河南中北部不同植被区空气负离子浓度变化分析

为了研究不同植被区空气负离子浓度变化规律及其影响因素,在河南中北部森林、绿地、果园、农田4个植被区选择了8种主要植被类型,在2015年3月—2016年2月观测了空气正负离子浓度及主要气象要素,调查了各植被区主要植被类型的覆盖率,并根据不同植被类型的空气负离子浓度及覆盖率,采用加权平均数法计算出各植被区空气负离子浓度。结果表明,在不同植被类型中,空气负离子日变化规律为:刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、女贞Ligustrum lucidum、广玉兰Magnolia grandiflora、樱桃Cerasuspseudocerasus、葡萄Vitis vinifera多为双峰曲线,小麦Triticum aestivum+玉米Zea mays、小麦+花生Arachis hypogaea及无植被区多为单峰曲线。空气负离子的年变化规律为:各植被类型均为单峰曲线,峰值出现在6—8月。空气负离子年平均浓度:刺槐(448 ion·cm~(-3))侧柏(438 ion·cm~(-3))樱桃(328 ion·cm~(-3))葡萄(321ion·cm~(-3))小麦+玉米(314 ion·cm~(-3))小麦+花生(309 ion·cm~(-3))女贞(309 ion·cm~(-3))广玉兰(302 ion·cm~(-3))。在不同的植被区中,空气负离子浓度日变化规律为:森林为双峰曲线,绿地、果园、农田为单峰曲线。空气负离子年变化规律为:森林、绿地、果园为单峰曲线,峰值出现在7月或8月;农田为双峰曲线,峰值分别出现在7月与11月。年平均空气质量指数:森林(413 ion·cm~(-3))果园(305 ion·cm~(-3))农田(302 ion·cm~(-3))绿地(299 ion·cm~(-3))。森林、绿地的空气负离子浓度与温湿度呈显著正相关性;果园空气负离子浓度与气温呈极显著正相关性;农田空气负离子浓度与温湿度相关性不显著。     

高密度城市住区绿地空气负离子浓度分布特征及其与微气候关系

选取合肥市政务区天鹅湖周边4个高密度城市住区的不同类型绿地为研究对象,于2016年7—8月、12月针对分别在雨后、晴天、阴天3种天气状况下,主要包括空气正、负离子浓度,温度,相对湿度,风速,分析了夏冬两季室内外空气负离子浓度的分布特征,结果表明,(1)夏季各样本绿地空气负离子浓度呈现雨后晴天阴天的趋势,冬季各样本绿地空气负离子浓度呈现出晴天阴天雨后的趋势。(2)空气负离子浓度总体夏季高于冬季。夏季4块样本绿地室外环境的空气负离子平均浓度呈现雏菊苑丽景城琥珀五环城陶然居的趋势,分别为351、292、276、260 ion·cm~(-3);冬季呈现出陶然居丽景城琥珀五环城雏菊苑的趋势,分别为296、289、259、206 ion·cm~(-3)。(3)4种不同类型绿地中,道路绿地的空气负离子浓度偏低,其中夏季最低值达193 ion·cm~(-3),冬季最低值达171 ion·cm~(-3);宅旁绿地、组团绿地和中心绿地的空气负离子浓度相对较高,其中夏季最高值达405 ion·cm~(-3),冬季最高值达360 ion·cm~(-3)。论文进一步对空气负离子浓度与环境因子的进行相关性分析,根据以上分析得出结论,(1)晴天无尘时空气负离子浓度明显增大,雨后天晴时空气负离子比干燥晴天还要高,尤其雷雨过后空气中负离子浓度明显增高。(2)来往人员车辆较多不利于负离子的产生;植物层次结构丰富,能提高环境的空气负离子浓度。(3)室外绿地的空气负离子浓度与温度总体呈正相关,与相对湿度关系不明确,与风速总体呈正相关。(4)住区内部大面积的水体与绿地有利于激发负离子浓度。(5)住区周边的乔灌草结构,对城市主干道的灰尘起到了阻挡的作用,但也一定程度上阻挡了气流的运动。在此基础上作者进一步提出展望,建议整合住区内部的绿地或水体相贯通,形成整体化的绿地空间布局,同时采用郁闭度稍大的密林地或疏林地,在实现滞尘作用与利于气流的畅通之间寻找一个最佳的临界值。     

