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暖温带山地天然次生林演替序列根系呼吸速率对林地增温的响应

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林业科学 2023年第2期59卷 10-21页

作者：赵世魁郭晋平张芸香山西农业大学林学院太谷030801 晋中信息学院太谷030801

【目的】通过增温对比试验观测天然次生林演替序列森林内不同层次植物根系呼吸速率生长季的变化,揭示森林演替和模拟增温及其交互作用对根系呼吸速率的影响,为森林更新过程中土壤碳循环对气候变暖响应机制的研究提供数据支持。【方法】... 详细信息

【目的】通过增温对比试验观测天然次生林演替序列森林内不同层次植物根系呼吸速率生长季的变化,揭示森林演替和模拟增温及其交互作用对根系呼吸速率的影响,为森林更新过程中土壤碳循环对气候变暖响应机制的研究提供数据支持。【方法】以关帝山4种天然次生林(杨桦林、油松林、华北落叶松林和白杄林)为对象,采用野外定点对比试验,以林下地面搭建温室模拟林地增温和用去根试验结合差减法区分根系呼吸组分。于2016—2019年利用Li-6400便携式分析仪观测根系呼吸速率。【结果】增温提高了4种林型细根生物量和根系总呼吸(土壤自养呼吸)的生长季碳通量;增温显著提高了灌木层和草本层根系呼吸速率,提高幅度分别为8.37%~15.26%和10.88%~14.00%,降低了根系呼吸速率的温度敏感性(Q_(10))。但增温没有改变根系呼吸的生长季单极值变化特征。各林分细根生物量和根系呼吸速率均随演替进程而降低,而根系呼吸速率Q_(10)的值则升高。【结论】灌木和草本层根系呼吸速率对增温和演替及其交互作用的响应程度显著,而乔木层根系呼吸速率对增温和增温与演替的交互作用响应程度不显著。随林地温度升高,森林根系呼吸速率升高而温度敏感性却降低,说明森林根系呼吸速率对温度升高的响应较为复杂。

关键词：演替林地增温天然次生林根系呼吸暖温带

天然次生林转变成长白落叶松人工林后土壤养分的变化

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东北林业大学学报 2020年第4期48卷 54-58,75页

作者：吴慧王树力东北林业大学哈尔滨150040

在东北林业大学森林实验站天然次生林地及天然次生林带状皆伐后营造的31年生长白落叶松(Larix olgensis)纯林地、长白落叶松水曲柳(Fraxinus mandshurica)混交林地、长白落叶松胡桃楸(Juglans mandshurica)混交林地,采集不同土层(h)0 详细信息

在东北林业大学森林实验站天然次生林地及天然次生林带状皆伐后营造的31年生长白落叶松(Larix olgensis)纯林地、长白落叶松水曲柳(Fraxinus mandshurica)混交林地、长白落叶松胡桃楸(Juglans mandshurica)混交林地,采集不同土层(h)0天然次生林转化为长白落叶松人工林后土壤养分的变化。结果表明:①天然次生林转变成长白落叶松人工林后,各层土壤的有机C、全N、水解N质量分数显著降低,分别降低19.58%~66.07%、31.20%~55.26%、34.76%~64.92%;0林,各层土壤的有机C、水解N质量分数、N元素活化能力,均显著高于长白落叶松纯林,分别提高19.90%~77.29%、15.39%~85.95%、2.81×10-3~9.35×10-3;长白落叶松胡桃楸混交林,各层土壤有效P质量分数、P元素活化能力,均高于长白落叶松纯林,分别提高3.52%~17.98%、1.20×10-3~4.12×10-3;长白落叶松水曲柳混交林,各层土壤有效P的供给、P元素活化能力,低于长白落叶松纯林,分别降低14.54%~29.63%、2.11×10-3~3.63×10-3;长白落叶松胡桃楸混交林,各层土壤全P质量分数低于长白落叶松纯林,降低9.88%~12.52%。③与长白落叶松胡桃楸混交林相比,长白落叶松水曲柳混交林其各层土壤的有机C、水解N的供给能力及N元素的活化能力更强,但其各层土壤有效P的供给能力及P元素的活化能力较差。若采用长白落叶松人工林恢复天然次生林采伐后的山地,从土壤保肥角度考虑,建议优先选择长白落叶松水曲柳混交林,并注意土壤有效P肥的及时补充。

