桉树人工林取代马尾松林后对土壤含水量的影响

为了探明桉树人工林土壤水分的变化规律,在广西宁明县境内,选择马尾松林改植尾叶桉林后的代表性地段设置样地,挖土壤剖面(0～60 cm),分别与马尾松林进行对比研究.结果表明:尾叶桉人工林土壤含水率为18.30％～～22.88％,显著低于马尾松林(20.01％～22.98％):2种人工林土壤含水率均随土层深度的增加呈递增,并显示尾叶桉林＜马尾松林.研究结果说明,桉树人工林取代马尾松林后导致土壤水分含量降低以及耗水量较大等特点.     

尾叶桉对四种豆科植物的化感作用

以尾叶桉(Eucalyptus urophylla)为研究对象,测定了其叶片自然挥发物和不同浓度水抽提物对台湾相思(Acacia confusa)、大叶相思(Acacia auriculaeformis)、马占相思(Acacia mangium)和南洋楹(Albizia falcataria)的化感作用。结果表明:①叶片自然挥发物对4种植物的种子萌发均无显著影响,但对台湾相思和南洋楹的茎生长有极显著的抑制,而对大叶相思和马占相思的根生长则有极显著的促进;②清水浸提24 h所得的叶片水抽提物对4种植物的种子萌发均无显著影响,对台湾相思、马占相思和南洋楹的根和茎生长有极显著的抑制,而对大叶相思的茎生长则有极显著的促进;③清水浸提72 h并减压浓缩后,配成的不同质量浓度的叶片水抽提物对4种植物的种子发芽率的影响都较小,对根生长的抑制作用随浓度的升高而增强,而对大叶相思、马占相思和南洋楹茎生长的影响则有低浓度促进、高浓度抑制的趋势。尾叶桉叶片向环境中释放的挥发性和水溶性物质确实对4种豆科植物造成了影响,且不同浓度下其作用的程度及性质有所不同。大叶相思种子萌发和幼苗生长所受到的抑制作用最不明显,可作为较理想的尾叶桉伴生树种,以提高桉树人工林的生物多样性。     

广东鹤山南亚热带植被重建对土壤动物群落的影响（英文）

恢复生态学常常聚焦于地上变化过程,却较少关注地下过程,尤其是土壤动物的响应.文章对中国南亚热带鹤山一个持续了6 a,占地50 hm~2的生态恢复实验中的土壤动物群落进行了研究.结果发现,在此生态重建阶段,由于人工纯林郁闭度过大及外来树种的负面效应,多数测试指标都显示了对照灌丛草坡处理效应的优势.草坡样地土壤动物整体群落密度和土壤螨密度显著高于厚荚相思林和尾叶桉林.不同的恢复措施对土壤动物类群丰富度也有显著影响.尾叶桉林中的土壤动物类群数显著低于对照草坡和乡土红椎林;厚荚相思林中的土壤跳虫类群丰富度和多样性也显著低于草坡和乡土红椎林.混交林对土壤动物群落没有明显的影响.对环境因子的测试分析表明,灌丛草坡样地蕨类盖度和土壤pH值显著高于其他各处理样地;而在厚荚相思林中,发现土壤水分偏低.本研究表明,在中国南亚热带地区自然恢复具有较好的生态效应;然而,相对来说,外来速生树种对土壤生态系统恢复表现了一些负效应.     

3种植被恢复过程中水土流失规律的研究

水土流失是人工林植被恢复过程中生态效益评价的重要指标。2002—2006年,在广西南宁市郊丘陵 地带的杉木林采伐迹地上,建立厚荚相思人工林和尾巨桉人工林以及灌草坡自然恢复植被3个径流小区,分 别对水土及其养分流失量进行连续观测研究。结果表明：(1)3种植被的年平均地表径流量由小至大依次为 厚荚相思林(39.60 t/hm2)、尾巨桉林(45.03 t/hm2)、灌草坡(64.30 t/hm2);(2)年平均土壤侵蚀量由小 至大依次为厚荚相思林(0.26 t/hm2)、尾巨桉林(0.29 t/hm2)、灌草坡(0.32 t/hm2);(3)年平均水土养分 (N、P、K)流失量由小至大依次为厚荚相思林(0.036 kg/hm2)、尾巨桉林(0.039 kg/hm2)、灌草坡(0.054 kg/hm2);(4)水土及其养分流失量在各植被类型之间的差异不显著,而在不同年份之间的差异极显著。根 据5 a各植被恢复过程中水土流失量的大小,可划分为流失高峰期(造林当年)、流失减缓期(造林后2~3 a) 和流失稳定期(造林后4~5 a)3个阶段;(5)水土流失量的季节变化程度由大至小依次为夏季(48.6 %~72.5 %)、春季(20.8 %~48.2 %)、秋季(2.5 %~3.9 %)、冬季(0.7 %~2.8 %),分别与同期降雨量的季节分配相吻 合;(6)在广西营造短周期工业用材林,对于保持水土、减少养分流失、维护生态安全具有重要作用。     

