林龄对侧柏人工林碳储量以及细根形态和生物量的影响

以徐州侧柏人工林为研究对象,运用生物量转化方程及土壤调查数据分析了3种林龄下(40、48和55 a)生态系统碳储量的变化及其机制。结果表明:(1)乔木层碳储量在系统碳储量中所占比例随林龄增加呈上升趋势,土壤层碳储量比例呈下降趋势,灌草层和枯落物层碳储量随林龄增加无明显变化。整个系统的碳储量随着林龄增加而增加,其中55年生侧柏人工林生态系统碳储量为109.55 t/hm2,分别是40和48年生的1.22倍和1.09倍,而这种差异主要是由乔木层和土壤层碳储量差异引起。(2)细根生物量方面,细根中低级根(1～3级根)生物量在不同林龄林分中无显著差异,高级根(4、5级根)和总生物量随林龄的增大而明显减少。细根形态方面,与40 a的相比,在表层土壤中,48年生林5级根的直径显著降低,5级根的根长和1级根的比根长显著提高;55年生林4级根的直径和根长以及1级根的比根长显著提高。在亚表层土壤,48年生林3级根的直径和4级根的根长显著增加,1级和2级根的比根长显著降低;55年生林3～5级根的直径和5级根的根长显著提高,3级根的根长以及1级和5级根的比根长显著降低。(3)3级根的直径与土壤层碳储量显著负相关,5级根与生态系统总碳储量显著正相关。2级和3级根的比根长与土壤层碳储量显著正相关,而3级根的比根长与乔木层碳储量、枯落物层碳储量和生态系统总碳储量显著负相关。4级和5级根的生物量与枯落物层碳储量显著正相关,与土壤层碳储量极显著负相关;细根总生物量与乔木层碳储量和总碳储量极显著负相关,与灌木层和草本层碳储量显著负相关。因此,细根形态和生物量的变化可能是导致生态系统碳储量变化的因素之一。     

杉木人工林不同根序的一级根形态差异及其对间伐的响应

以江苏南京溧水林场实施了4种间伐强度(CK(不间伐)、弱度间伐(LIT,比例30%)、中度间伐(MIT,比例50%)、强度间伐(HIT,比例70%))的25年生杉木人工林为研究对象,探讨了不同根序上一级根直径、根长和比根长的差异及间伐(6年)对其生长的影响。将一级根按着生位置的不同分为4类:Ar(2级根上的一级根)、Br(3级根上的一级根)、Cr(4级根上的一级根)、Dr(5级根上的一级根)。结果表明:杉木人工林不同根序上一级根数量和根长存在显著差异(p<0.05),而直径和比根长无显著差异(p>0.05)。随着一级根着生根序的增加,一级根数量极显著减小(p<0.01),所占总根数比例从大到小为Ar(79%)>Br(13%)>Cr(6%)>Dr(2%); Dr类根的根长显著大于其余3类根的根长(p<0.05)。与对照相比,间伐仅对Br类根的直径及Dr类根的直径和根长有显著影响(p<0.05)。其中,Br类根的直径在LIT和HIT中显著减小; Dr类根的直径在MIT中显著增大,而根长却在LIT中显著减小。相关分析表明,土壤表层(0～10 cm)林下非目的树种活细根生物量、土壤亚表层(≥10～20 cm)全氮分别与Br类、Dr类根的直径呈显著的负相关关系,土壤表层(0～10 cm)的全氮则与Dr类根的根长呈显著正相关关系。