南方红豆杉人工林针叶C、N、P化学计量特征

【目的】 研究南方红豆杉人工林针叶C、N、P生态化学计量和养分重吸收特征,揭示南方红豆杉的养分限制格局和养分高效利用策略,为南方红豆杉人工林的高质量种植栽培提供理论依据。【方法】 以9年生南方红豆杉人工林为研究对象,通过测定其针叶碳(C)、氮(N)、磷(P)元素含量,分析针叶的生态化学计量、养分重吸收率及其相互关系。【结果】 南方红豆杉针叶C、N、P平均含量分别为479.67、22.52和2.21 g/kg,碳氮质量比(C:N)、碳磷质量比(C:P)、氮磷质量比(N:P)分别为21.74、226.25和10.55;N与P、C含量均呈极显著正相关,P与C含量呈显著正相关;生长季中,南方红豆杉针叶C含量最稳定,变异系数为3.90%,P含量的变异系数(22.43%)大于N(15.34%)。研究区南方红豆杉在生长季(6—11月)针叶C与N含量均表现为先平缓上升后显著下降趋势,8月达到高峰并持续到9月,C含量10月最低,N含量11月最低;P含量则表现为先显著上升后显著下降的趋势,在9月达到峰值,且显著大于其他各月份;针叶中C:N和N:P的变化比C:P更稳定,且P含量决定了C:P和N:P的动态变化。南方红豆杉针叶N重吸收率和P重吸收率分别为19.33%和22.16%,且P重吸收率与衰老叶P含量、C:P呈显著负相关,与N:P呈显著正相关。【结论】 研究区内,9年生南方红豆杉人工林针叶具备较好的C储存能力和养分资源竞争力,N、P重吸收率较低,养分在针叶中的驻留时间较长,生长未受到N、P限制。     

木麻黄人工林细根分解过程中的养分释放及能量归还

2005年1月到2006年1月在福建沿海惠安赤湖林场利用分解袋法对18 a生木麻黄人工林细根分解过程中营养元素的变化及养分归还进行了研究,结果表明:在分解过程中,C、Ca含量呈上升与下降交替进行的倒“S”型,且波动幅度越来越小,N、P的浓度总体呈现逐渐增加的趋势,K的浓度在分解前3个月急剧下降此后变化平缓,Mg则在分解过程中有升有降.木麻黄细根分解过程中养分浓度的变化与地上部分相似.分解一年之后,细根分解都表现为养分释放,K的损失率最高,达91.41%,其次是Mg和Ca,再次是C和N,P的损失百分率最低.18 a生木麻黄人工林每年通过细根枯死向土壤归还的N、P、K、Ca、Mg养分分别为4.911、-0.017、4.933、2.160、0.416 kg/hm2.木麻黄人工林细根年能量归还量、年能量净生产量、年细根能量归还比分别为33.4×106kJ/hm2、91.35×106kJ/hm2和36.56%,细根年能量分解损失量可达56.94%.     

施用沼液对杨树人工林细根生物量的影响

【目的】研究施用不同量沼液对杨树人工林细根生物量的影响,为科学利用沼液、优化杨树人工林施肥技术,以及促进杨树人工林可持续经营提供理论依据。【方法】在4种沼液施用量(0、125、250和375 m³/hm²)的杨树人工林长期控制野外实验样地,采用连续土钻法钻取不同土壤深度(0~20,≥20~40和≥40~60 cm)土芯样品;从中分拣出杨树活细根,经清洗、分级、烘干、称量,比较不同处理下的各土层、各径级细根生物量。【结果】0~60 cm土层总细根生物量、各层和各径级细根生物量均随沼液施用量的增加呈下降趋势。与对照相比,施用沼液使总细根生物量减少了18.8%~28.6%,尤其是土壤表层(0~20 cm)细根生物量减少最多,为21.5%~34.8%;1~5级细根生物量分别减少了17.7%~25.9%、8.5%~14.5%、17.6%~27.9%、10.9%~27.3%和24.4%~31.3%。【结论】长期施用沼液对杨树人工林细根生长有显著的抑制作用,且对细根垂直分布和径级分配有明显影响,但其作用机制还需深入研究。     

