Variations in net litter nutrient input associated with tree species influence on soil nutrient contents in a subtropical evergreen broad-leaved forest

The influence of tree species on soils has received much attention,but we know little about either the pattern and underlying mechanisms of net nutrient and carbon inputs under canopy for various tree species or the effects of net nutrient input on soil nutrient contents.To address these issues,we selected three tree species with distinct leaf sizes and arranged litter traps around the target individuals to test what affected net nutrient and carbon inputs under canopy of target individuals,and how net nutrient inputs influenced soil nutrient contents.The results showed that net litter manganese(Mn)and lignin inputs were significantly different among these tree species,as well as soil exchangeable potassium(K),available iron(Fe)and available Mn.The results also revealed that the species with the smallest sized leaves may stimulate more net Mn and lignin inputs than the species with the largest sized leaves.At the same time,net nutrient inputs correlated with soil available Fe,while the ratio of lignin to nitrogen of net litter correlated with total phosphorus contents.These results demonstrated that litter production may be the main factor deciding net nutrient and carbon inputs under different tree species’canopy,which significantly differentiated soil iron’s availability.     

海南热带雨林原生植被与槟榔树种植的固坡阻滑效果对比研究

通过实地考察和调研海南热带雨林原生植被以及槟榔树种植基地发现:在原有热带雨林山坡地上改种经济作物槟榔树之后,滑坡发生的规模及频率在近几年显著增加,造成严重的生态破坏,不利于热带森林公园旅游资源的开发与利用.为此,本研究对比分析了热带雨林原生植被和经济作物槟榔树在林冠层、树干以及地表落叶、植株密度和根系分布等在生态固土护坡方面的差异,简要阐述了槟榔树种植基地频繁发生滑坡的原因.     

Increasing dominance of large lianas in Amazonian forests

Ecological orthodoxy suggests that old-growth forests should be close to dynamic equilibrium, but this view has been challenged by recent findings that neotropical forests are accumulating carbon and biomass, possibly in response to the increasing atmospheric concentrations of carbon dioxide. However, it is unclear whether the recent increase in tree biomass has been accompanied by a shift in community composition. Such changes could reduce or enhance the carbon storage potential of old-growth forests in the long term. Here we show that non-fragmented Amazon forests are experiencing a concerted increase in the density, basal area and mean size of woody climbing plants (lianas). Over the last two decades of the twentieth century the dominance of large lianas relative to trees has increased by 1.7-4.6% a year. Lianas enhance tree mortality and suppress tree growth, so their rapid increase implies that the tropical terrestrial carbon sink may shut down sooner than current models suggest. Predictions of future tropical carbon fluxes will need to account for the changing composition and dynamics of supposedly undisturbed forests.     

神农架巴山冷杉林凋落物量养分归还及分解特征

【目的】掌握森林凋落物产量及组成的动态变化、凋落物养分归还量及凋落物分解特征,了解凋落物在森林生态系统养分循环中的作用。【方法】选择神农架巴山冷杉天然林和人工林,在样地内布置凋落物收集框和凋落物分解袋,通过1 a的连续观测,比较天然林和人工林凋落物产量及分解速率的差异。【结果】巴山冷杉天然林和人工林年凋落物总量分别为6 217.44和4 833.46 kg/hm²,天然林比人工林年凋落物总量高28.63%。凋落物中以落叶为主,天然林和人工林落叶产量分别占凋落物总量的55.24%和54.76%; 其次是落枝,分别占总量的22.18%和19.66%; 树皮及花果等其他组分含量相对较少,分别占总量的22.58%和25.58%。巴山冷杉林凋落模式为双峰型,分别在10月和次年6月具有明显高峰期,而在次年2月凋落量最小。天然林和人工林凋落物养分年归还量分别为77.84和54.47 kg/hm²,天然林比人工林凋落物年养分归还量高42.91%,5种大量元素年归还量大小顺序均为N＞K＞Ca＞P＞Mg。凋落物在初始阶段分解较快,天然林和人工林凋落物在最初2个月失重率分别达18.70%和11.35%。天然林和人工林凋落物分解常数分别为0.303和0.241,凋落物半衰期分别为1.70 a和2.57 a,而凋落物周转期分别为9.30 a和12.12 a。【结论】神农架巴山冷杉林凋落物产量较高,分解速率较慢,天然林凋落物对土壤的改良效果更好。     

