人工柳杉林碳蓄积量及土壤性质的动态变化

采用材积源生物量法和土壤剖面分析方法,研究了四川彭州栽植5、10、17、22、26a的人工柳杉林碳蓄积量及土壤性质的动态变化.结果表明,柳杉林分的碳蓄积量与林下土壤有机碳积累量随柳杉林龄的增长而增加,5、10、17、22、26a生人工柳杉林碳蓄积量分别是19.8、67.5、85.8、162、275t(C)hm-2,土壤有机碳含量在5、10、17、22、26年分别为14.7、18.4、25.3、37.1、41.4gkg-1,比农地分别增加了18.5%、48.4%、104%、199%、234%,土壤全N含量分别为1.22、1.31、1.64、2.03、2.12gkg-1,比农地分别增加了7.02%、14.91%、43.86%、78.07%、85.96%,土壤容重分别为1.48、1.42、1.36、1.31、1.28gcm-3,比农地分别降低了3.90%、7.79%、11.7%、14.9%、16.9%,土壤总孔隙度和毛管孔隙度也都显著增高,说明栽植柳杉后随着土壤有机质的增加,土壤肥力逐步提高,土壤孔隙状况也逐渐好转,从而增加了土壤保水抗旱能力.5、10、17、22、26a生的柳杉林地土壤蓄水量分别为341、391、412、462、493thm-2,比农地分别增加了14.8%、31.6%、38.7%、55.6%、66.0%.这些结果显示,人工柳杉林具有庞大的碳库,可缓解大气CO2上升,而且可促进土壤肥力,改善生态环境.     

川西亚高山云杉叶凋落物质量损失过程及土壤生物的作用

采用分解袋法,研究了川西亚高山云杉纯林与混交林叶凋落物的质量损失过程及土壤动物与微生物的作用。结果如下:(1)云杉叶凋落物分解过程中,土壤动物数量总体呈下降趋势,即土壤动物主要在分解前期发挥作用,其中,大型土壤动物早期以植食性的蛴螬为主,中期以捕食性的石蜈蚣为主,后期以腐食性的马陆为主;中小型土壤动物始终以螨类、跳虫和线虫为优势类群;相关分析表明线虫数量与云杉叶凋落物分解速率相关性最大,大型土壤动物次之。(2)云杉叶凋落物分解过程中,微生物数量总体呈上升趋势,即土壤微生物主要在分解后期发挥作用,进一步相关分析表明真菌数量与云杉叶凋落物分解速率相关性大于细菌和放线菌。(3)云杉纯林叶凋落物分解速率低于混交林,其中分解3、15、21、24个月时,纯林小孔径分解袋失重率分别为混交林的65.51%、95.73%、98.91%、94.8%,大孔径分解袋失重率分别为混交林的89.83%、92.95%、98.13%、97.13%,即,两类林分小孔径分解袋及凋落物分解前期失重率差异更为明显,表明凋落物分解速率既受底物质量的影响,也和参与分解的土壤生物有关,其中与线虫、大型土壤动物及真菌的数量相关性最大。     

山西高原落叶松人工林土壤呼吸的空间异质性

基于对华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林样地3个取样尺度(4、2、1 m)土壤呼吸(Rs)及其影响因子的观测,运用传统和地统计学的方法分析了Rs的空间变异性及其与影响因子之间的内在联系.传统统计分析表明:Rs及其它相关因子的空间变异均属于中等变异;Rs与10 cm、15 cm深度的土壤温度(T10、T15)和全氮(N)呈极显著正相关(P0.01),与凋落物含水量(Lm)呈显著正相关(P0.05),与碳/氮比(C/N)呈显著负相关(P0.01),与5 cm深度的土壤温度(T5)、土壤水分(Ws)、凋落物量(Lw)和全碳(C)相关性不显著(P0.05);多元逐步回归分析表明:Lm、T10、N和Ws这4个因子能解释土壤呼吸空间变化的36%.地统计学分析表明:Rs具有中等程度的空间自相关性,随机部分引起的空间异质性占39.5%,结构因素占60.5%,气候、地形、土壤等结构因素起着主导作用;不同土壤指标的变程不相同,Rs和T10的变程差异不大,在25 m左右;土壤各指标的分维数大小依次为:Lw(1.95)=C/N比(1.95)N(1.91)C(1.89)Rs(1.78)Lm(1.77)Ws(1.69)T10(1.42).Rs的空间分布模式与T10、Lm、C和N的空间分布模式较为一致,而与Ws、C/N比的空间分布模式不同;在同一置信水平和估计精度下,不同土壤指标的必要采样数量不相同,取决于该指标的空间变异程度.     

