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采伐落叶松对阿尔泰山布尔津森林群落结构及更新的影响

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采伐落叶松对阿尔泰山布尔津森林群落结构及更新的影响

作者：王佳佳新疆农业大学

学位级别：硕士

本研究以阿尔泰山国有林管理局布尔津分局所属林区采伐西伯利亚落叶松后2种不同类型的更新群落为研究对象:群落Ⅰ(西伯利亚冷杉-西伯利亚落叶松-西伯利亚云杉-疣枝桦针阔混交林)、群落Ⅱ(西伯利亚云杉-西伯利亚落叶松-西伯利亚冷杉混交... 详细信息

本研究以阿尔泰山国有林管理局布尔津分局所属林区采伐西伯利亚落叶松后2种不同类型的更新群落为研究对象:群落Ⅰ(西伯利亚冷杉-西伯利亚落叶松-西伯利亚云杉-疣枝桦针阔混交林)、群落Ⅱ(西伯利亚云杉-西伯利亚落叶松-西伯利亚冷杉混交林),分析采伐后40 a林分树种组成、直径结构及天然更新特征,并分析不同采伐强度对林下植物多样性的影响,旨在为该区天然林的科学抚育及管理提供理论基础,也为西伯利亚落叶松的抚育更新提供参考。其结果如下:(1)采伐以后两种类型的森林群落中西伯利亚落叶松株数明显减少,林分树种组成结构发生变化,西伯利亚云杉或西伯利亚冷杉成为主要优势树种。群落Ⅱ弱度采伐林分直径分布c值位于1～3.6之间,林分直径分布曲线呈现反J型分布,随着采伐强度的增大,林分直径分布曲线向右偏分布转移,林分内大径阶林木明显增多,林木直径分布峰值朝着大径阶方向偏移。(2)群落Ⅰ采伐以后西伯利亚冷杉更新幼苗密度可以达到5 133株/hm,群落Ⅱ强度采伐西伯利亚云杉更新幼苗密度达到3 733株/hm,天然更新良好。采伐后西伯利亚云杉为主的更新群落,23%和36%的低采伐强度下西伯利亚云杉或西伯利亚冷杉的自然更新能力强于西伯利亚落叶松,在68%的高采伐强度下,西伯利亚落叶松自然更新良好。(3)在所调查的19%、33%、55%、62%四个采伐强度下,林下植物种类随着采伐强度的增大明显不同,表现出喜阳物种明显增多,耐阴物种减少,55%采伐强度林下草本植物出现了新疆野豌豆等新物种。林下植物多样性随着采伐强度的增大差异不显著,植物密度和盖度随着采伐强度的增大先增加后减小,在55%的采伐强度达到转折点。(4)选择性采伐单一树种的营林模式改变了布尔津山地天然林原始的森林结构,使原本作为主要优势树种的西伯利亚落叶松在采伐后逐渐被其他树种所取代而成为伴生种,而通过自然恢复的方式要达到原本的状态需要很长的一段时间,因此,在以后的森林经营管理中,应该从森林生态系统的角度出发,恢复西伯利亚落叶松的优势地位。

关键词：布尔津采伐林下植被天然更新林分结构

小兴安岭不同采伐时期干扰背景下的土壤微生物动态

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小兴安岭不同采伐时期干扰背景下的土壤微生物动态

作者：高宏林黑龙江大学

学位级别：硕士

微生物作为生态系统过程的重要调节者,在生态系统恢复中起着至关重要的作用。然而,目前尚不清楚森林采伐后的恢复过程中土壤微生物群落和功能如何变化。在这里,我们使用了高通量测序技术对原始林和不同时期采伐后形成的次生林之间土壤... 详细信息