桂西北红椎次生林生长及土壤的理化性质

对桂西北12～15年生红椎次生林分的生长量、林地枯枝落叶现存量及其养分含量以及土壤理化性质等进行测定，并与相似立地条件的杉木人工林(15年生，中坡)进行比较分析。结果表明：(1)不同立地红椎次生林分的平均胸径、平均树高及平均蓄积量显示出中坡和下坡林分最大，是上坡林分的1．6～4．0倍；(2)不同立地红椎次生林分枯枝落叶现存量及其最大持水量和主要养分(N、P、K)含量测定结果中，中坡林分比相应杉木人工林高；(3)不同立地红椎次生林分土壤理化条件也比相直杉木人工林略好；(4)不同立地红椎次生林分土壤(0～40cm)有机质含量为1．127％～2．228％。全氮、有效磷和速效钾总量依次为2．39～4．16g／kg，0．90～1．40mg／kg和29．04～41．44mg／kg，说明该地区红椎坎生林分具有较显著的生态经济效益。     

长白落叶松人工林细根生物量及其动态研究

以长白山区30年生长白落叶松(Larix olgensis)人工林为研究对象,通过根钻连续取样及分解袋埋藏法,对细根(≤2 mm)生物量及季节动态、细根分解、细根周转进行了研究。结果表明:在长白落叶松人工林生长季,细根平均生物量为3.825 7 t/hm²,其中活细根和死细根分别占84.51%和15.49%; 0～10 cm土层活、死细根生物量分别占林地活、死细根总量的72.09%和50.46%; 细根生物量随土层深度的增加而减少。长白落叶松人工林细根生物量在1年中有明显的季节变化规律,活细根的呈双峰型,死细根的呈多峰型。经细根分解实验计算,长白落叶松人工林细根分解系数k平均为0.001 5,细根年生长量、年分解量和年周转率分别为1.534 8 t/hm²、0.145 0 t/hm²和0.47次/a。     

矮林芳樟扦插苗生长及养分累积特征研究

为了解矮林芳樟扦插苗的生长及养分累积特征，以更好的指导肥料施用，对江西地区当前习惯种植方式下矮林芳樟扦插苗的株高、生物量、植株养分含量等进行了动态监测。结果表明：（1）矮林芳樟扦插苗的株高、生物量及C、N、P、K累积量均可用Logistic方程拟合，各指标拟合方程的决定系数（R2）在0.962～0.994之间，各指标的增长速率均表现为“慢～快～慢”的单峰变化规律。（2）株高与生物量的快速增长期分别为5月16日～8月17日和6月26日～9月14日，快速增长持续时间分别为93.7 d和79.8 d，株高的最大增长速率0.26 cm·d-1出现在7月2日，生物量的最大增长速率0.24 g·d-1·plant-1出现在8月5日。（3）植株C、N、P、K养分累积量与生物量的变化规律不完全一致，C、P的快速累积持续时间与生物量大体相当，分别为81.1 d和77.4 d；而N的快速累积启动较晚（6月30日）、结束较早（9月3日），K的快速累积启动最早（6月26日），结束也最早（8月22日），二者的快速累积持续时间分别为64.7 d和57.1 d，比生物量分别减少了15.1 d和22.7 d。可见，在当前习惯种植方式下，矮林芳樟扦插苗株高、生物量及养分累积量的增加随时间推移发生动态变化，生物量增长明显滞后于株高，植株N、K养分快速累积的结束时间均大幅早于生物量、持续时长也明显小于生物量，说明当前习惯种植方式下矮林芳樟扦插苗生长后期出现明显的N、K养分供应不足现象。建议根据矮林芳樟扦插苗生长及养分累积特征，在其生育后期适量增施N、K肥，以满足其正常生长所需的养分供给。     

