峨眉山冷杉衰亡与土壤铝活化的关系研究

通过模拟酸雨对峨眉山土壤中活性铝的溶出试验,考察了铝离子溶出量及Ｃａ／Ａｌ比值,并研究其与冷杉生长的关系,研究结果表明,峨眉山土壤中铝离子活化严重,Ｃａ／Ａｌ比值远远小于１,铝中毒是峨眉山酸沉降危害冷杉的重要原因之一。     

川西亚高山冷杉林和白桦林土壤酶活性季节动态

研究了川西亚高山冷杉林和白桦林中与土壤碳氮元素循环有关的土壤脲酶、蛋白酶、转化酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和脱氢酶活性的季节变化规律．结果表明：(1)在两个群落中，腐殖质层(A)中6种土壤酶活性均高于淀积层(B)和母质层(C)中的酶活性；(2)白桦林A层土壤酶活性显著高于冷杉林A层土壤，而C层的脲酶和过氧化氢酶活性以冷杉林明显高于白桦林，但C层的其它4种酶活性没有明显差异；(3)土壤酶活性的高峰期主要出现在温度较高的7、8月份(冷杉林A层土壤中的蛋白酶、过氧化氢酶和脱氢酶，白桦林A层土壤中的蛋白酶、蔗糖酶和脱氢酶)，或是凋落物高峰期的10月份(冷杉林A层土壤中的脲酶、多酚氧化酶和蔗糖酶，白桦林A层土壤中的多酚氧化酶)．可见，不同土壤酶的活性对温度的敏感程度是不一样的，有一些土壤酶的活性(如多酚氧化酶)明显受凋落物动态的影响．图1表2参18     

不同经营措施对云冷杉林秋季凋落物量及其月变化的影响

凋落物在森林生态系统养分循环中起着至关重要的作用.为了解不同经营措施对云冷杉林凋落物量的影响,于2018年7-11月在吉林省汪清林业局布设的12块云冷杉天然次生林样地(每块样地面积1hm²)内收集凋落物,分析不处理、常规抚育经营和两种不同目标树单株经营共4种经营措施对云冷杉林凋落物量及其月动态的影响. 7-11月云冷杉林12块样地共收集凋落物14 622.0 g/m²,其中阔叶凋落物占凋落物总重量的69.6%,而针叶凋落物仅占30.4%;在不同经营措施下,7-11月云冷杉林的总凋落物量和针叶量的变化趋势大致相同,均呈单峰曲线趋势,峰值出现在10月,阔叶量峰值出现在9-10月;常规经营下,样地内凋落物总量及针、阔叶量均显著低于目标树经营样地.因此,目标树经营措施明显增加样地凋落物量,从而加快了林内养分循环速度,对森林经营管理具有重要意义.(图3表6参39)     

川西亚高山冷杉和白桦细根生物量与碳储量特征

为了解川西亚高山地下生态过程和细根在森林碳(C)库中的作用,采用钻取土芯法,研究了川两亚高山岷江冷杉(Abies faxoniana)和白桦(Betula platyphylla)2006年一个生长季节内的细根生物量动态及其C储量特征.冷杉细根现存量显著大于白桦,二者分别为(6.5790±0.220)thm-2和(3.334±0.182)t hm-2.细根生物最具有明显的月变化规律,以10月最高,6月最低.同时,每次细根大量发牛后,都随之产生大量细根死亡.细根生物量和C储量均随着土壤深度的增加而减少.冷杉83.24%的细根分布于土壤表层0～10 cm范嗣内,11～20 cm为16.76%;而白桦50.26%的细根分布在土壤表层0～lOcm的范围内,0～20 cm层为80.39%.活细根在各层中占总细根量的73%以上.冷杉和白桦细根C含量分别为47.21%±2.56%和42.71%±0.89%,对应的细根C储量分别为(3.106±0.104)t hm-2和(1.377±0.078) thm-2.图1表3参37     

小兴安岭谷地云冷杉林粗木质残体的研究

论文以小兴安岭谷地云冷杉林大面积固定样地(9.12hm²)为对象,分析了粗木质残体(CWD)的物种组成、径级分布、存在形式、腐烂等级。主要结果如下:①CWD的密度为1097株/hm²,胸高断面积为18.49m²/hm²,材积为96.25m³/hm²。②所有CWD个体的径级分布呈典型的倒“J”型,其中红松(Pinus koraiensis)和兴安落叶松(Larix gmelini)呈双峰型,其他主要组成树种呈典型的倒“J”型;从材积上看除了兴安落叶松呈随着径级的增加材积也增加的“J”型分布外,其余主要树种均呈近正态分布,总体上材积呈近正态分布。③云冷杉林主要以干基折断、拔根倒、枯立木、干中折断为主,随着径级的增加枯立木和树段的比例逐渐减少,而根桩和干中折断逐渐增加,拔根倒先增加后减少,干基折断变化不大。④腐烂等级呈近正态分布,且主要分布在Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ等级。随着径级的增大,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ等级的比例减少,Ⅳ和Ⅴ等级的比例有增加的趋势。枯立木以Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ等级为主,干中折断Ⅲ等级较多,拔根倒、干基折断、树段等相对于其他存在方式各腐烂等级的比例相对均匀,而根桩以Ⅴ等级为主。     