东江中上游主要造林树种光合生理特征

在东江中上游,以6年生造林树种木荷Schima superba、红锥Castanopsis hystrix、火力楠Michelia macclurei和藜蒴Castanopsis fissa为材料,利用Li-6400光合作用测定系统,对东江中上游水源林主要造林树种木荷、红锥、火力楠和藜蒴叶片光合日变化和光响应进行了测定,探讨了4种树种在当地自然生境下的光合生理特征。结果表明：木荷和藜蒴净光合速率（Pn）日变化呈＂单峰＂曲线,火力楠和红锥净光合速率（Pn）日变化呈＂双峰＂曲线,4种树种净光合速率（Pn）最大值均出现在10：00左右,分别为8.73、6.00、6.68和7.91μmol.m-1.s-1;4种树种净光合速率（Pn）日均值表现为木荷〉火力楠〉红锥〉藜蒴,蒸腾速率（Tr）日均值表现为红锥〉木荷〉火力楠〉藜蒴,水分利用效率（WUE）日均值表现为木荷〉藜蒴〉火力楠〉红锥,木荷具有高光合、高水分利用效率的生理特性,对环境适应能力强。4种树种光响应曲线均符合非直角双曲线模型（R2〉0.98）和指数模型（R2〉0.98）,采用非直角双曲线模型拟合的4种树种最大净光合速率（P,max）、暗呼吸速率（Rd）和表观量子效率（a）基本高于指数模型相应拟合值,且接近实测值,但2种模型拟合的光饱和点低于实际观测值。在中幼龄阶段,木荷、红锥、火力楠和藜蒴表现出较高的光饱和点（LSP）、较低的光补偿点（LCP）和较低表观量子效率,具有较强的耐阴喜光特性,对光照强度表现出一定的适应性和可塑性,对弱光与强光的利用能力较高。这些研究结果为东江流域水源林造林设计、树种筛选和抚育提供理论参考。     

白榆/刺槐互作条件下土壤与植物养分季节变化

采用盆栽试验对白榆（Ulmus pumila）单作（BB）、刺槐（Robinia pseudocacia）单作（CC）及白榆/刺槐（U.pumila-R.pseudocacia.）互作（BC）（3种互作方式：根系不分隔（N）、根系用尼龙网（L）分隔和根系用塑料膜（P）分隔）及两种施肥方式（施肥处理（F）和不施肥处理（N））下土壤pH值、土壤养分及植株N、P养分吸收总量的季节变化进行了研究。结果表明,不同处理土壤pH值从5—9月呈增加趋势,互作中根系不分隔处理和根系用尼龙网分隔处理降低土壤的pH值效果较明显;各处理w（土壤有机质）在7月份较高,其中施肥处理〉不施肥处理,在3种互作方式中,w（土壤有机质）大小顺序为：根系不分隔〉根系用尼龙网分隔〉根系用塑料模分隔;随着季节的变化,不同处理土壤销态氮含量呈降低趋势。在白榆、刺槐整个生长期内,w（NH4＋-N）占绝大部分,w（NO3--N）极少,由此说明在白榆、刺槐整个生长期吸收的氮素形态主要是NH4＋-N。不同处理白榆、刺槐植株的N、P养分吸收总量从5月到9月呈现不断增加趋势,至9月达到最大。互作植物N、P养分吸收总量均高于其相应的单作,但不同互作方式对N、P养分吸收总量的变化不同。在3种互作方式中,改善土壤养分状况及植株N、P养分吸收总量的最优互作方式为根系不分隔施肥处理（BCNF）。     

岷江下游小型集水区3种人工林对降雨重金属含量的影响

为了解人工林对大气污染物质的过滤作用,分析研究了2011年11月10日到2012年3月4日期间7次降雨中,岷江下游 (五通桥段)一个小型集水区中水杉人工林、杉木人工林和巨桉人工林穿透水和树干茎流中的4种重金属 (Cd、Cu、Pb、Zn)含量特征.结果表明,3种人工林大气降雨、穿透水和树干茎流重金属含量呈现一致的规律,按平均值大小排列为:Zn>Pb> Cu >Cd.3种人工林穿透水重金属含量差异不显著,水杉人工林与杉木人工林树干茎流中重金属Cd、Cu和Pb含量存在显著差异.巨桉和水杉人工林对重金属Cd和Zn有较强的过滤作用,杉木林和巨桉林对重金属Cu和Pb的过滤作用较强.Pb在3种人工林中的含量均超过国家《生活饮用水卫生标准》.3种人工林穿透水和树干茎流Cd、Pb和Zn的淋溶系数小于1,为负淋溶,杉木树干茎流Cu的淋溶系数大于1,为正淋溶.大气降雨重金属含量与降雨量之间存在显著的负相关关系,水杉人工林穿透水Cu含量、杉木人工林穿透水Cd和Cu含量、巨桉人工林穿透水和树干茎流Cd和Cu含量与降雨量之间存在显著的负相关关系.     