不同植被结构对空气质量的调控功能

随着城市化进程的加快,生态环境恶化,改善空气质量已成为社会所关注的重要环境问题。不同的植被结构可以有效调控大气颗粒物浓度,提高负离子的浓度,是改善空气质量的重要组成部分。为探究不同植被结构对空气质量的调控能力以及影响空气质量的因素,以沈阳市东陵公园为研究对象,采用定点观测法,监测8块不同植被结构内大气颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))和空气负离子浓度,并同步观测气象因子。研究结果表明,(1)不同植被结构调控大气颗粒物的能力存在差异,但是不显著。PM_(2.5)和PM_(10)日平均质量浓度在S1(稠李Padus avium+萱草Hemerocallis fulva)均为最高,分别是(48.63±18.05)μg·m~(-3)和(68.55±20.64)μg·m~(-3);S3(云杉Picea asperata+榆叶梅Amygdalus triloba+牛筋草Eleusine indica)最低,分别是(28.95±8.91)μg·m~(-3)和(45.21±10.38)μg·m~(-3)。PM_(2.5)和PM_(10)日平均质量浓度变化范围分别为(28.95—48.63)μg·m~(-3)和(45.21—68.55)μg·m~(-3)。(2)不同植被结构内空气负离子浓度存在显著性差异。空气负离子日平均浓度在S7(油松Pinus tabuliformis+桃叶卫矛Euonymus bungeanus+玉簪Hosta plantaginea)最高,为(1 007.50±53.10)ion·cm~(-3);S1(稠李+萱草)最低,为(446.21±34.9) ion·cm~(-3)。空气负离子日平均浓度范围(446.21—1 007.50) ion·cm~(-3)。(3)大气颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))和空气负离子浓度与乔木层郁闭度和相对湿度呈正显著相关,而与温度呈负显著相关;大气颗粒物浓度与空气负离子浓度呈负显著相关。以上研究结果可为优化城市绿地植被结构和改善空气质量提供一定的借鉴。     

海滨、森林环境中空气负离子分布特征及其与环境因子的关系

利用连续7年北戴河空气负离子观测实验数据,分别以气象站、金山嘴和联峰山测点代表城市绿化区、海滨、森林等生态环境。绘制空气负离子浓度变化曲线,分析空气负离子浓度与气候要素和大气污染物的相关性,并进行显著性检验。本研究旨在了解北戴河空气负离子分布特征及其与环境因子的关系,为当地的环境保护、为劳模疗养和旅游资源开发提供科学数据。研究结果,(1)空气负离子浓度年际变化起伏不大,7年的平均值为1 730 ind?cm~(-3),最高年份与最低年份相差535ind?cm~(-3)。(2)空气负离子浓度月变化中,8月份平均离子浓度为7 785 ind?cm~(-3),为全年最高,1月份为365 ind?cm~(-3),为全年最低。在空气负离子空间分布上,海边和森林空气负离子浓度明显偏高,海滨的年平均值为3 902 ind?cm~(-3),森林年平均值为5 403 ind?cm~(-3)。(3)按季节统计空气负离子浓度日变化,其特点是白天浓度明显小于夜间,最高值出现在夜间或早晨,最低值出现在中午到下午之间。(4)年际空气负离子浓度与年雨日数、年总降雨量、年雷暴日数、年平均相对湿度呈正相关;与年平均气温、年日照时数呈负相关,但空气负离子浓度年均值与气象要素年均值的相关性检验不显著。(5)空气负离子浓度与细颗粒物PM_(2.5)浓度呈负相关;与细颗粒物中的二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳浓度呈负相关,而与臭氧浓度呈正相关,并通过显著性检验。(6)大气放电(雷雨)可以产生数量巨大的空气负离子。     

