苏北不同代次和林龄杨树人工林土壤酶活性季节变化特征

研究了苏北不同代次和林龄的杨树人工林土壤酶活性的季节变化特征。结果表明:不同样地土壤酶活性存在季节性差异,土壤蔗糖酶活性的季节变化表现为春夏秋相对高,冬季低;土壤脲酶活性为春季最高,夏秋冬相对低。各季节土壤磷酸酶活性从大到小为秋、夏、春、冬,过氧化氢酶季节变化不明显;表层的土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性均高于亚表层,而过氧化氢酶变化不明显。杨树种植代次与林龄的差异对土壤酶活性产生一定的影响:一代10年生林地土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶均高于对应季节二代10年生林地,一代10年生林地土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶均高于对应季节一代15年生林地土壤酶的活性。     

不同林龄杨树人工林土壤动物群落结构特征

对苏北沿海地区4、9和20年生杨树人工林的土壤动物群落结构进行了调查和分析,结果表明:(1)共捕获土壤动物113 994只,隶属3门9纲23目。共有优势类群为甲螨亚目和前气门亚目,共有常见类群为等翅目。(2)各林龄杨树林土壤动物个体密度差异显著(p<0.05),但土壤动物类群数无显著差异(p>0.05); 各林龄中土壤动物总密度从大到小依次为:4年生林、9年生林、20年生林,土壤动物的优势类群和常见类群有显著不同。(3)各林龄杨树林土壤层的土壤动物个体密度和类群数显著高于凋落物层的(p<0.05)。(4)不同林龄林地以及不同季节的土壤动物多样性指数间差异均不显著(p>0.05)。各林龄杨树林土壤动物群落相似度随季节变化而不同,其中9年生与20年生杨树林的相似度较高。研究表明,不同林龄杨树人工林土壤动物的群落结构特征不同,即不同林龄杨树林改变了土壤动物的多度以及类群结构,但对动物类群数量没有明显影响。     

林龄和季节交互对杨树人工林土壤节肢动物群落结构的影响

【目的】 土壤节肢动物群落受植物群落的反馈调控。杨树人工林有助于改良盐碱地土壤质量,但是林龄如何影响土壤节肢动物群落的种类组成、结构和多样性尚不清楚,为此,笔者探究杨树人工林林龄和季节交互作用对土壤节肢动物群落的影响,为人工林生物多样性保护和生产力维持提供依据。【方法】 采用野外控制试验,选择立地条件相对一致的3个不同林龄(5、10和21年生)杨树人工林,每个样地设置3个重复,分别于春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)和冬季(2月)采集样品,分析不同林龄杨树人工林土壤节肢动物群落结构及多样性的季节动态变化格局。【结果】 杨树人工林土壤中节肢动物优势类群为前气门亚目(Prostigmata)、甲螨亚目(Oribatida)、膜翅目(Hymenoptera)、弹尾纲(Collembola)和鞘翅目(Coleoptera),占全部捕获量的89.4%。林龄和季节变化影响土壤节肢动物数量和多样性,个体总数和物种丰富度指数的最高值出现在10年生的杨树人工林的快速生长阶段,而最低值则出现在5年生林龄的幼林阶段;均匀度指数在10年生人工林中最低。1年中,杨树人工林中土壤节肢动物个体总数和物种丰富度在5月和8月高于2月和11月。林龄、季节及两者的交互作用显著影响土壤节肢动物个体数量、多样性和群落结构组成。在5月,土壤节肢动物个体总数以10年生杨树人工林中最高,5年生人工林中最低;在10月,土壤节肢动物个体总数随林龄的增加而增加。在5月和8月,10年和21年生人工林中的土壤节肢动物物种丰富度高于5年生人工林中的;土壤节肢动物类群的群落结构组成在10年生人工林中不同于5年和21年生的,在5月和8月不同于2月和11月。【结论】 10年生杨树人工林土壤节肢动物数量和物种丰富度高于5年生人工林的,林龄对土壤节肢动物群落结构的影响取决于季节的变化。林分发育阶段和季节变化对杨树人工林土壤节肢动物群落结构的动态变化有着重要的影响,在杨树快速生长发育阶段和暖湿季节具有较高的土壤节肢动物数量和物种多样性。     

不同林龄木麻黄人工林土壤呼吸的季节动态

在福建惠安选择不同发育阶段(幼林、中林和成熟林)的木麻黄防护林作为研究对象,用LICOR-8100 Autcomated Soil CO2 Flux System法测定其土壤温度、水分及土壤呼吸的季节动态.结果表明:不同林龄木麻黄纯林土壤呼吸、土壤水分和温度的季节动态都呈单峰曲线,最大值在6或7月,最小值在11或12月.     