杉木人工林生态系统的生物地球化学循环Ⅰ:养分归还动态

在福建南平地区 ,对林龄和密度不同的两片杉木人工林的凋落物和森林降水化学进行了 3a(1994～1996 )的定位研究 .株密度n =2 370hm-2 的 16a生林分 (标记为FFC)和株密度n =1180hm-2 的 41a生林分 (标记为XQF)的年凋落量分别为 6 2 10 .7kghm-2 和 3 146 .2kghm-2 ,其中落叶分别占总重量的 76 %和 6 8% .凋落物中 5种主要营养元素的年归还量分别为 173.92kghm-2 和 84.2 0kghm-2 ,其数量大小顺序均为Ca >N >Mg >K>P ,并在 4月份和 11月份出现两次峰值 .在两监测样地 ,降水通过林冠后养分富集现象均十分明显 .降雨、穿透雨和树干径流中养分浓度呈现显著的季节变化 ,均以夏季最低 ,冬季最高 ,春秋季居中 ,这种格局强烈受降雨量的控制 .在两林分中降水引起的 5种元素的年淋溶量分别为 173 .33kghm-2 和 10 7.5 3kghm-2 ,大小顺序为K >Ca >Mg ,而N(及FFC的P)出现负值 ,表明其被林冠层直接吸收 .林龄和密度对生态系统的养分归还具有重要影响 .图 5表 4参 15     

涝渍地种植制度与高效农业模式研究

采用了系统工程，生态农业，农业气象，作物栽培，技术经济等管理，通过对江汉平原涝渍地农田生态系统生产性能解析，现有种植制度与新拓高效农业模式分析评价，高效优化机理的探讨，从适应国内外市场需求，有利于农业结构调优，保护资源环境，促进农业可持续发展出发，筛选归纳了四类适宜的高效种植（养）模式，即“稳粮兴油”增值型；“稳棉机动”增值型；“粮经，粮饲兼顾”饲养型；“种地与养地”结合型。上述高效农业模式具有产品优化功能，结构优化功能，缓和大范围洪涝和自我调控补偿功能，它们既自成体系，各显特色，又互成体系，构成粮，经，饲，肥“四元”种植结构。必须实行有序高效模式自身水旱轮作，高效模式与传统耕作制度之间轮作换荐，使之动态优化，保持可持续发展。4种模式在我国南方涝渍地域具有广阔的推广前景，各地可因地制宜进行推广。     

岷江上游脆弱生态环境刍论

岷江上游地区位于长江上游四川省西北部。该地区既是长江上游生态屏障的重要组成部分，又是成都平原的水源生命线。但几十年来，该区域植被的大量砍伐和土地的不合理利用，引起了一系列生态失调问题，被列为南方山地典型脆弱生态环境区。在分析岷江上游地区脆弱生态环境现状的基础上，探讨了其形成的自然因素：地质条件的不稳定性、地貌状况和地面组成物质的脆弱性以及气候类型的多样性和人为因素：土地的过度垦殖、土地资源的不合理利用以及草场的过度放牧等，提出了改善该区脆弱生态环境的对策。结果表明，科学利用与发展林草植被，提高林草植被覆盖率、加大坡耕地的坡改梯力度，合理利用土地、重视干旱河谷的治理、聚落的重建与迁建以及农村剩余劳动力的转移等既可改善该区生态环境，又可促进资源的合理利用与开发，最终使该区甚至整个川西地区的经济朝着良性循环的方向发展。     

间种高粱及施用大颗粒尿素对茶园N2O排放的影响

茶园施肥量大、氧化亚氮(N_2O)排放系数高,且近年来我国茶园面积不断扩大,使茶园成为重要的农业N_2O排放源,亟需有效的茶园N_2O减排措施.本研究在我国中亚热带典型丘陵茶园,通过设置间种高粱、施用大颗粒尿素和常规施肥3种管理措施,观测不同管理措施下茶园土壤N_2O及相关环境因子动态,旨在解析茶园土壤N_2O排放的主控因子和明确提出的减排措施的有效性. 2 a的田间试验结果表明:①茶园土壤N_2O排放通量与土壤化学性质、温度及降雨有显著的相关性,土壤物理性质和土壤化学性质的交互作用对N_2O排放影响最大,土壤化学性质中的NO~-_3-N含量是决定N_2O排放量大小的最主要因素,茶园土壤N_2O减排研究的工作重点在于如何减小土壤中的NO~-_3-N含量;②间种高粱在未影响茶叶产量的前提下减少了51.2%的N_2O排放,从缓解全球气候变暖角度看,间种高粱是本研究中最佳的茶园管理措施;③施用大颗粒尿素在提高29.5%的茶叶产量同时减少了34.7%的N_2O排放,从兼顾经济效益及缓解全球气候变暖的角度看,茶园中施用大颗粒尿素则是本研究中最佳的施肥措施.