菌根真菌侵染对植物生物量累积的影响

为了从生态系统尺度探讨菌根资源与植物生物量累积的关系,调查了鼎湖山不同成熟度的三个森林群落主要优势树种的菌根侵染情况.综合分析各森林群落优势树种的个体数、生物量和菌根侵染率发现：1）菌根侵染率与径向生长速率相关,植物生长迅速的阶段菌根侵染率更高.中径级（胸径15-30 cm）的马尾松（Pinus massoniana）和锥（Castanopsis chinensis）的侵染率比小径级（胸径1-15 cm）个体的侵染率高,而大径级个体（胸径30 cm 以上）的侵染率略低于中径级个体的侵染率.木荷（Schima superba）则表现出侵染率随着胸径增大而增高的趋势.2）树种在群落内的侵染率越高,其对群落生物量的贡献率越大.如马尾松在马尾松林和混交林的侵染率分别为（77.30±18.02）%和（40.50±14.42）%,其对马尾松林群落生物量的贡献率达到87.43%,是对混交林生物量贡献率（17.51%）的5 倍.混交林和阔叶林的共有优势树种锥的侵染率和生物量贡献率也有存在相同规律.3）根系碳储量占群落总碳储量比例较高的群落其优势树种平均侵染率相对较高.马尾松林、混交林和季风常绿阔叶林中,根系碳储量占群落总碳储量的比例分别为55%、54%、42%,群落优势树种平均侵染率分别为（66.73±10.55）%、（46.97±27.28）%、（54.22±25.45）%,马尾松林的根系碳储量和平均侵染率均高于混交林和季风常绿阔叶林.以上结果表明,菌根真菌侵染对于植物个体生长速率以及群落水平的生物量累积具有-定的促进作用.     

鼎湖山粗死木质残体生物量特征

对鼎湖山季风常绿阔叶林1 hm2永久性样地内粗死木质残体(Coarse woody debris,简称CWD)的生物量、存在形式及分解状态进行研究.结果表明:1)鼎湖山季风常绿阔叶林CWD的生物量为42.09 t hm-2,其中倒木和枯立木分别为32.81 t hm-2、9.28 t hm-2,所占比例分别为77.9%、22.1%.1999~2010年间CWD年均输入量为1.68 t hm-2a-1.2)CWD主要优势树种为锥栗(Castanopsis chinensis)、黄杞(Engelhardtia roxburghiana)和荷木(Schima superba),所占比例分别为54.0%、15.1%和13.9%.3)CWD径级主要分布在30 cm以下,但对CWD生物量贡献最大的径级在30 cm以上.4)CWD的分解状态主要为中度分解状态,占CWD总生物量的61.2%.研究还表明,鼎湖山季风常绿阔叶林的CWD生物量呈逐年增加趋势.图2表3参17     

几种不同更新的森林群落碳储量结构特征分析

森林更新是维持和扩大森林资源的主要途径,也是森林结构调整、森林可持续经营和构建多功能高效的森林生态系统的过程。在安徽南部的岭南林场,选择了马尾松（Pinus massoniana Lamb）人工林（MP）、杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林（CF）、阔叶混交天然次生林（MB）和针阔混交人工次生林（MN）等4种具有典型代表性的森林群落类型,研究了不同更新方式形成的森林群落的碳储量结构特征。结果表明：（1）针阔混交次生林树干生物量密度最大,为（67.32±56.57）mg.hm-2,杉木人工林生物量密度最小,为（43.79±9.13）mg.hm-2,而马尾松树干生物量所占比例最大,为（64.04±1.49）%。阔叶混交次生林碳储量最高,为（126.47±90.75）mg.hm-2;（2）4种群落类型中,阔叶混交林与马尾松群落碳密度最大,分别为95.67和98.21mg.hm-2,杉木群落碳密度最小,为55.41 mg.hm-2。阔叶混交林中的灌木层生物量碳密度最大,为（17.438±24.627）mg hm-2,马尾松林的草本层和枯落层生物量碳密度最高,分别为（1.326±0.431）、（5.517±2.846）mg.hm-2;（3）阔叶混交林群落的地下碳储量最高,为（10.5±9.8）mg.hm-2,群落地下碳储量从大到小的顺序是阔叶混交林〉针阔混交林〉杉木林〉马尾松林。相应的群落地上碳储量从大到小的顺序是阔叶混交林〉针阔混交林〉马尾松林〉杉木林。杉木林根茎比（R/S）最大,为0.21±0.01,杉木林群落中的灌木层根茎比（R/S）最大,为1.61±0.11;（4）在阔叶混交林中,株数密度与乔木层、草本层的碳比例正相关。在杉木林群落中,平均胸径、株数密度与乔木层碳所占比例成负相关。除杉木林群落外,灌木层碳含量之比与胸径及密度等调查因子都呈负相关。     

