量为315.28～949.13 kg/hm2,总存留量为282.78～714.51 kg/hm2,总归还量为32.50～205.74 kg/hm2,胶乳总损失量为10.18～37.73 kg/hm2,土壤中养分总输入量为111.73～652.79 kg/hm2,总输出量为315.28～949.13 kg/hm2,平均亏损量为-249.94 kg/hm2,各循环通量都随着树龄的增加而增大,其中3种养分元素的大小顺序均为N>K>P;(2)胶林生态系统养分循环特征参数中吸收系数随林分生长呈凸抛物线变化(先增大后减小),归还系数逐渐上升,存留系数不断下降,周转时间加快,而6a后,胶林的枯落物养分平衡指数与土壤养分平衡指数开始下降,胶园土壤养分收支失衡,另外,产胶对养分的利用效率在14a前后表现为先升高后降低;(3)不同元素循环特征参数有差异.吸收系数、归还系数中的大小顺序为N>P>K,存留系数为K>P>N,枯落物养分平衡指数为K>N>P,土壤养分平衡指数为P>N>K,养分利用率为P>K>N,表明N的流动性大,故循环速率最快,循环水平最高,其次是K,而P的循环速率最慢,水平最低.     

沙地土壤磷循环研究

磷素是干旱半干旱地区沙地生态系统的限制性养分因子,沙地土壤磷循环对沙地生态系统生产力维持至关重要,越来越受到人们的关注.本文根据国内外研究成果,对沙地土壤磷的来源、磷库容量、磷循环途径和影响磷循环的因素等关键问题进行综述,认为磷循环研究方向可归纳为以下几个方面:1)影响沙地土壤磷循环各因素的作用机制;2)不同磷循环途径的磷收支通量;3)不同土壤利用状态下,磷平衡状况;4)不同土壤利用状态下,土壤生产力的可持续性;5)维持土壤磷平衡采用的生态恢复手段.上述研究,对于维持沙地生态系统稳定的生产力,解决人与资源和环境的矛盾均有指导作用.     

福建三种常绿阔叶林碳氮磷生态化学计量特征

为探明福建三种常绿阔叶林生态系统的养分循环状况及其主要影响因素,采用样地调查采样法,研究了福建武夷山自然保护区甜槠（Castanopsis eyrei）林、天宝岩自然保护区刨花润楠（Machilus pauhoi）林和虎伯寮自然保护区薄叶润楠（Machilus leptophylla）林的植物、凋落物和表层土壤（0-10 cm）碳（C）、氮（N）、磷（P）含量、化学计量特征及其与环境因子的相关性。结果表明：（1）比较3个样点同组分C、N和P含量,除了乔木层的N含量外,虎伯寮植物和凋落物层C、N和P含量均显著高于天宝岩和武夷山;武夷山表层土壤的C和N含量显著高于虎伯寮和天宝岩,P含量排序为天宝岩>武夷山>虎伯寮。（2） P是福建天然林植物生长的主要限制因子,土壤P的缺乏是影响福建常绿阔叶林养分循环的重要因素。（3）植物叶片与凋落物中的养分含量及化学计量比呈极显著正相关,与表层土壤呈极显著负相关,可见福建常绿阔叶林生态系统养分循环过程中,土壤养分消耗速率超过了凋落物的养分供给速率,导致生态系统养分循环缓慢。（4）气温和土壤C ∶ N是影响常绿阔叶林生态系统养分循环的关键环境因子。     

施肥对水稻产量和稻田土壤理化性质的影响

稻田土壤中养分的平衡主要取决于养分的输入与输出,其又主要受肥料的输入与植物所带走的养分所制约。不同的肥料品种、不同的施肥时期都影响养分在土壤中的吸收、转化与淋失,从而影响养分的输入与输出。稻田土壤生态系统中养分循环的研究已有很多报道。主要是不同耕作制度、不同施肥水平下,各输入输出因子的研究以及对土壤肥     

苏南丘陵次生栎林生态系统磷素循环的系统分析与预测

森林生态系统中的养分循环是该系统的主要功能之一 ,历来为许多研究者所重视[1,4 ,5] 。磷是植物生长发育所不可缺少的重要营养元素 ,它对促进林木生长 ,提高林业生产力具有很大作用。以往有关森林生态系统磷素循环的研究 ,大多忽视了根系凋落归还的作用 ,从而影响循环结果及其相应评价。为此 ,研究了苏南丘陵次生栎林生态系统磷素循环 ,并进行系统分析 ,建立生态系统磷素动态模型 ,预测并分析其变化规律 ,为制定合理的经营管理措施 ,保持林业持续发展提供理论依据。1　自然概况与研究方法1.1　自然概况试验地位于江苏省句容县境内 ,东经119…     