内蒙古大青山4种典型植被类型生态系统服务权衡与协同

分析生物多样性、土壤肥力、水源涵养、固碳能力等4种生态系统服务间的权衡与协同关系,从而为大青山植被合理经营提供理论依据。以内蒙古大青山白桦(Betula platyphylla)天然次生林、华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林、虎榛子(Ostryopsis davidiana)天然灌丛和天然草地等4种植被类型为研究对象,利用均方根偏差(RMSD)对区域生态系统服务的权衡与协同关系进行了研究,并对各生态系统服务的贡献进行了分析。结果表明,4种植被类型生物多样性为:白桦天然次生林(2.81)虎榛子天然灌丛(1.84)华北落叶松人工林(1.80)天然草地(1.78);土壤肥力为:白桦天然次生林(71.14 g·kg~(-1))华北落叶松人工林(57.01 g·kg~(-1))虎榛子天然灌丛(52.50 g·kg~(-1))天然草地(35.58 g·kg~(-1));水源涵养为:白桦天然次生林(618.42 t·hm~(-2))华北落叶松人工林(603.30 t·hm~(-2))虎榛子天然灌丛(573.85 t·hm~(-2))天然草地(561.02 t·hm~(-2));固碳能力为:华北落叶松人工林(468.92 t·hm~(-2))虎榛子天然灌丛(415.31 t·hm~(-2))白桦天然次生林(291.97 t·hm~(-2))天然草地(129.37 t·hm~(-2))。4种植被类型生态系统服务之间均属于权衡关系,其中白桦天然次生林的生物多样性分别与水源涵养、土壤肥力和固碳能力呈中等程度的权衡(ERMSD=0.149、0.159、0.145),表现为水源涵养具有较高的收益。华北落叶松人工林的固碳能力与生物多样性、水源涵养和土壤肥力呈较高程度的权衡(ERMSD=0.214、0.183、0.184),表现为固碳能力具有较高的收益。各植被类型的4种生态系统服务存在一定差异,白桦天然次生林的水源涵养能力强于其他生态系统服务,华北落叶松人工林的固碳能力占重要地位。由此可知,适当调整经营措施,提高人工林的生物多样性,同时注重改善天然林的固碳能力,可维持内蒙古大青山森林生态系统服务的平衡发展。     

粤北阔叶人工林和次生林植物多样性与土壤理化性质相关性研究

为提升人工林林分质量,发挥人工林生态效益,以亚热带优良乡土树种壳斗科红锥(Castanopsis hystrix)、乐昌含笑(Michelia chapensis)、深山含笑(Michelia maudiae)人工林和天然次生林为研究对象,分析不同林分林下物种数量、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数,Simpson优势度指数,Pielou均匀度指数,Margalef丰富度指数)和土壤理化性质等指标及其差异,明确土壤中制约人工林林下植被多样性的理化性质指标。结果表明,(1)灌木层中,红锥与含笑人工林林下植被Shannon-Wiener指数(1.61±0.51,1.23±0.30)低于天然次生林(1.95±0.40),且二者林下物种成分与天然次生林有显著差异,人工林植物优势种以(Maesa japonica)、石楠藤(Piper puberulum)为主,天然林优势种以广东润楠(Machilus kwangtungensis)、黧蒴锥(Castanopsis fissa)等乔木幼苗为主。草本层红锥与含笑人工林的Shannon-Wiener指数(2.55±0.50,2.53±0.31)高于天然次生林(2.34±0.38)。(2)0-20 cm土层内,有机质、全氮、全磷含量均表现为红锥人工林[(34.74±13.29)g·kg~(-1),(1.56±0.49)g·kg~(-1),(0.43±0.13)g·kg~(-1)]含笑人工林[(28.20±9.97)g·kg~(-1),(1.27±0.34)g·kg~(-1),(0.30±0.10)g·kg~(-1)]天然次生林[(22.78±8.52)g·kg~(-1),(1.07±0.33)g·kg~(-1),(0.25±0.04)g·kg~(-1)];20-40 cm土层内,人工林与天然林土壤有机质、全氮、全磷仍表现为红锥人工林[(24.22±7.51)g·kg~(-1),(1.23±0.32)g·kg~(-1),(0.42±0.11)g·kg~(-1)]含笑人工林[(21.80±8.34)g·kg~(-1),(1.04±0.28)g·kg~(-1),(0.29±0.11)g·kg~(-1)]天然次生林[(16.15±6.42)g·kg~(-1),(0.83±0.23)g·kg~(-1),(0.24±0.04)g·kg~(-1)]。除硝态氮外,其余土壤理化性质均因林分类型不同而呈现显著差异(P0.05)。(3)有机质、氮、磷三者是影响林下植被多样性的关键因子。土壤有机质含量与林下植被多样性的相关性最强(P0.05),氮、磷含量与草本层的相关性显著(P0.05),草本层与灌木层相比,更易受到土壤理化性质的影响。     