原始红松林皆伐后穿透雨对凋落物淋溶过程的影响

[目的]揭示原始红松林皆伐恢复演替为60年生的次生阔叶林后,凋落物对淋溶过程土壤养分归还及酸沉降的缓冲作用的影响,为评价森林生态功能的变化提供参考.[方法]以小兴安岭地区典型的原始红松林和皆伐后恢复演替60 a的次生阔叶林为研究对象,在两个样地内选择非林隙且林木通直分布均匀处放置30个体积为1 L的冠层穿透雨收集器,在...     

森林生态系统养分循环研究中若干问题的讨论

根据对黄土残塬沟壑区刺槐林地养分循环的研究和实践，对有关养分生物地球化学循环研究中遇到的若干问题进行了讨论。提出在养分循环通量的测算中，林木年存留量、养分随凋落物年归还量，及林木在整个生长过程中大气输入及雨水淋溶归还的养分测定都存在一定的误差和问题；养分循环过程的数学模拟假定中，养分吸收量的计算应考虑其受树龄的影响；养分利用效率指标的测算中，利用修正的Chapin指数，可克服对树木养分利用效率过高估计的偏差，并能从养分循环利用的角度真实反映树木各生长期对养分的利用状况。     

浙江天童常绿阔叶林地被层的种类组成

本文对天童常绿阔叶林地被层的种类组成进行了初步研究。研究表明：组成地被层计有维管植物４４科７８属１１４种。蕨类植物优势度最大,里白占绝对优势。草本植物３９种,以世界分布科和地面芽植物为主,常绿种类占８４．６％,未见亚洲和北美洲间断分属的地理成分。     

Extended leaf phenology and the autumn niche in deciduous forest invasions

The phenology of growth in temperate deciduous forests, including the timing of leaf emergence and senescence, has strong control over ecosystem properties such as productivity and nutrient cycling, and has an important role in the carbon economy of understory plants. Extended leaf phenology, whereby understory species assimilate carbon in early spring before canopy closure or in late autumn after canopy fall, has been identified as a key feature of many forest species invasions, but it remains unclear whether there are systematic differences in the growth phenology of native and invasive forest species or whether invaders are more responsive to warming trends that have lengthened the duration of spring or autumn growth. Here, in a 3-year monitoring study of 43 native and 30 non-native shrub and liana species common to deciduous forests in the eastern United States, I show that extended autumn leaf phenology is a common attribute of eastern US forest invasions, where non-native species are extending the autumn growing season by an average of 4?weeks compared with natives. In contrast, there was no consistent evidence that non-natives as a group show earlier spring growth phenology, and non-natives were not better able to track interannual variation in spring temperatures. Seasonal leaf production and photosynthetic data suggest that most non-native species capture a significant proportion of their annual carbon assimilate after canopy leaf fall, a behaviour that was virtually absent in natives and consistent across five phylogenetic groups. Pronounced differences in how native and non-native understory species use pre- and post-canopy environments suggest eastern US invaders are driving a seasonal redistribution of forest productivity that may rival climate change in its impact on forest processes.     

微量元素在林木中的应用研究进展

微量元素对林木生长发育至关重要,它们参与林木呼吸作用、光合作用、营养吸收及激素信号传导等多种生理生化过程。目前与林木生长有关的微量元素共有8种。微量元素与树体营养元素浓度、林木生长量及产量密切相关,是林木施肥与营养诊断的理论基础。笔者对微量元素在林木中的功能、微量元素与林木生长发育、林分类型、土壤和病虫害的关系及林木微量元素吸收转运分子机制、营养诊断等方面的研究现状进行综述,总结了现阶段存在的问题并对未来研究提出建议,认为我国林木可用的微肥品种和产量较少,与国外相关情况相比还有一定差距,且尚未组织微肥生产和制定质量标准,产品未达到多样化、定型化等;不同微量元素之间存在协同或拮抗作用。虽然在生产中尚未完全掌握土壤微量元素分布规律,导致林木施肥存在一定的盲目性,但我国生态农林业的发展已经起步。从我国林木的营养诊断技术、微肥研究利用、高效养分管理和速生丰产林的培育等方面开展深入研究,建议在林木施肥中应用微生物肥,以减缓土地营养衰退趋势,同时要进行树种选优、改良土壤、加强管理来提高林木经营总体效益。     

