不同林龄马尾松人工林土壤节肢动物群落结构

于2011年春季(5月)和秋季(10月),研究了长江上游地区3、8、14、31和40年生马尾松林土壤节肢动物群落结构.结果表明:试验共捕获土壤动物4045只,隶属57科.土壤节肢动物的个体密度和类群数量随土壤深度增加显著降低,且这种趋势随林龄的增加而增加.不同林龄马尾松林土壤节肢动物的优势类群和常见类群差异较大,且土壤节肢动物的个体密度和类群数量差异显著.与其他林龄相比,造林3年的马尾松林土壤节肢动物的群落结构及多样性差异显著,群落相似度低.马尾松林的土壤节肢动物个体密度和类群数量及生物多样性在8年生阶段最高,此后,随林龄的增加明显降低.马尾松林地力可能随林龄的增加而衰退,对马尾松人工林的植被调控和改造宜在8年生阶段进行.     

浙江省1991~2006年森林火灾释放黑碳量的估算

黑碳气溶胶不仅造成环境污染危害人的健康,同时通过吸收太阳和大气辐射产生的辐射强迫对全球和区域产生影响,成为影响全球变暖的仅次于CO2的重要成分.在全球变暖及大气中CO2浓度不断升高的趋势下,各国开始采用造林再造林来减缓全球变暖的趋势,随着森林面积和林内生物量的不断增加,以及森林火灾的频发,林火带来的黑碳排放量也不容忽视.然而在世界上大部分地区,这方面的工作却很少被人所关注.根据1991～2006年浙江省森林火灾统计资料和浙江省各种森林类型地上生物量的数据,计算出了浙江省每年的森林火灾导致的生物量损失量.同时采取释放因子法,对1991～2006浙江省每年森林火灾释放的黑碳量进行了估算.其中1995年和2000年森林火灾释放的黑碳总量分别是38.4、97.2 t,占整个浙江省黑碳释放总量中的比重分别是0.12%、0.17%,对于区域大气质量有一定的影响.     

吉林省主要林型森林火灾的碳量释放

火是森林生态系统主要的干扰因子,森林火灾的频繁发生不仅使森林生态系统遭到破坏,同时也造成了含碳温室气体的大量释放。国际上对森林火灾释放温室气体的研究越来越多,中国学者也对我国森林火灾释放的温室气体进行了研究。当前,对森林火灾释放碳量的估算主要应用平均生物量数据,而不是应用每次森林火灾实际燃烧的生物量,另外对林型森林火灾碳释放的差异研究不够深入。根据每次森林火灾实际燃烧的生物量来研究吉林省主要林型森林火灾碳释放。根据吉林省1969—2004年的森林火灾统计数据,计算出了吉林省主要林型森林火灾释放碳量。其中,白桦林、阔叶混交林、针阔混交林、落叶松林、柞树林、杨树林和红松林森林火灾直接释放的碳量占1969—2004年吉林省森林火灾碳释放总量的99.7%。白桦林、阔叶混交林、针阔混交林、落叶松林、柞树林、杨树林和红松林森林火灾年均释放的碳量分别为6593.75-8791.66、5650.28-7533.71、3906.57-5208.76、2110.75-2814.33、1613.71-2151.61、295.49-393.98、234.37-312.50 t。用排放比法得出了吉林省主要林型森林火灾释放的CO2、CO、CH4量。白桦林、阔叶混交林、针阔混交林、落叶松林、柞树林、杨树林和红松林森林火灾年均释放的CO2量分别为21759.36-29012.48、18645.93-24861.24、12891.69-17188.92、6965.46-9287.29、5325.25-7100.33、975.11-1300.14、773.43-1031.24 t,年均释放的CO量分别为1583.09-2110.78、1356.57-1808.76、937.93-1250.57、506.77-675.69、387.43-516.58、70.94-94.59、56.27-75.03 t,年均释放的CH4量分别为534.71-712.94、458.20-610.93、316.80-422.39、171.17-228.22、130.86-174.48、23.96-31.95、19.01-25.34 t。通过时间系列分析,白桦林自1980年以后、针阔混交林自1984年以后和红松林自1983年以后已经不是主要森林火灾碳释放林型。目前主要森林火灾碳释放林型为阔叶混交林、落叶松林、柞树林和杨树林,特别是柞树林,年均碳释放为237.12-316.16 t。     