海南尖峰岭热带山地雨林土壤有机碳储量和垂直分布特征

2016-2018年连续3年研究了海南尖峰岭热带山地雨林(香蒲桃天然林Syzygium odoratum、南亚松天然林Pinus latteri、桉树人工林Eucalyptus robusta和橡胶人工林Hevea brasiliensis)土壤有机碳储量和垂直分布特征,为该区域山地土壤碳库储量的准确预测提供参考依据。结果表明,(1)在垂直方向,不同年份热带山地雨林土壤有机碳含量均随着土层深度的增加而逐渐降低,表现出明显的"表聚性",其中表层随着年份的增加其增加趋势较为明显,深层有机碳含量随年份的变化不明显。此外,2016-2018年不同土层深度热带山地雨林土壤有机碳含量均表现为香蒲桃天然林和南亚松天然林显著高于桉树人工林和橡胶人工林。(2)垂直方向土壤有机碳储量与土壤有机碳呈一致的变化规律,2016-2018年热带山地雨林土壤活性有机碳均随着土层深度的增加而逐渐降低,表现出明显的"表聚性",其中表层增加趋势较为明显,深层土壤活性有机碳随年份的变化不明显,不同年份土壤活性有机碳含量差异不显著(P0.05)。此外,2016-2018年不同土层深度热带山地雨林土壤活性有机碳均表现为香蒲桃天然林和南亚松天然林显著高于桉树人工林和橡胶人工林。(3)土壤有机碳和活性有机碳与pH值和砂粒含量呈显著的负相关关系(P0.05),与电导率、黏粉粒含量、全氮呈显著的正相关关系(P0.05),与全磷含量没有显著的相关性(P0.05),其中与全氮的相关系数最大,土壤活性有机碳的相关系数高于土壤有机碳。(4)交互分析结果表明:土壤深度和林型对土壤有机碳和活性有机碳具有显著的影响,其中林型和土层深度对有机碳含量具有显著的影响(P0.05);林型对有机碳储量具有显著的影响(P0.05);林型、土层深度、林型×土层深度对土壤活性有机碳具有显著的影响(P0.01)。研究表明,土壤活性有机碳对林型和土层深度的响应较为敏感,而林型和土层深度海南尖峰岭热带山地雨林土壤有机碳储量起着决定性作用。     

北京地区不同植被类型空气负离子浓度及其影响因素分析

为研究城市内常见植被的空气负离子浓度水平及其影响因素,选取了北京市内几种常见的植被类型,以无植被覆盖的开阔地为参照对象,采用曲线图、散点图、回归分析等手段研究了不同植被类型的空气负离子浓度差异,并分析了外部环境对空气负离子浓度的影响。结果表明,(1)有林地区空气负离子浓度水平远高于无林地区,北京不同植被类型的空气负离子日平均浓度差异明显,5类样地的日平均空气负离子浓度波动范围在300~1 800 ion·cm-3之间,从高到低排序为:阔叶林针阔叶混交林针叶林灌木林无植被覆盖开阔地,且波动范围也逐渐变小,日平均空气负离子浓度分别达到了1 198、1 069、710、599、516 ion·cm-3。最高值一般出现在早晨或者晚上,最低值一般出现在中午。(2)空气负离子含量受天气变化影响显著,4种天气状况下的空气负离子浓度由高到低依次为:雷雨天晴天阴天雾霾天。(3)空气负离子浓度与温度呈负相关,回归方程为:y=-0.018 9x+40.157(r=-0.848,f=53.782,t=-7.334,P=0.001);与相对湿度呈正相关,回归方程为:y=0.058 0x+16.475(r=0.810,f=40.176,t=6.338,P=0.001)。(4)人类活动对空气负离子浓度影响较大,空气负离子浓度与人流量车流量均呈负相关,空气负离子浓度从中心城区向外逐渐升高,万泉河路、香山路、新平北路3个样地的日平均空气负离子浓度分别为:367、485、548 ion·cm-3。(5)空气负离子浓度室外明显高于室内。(6)空气质量与空气负离子浓度关系显著,空气负离子浓度与空气质量指数、PM2.5浓度均呈负相关。这些结果给城市绿地规划及大气治理提供了一些参考,并对后续进一步的研究做了铺垫。     

