鼎湖山针阔叶混交林生态系统水文过程研究

以鼎湖山针阔叶混交林（以下简称混交林）生态系统为研究对象，探讨了不同降水特征下森林生态系统水文过程，主要研究结果如下：（1）不同的降雨特征决定了不同的降雨过程和穿透雨过程，混交林生态系统穿透雨累积增加曲线与降水量的累积增加曲线变化是同步的；（2）2002年7月27日-28日特大暴雨最大降水量、最大穿透雨量分别为122．8nn和104．9mm,且穿透雨最大值出现的时间滞后于降水强度最大值出现的时间1h；（3）8月18日-20日特大暴雨，穿透雨量累积增加曲线与大气降水的累积增加曲线非常相似，且穿透雨最大值出现的时间略滞后与大气降水最大值出现的时间；（4）中雨时降水累积量达到最大值（59．6mm）与穿透雨累积量达到最大值（43．6mm）的时间一致；（5）树干流和地表径流量与大气降水量的累积变化曲线并不是完全同步的，在一定的降水量范围内，树干流量和地表径流量随着大气降水量的增加而增加；（6）无论是特大暴雨还是中雨发生时，即使在特大暴雨影响下，树干流（2．3～16．4mm）和地表径流（1．6～8．8mm）量都很小，系统具有很强的保水保墒能力；（7）混交林穿透雨强度变化过程基本取决于大气降水强度变化，树干流强度和地表径流强度数值很小且变化过程不明显。     

鼎湖山针阔叶混交林地表CH4通量

用静态箱-气相色谱法对鼎湖山针阔叶混交林的地表CH4通量进行了为期一年的原位观测和研究.结果表明,该林型土壤总体为大气CH4的吸收汇,通量年变化范围60～-120 μg·m-2·h-1,在雨季向旱季过渡的9、10月份,土壤对CH4的吸收较为强烈,而在冬季的1月份,吸收通量最小;凋落物层对该林型地表CH4的吸收没有明显的阻隔作用;多元回归分析发现CH4通量与地下5 cm温度显著相关,尤其是在土壤湿度变化不大的旱季,土壤表层温度为影响CH4通量的主导因子.     

鹤山针阔叶混交林的种群竞争初步研究

通过对鹤山针阔叶混交林种群竞争的研究发现,10年生同龄大叶相思—马尾松群落中,大叶相思生长良好,马尾松种群生长不良和死亡率高达72％;异龄大叶相思—湿地松群落内两种群均生长良好;马尾松、湿地松和大叶相思等纯 林内个体高度和胸径的分化差异小,而混交林内各种群个体高度和胸径分化差异大,尤其是大叶相思比针叶树种更明显;在考虑种群竞争指标时,个体枝叶的生物量或单位面积的生物量比植株数和构件更好;大叶相思—湿地松混交林总的生物量为69.091/hm~2,大叶相思—马尾松混交林为55.282/hm~2,这两个群落的生物量均低于7年生大叶相思纯林;营造针阔叶混交林时应以异龄块状混交方式为主。     

古田山国家自然保护区针阔叶混交林植物物种多样性特征

利用样方法进行野外群落调查.共调查了6个样地,每个样地大小为20m×20 m,研究古田山自然保护区针阔叶混交林植物物种多样性特征.结果表明:古田山针阔混交林的科、属、种组成多样性较高,植物种类丰富.组成复杂.群落的属种多样性>科属多样性>科种多样性.从灌木层、乔木层至草本层物种多样性依次递减,乔木层和灌木层的物种多样性指数明显大于草本层物种多样性指数.     

南亚热带针阔混交林土壤热通量研究

运用土壤热通量板、常规微气象观测系统等设施对鼎湖山针阔混交林的土壤热通量和微气象因子进行了系统研究,结果表明,不同热通量板测值之间的差异可达10%以上。在中小时间尺度(≤1月)上,土壤热通量板上方土壤贮热均不能忽略,否则所测算的表层土壤热通量会产生较大误差,甚至发生热通量传递方向逆转的情况。5cm深度处和表层土壤热通量的日变化均呈“S”形,且前者相位后移0.5～1h。旱季土壤为热源而雨季为热汇,表层土壤年总热通量为-0.44MJ·m-2,说明就全年尺度而言,土壤是热源。表层土壤热贮量月变动范围为-0.14~0.20MJ·m-2,是5cm深度处土壤热通量的-11.0%~1.3%。表层土壤热通量月总值占净辐射的比例变动范围为-12.0%~3.3%,由于能量平衡大多在较小时间尺度上进行比较,故必须准确考察土壤热通量的变化,否则会极大地影响能量平衡。在0.5h尺度上,表层土壤热通量与2.5h前的冠层净辐射回归方程相关性最好,达极显著水平,说明鼎湖山针阔混交林土壤热通量对冠层净辐射的反馈要延滞约2.5h。     