空青山次生栎林细根周转

对苏南空青山次生栎林细根周转进行了研究，结果表明，栎林细根的年周转率为０．３７，活细根和死细根的生物量分别为１６８０９．１７ｋｇ／ｈｍ＾２和３２７３．０４ｋｇ／ｈｍ＾２，细根年生长量为６１９２．４３ｋｇ／ｈｍ＾２，约占地上部分净初级生产力总量的４７％，细根年死亡量为４３．０２．３１ｋｇ／ｈｍ＾２，占地上部分年凋落物总量的４５％。因此，在森林生态系统养分循环和凋落物中，细根对归还土壤养分起着重要作用     

浙江天童常见植物幼树器官的氮磷养分特征

对浙江天童39种常见植物幼树的养分分配研究表明：常绿阔叶幼树中叶养分含量为：N1.059 %-2.896 %，P 0.069 %-0.126 %，落叶阔叶幼树叶的养分含量为：N1.868 %-3.254 %，P 0.092 %-0.186%，针叶树马尾松幼树叶的养分含量为：N1.874 %，P 0.078 %，植物不同器官营养含量不同，叶中N和P含量明显高于其它器官，茎和根中N和P的含量较低.通过ANOVA分析可知，不同生活型植物叶中N和P含量差异显著，落叶阔叶树种养分含量高于常绿阔叶树种，而枝、茎和根中N和P含量差异不显著；常绿阔叶树种不同生活型植物N和P含量存在一定差异，常绿阔叶乔木树种N和P含量高于常绿阔叶灌木树种.利用PCA和聚类分析发现，该地区不同演替阶段优势种养分含量具有相似性，根据不同器官养分含量特征，演替系列上的常见种的养分利用策略可分为3种类型，即“快生长策略”、“养分保留策略”及其它类型；植物不同器官中N和P含量均存在相关性，但相关程度在不同器官中表现不同，其相关系数大小为:叶>茎>枝>根；不同器官吸收N和P存在正相关关系.     

柠条锦鸡儿细根生长与游离脯氨酸含量关系研究

研究区位于内蒙古敖汉旗黄花甸子流域,在10a生柠条锦鸡儿人工林中分别选取了坡上和坡下样本5丛.通过四分之一圆法采集根系,并将标准丛根系按细根、中根、骨骼根进行划分,并测定长度及游离氨基酸含量.通过比较分析不同土壤含水率条件下的各径级根的长度差异,两样地中各径级根中游离氨基酸含量相关性.得出游离脯氨酸含量百分比在不同土壤含水率条件下变化趋势,和游离氨基酸平均含量与根长的相关趋势.结果表明:(1)细根长度和游离脯氨酸含量均与土壤含水率呈负相关关系.(2)游离脯氨酸含量与根系新生细根存在正相关关系.(3)两样地中各径级根之间游离氨基酸含量具有显著相关性,相关系数均在0.980~0.997之间.(4)游离脯氨酸平均含量与细根比表面积存在正相关关系,且R2=0.9371.研究证明游离脯氨酸对植物对抗干旱胁迫的重要作用,为柠条锦鸡儿复壮和内蒙古农牧交错带植被恢复提供科学依据.     