水淹干扰对羊草草地地上生物量影响的初步研究

为在一定程度上揭示水淹干扰后草地净初级生产力变化的机制,对松嫩平原羊草草地水淹干扰梯度上的地上生物量进行了测定和比较,并对经历水淹干扰后土壤水分及主要养分(N、P)的变化以及植被物种组成的变化作了比较分析。结果表明,轻度和重度水淹干扰样带的地上生物量显著高于未受水淹干扰的对照样带,分别高出对照样带89．54％和113.45％,表明水淹干扰消除了对草地生产力起限制作用的因素,使草地净初级生产力有了大幅度提高,水淹干扰首先改变了土壤的水分状况,而水分状况是限制草地生产力的最主要的因素,尤其是在干旱年份,消除了干旱对草地生产力的限制;土壤水分的增加导致土壤养分(N、P等)的有效性显著增加,消除了原来土壤养分匮乏对草地生产力造成的限制;在水淹干扰作用下,群落的物种组成由相对低矮的物种组合趋向于向形态高大的、具有更高生产力潜力的物种组合转变。     

辽东山区次生林林窗大小对土壤微生物量碳、氮、磷的影响

林窗干扰是次生林更新和演替过程的重要干扰类型,影响土壤的养分供应。为明确温带次生林林窗大小对土壤养分循环过程的影响,以辽东山区典型次生林内形成时间为6年的大、中、小(90~670 m~2)人工林窗为研究对象,测定了生长季不同大小林窗内0~20cm土层土壤微生物量碳、氮、磷。结果表明:与对照样地相比,大、中、小林窗0~10和10~20 cm土层土壤微生物量碳、微生物量磷、微生物量碳/全碳和微生物量磷/全磷无显著差异,且不同大小林窗间土壤微生物量碳、氮、磷以及微生物量碳/全碳、微生物量氮/全氮、微生物量磷/全磷均无显著差异。与对照样地相比,中林窗(290 m~2)10~20 cm土层土壤微生物量氮和微生物量氮/全氮显著升高,表明中林窗促进了10~20 cm土层土壤氮素的循环和有效氮素的供应。     

气候变化、火干扰与生态系统生产力

 综述了气候变化、火干扰与生态系统生产力之间的相互作用关系以及目前相关的研究进展。侧重介绍了气候变化与火干扰之间的相互作用关系以及火干扰对生态系统生产力的影响。气候变化通过作用于可燃物质数量、湿度和火灾天气来影响火干扰的发生频率和强度,而火干扰过程释放大量温室气体和烟尘物质反过来也会对气候变化产生影响。另外,火干扰过程改变了火烧迹地的土壤生物地球化学性质、养分循环和分配以及大气组成,进而对生态系统对CO2的吸收能力产生影响。正确理解三者之间的逻辑关系,对于我们有效地利用火管理提高区域生态系统碳吸收,减少碳排放,减缓全球变化速率,都具有重要的指导意义 。     

森林水文学：全球变化背景下的森林与水的关系

森林水循环是陆地水循环中的重要组成部分,不但影响森林植被的结构、功能与分布格局,还影响地球表面系统的能量收支、转换和分配,在陆地生态系统的碳氮平衡过程中发挥着重要作用。森林生态系统的水文功能不仅是其服务功能的重要组成部分,而且对系统生产力、养分循环等其它功能产生影响。森林与水分循环间的关系早在20世纪初就受到关注,     

连栽第1代和第2代杉木近熟林水文过程养分动态比较

利用小集水区径流场技术和定位研究方法,在获得连栽两代杉木近熟林的大气降水、穿透林冠水、地表、地下径流量等水文学数据,并测定其养分含量的基础上,研究了连栽两代杉木近熟林水文过程的营养动态特征。结果表明:降水中养分浓度第2代林比第1代林高20.30%—39.64%,养分的输入量比第1代多38.52%;穿透水中养分浓度,第1代和第2代林分别比大气降水中高4.149—4.895 g/kg和4.271—5.605g/kg,雨水对冠层营养物质的淋溶,第2代比第1代高2.94%—21.37%;地表径流中的养分浓度两代林差异不大,地下径流中的养分浓度第2代林比第1代高48.06%—78.87%,径流输出的养分量第2代林是第1代林的1.58—2.61倍;养分地球化学循环中,第1代林养分地球化学循环速率26.75%—29.95%,第2代林37.24%—47.43%,养分地球化学循环的周期第1代林3.3—3.7a,第2代林2.1—2.7a,养分地球化学循环中第2代林的养分流失率是第1代林的1.30—1.72倍,养分的净积累率只有第1代林的73.57%—87.14%。系统持留与利用由外界输入的养分功能上,第2代林低于第1代林。     