关键词：天然次生林长白落叶松人工林纯林混交林土壤养分

天然次生林改造成香榧林对土壤活性有机碳的影响

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生态环境学报 2019年第4期28卷 709-714页

作者：张雨洁王斌李正才黄盛怡原雅楠秦一心中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江杭州311400

为探讨天然次生林改造成人工林后对土壤碳库的影响,为人工林的可持续经营与土壤固碳能力的提高提供参考依据。在浙江省诸暨市香榧国家森林公园内采集天然次生林和由天然次生林改造而来并长期进行经营管理的香榧(Torreya grandis)人工林... 详细信息

为探讨天然次生林改造成人工林后对土壤碳库的影响,为人工林的可持续经营与土壤固碳能力的提高提供参考依据。在浙江省诸暨市香榧国家森林公园内采集天然次生林和由天然次生林改造而来并长期进行经营管理的香榧(Torreya grandis)人工林土壤,测定分析了0-20、20-40、40-60 cm土层土壤的总有机碳(TOC)、易氧化碳(ROC)、轻组有机质(LFOM)及土壤养分含量。结果表明:(1)天然次生林改造成香榧林后,各层土壤TOC均显著下降,减少了27.2%-50.5%,0-20 cm土层土壤ROC呈增加趋势,但20-40 cm和40-60 cm土层呈减小趋势,各层土壤LFOM分别增加31.5%、155.5%和184.8%,在20-40 cm和40-60 cm土层差异显著(P天然次生林改造成香榧林后,0-20 cm土层ROC碳素有效率和碳库活度分别显著增加了123.2%和169.2%。(3)TOC、ROC、LFOM与全氮和水解性氮之间的相关性均达到极显著水平,ROC、LFOM与速效钾、有效磷、交换性钙和交换性镁之间的相关性均达到显著或极显著水平。因此,天然次生林改造成香榧林后,不利于土壤有机碳的积累,且降低了土壤碳库的稳定性。

关键词：香榧林天然次生林土壤总有机碳土壤活性有机碳

人为践踏对南京紫金山天然次生林土壤渗透性的影响

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南京林业大学学报（自然科学版） 2022年第1期46卷 163-170页

作者：董一桥刘倩倩彭孝楠翁泽宇刘鑫徐海兵戴康龙董丽娜张金池南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037 南京中山陵园管理局江苏南京210014

【目的】探讨不同程度人为践踏对土壤涵养水源功能及土壤渗透性等指标的影响,以期为紫金山国家森林公园的生态旅游管理提供依据。【方法】在南京紫金山国家森林公园内选择两处不同海拔的天然次生林试验区,每个试验区中选取5条不同践踏... 详细信息

【目的】探讨不同程度人为践踏对土壤涵养水源功能及土壤渗透性等指标的影响,以期为紫金山国家森林公园的生态旅游管理提供依据。【方法】在南京紫金山国家森林公园内选择两处不同海拔的天然次生林试验区,每个试验区中选取5条不同践踏强度的小径,并选择3处未受人为践踏的区域为对照,测定土壤各物理指标,分析人为践踏对土壤渗透能力的影响。【结果】不同人为践踏强度下土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度以及非毛管孔隙度会发生变化;践踏对低海拔处土壤容重的影响比高海拔处的更加明显。土壤的饱和含水量、毛管持水量以及田间持水量会因人为践踏产生不同程度的降低;土壤的渗透过程、初渗率、稳渗率、平均入渗率以及渗透总量会因人为践踏呈显著降低(P<0.05);研究发现践踏对低海拔处土壤渗透能力的影响比高海拔处的明显。结构方程模型分析发现践踏强度、土壤总孔隙度对土壤渗透能力的影响系数较大。【结论】人为践踏可导致土壤容重变大、土壤紧实度变大、孔隙度降低、土壤的通气性降低、持水能力减弱、土壤的渗透性变差;人为践踏强度越大,土壤渗透能力降低越明显。