北京城市森林PM_(2.5)质量浓度特征及影响因素分析

以北京西山森林公园为林内观测点,北京海淀植物园为林外对照点,研究城市森林PM_(2.5)质量浓度变化特征,并对其影响因素进行分析。结果表明,林内外PM_(2.5)质量浓度日变化呈"双峰双谷"型,8:00和21:00左右是一天中的两个峰值,15:00和4:00左右是一天中的两个谷值,PM_(2.5)质量浓度林内(104.02μg·m~(-3))林外(82.52μg·m~(-3))。一年中PM_(2.5)质量浓度在冬季最高,春季次之,夏季最低,PM_(2.5)质量浓度年变化林内为冬季(115.46μg·m~(-3))春季(112.39μg·m~(-3))秋季(106.37μg·m~(-3))夏季(81.87μg·m~(-3)),林外为冬季(97.35μg·m~(-3))春季(94.07μg·m-3)秋季(93.17μg·m~(-3))夏季(61.86μg·m~(-3))。气温、降雨均与PM_(2.5)浓度呈负相关。晴天时,温度高、空气对流旺盛,PM_(2.5)浓度较低;降水对PM_(2.5)有很好的消减作用;风有驱散PM_(2.5)的作用。在高温高湿天气下,PM_(2.5)浓度高于其他天气情况。该研究可以丰富森林净化大气的理论,为环保部门相关政策的制定提供依据。     

3种城市森林群落空气负离子的产生能力

通过人工模拟方法确定负离子的自然衰减时间,并结合实时条件下实际空气负离子浓度以及植物群落的本底浓度,计算分析合肥大蜀山森林公园2012年4—6月,雪松、杨树、竹林等植被群落在06:00~18:00之间的负离子产生量,确定不同森林群落负离子产生能力的差异。结果表明:空气负离子的自然衰减规律符合c(t)=2986.6×e-0.0141 t,据此估算出负离子在空气中的寿命(半滞留时间)约为49.16 min。利用06:00时的负离子浓度估算出4—6月雪松、杨树、竹林群落在06:00~18:00之间的负离子产生能力分别为2 493个/cm3、11 228个/cm3、7 037个/cm3。杨树的负离子产生能力相当于雪松的4.50倍,竹林相当于雪松的2.82倍。太阳辐射日总量、叶面积指数是区域内空气负离子浓度日变化的主要因素,而植物群落当年新生叶片量是影响其4—6月间负离子产生能力的主要因素。杨树群落新生叶片量最大,负离子产生能力最强,雪松新生叶片量最少,负离子产生能力最弱。     

上海城市绿地空气负离子研究

通过测量上海城市外环林带和植物园空气离子、温度、相对湿度、风速及可吸入颗粒物浓度(PM10)等指标,研究分析了城市绿地空气离子与环境因子的相关关系。结果表明:上海外环林带旷地和道路中的空气清洁度指数(CI)为0.29和0.21,处于临界值;林中和林缘的CI分别为0.63和0.67,达到中等清洁程度;上海植物园中平均空气清洁度指数为0.64,最高达到0.83。一天中空气负离子含量的高峰值出现在7:00—8:00,18:00—19:00,低峰值出现在13:00—14:00。空气负离子浓度与空气相对湿度、风速成正相关显著,而与温度、PM10成负相关显著。空气湿度在对城市空气负离子的影响过程中起到了主要作用。建议建设以提高空气质量为目的的城市森林网络系统。     