微生物作为生态系统过程的重要调节者,在生态系统恢复中起着至关重要的作用。然而,目前尚不清楚森林采伐后的恢复过程中土壤微生物群落和功能如何变化。在这里,我们使用了高通量测序技术对原始林和不同时期采伐后形成的次生林之间土壤微生物群落组成、功能和理化性质的差异进行系统分析。本实验在伊春市五营区设置了五种不同采伐背景的林地:采伐后恢复时间距2019年20年的林地(T)、32年的林地(TT)、47年的林地(FS)、61年的林地(SO)、未采伐的原始林地(O),研究小兴安岭不同采伐背景下森林土壤微生物的动态变化,以期为后续关于森林土壤微生物动态的相关研究提供支持。实验所得结果如下:(1)小兴安岭不同采伐时期干扰背景下土壤环境因子发生了显著变化,随着采伐后恢复年限的增加,土壤氨态氮(NH-N)的含量从21.91 mg/kg增长到61.43mg/kg又下降到26.23 mg/kg;土壤硝态氮(NO-N)的含量从76.68 mg/kg增长到98.84 mg/kg又下降到61.33 mg/kg;土壤全氮(TN)从4.91 g/kg增长到5.93 g/kg又下降到5.60 g/kg;土壤氨态氮(NH-N)、硝态氮(NO-N)和全氮(TN)呈现出先增长后降低的趋势,但是土壤氨态氮(NH-N)和全氮(TN)总体是增长的而硝态氮是降低的。土壤全碳(TC)的含量从80.40 g/kg持续增长到110.42g/kg;微生物量碳(MBC)从327.67 mg/kg持续增长到572.92 mg/kg;微生物量氮(MBN)从307.97 mg/kg持续增长到619.01 mg/kg;土壤全碳(TC)和微生物量碳氮(MBC、MBN)都随着伐后林地的恢复而逐渐增长。总之,随着采伐后恢复年限的增加土壤中碳和氮的含量是增长的,其他环境因子没有显著的变化。(2)随着采伐恢复年限的增加,细菌和真菌的群落组成都发生了变化,其中细菌群落对不同采伐时期干扰背景的响应更为强烈。细菌的丰富度和多样性随着采伐后恢复时间的增加呈现增长趋势,真菌的多样性也是增长的,但丰富度的变化没有一致规律。(3)在细菌群落中与氮循环相关的细菌功能群如硝化、反硝化细菌功能群等发生了显著的变化,在真菌群落中内生菌根真菌功能群和动物病原菌、植物腐生菌等游离真菌功能群显著增加,外生菌根功能群显著减少。(4)我们还发现,细菌和真菌群落对生物量氮(MBN)变化的响应是显著的(P=0.024采伐时期干扰背景下,细菌的变化是显著的,土壤中的碳、氮和水是细菌和真菌群落以及功能群变化的主要驱动力,细菌和真菌群落结构以及功能类群的变化将改变次生演替过程中土壤养分循环。

关键词：小兴安岭采伐土壤微生物群落土壤微生物功能群

采伐对长白山阔叶红松林生态系统碳密度的影响

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生态学报 2013年第10期33卷 3065-3073页

作者：齐麟于大炮周旺明周莉赵福安王长海代力民森林与土壤生态国家重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院研究生院北京100049 吉林森工集团露水河林业局白山134506

采伐对森林生态系统碳密度和固碳能力有重要的影响,且影响的程度因采伐强度和方式不同而有巨大差异。以长白山地区原始阔叶红松林在不同采伐方式、采伐强度干扰后形成的次生林为研究对象,通过对2007至2009年建立的11块1 hm2永久样地中... 详细信息

采伐对森林生态系统碳密度和固碳能力有重要的影响,且影响的程度因采伐强度和方式不同而有巨大差异。以长白山地区原始阔叶红松林在不同采伐方式、采伐强度干扰后形成的次生林为研究对象,通过对2007至2009年建立的11块1 hm2永久样地中植被层、凋落物层和土壤层碳密度在采伐前后变化特征的分析,研究了采伐强度与恢复时间对阔叶红松林生态系统碳密度的影响。结果表明:在短期内,采伐导致了植被层和土壤表层(0—20cm)碳密度值的减少,其中植被碳密度与采伐强度有显著的线性负相关关系(y=-0.9x+91.17,R2=0.626,P采伐强度为30%,轮伐期为45a。

关键词：阔叶红松林采伐碳密度长白山

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采伐对幕布山区毛竹林土壤呼吸的影响

林业科学研究 2013年第1期26卷 52-57页

作者：唐晓鹿范少辉漆良华刘广路官凤英杜满义许庆标国际竹藤中心竹藤科学与技术重点实验室北京100102

利用LI-COR-8100土壤CO2通量自动测量系统测定了湖北赤壁幕布山区采伐毛竹林土壤表面CO2通量及5 cm深度的土壤温度、湿度,研究了采伐对毛竹林土壤呼吸的影响,并用壕沟法区分各组分呼吸。结果表明:采伐显著增加了毛竹林的土壤温度,但对... 详细信息

利用LI-COR-8100土壤CO2通量自动测量系统测定了湖北赤壁幕布山区采伐毛竹林土壤表面CO2通量及5 cm深度的土壤温度、湿度,研究了采伐对毛竹林土壤呼吸的影响,并用壕沟法区分各组分呼吸。结果表明:采伐显著增加了毛竹林的土壤温度,但对土壤湿度无显著影响;采伐能增加土壤呼吸、凋落物呼吸与矿质呼吸,但降低了根系呼吸;土壤总呼吸及组分呼吸与土壤温度呈指数相关(R2=32.63%84.50%),与土壤湿度呈线性相关(R2=40.60%93.50%),运用土壤温度、湿度复合模型能提高预测土壤呼吸的准确性(R2=41.40%96.20%)。采伐毛竹林土壤呼吸的增加主要因为采伐后土壤温度升高所致。

