苏南丘陵区不同林分下根际根外土壤微生物区系及酶活性

苏南丘陵区不同林分下根际根外土壤微生物区系及酶活性厉婉华（南京林业大学,２１０００８）ＳｏｉｌＭｉｃｒｏｆｌｏｒａａｎｄＳｏｉｌＥｎｚｙｍｅＡｃｔｉｖｉｔｙｉｎＲｈｉｚｏｓｐｂｅｒｅａｎｄＮｏｎ－ＲｈｉｚｏｓｐｂｅｒｅＵｕｄｅｒＶａｒｉｏｕｓＳｔａｎ...     

林分密度对桉树人工林群落结构和物种多样性的影响

采用典型样地法,以四川新津县普兴镇桉树(Eucalyptus robusta)人工林为研究对象,设置5种不同林分密度(A.625株·hm~(-2);B.750株·hm~(-2);C.875株·hm~(-2);D.1 000株·hm~(-2);E.1 125株·hm~(-2))样地各3个,对不同林分密度人工林群落结构和物种多样进行分析,探讨确定桉树人工林的合理栽植密度,为维持桉树人工林群落结构稳定、增加物种多样性提供依据。结果表明:(1)研究区桉树人工林群落共记录到96种植物,隶属于51科79属;在各个林分密度的群落中,植物科属种数量变化规律均为:草本层灌木层乔木层;当密度为1 000株·hm~(-2)时,乔木层物种数最高(6种);当密度为750、875株·hm~(-2)时,灌木层群落物种数最高(17种);在林分密度625株·hm~(-2)下,草本层物种数最高(32种)。(2)桉树人工林群落各层次的丰富度指数D值、Shannnon-Wiener指数H值、Simpson指数H′、Pielou均匀度指数Jsw)值均表现为:草本层灌木层乔木层;乔木层的D值和H′值在875株·hm~(-2)密度下最大,H值在625株·hm~(-2)密度下最大,Jsw)值在750株·hm~(-2)密度下最大;灌、草层各指数分别均在密度750、625株·hm~(-2)时有最大值。(3)从群落结构上看,5种林分密度的群落径级结构均呈单峰型分布,乔木个体多分布在中径级(7.0≤d23.0cm);高度级结构与径级结构对林分密度的响应不一致,密度A、B、C和D、E的个体分别集中在高度级Ⅱ~Ⅴ(6.0≤h18.0m)、Ⅲ~Ⅴ(9.0≤h18.0m)、Ⅱ~Ⅲ(6.0≤h12.0m)和Ⅳ~Ⅴ(12.0≤h18.0 m)。(4)各层次优势种不同,乔木层中桉树是绝对优势树种,各密度林分中构树(Broussonetia papyrifera)的重要值基本仅次于桉树;灌木层中,桉树幼苗只在密度E出现,构树在各密度下优势地位显著,在密度B~D中,均有八角枫(Alangium chinense)和女贞(Ligustrum lucidum)存在,并在密度B下八角枫(0.118 4)和女贞(0.183 2)长势较好,具有较大的更新潜力;青蒿(Artemisia carvifolia)和荩草(Arthraxon hispidus)作为草本层的优势种在5种林分密度下都有生长。研究认为,林分密度750株·hm~(-2)(密度B)是新津桉树人工林的最适林分密度,该密度更有利于该地区桉树人工林群落结构和物种多样性的稳定可持续发展。     

基于多时相SAR数据和SPOT数据的盘古林场林分类型识别

林分类型信息的提取是遥感影像分类中的热点和难点。而大兴安岭地区又是我国重点林区和天然林主要分布区之一,植被类型丰富,种类繁多,为林分类型精确识别带来了很大的难度。为了比较和提高林分类型的分类精度,研究以大兴安岭地区盘古林场为实验区,综合利用SPOT-5影像和不同时相的RADARSAT-2全极化SAR影像,采用3种分类方案及最大似然分类方法对研究区遥感影像进行分类,并比较不同分类方案对林分类型识别的精度。3种方案分别是:(1)单独采用SPOT影像对林分类型进行识别;(2)对全极化SAR数据进行极化分解提取参数并结合SPOT数据参与分类;(3)结合SPOT数据与多时相全极化SAR分解参数进行分类。结果表明:对比SPOT、加入单时相和加入多时相3种方案的分类结果,方案三加入多时相SAR影像与SPOT数据对白桦林、落叶松林、樟子松林和云杉林的分类中总分类精度最高,为84.64%,Kappa系数为0.79,对林分类型的识别最为有效,而单用SPOT数据对林分类型识别的精度最低,精度为76.66%,Kappa系数为0.70。     