哀牢山不同类型亚热带森林地表凋落物及土壤节肢动物群落特征

分别于2005年4月（干热季）、6月（雨季）和12月（干热季）,采用样线法对哀牢山中山湿性常绿阔叶林、山顶苔藓矮林和滇山杨次生林地表凋落物及其中的土壤节肢动物群落进行了调查.结果表明： 凋落物现存总量、C储量和C/N在干、湿季均表现为苔藓矮林＞滇山杨林＞常绿阔叶林,N储量差异不大.蜱螨目和弹尾目是3林地凋落物层节肢动物群落的优势类群,双翅目幼虫、鞘翅目、蚁类和同翅目为常见类群,3林地凋落物层土壤节肢动物群落相似性系数极高.3林地凋落物层土壤节肢动物群落密度(ind·m^-2)没有显著差异,但相对密度(ind·g^-1)呈现出常绿阔叶林和滇山杨林显著高于苔藓矮林;土壤节肢动物密度季节变化呈现干季（4月和12月）显著高于雨季（6月）,群落香农多样性指数差异不显著.干热季(4月)3林地枯枝落叶现存量与其土壤节肢动物群落和主要类群密度呈显著正相关关系,而在干冷季(12月)凋落物总现存量与其土壤节肢动物群落及蜱螨目相对密度则呈显著负相关关系;弹尾目和鞘翅目密度与地表凋落物层的N储量也有显著的正相关关系.哀牢山亚热带森林凋落物及其土壤节肢动物群落的发展与森林植被结构密切相关, 其群落个体数量和多样性受森林地表凋落物的调控, 但林内其他环境因素如温湿度对森林凋落物层土壤动物个体数的季节变动也有明显影响.     

1950—2008年江西省森林火灾的碳损失估算

1950—2008年间江西省年均发生森林火灾762次、年均过火面积1.578×104hm2.本文利用江西省森林火灾统计数据,结合气象、森林分布和历次森林清查数据,分析了该省林火的特征,估算历年的林火碳释放量和碳转移量.结果表明:1950—2008年江西省森林火灾导致的森林生物量总损失约61.155 Tg,活生物量碳库损失约30.993 Tg C,占全省植被碳库的15.92%.20世纪70年代以前林火生物量碳损失率约占1950—2008年生物量总碳损失的74.3%;90年代以后,年均林火生物量碳损失小于0.097 Tg C.森林火灾释放的CO2、CH4和CO气体分别为5.408 Tg、0.047 Tg和0.486 Tg,有22.436 Tg C活生物量碳进入土壤碳库.2008年初雨雪冰冻灾害引发的高频率次生林火灾害导致森林活生物量碳损失(0.463 Tg C)是前5年平均值(0.181 Tg C)的2.56倍.     

多次释放胡瓜新小绥螨对橘园节肢动物群落多样性的影响

为了探明长期多次释放胡瓜新小绥螨(Neoseiulus(Amblyseius)cucumeris)是否会对橘园节肢动物群落的生物多样性产生影响,我们在福州马尾和晋安试验区的2个橘园分别设置生防园、自然园和化防园,连续两年每月两次在各处理橘园的树冠和地面杂草中采集并记录节肢动物的种类和数量,结果表明两个试验区的物种丰富度(S)均以生防园最高,且都显著高于相应的化防园和自然园;马尾试验区三种处理的多样性指数(H’)和均匀度指数(E)的大小依次为生防园>自然园>化防园,晋安试验区则为自然园>生防园>化防园,表明释放胡瓜新小绥螨防治柑橘害螨,减少农药的使用,能恢复或增加橘园节肢动物群落的生物多样性。此外,释放胡瓜新小绥螨未对橘园原有的捕食螨类群产生影响。     

