Nutrient cycling characteristics of Quercus acutissima and Pinus massoniana mixed forest in the Three-Gorge Reservoir area, China

The cycling characteristics of nitrogen(N), phosphorus(P) and potassium(K) of the Quercus acutissima and Pinus massoniana mixed forest, which is the most common forest type in the Three Gorge Reservoir areas in China, were systematically analyzed. The results showed that N, P and K accumulated in the plant pool and in the litter pool, while total N, P, and K were deficient in the soil pool and in the forest systems. Contents of N in the soil of depth 20-40 cm were the key factor limiting growth of trees. The biological outside cycling coefficients were 8.78, 72.5 and 11.7 times of inside cycling coefficients of N, P and K, respectively. 33.92, 10.26 and 15.88 kg of N, P and K return to the litter pool from branches, leaves and throughfall per year, but, 14.31, 1.32 and 10.48 kg of N, P and K return to the soil from litter pool per year respectively. It is clear that 58% of N, 87% of P, and 34% of K are lost by surface runoff per year. 5.49%, 1.30%, and 8.34% of N, P and K withdraw from leaves to branches, 4.99%, 1.99% and 7.30% of N, P and K withdraw from branches to trunks per year,respectively.     

Nutrient cycling characteristics of Quercus acutissima and Pinus massoniana mixed forest in the Three-Gorge Reservoir area, China

The cycling characteristics of nitrogen(N), phosphorus(P) and potassium(K) of the Quercus acutissima and Pinus massoniana mixed forest, which is the most common forest type in the Three Gorge Reservoir areas in China, were systematically analyzed. The results showed that N, P and K accumulated in the plant pool and in the litter pool, while total N, P, and K were deficient in the soil pool and in the forest systems. Contents of N in the soil of depth 20-40 cm were the key factor limiting growth of trees. The biological outside cycling coefficients were 8.78, 72.5 and 11.7 times of inside cycling coefficients of N, P and K, respectively. 33.92, 10.26 and 15.88 kg of N, P and K return to the litter pool from branches, leaves and throughfall per year, but, 14.31, 1.32 and 10.48 kg of N, P and K return to the soil from litter pool per year respectively. It is clear that 58% of N, 87% of P, and 34% of K are lost by surface runoff per year. 5.49%, 1.30%, and 8.34% of N, P and K withdraw from leaves to branches, 4.99%, 1.99% and 7.30% of N, P and K withdraw from branches to trunks per year,respectively.     

Effect of N and P addition on soil organic C potential mineralization in forest soils in South China

Atmospheric nitrogen deposition is at a high level in some forests of South China. The effects of addition of exogenous N and P on soil organic carbon mineralization were studied to address: (1) if the atmospheric N deposition promotes soil C storage through decreasing mineralization; (2) if the soil available P is a limitation to organic carbon mineralization. Soils (0-10 cm) was sampled from monsoon evergreen broad-leaved forest (MEBF), coniferous and broad-leaved mixed forest (CBMF), and Pinus massoniana...     

黄土高原子午岭林区主要林分生态化学计量学特征

论文以黄土高原子午岭林区4种林分（侧柏、油松、辽东栎、刺槐）的绿叶、凋落物（凋落叶、枯枝、果实）为研究对象,分析其C、N、P含量及化学计量学特征,并计算养分再吸收率,为黄土高原植被恢复建设及人工林合理种植规划提供理论依据。结果显示：植物叶片凋落前N、P均发生营养转移,油松N养分再吸收率最高（44.73%）,刺槐P养分再吸收率最高（41.10%）;刺槐相比于其他3种林分,绿叶C含量（413.94 g·kg^-1）略低,且其4个组分N含量略高于其他林分的相应组分,绿叶、果实P含量相对较高;4种林分的枯枝C∶N、C∶P值最大,碳蓄积功能较强;叶片N∶P值均小于14,表明生长旺盛期林分主要受N限制。油松、刺槐养分再吸收能力强,是黄土高原森林区适宜植被恢复的造林树种。     