雅安市谢家山两种密度柳杉人工林群落结构和物种多样性研究

林分密度是影响林分生长、群落结构及生物多样性的重要因素之一,对近自然森林的经营改造、森林生态系统稳定性的维持及林业可持续发展具有重要意义。为研究林分密度对群落结构和物种多样性的影响,并探索维持人工林生态系统的稳定性和促进近自然林业改造的合理林分密度,采用典型样地法,以物种丰富度指数D值、Shannon-wienner指数H值、Simpson优势度指数H′值和均匀度指数Jsw值作为综合衡量群落物种多样性的指标,对比研究了雅安市谢家山两种林分密度(高密度和低密度)对柳杉(Cryptomeria fortunei)人工林群落结构和物种多样性的影响。结果表明:(1)共记录到植物109种,隶属57科95属。高密度群落物种组成为乔木11种,灌木27种,草本41种;低密度群落物种组成为乔木17种,灌木35种,草本35种;(2)从群落结构上看,在高密度下,物种多分布在中径级(胸径11.0~23.0cm)和高高度级(高度15.0~24.0 m);在低密度下,物种多分布在小、中径级(胸径5.0~23.0 cm)和小、中高度级(高度9.0~21.0 m);(3)两种密度下群落的各指数均表现为:草本层灌木层乔木层。物种丰富度指数D值在乔木层和灌木层表现为低密度高密度,在草本层表现为低密度高密度。从Simpson指数H′值、Shannon-Wiener指数H值和均匀度指数值Jsw值分析来看,乔木层这些指数均表现为低密度高密度,而灌木和草本层则与之相反;研究认为低密度(1 250~1 375/(株·hm-2))更利于谢家山地区柳杉人工林多样性的维持及柳杉树种的自然更新。     

城市绿地对空气负离子的影响

在南昌市选择有典型特征的城市绿地,对其在不同环境状况下的空气正、负离子浓度进行监测。研究结果表明:(1)城市绿地能有效提高空气负离子数量;(2)乔、灌、草3种不同类型的绿地中,以乔木林对提高空气负离子浓度和改善空气质量的作用最为显著;(3)在城市环境下,不同林分结构类型的乔木片林对空气负离子水平以及空气质量指数(CI)的影响差异不显著;(4)天气条件对绿地的空气负离子水平存在显著影响;(5)喷泉对空气负离子有显著影响。喷泉周围空气负离子浓度节律性振荡周期与喷泉的喷水变化周期相吻合。喷泉对空气负离子浓度以及CI的影响随着距离的增加而迅速减小。     

亚热带3种典型常绿森林土壤和植物叶片碳氮磷化学计量特征

为深入了解亚热带常绿森林生态系统养分循环和系统稳定机制,以四川省宜宾市老君山国家级自然保护区内3种典型森林(水杉和柳杉人工林、中华木荷和鸡爪槭次生林以及总状山矾和天全钓樟原始常绿阔叶林)作为研究对象,研究其表层土壤(0-10 cm)和乔木、灌木、草本生活型植物叶片的C、N、P化学计量特征.结果表明:(1)表层土壤C、N、P含量以原始林最高,人工林最低,人工林土壤C:N最高,次生林土壤C:P最高,原始林土壤N:P最高;(2)乔木叶片C、N、P含量最高,草本植物最低;人工林乔木叶片C:N、C:P比最高;乔木、灌木、草本N:P比分别为13.9、14.1、9.3;人工林乔木N:P(10.2)最低,次生林乔木N:P(14.5)与原始林(13.8)较高;(3)植被整体及乔木、灌木、草本整体叶片N、P含量间Ⅱ类线性回归斜率约等于1,表明叶片N与P含量呈等速投入关系.可见,乔、灌木整体更易受P限制,草本更易受N限制;在土壤N、P供应较为贫瘠的人工林受N限制更为明显,而物种较为丰富、土壤养分供应较为充足的天然林P限制更为明显.(图4表3参37)     