关键词：土壤渗透性持水能力人为践踏天然次生林紫金山国家森林公园

川西亚高山3种天然次生林土壤有机碳氮组分特征

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林业科学 2020年第11期56卷 1-11页

作者：胡宗达刘世荣刘兴良罗明霞胡璟李亚非余昊欧定华吴德勇四川农业大学资源学院成都611130 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 四川省林业科学研究院成都610081 湖南农业大学资源环境学院长沙410128

【目的】在土壤母质和气候相似背景下,探讨天然次生林内不同林分类型的土壤活性有机碳氮含量变化特征及其主要影响因素,以加深对天然次生林更新过程中土壤有机碳氮储量及其活性组分含量变化的认识。【方法】在川西米亚罗镇夹壁沟林区,选... 详细信息

【目的】在土壤母质和气候相似背景下,探讨天然次生林内不同林分类型的土壤活性有机碳氮含量变化特征及其主要影响因素,以加深对天然次生林更新过程中土壤有机碳氮储量及其活性组分含量变化的认识。【方法】在川西米亚罗镇夹壁沟林区,选择3种20世纪60年代采伐后经自然更新形成的天然次生林(青榨槭+糙皮桦+红桦阔叶林,ABB;红桦+青榨槭+岷江冷杉针阔混交林,BAA;岷江冷杉林,AFF),采用相邻样地比较法探讨不同林分类型表层(0-20 cm)土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、轻组有机碳(LFOC)、可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)、可溶性总氮(DTN)、可溶性无机氮(WDON)、微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量变化及其与土壤理化性质和物种多样性的关系。【结果】AFF中SOC、LFOC、MBC、DON和DTN含量分别比ABB和BAA低46.24%和41.29%、51.29%和31.72%、46.46%和41.58%、54.48%和28.54%、56.15%和48.64%;DOC含量表现为ABB>AFF>BAA,AFF中DOC含量比ABB低25.39%、比BAA高4.08%;TN、WDON和MBN含量表现为BAA>ABB>AFF,AFF中TN和WDON含量分别比ABB和BAA低48.46%和48.59%、63.57%和79.94%,而MBN含量则比ABB低5.72%、比BAA高5.26%;冗余分析显示,TN、总磷(TP)、乔草层Shannon-Wiener指数是影响表层土壤活性有机碳含量变化的主要控制因素,土壤活性有机氮含量主要受TN和NO-3-N影响;外源氮磷库(尤其是氮素)的投入以及物种组成结构是导致不同林分类型土壤活性有机碳氮含量差异显著的主要原因。【结论】青榨槭+糙皮桦+红桦阔叶林和红桦+青榨槭+岷江冷杉针阔混交林表层土壤有机碳氮及其组分含量显著高于岷江冷杉林,说明自然更新早期阶段(≤60年)的岷江冷杉林不利于土壤养分积累,在经营管理时可适当增加外源氮素以及阔叶树种和草本植物物种,以提升土壤养分质量。

关键词：天然次生林土壤有机碳土壤有机碳氮组分物种多样性川西亚高山

目标树抚育间伐对蒙古栎天然次生林生长的初期影响

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林业科学 2020年第10期56卷 83-92页

作者：张晓红张会儒卢军雷相东中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091

【目的】探讨目标树抚育间伐对蒙古栎天然次生林林分和单木生长的影响,为更加合理地开展森林经营活动、促进天然次生林恢复和可持续经营提供科学依据。【方法】2013年8月,在吉林省汪清林业局塔子沟林场选择立地条件和生长情况基本一致... 详细信息