会同森林生态实验站磨哨林场森林碳密度及分配特征

我国具有全世界最大面积的人工林,在全球气候变暖的大背景下,人工林的固碳能力越来越引起关注。研究选择具有长期观测数据的会同森林生态实验站磨哨林场作为研究区,对比分析了9种不同森林类型生态系统各组分（乔木层、林下植被层、凋落物层、土壤层）碳密度及分配特征（人工林8种,林龄范围为25~32 a：杉木林、马尾松林、湿地松林、杉木+樟树林、杉木+火力楠林、马尾松+木荷林、木荷林、火力楠林;天然林1种,平均林龄为63 a：红栲+青冈+刨花润楠林）。结果表明：1）磨哨林场生态系统碳密度平均为261.61 t/hm²,固碳能力较高,其中,马尾松+木荷林以及杉木+火力楠林两种人工混交林的生态系统碳密度最高,天然林位于第5位;2）乔木层和土壤层是磨哨林场森林生态系统碳密度的主体,占98.23%,林下植被层和凋落物层对整个生态系统碳密度贡献较小;3）乔木层中树干部分的碳密度占绝对优势,其次为根和枝,皮最小;土壤层碳密度及分配比例随深度增加而降低,0~20 cm碳密度占整个土壤层比例最高。     

北京地区暖温带森林土壤温室气体排放规律

本研究利用静态箱法在北京市东灵山暖温带森林生长期选择3种不同类型的森林(阔叶混交林、辽东栎林和油松林)的土壤进行了温室气体(CH₄、CO₂和N₂O)排放规律的野外原位观测.研究结果表明:暖温带主要代表森林类型的土壤作为CH₄的汇吸收大气中的CH₄,同时作为CO₂和N₂O的源向大气排放.观测结果显示:不同的森林土壤类型其温室气体排放通量、范围各不相同,阔叶混交林土壤CH₄、CO₂和N₂O通量范围分别是:42～103μg/(m²·h),15～344mg/(m²·h)和-61～101μg/(m²·h);辽东栎林土壤3种气体通量范围分别是:13～182 μg/(m²·h),23～380mg/(m²·h)和-15～183 μg/(m²·h);油松林土壤3种气体通量范围分别是:12～128 μg/(m²·h),15～292mg/(m²·h) 和 -94～153 μg/(m²·h).观测期内阔叶混交林土壤CH₄、CO₂和N₂O平均通量分别是:-66 μg/(m²·h),145mg/(m²·h)和22 μg/(m²·h);辽东栎林土壤3种气体平均通量分别是:-67 μg/(m²·h),146mg/(m²·h)和45μg/(m²·h);油松林土壤3种气体平均通量分别是:-79 μg/(m²·h),150mg/(m²·h)和31μg/(m²·h).本研究估算了不同类型的森林土壤不同的温室气体生长期内的排放总量,阔叶混交林土壤CH₄、CO₂和N₂O排放总量分别是:-5.34kg/(hm²·a),13.9Mg/(hm²·a) 和2.58kg/(hm²·a); 辽东栎林土壤3种气体排放总量分别是:-6.20kg/(hm²·a), 14.07Mg/(hm²·a)和4.19kg/(hm²·a); 油松林土壤3种气体排放总量分别是-6.85kg/(hm²·a), 15.71Mg/(hm²·a)和4.30kg/(hm²·a).     

模拟氮沉降对北亚热带落叶阔叶林土壤呼吸的影响

于2008年4月～2009年4月在龙王山北亚热带落叶阔叶林地进行模拟氮沉降试验,利用静态箱-气相色谱法测定土壤呼吸,研究氮沉降增加对森林土壤呼吸的影响.结果表明,氮沉降没改变土壤呼吸的季节性变化规律和日变化规律.与对照(CK)相比,低氮(TL)、中氮(TM)和高氮(TH)处理使森林土壤年平均呼吸速率分别降低了8.51%、9.74%和11.24%,使日平均呼吸速率分别降低了4.42%、11.09%和12.17%.森林土壤呼吸与土壤温度存在极显著的指数关系(p0.01),CK、TL、TM和TH的土壤呼吸温度敏感系数(Q10)分别为2.53、3.22、2.64和2.92,氮沉降提高了林地土壤呼吸的温度敏感系数.本研究表明,氮沉降显著降低了森林土壤呼吸,但提高了土壤呼吸的温度敏感性.     

Dynamics of soil inorganic nitrogen and their responses to nitrogen additions in three subtropical forests, south China

Three forests with different historical land-use, forest age, and species assemblages in subtropical China were selected to evaluate current soil N status and investigate the responses of soil inorganic N dynamics to monthly ammonium nitrate additions. Results showed that the mature monsoon evergreen broadleaved forest that has been protected for more than 400 years exhibited an advanced soil N status than the pine （Pinus massoniana） and pine-broadleaf mixed forests, both originated from the 1930＇s clear-cut and pine plantation. Mature forests had greater extractable inorganic N pool, lower N retention capacity, higher inorganic N leaching, and higher soil C/N ratios. Mineral soil extractable NH4^＋-N and NO3-N concentrations were significantly increased by experimental N additions on several sampling dates, but repeated ANOVA showed that the effect was not significant over the whole year except NH4^＋-N in the mature forest. In contrast, inorganic N （both NH4^＋-N and NO3^--N） in soil 20-cm below the surface was significantly elevated by the N additions. From 42% to 74% of N added was retained by the upper 20 cm soils in the pine and mixed forests, while 0%-70% was retained in the mature forest. Our results suggest that land-use history, forest age and species composition were likely to be some of the important factors that determine differing forest N retention responses to elevated N deposition in the study region.     

