森林生态系统研究中几个重要方面的进展

本文对森林生态系统研究中几个重要方面的进展进行了综述,包括森林细根生物量与生产力、调落物、粗死木质残体和森林降水化学等。对今后这些方面研究中的重点内容与趋势进行了评述。     

粗木质物残体生态研究历史、现状和趋势

粗木质物残体(Coarse Woody Debris,简称CWD)是森林生态系统或溪流生态系统中残存的一定直径大小的站杆(snag)、倒木、枝桠及根系等死木质物的总称,倒木往往是     

森林生态系统中的粗死木质残体及其功能

粗死木质残体（Coarse Woody Debris,CWD)是指所有地上和地下小头直径＞2．5cm的死木质物,林分中CWD主要来源于个体的死亡和干扰所造成的死亡,在森林群落的生长发育过程中,CWD的数量变化呈“U”型,CWD的分解是动物和微生物吸收吸收养分,淋溶和自然破碎综合作用的结果,CWD的分解过程就是其发挥功能的过程,在此过程中各阶段都会有不同类型的生物群体利用其提供生境食物;CD具有吸收和释放养分的能力,是植物生长的营养库,是森林树木更新的良好介质;CWD是许多陆生生物和水生生物的食物来源,栖息地,避难所,哺育地,迁移通道等,在生物多样性保持方面发挥着不同替代的,在CWD的形成过程产生了林窗斑块,推动了森林生态系统的小循环,因此,CWD是森林生态系统中重要的结构性和功能性组成要素,在保持森林生态系统和水生生态系统的生物多样性及其生态过程完整性等方面起着不可替代的作用,应当给予了充分的重视。     

广州三种森林粗死木质残体（CWD）的储量与分解特征

粗死木质残体(Coarse Woody Debris, CWD)对森林生态系统的稳定性具有不可忽视的贡献.对广州3种森林CWD的储量与分解特征进行了调查分析,结果表明:(1)CWD储量及其与相应森林总生物量比值均表现为常绿阔叶林>针阔混交林>针叶林;枯立木与倒木为CWD的主要成分,其中,针叶CWD主要物种为马尾松(Pinus massonianai),阔叶CWD物种主要为荷木(Schima superba)与黄杞(Engelhardtia chrysolepis)等.(2)CWD径级主要集中在<10cm的范围内,存在状态主要为中级腐烂状态,干扰与竞争是3种森林CWD产生的主要因素.(3)针叶林、针阔混交林与常绿阔叶林CWD的分解常数k分别为0 0244、0.0407和0.0487,即分解速率为常绿阔叶林>混交林>针叶林;随着CWD的分解,N、P与木质素的含量逐渐升高,C、C/N与木质素/N呈降低趋势.     

森林粗死木质残体的概念及其分类

森林粗死木残体 (Coarse woody debris,CWD)在不同的文献中有不同的定义 ,没有通用而确切的概念用来描述 CWD,对研究结果的比较造成了很大障碍。 2 0世纪 90年代以来 ,随着景观生态学的发展 ,以及对 CWD生态功能的深入研究 ,国外的森林管理和研究机构 (例如 USDA Forest Service和 L TER)为了把 CWD放在区域以及景观尺度上进行比较 ,对 CWD的概念等进行了统一 ,将其直径标准由原来的≥ 2 .5 cm调整到≥ 10 cm,但是我国在此方面还没有与国际接轨 ,仍采用旧标准 (≥ 2 .5 cm ) ,这样的研究结果难于和国外进行比较 ,不利于我国 CWD的长期深入研究。另外 ,有关 CWD的分类一直以来也没有形成一个完整的分类系统 ,我国也缺少 CWD分类方法的介绍。鉴于以上情况 ,综合国内外近年来在 CWD方面的研究动态 ,综述了 CWD的概念和分类情况 ,并初步提出较综合的 CWD概念及其分类系统 ,以供相关研究者讨论和参考 ,为我国的 CWD研究起到推动作用     