三种速生人工林凋落物的持水性能

在广西国营高峰林场界牌分场选择立地条件、营林和管理措施、林分长势基本一致的5年生尾巨桉无性系3229(Eucalyptus3229)、厚荚相思(Acaciac rassicarpa)和马占相思(Acacia mangium)速生人工林,采集林下凋落物测定单位面积储量、持水量、持水率和持水速率,研究3种速生树种人工林下凋落物的持水性能。结果表明,厚荚相思凋落物的持水量和持水率最大,分别达18.40×103kg.hm-2和70%,尾巨桉3229的次之,分别为17.34×103kg.hm-2和50%,马占相思的最小,分别是13.49×103kg.hm-2和45%。厚荚相思和尾巨桉无性系3229的持水性能比马占相思的强。     

尾巨桉人工林主要生态效应研究

为揭示尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E. grandis)人工林与生态环境的互作关系，客观评价尾巨桉人工林的生态功能，本研究依托南宁桉树森林生态系统广西野外科学观测研究站和湛江桉树森林生态系统国家定位观测研究站，以尾巨桉人工林为研究对象，观测单木蒸腾耗水量、林分蒸散耗水量和根系吸水来源；分析枯落物量及分解归还特征，并探讨尾巨桉纯林改培混交林对土壤质量的影响；解析林下植物多样性变化规律；评估碳储量和固碳效率。结果发现：尾巨桉单木日均蒸腾耗水量1.32 mm，年蒸腾耗水量349 mm，占当年降水量的27%；尾巨桉林年蒸散耗水量占当年降水量的82%；尾巨桉林的凋落物养分归还以氮元素为主，归还总量随林龄增长而逐渐增加，延长尾巨桉培育周期有助于凋落物分解、养分还土；纯林改培套种灰木莲(Magnoliaceae glance)的混交林能够显著改善土壤质量；广西的尾巨桉林中有维管植物120科369属584种，其中包括灌木201种、草本186种；明确中龄尾巨桉人工林白天为碳汇、夜间为碳源，其中夏季和秋季吸收固定CO₂的能力最强，每日净吸收固定CO₂约为11.0 g·m^-2,转化为每年净固定碳约为10.9 t·hm^-2。阶段性观测研究表明尾巨桉生长未吸收消耗大量水分，纯林改培为混交林可显著提升土壤质量，林下植物物种多样性随林龄增长而增加；桉树的碳汇功能强于其他主要造林树种，该结论为客观认知桉树人工林与生态环境的互作关系提供了基础资料，为优化桉树人工林经营方案提供了参考。     

森林土壤温室气体通量对森林管理和全球大气变化的响应

森林土壤是温室气体重要的源和汇。探讨不同森林管理和全球大气变化下土壤温室气体通量特征,为有效减少温室气体排放及森林可持续管理等提供参考。笔者从森林土壤温室气体(forest soil green house gases)、森林管理(forest mangement)和全球大气变化(global atmospheric change)3个关键研究点,查阅近年来相关研究成果,归纳森林管理和全球大气变化下土壤温室气体通量的一般性模式。CO₂、CH₄和N₂O是3种重要温室气体,其通量间存在协同、消长和随机型耦合关系。森林管理如火烧、采伐和造林等显著影响土壤温室气体通量。一般情况下,火烧导致土壤N₂O通量降低,CH₄吸收量增加,CO₂通量因火烧类型、火烧强度、生态系统类型不同出现增加、减低和无影响3种结果; 采伐通常导致土壤CO₂、CH₄和N₂O排放增加; 造林可使土壤CO₂排放减少,对N₂O和CH₄通量的影响随生态系统类型、造林树种等而改变。全球大气变化如CO₂浓度升高、氮沉降和气温升高影响森林土壤温室气体通量。通常,CO₂浓度升高导致土壤CO₂和N₂O排放量增加,CH₄吸收量降低; 氮沉降促进土壤N₂O排放、抑制CH₄吸收。气温升高导致土壤CO₂和N₂O排放增加。森林管理和全球大气变化对土壤温室气体通量的综合影响是非叠加的,有效的森林管理可能改变土壤温室气体通量对全球大气变化的响应。     