【目的】探讨目标树抚育间伐对蒙古栎天然次生林林分和单木生长的影响,为更加合理地开展森林经营活动、促进天然次生林恢复和可持续经营提供科学依据。【方法】2013年8月,在吉林省汪清林业局塔子沟林场选择立地条件和生长情况基本一致的蒙古栎天然次生林,设置16块面积0.09 hm2(30 m×30 m)的样地开展目标树抚育间伐试验,根据间伐强度设计弱度(5%)、轻度(10%)、中度(20%)和对照4种处理,每种处理4次重复。基于2016年复测数据,比较分析不同抚育间伐强度对林分和单木生长的初期影响。【结果】经目标树抚育间伐3年后,间伐样地的林分断面积和蓄积定期生长率均显著高于对照样地,不同间伐强度间无显著差异;间伐样地的单木胸径和材积定期生长率均显著高于对照样地,且随间伐强度增加而增大,中度抚育间伐下蒙古栎和红松的单木胸径定期生长率分别是对照的1.51和1.67倍;抚育间伐可显著促进幼树、小树、中龄树的单木胸径和材积生长,对大径木无显著影响;目标树单木胸径和材积定期生长量均显著大于对照,且目标树胸径定期生长量是非目标树的1.28~1.32倍,目标树材积定期生长量是非目标树的2.13~2.69倍;随着目标树自由生长空间增加,目标树胸径和材积定期生长量增大。【结论】基于单株目标树的抚育间伐不仅可促进林分断面积和蓄积生长、降低枯损木平均胸径、增加进界木株数,而且能显著提高单木胸径和材积生长,特别是单株目标树生长。影响单株目标树生长的决定因素是目标树的自由生长空间。在蒙古栎次生林中选择蒙古栎、紫椴、水曲柳作为目标树时,适合开展4个方向的完整树冠释放活动,而选择林下红松作为目标树时,适合开展2~3个方向的不完整树冠释放活动。

关键词：目标树抚育间伐天然次生林蒙古栎自由生长空间

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湖南省马尾松天然次生林最优均衡曲线

北京林业大学学报 2023年第1期45卷 21-29页

作者：杜雪白彦锋杜志孟京辉北京林业大学林学院国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100083 中国林业科学研究院林业研究所北京100091 国家林业和草原局中南调查规划设计院湖南长沙410014

【目的】本研究以湖南省马尾松天然次生林为研究对象,在现有生长模型的支持下,对备选均衡曲线进行筛选,最终甄别出最优均衡曲线,作为马尾松天然次生林经营的量化导向目标。【方法】本研究首先在综合分析马尾松天然次生林结构的基础上,... 详细信息

【目的】本研究以湖南省马尾松天然次生林为研究对象,在现有生长模型的支持下,对备选均衡曲线进行筛选,最终甄别出最优均衡曲线,作为马尾松天然次生林经营的量化导向目标。【方法】本研究首先在综合分析马尾松天然次生林结构的基础上,依据湖南省马尾松天然林林分状况以及以往的研究结果,胸高断面积(B)的取值拟选择35、40和45m^(2)/hm^(2);连续两个径阶的林木株数比值(q值)选择1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7;最大保留径阶(D_(max))的取值选择40、45和50 cm,构建了54条潜在的基础均衡曲线簇。并在所构建的可变概率转移矩阵模型的支持下,对基础均衡曲线簇进行了模拟,筛选出最优均衡曲线。【结果】转移矩阵模型支持下的80年的模拟结果显示均衡曲线12(B为35 m^(2)/hm^(2),D_(max)为45 cm,q为1.7)在蓄积年生长量、蓄积量、采伐木平方平均直径以及树种组成稳定性方面表现出明显的优势,在达到均衡结构时,具有最大的蓄积量年增长量(iv),iv为1.18 m^(3)/(a·hm^(2)),同时该均衡曲线的其他评价指标也表现较为优秀,观测株数偏离均衡株数的方差值var为0.12林分经营模拟结果表明,如果按照最优均衡曲线进行森林结构的及时调整,森林的结构会逐步逼近均衡曲线,实现最终的均衡状态。同时,森林的树种组成也会发生相应的变化,经济价值高的硬阔树种以及栎类则会成为未来森林的主要组成部分,而马尾松的比例则逐步下降,到了后期马尾松会逐渐退化并被其他阔叶树替代。此外,大径阶树的株数增加,森林的价值逐步提升。

关键词：均衡曲线直径分布马尾松天然次生林

桂西北干热河谷天然次生林群落个体密度对木本植物枝叶关系的影响

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东北林业大学学报 2023年第11期51卷 27-32页