森林生态系统中枯落物分解速率研究方法

林地枯落物分解率是研究森林生态系统养分循环的重要内容之一,传统的尼龙网袋实测法虽然能提供某一具体年份枯落物分解率的准确数据,但因其费时费力且不能反映整个历史时期的平均水平而难以推广,基于林地枯落物积累平衡原理,首次提出了利用枯落物平衡模型推算枯落物分解率的方法（简称平衡法）,并将之应用于黄土残塬沟壑区刺槐林地枯落物分解率的计算。这种由平衡法推算所得枯落物分解率能反映林地的历史水平,弥补了尼龙网袋实测法的不足,建议在森林生态系统研究中推广应用。     

温带森林生态系统粗死木质物动态研究——以中美两个温带天然林生态系统为例

通过对我国长白山自然保护区红松针阔混交林和美国Andrews试验林异叶铁杉林的林木死亡量、粗死木质物(CWD)贮量、分解速率和它们在生态系统养分循环等方面动态研究表明,CWD是温带天然林生态系统的重要组成部分,它们在生态系统功能方面的重要性,因森林类型的不同而不尽相同,CWD在针叶林中比针阔混交林中更为重要。CWD在生态系统养分循环中的一个重要作用,很可能在于系统遭受重大外界扰动后,起到贮藏养分,增加系统稳定性的作用。未来全球森林凋落物C贮量估测时,应该包括CWD,否则将低估全球森林凋落物C贮量2.0—16×10~(13)kg,系统相对误差达2—10％。     

森林生态系统中草层植物的生态功能

综述了过去20年国内外有关森林生态系统中草层植物的生态功能研究。森林生态系统中的草层植物是指活的草本类植物及在一定高度（通常40cm)以下的乔灌木幼苗的总和,它和枯落物以及林下土壤共同构成森林生态系统中的林下层亚生态系统。森林生态系统中的草层植物具有明显增加生物多样性,防止水土流失,改良土壤结构,保持和提高土壤肥力,促进林木生长,改善林地小气候,加速生态恢复等方面的功效。其功能是相当强大且多种多样的,我国南亚热带森林生态系统中的草层植物研究应在以下方面进一步加强：1）草层植物与枯落物各自的生态功能与生态效益;2）人工林下的草层植物发生与演替规律;3）林下幼苗的更新演替规律;4）草层植物在复合农林业生态系统中的生态功能及其机理;5）加强草层植物的良种的选育和应用研究等。     

暖温带落叶阔叶林辽东栎枝条分解过程中有机物质的变化

应用网袋法对暖温带地区广泛分布的乔木树种辽东栎（ＱｕｅｒｃｕｓｌｉａｏｔｕｎｇｅｎｓｉｓＫｏｉｄｚ．）枝条分解进行了连续５年时间的观察,并测定了凋落物在分解过程中有机质（纤维素、木质素、蛋白质）的变化。用Ｏｌｓｏｎ的指数方程对分解枝条重量的减少进行了模拟,并预测暖温带地区辽东栎枝条完全（９５％）分解需要约２１年的时间。在各有机成分含量的变化上,表现出明显不同的分异。蛋白质的含量随着分解过程的不断进行,从３．５％增加至５．５％,半纤维素则从１６．０％下降至８．０％,而粗纤维和木质素的含量出现了上下波动的情形。经过拟合,凋落物的丢失速率符合Ｏｌｓｏｎ的指数降解曲线,含量较大的粗纤维和木质素的减少也较好地符合Ｏｌｓｏｎ的指数降解曲线,半纤维素也可以用Ｏｌｓｏｎ指数方程拟合,但蛋白质的拟合效果较差。     

森林生态系统碳平衡估测方法及其研究进展

综述了全球范围内森林生态系统碳平衡估测的 2种主要方法 ,即测定表面通量的微气象学方法 (涡相关法 )和生物量清单统计方法。指出了每种方法的优缺点及综合运用各种方法的重要性。简要介绍了应用上述方法对森林生态系统碳平衡研究的进展情况 ,并对今后森林生态系统碳平衡研究的发展趋势进行了探讨。     

秦岭巴山冷杉林粗死木质残体研究

 对秦岭巴山冷杉林粗死木质残体的研究表明：1)林内粗死木质残体的现存量为15.848t·hm-2,平均死亡增枯量1.877t·hm-2·a-1,平均分解量1.310t·hm-2·a-1,周转时间约为12.09年;2)粗死木质残体在碳素和养分的保持方面具有一定作用,在野生动植物生境构成中的作用较大。     