不同灌溉条件下杨树人工林蒸腾过程及环境响应

研究不同土壤水分阈值灌溉下毛白杨(Populus tomentosa)生长季蒸腾与环境因子的关系, 对于科学制定毛白杨高效水分管理策略至关重要。该研究以毛白杨人工林为研究对象, 设置不同灌溉处理: 充分灌溉(DF, 当滴头正下方20 cm处的土壤水势达到-18 kPa时灌溉)、控水灌溉(DC, 当滴头正下方20 cm处的土壤水势达到-45 kPa时灌溉)和无灌溉(CK, 空白对照)。采用热扩散技术, 对毛白杨生长季树干液流通量进行连续观测, 并同步监测太阳辐射(SR)、空气温度(T_a)、空气湿度(RH)、土壤体积含水率(SWC)和风速(WS)等环境因子。结果显示: 1)不同灌溉处理下毛白杨树干液流通量日变化趋势相似, 呈现单峰型, 并存在显著的夜间液流活动。灌溉处理不会影响树干液流的启动时间, 但会造成树干液流峰值时间出现差异, 充分灌溉会使液流峰值到达时间提前。灌溉会增大毛白杨蒸腾量, 毛白杨的蒸腾量随着土壤水分灌溉阈值的减小而增大。2)毛白杨树干液流密度与SR和空气水汽压亏缺(VPD)存在明显的时滞现象, 树干液流通量变化提前于VPD, 而滞后于SR。不同灌溉处理对时滞现象无显著影响。3) 3个处理下, 蒸腾与VPD、SR及SWC具有显著正相关关系, 与风速具有显著负相关关系, 且对气象因子的响应程度不同。综上所述, 灌溉能够有效调节人工林水分生理对环境因子的适应过程, 但增加灌溉未必会造成蒸腾相应增加。根据林分蒸腾需水和自然降雨的关系, 生长季前期(该研究为4-7月)进行灌溉有利于毛白杨人工林水分生理活动的进行。     

小陇山锐齿栎林种群空间格局及关联性变化分析

基于2008年和2013年对位于秦岭山脉西端、甘肃东南部小陇山林区的林分调查数据,选取树种锐齿栎、膀胱果和青榨槭为研究对象,运用点格局O-ring O(t)函数分析法,探讨5年前后锐齿栎林种群空间分布格局与关联性变化情况(其中,对树种锐齿栎进行分林层讨论,而对于膀胱果和青榨槭则不分层,空间关联性分析均不分层)。结果显示:(1)5年前后,锐齿栎林的空间格局整体上表现为随机分布;林上层锐齿栎分布稳定,主要为随机分布,林间层多均匀分布,林下层聚集分布明显;树种膀胱果和青榨槭因株数较少,在大部分尺度上仍随机分布,但随时间变化在局部尺度上则出现轻微的聚集分布。(2)分析林木空间关联性变化,则膀胱果与锐齿栎在幼树期因相互竞争而大部分尺度上互为负相关,其生长发育到一定阶段相互促生且小部分尺度上相互独立;树种锐齿栎与青榨槭、膀胱果与青榨槭在整体上保持无关联,逐渐发展为小范围内互为相关性。研究表明:不同调查时间锐齿栎林主要树种空间分布格局变化对其尺度依赖性强,林木分布格局的尺度吻合程度较高,林分整体上为随机分布,说明五年前后林分空间分布格局基本没变;就主要树种而言,锐齿栎分布格局变化符合群落中种群发育的规律,膀胱果和青榨槭分布格局变化受株数影响较大;林木种间关联性变化与种群结构及其演替阶段有关;但就群落演替过程而言,5年期限不足以表征整座林分的演替规律,需进一步拓宽研究年限。     

有机材料林地覆盖对雷竹林生态系统的负面影响研究综述

雷竹林地有机材料覆盖是显著提高竹林经济产出的有效途径,但不合理的林地覆盖也会造成林地土壤发生机械结构差、持水性能下降、酸化、养分失衡、毒害化学物积累和微生物区系变化等物理、化学和生物性劣变的负面影响;土壤劣变致使竹林立竹度和立竹年龄结构不合理,立竹平均胸径和叶面积指数下降,竹鞭明显上浮,土层薄化。针对林地覆盖雷竹林退化的主要成因提出了加客土式土壤垦复的土壤物理结构改良措施,施CaO的酸碱度人工调节,利用化学、生物措施固定、降解和去除毒害化学物质,利用解磷菌和解钾菌菌剂等将土壤中固定态的养分元素转化为有效态供植物利用,利用微生物的分解作用分解林地存留覆盖物等恢复技术,并将其作为今后恢复退化雷竹林重点研究方向。     