红椿凋落叶全碳释放的林窗效应

为了调整低山丘陵区低效林林分结构,探明马尾松人工林不同林窗下凋落物的全碳释放规律,论文以长江上游低山丘陵区人为采伐形成的马尾松（Pinus massoniana）人工林7种不同大小林窗（G1：100 m²,G2：225 m²,G3：400 m²,G4：625 m²,G5：900 m²,G6：1 225 m²,G7： 1 600 m²）为研究对象,以林下为对照,研究了乡土阔叶树种红椿（Toona ciliata）凋落叶近1 a的全碳释放率和全碳释放速率（每30 a）。结果表明：1）相对小型（100~200 m²）和大型（1 225~ 1 600 m²）林窗以及林下,中型（400~625 m²）林窗更能促进凋落叶全碳的释放;2）全碳释放速率表现出先快后慢的变化趋势,在分解中后期（90~270 d）,出现碳的富集现象;3）凋落物全碳的释放受林窗大小、位置、分解时间的交互作用,分解时间对红椿凋落叶的全碳释放率影响极显著（P < 0.01）,林窗大小对全碳释放有显著影响（P < 0.05）,而林窗内不同位置（中心和边缘）对凋落叶碳释放无显著影响;4）凋落物分解温度、含水率和全碳释放率、质量损失速率表现出极显著正相关（P < 0.01）。     

我国亚热带丘陵地区流域氮素的平衡与源汇特征

以位于北亚热带丘陵地区不同利用条件下的2个相邻小流域(F:森林、FA:森林/农田)为研究区域,2007年3月～2009年2月通过定期监测雨水和径流水以及对其NH 4+-N和NO 3--N的测定,分析了流域氮素的平衡与源汇特征.结果表明,雨水中无机氮的输入量为16.72 kg.(hm2.a)-1,NH 4+-N占56%;2个小流域(F、FA)径流水中无机氮的输出量分别为5.31kg.(hm2.a)-1和8.21 kg.(hm2.a)-1,NO 3--N占75%～82%,流域内农业活动加剧了径流水中氮素的输出.大气干湿沉降输入的无机氮总量为20.06～23.41 kg.(hm2.a)-1,约占当地氮肥施用量13%～15%.2个小流域(F、FA)由于氮沉降及其转化产生的H+量分别为355 mol.(hm2.a)-1和461 mol.(hm2.a)-1,流域内农业活动在一定程度上加速了土壤酸化进程.流域氮素收支平衡表明2个小流域(F、FA)氮素净滞留量分别为13.35～16.70 kg.(hm2.a)-1和17.89～23.38 kg.(hm2.a)-1,受到农业活动影响的流域(FA)氮素的净滞留率(33%～40%)远比森林流域(F)(65%～70%)低,表明我国亚热带地区以森林为主的流域目前仍具有氮汇作用,但流域内农业活动降低了生态系统的氮汇潜力.     

模拟氮沉降对高硫沉降地区森林土壤酸化的贡献

以重庆铁山坪马尾松林下典型的酸化土壤为研究对象,按照40 kg·(hm²·a)^-1的N剂量分别喷洒NH₄NO₃和NaNO₃以模拟氮沉降翻倍的情景,对其影响下的土壤溶液pH值和主要阴阳离子浓度进行了为期1 a的野外观测.结果表明,与未经处理的对照相比,喷洒NH₄NO₃的土壤溶液的pH值有所下降,而NaNO₃则导致pH值略有上升.同时,喷洒NH₄NO₃和NaNO₃均导致盐基阳离子（Ca²⁺和Mg²⁺）和Al³⁺浓度的明显上升,其中Al³⁺与盐基阳离子（Ca²⁺、Mg²⁺和K⁺之和)的摩尔比值由对照的0.5左右升高到接近甚至超过1.0.盐基阳离子的加速淋溶和有毒Al³⁺的活化,表明氮沉降已加剧了土壤酸化.此外,氮输入的增加还引起了NO^-₃淋溶的大幅增加,土壤出现氮饱和现象.相对而言,NH⁺₄的酸化和富营养化效应均强于同当量的NO^-₃,表明中国氮沉降控制不应忽视NH₃的排放削减.     