落叶松混交林根际与非根际土壤养分、微生物和酶活性特征

近年来,落叶松(Larix gmelinii)纯林导致地力衰退和生产力下降现象引起了林业工作者广泛关注.为了揭示其地力变化的内在机理,对落叶松纯林、落叶松-水曲柳(Fraxinus mandshurica)混交林和落叶松-蒙古栎(Quercus mongolica)混交林中根际土与非根际土的pH值、土壤养分、土壤微生物和土壤酶活性进行了对比分析.结果表明:(1)与纯林相比,混交林能提高根际土与非根际土的pH值,增加土壤有机质、全N、速效N、全P、速效P的含量,尤其能明显增加N素含量;能使土壤微生物总量、细菌和放线菌的数量有所增加,而真菌数量却有所减少;能提高过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶和蔗糖酶的活性.(2)与非根际土比较,除混交林中根际土的速效P外,其它养分含量与土壤生物活性均增加.(3)落叶松-水曲柳混交林能显著提高土壤养分和土壤生物活性.这从一个侧面反映了混交能改善落叶松林地和根际土壤环境,为有效防止落叶松林地土壤退化提供了理论依据.     

青海湖区紫花针茅草原封育导致的土壤养分时空变化特征

封育导致的生态系统恢复会体现在土壤恢复.以不同封育年限的青海湖区紫花针茅草原为对象,研究封育导致的土壤养分时空变化特征.结果表明:同一样地速效氮、速效磷和速效钾都表现为表层含量最高,显著高于第Ⅱ层,下面几层之间差异不显著;封育对速效养分含量影响不同,对速效钾含量影响不大,而速效磷含量大多显著提高,封育样地速效氮含量稍微高于对照样地.全量养分相比较,封育对土壤全钾和全磷含量影响不大,随土层加深全氮含量降低,封育导致土壤表层全氮含量升高(提高了19.9%).有机质含量随土层加深而降低,长期封育导致土壤有机质含量增加.相关分析表明,速效钾和全钾含量之间相关不显著,速效磷和全磷、速效氮和全氮含量都表现出显著相关,有机质和全量养分之间只有全氮表现出了显著相关.封育后土壤pH值略有升高;随着土层加深,土壤容重升高,但土壤容重变化不大.封育使草原土壤养分含量增加,但是养分的增加是一个非常缓慢的过程,对草原的保护还需继续加强.     

马尾松纯林及其与阔叶树混交林的凋落量与养分通量

在25a生马尾松林下分别套种1a生火力楠、闽粤栲、苦槠、格氏栲、青栲和拉氏栲等阔叶树种的幼苗,16a后形成郁闭的针阔混交异龄林.通过定位监测和化学分析,对上述6种混交林类型及林下未套种阔叶树的马尾松纯林的森林凋落量及养分通量进行了研究.统计结果显示,6个混交群落的年凋落量分别为7137.3kghm-2、6741.1kghm-2、8041.7kghm-2、7151.3kghm-2、7533.2kghm-2和6149.1kghm-2,而马尾松纯林的年凋落量仅3442.8kghm-2.在所有林分的凋落物组成中,枯叶占绝对优势,占凋落物总量的49.7%~71.5%,其余依次为枯枝(5.7%~26.1%)、其它组分(5.5%~17.1%)、树皮(7.7%~18.9%)和果实(0.7%~2.0%).各混交林分中来自马尾松的凋落物占50.4%~58.0%,而来自阔叶树的凋落物占42.0%~49.6%,且两者的组成存在明显差异.各林分总凋落量的季节动态呈双峰型,第1次峰值出现在2~4月份,第2次峰值出现在8、9月份.凋落物中主要养分元素的含量依林分类型、凋落物组分和凋落时间不同而异,N、P、K、Ca和Mg的含量范围依次为3.25~12.98gkg-1、0.23~0.97gkg-1、0.42~4.02gkg-1、7.34~32.57gkg-1和1.34~5.58gkg-1.不同的林分类型,凋落物中各养分元素的年通量大小均为:Ca>N>Mg>K>P.马尾松纯林中,通过凋落物的5种养分元素的年流通量为142.01kghm-2;而在林下分别套种上述6种阔叶树后,其养分年流通量依次增加到204.95kghm-2、223.93kghm-2、304.12kghm-2、288.46kghm-2、213.77kghm-2、238.05kghm-2.图3表4参13     