单种和多种群落湿地对污水的净化效果和植物生长生物量研究

对单种和多种植物人工湿地对污水的净化效果和植物生长生物量进行了研究.结果表明,两种湿地对有机物CODcr的净化效果差异不明显,但多种群落湿地对TP的净化效果优于单种群落湿地,而单种群落湿地对TN的净化效果又强于多种群落湿地.风车草在单种群落里生长旺盛,而在多种群落里生长稍差,单种群落的群落覆盖度明显高于多种群落的群落覆盖度;单种群落地上部分生物量为2395.6g/m2,比多种群落的地上部分生物量多1倍强,而多种群落的地下部分生物量为688.0g/m2,比单种群落的地下部分生物量多80%强;植物根系主要分布在0～5cm表层,该层根系生物量占根系总生物量的60%强.图1表2参12     

藓类-兴安落叶松林木质物残体贮量及组成

以大兴安岭藓类-兴安落叶松林为研究对象,估算木质物残体(WD)的贮量及组成,分析WD随着龄组的动态变化趋势.WD 又可分为粗木质残体(CWD)和细木质残体(FWD),随着对 CWD 研究的不断深入,CWD 的直径划分标准有了改进,美国学者把直径大于10 cm的WD定为CWD,但我国大多学者的研究仍然沿用以往的直径大于2.5 cm的标准,致使研究结果与国际研究无法进行比较.鉴于此,采用新的 CWD划分标准,分析CWD的物种组成、径级结构、腐烂等级及树种组成等特征,揭示CWD密度、体积和生物量贮量及特征随着龄组的变化趋势.结果表明,(1)WD体积和生物量为2.09~151.03 m3·hm-2和1.57~55.11 t·hm-2.从组成上来看,中龄林以倒木和小枝为主(占73.00%),近熟林以枯立木和倒木为主(占96.04%),过熟林以枯立木为主(93.18%).从类型上来看,中龄林均为FWD,近熟林和过熟林中CWD生物量达75%以上.(2)龄组显著影响着藓类-兴安落叶松林WD和CWD的生物量和组成.随着龄组的增加,WD生物量和枯立木比例逐渐增加,倒木和大枝比例减小.CWD 生物量和体积随着龄组的增大而逐渐增加.(3)近熟林中 CWD密度、体积和生物量(217株·hm-2、40.51 m3·hm-2、20.61 t·hm-2)均小于过熟林(258株·hm-2、138.82 m3·hm-2、48.88 t·hm-2).(4)近熟林CWD体积和生物量均以Ⅱ-Ⅲ级腐烂为主(两者之和分别占90.81%和89.01%),过熟林以Ⅲ级腐烂为主(占36.15%和41.23%).(5)过熟林CWD密度、体积和生物量均以10~20 cm为主,且以枯立木居多.     

马尾松和木荷幼苗主要功能性状对氮磷和石灰添加的响应

植物功能性状能够反映植物个体对环境的响应和适应.为探究氮沉降对亚热带优势乔木树种功能性状的影响并寻求缓解过量氮沉降影响的措施,选择马尾松(Pinus massoniana)和木荷(Schima superba)幼苗为研究对象,设置了6个实验处理对照、加氮(20 g m~(-2)a~(-1))、加碳酸钙(100 g m~(-2)a~(-1))、加氮和加碳酸钙、加磷(10 g m~(-2)a~(-1))、加氮和加磷.结果显示:(1)氮添加显著增加木荷的根茎叶生物量,分别增加了319.83%、67.79%和66.14%;但对马尾松生物量的影响不显著.(2)氮添加显著增加木荷的总叶面积(增加了96.13%),但显著降低木荷的根系分叉数(降低了34.26%);马尾松叶片和根系功能性状对氮添加的响应不显著.(3)高氮添加背景下,碳酸钙添加显著降低了木荷的根叶生物量、总叶面积和比根长,分别降低了63.39%、30.56%、44.67%和80.81%;也显著降低了马尾松的比根长、比根面积和根分叉数,分别降低了54.11%、43.12%和59.39%;但对马尾松生物量无显著影响.(4)同时添加氮磷显著增加了木荷的根茎叶生物量,分别增加了96.41%、14.30%和34.65%;但对马尾松的生物量及根系功能性状无显著影响.本研究表明木荷对氮沉降的敏感程度较马尾松高,氮沉降可能通过改变物种的叶片和根系功能性状影响木荷的生长;高氮沉降背景下,碳酸钙添加可能抑制木荷和马尾松幼苗的生长,但磷添加可进一步促进木荷的生长.(图3表2参37)     