不同林龄杨树人工林地表甲虫群落多样性特征

【目的】甲虫作为森林生态系统的重要生物组分,能够调控森林凋落物分解及土壤生态学过程。笔者探明不同林龄杨树人工林地表甲虫群落多样性特征,为揭示杨树人工林生态系统结构、功能、过程并维持林地生产力提供理论支撑。【方法】于2020—2021年,以江苏东台的黄海森林公园不同林龄(6、9、12、15及18 a)杨树人工林为对象,采用巴氏罐诱法收集不同年龄林分的地表甲虫,并在体视显微镜(LEICA M205A)下鉴定和计数。分析杨树(Populus spp.)人工林地表甲虫群落组成、结构及多样性特征。【结果】研究期间共采集到地表甲虫标本1 460只,分属于7科28种。其中优势种为蠋步甲(Dolichus halensis)、亮足细胫步甲(Agonum gracilipes)、铜绿婪步甲(Harpalus chalcentus)和巨短胸步甲(Amara gigantea),其数量占总个体数的79.11%;常见种为谷婪步甲(Harpalus calceatus)、毛婪步甲(Harpalus griseus)、条斑叶象(Hypera conmaculata)、黄斑青步甲(Chlaenius micans)、红角婪步甲(Harpalus amplicollis)和脊青步甲(Chlaenius costiger),占总个体数的15.82%;其余18种均为稀有种群,仅占总个体数的5.07%;地表甲虫种类数和个体数量随林龄的变化,表现为12年生杨树人工林显著高于其他林龄,18年生林分最低;地表甲虫物种多样性随杨树人工林林龄增加呈先增后减的变化规律,最大值与最小值分别出现在12年生和18年生杨树人工林,变幅为33.83%,其中6、9、15年生杨树人工林地表甲虫多样性无显著差异。总之,地表甲虫个体数量、物种多样性变化,从杨树幼龄林至中龄林阶段表现为增加趋势,在中龄林到成过熟林阶段表现为减少趋势。【结论】地表甲虫个体数量、物种多样性与杨树人工林生长发育阶段密切相关,处于快速生长发育阶段的中龄林具有较高的物种多样性,处于成熟林阶段的杨树人工林地表甲虫的个体数量和多样性均显著降低。     

洪泽湖地区杨树人工林碳水通量昼夜和季节变化特征

【目的】通过对洪泽湖地区杨树人工林生态系统碳水通量的昼夜变化和季节变化特征进行分析,为评估该杨树人工林生态系统的固碳能力提供必要的基础数据,揭示杨树人工林生态系统碳循环及对外部气象环境因子的响应,同时为增强森林生态系统固碳能力提供依据。【方法】以洪泽湖地区杨树人工林生态系统为研究对象,利用涡度相关技术和微气象观测系统进行长期且连续的通量以及气象环境观测。选取2017年5月至2018年4月期间的原始观测数据,对异常数据进行剔除和插补处理,同时,利用EddyPro软件中的Express Mode模块对通量数据进行二次坐标旋转、频率损失订正以及WPL密度效应修正,最终转化为30 min数据。分析杨树人工林生态系统与大气间的二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和潜热(latent heat, LE)通量的季节动态变化和昼夜变化特征及其与外部气象环境因子的相互关系。【结果】洪泽湖地区杨树人工林生态系统碳通量均有显著的昼夜和季节变化,净生态系统碳交换(net ecosystem exchange, NEE)白天为较强的碳汇,夜晚为较弱的碳源,整年表现为固碳作用,年通量为-506.9 g/(m²·a)。其日变化在生长季和非生长季均呈“U”形曲线,生长季的碳吸收明显大于非生长季;在生长季白天,NEE与光合有效辐射(photosynthetically active radiation, PAR)呈显著的对数关系;而在非生长季,NEE与夜间土壤温度(soil temperature,T_s)呈显著的指数关系。洪泽湖地区杨树人工林生态系统LE的昼夜和季节变化显著,在生长季和非生长季均呈“单峰型”曲线,且在生长季大于非生长季,LE与饱和水汽压差(vapor pressure deficit, VPD)在生长季和非生长季均呈显著的线性正相关关系。洪泽湖地区杨树人工林生态系统CH₄通量在生长季和非生长季均无显著的昼夜变化,在生长季为较弱的CH₄吸收,非生长季为中性至微弱的CH₄排放,全年可能表现为较微弱的CH₄汇。【结论】洪泽湖地区杨树人工林生态系统整体具有较高的固碳能力,CO₂和LE通量具有显著的昼夜变化和季节变化规律,而CH₄通量季节和昼夜变化并不显著,生态系统碳水通量受环境因子的影响较显著,可以为今后提升杨树人工林的固碳能力提供参考。因此,营造杨树人工林将是短期内吸收大气中的CO₂和CH₄并缓解气候变化的有效途径。     