川中丘陵区柏木低效林改造模式植物多样性对土壤有机碳的影响

以川中丘陵区柏木低效林改造10a后的4种模式:纯杂交竹模式(Bambusa pervariabilis×Dendrocalamopsis daii)(CZ)、柏木(Cupressus funebris Endl.)+桤木(Alnus cremastogyne Burk.)+杂交竹模式(BZQ)、柏木+麻栎(Quercus acutissima Carruth)模式(BL)、柏木+杂交竹模式(BZ)为研究对象,纯柏(CB)为对照,对土壤有机碳含量、碳密度和土壤活性有机碳(土壤易氧化碳、水溶性碳和微生物量碳)含量及植物多样性进行了研究。结果表明:(1)随着土层深度的增加,土壤有机碳含量、碳密度及其组分均下降,其中土壤有机碳含量下降幅度最大,易氧化碳含量下降幅度最小;0—10 cm土壤有机碳密度占整个取样剖面的45.7%—64.4%,具有明显的表聚性。(2)不同模式0—40 cm土层土壤有机碳含量、碳密度和土壤易氧化碳、水溶性碳和微生物量碳含量均为BZQBZCBBLCZ,差异均达到显著水平(P0.05)。几种模式中,BZQ与CB相比,土壤有机碳含量、碳密度、土壤易氧化碳、水溶性碳和微生物量碳含量增幅分别为37.8%、33.5%、36.6%、52.5%和23.2%,表明BZQ模式在提高土壤有机碳方面作用最明显。(3)植物Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和丰富度指数大致表现为BZQBZCBBLCZ;相关分析表明,土壤有机碳、碳密度、易氧化碳、水溶性碳和微生物量碳与灌木层和草本层的植物多样性指数均呈显著正相关,而与乔木层植物多样性不相关。     

土壤因子对次生森林群落物种多样性的影响

利用３０个样方和９０个土样的数据,采用多元线性逐步回归分析,分别探讨了乔木种数,灌木种数,草本植物种数,总个体数,辛柏森指数和香农－魏耐指数等多样性指数及其发育速度与土壤的厚度,含水量,酸碱度,盐基总量,有效氮,速效磷和钙镁总量的相关性。     

台风对森林的影响

台风通过树枝折断、吹落叶果、产生倒木和折干等许多途径影响林分结构和动态。森林受害程度随树种、林龄、森林类型、树高和地形而异。高密度的森林通常具有较差的根系和较大的树高/胸径比值,在台风袭击下,往往具有较高的受损和死亡的风险。台风疏开郁闭的林冠层,促进了先锋树种的大量增加、生长和成熟,形成的林隙也为个体更新提供了机会。强风造成了土壤基质的多样化,从而促进了实生苗和幼树的更新和生物多样性的增加。台风也通过改变粗木质残体,枯枝落叶层,地洞和土墩,以及繁殖可用性来影响生物多样性。台风产生的粗死木和枯枝落叶使森林的碳储量迅速归还土壤,并影响土壤的养分分布。台风减少了动物的食物供应和恶化栖息地的环境,减少鸟的数量,促进昆虫扩散。受害森林给害虫滋生提供了场所。今后的研究热点是受台风干扰森林的长期监测,不同森林土壤的有机碳贮藏,土壤和养分流失规律,台风和其他自然灾害的交叉影响,改进数学模型以准确预测台风损害。     

中度强度森林火灾对马尾松次生林土壤有机碳密度的影响

森林火灾作为森林非连续的干扰因子, 是生物地球化学循环的驱动因子, 显著改变生态系统的结构和功能及养分循环与能量传递, 引起森林碳库与碳分配格局的变化, 进而影响森林演替进程及固碳能力。该研究以广东省马尾松(Pinus massoniana)次生林为研究对象, 采用相邻样地比较法和空间代替时间法, 以野外调查采样与室内试验分析为主要手段, 定量研究突发性森林火灾对土壤有机碳密度的影响, 探讨森林火灾对土壤有机碳固持的影响机制。结果表明: 与对照相比, 森林火灾后的幼龄林、中龄林和成熟林的土壤有机碳密度分别为35.12、40.80和52.34 t·hm^-2, 依次降低了10.93%、8.52%和7.56%。相比对照, 幼龄林、中龄林和成熟林土壤剖面(0-60 cm)的土壤有机碳密度变化范围分别为5.04-7.76、5.26-10.27和6.33-13.58 t·hm^-2, 依次降低了2.51%-16.83%、1.31%-11.85%和1.09%-12.50%; 森林火灾显著降低了幼龄林和中龄林0-30 cm的土壤有机碳密度, 显著降低了成熟林0-20 cm的土壤有机碳密度。马尾松次生林土壤有机碳密度与土壤理化性质具有显著相关关系。通径分析表明, 对照样地和过火样地中, 土壤全氮含量均对土壤有机碳密度的直接作用最大, 土壤细根生物量对土壤有机碳密度的直接作用较小, 但其通过土壤全氮含量对土壤有机碳密度的影响均表现在间接作用上。嵌套方差分析表明, 土壤深度解释了土壤有机碳密度变异的70.60%, 林龄解释了其变异的25.35%, 森林火灾解释了其变异的2.34%。研究发现: 森林火灾减少了马尾松次生林各林龄的土壤有机碳密度。在水平方向上, 随着林龄增长, 土壤有机碳密度的减少幅度降低; 在垂直方向上, 土壤有机碳密度随着土壤土层深度加深而降低, 且随林龄增长减少幅度下降。研究森林火灾对森林生态系统土壤有机碳的影响, 有助于理解森林生态系统土壤碳固持和碳循环过程, 对制定旨在减缓全球变化的科学合理的林火管理策略具有重要意义。     