不同林分密度油松天然林土壤理化性质及微生物量碳氮特征研究

为应对天然林退化和天然林生态系统的经营问题,探究以林分密度为调节因子的森林土壤响应,在关帝山林区油松(Pinus tabulaeformis)天然林区开展探索研究,通过样地调查及土壤采样分析,对不同林分密度(725-1 375 plant·hm~(-2))森林土壤理化性质及微生物碳氮特征规律进行分析研究,探明土壤属性对林分密度变化的响应机制,为森林质量精准提升及森林生态系统可持续经营提供理论依据。结果表明,(1)林分密度的变化间接影响土壤含水量(18.27%-34.27%)、容重(0.87-1.10 g·cm~(-3))、pH(6.86-7.13),总碳(15.26-29.44 g·kg~(-1))、全氮(0.92-2.14 g·kg~(-1))、全磷(0.20-0.30 g·kg~(-1))、微生物量碳(760.56-1 808.73mg·kg~(-1))、微生物量氮含量(134.84-257.59mg·kg~(-1)),除容重、pH值、全磷含量外,其他指标现随密度变化均呈先增后减的变化规律。(2)土壤属性指标垂直分布规律:土壤含水量、总碳、全氮、全磷、微生物量碳、微生物量氮含量随土层深度增加而下降,土壤容重和pH值却呈相反趋势;林分密度不改变总体格局,但随林分密度的变化,土壤垂直分异程度在中密度林分中(975-1 175 plant·hm~(-2))最小,更为均一稳定。(3)当油松天然林林分密度适中时,0-30cm深度的土壤水分、总碳、全氮、全磷、微生物量碳、微生物量氮含量保持在较高水平。综上,认为研究地区油松天然林适宜的保留密度为975-1 175 plant·hm~(-2)。     

净月潭国家森林公园凋落物层土壤动物群落多样性

为了解中温带地区城市森林凋落物层土壤动物群落结构及大面积针叶人工林对凋落物层土壤动物群落多样性的影响,对长春净月潭国家森林公园凋落物层土壤动物进行调查,共采获土壤动物8 630头,隶属于3门6纲18个类群,其中弹尾目、蜱螨目、膜翅目、鞘翅目、鳞翅目幼虫、蜘蛛目、双翅目幼虫和石蜈蚣目是该地区森林生态系统凋落物层土壤动物的主要类群,其个体数占土壤动物个体总数的97.91%。天然次生林与针叶人工林间凋落物土壤动物的类群数、密度、多样性指数、均匀度指数、Simpson优势度指数和密度-类群指数均无显著差异(P>0.05),而2种林分间伪蝎目、石蜈蚣目、缨翅目和鳞翅目幼虫的密度及蜱螨目和弹尾目个体数之比差异明显。2种林分Jaccard相似性系数为0.67。     

北京西山国家森林公园中空气负离子浓度与气象因子的相关性研究

空气负离子(Negative air ions,NAI)是城市空气质量的重要指标之一,揭示城市森林释放NAI的影响机制,有助于充分利用NAI的净化作用及保健作用,并判断空气质量。利用北京西山国家森林公园2017年9月-2018年8月的NAI和气象数据,深入探究不同季节条件下和典型天气下影响空气负离子浓度(NAIC)的气象因素。结果显示,(1)不同季节条件下,NAI与气象因素相关关系不同。当温度在15℃以上时,NAIC与温度呈负相关;在15℃以下时,NAIC与温度呈正相关。多数情况下,NAIC与湿度呈反比,冬季湿度对NAIC负效应影响最明显(r=-0.503,P<0.01)。春秋冬NAIC与太阳辐射、气压均呈显著正相关关系,而夏季空气负离子与二者呈现负相关关系。(2)典型天气下,城市森林NAIC与晴天相比出现不同程度的差异,且与气象因子的相关性也不同。雨天条件下,NAIC日均值为2134ion·cm^-3,比晴天NAIC高4.56%,主要受温度和降雨量的共同影响;雾霾天与冬季晴天相比,晴天昼间NAIC为2075 ion·cm^-3,雾霾天昼间NAIC为1948 ion·cm^-3,主要受太阳辐射量的影响;大风天气下NAIC峰值比微风天气高5.37%,日均值大于微风天气,主要受气压的影响。     

