生态营林桉树人工林林木生长动态分析

为阐明轮伐期内不同类型桉树(Eucalyptus spp.)人工混交林的生长动态特征及变化规律，选择于2012年在中国林业科学研究院热带林业实验中心青山实验场采用生态营林制度营造的桉树×降香黄檀混交林(Eucalyptus×Dalbergia odorifera,MED)、桉树×望天树混交林(Eucalyptus×Parashorea chinensis,MEP)、桉树×红锥混交林(Eucalyptus×Castanopsis hystrix,MEC)和桉树纯林(PEU)为研究对象，设置固定监测样地，基于桉树第一轮伐期内的3次林分调查(2014、2016、2018年),分析不同混交林桉树和珍贵树种的胸径、树高、单株材积和林分蓄积量动态变化特征。结果表明，监测期内，4种林分类型林木胸径、树高、单株材积和林分蓄积量均随林龄显著增加；混交林中降香黄檀、红锥及望天树均可显著促进桉树胸径、树高、单株材积及林分蓄积量的生长，促进作用大小表现为MED>MEC>MEP;不同混交类型中珍贵树种的胸径、树高、单株材积及林分蓄积量均表现为MEC>MEP>MED,林分总蓄积量表现为ME...     

南亚热带杉木、红锥人工林碳储量及分配特征

明确南亚热带杉木(Cunnighamia lanceolata)、红锥(Castanopsis hystrix)人工林碳储量及分配特征,可为应对全球气候变化研究提供基础数据,为碳汇林业发展提供科学依据。以我国亚热带地区广泛栽培的杉木人工林和红锥人工林为研究对象,以相对生长方程计算林木生物量,实测林下植被生物量、林木和林下植被各组分含碳率、土壤含碳率等,进而分析不同人工林的碳储量及分配规律。结果表明:(1)人工林生态系统不同组分的含碳率存在一定差异,虽然杉木和红锥的全株含碳率相差无几,分别为48.04%和47.80%,但林下植被和土壤表层的含碳率差别较大,林下植被含碳率为40.84%—47.73%(杉木林)、36.69%—43.76%(红锥林);土壤表层含碳率为2.28%—3.30%;(2)杉木人工林乔木层碳储量(71.48t/hm~2)、林下植被碳储量(1.533t/hm~2)显著高于红锥人工林乔木层碳储量(51.82t/hm~2)和林下植被碳储量(1.185t/hm2),而红锥人工林枯落物层碳储量(0.673t/hm2)显著高于杉木人工林(0.386t/hm~2);(3)杉木人工林的皮、叶、根碳储量显著高于红锥人工林,相反,红锥人工林的枝碳储量(8.04t/hm~2)显著高于杉木人工林(6.00t/hm~2);(4)杉木人工林生态系统碳储量(217.56t/hm~2)与红锥人工林生态系统碳储量(195.05t/hm~2)无显著差异,土壤和乔木层是人工林生态系统的主要碳库,分别占生态系统碳储量的66.37%—72.81%和26.59%—32.93%。杉木人工林乔木层、林下植被和生态系统碳储量均高于红锥人工林,红锥人工林枯落物碳储量显著高于杉木人工林,杉木是发展碳汇林的较好树种。     

除草剂对桉树人工林生物量和碳储量的影响

除草剂在全球桉树人工林经营中的应用十分普遍,但人们对除草剂施用对人工林生态系统生物量和碳储量的影响还知之甚少,本研究旨在评估除草剂对生物量和碳储量的影响,为林下植被管理提供科学建议。本研究以2015年建立的桉树人工林为对象,开展低浓度高频率(LHF)、中浓度中频率(MMF)和高浓度低频率(HLF)除草剂喷施试验,并以人工除草为对照,分别于造林后33月、39月和51月对试验林分的生物量和碳储量进行研究。结果表明,除草剂对桉树生物量和碳储量没有显著影响,但对林下植被生物量和碳储量存在明显的负作用,HLF处理对生态系统碳储量也存在显著的负效应,而人工除草抚育能提高林下植被生物量、碳储量以及生态系统碳储量。因此,从碳汇林业的视角考虑,建议生产上减少除草剂的施用,而采取人工砍草抚育为宜。     