关键词：采伐土壤呼吸根系呼吸凋落物呼吸矿质呼吸毛竹林

采伐对小兴安岭落叶松-泥炭藓沼泽温室气体排放的影响

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应用生态学报 2010年第2期21卷 287-293页

作者：牟长城吴云霞李婉姝徐蕊东北林业大学林学院哈尔滨150040

利用静态箱-气相色谱法,研究了择伐和皆伐对小兴安岭落叶松-泥炭藓沼泽CH4、CO2、N2O排放的影响.结果表明:采伐改变了落叶松-泥炭藓沼泽CH4和N2O的季节排放规律,其中对照样地的CH4为夏季吸收、秋季排放,N2O夏秋季吸收;择伐样地的CH4和N2... 详细信息

利用静态箱-气相色谱法,研究了择伐和皆伐对小兴安岭落叶松-泥炭藓沼泽CH4、CO2、N2O排放的影响.结果表明:采伐改变了落叶松-泥炭藓沼泽CH4和N2O的季节排放规律,其中对照样地的CH4为夏季吸收、秋季排放,N2O夏秋季吸收;择伐样地的CH4和N2O在夏季集中排放;皆伐样地的CH4在夏秋季排放,N2O则在夏季吸收、秋季排放.但采伐对CO2季节排放规律的影响,均为夏季>春季>秋季.采伐改变了CH4、CO2和N2O的源汇功能,对照样地为CO2的排放源、CH4和N2O的弱吸收汇;采伐地的CO2排放量下降了1/4,并转化为N2O弱排放源,为CH4的弱排放源或强排放源.择伐样地温室效应贡献潜力较对照样地下降了24.5%,皆伐地则提高了3.2%.

关键词：小兴安岭落叶松-泥炭藓沼泽温室气体排放采伐

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采伐和火烧对森林氮动态的影响(英文)

生态学报 2008年第9期28卷 4460-4468页

作者：郭剑芬杨玉盛陈光水刘乐中福建省亚热带资源与环境重点实验室福建师范大学地理科学学院福州350007

森林是重要的陆地生态系统类型,它通过特有的养分循环机制维持其结构和功能。其中氮素对林木生长和发育十分重要,而且常是森林生产力的限制因素。另一方面,森林氮动态又常受到人类活动干扰的影响。根据国内外研究结果综述了采伐和火烧... 详细信息

森林是重要的陆地生态系统类型,它通过特有的养分循环机制维持其结构和功能。其中氮素对林木生长和发育十分重要,而且常是森林生产力的限制因素。另一方面,森林氮动态又常受到人类活动干扰的影响。根据国内外研究结果综述了采伐和火烧对森林氮动态的影响。结果表明采伐后环境因素的变化将影响森林N动态,其中最为关注的是采伐后一系列因素引起的N损失,如:N淋溶增加、伴随生物量的N迁移以及因径流或侵蚀增加造成的枯枝落叶层和土壤层N流失。这些N损失又将影响更新林分的生长和生产力。此外,采伐后N吸收速率一般下降,但随着植被快速生长N吸收速率将不断增加。采伐后氨化和硝化过程增强,但因短期内同化作用较弱,生态系统中大部分N将发生损失。火烧对森林N动态的短期影响主要包括:第一,火烧时N直接挥发损失;第二,火烧后N有效性增加,这主要由灰分沉积、根和微生物死亡及有机质N矿化增强等综合造成。随着时间延长,N有效性逐渐降低,这可能与火烧引起的有机质损失、植物N吸收增加、淋溶或侵蚀损失有关。然而,目前关于火烧造成的长期生态影响,如火烧后地上植被恢复与地下生物地球化学过程变化有何联系仍不太清楚。未来研究应着重于探讨氮素对森林采伐和火烧作出的短期响应将如何长期影响森林的结构和功能。此外,建议在实施营林方案时需考虑采伐和火烧对生态系统氮的影响。

关键词：森林采伐火烧氮动态

采伐干扰对帽儿山天然次生林土壤表层水分空间异质性的影响

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生态学报 2005年第8期25卷 2001-2009页

作者：谷加存王政权韩有志王向荣梅莉东北林业大学林学院山西农业大学林学院太谷030801

干扰是引起生态系统空间异质性的重要因素之一.采用地统计学的理论和方法,研究了帽儿山天然次生林受到不同强度采伐干扰后(分别为采伐50%和皆伐)林地表层(3～5cm)土壤水分的空间异质性和格局.结果表明,采伐干扰明显降低了林地表层平均... 详细信息