南亚热带中幼龄针阔混交林生态化学计量特征

为了解南亚热带中幼龄针阔混交林植物、凋落物和土壤生态化学计量特征,本研究以10-11 a、7-9 a和3-5 a林龄人工针阔混交林为研究对象,通过对植物叶片（乔木、灌木和草本）、凋落物及土壤的碳（C）、氮（N）和磷（P）含量及计量比分析,探讨了中幼龄针阔混交林生态化学计量特征、相互关系及其N、P养分限制。结果表明,1）针阔混交林乔木、灌木和草本叶片碳含量均值分别为502.88、472.18和438.31 mg·g-1,其叶片碳含量表现为乔木〉灌木〉草本;叶片全氮含量均值分别为15.87、19.61和15.72 mg·g-1,叶片全磷含量均值为1-09、1.24和0.91 mg·g-1,其叶片氮和磷含量均表现为灌木〉乔木〉草本;凋落物碳、氮和磷含量均值分别为497-07、11-36和0.45 mg·g-1,凋落物氮和磷含量均低于植物。2）针阔混交林乔木叶片C/N、C/P和N/P均值分别为34.43、517-06和15.63,灌木和草本叶片C/N、C/P和N/P均值分别为26.60和28.55、438.77和507.59、16.52和17.95,而凋落物C/N、C/P和N/P为46.50、1193.26和26.17;不同林龄杉木叶片N/P均低于14,表明杉木生长受N限制;10-11 a林龄阔叶树生长受N的限制,7-9 a和3-5 a林龄阔叶树生长受P的限制,灌木和草本生长基本受P限制。3）植物叶片全氮和全磷含量呈极显著正相关（P〈0.01）,C/N与C/P呈极显著正相关（P〈0.01）,而全磷含量与C/N、C/P、N/P呈极显著和显著负相关（P〈0.01,P〈0-05）;土壤有机碳含量与土壤全氮含量、C/P、N/P呈极显著和显著正相关（P〈0.01,P〈0-05）。本研究为中幼龄人工林抚育及可持续经营提供科学参考。     

闽西北地区不同林龄常绿阔叶混交林物种多样性比较

基于野外样方数据,按照林龄与垂直分布层次,分别采用Margalef丰富度指数（Dm）、Pielou均匀度指数（J）与生态优势度指数（C）计算式,对闽西北地区主要优势种为米槠（Castanopsis carlesii）、栲树(Castanopsis fargesii)、甜槠（Cadtanopsis eyrei）、青冈（Quercus glauca）等壳斗科植物为主的天然常绿阔叶混交林群落的物种多样性进行了调查与对比分析。结果表明：（1）不同龄组常绿阔叶混交林乔木层的物种多样性存在显著差异（P<0.05）,以中龄林最为丰富,近熟林与成熟林次之,幼龄林最低,各龄组间的物种分布的均匀度与优势度差异不明显（P﹥0.05）,近熟林J值最大,幼龄林C值最大;（2）不同龄组常绿阔叶混交林灌木层间的Dm、J、C值差异显著（P<0.05）,以中龄林与成熟林内物种较为丰富,近熟林次之,幼龄林最低,物种分布以幼龄林内最为不均;（3）不同龄组常绿阔叶混交林草本层间的Dm、J、C差异显著（P<0.05）,物种多样性以成熟林内最为丰富,幼龄林次之,近熟林内最低,成熟林与幼龄林内草本层物种分布较均匀,中龄林与近熟林内则分布较集中,其物种优势度较高;（4）不同龄组常绿阔叶混交林乔、灌、草层间的物种多样性不同。在幼龄林中,Dm值大小顺序为：乔木层>草本层>灌木层,J值为草本层>乔木层>灌木层。中龄林、近熟林、成熟林的Dm值大小顺序均为：乔木层>灌木层>草本层,J值为灌木层>乔木层>草本层。研究结果可为了解闽西北地区不同龄组常绿阔叶混交林群落结构的物种组成与动态变化特征,探讨常绿阔叶混交林近自然经营及其残次林改造技术,制定其生物多样性的生态保护决策等提供理论依据。     