九寨沟主要植物群落生物量的空间分布

研究了九寨沟自然保护区主要植物群落的生物量以及生物量在九寨沟的空间分布格局 ,并用群落的总生物量量度不同群落在九寨沟陆生生态系统中的相对重要性 .在野外实地调查中 ,采取皆伐法测定了乔木群落林下层以及灌丛和草甸群落的地上部分生物量 ;对样方中乔木的胸径、树高进行了测量 ,利用经验公式估算乔木层的生物量 .研究结果表明 ,所有群落中生物量最大的为亚高山暗针叶林 ,平均为 380thm-2 左右 ,总生物量亦占了整个九寨沟生物量总量的 90 %以上 ,为九寨沟陆地生态系统中最重要的植物群落 ;高山草甸和流石滩植被生物量最小 ,平均为 1thm-2以下 .整个九寨沟的总生物量约为 8.3× 10 6t,平均生产力大于 5 .89thm-2 a-1.垂直分布上 ,生物量一般随海拔的升高而增加 ,在halt=30 0 0m以上达到最大值 ,之后则随海拔的升高而急剧下降 ,这种分布格局与土壤、气候、人类干扰等各种环境因素密切相关 .与全国平均水平相比 ,九寨沟几乎所有类型的群落的平均生物量都要高于全国同类群落的平均水平 .图 3表 4参 18     

酸沉降和大气污染对华南典型森林生态系统生物量的影响

调查酸沉降和大气污染对华南典型森林生态系统植物生物量的影响。结果发现,环境污染对树木的生长以及森林生物量影响较大。采用树干解析方法研究发现,不管是尾叶桉还是马尾松其树高、胸径和材积连年生长量基本趋势是污染地区样地比清洁区样地低。尾叶桉和马尾松林分中的生物量也是污染区样地比清洁区样地低。污染区样地中尾叶桉和马尾松林分总生物量分别为66.89t·hm-2和77.56t·hm-2,仅分别为清洁区的78.89%和94.49%。环境污染均促进这两个树种根系的生长,而抑制其干材的生长。尾叶桉和马尾松根系生物量占林木层生物量比例:污染区样地分别为65.16%和15.08%;清洁区分别为40.50%和14.48%。此两个树种干材生物量占林木层生物量比例:污染区样地分别为19.87%和57.71%;清洁区分别为38.15%和70.33%。本研究结果将为华南地区森林生态系统的保护提供科学依据。     

大兴安岭南部温带山杨天然次生林不同生长阶段生物量及碳储量

基于内蒙古赛罕乌拉森林生态系统定位研究站山杨（Populus davidiana Dode）天然次生林幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林及过熟林生物量调查,探讨了不同龄组山杨天然次生林单株木、林分、林下植被和枯落物的生物量及群落碳储量的时空变化规律。结果表明：随林龄的增大,山杨天然次生林木和各器官生物量总体呈增加趋势,树干所占比例增加,中龄林增加尤为明显;林下植被层、枯落物层生物量随林龄增大呈增加趋势。群落总碳储量的空间分布序列是：乔木层〉枯落物层〉林下植被层。幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林群落的碳储量分别为27.146 6、53.545 1、60.889 8、77.915 8、79.135 3t.hm-2,乔木层碳储量分别为22.206 5、47.215 7、52.056 3、68.445 3、68.773 1 t.hm-2,枯落物层和林下植被层碳储量平均值分别为5.814 4、2.172 7 t.hm-2。乔木层、枯落物层和林下植被层碳储量占总量的平均率分别为86.05%、10.39%和3.57%。研究认为山杨天然次生林群落碳储量随林龄增加的变化规律明显,碳汇潜力巨大;中龄林为碳储量增长迅速期,且持续较长一段时间,是林分管理的关键阶段;自然稀疏有利于促进林木生长,林分碳储量并未随林分密度下降而减小。     

地形因子对暖温带森林群落物种丰富度-地上生物量关系的影响

地形因子是森林群落物种丰富度与生产力的重要影响因素,可以修正物种丰富度-生产力两者之间的关系。为了厘清地形因子对物种丰富度-生产力关系的修正效应,以东灵山暖温带天然次生林为研究对象,基于20 hm2样地DEM地图,提取海拔、坡度、坡向、凹凸度等地形因子,用GLM模型探讨了地形因子对群落丰富度与地上生物量的影响。结果表明,群落地上生物量与物种丰富度分别受不同地形因子的影响,群落地上生物量受Ea、El2、El3、Co34个因子的显著影响（P〈0.05）,而物种丰富度则受Sl、El、El2、El34个因子的显著作用（P〈0.05）,两者受海拔相关因子的影响最大,分别解释了两者3.99%和11.09%的变异。地形因子修正了物种丰富度-地上生物量之间的单峰曲线关系,使其朝着单调与直线化趋势变化。以后在探讨森林群落物种丰富度-生产力关系时,地形因子的修正作用应该受到重视。