武夷山甜槠林粗死木质残体的贮量、动态及其功能评述

 本文对武夷山甜槠林76龄成熟林内粗死木质残体的贮量、增枯量和分解量等进行了研究,对不同林龄甜槠林粗死木质残体的贮量动态进行了对比分析,并初步评述了它们在森林生态系统养分循环中的作用。研究结果表明：(1)甜槠林成林粗死木质残体贮量为7.349t·hm-2,增枯量为1.425t·hm-2·a-1,分解量为0.512t·hm-2·a-1;(2)随着林龄增长,不同林龄甜槠林的粗死木质残体贮量呈“S”型动态模式,至58龄阶段达到最大值,其后渐趋稳定;(3)粗死木质残体是甜槠林生态系统中较为重要的组成部分,其各养分元素贮量占该系统生物量分室总贮量的0.09%～1.91%,由增枯量实现的各养分元素归还量占养分元素归还总量的l.94%～4.48%。     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林凋落物和粗死木质物的初步研究

中山湿性常绿阔叶林是我国山地常绿阔叶林中一个重要而特殊的类型。云南哀牢山原生中生湿性常绿阔叶林的小凋落物量（叶、直径＜ ２．５ ｃｍ 枝、花果和杂物）为（６．７７±１．４３）ｔ／（ｈｍ ２·ａ）,大枯枝（直径≥２．５ ｃｍ ）凋落量为（０．４５±０．１８） ｔ／（ｈｍ ２·ａ）,凋落高峰发生在干季末期４～５ 月和初冬时１０～１１ 月。由倒木、枯立木和大枯枝等组成的粗死木质物在该类森林中的现存量达９８．４６ ｔ／ｈｍ ２,其中倒木占其总量的８５．８％ ,且它们在林内分布不均匀,增加了森林生态系统结构和生境的多样性。粗死木质物是森林中重要的养分库,其中的Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａｌ和Ｆｅ元素的总贮量达到４８６９９ ｔ／ｈｍ ２,每年通过凋落物方式积累于林地表的养分元素只占其总量的７．７７％     

广东黑石顶森林群落凋落叶的研究

本文工作是以黑石顶自然保护区森林群落为对象,在不同生长季节对凋落叶量与地被物现存量及其降解与营养回归进行了为期一年的研究.结果表明: 1、平均年凋落叶量为 3.468±0.196 t·ha~(-1),占叶现存生物量的20-22％。地被枯叶量为 3.078t·ha~(-1).每季度的总凋落叶量和每个树种的凋落叶量在总凋落叶量中的比例随季节而波动. 2、凋落叶中灰分、有机 C、全 N、全 P的年平均含量以绝对于物质计分别为4.11％、47.78％、0.8216％、0.0476％,含量最高值出现在雨季,最低值在干季.全K年平均含量为0.2653％,但含量最高在干季、最低在雨季,这是因为K很容易被淋溶.经过一年的降解,有机C、全N、全P、全K的含量分别降至38.85％、0.5118％、0.0367％和0.2223％。 3、经推算,全 P、全K、全N在凋落叶中的含量分别是在生活叶中含量的15.87-31.73％,17.69-26.53％,27.39-54.77％。这说明树叶中大部分的营养物质在凋落前已经通过某种途径发生了移动. 4、群落凋落叶半量降解时间平均约为3个月,失重率在雨季后期(6月～9月)最高(50.75％),干季(12月～3月)最低(6.28％).在一年时间里,凋落叶干物质的64.32％回归到土壤中,即2.2269t·ha~(-1).地被落叶在一年内的失重率为54.68％.     