川西亚高山针叶林人工恢复过程的土壤性性质变化

研究川西岷江上游高山针叶林区不同年龄阶段的人工云杉林地凋落物及其养分贮量和土壤养分及主要理化性质的变化趋势,结果表明：（1）人工云杉林的凋落物及其氮、磷、钾贮量、以60年代抚育成熟林最高,40年代抚育成熟林大幅度下降,分别下降34．1％及49．8％,70．5％,46．7％;（2）人工云杉林地表土的有机质、全氮、全磷随林龄的增加而降低,据典型土壤剖面资料,40年代比60年代抚育林土壤分别降低72．4％,78．6％,42．2％;（3）相应于土壤有机质的变化,与60年代人工云杉成熟林相比,40年代成熟林土壤的自然含水量、总孔工、保肥力（CEC）和交换性盐某养分等均明显降低,表现出肥力退化的趋势,因此,当人工云杉林达到成熟林后,后采取诸如适当间伐等措施,以改善林地生态条件,避免土壤肥力退化,图4表6参11。     

马尾松不同林型对土壤理化性质的影响

以安徽省枞阳县大山村3种马尾松不同林型（马尾松纯林、马尾松-麻栎混交林、马尾松-枫香混交林）0~60 cm土层为研究对象,探讨3种马尾松林型的土壤理化性质变化规律,旨在为该区马尾松人工林的可持续发展和生产提供科学依据。结果表明：（1）0~60 cm土层,3种马尾松林型土壤容重随深度的增加而逐渐增加,混交林土壤容重显著低于纯林;土壤含水量随土层的加深而逐渐减小,其大小为：马尾松-枫香混交林>马尾松-麻栎混交林>马尾松纯林,马尾松-枫香混交林在土壤容重降低,土壤孔隙度增加及土壤含水量方面优于马尾松-麻栎混交林;（2）土壤pH值介于4.5~5.0之间,3种林型pH值随土层深度的增加而增大,但差异均不显著,其中马尾松-枫香混交林土壤pH值较高;（3）3种林型土壤有机质、全N、有效P和速效K均随土层深度的增加而减少,呈现明显的“表聚”现象,其质量分数表现为：马尾松-枫香混交林>马尾松-麻栎混交林>马尾松纯林;（4）土壤容重与土壤水分质量分数、有机质、全N、有效P和速效K等养分质量分数均呈负相关,土壤有机质与全N、有效P和速效K呈极显著的正相关,这说明土壤有机质在改善土壤理化性质和促进养分循环方面起着非常重要的作用。     

鼎湖山森林土壤种子库动态研究

在鼎湖山森林季风常绿阔叶林、针阔混交林、马尾松林林型中研究土壤种子库储量、多样性格局和生活型等。通过分析两层取土样，风干土壤样品，对样品进行筛选，过滤出种子，并进行种子分类鉴定，用土芯实验法检测土壤种子库的组成。结果表明，在4个取样地点的种子库中，上层种子的Shannon多样性指数和Simpson指数都明显高于下层。草本植物不仅是种类还是数量上都是这三种林型土壤种子库的主体成分，特别是在针叶林中，种子储量占有十分显著的优势地位，随着演替年龄的增长，草本植物在种子库储量中占的比例有所减少。另外，种子库中优势成分与取样地点地面植被相应层次的优势种存在较大差异，说明植物群落地上部分的发育与其它地下部分的土壤种子库的发育具有明显的不同步性，这一结果表明土壤种子库的内在潜力对森林更新及植物群落演替动态产生了重要影响。     

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）。     

武夷山自然保护区常绿阔叶林优势种对土壤呼吸的影响

为揭示森林土壤呼吸异质性的影响因素,以武夷山自然保护区常绿阔叶林优势种甜槠(Castanopsis eyrei)、细叶青冈(Cyclobalanopsis tenuifolia)、米槠(Castanopsis carlesii)为研究对象,采用LI-8100碳通量系统测定土壤呼吸速率及其影响因子土壤温度、土壤含水量值,...