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桉树人工林伐根生物量及伐根物理、化学和结构组分特征

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桉树人工林伐根生物量及伐根物理、化学和结构组分特征

作者：邓祥胜广西大学

学位级别：硕士

广西每年因桉树采伐而产生的伐根生物量巨大,伐根的分解和养分回归对于桉树人工林立地的维持和可持续经营水平的提高是十分重要的。然而,目前我们对桉树人工林伐根生物量的分布还不清楚,生物量随伐根分解的变化规律以及与伐根物理、化... 详细信息

广西每年因桉树采伐而产生的伐根生物量巨大,伐根的分解和养分回归对于桉树人工林立地的维持和可持续经营水平的提高是十分重要的。然而,目前我们对桉树人工林伐根生物量的分布还不清楚,生物量随伐根分解的变化规律以及与伐根物理、化学、结构组分等的关系还不了解。这将进一步阻碍了我们对桉树人工林单位面积上伐根养分储量的量化,以及对伐根在桉树人工林养分循环和地力维持中的作用的准确评价。为此,本研究分别在2015年～2021年的尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)植苗林下设置样地,分别调查了分解6、5、4、3、2、1和0年的桉树伐根生物量及其随分解时间、腐烂等级和径级的分布,并挖掘伐根样品测定伐根物理、化学和结构组分特征,以明确这些因子与伐根生物量之间的关系。研究结果可为桉树人工林伐根生物量和分解特征的阐明,伐根养分的深入量化以及伐根在桉树人工林养分循环和地力维持中作用的准确认识提供科学参考。主要结果如下:(1)本研究,桉树人工林伐根初始生物量为32.47 t/hm,随分解降低至12.32 t/hm,其中根系生物量始终占总生物量80%以上。伐根分解前期(0-1年)以腐烂等级I和II的伐根生物量占优,中后期(2-6年)以腐烂等级III、IV和V的伐根生物量为主。伐根分解前期以径级15.0-20.0 cm的伐根生物量为主,分解中后期,则以径级≤15.0 cm的伐根生物量占优。(2)桉树伐根地上木桩生物量损失快于地下根系,桉树木桩和根系的生物量损失常数分别为0.34和0.19,木桩生物量损失50%和95%所需的时间分别为2.04年和8.81年,而根系大约为3.57年和15.44年。(3)木桩密度、纤维素和半纤维素随着分解时间增加而减少,而含水率和持水能力则呈相反趋势。根系密度随着分解时间增加而增大,含水率和半纤维素含量也呈现相反趋势。根系持水能力、纤维素和木质素含量随腐烂等级和分解时间增加无明显变化规律。随着伐根持续分解,木桩和根系有机碳(OC)含量和木桩全氮(TN)含量呈“富集-释放”趋势,根系全氮含量以及木桩和根系全磷(TP)含量呈“释放”趋势。随着分解进行,木桩和根系C:N、C:P、N:P、和木质素:N均增加。随着腐烂等级增加,木桩热解物质残留率增大,根系热解物质残留率无明显变化,但相同腐烂等级木桩和根系的最大热解速率不同。(4)木桩和根系生物量与半纤维素含量呈显著正相关,分别与密度呈显著正和负相关。木桩和根系半纤维素含量均与分解时间呈显著负相关,而木桩和根系密度与腐烂等级分别呈显著负和正相关。

关键词：桉树人工林伐根分解理化特征木质纤维素生物量

生物炭施用5a后对桂北桉树人工林土壤有机碳组分的影响

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环境科学 2023年第12期44卷 6869-6879页

作者：牟芝熠沈育伊曹杨王紫卉陈运霜滕秋梅黄科朝毛馨月徐广平广西师范大学生命科学学院广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室桂林541006 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室桂林541006 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西植物功能物质与资源持续利用重点实验室桂林541006 桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541006

研究生物炭不同施用量施用5 a后桉树人工林土壤有机碳组分的变化特征,明确生物炭施用下土壤的固碳潜力,为桉树林业废弃物生物炭的土壤改良效应提供科学依据.基于2017年建立的桉树人工林生物炭中长期定位试验,以桉树人工林废弃枝条为原料... 详细信息