中亚热带5种类型森林土壤微生物群落特征

采用PLFA(phospholipid fatty acids,磷脂脂肪酸)分析法研究江西省九连山国家级自然保护区杉木纯林、马尾松纯林、杉木阔叶混交林、马尾松阔叶混交林与天然常绿阔叶林的土壤微生物群落结构特征,探讨植被特征和土壤理化特征对土壤微生物群落的影响. 结果表明:①杉木阔叶混交林土壤细菌、放线菌和总微生物生物量最高,分别为7.77、1.74和18.21 nmol/g,而马尾松纯林均最低. ②针阔混交显著提高了土壤微生物生物量及其丰富度. 土壤微生物生物量及其丰富度均与土壤含水率、w(AN)(AN为有效氮)、w(TC)、w(TN)呈显著正相关(R为0.426~0.701),而与C/N〔w(TC)/w(TN)〕呈显著负相关(R分别为-0.447、-0.518). ③w(AN)对土壤微生物群落结构的解释率达55.8%. 尽管林下灌木、草本层生物量对土壤微生物生物量影响不大,但对微生物群落结构有一定影响,解释率分别为5.5%和6.3%. 灌草层丰富度与土壤微生物生物量及其丰富度呈显著正相关(R为0.369~0.452). 可见,阔叶树种和林下灌草层能够显著影响土壤微生物群落组成.      

黔中地区不同林龄马尾松小气候特征研究

以黔中地区不同林龄马尾松人工林为研究对象,采用时空替代法,选取农田（对照）、林窗、中林龄、近熟林、成熟林和过熟林6个样地,每月选择代表日分时段测量光照强度、光通量密度、气温、相对湿度、蒸气压亏损和风速等小气候指标,同时对样地内不同垂直高度（0.5,1.0和1.5m）观测指标进行比较.结果表明：（1）除风速随测量高度变化（1.5m > 1.0m > 0.5m）差异极显著外（P<0.01）,其余观测指标随测量高度均无显著差异（P>0.05）.（2）观测时段内,不同林龄马尾松林小气候均存在显著性差异（P<0.05）,其中光照强度、光通量密度、气温、蒸气压亏损和风速变化为农田 > 林窗 > 马尾松林;相对湿度变化为马尾松林 > 林窗 > 农田.（3）与农田相比,马尾松林分别降低了光照强度、光通量密度、气温、蒸气压亏损和风速的917.36%、837.35%、5.33%、30.77%、193.58%,增加了6.39%的相对湿度,具有显著的遮阳降温、增湿保湿、维持林冠下小气候稳定的作用.在演替前期,抵挡阳光和风速的效果明显,而在后期,降温增湿以及保湿效果显著.舒适度评价显示,除冬季外,黔中地区马尾松林可发挥良好的森林康养和游憩生态功能.     

平朔露天煤矿排土场植被恢复树木短期死亡动态研究

以平朔露天煤矿排土场0.8 hm2刺槐+油松混交林复垦模式下固定监测样地为研究平台,以2010年和2015年两次调查数据为基础,分析了五年间样地内主要树种的短期死亡动态.结果表明:样地内所有树木总个体数由1026株减少到947株,死亡个体79株,占2010年总个体数的7.7%,刺槐和油松的平均胸径增量分别为1.44 cm和1.92 cm,样地内所有树木的胸高断面积增加2.3 m2·hm-2,中径级个体(7 cm相似文献   

Effects of acid rain on forest ecosystem in Southwestern China

The study of effects of acid rain in Southwestern China on forest ecosystems .has been inrestigated since 1984. The results have shown that the ecosystem of Pinus massoniana forest has been damaged severely by acid rain. Comparing the areas where the annual mean pH value is lower than 4.5 with that higher than 4.5, the productivity of the ecosystems decreased 50 percent. Both the percentages of the green leaves and the content of chlorophyll cut down; the acidity of soil increased a bit and the fertility showed the tendency to lower. The microbial population components in surface soil were changed and the total number of soil microbes reduced from 63.5 to 92.6 percent. Besides the direct effects of acid rain, the insect pest, especially, Blastophagus piniperdoz and Monochamus galloprovincialis, seized the opportunity to enter and reproduce in it so as to aggravate the forest dieback of P.massoniana in the areas where the annual average pH value is lower than 4.5.Additionally, the simulation study on the     

重庆南山马尾松林衰亡与大气污染关系的讨论

重庆市南郊的南山是一个风景区,有林地约二万七千余亩,主要是马尾松林(Pinusmassoniana Lamb.),自八十年代起明显出现衰亡现象,目前约有85％马尾松植株受到不同程度的伤害,死亡率达35％左右.马尾松出现的症状是针尖坏死,针叶提早脱落,针长变短,树冠稀疏,枝条枯死,径向生长变弱等.     