雌、雄株和金叶银杏光合生理及黄酮成分年动态变化研究

【目的】为了解黄酮类化合物在银杏叶片中的合成代谢规律,确定银杏合适采摘期,以及选育优良的银杏品种,探讨了雌、雄株和金叶(芽变品种)银杏叶片光合生理与黄酮含量的周年变化及相关性。【方法】以银杏种质资源圃的雌株、雄株及嫁接的金叶银杏为材料,对4—11月银杏的光合色素、叶绿素荧光参数、黄酮成分及含量间的变化进行了研究。【结果】在整个叶片生长周年动态变化中,雄株银杏的含水量低于雌株和金叶银杏,特别是在6—9月夏季高温时期的差异更显著;雌株银杏的含水量、相对叶面积、叶绿素含量都大于雄株与金叶银杏,特别是在5—8月,但雄株与金叶银杏的相对叶面积增加速度较快;雌株银杏的光化学淬灭系数(qP) 及非光化学淬灭系数(NPQ)高于雄株和金叶银杏,雌株具有更强的抗氧化能力。银杏叶中黄酮苷含量及总黄酮含量的高点分别出现在4—5月和9月,各银杏叶总黄酮的含量依次为金叶银杏>雄株>雌株;雄株的叶绿素、类胡萝卜素与槲皮素之间,雌株的叶绿素a、类胡萝卜素与总黄酮之间都存在极显著正相关。金叶银杏叶色在4—6月为金黄色,其叶绿素含量均比雄株、雌株银杏低,7月转绿后与雌株和雄株差异不大,其光合、黄酮代谢的变化更接近于雄株,且其黄酮合成的能力高于雄株及雌株。【结论】银杏叶的最佳采收期在9月,雄株和金叶银杏更适用于叶用林的培育,雌株的抗逆性高于雄株与金叶银杏,金叶银杏既有观赏价值,又有优良的经济性状,因而具有良好的开发利用前景。     

热带雨林冠层树木和藤本之间光合作用特征参数比较

 丰富的藤本是热带雨林的一个典型特征,但对藤本丰富发育的原因众说纷纭.季节性干旱假说认为干旱条件下藤本具有更强的光合作用而产生竞争优势.但是,由于热带雨林树木高大,冠层浓密,对叶片光合能力的测定往往选取幼苗,或采用离体方式,而且采样过程中极难采集到冠上的阳生叶片.这些局限性降低了前期研究结果的可信度.有鉴于此,我们选择干湿季分明的热带季节雨林为研究对象,在旱季的中期,通过在热带雨林中搭建的大型冠层监测平台,原位测定了热带季节雨林代表乔木绒毛番龙眼成年株及其上缠绕的典型藤本扁担藤的光合特性.结果表明:木本绒毛番龙眼的最大羧化速率(V_cmax)、电子传输速率(J_max)、最大光合速率(A_max)和表观量子效率(AQY)方面皆较藤本植物扁担藤高,但是木本植物的暗呼吸则明显低于藤本植物.据此推测,旱季中期木本植物净碳吸收和物质积累明显优于藤本植物.这些结果与前期离体或幼苗测定的结果相反,暗示回答该问题还需要进一步的深入探讨.     

延安市园林彩叶植物调查研究

彩叶植物是园林植物的重要组成部分,是在园林绿化和盆栽观赏中应用极为广泛的一类景观植物。本文通过对延安市的园林彩叶植物进行调查,共收集了68种彩叶植物,其中乔木16种,灌木16种,草本35种及藤本1种,并将其按观赏季节分为秋色叶类、春色叶类以及常色叶类,按叶色性状分为单色类,双色类,斑叶及花叶类,镶边类以及彩脉类。同时阐述了其观赏特性以及应用配置情况,为延安市彩叶植物的引种、选择和应用提供科学依据。     