人工林碳汇和植物根系呼吸研究成果荣登国际知名科技期刊

近来，华南植物园傅声雷研究员率领环境退化与生态恢复研究领域科研人员，对华南地区大面积种植的人工林树种尾叶桉和厚荚相思的根系呼吸的长期研究和观测，取得两项重要发现：一是通过三种方法区分了根际呼吸和土壤微生物呼吸，结合NPP（欲了解更多？请见本期【科技热词扫描】）的测定，估算出不同人工林的NEP。通过最大程度地减少对根系的干扰，     

不同更新方式巨尾桉林下植物群落变化及其环境解释

【目的】了解不同更新方式巨尾桉（Eucalytus grandis×E.urophylla）人工林下植物群落的变化规律。【方法】采用典范对应分析（CCA）,定量评价巨尾桉人工林下植物分布与更新方式和环境因子之间的关系。【结果】更新后5年,群落草本层和灌木层的物种丰富度均为植苗林〉萌芽林〉采伐迹地;草本层植物的ShannonWiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数以植苗林为最高,采伐迹地次之,萌芽林最小;灌木层的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数则以萌芽林为最高,植苗林次之,采伐迹地最小;方差分析结果表明,萌芽林与植苗林草本层植物之间的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数存在显著差异（P〈0.05）,采伐迹地的Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数明显低于萌芽林（P〈0.05）,其余均无显著差异。3种群落的物种组成存在显著差异,冠层透光系数、土壤孔隙度、坡向、速效磷对灌木层物种分布格局有重要的影响,4个环境因子的叠加效应总共解释了3种群落之间灌木层物种组成变异的90%以上;冠层透光系数、坡向、总氮/总磷、速效氮/速效磷、土壤孔隙度对草本层物种分布格局有重要影响,5个环境因子的叠加效应总共解释了3种群落之间草本层物种组成变异的86%。【结论】微生境的变化导致了不同更新方式巨尾桉人工林下植物组成的变化;适度干扰（不炼山、不施除草剂、带状整地、带状抚育）有利于林下植物多样性的维持。     

不同更新方式森林土壤磷素形态及有效性分析

采用Hedley磷素分级改进法研究米槠人促林、杉木林、马尾松林和天然林的土壤磷素有效性和磷素形态变化特征,结果表明:4个林分土壤易活性磷含量范围为5.04～18.74 mg·kg~(-1)和速效磷为0.63～3.87 mg·kg~(-1).土壤各形态磷素有效性含量大小顺序:闭蓄态磷中活性磷易活性磷.总磷、总有机磷、微生物磷、有效磷浓度均随土壤深度增加持续下降.天然林转换成米槠人促林和人工林会造成土壤有机磷和有效磷下降.米槠人促林表层土壤总有机磷含量显著低于杉木林和马尾松林,但易活性有机磷显著高于杉木和马尾松林.米槠人促林0～10 cm土壤易活性磷显著高于杉木和马尾松林,中活性磷显著低于杉木林和马尾松林,而闭蓄态磷以马尾松最高,表明研究区米槠人促林比人工林显著地提高土壤磷的有效性.     

施肥处理对尾叶桉无性系纸浆材生长和材性的影响

研究了5种不同施肥处理对6.5年生尾叶桉无性系单株材积、木片密度、纤维形态的影响规律。结果表明:施肥处理显著加快尾叶桉生长速度;对木材密度影响甚微;对纤维长度没有显著的影响;使纤维宽度显著增加。但并非施肥量越多,生长速度越快,纤维宽度越宽。尾叶桉无性系短周期速生林木是一种优良的、有发展前途的造纸原料。     