水土保持乔灌混交林N、P养分循环的研究

福建省长汀县河田镇是我国南方红壤区水土流失最严重的地区之一。通过对长汀河田严重侵蚀地采取乔灌木混交治理近20a后林分N、P养分循环的研究，结果表明，乔灌木混交林乔木层地上各组分的N、P含量大小均为叶＞皮＞枝＞干，根系的N、P含量则随径级的减少而增大，乔灌木混交林各组分的N、P含量均比对照的高。混交林林分的N、P总累积量达339.200和2.088/hm^2，分别是对照的100.6倍和69.6倍，其乔木层的N、P积累量分别占林分的93.0%和93.6%；乔灌木混交林苔藓层的养分积累量高于草本层和灌木层。乔灌木混交林的N年存留量、归还量和吸收量分别是对照的33.6、25.9和30.3倍。而P的则分别是对照的81．4倍、35．9倍和63．4倍，乔灌木混交林中乔木层、灌木层、草本层和苔藓层等在N、P养分循环中发挥较好的作用，对退化土壤肥力恢复起到十分积极作用。     

福建柏种源苗期生长和根系性状的遗传变异

在3个育苗点对来自福建、湖南等6个省的16个福建柏种源种子进行了首次种源的育苗试验。苗期研究结果表明：福建柏种内存在着丰富的遗传变异：苗高、地径及部分根系性状在种源间大都有显或极显的差异,这些差异与遗传因素的制约有关,这将为开展福建柏优良种源选择提供初步依据。     

江西杉木人工林生物量分配格局及其模型构建

在省级尺度上分析不同林龄杉木生物量数据,以探索江西省杉木人工林生物量的动态分配格局及其准确估算方法。结果表明:江西省杉木人工林生物量变化范围为55.64～165.22 t/hm²,其乔木层生物量占94.2%以上。杉木林及其乔木层生物量随林龄先增加后略微下降,而各林龄的灌木层、草本层和凋落物层生物量均没有显著差异。幼龄林、近熟林、成熟林各组分生物量大小排序均为乔木层>凋落物层>灌木层>草本层,而在中龄林和过熟林中则为乔木层>凋落物层>草本层>灌木层。幼龄林各器官生物量大小排序为树干>叶>根>枝,而其他林龄中的排序均为树干>根>枝>叶。以胸径(D)为单变量的杉木单株生物量(W)模型(W=0.266D^2.069)及以胸径(D)和树高(H)为变量的模型(W=0.046 9(D²H)^{0.906 4})预测值小于测量值,且预测精度R²均为0.84,其精度和预测能力均低于以胸径、林龄(A)、密度(N)为自变量的生物量模型(W=11.497D^1.847A^0.082N^-0.478)。     

施用沼液对杨树人工林细根形态特征的影响

【目的】 研究施用沼液对杨树人工林细根形态特征的影响,以期为科学利用沼液、优化杨树人工林施肥技术、促进杨树人工林可持续经营提供理论依据。【方法】 2018年10月,在4种长期施用沼液(施用量0、125、250和375 m³/hm²)的杨树人工林野外实验样地,采用连续土钻法钻取不同土壤深度(0~20,≥20~40和≥40~60 cm)土芯样品;在实验室分拣出杨树活细根,经清洗、分级、扫描、烘干、称量,比较不同处理下不同土层1~5级细根平均直径、平均长度和比根长。【结果】 随着沼液施用量的增加,杨树人工林各级细根平均直径和长度呈下降趋势,而比根长呈上升趋势。但不同土层的不同根序细根形态特征对沼液的响应不同:随着土层的加深和细根根序的增加,细根平均直径、平均长度和比根长的变化幅度多呈现减小趋势。【结论】 长期施用沼液可降低杨树人工林细根平均直径和平均长度,提高杨树人工林细根比根长,在土壤表层和低级细根上表现尤为明显。     

木荷与杉木人工林枯枝落叶层溶解有机碳浓度及季节动态

对中亚热带木荷和杉木人工林(monocu1ture plantations of Schima superba and Cunninghamia lanceolata,15年生)枯枝落叶层(包括Oi、Oe和Oa层)DOC浓度及季节动态的研究表明:木荷人工林枯枝落叶层DOC浓度高于杉木人工林;两种群落枯枝落叶层中,Oi层的DOC浓度均高于Oe和Oa层;木荷和杉木人工林枯枝落叶层不同分解层次DOC浓度的季节变化模式相似,均在秋季出现最大值;枯枝落叶层DOC浓度及季节变化与温度、湿度、生物活性及枯枝落叶层中有机质数量等有关.     