干扰是引起生态系统空间异质性的重要因素之一.采用地统计学的理论和方法,研究了帽儿山天然次生林受到不同强度采伐干扰后(分别为采伐50%和皆伐)林地表层(3～5cm)土壤水分的空间异质性和格局.结果表明,采伐干扰明显降低了林地表层平均水分含量,除2002年夏季,采伐50%样地与对照样地之间没有显著差异外(p>0.05),不同样地和不同季节之间均有显著的差异(p采伐干扰导致平均块金值和基台值降低,平均结构方差比随着采伐强度的增大而减小.变程则不随采伐强度增大而改变,采伐后第1年春季土壤表层水分变程较小、夏季较大,在第2年,采伐50%的样地春季变程较大而夏季较小,皆伐样地则与2002年一致.观测的2年内,土壤表层水分空间异质性主要受到结构因素的影响(>50%), 但是,采伐干扰有引起结构方差比降低的趋势.空间格局分析表明,采伐干扰引起土壤表层水分空间格局的改变.对于原来空间格局较强的系统,干扰有降低空间格局强度的作用.这种影响在春季和夏季有明显不同,干扰对春季土壤表层水分空间格局的影响明显大于夏季,干扰导致春季格局比夏季格局明显破碎化.

关键词：土壤水分空间异质性采伐地统计学天然次生林

采伐与人工更新对红壤丘陵区森林面积和地上生物量的影响模拟——以会同县磨哨林场为例

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自然资源学报 2020年第12期35卷 2995-3006页

作者：戴尔阜汪晓帆朱建佳王晓莉中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态系统研究站北京100101 中国科学院大学北京100049 中国国土勘测规划院自然资源部土地利用重点实验室北京100035 河北科技师范学院园艺科技学院秦皇岛066004 国家海洋信息中心天津300171

我国人工林生态系统正面临着结构退化、功能降低等问题,迫切需要通过合理的森林管理方案实施有效的管理措施加以改善。本文以湖南省会同县磨哨林场为研究区,应用生态系统过程模型PnET-II和森林景观模型LANDIS-II,采用情景模拟的方式研... 详细信息

我国人工林生态系统正面临着结构退化、功能降低等问题,迫切需要通过合理的森林管理方案实施有效的管理措施加以改善。本文以湖南省会同县磨哨林场为研究区,应用生态系统过程模型PnET-II和森林景观模型LANDIS-II,采用情景模拟的方式研究未来100年低、中、高强度的采伐措施以及人工更新对森林面积和地上生物量的影响。结果表明:(1)随着采伐强度增加,人工针叶林面积持续减少、森林AGB下降幅度加大;(2)人工更新措施能够使人工针叶林面积保持稳定,促进其AGB积累,有利于人工林更新与生长;(3)对人工林采取中等强度采伐且实施伐后人工更新的管理方案有利于我国南方以杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)为主要树种的人工林地区实现森林可持续经营。

关键词：森林管理采伐人工更新森林面积地上生物量

采伐干扰对帽儿山地区天然次生林土壤表层温度空间异质性的影响

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应用生态学报 2006年第12期17卷 2248-2254页

作者：谷加存王政权韩有志王向荣梅莉张秀娟程云环东北林业大学林学院哈尔滨150040 山西农业大学林学院山西太谷030801

研究了不同强度采伐干扰对土壤表层（3～5cm）温度空间异质性和空间格局的影响．在帽儿山地区天然次生林内，设置3块不同强度采伐干扰处理样地：A（对照）、B（按基面积的50％随机采伐）和C（皆伐），分别布设不同空间距离（0．5～56m... 详细信息

研究了不同强度采伐干扰对土壤表层（3～5cm）温度空间异质性和空间格局的影响．在帽儿山地区天然次生林内，设置3块不同强度采伐干扰处理样地：A（对照）、B（按基面积的50％随机采伐）和C（皆伐），分别布设不同空间距离（0．5～56m）的取样点160、154和154个，比较了干扰以后2年内春季和夏季（共4次）土壤表层温度的空间异质性和空间格局特征．结果表明，森林采伐后，土壤表层平均温度显著增加（相差0．6～4．2℃，P〈0．001），与干扰强度存在一定程度正相关，温度波动范围加大．采伐干扰导致土壤表层温度空间异质性程度和变异尺度增加，并随干扰强度加大而增大，小尺度上的空间异质性也出现增加现象，但土壤温度空间变异尺度主要体现在〈20m范围内，空间异质性组成受干扰影响较小．经Kriging法对土壤表层温度空间格局模拟，发现采伐干扰样地土壤表层温度的空间格局强度较对照林地大，温度等值线密集，其差异春季比夏季明显．采伐干扰样地的年际间相同季节土壤表层温度格局较相似，而对照样地则呈较均匀的分布格局．

关键词：土壤温度采伐空间异质性空间格局地统计学天然次生林