人工油松林恢复过程中土壤理化性质及有机碳含量的变化特征

采用时空替代法,选取岷江上游大沟流域内不同恢复时期(12、18、25、35a)的人工油松林为研究对象,研究了植被恢复过程中土壤理化性质及有机碳含量的变化特征,同时探讨了它们之间的相互关系.研究结果表明沿恢复梯度,土壤质量得到了改善,主要表现为土壤粘粒含量、比表面积、有机质含量显著增加,土壤粉粒含量和pH值则显著下降.土壤有机质与土壤粘粒和比表面积呈显著正相关,与土壤容重呈显著负相关.此外,土壤有机碳含量沿恢复梯度显著增加,0-50 cm内土壤有机碳含量从5.59 kg/m2增加到12.64 kg/m2,土壤年平均固碳速率为0.31 kg/m2.     

北京西北部山地两个垂直样带内主要植被类型的群落特征

样方数据是揭示植物群落物种组成和结构等群落特征的重要凭证,也是深入研究植物群落动态变化规律和植被志等植被专著编研的重要基础数据.前人对北京山地植物群落的研究工作多停留在文字描述阶段,缺乏附配翔实样方数据的凭证描述(任宪威等,1991;崔国发等,2000).仅有文字描述的文献限制了植物群落学研究成果在植被专著编研和群落动态研究中的应用.北京市喇叭沟门自然保护区和松山自然保护区是北京市自然植被保护最完好和生物多样性最丰富的两个地区,具有重要的生态屏障作用.量化描述这两个保护区内主要植物群落的组成和结构特征,对揭示北京乃至华北地区的植被特征、服务于生物多样性保育与管理等具有重要意义.我们在这两个自然保护区内设置了两条垂直样带,调查了样带中的主要植被类型,以样方数据为凭证,描述了主要植被类型的群落特征,为该地区植被研究提供基础数据.     

适度放牧：冬春季山林防火的自然选择

今年3月20日发生在山西省北部恒山的山林大火，着实让喜爱旅游和关注古代建筑的国人揪了一把心。这场大火经过上万军民冒着大风严寒，通宵达旦的艰苦奋战，总算被扑灭了，而且在救火过程中，无一处文物受到破坏，无一人伤亡，大家总算松了一气。据报道，这场大火共烧毁了七百多亩30年以上的人工油松林，直接经济损失在40万元以上。而间接的经济损失即救火成本，包括动用大量人员、车辆、器材、设备以及两架军用直升机等，恐怕10个40万也打不住。     

模拟氮沉降下去除凋落物对太岳山油松林土壤呼吸的影响

凋落物是土壤呼吸的重要碳源,氮沉降将改变其输入数量和质量,进而影响土壤呼吸。为揭示氮沉降和去除凋落物对土壤呼吸的影响,以太岳山油松林为研究对象,对林地分别作2种凋落物处理:去除凋落物(LR)、对照(CK1),设计4个施氮水平:不施氮(CK2,0 kg N·hm-2·a-1),低氮(LN,50 kg N·hm-2·a-1),中氮(MN,100 kg N·hm-2·a-1)和高氮(HN,150 kg N·hm-2·a-1),于2010—2012年生长季测定土壤呼吸速率的动态变化,并分析土壤呼吸速率与土壤温度、土壤湿度、土壤微生物生物量C、N的关系。结果表明:随着观测年限的推移,模拟氮沉降对对照处理的土壤呼吸速率、去凋处理的土壤呼吸速率、凋落物层呼吸速率的促进作用逐渐减弱。去除凋落物使土壤呼吸速率降低了29.0%,施氮减小了去除凋落物后土壤呼吸速率的变化幅度。土壤呼吸速率与土壤温度均呈显著指数相关(P0.05),土壤温度解释了土壤呼吸速率变异的37.3%~62.2%,去除凋落物降低了模型决定系数R2;以土壤温度和土壤水分构建的复合关系方程拟合效果均好于单因子模型,土壤温度和水分共同解释了土壤呼吸季节变化的67.6%~85.6%,并且施氮降低了去凋处理的复合模型决定系数R2,而对对照处理没有显著影响。施氮提高了土壤微生物生物量C、N,并且土壤微生物生物量C、N与土壤呼吸速率呈显著正相关(P0.05)。说明氮沉降、凋落物是影响油松林土壤CO2通量的两个重要因子。     

模拟氮沉降对太岳山油松林土壤酶活性的影响

为研究土壤酶活性对氮沉降增加的响应,以山西太岳山油松人工林和天然林为研究对象,于2009年8月开始实施模拟氮沉实验,试验设置对照(CK,0 kg N hm-2a-1);低氮(LN,50 kg N hm-2a-1);中氮(MN,100 kg N hm-2a-1);高氮(HN,150 kg N hm-2a-1)4种氮处理,自2012年起每年5、7、9月在各处理样方采集表层0—20 cm土壤,测定土壤酶活性(过氧化物酶、多酚氧化酶、纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶)。研究结果表明:施氮处理下的脲酶与中性磷酸酶活性均有所提高,而低氮处理下天然林中的多酚氧化酶与人工林中的蔗糖酶显著低于对照,中氮、高氮处理下过氧化物酶、多酚氧化酶、天然林中的纤维素酶以及人工林中的蔗糖酶显著降低。总的来说,人工模拟氮沉降促进了土壤中脲酶和中性磷酸酶的活性,抑制了过氧化物酶和多酚氧化酶的活性,并降低了天然林土壤中的纤维素酶活性和人工林中的蔗糖酶活性,但对天然林中蔗糖酶和人工林中的纤维素酶无影响。主导木质素降解的多酚氧化酶活性与纤维素酶、蔗糖酶活性显著相关,纤维素酶与蔗糖酶活性的下降可能是由木质素降解受到抑制,土壤微生物可利用碳源减少所引起。另外,受到天然林土壤含氮量较高的影响,与人工林相比,天然林的多酚氧化酶活性对模拟氮沉降更敏感。由于被抑制的酶均与土壤有机质降解密切相关,氮沉降增加将减缓山西油松林土壤有机质的降解,有利于有机质在土壤中的积累。     