巨尾桉萌芽林引入降香黄檀后的土壤化学性质变化

通过桉树二代萌芽林补植降香黄檀后林地N,P养分、酶活性及酚类物质含量的关系,分析土壤化学性质的变化.结果表明:1)桉树纯林林间和根区土壤N含量与混交林均存在显著差异,尤其是纯林桉树根区比混交林的N含量高87.7%,而P含量差异不明显;2)桉树纯林林间土壤脲酶活性是混交林的2.2倍,酸性磷酸酶活性以混交林为高.在根区土中,磷酸酶活性与脲酶的变化趋势相同,即混交林桉树根区显著低于桉树纯林桉树根区、混交林降香黄檀根区;3)桉树纯林根区土壤总酚和复合酚含量均比混交林桉树和降香黄檀根区高,林间土水溶酚含量低于混交林.降香黄檀根区土壤的水溶酚含量极显著高于两个林分的桉树根区,差异幅度达到32.40%,43.86%;4)两个林分桉树根区土N/P无显著差异,但纯林林间土比混交林高238.8%;土壤N/P与P含量存在极显著关系,与酸性磷酸酶活性显著负相关,而与酚类含量关系不显著;水溶酚与复合酚为极显著负相关关系.     

生物炭添加对土壤冻融过程中温室气体排放的影响

【目的】研究模拟生物炭添加对土壤冻融过程中二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)排放的影响,为冻融期土壤温室气体的减排提供参考。【方法】以伊犁河谷典型农田为研究对象,野外采集原状土柱,并在室内模拟不同幅度的冻融过程(+5 ℃、-5 ℃～ +5 ℃和-10 ℃ ～ +10 ℃),探求冻融过程中土壤CO₂、CH₄和N₂O排放对生物炭添加(0、20和40 t/hm²)的响应特征。【结果】与不添加生物炭的处理相比,添加生物炭会使冻融过程中的土壤CO₂排放量提高1.1～1.4倍,但该影响远小于冻融作用对土壤CO₂排放的促进作用(为CK的1.5～3.2倍); 虽然冻融作用未显著(P > 0.05)影响土壤CH₄的累积排放量,但生物炭的添加显著(P < 0.05)促进了45.5%～81.8%的CH₄吸收量; 冻融作用使土壤N₂O的累积排放量提高了1.3～3.0倍,生物炭降低了冻融过程中10.2%～30.9%的土壤N₂O排放量,但在多数情况下这种减小并不显著(P > 0.05)。【结论】模拟生物炭添加会增加土壤冻融过程中CO₂的排放,也会促进CH₄的吸收和N₂O的减排。     

南极苔原近地面CO_2、CH_4、N_2O浓度和通量的相互关系

在南极苔原 ,首次系统地研究了近地面CO2 、CH4、N2 O浓度及通量的相互关系 ,结果表明 :天气条件对三种温室气体浓度日变化影响较大 ;在天气较晴稳及雪天条件下 ,CO2 与CH4、N2 O浓度日变化存在明显的消长关系 ;而在雨天这三种气体浓度日变化趋势基本一致 ;整个夏季CO2 与CH4浓度变化趋势基本一致 ,而N2 O却与二者浓度的变化趋势相反 ;另外 ,在雨、雪天气条件下CH4、N2 O通量日变化存在消长关系 ,整个夏季二者的通量变化也存在明显的消长关系 ;南极苔原土壤对CH4主要起着汇的作用 ,对N2 O主要起着源的作用 .此外 ,CO2 浓度变化对苔原CH4通量有较大影响 ,CO2 浓度增加会适当减缓CH4汇的作用 ,甚至使南极苔原由CH4的汇变为源     

酸铝对不同速生桉无性系叶片抗氧化酶活性的影响

采用砂土培育法,以速生桉优良无性系组培苗(巨尾桉9号、巨尾桉12号、尾叶桉4号、韦赤桉3号)为试验材料,研究酸铝处理下桉树叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化氢酶(CAT)等4种抗氧化酶活性的变化.结果表明:p H是引起抗氧化酶活性变化的主要原因,铝离子的加入进一步影响SOD,POD,PPO活性.4个桉树无性系叶片的POD活性对酸铝胁迫较其他抗氧化酶敏感,变化幅度最大,可以作为判定速生桉耐铝能力强弱的敏感生理指标;SOD和PPO对酸铝胁迫起到一定的抗氧化作用,而CAT没有显著作用;较耐铝的巨尾桉9号和巨尾桉12号叶片POD活性和变幅高于其他两个无性系,耐铝性最强的巨尾桉9号变化最为显著,尾叶桉4号的变化幅度最小;巨尾桉系列的无性系抗氧化酶活性对酸铝胁迫的响应较为灵敏,植株清除活性氧的能力较强.     

