氮沉降对华北落叶松叶特性和林下土壤特性的短期影响

以50 a生华北落叶松天然次生林为研究对象,采用全生长季野外多水平林地施氮对比试验的方法,结合树叶特性和林下土壤理化性质测定,设置对照（CK,0 g·m-2·a-1）、低氮（LN,8 g·m-2·a-1）、高氮（HN,15 g·m-2·a-1）3个施氮水平,进行短期氮沉降模拟试验,分析了短期氮沉降对华北落叶松针叶及林下0~10、10~20 cm两层土壤中土壤营养动态的影响,为华北落叶松林的群落结构优化调整、可持续经营管理提供理论依据。研究结果表明：为期一个生长季的短期施氮显著增加了华北落叶松林下0~20 cm土壤层中TOC、NH4＋-N、NO3–-N的含量,却未影响土壤pH值和TN含量,且对表层（0~10 cm）土壤的影响更明显,但整个生长季内月份间的变化较大。短期施氮也导致50 a生华北落叶松针叶的宽度（W）、长度（L）、氮含量（LN）、比叶面积（SLA）和投影面积（PA）显著增加,但未影响叶生物量（LM）和叶有机碳含量（LC）。同时,叶氮含量与0~20 cm层、10~20 cm层土壤中全氮含量以及10~20 cm层土壤中NH4＋-N含量显著正相关,叶有机碳含量则与0~20 cm层土壤有机碳含量和0~10 cm层土壤全氮含量亦呈正相关关系。以上结果说明,华北落叶松天然次生林处于氮限制状态,短期氮沉降可能会提高土壤肥力并促进树木的生长,有利于华北落叶松天然次生林生产力的提高。     

Climate Warming and the Recent Treeline Shift in the European Alps: The Role of Geomorphological Factors in High-Altitude Sites

Global warming and the stronger regional temperature trends recently recorded over the European Alps have triggered several biological and physical dynamics in high-altitude environments. We defined the present treeline altitude in three valleys of a region in the western Italian Alps and reconstructed the past treeline position for the last three centuries in a nearly undisturbed site by means of a dendrochronological approach. We found that the treeline altitude in this region is mainly controlled by human impacts and geomorphological factors. The reconstruction of the altitudinal dynamics at the study site reveals that the treeline shifted upwards of 115 m over the period 1901–2000, reaching the altitude of 2505 m in 2000 and 2515 m in 2008. The recent treeline shift and the acceleration of tree colonization rates in the alpine belt can be mainly ascribed to the climatic input. However, we point out the increasing role of geomorphological factors in controlling the future treeline position and colonization patterns in high mountains.     

Specific Features of Root System Structure in Pinus sylvestrisL. and Larix sukaczewiiDyl. under Conditions of the Ufa Industrial Center

Russian Journal of Ecology -     

秦岭西部不同发育阶段日本落叶松林凋落物层大型土壤动物群落特征

以秦岭西部小陇山林区不同发育阶段的日本落叶松(Larix kaempferi)林为研究对象,探讨不同发育阶段日本落叶松林凋落物层的大型土壤动物群落特征.结果表明,10 a日本落叶松林土壤动物密度和类群丰富度均显著高于20和32 a日本落叶松林,而32 a日本落叶松林土壤动物群落密度又显著高于20 a日本落叶松林.不同发育阶段日本落叶松林土壤动物群落的营养功能群组成也发生了明显变化,随栽植林龄的增加,捕食性类群的比例先增加后降低,而腐食性+杂食性类群的比例先降低后增加,植食性类群的比例呈增加趋势.不同发育阶段日本落叶松林的正蚓科、线蚓科、倍足纲、幺蚣科、步甲科、蚁甲科、双翅目幼虫和蚁科土壤动物类群密度存在明显变化,进而改变了大型土壤动物群落结构和营养功能群组成.凋落物层土壤动物对不同发育阶段日本落叶松林的环境变化十分敏感,可以用来指示林下土壤环境变化.     

秦岭太白红杉林土壤有机碳密度研究

土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)库是陆地生态系统中最大的碳库,确定土壤有机碳储量及影响因子对碳循环和气候变化的研究具有重要意义.在秦岭太白山南、北坡分别沿不同海拔梯度共调查了太白红杉(Larix chinensis Beissn)林的18个样点,共计54个土壤剖面,分南、北坡对太白红杉林土壤有机碳密度进行了估算,并分析了土壤有机碳的主要影响因子.结果表明:太白红杉林北坡土壤有机碳平均密度在枯落物层为(0.31±0.18)kg/m2,在0～100 cm土层为(15.84±9.08)kg/m2;南坡土壤有机碳平均密度在枯落物层为(0.27±0.07)kg/m2,在0～100 cm土层为(14.51±7.85)kg/m2;太白红杉林南、北坡0～100 cm土层土壤有机碳平均密度为(15.18±8.51)kg/m2.秦岭太白红杉林北坡0～100 cm土层土壤有机碳密度随海拔的增加呈显著减小趋势(P0.05),此外,该层土壤有机碳密度随年降水量的增加呈下降趋势.土壤容重与w(有机碳)呈显著负相关(P0.05).     