作者：韦海航杨景竣覃杰莫东宜李进华黄炳村钟梦骅卢志峰广西优良用材林资源培育重点实验室(广西壮族自治区林业科学研究院) 南宁530002 广西国有雅长林场

以雅长林场12个个体密度具有差异的天然次生林群落为对象,采用标准化主轴估计法比较不同个体密度群落木本植物枝叶大小及数量差异,分析密度制约因素对植物枝叶关系的影响。结果表明:不同密度植物的小枝横截面积与总叶面积均存在显著正... 详细信息

以雅长林场12个个体密度具有差异的天然次生林群落为对象,采用标准化主轴估计法比较不同个体密度群落木本植物枝叶大小及数量差异,分析密度制约因素对植物枝叶关系的影响。结果表明:不同密度植物的小枝横截面积与总叶面积均存在显著正向的异速生长关系,且回归方程存在共同斜率。中、高密度群落植物的小枝横截面积-总叶面积回归方程的截距显著高于低密度,说明高密度群落植物的单位面积枝条上所支撑的总叶面积大于低密度群落植物。不同密度群落植物的小枝横截面积与分梢密度均存在显著负向的异速生长关系,且存在显著小于1的共同斜率。各密度间小枝横截面积-分梢密度回归方程的截距无显著差异,说明在资源竞争加剧的情况下,植物并未改变枝条大小和数量的生物量投资比例。不同密度植物枝叶关系的回归方程在全部个体水平和大个体水平中均存在共同斜率,表明密度竞争无法改变植物的枝叶关系。在个体密度变化情况下,Corner法则对桂西北干热河谷天然次生林群落木本植物仍具有普适性。不同密度小枝横截面积与总叶面积的回归方程截距存在差异,说明群落个体密度增大,植物会重新权衡枝条与叶片的生物量及资源利用策略。

关键词：枝叶关系天然次生林个体密度 Corner法则异速生长

长白山区3种类型天然次生林乔木层物种组成和群落结构特征

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应用与环境生物学报 2024年

作者：孙越王清玉刘志宇张忠辉许中旗罗也刘婷张大伟程福山何怀江北京林业大学林学院河北农业大学林学院吉林省退化森林生态系统恢复与重建跨区域合作科技创新中心北华大学林学院吉林省林业科学研究院

长白山区是中国东北地区生物多样性最丰富地区之一。为全面系统了解长白山区不同林分类型的物种组成和群落结构。通过卫星网络布点，在长白山地区设置面积为0.1 hm2的样地71 块，将全部样地分为阔叶杂木林、针阔混交林和蒙古栎纯林3种... 详细信息

长白山区是中国东北地区生物多样性最丰富地区之一。为全面系统了解长白山区不同林分类型的物种组成和群落结构。通过卫星网络布点，在长白山地区设置面积为0.1 hm2的样地71 块，将全部样地分为阔叶杂木林、针阔混交林和蒙古栎纯林3种林分。通过对3种林分内物种区系特征、物种组成、径级结构、重要值和物种多样性等的计算分析，结果表明长白山地区有48 个物种，隶属于13 科28 属，物种组成丰富。该区域属于以北温带和北温带与南温带间断分布为主的植物区系类型，以紫椴、色木槭、春榆、白桦和蒙古栎为主要树种，重要值均>5；各样地内所有独立个体的径级分布均呈现出倒“J”型分布，表现为典型的异龄林结构，整体林分结构较为稳定。对长白山区3种主要林型物种多样性分析得出，群落整体物种多样性指数较高，Shannon.Wiener多样性指数：针阔混交林(3.093)>阔叶杂木林(2.861)>蒙古栎纯林(0.502)。针阔混交林多样性指数均高于阔叶杂木林和蒙古栎纯林，Shannon.Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数分别为3.093、0.942、0.856，物种最丰富。可见长白山区域森林径阶结构合理，还未演替到稳定的顶极群落状态，物种多样较高，物种丰富。

关键词：物种组成群落结构天然次生林长白山区