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喀斯特栎类老龄林的空间结构分析

林业科学研究 2024年第2期37卷 104-114页

作者：骆秀琼何吉安李远发广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室广西南宁530004 来宾金秀大瑶山森林生态系统广西野外科学观测研究站广西来宾545700

[目的]研究喀斯特栎类老龄林的分布格局、空间关联和标记特征,探明垂直分层在喀斯特森林生物多样性维系中的作用。[方法]在中国西南地区南盘江流域的喀斯特老龄林(>300 a)中建立1块面积为200 m×110 m的固定样地,依据树高和物种组分将... 详细信息

[目的]研究喀斯特栎类老龄林的分布格局、空间关联和标记特征,探明垂直分层在喀斯特森林生物多样性维系中的作用。[方法]在中国西南地区南盘江流域的喀斯特老龄林(>300 a)中建立1块面积为200 m×110 m的固定样地,依据树高和物种组分将树木划分为林分上层和林分下层,用负指数函数分析了径阶与物种多度和丰富度的数量关系,用双相关函数g(r)分析林分上层、林分下层以及它们各自主要种群的分布格局和空间关联,用标记相关函数kmm(r)分析树种和树木大小的空间分布。[结果](1)林分、林分上层和林分下层的径阶分布均呈倒J型,林分和林分下层的物种丰富度随径阶的增大而减小,而林分上层则呈先升后降的趋势;(2)林分上层在多数尺度上呈规则或随机分布,仅在小尺度(r=0~1 m、4~6 m)上表现为聚集分布,林分下层的聚集强度和尺度皆大于林分上层;(3)林分上层和林分下层之间,以及它们各自的主要种群之间均以随机关联为主,只有个别种间对在小尺度(r=0~2 m)上呈正关联或负关联;(4)林分和林分下层在所有观测尺度上表现为同种聚集,强度明显大于林分上层;林分和林分上层的个体大小分化明显,小径木聚集。林分下层的个体大小相近,在多数尺度上混生。[结论]垂直分层决定了林分上层、林分下层的物种组分、多度、分布格局和空间关联,在物种共存和多样性维持中扮演重要角色。

关键词：喀斯特老龄林垂直分层大小分化分布格局

天山雪岭云杉径向生长响应气候变化的海拔分异

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林业科学 2024年第3期60卷 45-56页

作者：周小东常顺利王冠正孙雪娇张毓涛李翔新疆大学生态与环境学院绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046 新疆天山森林生态系统国家定位观测研究站乌鲁木齐830063 新疆林业科学院森林生态研究所乌鲁木齐830063

【目的】探究天山中部地区不同海拔雪岭云杉径向生长变化趋势、对气候因子的响应以及应对干旱胁迫的生态弹性,为预测气候变化下天山雪岭云杉林沿海拔梯度的群落发展趋势提供理论参考。【方法】在天山北坡中段雪岭云杉森林的下林线、林... 详细信息

【目的】探究天山中部地区不同海拔雪岭云杉径向生长变化趋势、对气候因子的响应以及应对干旱胁迫的生态弹性,为预测气候变化下天山雪岭云杉林沿海拔梯度的群落发展趋势提供理论参考。【方法】在天山北坡中段雪岭云杉森林的下林线、林带中部、上林线处采集雪岭云杉树芯样品,建立3个树轮标准年表,计算胸高断面积增量,分析雪岭云杉径向生长与气候因子的关系,采用抵抗力、恢复力和恢复弹力分析雪岭云杉对干旱胁迫的响应。【结果】在过去61年,研究区各海拔雪岭云杉径向生长均受到明显抑制,受抑制程度表现为下林线处最重,林带中部次之,上林线处较轻;不同海拔影响雪岭云杉径向生长的主控气候因子存在差异,下林线主要与当年4—7月气温显著负相关(P生态弹性具有差异,抵抗力和恢复弹力表现为上林线>林带中部>下林线,恢复力表现为下林线>林带中部>上林线;下林线雪岭云杉对干旱较敏感,遭受干旱胁迫时生长下降明显;在抵抗力与恢复力反向平衡关系未打破时,下林线雪岭云杉不受干旱遗留效应影响。【结论】因研究区升温迅速而降水增加缓慢,各海拔雪岭云杉遭受干旱胁迫越来越严重,其中下林线雪岭云杉径向生长降幅最大,抵抗力最小,生长衰退风险最高。

关键词：树木年轮径向生长林线云杉森林生态弹性

添加生物质炭对桉树人工林土壤磷组分及转化的影响

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广西植物 2024年第7期44卷 1257-1268页

作者：叶小敏高冠女张文尤业明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 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站广西凭祥532600