Climate changes and overstory recruitment of larch at the northern timberline in the Yamal Peninsula

Studies on overstory recruitment of the Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.) in open larch forests depending on the time of seedling establishment (1880–1980) have been performed in the northern timberline ecotone on the Yamal Peninsula. Two periods of active larch establishment have been revealed: from 1900 to 1935 and from 1950 to 1970. A comparison of these data with the results of instrumental observations on temperature and precipitation has shown that the overstory recruitment of larch in valleys of northern rivers is largely dependent on July air temperatures in the first years of tree life, when seedlings grow 10–20 cm high.     

Structure and formation of conifer stands in the upper timberline ecotone on the North Chuya Ridge,Central Altai

The structure of Siberian stone pine (Pinus sibirica Du Tour.) and Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.) stands and specific features of their formation have been studies in the forest-tundra ecotone on the North Chuya Ridge (2235–2475 m a.s.l.). Changes in the structure of these stands along the transition from the upper boundary of closed forests to the high-mountain tundra have proved to have an ambiguous pattern. Both tree species form mixed clusters of similar-aged trees in the lower part of the ecotone but grow singly, in scatters, in its upper part. The formation of conifer stands (tree clusters) in the lower part of the ecotone, on the slopes of the Aktru River valley, began during climate warming in the second half of the 19th century. The expansion of confers to its upper part took place markedly later, in the early 20th century (Siberian larch) or even in the 1930s (Siberian stone pine).     

不同火烧强度林火对大兴安岭北坡兴安落叶松林土壤化学性质的长期影响

大兴安岭地区是林火多发区,论文比较了未火烧兴安落叶松林与火烧20 a后兴安落叶松(轻度、中度、重度火烧兴安落叶松林)土壤pH值、土壤养分以及土壤养分比值之间的差异。研究结果表明:重度、中度、轻度火烧森林土壤的pH值为4.79、4.76、4.63,高于对照森林土壤的pH值(4.53);重度、中度、轻度火烧森林土壤的C含量(55.19、84.63、127.91 g.kg-1)、N含量(2.32、3.97、5.27 g.kg-1)、P含量(0.22、0.21、0.25g.kg-1)和K含量(31.97、32.56、34.65g.kg-1)都低于对照森林土壤(137.67、5.61、0.27、37.96g.kg-1);重度、中度、轻度火烧森林土壤的C/N值(23.68、21.54、24.27)也低于对照土壤(24.63);轻度火烧土壤的C、N含量与中度、重度火烧土壤的C、N含量差异明显。说明了火烧20 a后,其森林土壤与对照森林土壤之间仍然有差异。     

寒温带兴安落叶松林土壤团聚体特征及其影响因素研究

以寒温带兴安落叶松(Larix gmelinii)林为研究对象,分析其土壤团聚体的分布及其有机碳含量特征,并探讨各土壤因子对团聚体稳定性的影响。在兴安落叶松林内设置28块30 m×30 m的样地,以0—10、10—20、20—40、40—60 cm分层取土样,测定各理化指标含量、不同粒级土壤团聚体及其有机碳含量。结果表明,兴安落叶松林土壤团聚体各粒级含量高低为(0.25—2 mm粒径)团聚体>(<0.053 mm粒径)团聚体>(0.053—0.25 mm粒径)团聚体,各粒级团聚体表层(0—10 cm)含量均显著区别于其他各层;土壤团聚体的平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)分别为0.53 mm和0.22 mm,分维数(D)为2.78,土壤团聚体稳定性较高且存在剖面差异;土壤有机碳主要分布于0.25—2 mm粒径的大团聚体中(34.51g·kg^-1),贡献率为52.10%,粒径0.053—2 mm土壤团聚体中有机碳含量最低(6.30 g·kg^-1),贡献率为16.42%;随土层深度增加,各粒级团聚体有机碳含量和0.25—2 mm团聚体有机碳贡献率逐渐减小,<0.25 mm团聚体贡献率逐渐增大,40 cm以下各粒级贡献率趋于稳定;兴安落叶松林土壤团聚体的粒径分配和稳定性受到林龄和林型的显著影响;大团聚体(0.25—2mm)含量与土壤总有机碳(SOC)呈极显著正相关关系(P<0.01),微团聚体(<0.25 mm)含量与Al、Mg等金属氧化物含量呈显著正相关关系(P<0.05);大团聚体(0.25—2 mm)含量和MWD、GMD指标与pH值呈极显著负相关关系(P<0.01),与土壤含水量、速效钾、有效磷、有机磷呈显著正相关关系(P<0.05)。综上,土壤有机质和金属氧化物分别为兴安落叶松林土壤0.25—2 mm大团聚体和<0.25 mm微团聚体的主要胶结物质,土壤水分、养分和酸碱条件对团聚体的形成和稳定产生影响。     

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.