1953-2011年小兴安岭森林火灾含碳气体排放的估算

根据1953-2011年小兴安岭森林调查数据和森林火灾统计资料,结合野外火烧迹地调查与室内控制试验数据,估算了小兴安岭1953-2011年森林火灾的碳排放量和含碳气体排放量.结果表明: 1953-2011年小兴安岭森林火灾的总碳排放量为1.12×10⁷ t,年均排放量为1.90×10⁵ t,约占全国年均森林火灾碳排放量的1.7%;其中,含碳气体CO₂、CO、CH₄和非甲烷烃(NMHC)的排放量分别为3.39×10⁷、1.94×10₅、1.09×10⁵和7.46×10⁴ t,相应年均排放量5.74×10⁵、3.29×10⁴、1.85×10³、1.27×10³ t分别占全国年均森林火灾含碳气体排放量的1.4%、1.2%、1.7%和1.1%.不同林型的燃烧效率和单位过火面积的碳排放量均为针叶林＞阔叶林＞针阔混交林.最后提出了合理的林火管理措施.     

浙江天童地区常绿阔叶林退化对土壤养分库和碳库的影响

为了解常绿阔叶林退化对土壤碳库和养分库的影响,采用空间代替时间的研究方法,以常绿阔叶林顶级群落为参照,选择了次生常绿阔叶幼年林、次生针阔混交林、次生针叶林、灌丛和灌草丛代表不同的退化类型,分别对其土壤氮磷养分库、碳库进行了调查和分析。结果表明：土壤氮库贮量从大到小依次为,成熟常绿阔叶林、次生常绿阔叶幼年林、灌丛、次生针叶林、灌草丛和次生针阔混交林;土壤总磷含量也是在成熟林最高,次生针阔混交林和次生针叶林的总磷含量显著高于次生常绿阔叶幼年林和灌丛;土壤有机碳含量从高到低依次为：成熟常绿阔叶林,次生针叶林、次生常绿阔叶幼年林、灌丛、灌草丛和次生针阔混交林;土壤铵态氮在成熟林、灌丛和灌草丛的库容量最大,其次分别为次生幼年常绿阔叶林、次生针阔混交林,最小的为次生针叶林;硝态氮则在灌草丛的库容量最大,其次分别为次生针叶林、次生针阔混交林和成熟林针叶林,最小的为次生常绿阔叶幼年林和灌丛。统计显示,常绿阔叶林退化不仅导致土壤有机碳库含量的显著下降,也使得土壤氮磷养分库含量显著下降。可以认为,砍伐导致的大量生物量输出和森林管理措施的影响,植物种类组成的改变,土壤物理性质的改变以及养分和有机碳的主要生物化学转化环节发生改变是导致此类变化的主要因素,常绿阔叶林顶极群落土壤是该地区土壤的最大养分库和碳库。     

不同松林类型节肢动物群落组成和相似性

采用G-test、Sorensen Classic相似性指数和Jaccard Classic相似性指数比较浙江省舟山市受松材线虫Bursaphelenchus xylophilus侵染后形成的湿地松Pinus elliottii杉木Cunninghamia lanceolata混交林、马尾松P.massoniana疏林、马尾松纯林和黑松P.thunbergi马尾松混交林等4种代表性的松林类型中的节肢动物群落的组成,同时采用采用Chao 1指数和ACE指数对4种林型的总物种丰富度进行了估计。研究结果表明,4种不同的松林类型共捕获513种共55141个个体,隶属15目110科。4种松林类型中节肢动物群落的科数、物种数和个体数量都有显著差异(科数G3=9.303,P=0.026;物种数G3=57.362,P=0.000;个体数G3=2 767.568,P=0.000)。马尾松疏林和马尾松纯林中节肢动物群落的相似性最高,湿地松杉木混交林和黑松马尾松混交林这2种针叶混交林内节肢动物群落相似性最低。估计全部节肢动物群落的物种丰富度为586.47(ACE指数)和634.8±31.5(Chao 1±SD)种。     