低磷胁迫下杉木无性系根系形态及养分利用响应研究

【目的】研究不同杉木无性系苗木在低磷胁迫下的根系形态和养分利用特征,为提高杉木养分利用效率的遗传改良提供参考。【方法】以5个杉木无性系组培苗为材料,采用土壤盆栽实验,设置缺磷(PO, KH₂PO₄ 0 mmol/L)和正常供磷(PN, KH₂PO₄ 1.0 mmol/L)两种改良Hoagland营养液进行浇灌处理,培养60 d后测定其生物量(根、茎、叶)、根系形态参数及其养分(磷、氮、钾、钙、镁)累积量和利用效率。【结果】①随施磷水平的变化,杉木无性系的干物质质量和根系形态指标显示出极显著的基因型效应差异。②缺磷处理使杉木无性系的根、茎、叶和整株干物质质量分别减少20.06%、20.68%、14.07%和16.78%,根冠比则增加,总根长、总根表面积、总根体积分别增加17.31%、17.69%、24.77%,根平均直径减少8.22%,细根比例显著提高。③缺磷使杉木无性系整株磷累积量减少17.91%,而磷利用效率呈上升趋势,同时磷在根系中的含量降低16.35%,但茎、叶中的含量在处理间差异不显著; 缺磷还使整株对钾的累积量减少27.58%,钙和氮分别减少18.56%和14.95%,镁减少12.85%。④经主成分分析发现,杉木无性系植株的粗根长、细根长、根冠比、根干物质质量与低磷胁迫响应密切; 回归分析显示,细根量对植株的磷吸收量有显著正向效应。【结论】杉木无性系根系形态指标随施磷水平变化呈极显著的基因型效应差异,缺磷胁迫使苗木地上部干物质质量减少,根平均直径减少,细根比例增大,根冠比增大,根系趋向于磷高效吸收的根构型转变,进而提高对低磷胁迫的遗传适应性。     

近自然化改造对桂南马尾松和杉木人工林结构特征的影响

【目的】为提升人工林质量及培育珍贵树种大径材,研究近自然化改造对林分结构变化的影响,通过近自然化改造改变林分组成和结构,进而调整林木生长和林分稳定性。【方法】以广西凭祥地区1993年造林并于2008年开始近自然化改造的马尾松和杉木人工林为研究对象,运用混交度、大小比数和角尺度参数分析近自然化改造后林分结构特征的变化。【结果】①对照林分的直径结构遵从正态分布,近自然化改造林分表现出向倒“J”形过渡的特征,对照林分的树高结构呈单峰型,而近自然化改造林分则呈双峰型; ②近自然化改造明显提高了林分混交度,马尾松和杉木对照林分的平均混交度由0.00和0.16分别提高到自然化改造林分的0.82和0.89; ③近自然化改造对林分角尺度影响较小,杉木林从均匀分布状态向团状分布转变,但马尾松林一直处于随机分布状态; ④近自然化改造增加了优势和亚优势的个体比例,对照林分总体处于中庸生长状态,马尾松和杉木近自然化改造林分的平均大小比数分别为0.40和0.46。【结论】从林分非空间结构角度看,近自然化改造林分提高了林分树种组成,径级结构向异龄林直径分布倒“J”形的特征过渡; 从林分空间结构角度看,近自然化改造林分逐步摆脱了人工纯林零度或弱度混交、水平分布均匀和中庸状态的结构特征。研究区补植树种和天然更新树种已成功地在林分中更新和生长,促进了林分混交度、树种多样性的提高和林分空间结构的优化,林分向异龄复层混交林方向发展。     