为改善我国亚热带桉树人工林土壤磷(P)供应不足的状况,该研究利用生物质炭(BC)作为土壤改良剂,以桉树人工林(林龄为15年)土壤为研究对象,通过室内培养试验,分别加入不同用量[0(CK)、2%、5%、10%和20%]的BC,重点探究不同用量BC对土壤P组... 详细信息

为改善我国亚热带桉树人工林土壤磷(P)供应不足的状况,该研究利用生物质炭(BC)作为土壤改良剂,以桉树人工林(林龄为15年)土壤为研究对象,通过室内培养试验,分别加入不同用量[0(CK)、2%、5%、10%和20%]的BC,重点探究不同用量BC对土壤P组分及转化的影响及其与土壤理化性质之间的关系。结果表明:(1)与CK相比,20%的BC添加量显著提高了土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、全磷(TP)、微生物生物量磷(MBP)含量和pH值(P研究对指导我国桉树人工林土壤养分管理及促进林业可持续发展具有重要意义。

关键词：生物质炭桉树人工林土壤磷组分土壤酶活性亚热带

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固氮树种马占相思对巨尾桉人工林土壤团聚体粒径分布及稳定性的影响

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广西植物 2024年第7期44卷 1245-1256页

作者：张文李佳君向明珠黄海梅李昌航颜金柳高冠女苏小艳尤业明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 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站广西凭祥532600

土壤团聚体稳定性是评价土壤结构和土壤肥力的重要指标。为探究固氮树种马占相思对巨尾桉人工林土壤团聚体粒径分布及稳定性的影响,该文以17年生的巨尾桉纯林(PP)与巨尾桉/马占相思(固氮树种)混交林(MP)为研究对象,采用干筛法和湿筛法... 详细信息

土壤团聚体稳定性是评价土壤结构和土壤肥力的重要指标。为探究固氮树种马占相思对巨尾桉人工林土壤团聚体粒径分布及稳定性的影响,该文以17年生的巨尾桉纯林(PP)与巨尾桉/马占相思(固氮树种)混交林(MP)为研究对象,采用干筛法和湿筛法分别测定0~10 cm和10~20 cm土层团聚体粒径分布及平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(Dm)、水稳定性团聚体含量(WSA)、团聚体破坏率(PAD)和团聚体稳定性指数(ASI)等稳定性指标。结果表明:(1)与PP相比,MP的土壤理化性质有不同程度的提升,其中以土壤pH、有机碳(SOC)及全氮(TN)最为显著。(2)MP的土壤团聚体粒径分布优于PP,差异主要体现在>2.00 mm和大团聚体(>0.25 mm)为主;相较于PP,MP的土壤团聚体机械稳定性仅在0~10 cm土层显著提高,但其团聚体水稳定性在0~10 cm和10~20 cm土层均显著提高。(3)Mantel分析结果显示团聚体稳定性与TN相关性最强,通过RDA分析进一步说明TN是驱动其团聚体稳定性变异的最关键因子。综上认为,固氮树种马占相思对巨尾桉人工林土壤团聚体稳定性具有明显改善作用,该研究结果为南亚热带桉树人工林水土保持、养分管理及可持续经营等提供了科学的理论依据。

关键词：土壤团聚体机械稳定性水稳定性桉树人工林固氮树种

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退化喀斯特森林自然恢复中不同生活史阶段木本植物物种多样性与群落构建

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生物多样性 2024年第5期32卷 68-79页

作者：赵勇强阎玺羽谢加琪侯梦婷陈丹梅臧丽鹏刘庆福隋明浈张广奇贵州大学林学院贵阳550025 贵州大学森林生态研究中心贵阳550025 国家林业和草原局贵州荔波喀斯特森林生态系统国家定位观测研究站贵州荔波558400

正确认识自然恢复过程中的生物多样性格局及群落构建变化规律是区域生态恢复及生物多样性保育的前提和基础。目前,关于生物多样性格局及群落构建机制的研究多基于地带性植被类型开展,而针对喀斯特森林这类特殊植被的研究涉及很少,这极... 详细信息

正确认识自然恢复过程中的生物多样性格局及群落构建变化规律是区域生态恢复及生物多样性保育的前提和基础。目前,关于生物多样性格局及群落构建机制的研究多基于地带性植被类型开展,而针对喀斯特森林这类特殊植被的研究涉及很少,这极大地限制了区域生态恢复及森林经营。本文以茂兰国家级自然保护区的退化喀斯特森林为研究对象,通过建立不同自然恢复阶段固定样地,对比分析不同自然恢复阶段幼苗、幼树和成树的物种多样性和物种组成差异,探索退化喀斯特森林自然恢复中物种多样性变化趋势与群落构建机制。结果表明,退化喀斯特森林自然恢复过程中,物种多样性呈现先上升后稳定的趋势;幼苗的物种丰富度逐渐降低,而成树的物种丰富度逐渐增加;自然恢复早期的幼苗、幼树和成树物种组成逐渐趋同于老龄林成树,表明该区域退化森林的自然恢复具有一定方向性。本研究结果表明喀斯特森林自然恢复过程中的物种组成变化一定程度上受确定性过程影响,为人工促进森林恢复提供一定理论参考,同时对喀斯特森林经营与管理具有重要意义。