基于FORECAST模型模拟杉楠混交林的固碳量

研究不同混交比例对杉阔混交林固碳的影响,对增加人工林生物多样性、优化林分结构、提升固碳潜力具有重要意义。应用FORECAST模型模拟了不同混交比例对杉楠混交林固碳的长期影响,达到优化经营杉木人工林的目标。研究表明,在中等立地条件下,杉木和楠木混交时楠木比例不宜过大,杉木和楠木以3:1的混交比例最适宜,是混交林中固碳效果最优的。在增加土壤有机碳方面,楠木纯林杉楠混交林杉木纯林,这是因为楠木土壤有机质含量丰富,土壤结构较杉楠混交林和杉木纯林疏松。     

浅析造林方法与混交林造林技术

混交林是两种或两种以上的树种组成的人工林,如果是由一种树种组成的人工林,叫纯林。合理地进行树种混交,可使人工林形成多层次、冠层厚的结构,对提高森林的生产力,增强防护效能等具有重要作用。本文介绍了常用的造林方法,并对混交林的造林技术进行了探析。     

豆科植物对石漠化土地生物碳固持能力的影响

【目的】评估豆科植物功能群在恢复石漠化土地生态功能(如碳固持)中的速率及效果。【方法】以豆科植物顶果木Acrocarpus fraxinifolius、降香黄檀Dalbergia odorifera为驱动种实施再造林,对顶果木纯林、降香黄檀纯林、顶果木×降香黄檀混交林和对照(自然恢复的灌丛)进行系列取样调查,研究不同恢复类型群落的生物量、碳储量和碳固持速率。【结果】顶果木纯林、降香黄檀纯林和顶果木×降香黄檀混交林群落的生物量、碳储量和碳固持速率均显著高于对照,高出灌丛8倍以上;在3种恢复模式中,以顶果木纯林的生物量、碳储量和碳固持速率最高,降香黄檀纯林最低,顶果木×降香黄檀混交林居二者之间;方差分析结果表明,3种恢复模式的生物量、碳储量和碳固持速率与对照存在显著差异,但3种恢复类型间差异不显著。【结论】应用豆科植物功能群恢复石漠化土地的生物碳固持能力可以取得快速、高效和显著的效果,建议推广应用。     

滨海沙地主要造林树种纯林与混交林叶片热值特征

对福建东南沿海防护林4种主要树种纯林及混交林共8个林分类型成熟和衰老叶片的热值进行了研究.结果表明,在4种纯林中,厚荚相思叶片中热值最高,湿地松次之,都高于木麻黄和桉树:木麻黄纯林、木麻黄.厚荚相思混交林、木麻黄-湿地松混交林中木麻黄小枝热值差别不显著,都高于与桉树混交的木麻黄小枝;厚荚相思纯林和混交林成熟叶及衰老叶热值都高于湿地松和桉树:在所有的林分类型中,衰老叶中的热值都高于成熟叶或差别不显著.     

马尾松、杉木纯林及其混交林挥发性有机物成分分析

为了摸清树种挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, VOCs)的释放规律和种类，采用顶空法提取马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林及其混交林11个树种叶片的VOCs,并用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)技术对其进行分析。结果表明：前15 min, VOCs检出率为100%的树种有马尾松混交林和杉木混交林中的格木(Erythrophleum fordii)、红锥(Castanopsis hystrix)、大叶栎(Quercus griffithii);检出率为73%-90%的树种有马尾松纯林及其混交林中的马尾松、黄毛榕(Ficus esquiroliana)和香梓楠(Michelia hedyosperma),以及杉木纯林及其混交林中的杉木和灰木莲(Manglietia glauca)。马尾松纯林及其混交林中鉴定出的VOCs种类有萜、醇、醛、酮、酯、酸、脂肪胺、环氧等8大类，除了红锥和大叶栎外，其他树种均以萜类化合物数量最多；杉木纯林及其混交林鉴定出的VOCs种类有萜、醇、醛、酮、酯、酸、脂...     