研究生物炭不同施用量施用5 a后桉树人工林土壤有机碳组分的变化特征,明确生物炭施用下土壤的固碳潜力,为桉树林业废弃物生物炭的土壤改良效应提供科学依据.基于2017年建立的桉树人工林生物炭中长期定位试验,以桉树人工林废弃枝条为原料,在500℃条件下厌氧制备生物炭,选取CK(0%)、T1(0.5%)、T2(1.0%)、T3(2%)、T4(4%)和T5(6%)这6个处理,一次性施用生物炭5 a后测定不同处理下有机碳组分含量特征.结果表明:(1)与对照相比,土壤有机碳及其组分随生物炭施用量的增加而增大,且在T4或T5达到最大值,土壤有机碳、可溶性有机碳、易氧化态有机碳、颗粒有机碳、微生物生物量碳和碳储量分别增加了101.62%、67.46%、143.03%、164.78%、110.88%和41.73%.(2)随着生物炭施用量的增加,各生物炭处理土壤轻组有机碳和重组有机碳含量在0~10、10~20、20~30 cm土层的增幅分别为41.41%~140.63%、9.26%~87.04%、-19.54%~106.90%和15.32%~78.99%、15.72%~75.25%、89.49%~148.64%.0~30 cm土层土壤轻组有机碳和重组有机碳含量的平均值亦呈现增大的趋势,土壤碳库中以较稳定的重组有机碳为主.(3)土壤有机碳、碳储量和有机碳组分含量均随着土层的加深而减小.总体上,生物炭施用5 a显著增加了土壤有机碳和碳组分含量,有利于提高土壤固碳能力和土壤稳定性碳库,生物炭施用是提升桉树林土壤质量的有效措施.研究结果可为林业废弃物资源化利用和桉树人工林土壤肥力提升提供参考依据.

关键词：生物炭土壤有机碳(SOC) 有机碳组分活性有机碳桉树人工林

生物炭施用5 a后对桂北桉树人工林土壤有机氮组分和活性氮的影响

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环境科学 2023年第11期44卷 6235-6247页

作者：曹杨沈育伊陈运霜王紫卉牟芝熠徐广平张德楠孙英杰毛馨月广西师范大学生命科学学院广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室桂林541006 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室桂林541006 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西植物功能物质与资源持续利用重点实验室桂林541006 桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541006

研究施用不同量生物炭5 a后桉树人工林土壤有机氮组分和活性氮特征,探讨土壤有机氮组分和活性氮之间的关系,明确生物炭不同施用量下土壤的供氮潜力,为桉树林业废弃物生物炭的实践应用提供科学依据.利用开始于2017年的桉树人工林生物炭... 详细信息

研究施用不同量生物炭5 a后桉树人工林土壤有机氮组分和活性氮特征,探讨土壤有机氮组分和活性氮之间的关系,明确生物炭不同施用量下土壤的供氮潜力,为桉树林业废弃物生物炭的实践应用提供科学依据.利用开始于2017年的桉树人工林生物炭中长期定位试验,选取CK(0%)、T1(0.5%)、T2(1.0%)、T3(2%)、T4(4%)和T5(6%)这6个处理,一次性施用生物炭5 a后测定不同处理下有机氮组分、微生物生物量氮和溶解性有机氮含量.结果表明:(1)与对照相比,随着生物炭施用量的增加,不同土层全氮、酸解总氮、酸解铵态氮、酸解氨基酸态氮、微生物生物量氮、溶解性有机氮和氮储量含量均呈递增趋势,增幅分别为45.48%~156.32%、44.31%~171.31%、38.06%~223.37%、39.42%~163.32%、36.72%~109%、23.27%~113.51%和29.45%~62.37%,在T5处理最大;未知态氮和非酸解态氮含量总体亦呈增加的趋势,增幅分别为88.41%~158.71%和50.24%~139.01%;酸解氨基糖态氮含量趋于降低,降幅为7.72%~32.73%.不同处理下有机氮各形态的分布趋势大小为:酸解铵态氮>酸解氨基酸态氮>非酸解态氮>酸解未知态氮>酸解氨基糖态氮,生物炭施用处理增加了酸解总氮含量及其占全氮的比例.(2)除了酸解未知态氮之外,土壤有机氮其它组分和活性氮含量均随着土层的加深而递减.(3)土壤全氮、微生物生物量氮和溶解性有机氮均与酸解总氮、非酸解态氮和氮储量之间存在显著的正相关关系.主成分分析表明:容重与酸解氨基糖态氮;全氮与酸解未知态氮;酸解氨基酸态氮与酸解总氮间的关系均较为密切.综上,林业废弃物生物炭施用5 a后,显著增加了桉树林土壤有机氮组分和活性氮含量,有利于提高土壤氮素的供应能力;酸解总氮、酸解铵态氮和酸解氨基酸态氮对土壤活性氮有重要贡献.