关键词：物种组成物种多样性喀斯特生活史自然恢复

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华北土石山区油松生长季夜间液流分配特征

林业科学 2024年第4期60卷 91-98页

作者：胡蕾贾剑波闫文德王一帆吴瑞乔陈玉中南林业科技大学长沙410004 湖南芦头森林生态系统国家定位观测研究站岳阳414000 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004

【目的】通过对油松生长季夜间液流特征和环境驱动因素的研究,揭示夜间液流组分拆分特征,探讨夜间液流的组分与气象因子之间的相关关系,以及茎干补水对气象因子的响应,为华北土石山区水资源和水源涵养林管理决策提供理论依据。【方法】... 详细信息

【目的】通过对油松生长季夜间液流特征和环境驱动因素的研究,揭示夜间液流组分拆分特征,探讨夜间液流的组分与气象因子之间的相关关系,以及茎干补水对气象因子的响应,为华北土石山区水资源和水源涵养林管理决策提供理论依据。【方法】以华北土石山区的油松作为研究对象,根据径阶大小选取18棵样树,在2014年生长季运用Granier热扩散探针技术(TDP)持续观测夜间液流,结合称重式蒸渗仪和自制微型蒸渗仪来计算蒸腾量,解析夜间液流的去向;并进行夜间液流与土壤含水量、大气温度、湿度及光合有效辐射等气象因子的相关分析,以确定主要驱动因素。【结果】在6—9月典型晴天,夜间液流速率都呈逐渐降低趋势,18:00—24:00的夜间液流速率高于00:00—05:00,夜间液流主要用于对白天失水过多的茎干进行补水,以至于在24:00时油松茎干储水量基本达到饱和,因此,00:00—05:00夜间液流速率趋于稳定;油松夜间液流用于茎干补水的比例(95.34%)显著高于用于夜间蒸腾量的比例(4.66%);油松夜间茎干补水量与饱和水汽压差呈极显著正相关(R^(2)=0.793,P0.05),表明夜间液流主要受饱和水汽压影响。【结论】华北土石山区的油松生长季夜间液流随着夜间时间的进行呈现逐渐降低的趋势;绝大部分的夜间液流用于夜间茎干补水,在气象因子中,饱和水汽压是驱动夜间茎干补水及夜间液流的重要因子(P<0.01)。

关键词：夜间液流分配特征茎干补水夜间蒸腾华北土石山区

蒸汽浴-流动分析仪法测定土壤有机碳含量的方法

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中国土壤与肥料 2024年第2期 228-234页

作者：李朝英郑路明安刚王亚南中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站广西凭祥532600

为了准确高效批量测定土壤有机碳含量,采用比色管代替消煮管,蒸汽加热消煮土壤,利用流动分析仪法测定有机碳。并将此方法与重铬酸钾氧化-外加热法(常规通用)进行了比较,探讨方法的可行性。结果表明,蒸汽浴-流动分析仪法测定土壤有机碳... 详细信息

为了准确高效批量测定土壤有机碳含量,采用比色管代替消煮管,蒸汽加热消煮土壤,利用流动分析仪法测定有机碳。并将此方法与重铬酸钾氧化-外加热法(常规通用)进行了比较,探讨方法的可行性。结果表明,蒸汽浴-流动分析仪法测定土壤有机碳含量重复性试验的相对标准偏差为3.19%~9.41%,回收率为92.21%~97.63%。方法精密度及准确性良好。所测结果与重铬酸钾氧化-外加热法无显著性差异(P>0.05),两种方法拟合的回归方程:y(蒸汽浴-流动分析仪法)=0.947x(重铬酸钾氧化-外加热法)+1.621(r^(2)=0.933),两者呈良好的相关性。用两种方法测定200个土壤有机碳,蒸汽浴-流动分析仪法的检测用时是重铬酸钾氧化-外加热法用时的68%,人工操作用时是重铬酸钾氧化-外加热法用时的44%,蒸汽浴-流动分析仪法无需使用硫酸亚铁,重铬酸钾、硫酸和水用量为重铬酸钾氧化-外加热法的40%。蒸汽浴-流动分析仪法省工省时,人员工作强度低,试剂用量少,环境危害降低,检测准确高效,经济安全,可推荐为大批量土壤有机碳含量测定的方法。

关键词：蒸汽浴流动分析仪法土壤有机碳

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氮沉降对滇中高原地带性森林土壤呼吸的影响

南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：宋成功王克勤宋娅丽张乃木西南林业大学生态与环境学院国家林业和草原局云南玉溪森林生态系统国家定位观测研究站