施肥处理对尾叶桉生长量和木材密度的影响

研究了不同施肥处理对６ ａ 生尾叶桉单株材积、年轮宽度、密度的影响规律,结果表明：从髓心向外,６ ａ 生尾叶桉年轮宽度呈逐渐减小趋势,基本密度呈逐渐上升趋势;施肥处理可以显著加快６ ａ 生尾叶桉的生长速度,提高尾叶桉的生长量;而造林当年施肥不仅加快尾叶桉当年的生长速度,对后期生长也有较好的促进作用;各施肥处理与对照材木片密度无显著差异。     

高峰林场厚荚相思幼林营养诊断

测定和分析高峰林场厚荚相思(Acacia crassicarpa)速丰林幼林的土壤和厚荚相思叶片的营养元素含量,并与相关树种叶子营养元素含量比较,探讨厚荚相思在赤红壤山地营林中的施肥技术.结果表明,高峰林场界牌分场内用于种植厚荚相思树的赤红壤土壤中有效N、P、K含量极低;厚荚相思叶片中N、P、K营养元素含量低于马占相思(Acacia mangium)、红锥(Castanopsis hystrix)和木荷(Schima superba)3个相关树种;P、K、Ca营养元素在冬季至春季的过程中有明显的减少.因此,在营养元素缺乏的赤红壤林地,对厚荚相思速丰林的配方施肥过程除了应对N给予重视外,更应适当增加P、K和Ca的施用量.     

Sap flow response of Eucaylyptus （Eucalyptus urophyila） to environmental stress in South China

Sap flow and environmental conditions were monitored at two Eucalyptus (Eucalyptus urophylla S.T.Blake) plantations at Hetou and Jijia, located in Leizhou, Zhanjiang, Guangdong Province. It was found that daily sap flux density (SFD) of Eucalyptus was closely related to daily atmospheric vapor pressure deficit (VPD) (R2 = 0.76, P = 0.01 at Hetou and R2 = 0.7021, P = 0.01 at Jijia) at both sites. No significant relationship existed between daily SFD and mean daily air temperature at both sites. Daily SFD varied with wind speed Y = -17585X3 + 15147X2 - 1250.7X + 2278.4 (R2 = 0.68; P = 0.01) at Hetou and Y = -101.67X3 - 1.65X2 - 376.4X + 1914.8 (R2 = 0.40, P = 0.05) at Jijia, where Y was daily SFD, X was daily wind speed. Experimental observations yielded the following data: (1) the critical lower and upper daily VPD threshold were 0 and 2 kPa, within which daily SFD varied from 540+/-70 L/(m2.d) to 4739+/-115 L/(m2.d) at Hetou site, from 397+/-26 L/(m2.d) to 3414+/-191 L/(m2.d) at Jijia site; (2) Diurnal SFDs at Hetou site were much higher under low relative humidity (< 30%) and slightly lower under high relative humidity (> 80%) compared with those at the Jijia site; (3) The upper and lower threshold of daily and diurnal RAD for the optimal water use of E. urophylla plantations were 18+/-2.7 and 2+/-1 MJ/(m2.d), 669 and 0 J/(cm2.h) during the observation period.     

不同经营措施对桉树人工林植物多样性的影响

【目的】探讨不同经营措施对桉树(Eucalyptus)人工林植物多样性的影响,为桉树人工林的科学经营提供理论依据。【方法】通过4种不同经营措施试验(即,处理A:人工清理林地、人工除草抚育、施基肥;处理B:火烧清理林地、化学除草抚育、施基肥和追肥;处理C:人工清理林地、人工除草抚育、施基肥和追肥;对照(CK):桉树采伐迹地形成的灌草坡),比较研究不同经营措施对桉树人工林下植物多样性的影响。【结果】除处理B外,其它处理林地的木本植物丰富度及其优势物种组成和多样性指数与造林前相比没有发生明显的变化(P0.05),其草本植物的优势物种组成和多样性指数也没有发生明显的变化(P0.05),但种类丰富度则呈逐年下降趋势;处理B的木本植物香农威纳(Shannon-Wiener)指数(H′)和均匀度指数(Jsw)显著低于处理A、C和CK,而生态优势度指数(C)则相反(P0.05);处理A、C的草本香农威纳指数(H′)和均匀度指数(Jsw)显著高于CK和B处理,而生态优势度指数(C)则显著低于CK和B处理(P0.05),A与C处理之间和B与CK之间均无显著差异(P0.05)。【结论】人工清理林地、人工除草抚育、施基肥对植物多样性的影响较小,而火烧清理林地、化学除草抚育和频繁施肥等经营活动将显著降低桉树人工林下的植物多样性。