广东黑石顶森林群落凋落叶的研究

本文工作是以黑石顶自然保护区森林群落为对象,在不同生长季节对凋落叶量与地被物现存量及其降解与营养回归进行了为期一年的研究.结果表明: 1、平均年凋落叶量为 3.468±0.196 t·ha~(-1),占叶现存生物量的20-22％。地被枯叶量为 3.078t·ha~(-1).每季度的总凋落叶量和每个树种的凋落叶量在总凋落叶量中的比例随季节而波动. 2、凋落叶中灰分、有机 C、全 N、全 P的年平均含量以绝对于物质计分别为4.11％、47.78％、0.8216％、0.0476％,含量最高值出现在雨季,最低值在干季.全K年平均含量为0.2653％,但含量最高在干季、最低在雨季,这是因为K很容易被淋溶.经过一年的降解,有机C、全N、全P、全K的含量分别降至38.85％、0.5118％、0.0367％和0.2223％。 3、经推算,全 P、全K、全N在凋落叶中的含量分别是在生活叶中含量的15.87-31.73％,17.69-26.53％,27.39-54.77％。这说明树叶中大部分的营养物质在凋落前已经通过某种途径发生了移动. 4、群落凋落叶半量降解时间平均约为3个月,失重率在雨季后期(6月～9月)最高(50.75％)...     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林凋落物量20年动态研究

 研究了鼎湖山森林生态系统定位研究站20年来对常绿阔叶林凋落物量进行监测所积累的资料,探讨这一地带性植被演替过程中凋落物量动态变化格局及组成特征,并分析了主要优势种凋落叶的变化规律及其与凋落物总量的联系。鼎湖山南亚热带常绿阔叶林平均年凋落物量为8.45 t·hm-2,年际波动显著。总体来说年凋落物量呈下降趋势,这与植被所处演替阶段及本身林分特征有关。凋落物的凋落高峰发生在雨季初期（4、5月）和雨季末期（8、9月）。与多数森林不同,鼎湖山南亚热带常绿阔叶林各组分凋落物量的比例顺序为叶>花果杂物>枝。其中锥栗(Castanopsis chinensis)、荷木(Schima superba)、厚壳桂(Cryptocarya chinensis)、黄果厚壳桂(C. concinna) 4种优势种20年平均年凋落物量分别为1.86、0.50、0.26、0.40 t·hm-2,合计占凋落叶量的70%左右,它们的动态直接影响着凋落总量变化格局。     

高等植物性别分化研究的某些进展

高等植物性别分化研究的某些进展邵宏波（四平师范学院生物工程研究室吉林四平１３６０００）关键词高等植物,性别分化,基因表达ＳＯＭＥＡＤＶＡＮＣＥＳＩＮＴＨＥＳＥＸＵＡＬＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＴＩＯＮＲＥＳＥＡＲＣＨＯＦＨＩＧＨＥＲＰＬＡＮＴＳ￥Ｓｈａｏ...     

川西亚高山5种森林生态系统的碳格局

采用样方法研究了川西亚高山白桦(Betula platyphylla)林(BF)、针阔混交林(MF)、岷江冷杉(Abies faxoniana)林(FF)、紫果云杉(Picea purpurea)林(SF)和方枝柏(Sabina saltuaria)林(CF)的碳贮量、组成及其分布格局。结果表明: 1)在5种森林生态系统中, 土壤碳含量和碳贮量都随土壤深度的增加而极显著地降低, 且与土壤深度之间有较好的线性关系; 2)地被物碳贮量分别为SF(23.97±1.77)>FF(21.35±3.64)>MF(11.78±1.21)>CF(9.09±0.91) >BF(8.16±1.34) 10³kgC·hm^-2, 对生态系统总碳贮量的贡献率差异不显著, 约占3%~4%; 3)乔木层对植物碳贮量贡献最多, 根系碳贮量占植物碳贮量的比例在13%~19%之间; 4)SF和FF的碳贮存以植物为主, MF、BF和CF的碳贮存则以土壤为主; 5)整个生态系统的碳贮量依次为SF(729.92±43.49)>FF(618.86±53.97)>MF(353.88±21.76)>BF(247.79± 17.15)>CF(244.52±18.70) 10³ kgC·hm^-2, 差异显著, 对应的短期碳固定能力则依次为2.97、3.80、5.15、3.33和4.84 10³ kgC·hm^-2·a^-1。在没有破坏性干扰前提下, 川西亚高山次生林恢复是大气中碳沉降的潜在碳汇。合适的树种及其搭配比例、造林模式和森林生态系统管理对策, 是促进该区域植被快速恢复和增加碳贮存的关键。