退化柞蚕林封育对枯落物和表层土壤持水效能的影响

柞蚕林是辽东山区退化最严重的森林类型之一,因多年反复刈割导致生长逐渐衰退、更新能力下降,局部出现空地甚至土壤开始砂化,涵养水源和保持水土等生态功能明显降低。以辽东山区的退化柞蚕林为研究对象,分析了在封育9、12、21a后森林的枯落物及表层土壤持水效能。结果表明:退化柞蚕林经过封育恢复后,封育恢复时间越长,林地枯落物累积量增加的越显著,枯落物持水能力和有效拦蓄降雨能力提高也越明显。对照(未封育)、封育9、12、21a柞蚕林枯落物储量分别为3.69、7.92、8.41 t/hm~2和8.74 t/hm~2;最大持水量分别为6.23、14.71、15.81 t/hm~2和17.18 t/hm~2,有效拦蓄量分别为4.78、10.87、11.70、12.78 t/hm~2。枯落物持水量与浸水时间存在显著的相关关系(P0.001),自然对数模型模拟拟合效果最好(R~20.9)。退化柞蚕林经过封育恢复后,表层土壤水文物理性质的改善随着封育恢复时间的增加而越来越明显,封育9、12和21年柞蚕林表层土壤容重分别比对照退化柞蚕林降低了5.51%、12.60%、17.32%,毛管持水量分别增加了7.01%、28.98%、54.83%,非毛管持水量分别增加了46.14%、126.19%、187.19%。本研究结果说明退化柞蚕林封育能够通过提高其林地枯落物和改善土壤物理性质,增加表层土壤持水效能,对恢复和改善退化柞蚕林地的生态环境、恢复森林生产力具有重要作用。     

林隙干扰对森林生态系统的影响

林隙干扰通过改变森林微生境异质性和群落演替进程,对森林物种组成、林分结构和系统功能产生重要影响。本研究评述了有关林隙干扰对森林生态系统影响的最新研究进展,从物种生物学特性和环境因素两个方面分析了林隙干扰对森林物种组成变化的影响规律,基于群落组件和群落架构阐述了林隙干扰对森林结构的作用关系,梳理了林隙干扰对森林生态系统功能的影响机制。基于已有研究的分析和目前森林生态系统经营亟需解决的问题,提出未来研究所需关注的重点领域和问题: 林隙面积阈值确定方法;林隙闭合机制;林隙干扰对森林生态系统过程的影响;林隙干扰与森林生产力的关系。林隙干扰在促进物种更新和提升森林结构复杂性等方面具有优势,因此本研究可为我国低产低效人工林改造提供科学依据。     

杉木老龄人工林生物产量和营养元素含量的分布

杉木(Cunninghamia lanceolata)在我国南方各省栽培历史悠久,它生长快,材质好,在林业生产和国民经济建设中都占有重要位置。近年来冯宗炜等对杉木速生阶段和干材阶段林分的生物产量和养分循环进行了大量的研究,但对杉木老龄林研究得较少。为此,我们在湖南省会同县林区对其为数不多的杉木老龄林的生物生产力和营养元素含量进行了研究。     

中国北方林生产力变化趋势及其影响因子分析

森林生产力是反映森林固碳能力的重要指标,是进行碳循环研究的重要环节。用模拟生态系统生物地球化学循环的CENTURY模型,模拟中国北方林(兴安落叶松林)近35a来的生产力动态,用3种趋势分析方法,检验了其变化趋势,并用多元线性回归模型分析了中国北方林生产力的年际波动与气温降水年际波动的关系,以及气温和降水对我国北方林生产力的影响程度。结果表明：中国北方林生产力呈增加的趋势,平均年增长率为0．34％;气温与森林生产力呈显著负相关,对森林生产力的贡献因子为4．0977;降水与森林生产力呈弱的正相关,其对森林生产力的贡献因子为0．3902。从而说明近35a来森林生产力的增加除了受气温降水等非生物因素的影响外,还受其它因素的影响;另外说明以气候变暖为标志的全球变化会对森林生产力产生重要的影响。