关键词：生物炭有机氮组分酸解性氮(AHN) 活性氮桉树人工林

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桉树人工林更新方式对林下植物功能群的影响

广西植物 2019年第1期39卷 126-135页

作者：尤业明陈永康朱宏光刘通温远光黄雪蔓广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室南宁530004 广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004 广西友谊关森林生态系统定位观测研究站广西凭祥532600

该研究综合运用野外调查和室内分析的方法,评估桉树人工林林下植物功能群的组成、分布及更新方式和相关环境因子之间的关系。结果表明:林分更新5 a后,除了非禾本科杂草功能群外,其他林下植物功能群的物种丰富度均呈现不同程度的增加,但... 详细信息

该研究综合运用野外调查和室内分析的方法,评估桉树人工林林下植物功能群的组成、分布及更新方式和相关环境因子之间的关系。结果表明:林分更新5 a后,除了非禾本科杂草功能群外,其他林下植物功能群的物种丰富度均呈现不同程度的增加,但与对照组(砍伐迹地)相比,其差异程度均不显著(P>0.05);与对照组相比,藤本和蕨类功能群的相对多度也出现增加趋势,但禾本科草本功能群显著减少(P林的林下植物功能群组成和分布与对照组相比均发生了显著的变异,但不同更新方式(萌芽和植苗)下其林下植物功能群组成和分布差异不明显;通过冗余分析(RDA)确定了冠层透光系数、土壤孔隙度、坡向和土壤氮磷比是影响该林地林下植物功能群的主要因子,它们的叠加效应能解释大于75%的林下植物功能群的变异,最终模型通过排序得到冠层透光系数是影响该林地林下植物功能群的最主要因子。短期的研究发现萌芽和植苗这两种不同的更新方式对桉树林下植物功能群的影响有限,这可能与这两种更新方式形成的林冠结构和土壤理化性质差异性较小有关。

关键词：桉树人工林更新方式植物功能群物种丰富度冗余分析(RDA)

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桉树人工林抚育间伐优化模型

福建农林大学学报（自然科学版） 2020年第3期49卷 341-347页

作者：许晓东莫晓勇邓海燕江瑶刘丽婷华南农业大学林学与风景园林学院广东广州510642 江西省林业科学院江西南昌330013

为提升人工林林分结构的稳定性,本研究提出一种实际操作性强的抚育方法,以期为林分结构优化提供新思路.采用乘除法结合角尺度、开敞度、竞争指数、大小比数和材积等5个结构参数提出评价指数.以评价指数最优为目标,对林地进行栅格化处理... 详细信息

为提升人工林林分结构的稳定性,本研究提出一种实际操作性强的抚育方法,以期为林分结构优化提供新思路.采用乘除法结合角尺度、开敞度、竞争指数、大小比数和材积等5个结构参数提出评价指数.以评价指数最优为目标,对林地进行栅格化处理,建立林分栅格间伐模型.使用C语言编制间伐模型计算机程序,并以桉树人工林为例,对模型进行验证.结果表明:评价指数可量化描述林分空间结构的稳定性,并可作为指标比较间伐方案的优劣;3年生林分适合(15%,20%]的间伐强度,4和5年生林分适合(20%,25%]的间伐强度;3~5年生林分使用林分随机间伐模型的效果与林分栅格间伐模型相差不大,后者的操作更为简便;采用林分栅格间伐模型输出的间伐方案可减少林木竞争压力,增加林木生存空间,林分评价指数提高46.85%~67.57%,显著提高林分结构的稳定性.