【目的】探究氮沉降下滇中高原地带性森林土壤特性的改变对土壤呼吸的影响，阐明滇中高原地带性森林土壤呼吸对氮沉降的响应机制，为准确评估亚热带森林生态系统碳含量收支及物质循环提供理论依据。【方法】以滇中高原常绿阔叶林和高山... 详细信息

【目的】探究氮沉降下滇中高原地带性森林土壤特性的改变对土壤呼吸的影响，阐明滇中高原地带性森林土壤呼吸对氮沉降的响应机制，为准确评估亚热带森林生态系统碳含量收支及物质循环提供理论依据。【方法】以滇中高原常绿阔叶林和高山栎林两种地带性森林土壤为研究对象，设置4个氮处理梯度：对照[施氮量0 g/(m2·a)，CK]，低氮[施氮量10 g/(m2·a)，LN]，中氮[施氮量20 g/(m2·a)，MN]和高氮[施氮量25 g/(m2·a)，HN]，研究施氮后土壤呼吸(RS)、温度(T)、湿度(W)、有机碳(TOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、硝态氮(NO3--N)铵态氮(NH4+-N)含量及微生物生物量碳、氮(MBC、MBN)的动态变化特征，来阐明氮沉降对土壤呼吸的影响机制。【结果】①与CK处理相比，常绿阔叶林土壤呼吸在LN处理下增加，在MN、HN处理下降低；高山栎林土壤呼吸随施氮量增加而增大。②旱季时两种林分土壤呼吸低于雨季，雨季较旱季分别增长了155.15%(高山栎林)和181.78%(常绿阔叶林)。③不同季节两种林分土壤TOC、TN、NO3--N、NH4+-N含量均随施氮量增加而增加，雨季时两种林分土壤MBC含量在各施氮处理下均低于CK。④旱季和雨季常绿阔叶林土壤呼吸与pH值、TP含量、MBN存在一定的正相关(P>0.05)；高山栎林土壤呼吸与TOC、TN、NO3--N 和NH4+-N含量存在一定正相关关系(P>0.05)，与TP含量、MBC和MBN呈现一定的负相关关系(P>0.05)，并与pH值显著负相关(P<0.05)。【结论】氮沉降可通过影响土壤TOC、TN、TP、NO3--N、NH4+-N含量及MBC和MBN使土壤呼吸发生改变，适量的氮沉降对土壤呼吸具有促进作用，过量的氮添加会抑制土壤呼吸。

关键词：氮沉降土壤呼吸土壤温度土壤湿度土壤化学性质

氮添加对红锥不同序级细根形态和化学性状的影响

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植物生态学报 2024年第1期48卷 103-112页

作者：舒韦维杨坤马俊旭闵惠琳陈琳刘士玲黄日逸明安刚明财道田祖为中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站广西凭祥532600

细根作为植物养分获取和能量运输的重要器官,是根系中最活跃和最敏感的部分,其功能属性沿环境梯度的变化规律能够反映植物对资源的利用策略及对环境变化的适应性。该研究旨在解析不同氮(N)添加水平对红锥(Castanopsishystrix)细根形态... 详细信息

细根作为植物养分获取和能量运输的重要器官,是根系中最活跃和最敏感的部分,其功能属性沿环境梯度的变化规律能够反映植物对资源的利用策略及对环境变化的适应性。该研究旨在解析不同氮(N)添加水平对红锥(Castanopsishystrix)细根形态、化学性状的影响,探究红锥细根对短期N添加的可塑性,为阐明和预测全球气候变化背景下植物根系生理功能变化提供理论支撑。2020年1月,在红锥林内设置4个N添加水平样地:对照(CK,0 kg·hm^(-2)·a^(-1))、低氮(LN,50 kg·hm^(-2)·a^(-1))、中氮(MN,100 kg·hm^(-2)·a^(-1))、高氮(HN,150 kg·hm^(-2)·a^(-1)),每个处理3个重复。利用挖掘法挖取红锥根系,测定其1-5级根在不同N添加水平处理下细根比根长(SRL)、比表面积(SRA)、组织密度(RTD)、平均直径(RD)和化学计量的变化。结果表明,与CK相比,MN、HN显著降低了土壤pH,HN显著增加了土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和全磷(P)含量;N添加显著增加了1级细根的碳(C)含量;HN显著增加了2级细根C含量;MN和HN显著增加了1、2级细根的N含量,但显著降低了2级细根的C:N;不同N添加水平下细根的SRL、SRA、RTD和RD均无显著差异。因此短期N添加主要影响细根的元素含量及其化学计量比,而未显著影响细根的形态性状,这些结果将有助于理解南亚热带地区森林地下养分循环以及碳固存对全球环境变化的响应。

关键词：根序氮添加细根形态性状可塑性