不同营养部位、树龄银杏叶黄酮含量的比较

对银杏不同营养部位、树龄的叶黄酮含量的测定结果表明:不同营养部位叶黄酮含量的变化规律为长枝>中短枝>树冠>短枝,枝条上部叶>中部叶>下部叶,长枝上的叶黄酮含量为顶部叶>中部叶>基部叶,树冠上、中、下部叶黄酮含量呈现高-中-低的变化规律。不同树龄的银杏叶黄酮含量随树龄的增长呈递减趋势,尤其是15年以上成年大树黄酮含量下降的更加明显,几乎是幼龄小树的1/2。同时还对不同时期的银杏叶黄酮含量进行了测定,结果表明,银杏叶黄酮含量以10月份最高。因此,以叶用栽培为目的的银杏,应以10月份采摘为宜。     

栓皮栎叶片和枝条非结构性碳水化合物调配关系研究

【目的】探索非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates,NSC)在落叶树种栓皮栎(Quercus variabilis)不同器官间的分配格局与调配机制,为进一步掌握树木生长规律并评估栓皮栎群落的固碳潜力提供参考。【方法】2016年5月—2017年6月,以秦岭东段栓皮栎为研究对象,通过旬尺度和月尺度相结合的周期性采样方法取得栓皮栎1、2年生枝条以及当年生健康叶片样品,采用蒽酮浓硫酸法测定栓皮栎叶片和枝条NSC的组分含量及变化。此外,对栓皮栎叶片物候进行周期性观测,测量叶片长度,运用Gompertz函数拟合叶片生长曲线,得到叶片物候主要日期阶段的变化。【结果】①栓皮栎叶片和枝条的NSC组分含量均随时间呈明显的动态变化(P < 0.05),叶片的NSC含量(质量分数)均值(8.94%)高于枝条的(7.90%)。②栓皮栎叶片和枝条的NSC组成均以可溶性糖为主,分别占62.5%和63.5%,这可能是本研究区栓皮栎对暖干生境的生理生态适应的结果。③两器官间NSC及其组分含量的显著性差异,主要出现在生长季前期(4—6月)和后期(10月),主要原因是两器官在碳存储和碳消耗的阶段存在功能性差异。生长季前期,枝条为萌芽展叶消耗能量,而叶片通过光合作用积累NSC;生长季后期,枝条为下一年树冠重建储存能量,而叶片光合作用减弱。④除可溶性糖与淀粉比值外,NSC及其组分含量在两器官间的Pearson相关系数均不显著。在生长季前期(3—6月),叶片和枝条NSC含量高度极显著正相关(R = 0.986, P < 0.001),但存在15~20 d的滞后。【结论】栓皮栎生长过程中叶片和枝条器官的碳水化合物储量表现出动态调配变化,但并非线性关系,可能是受滞后因素影响的非线性关系。因此,在使用模型估算栓皮栎群落固碳潜力时,需综合考虑碳分配在不同器官间的时滞效应。     

防火林带不同树种枝叶持水率研究

通过对盱眙香樟、女贞、侧柏、广玉兰、杨树、海桐、油茶和淡竹等8种树种的鲜枝叶含水率和枯枝叶最大持水率的测定,分析了不同木质可燃物的失水率。结果表明:(1)杨树的鲜叶含水率、鲜枝含水率、枯叶最大持水率和枯枝最大持水率等4种含水率都明显大于其他树种,女贞、广玉兰、海桐、油茶等4种植物的4种含水率也相对较高;侧柏和淡竹除了枯叶最大持水率稍高外,其他3种含水率较低,香樟枯枝最大持水率较低,其他3种含水率中等。(2)广玉兰和杨树的鲜叶和鲜枝失水速率都是最慢的,而侧柏和油茶较快,其他树种为中等失水速率;枯枝叶失水都较慢的有杨树、广玉兰和女贞,其次为香樟、侧柏,其他树种有的枯叶失水快,有的枯枝失水快。     