次生林和人工林根系生物量、形态特征、养分及其与土壤养分关系

通过珍贵树种人工林和次生林根系形态特征及生物量研究,揭示根系在养分循环与地力维持中的作用机制,为当地的人工林经营和次生林的保护提供科学指导意见。以广东省乐昌市龙山林场60年生次生林,16年生红锥(Castanopsis hystrix)和乐昌含笑(Michelia chapensis)人工纯林为研究对象,根系采用土钻野外取样和根系扫描仪室内分析相结合的方法。结果表明:(1)3种林分的根系生物量差异显著(P0.05),红锥林根系生物量最高(108.05±33.67) g·m~(-2)其次为次生林(76.55±36.38) g·m~(-2)),乐昌含笑林最低(73.31±57.70) g·m~(-2);(2)比表面积、根组织密度、根面积密度在3种林分中无显著性差异(P0.05),而根系平均直径、比根长、根长密度在3种林分中有显著性差异(P0.05),且乐昌含笑林根组织密度最低;3种林分不同直径范围根系的根长、表面积、体积占总体百分比,表现一致的变化趋势;(3)红锥林和乐昌含笑林的根系C与根系比根长和比表面积显著正相关,而次生林无相关性;(4)次生林土壤P与根长密度和根面积密度显著负相关,而红锥林呈显著正相关;红锥林土壤C、N与根系K显著负相关,而土壤K与根系K显著正相关。因此,在该研究地可以选择乐昌含笑乡土树种作为造林树种,并适当的增施K、C、P肥有助于提高林木生产。     

杉木人工林采伐撂荒后土壤动物的恢复特征

以会同地区杉木人工林采伐迹地自然恢复后形成的次生林为研究对象,以杉木人工林和常绿阔叶林作为对照,调查分析杉木人工林、次生林和常绿阔叶林的土壤动物群落特征.结果显示:杉木人工林采伐迹地自然恢复20年后,次生林与常绿阔叶林土壤动物在群落组成上表现了更高的相似性,其中次生林与杉木人工林Jaccard相似性为0.57,杉木人工林与常绿阔叶林相似性为0.58,次生林与常绿阔叶林Jaccard相似性为0.64;杉木人工林采伐迹地自然恢复后,土壤动物群落的多度出现了显著的增加,从杉木人工林的52 916.1/m~2,增加到次生林的86 618.7/m~2(P=0.03),接近常绿阔叶林的78 298.4/m~2(P=0.75),这些增加主要归因于线虫纲、线蚓科、蜱螨目、弹尾目的增加,分别贡献了增加量的62.84%、26.57%、4.74%、2.26%.但土壤动物群落的多样性变化缓慢,Shannon多样性指数从杉木人工林到次生林增加了25.71%,达到常绿阔叶林的88.88%.通过比较3种森林类型土壤动物多度和多样性,明显可以看出土壤动物的多样性恢复速度要慢于土壤动物的多度恢复.由于次生林的群落组成、多样性和多度特征比杉木人工林更加接近于常绿阔叶林,因此结果支持生态系统不稳定性的增加促进了土壤生物的恢复.(图1表5参41)     

扁刺栲-华木荷群系次生林林下物种多样性分析

对四川中亚热带扁刺栲(Castanopsis platyacantha)—华木荷(Schima sinensis)群系人工杉木林、水杉林、日本落叶松林和天然次生林林下植物进行了群落调查和物种多样性分析。结果表明：(1)杉木林、水杉林、日本落叶松林和次生扁刺栲—华木荷林(20a)的物种丰富度分别为62，59，53和32；Simpson多样性指数分别为7．95，7．08，9．24和5．38；Shannon—Wiener多样性指数分别为3．67，3．3l，3．64和2．46。(2)人工林林下植物群落之间的群落系数和相似度系数分别为0．45～0．60和0．62～0．82；人工林林下植物群落与次生阔叶林林下植物群落之间的群落系数和相似度系数分别为0．19～0．53和0．55～0．77。(3)人工林林下物种多样性比次生林高的主要原因可能是风倒木和站干死木导致人工林乔木层郁闭度减小，增加了林下的光照，从而改蛮了林下的微生境。表6参19。