辽东山区蒙古栎径向生长对林分密度和气候因子的响应

为探究林分密度和气候因子对蒙古栎径向生长的影响,利用树木年代学方法研究了不同林分密度调控(间伐)下次生蒙古栎林径向生长变化,并结合气象数据,分析了蒙古栎生长变化的驱动因子。结果表明: 次生蒙古栎林径向生长受林分密度的影响显著。低密度原始林蒙古栎径向年均增长量为3.12 mm,2个中密度次生蒙古栎林分别为1.55和1.42 mm,高密度次生蒙古栎林为0.96 mm。20%的间伐强度对促进高密度(1900 株·hm^-2以上)栎林径向生长恢复作用有限,而对于中等密度(1600 株·hm^-2)栎林效果显著。该地区蒙古栎径向生长主要对当年1月和2月的降水变化敏感。抚育间伐降低了蒙古栎径向生长对气候因子的敏感性。在未来暖干化的气候情境下,密度调控有利于减缓气候变化对蒙古栎生长的不利影响。     

秦岭山地油松群落更新特征及影响因子

采用样方法,对秦岭山地油松次生林群落更新特性和相关环境因子进行了研究.结果表明:油松次生林更新层乔木树种共36种,占总种数的51.4%;优势种有短柄枹栎、锐齿栎和榛子等;幼苗库丰富,高度级及龄级较小;更新方式以实生为主,该森林群落处于演替中期、林分密度对林下乔木幼苗、幼树数量影响极显著(P<0.01),当林分密度从580株.hm-2增加到1500株.hm-2时,林下更新的幼苗、幼树密度呈增加趋势,随着林分密度的继续增加,其密度逐渐减少;坡向对幼苗、幼树密度的影响显著(P<0.05),当坡向由南偏西10°到南偏西40°,林下幼树密度逐渐减少,至阴坡(北偏东10°)幼树数量又逐渐增加.不同坡位林分更新特征各异,平坡林分中幼苗、幼树密度均较大;从坡下向上,幼苗密度逐渐减少,而幼树密度逐渐增大;海拔从1159 m增至1449 m,幼树密度逐渐增加,至1658 m时,幼树密度逐渐减小,而幼苗密度则一直呈现增加趋势.处于阴坡的中密度林分更新效果最佳.合理调整林分密度是加快林分更新的有效途径之一.     

六盘山南侧华北落叶松人工林蒸腾对土壤水分和潜在蒸散的响应

量化林分蒸腾对大气蒸发需求和土壤供水变化的响应能更好预测林分水分利用和水分循环特征并深化对林水关系的认识。本研究以六盘山南侧的香水河小流域的华北落叶松人工林为研究对象,采用热扩散探针法监测树干液流,同步测定环境因子,分析林分蒸腾对潜在蒸散和土壤体积含水率变化的响应关系。结果表明: 林分蒸腾对土壤体积含水率变化响应的曲线在不同潜在蒸散水平下基本相似,即随土壤体积含水率增大,林分蒸腾先快速后缓慢增大,达到阈值后趋于平稳,该过程可用饱和指数增长函数得到较好的拟合;但土壤水分阈值存在差异,且阈值随潜在蒸散的升高而增大。林分日蒸腾量随潜在蒸散增加的变化遵循抛物线曲线,也存在阈值效应。采用连乘方式耦合了生长季中期林分蒸腾响应土壤体积含水率和潜在蒸散的关系,形成了同时考虑土壤供水能力和大气蒸发潜力影响的林分蒸腾模型,该模型能很好地估测蒸腾的日变化,可为人工林水分调控管理提供指导。     

林分光照空间异质性对水曲柳更新的影响

 光照是森林更新动态中极为关键的环境因子。本研究在东北天然次生林中选择样地,应用地统计学理论结合实验生态学方法,定量分析林分光照空间异质性特征,同时进行林下播种水曲柳（Fraxinus mandshurica）的更新实验,探测更新格局特征。通过空间关联性分析,研究探讨是否林分光照的空间变异对水曲柳更新有重要影响作用。研究结果表明： 1）生长季林分平均光照仅为全光照的4.2%～4.6%,在空间分布上呈现非常明显的异质性特征,空间自相关变异（62.5%～78.2%）主要体现在10.9～12.4 m的尺度上。2）林分光照不同的空间样点上,水曲柳更新幼苗发生数量和秋季幼苗存活数量均存在显著差异,光照相对强的微生境中,更新苗发生数量较多且存活率高,而在光照较弱的微生境中则更新较差,更新具有十分明显的空间格局。3）更新格局与林分光照空间异质性特征紧密关联。在光照空间异质性程度较高、空间变异较复杂的条件下,更新相应呈现出较复杂的空间格局,自相关的变异表现在较小尺度范围（2.12～6.97 m）。在光照空间异质性程度较低、空间变异复杂性较小的条件下,更新格局的复杂程度明显变小,空间自相关变异（>83%）表现在较大的尺度上（30 m）,对更新格局起主要的影响作用,随机变异的影响很小（<17%）。这些研究结果说明,林分光照环境在水曲柳更新中的作用十分关键,林分光照的空间异质性对更新格局起决定性作用。