巨尾桉与几种阔叶树和针叶树碳储量的比较研究

【目的】研究广西北海市巨尾桉（Eucalyptus grandis×E．urophylla）、红锥（Castanopsis hystrix）、海南蒲桃（Szygium cumini）、香梓楠（Michelia hedyosperma）、闽楠（Michelia macclurei）、杉木（Cunninghamia lanceolata）、马尾松（Pinus massoniana）的冠幅、生物量和碳储量情况,为该地区建立人工林优势树种选择提供科学依据。【方法】对两年生的巨尾桉、红锥、海南蒲桃、香梓楠、闽楠、杉木、马尾松进行常规的群落调查,采用收获法收集各树种的根、茎、叶、枝,通过实验手段测定其生物量、含碳率、碳储量。【结果】巨尾桉冠幅为其他树种的1．7～8．6倍,高度为3．1～6倍,基径为1．6～3．6倍;巨尾桉生物量高达17．2t·hm^2,其次海南蒲桃为3．6t·hm^2,其余树种生物量较低;巨尾桉含碳率在所有树种中居于中间水平,碳储量为其他树种的6～30倍。【结论】在同龄树种中,巨尾桉的固碳能力较强,可作为人工林生态固碳的优选树种。     

木麻黄湿地松混交林生产力研究

应用平均标准木法和样方收获法对相同密度不同混交比例的木麻黄湿地松混交林、木麻黄纯林和湿地松纯林生产力进行研究.结果表明混交林与纯林的生产力大小顺序为木麻黄湿地松混交比例11＞23混交林＞木麻黄纯林＞湿地松纯林》14混交林.随混交比例增大.生长效果变差.混交比例为11的混交林,其蓄积量和生物量分别为61.47m3/hm2和197.64t/hm2.是混交比例14混交林的3.47倍和2.80倍.营造木麻黄湿地松混交林.混交比例控制在11为佳.     

不同林地清理方式下生物炭和氮添加对桉树红锥混交林土壤养分的影响

【目的】阐明不同林地清理方式下(火烧清理和人工清理)生物炭和氮添加对桉树红锥混交林土壤养分的影响,为人工林的经营管理提供参考。【方法】在火烧清理和人工清理林地的桉树红锥混交林中,设置生物炭和氮添加的控制实验,研究生物炭和氮添加对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、有效磷(AP)和有效钾(AK)含量的影响。【结果】不同林地清理方式下,生物炭和氮添加对林地土壤养分的影响存在差异:与对照相比,人工清理林地时,添加生物炭显著增加了20～40cm土层的AP含量;氮添加极显著增加了0～10cm土层的SOC、TP、AP含量和C∶N;10～20cm土层的SOC、AK含量,20～40cm土层的AP和AK含量也显著增加;而0～10cm土层的N∶P则极显著降低。林地清理方式为火烧清理时,生物炭添加极显著增加0～10cm土层的TP含量,而0～10cm、10～20cm土层的SOC和AK含量,0～10cm土层的C∶N,10～20cm的AP∶TP、C∶P以及0～10cm、10～20cm、20～40cm土层的AK∶TK显著降低,0～10cm土层的AP含量、AP∶TP、C∶P和N∶P更是极显著降低。氮添加显著降低10～20cm土层的N∶P以及0～10cm土层的AP∶TP,0～10cm土层的AP含量以及10～20cm的TN含量下降达到极显著水平。【结论】人工清理林地条件下,实施生物炭和氮添加有利于提高桉树红锥混交林的土壤养分。     

去除和添加凋落物对马尾松×红锥混交林土壤呼吸的影响

为探讨凋落物输入量改变对马尾松×红锥混交林碳排放的影响,以马尾松×红锥异龄混交林为研究对象,通过添加和去除凋落物人为地改变碳输入,研究凋落物处理方式对土壤呼吸的影响。结果表明:(1)去除凋落物可降低土壤湿度、提高土壤温度,而添加凋落物则提高土壤湿度、降低土壤温度。去除凋落物使土壤年均呼吸速率显著降低27.88%,而添加凋落物则使土壤年均呼吸速率显著增加34.02%。(2)去除凋落物能降低四季的土壤呼吸累积排放量,而添加凋落物则提高四季的土壤呼吸累积排放量。对照、去除和添加凋落物的土壤呼吸的年累积排放量(以C计)分别为(9.51±0.12) t·hm~(-2)、(6.88±0.21) t·hm~(-2)和(12.70±0.53) t·hm~(-2),可见去除凋落物使土壤呼吸年累积排放量降低27.66%,而添加凋落物使土壤呼吸年累积排放量提高33.54%。(3)不同凋落物处理方式下土壤呼吸速率与土壤温度均呈显著相关,土壤温度解释了土壤呼吸速率变异程度的74.26%～94.28%。去除凋落物增加了土壤呼吸温度敏感性系数Q10值,而添加凋落物则降低Q10值。凋落物处理方式对马尾松×红锥异龄混交林土壤呼吸产生了显著影响,证明凋落物对于改变森林生态系统土壤呼吸和碳循环具有重要作用。     