关键词：林分空间结构间伐模型桉树人工林

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桉树人工林土壤草甘膦短期消解规律研究

桉树科技 2023年第4期40卷 17-24页

作者：陈博昊吴立潮石天良朱华生马舒娴唐亚斌奉文让陈永桀张敬陈利军石驭天中南林业科技大学林学院/水土保持与荒漠化湖南省高等学校重点实验室湖南长沙410004 广西壮族自治区国有高峰林场广西南宁530006 广西中南林海生物科技有限公司广西南宁530006 捷佳润科技集团股份有限公司广西南宁530006

在桉树生产中常使用大量草甘膦除草剂,当过量的草甘膦超过了土壤的降解能力时,无法被迅速消解的草甘膦即滞留在土壤中,从而影响土壤健康并造成地力损失。为探明桉树人工林生产中草甘膦是否存在减量空间和探讨林下土壤草甘膦残留量短期... 详细信息

在桉树生产中常使用大量草甘膦除草剂,当过量的草甘膦超过了土壤的降解能力时,无法被迅速消解的草甘膦即滞留在土壤中,从而影响土壤健康并造成地力损失。为探明桉树人工林生产中草甘膦是否存在减量空间和探讨林下土壤草甘膦残留量短期的变化规律,以第三代新造尾巨桉人工林地为研究对象,将当地标准草甘膦喷施浓度(3.375 kg a.i.·hm^(-2))设为100%,在此基础上设置了50%、75%、125%浓度和人工除草处理。喷施草甘膦后10、50、100 d分别采集土壤表层(0~20 cm)和亚表层(20~40 cm)样品,以检验除草效果。结果表明:75%减量处理与当地标准浓度100%处理间除草效果差异不显著;除125%浓度外,100d时土壤表层与亚表层中草甘膦残留量均达国际安全标准(桉树人工林草甘膦的施用存在减量空间,结合助剂的使用还可进一步减量。桉树林下土壤中草甘膦半衰期与喷施浓度呈正相关,且表层土壤中草甘膦半衰期更短。

关键词：农药减量草甘膦残留量桉树人工林消解规律

桉树人工林灌草层物种多样性和群落结构的动态特征

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四川农业大学学报 2020年第4期38卷 430-438页

作者：周润惠王敏李洁翟波王志宇齐锦秋郝建锋四川农业大学林学院成都611130 木材工业与家具工程重点实验室成都611130 水土保持与荒漠化防治实验室成都611130

【目的】研究桉树(Eucalyptus robusta)人工林灌草层物种多样性与群落结构的动态特征,为桉树人工林生态系统的稳定性维护与林业经济可持续发展提供参考。【方法】以四川桉树人工林(4 a、5 a、6 a、7 a、8 a)为对象,采用空间序列代替时... 详细信息

【目的】研究桉树(Eucalyptus robusta)人工林灌草层物种多样性与群落结构的动态特征,为桉树人工林生态系统的稳定性维护与林业经济可持续发展提供参考。【方法】以四川桉树人工林(4 a、5 a、6 a、7 a、8 a)为对象,采用空间序列代替时间序列及典型样地法,探究5种年龄桉树人工林林下灌草层物种多样性与群落结构的动态变化。【结果】①共记录到维管植物210种,隶属80科154属,4~8 a灌草层物种总数减少了1/4,株数变动率为-24.3%;4 a、8 a物种稀少,中间3年(5~7 a)植被生长良好,5 a时灌草层科属种数目均达到演变序列顶峰。②群落优势种特征由喜光喜湿向耐阴耐贫瘠演变,野牡丹(Paeonia delavayi)和五节芒(Miscanthus floridulus)作为建群种分别在灌木和草本层中长期稳定存在。③林下物种多样性在5~7 a维持较优水平,灌、草层物种丰富度指数(D)与Shannon多样性指数(H)动态趋势不一致,但都于5 a时达到顶峰;二者在Simpson优势度指数(H')与Pielou均匀度指数(JSW)的动态变化上恰好相反。④灌草层平均密度随年龄增大均先升高后下降;平均高度5年间略有波动但总体上升。⑤一定范围内桉树密度升高有利于灌木和草本层物种多样性提升,而林龄、郁闭度、平均胸径和平均树高与林下植被生长呈显著或极显著负相关。【结论】桉树人工林林下灌草层物种多样性和群落结构稳中有变,中间3年(5~7 a)物种丰富度与林分稳定性最佳,种间、种内竞争及乔木层结构变动是主要影响因子。