长白山红松和臭冷杉树轮密度变化特征及其气候响应

本研究建立了长白山红松和臭冷杉的全轮、早晚材密度年表,并分析了2个树种的树轮密度变化特征及其与平均气温、平均最高气温、平均最低气温和降水量的相关关系。结果表明：两树种树轮密度变化具有一致性。红松树轮密度对气候变化更加敏感,而臭冷杉树轮密度变化相对稳定。两树种树轮密度年表与平均气温和平均最低气温整体呈显著正相关,而与平均最高气温和降水量的相关性相对较弱。其中,生长季早期（4—5月）的平均最低气温可能是影响树轮密度变化的主要因素。响应面分析结果表明：随着生长季早期的平均最低气温上升,两树种早材密度与平均最低气温呈现先减弱后增强的响应趋势,而与生长季早期的降水呈现先增强后减弱的响应趋势。滑动相关分析显示：随着气候变暖,两树种树轮密度年表均对生长季晚期（9—10月）平均气温和生长季早晚期平均最低气温的正响应显著增强,而对生长季晚期平均最高气温的正相关减小,与降水的响应相对稳定。臭冷杉的树轮密度年表对上年12月平均最高气温和当年4月平均最低气温的响应出现显著的正负转换现象。     

西藏色季拉山急尖长苞冷杉林粗木质残体的持水特性

粗木质残体是森林生态系统非常重要的结构性和功能性单元,对生态系统的水源涵养功能具有重要作用。为了解西藏色季拉山急尖长苞冷杉(Abies geoegeti var.smithii)林粗木质残体的持水特性,用典型样地法对生态系统内的粗木质残体进行调查并取样,用浸泡模拟法测定其吸水率、吸水速率及持水潜力。结果表明:(1)粗木质残体的吸水率、吸水速率及其持水能力在其吸水过程中基本表现为高腐烂等级高于低腐烂等级,其吸水率与浸水时间的关系可用对数函数y=alnx+b拟合,吸水速率与浸水时间的关系可用幂函数y=ax~(-b)拟合,二者均达到极显著水平(p0.01);(2)粗木质残体的密度随腐烂等级的增高而减小,饱和吸水率则随腐烂等级的增高而升高,饱和吸水率随密度的减小而升高,3种关系分别服从二项式y=-0.004 7x~2-0.034 3x+0.443 6、二项式y=0.393 2x~2-1.569 3x+2.070 5以及幂函数y=0.153x~(-1.661)分布,前两者显著性水平p0.05,后者达到显著性水平(p0.05);(3)粗木质残体储量为60.363 t/hm~2,最大储水量为98.420 t/hm~2,有效储水量为83.657 t/hm~2,相当于8.366 mm的降雨。该成果为进一步开展色季拉山急尖长苞冷杉林粗木质残体的水文生态功能奠定了基础。     

岷江上游林线附近岷江冷杉种群(Abies faxoniana Rehd.et Wild)的生态学特点

在松潘县弓杠岭采用样方调查的方法针对岷江冷杉(Abies faxoniana)种群结构、幼苗更新及个体生长及与海拔变化的关系进行了研究,样地分别位于林线下方、林线及树线区,个体年龄采用WinDENRO系统或侧生轮枝计数的方法确定,结果发现：(1)岷江冷杉种群更新与样地海拔高度、干扰强度有关,(2)岷江冷杉的个体生长过程可分为生长期、成熟期、过熟期3个阶段,但随着海拔的升高,这3个时期生长速度的差异变得不明显,(3)3个样地内岷江冷杉种群随海拔升高,其平均高度呈现由高到低,胸径由大到小,个体数量由多到少的变化趋势,(4)岷江冷杉种群大中型立木中出现由于病腐导致空心树的比例随海拔升高有增加趋势,图4表1参28     

夜间增温和施肥对亚高山针叶林土壤呼吸的短期影响

开展土壤呼吸对全球气候变化的响应研究对预测全球碳循环具有重要作用.采用红外辐射加热器模拟增温结合外施氮肥的方法,研究川西亚高山针叶林两种主要树种幼苗——云杉(Picea asperata)和岷江冷杉(Abiesfaxoniana)土壤呼吸动态变化对增温和施肥的短期响应.结果表明:在试验处理期间(2008年9月～2009年7月),空气平均温度和5 cm土壤平均温度分别比对照提高了2.03℃和4.10℃.两种幼苗样地土壤呼吸速率在各处理下都表现出明显的季节和日动态.增温对两种幼苗土壤呼吸速率的影响总体表现为促进作用,而施肥处理则表现为抑制效应.但两种幼苗土壤呼吸对增温和施肥处理的响应又存在一定的差异,且与季节密切相关.增温使云杉幼苗土壤呼吸年通量在非施肥和施肥条件下分别增加了22.30%和8.82%,而使冷杉土壤呼吸速率年通量分别仅增加了4.85%和4.45%.两种幼苗在各处理下土壤呼吸速率与地下5 cm土壤温度之间具有显著的指数关系.增温和施肥处理均提高了两种幼苗土壤呼吸速率的Q10值,但云杉幼苗土壤呼吸对温度变化的响应比冷杉更为敏感.总之,不同树种土壤呼吸特征对全球气候变化的响应差异进一步增加了对该区森林碳源/汇功能预测的不确定和复杂性,其内在机理有待进一步深入研究.     

岷江冷杉与连香树一级纤维根与先锋根的形态及生理特征差异

细根是植物根系生长代谢的最活跃的部分.基于根系分级理论,按着生部位和功能,一级根又分为纤维根(fibrous root)和先锋根(pioneer root).为探究不同功能型树种一级纤维根与先锋根在形态及生长策略方面的差异,以四川茂县常见的常绿针叶树种岷江冷杉(Abies faxoniana)和落叶阔叶树种连香树(Ce...