全球桉树人工林发展面临的困境与对策

桉树人工林是世界人工林的重要组成部分,在木材供给和应对气候变化等方面扮演着越来越重要的角色。世界热带亚热带地区的国家都在大力发展桉树人工林,使全球桉树人工林的面积呈现不断增加的趋势,近15年来全球桉树人工林面积年平均增长110万hm~2。面对可利用林地资源的限制、立地条件的制约、气候变化的胁迫、社会对林产品需求的变化,以及社会舆论博弈的影响,世界桉树人工林必将在营林制度、经营策略和经营途径方面发生深刻变化和重大调整。营林制度上由短周期纯林连作的林分经营转变为短中长周期循环混交轮作的景观经营,经营策略上从注重桉树造林面积扩张转变为人工林单产和生态系统服务的全面提升,经营途径上更加重视多目标森林生态系统可持续经营将成为未来桉树人工林发展的主流趋势。然而,在由单一的木材经营转变为多目标森林生态系统可持续经营过程中,桉树人工林仍将保持以木材生产为主导功能的发展格局,这是桉树人工林的比较优势和特点决定的。但有效权衡和协同桉树木材生产主导功能与其他生态服务功能是今后经营的方向。     

不同轮伐期对巨尾桉人工林碳固存的影响

【目的】深入探讨不同轮伐期对巨尾桉人工林碳固存的影响,为从应对全球气候变化的视角确定合理轮伐期提供理论依据。【方法】以轮伐期为短(7a)、中(13a)和长周期(21a)的巨尾桉人工林为研究对象,通过对不同轮伐期桉树林分生物量、碳固存、年平均固碳量的分析,揭示不同轮伐期对桉树林分碳固存的影响。【结果】巨尾桉人工林的生物量碳随着轮伐期的延长而逐渐增加,由7a轮伐期的(75.81±5.12)t·C/hm~2增至13a轮伐期的(180.11±19.97)t·C/hm~2以及21a轮伐期的(192.08±16.50)t·C/hm~2,方差分析表明,13a和21a轮伐期的总生物量碳显著高于7a轮伐期,而13a和21a轮伐期之间的差异不显著。巨尾桉人工林土壤有机碳随轮伐期延长而显著降低,由7a轮伐期的(89.99±0.35)t·C/hm~2、13a轮伐期的(85.42±0.76)t·C/hm~2下降到21a轮伐期的(74.64±0.24)t·C/hm~2。7~13a仍是巨尾桉人工林固碳能力迅速增长期,年平均总生物量碳由7a时的10.78t·C/(hm~2·a)迅速提高到13a的19.54t·C/(hm~2·a),增长81%;21a时巨尾桉人工林进入固碳能力下降期,年平均总生物量碳降至3.78t·C/(hm~2·a),固碳能力只是13a的19.34%。【结论】在南亚热带,巨尾桉人工林的最佳轮伐期确定在13a左右较为适宜,这与经济效益的最大化一致。     

桉树生态营林的理论探索与实践

桉树生态环境问题是世界性难题,迫切需要开展生态营林理论的探索与实践。本文通过系统地研究营林措施与人工林生态服务功能关系的变化规律,分析不同营林措施对桉树人工林生态服务功能的作用机制,并通过桉树生态营林实践,建立起现代桉树生态营林理论体系。文中提出生态营林的定义、生态营林原则和生态营林的理论体系。6年的生态营林实践表明,采取"低干扰、低投入、低污染"的生态营林方式,获得"高产量、高价值、高效率"的营林效果,实现长短结合、一般用材与珍贵用材结合、木材生产与生态服务协同提升的生态营林目标。该理论是解决当今桉树人工林木材生产和生态服务失衡以及生物安全、土壤安全、生态安全问题,实现高质量发展的重要理论基础,对推动我国现代林业高质量发展具有重要的指导作用。