不同处理对红心杉微扦插苗木生根及叶绿素荧光参数的影响

以广西红心杉产地的优良红心杉单株组培苗为试验材料,采用L9(34)正交试验设计,研究不同栽培基质、生长调节剂种类及浓度对红心杉组培苗微扦插生根率、平均生根数量、平均根长、叶绿素含量及叶绿素荧光参数等指标的影响,探讨叶绿素、叶绿素荧光参数与生根的关系,为优化和筛选红心杉组培苗微扦插培养条件提供参考.结果表明:影响红心杉微扦插苗木生根率、叶绿素含量的主要因素依次为IBA浓度、基质类型、NAA浓度.IBA对平均根长、生根率、叶绿素总含量及F_o,ΦPSⅡ的影响较大,不同水平的IBA对叶绿素总含量和ΦPSⅡ的影响有显著差异;NAA对F_m,F_v/F_o,F_v/F_m及Yield的影响较大,不同水平的NAA对Yield的影响有显著差异;基质对保存率及平均根数量的影响较大,不同类型基质对各指标的影响均不大.F_o,ΦPSⅡ与生根率呈显著正相关,ΦPSⅡ与叶绿素总含量呈极显著正相关.综合评定结果显示:处理5(IBA 50 mg/L+NAA 25 mg/L处理苗木,黄心土为基质)为红心杉微扦插育苗的最佳组合,各项指标表现均较均衡.     

供氮水平对长白落叶松幼苗生物量、氮磷浓度及其季节变化的影响

在温室内以长白落叶松幼苗为材料进行砂培试验,探讨了4种不同氮素浓度(1、4、8、16 mmol/L代号分别为N₁、N₄、N₈、N₁₆)处理对长白落叶松幼苗生物量以及根、茎、叶氮磷分配的影响。结果表明:①氮素供给浓度显著影响幼苗生物量,7、8、9月份均在N₈水平下达最大,从7月份到9月份,叶片生物量占全株比例逐渐降低,而根系生物量所占比例逐渐增加。②随着供氮水平的提高,苗木根、茎、叶中氮浓度明显增加。生长末期根、茎、叶中氮浓度平均达到生长初期的1.46、1.48、1.17倍。不同氮处理下幼苗根、茎和叶全磷浓度呈现波动性变化。③幼苗体内氮贮量随着落叶松的生长呈明显上升趋势。9月份全株氮贮量比7月份平均增加了2.86倍。氮贮量分配在不同部位有很大不同,分配到叶片中的比例在7月份最高,平均为60%,而分配到幼苗根系中氮贮量的比例随苗木的生长而逐渐增加,在9月份相对值最高,达到41%。不同氮处理之间氮贮量分配比例相差不大。④长白落叶松幼苗根、茎、叶磷贮量变化规律与氮贮量一致,只是变化幅度低于氮。     

杉木多代连栽地长期轮栽柳杉后凋落物的动态

对杉木多代连栽地经柳杉长期轮栽后凋落物的组成及归还动态进行了研究,结果表明:柳杉林分的年凋落量是杉木多代连栽林的2.18倍,两树种凋落物年组成成分的变化规律不同,但杉木和柳杉年凋落物主要都来源于叶、枝和花果,其余的组分归还较少.柳杉林凋落物的归还模式为主峰出现在5月份和8月份,这两个月的凋落量占年凋落量的49.69%,可见,柳杉凋落物主要发生在5月和8月这两个月,而杉木则主要发生在8月份,仅8月份这1个月的凋落量就将近占年凋落量的一半.柳杉各月的凋落物中都以柳杉叶为多,但其他组分的归还顺序各月亦不完全一样,杉木亦有相似的变化规律.凋落物的季节归还模式亦不同:柳杉林凋落物的季节变化呈适现出夏季(35.13%)＞秋季(30.39%)＞春季(26.33%)＞冬季(7.57%),而杉木多代连栽林则呈现出秋季(53.06%)＞春季(24.07%)＞夏季(15.76%)＞冬季(6.48%).