关键词：桉树人工林物种多样性群落结构动态变化

桉树人工林经营措施对生态环境的影响及其对策

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南方农业 2022年第5期16卷 122-124页

作者：吴锡成广西国有博白林场广西博白537600

作为广西重要的经济树种之一,桉树在广西林业发展中占据着重要地位。桉树人工林经营措施对生态环境的影响一直是林业发展过程中不可忽视的问题,要使桉树人工林可持续健康发展,必须协调林业发展与生态环境保护。介绍广西桉树人工林的发... 详细信息

作为广西重要的经济树种之一,桉树在广西林业发展中占据着重要地位。桉树人工林经营措施对生态环境的影响一直是林业发展过程中不可忽视的问题,要使桉树人工林可持续健康发展,必须协调林业发展与生态环境保护。介绍广西桉树人工林的发展现状,分析桉树人工林经营措施对生态环境的影响,提出因地制宜开展营林造林工作、采取合理的炼山整地措施、采取科学的营林抚育措施、积极培育桉树大径材、及时进行采伐迹地的更新等针对桉树人工林生态环境管理的可持续经营对策。

关键词：桉树人工林经营措施生态环境影响对策

桉树枝条生物炭输入对桂北桉树人工林酸化土壤的作用效果

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环境科学 2020年第9期41卷 4234-4245页

作者：段春燕沈育伊徐广平滕秋梅张德楠何成新张中峰周龙武孙英杰广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室桂林541006 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室桂林541006 广西师范大学生命科学学院桂林541006 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西植物功能物质研究与利用重点实验室桂林541006

探讨桉树枝条生物炭对桂北桉树人工林土壤理化性质的影响及其不同施用量的应用效果,为桉树人工林枝条等林业废弃物资源的合理利用以及土壤改良提供科学依据.选择广西北部低山丘陵地区4 a生桉树人工林土壤为研究对象,通过桉树枝条废弃物... 详细信息

探讨桉树枝条生物炭对桂北桉树人工林土壤理化性质的影响及其不同施用量的应用效果,为桉树人工林枝条等林业废弃物资源的合理利用以及土壤改良提供科学依据.选择广西北部低山丘陵地区4 a生桉树人工林土壤为研究对象,通过桉树枝条废弃物500℃厌氧制备生物炭,基于小区定位试验,分别输入质量分数为0(CK)、0.5%(T1)、1.0%(T2)、2%(T3)、4%(T4)和6%(T5)这6个比例的桉树枝条生物炭,输入1 a后对不同处理下桉树人工林土壤理化性质进行测定.结果表明,相对于对照0~30cm土层,随着桉树枝条生物炭输入量的增加,降低了土壤容重,平均降幅为3.82%~33.55%;增加了土壤自然含水量、毛管孔隙度和总毛管孔隙含量,增幅分别为7.67%~31.75%、8.95%~33.19%和9.28%~35.86%,不同处理间差异显著.生物炭显著降低了土壤交换性酸、交换性铝、交换性氢和交换性钠含量,降幅分别为8.28%~70.03%、5.55%~70.34%、5.10%~21.78%和12.81%~49.27%;增加了土壤阳离子交换量、电导率、交换性钙和交换性镁含量,增幅分别为27.08%~160.39%、117.00%~546.64%、17.10%~66.14%和17.38%~71.38%;提高了土壤pH值,增加了0.17~1.29个单位.桉树枝条生物炭输入林地土壤后,显著增加了土壤有机碳、全磷、全钾、速效磷、速效钾和速效氮含量,增幅分别为10.94%~51.37%、14.29%~59.45%、6.48%~59.57%、6.28%~29.41%、4.79%~19.81%和7.72%~75.87%.土壤主要物理因子之间、化学因子之间、土壤理化指标两两之间绝大部分存在正相关关系,相互影响.总体上,桉树枝条生物炭短期内有利于缓解桉树人工林地土壤的酸化趋势,对改善土壤理化性质和提高养分含量有积极的正效应和调控作用,促进了土壤的保水保肥能力.综合考虑,4%~6%的生物炭输入量是提高土壤肥力水平的最优处理,研究结果对土壤改良、林地生态环境改善以及桉树人工林可持续经营具有重要的实践意义.

关键词：生物炭桉树人工林土壤物理性质土壤化学性质土壤改良