酸雨背景下缙云山典型林分凋落物量和营养元素含量及其释放特征

选取缙云山针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林作为研究对象,对4种林分的凋落物储量和营养元素释放量等进行观测,并应用室内模拟酸雨实验对4种林分凋落物进行淋溶模拟。结果表明:缙云山各林分现存凋落物厚度为1.4～4.5 cm,具有明显的分层结构;林分未分解U层、半分解S层和分解D层现存凋落物量分别为1.97～8.59、2.84～10.18和3.58～17.43 t·hm-2,林分年凋落物量为2.17～9.86 t·hm-2·a-1,凋落物总储量为14.21～32.42 t·hm-2,凋落物分解常数为0.15～0.31,林下凋落物分解95%时所需时间针阔混交林和楠竹林均在10年以上,凋落物分解速率比较缓慢;林下凋落物层营养元素含量以Ca、N为主,Fe、K、Mg次之;凋落物总的营养元素释放率表现为常绿阔叶林(0.80)>灌木林(0.72)>针阔混交林(0.50)>楠竹林(-0.17);与叶片相比,凋落物中N、K、Mn 3种营养元素含量明显降低;为探明酸雨影响营养元素循环的作用机理,对模拟酸雨的离子含量与凋落物淋滤液盐基离子含量进行了分析,其相关性大小表现为楠竹林(相关系数0.895)>针阔混交林(0.826)>灌木(0.700)>常绿阔叶林(0.699),楠竹林凋落物营养元素的淋滤受酸雨影响最大,常绿阔叶林受其影响最弱;推测在这一过程中以凋落物的吸附作用为主。     

福建红壤区不同侵蚀强度马尾松林地土壤营养元素变化特征

采用野外调查和室内分析的方法对福建红壤区不同侵蚀强度马尾松林地土壤营养元素动态进行研究,以揭示红壤侵蚀区不同侵蚀强度对马尾松林地土壤营养元素的影响.结果表明:除速效磷以外,侵蚀强度显著改变了土壤有机质、碱解氮、全钾、速效钾的含量以及土壤pH.土壤有机质和碱解氮在中度侵蚀马尾松林地含量最高,随着侵蚀强度的增加植被覆盖减少,土壤有机质和碱解氮显著降低.土壤全钾和速效钾含量随着侵蚀强度的增加而显著增加,土壤速效磷随着侵蚀强度的增加没有显著的变化.土壤pH值随着土壤侵蚀强度和土壤深度的增加而显著增加.皮尔逊相关关系分析表明:有机质与碱解氮、全钾和pH显著相关.灰色关联度分析表明:除侵蚀强度对营养元素和pH有显著影响外,坡度对土壤营养元素和pH影响较大;覆盖度对有机质、碱解氮和速效磷影响较大.因此,植被恢复和植被生境的综合治理是红壤侵蚀区生态恢复与重建的有效途径.     

浙江省马尾松生态公益林凋落物及与群落特征关系

在浙江10.18万km2的区域内,有代表性地调查了12个县共24个马尾松生态公益林样地的凋落物。研究表明:马尾松林年均凋落量为257.9g/(m2.a),其中叶凋落含量为84.6%,枝、果实、皮、碎屑凋落含量分别为4.7%、4.2%、2.0%和4.5%。不同地区间比较表明,浙西北、浙中、浙南3个自然区域间年凋落量无显著差异(p>0.05),沿海则明显低于其它地区。年凋落量与马尾松林龄呈对数相关(p<0.01);年凋落量与马尾松的胸径、树高、生物量及群落生物量间也呈对数相关关系(p<0.01)。同龄林凋落量比较及凋落量与植物多样性关系表明:马尾松纯林的凋落量小于非纯林,且乔木种类越多,凋落量越多。从凋落物角度分析,马尾松纯林的生态效益较低,不利于林地自肥、保水及进一步的植被恢复。