北京松山自然保护区天然油松林不同龄级立木的空间点格局

采用点格局分析法对油松不同龄级个体的分布格局及其相互关系进行了研究.结果表明,油松不同龄级密度差异较大,高龄级密度较大（龄级Ⅰ密度为15 株·hm^-2,龄级Ⅲ密度为924 株·hm^-2）.油松各龄级的分布格局以及龄级间的空间关联与尺度（40 m内）密切相关,在小尺度上油松各龄级趋于聚集分布,龄级间有较强的相关关联;当空间尺度大于临界值（30 m或40 m）时,油松各龄级趋于随机分布,龄级间的空间关联性减弱.     

砒砂岩区不同立地类型人工油松林下草本种群生态位特征及其环境解释

黄土高原砒砂岩区是我国水土流失最为严重的地区之一,油松(Pinus tabuliformis)是该区水土保持与水源涵养的优势乔木。以几种不同立地类型人工油松林为对象,应用Levins生态位宽度指数、Pianka生态位重叠指数和冗余度分析(RDA),研究林下草本群落生态位特征及其与环境的相互响应。结果表明:所调查的150个油松林下草本样方中,共发现31种草本植物,隶属于11科24属,阳性旱生植物居多。不同立地类型人工油松林下草本群落生态位特征不同,生态位宽度指数及生态位重叠指数均表现阳坡大于阴坡,平坡好于斜缓坡,但整体指数均较小,表明物种对环境资源利用程度较低,种间竞争度不大,群落处于相对稳定状态。通过对比典范对应分析(CCA)及冗余度分析(RDA),RDA排序更能较好揭示生态位特征与环境因素的关系,得出乔灌层郁闭度、土壤有机质、土壤含水率和坡度是林下草本群落生态位特征各异的主导环境因子。     

黄土高原油松林地产流产沙及其过程研究

通过对径流小区的多年观测和人工模拟降雨试验,利用自制的径流自动记录装置,研究了油松林地不同处理的产流产沙及其动态过程。研究结果表明,油松林地、林地去枯枝落叶层和采伐林地上层林木等３种处理与农地比较,分别减少径流量８８．０％、２７．０％和８７．８％,减少产沙量９９．９％、９８．０％和９９．８％。产沙量与坡度和雨强关系密切,随坡度和雨强增加而迅速增加,以雨强的效应更甚。油松林地开始产流的降雨量一般在１     

不同林分类型下油松毛虫（Dendrolimus tabulaeformis Tsai et Liu）种群遗传多样性

采用AFLP技术对平泉县的1个油松-落叶松混交林和2个油松纯林中油松毛虫(Dendrolimus tabulaeformis Tsai et Liu)的135个个体进行了遗传多样性和遗传结构的研究,并调查了3个油松林群落的各种环境条件.结果表明,纯林中油松毛虫种群的遗传多样性高于混交林中的油松毛虫种群;林木生长状况为影响不同油松纯林群落中油松毛虫种群遗传多样性的重要因素;混交林对油松毛虫种群之间的基因流有阻断作用,油松毛虫种群的基因流大小与油松林之间的物种多度呈反相关.     

山西油松林分类学多样性

基于物种分类系统关系的分类学多样性不仅能反映群落内物种分类学之间的差异,而且可以间接反映生态系统或群落是否处于退化阶段。与传统的物种多样性指数相比,分类学多样性指数对不同的取样方法和大小具有较强的稳健性。以山西油松林为研究对象,在山西省范围内选取113个样地进行植被调查,并结合历史资料和相关文献整理了植物名录,野外共记录植物357种,隶属于3门4纲36目71科227属。植物科内属、种的组成差异较大,其中含属、种最多的科是菊科,分别为31属和50种,含种最多的属为蒿属(Artemisia 11种)。选取平均分类学差异指数(Δ~+)和分类学差异变异指数(Λ~+)作为度量群落分类学多样性的指标,同时分析了分类学多样性指数与环境因子的关系,研究结果表明:113个样地的Δ~+值大都位于Δ~+理论平均值上方(89.5%);Λ~+值都位于Λ~+理论平均值上方,这表明山西油松林物种组成的亲缘关系较远,分属不同的分类单元;群落内物种分类单元的均匀度较差,即物种主要集中在几个大的分类单元内,如菊科、蔷薇科、豆科和禾本科等。对分类学多样性指数影响最大的是群落结构因子(胸径、乔木密度和群落物种数),其次是微地形因子(坡向和坡位)。土壤全氮和有机碳与Δ~+呈极显著正相关(P0.01)。宏观地形因子(纬度和海拔)与Δ~+和Λ~+相关性不显著(P0.05)。通过对山西油松林物种的Δ~+和Λ~+研究表明,山西油松林大多处于平稳的成长阶段,物种组成相对稳定,存在一定的物种分类学差异,但主要集中几个大的分类单元。