三峡库区库首森林生态系统植物叶片碳氮磷化学计量特征研究

【目的】森林是三峡库区重要的生态屏障,研究该地区森林生态系统化学计量特征可深入了解生态系统的养分循环、限制作用以及稳定机制。【方法】通过对三峡库区库首森林生态系统的7个站点进行典型取样,研究了包括乔木、灌木和草本30种植物的107个样品叶片中碳(C)、氮(N)和磷(P)的化学计量学特征。【结果】三峡库区库首森林生态系统植物叶片中有机碳(OC)、全氮(TN)和全磷(TP)的含量变化范围分别为352.0～506.3、8.3～48.6和0.5～2.5 mg/g,平均值为450.2、18.6和1.2 mg/g; 叶片C/N、C/P和N/P的变化范围为7.6～56.5、158.8～799.3和7.3～40.2,平均值为28.6、450.4和16.9。不同生活型植物叶片的养分组成存在显著差异,乔木叶片的有机碳含量要明显高于灌木和草本,而草本植物的叶片全氮和全磷的含量要明显高于乔木和灌木; 落叶乔木叶片的全氮、全磷含量及N/P的值要明显高于常绿乔木,但有机碳含量及C/N和C/P的值则相反。不同生活型植物有机碳与全氮(磷)含量的相互关系也存在差异,草本植物叶片有机碳与全氮(磷)含量存在极显著负相关,乔木叶片有机碳与全氮含量呈显著的负相关,但与全磷含量不相关,灌木叶片有机碳与全氮(磷)含量不相关; 不同生活型植物叶片全氮和全磷含量均存在极显著正相关。【结论】三峡库区库首森林生态系统植物叶片有机碳含量处于中等水平,而全氮和全磷含量相对较低,磷缺乏是限制该区植被生产力的关键元素。     

重庆城市森林乡土树种资源调查与评价

运用资料查阅、访问和实地调查相结合的方法对重庆城市森林乡土树种资源进行调查,并运用层次分析法（AHP）建立了重庆乡土树种评价体系,确定了评价因子及其权重,对重庆城市森林乡土树种进行客观定量的评价。结果表明：重庆乡土树种资源有2300余种,其中乔木600余种,灌木1700余种;朴树（Celtissinensis）、灯台树（Cornuscontroversa）等一、二级树种抗逆性强、生态效益好、观赏价值高,在城市森林建设中应大力推广应用,垂柳（Salixbabylonica）等三级树种作为补充配置树种运用。重庆市乡土树种资源丰富,有利于增加城市森林的物种多样性,丰富城市森林景观,改善城市环境。     

漆树营养液对漆树生长及生漆质量的影响

以提高生漆的质量为目标,用专门配制的含磷、钾、硼、铜、镁等矿质元素和生长调节物质的"漆树营养液"对毛坝漆树进行喷施处理,观察漆树的生长情况并检测生漆质量.试验结果表明:①处理组较对照组漆树生长茂盛,树皮增厚,漆树落叶时间延长半个月左右,且无毒副作用;②处理组较对照组漆树所产生漆的漆酚、漆酶、树胶质等主要化学成分的含量增加;③处理组较对照组漆树所产生漆的感官检验指标明显改善;④处理组较对照组漆树所产生漆的表干时间缩短.其机理是施用"漆树营养液"后漆树的营养条件改善了,生漆的代谢合成能力增强了.施用"漆树营养液"可促进漆树生长并提高生漆质量.     

落叶作为热带雨林水分亏缺适应对策的研究:以西双版纳热带雨林为例

研究通过西双版纳热带雨林中连续7年（20032009）的生态系统监测数据,探讨了土壤水分亏缺的季节和年间波动对冠层叶片物候的影响.研究表明西双版纳热带雨林冠层物候具有明显的季节构型,叶片在土壤水分亏缺最严重的旱季末期发生集中凋落.并且,叶片的凋落主要发生在冠层高度超过20 m的冠层上部,冠层下部以及林下植物则为常绿状态.同时发现叶片凋落量存在较大的年间波动,进一步分析表明,土壤水分亏缺的年间动态是造成这种波动的主要原因.最后,对西双版纳热带雨林叶片物候动态,进行了成本－收益分析.分析的结果进一步确认了水分亏缺是造成该森林季节性落叶的主因.研究从生态系统的尺度上,对冠层叶片物候动态进行了研究,是一种全新的尝试.同时,也为多年以来,关于西双版纳热带雨林落叶原因的争议,提供了具体的科学数据.