松茸群生物资源及其合理利用与有效保护

论述了国产松茸群的分类地位、种类组成、地理分布、生态环境及其在松、栎森林生态系统中的作用,资源现状及其日趋减少的原因分析。重点讨论了松、栎类植物群落自然演替及人类活动对松茸群的影响,其中人类活动是影响松茸群生长繁衍生存诸因素中最主要的因素,概括有二：①森林大面积的无度连续砍伐,导致生态系统环境的恶化,地下菌丝明显减少；②掠夺性的采集方法使有序的地下菌丝及其正常分化与发育受到严重干扰。建议建立特种自然保护区,将松茸类增写到《中国植物红皮书》中；采取实施人工接种于林地以增加森林生态系统中地下菌丝蕴藏量和补充菌丝不足、促进发育与分化以增加自然生物量,林木砍伐采用间伐与菌根育苗造林相接合以及科学的采集方法等是合理永续利用和有效保护的根本途径。     

UV-B辐射对亚热带森林凋落叶氮、磷元素释放的影响

UV-B辐射对凋落物分解过程的影响已成为全球变化生态学研究中的前沿和热点问题之一.采用分解袋法对自然和UV-B辐射滤减两种环境下亚热带6种代表性树种(杉木、马尾松、木荷、香樟、青冈和甜槠)凋落叶氮、磷元素的释放动态进行了研究.结果表明,凋落叶氮元素的动态表现为直接富集、释放-富集和释放-富集-释放3种模式,磷元素的动态表现为直接释放、富集-释放-富集和无明显变化3种模式.与对照相比,UV-B辐射滤减显著延缓了甜槠凋落叶氮元素及青冈和甜槠凋落叶磷元素的释放(P<0.05),但促进了香樟凋落叶磷元素的释放(P<0.05),对其他树种凋落叶的氮或磷释放无显著影响.凋落叶的初始氮含量和C/N比值不能解释氮释放动态,C/P比值可以部分解释磷的释放.全球环境变化背景下UV-B辐射在湿润亚热带地区森林生态系统过程中的作用尚需进一步认识和理解.     

江苏马尾松林下木本植物群落相似性和生物多样性的调查

根据作者的初步调查，在江苏南部丘陵酸雨的地区（宜兴，南京）清洁地区（句容茅山）马尾松林下木本植物的生物多样性指数分别是１．９９２６，１．７０４５，１．２９８７，宜兴和句容，南京和句容马尾松下层群落相似性素数在１０％左右，而南京和宜兴的群落相似性系数为２０％左右。     

广东流沙湾海草分布现状及其与不同养殖生境的关系

2016和2017年对广东流沙湾海草床进行现场调查，获得了海水、海草、浮游生物、底栖动物和大型底栖海藻的数据资料。结果表明流沙湾卵叶喜盐草（halophila ovalis）平均生物量为3.74 g/m2，总面积为26.9 hm2，呈斑块状分布。利用水质参数进行主成分分析，对各主成分得分进行聚类，将调查区域划分为渔排和捕鱼网影响区（Ⅰ区）、贝类养殖区（Ⅱ区）和非养殖区（Ⅲ区）3种生境类型，主成分综合得分表明Ⅰ区污染最严重。比较Ⅰ区和Ⅱ区两种不同养殖方式下的生境类型，Ⅰ区的海草生物量、底栖动物生物量、浮游植物丰度、溶解氧、活性磷酸盐和盐度低于Ⅱ区，大型底栖海藻生物量、氨氮、无机氮、N/P比值和COD高于Ⅱ区。流沙湾海草床的分布面积和生物量较2002年出现了严重退化，网箱渔排和捕鱼网的生产方式、小个体贝类的大量繁殖以及低盐度的近岸河流输入降低了海草生物量。海草生物量与其他指标的关系体现了贝类养殖对海草的生存有积极作用，较强的水体自净能力有利于海草的生长。本文还从提高公共意识、加强自然保护区管理和实施常态监测三个方面提出了流沙湾海草的保护建议。