氮添加对杨树人工林土壤活性有机碳季节变化的影响

为研究大气氮沉降对森林生态系统碳循环的影响, 从2012年5月起,选择典型的苏北杨树(Populus deltoides cv. ‘I-35’)人工林为实验地, 采用随机区组设计不同氮添加处理, 进行野外氮添加定位试验,分析氮添加对不同林龄杨树人工林土壤活性有机碳的影响。结果表明:氮添加提高了土壤微生物生物量碳、可溶性有机碳的含量; 土壤微生物生物量碳和可溶性有机碳含量有显著的季节变化,总体表现为夏秋季较高,冬春季较低。相关分析表明,微生物生物量碳含量与土壤温度呈极显著正相关(p<0.01),可溶性有机碳含量与土壤温度相关性不显著(p>0.05)。研究表明,苏北杨树人工林土壤活性有机碳含量的季节变化主要受到土壤温度影响,同时其对氮添加呈正响应。     

不同林龄木麻黄人工林的土壤易变碳变化

以福建惠安滨海沙地木麻黄纯林为研究对象,用LICOR-8100 Automated Soil CO2 Flux system法测定不同林龄系列(幼林、三个中龄林和成熟林)五块木麻黄纯林土壤剖面中易变碳含量.结果表明:MBC含量随林龄的增长而降低,且在不同层次间的差异越来越小.DOC含量随林龄的增大而增加,从幼林到成熟林依次为:20.15、31.68和41.52mg/kg,且幼林和中林在0～10cm土层含量高于10～20cm,成林则相反.     

苏北杨树人工林连栽林地土壤氮素矿质化原位研究

采用土柱离子交换包法,研究了苏北地区不同连栽代次杨树人工林土壤氮矿化的状况及耕作措施对二代杨树林土壤氮矿化的影响。结果表明：不同代次的杨树人工林土壤氨化速率的季节变化较为一致,二代林土壤的氨化速率和一代林相比,并未出现明显的降低,有的月份(4、7月)甚至高于一代林。二代林的硝化速率和净氮矿化速率明显低于一代林,尤其是在3、4、5月份。耕作措施虽然增加了二代林土壤氮素年氨化量、硝化量和矿化量,但由于也相应地增加了年淋溶量(约占年矿化量的49.15%),因此土壤中的无机氮含量反而低于免耕处理。     

蚯蚓与凋落物对杨树人工林土壤酶活性的影响

[目的]揭示接种蚯蚓和施用凋落物对杨树人工林土壤主要酶活性的影响,正确评价蚯蚓和凋落物在杨树人工林生态系统土壤养分循环中的作用,以促进其生产力长期维持及生态服务功能提升,为优化杨树人工林经营管理提供依据.[方法]以江苏省东台林场20年生杨树人工林为试验对象,采用随机区组试验设计,共设置杨树凋落叶表施(T1)、杨树凋落叶...     

苏北杨树人工林细根生产力与周转

采用连续钻取土芯法对苏北两种模式(网格模式PW、网格台田模式PT)下4年生杨树(Populus deltoides cv. 35.)人工林细根(≤5 mm)进行研究,并采用不同估算方法对细根年净生产量、死亡量、分解量和周转率进行比较。结果表明,细根现存生物量为1.26~1.86 t/hm2。PW和PT两种模式下,细根年净生产量、死亡量、分解量和周转率分别为2.24 t/hm2、2.34 t/hm2、1.88 t/hm2、1.43次/a和1.43 t/hm2、1.29 t/hm2、1.37 t/hm2、1.31次/a,与决策矩阵法相比,采用最大最小值法平均低估了19%的细根年净生产量、68%的年死亡量、89%的年分解量和23%的周转率;土壤养分和季节水分动态是PW和PT模式细根生产量和周转率存在差异的主要原因。     

不同林龄杨树人工林土壤有效氮对模拟氮沉降的初期响应

为了解森林生态系统对持续氮增长和快速氮循环的响应模式及反馈机制,选择3种林龄杨树人工林作为试验样地,设置N₀(0 g/(m²·a))、N₁(5 g/(m²·a))、N₂(10 g/(m²·a))、N₃(15 g/(m²·a))、N₄(30 g/(m²·a))共5个不同浓度进行模拟氮沉降实验,探讨3种林龄杨树人工林土壤有效氮含量及对模拟氮沉降的响应。结果表明:①幼龄林、中龄林和过熟林的铵态氮占总有效氮含量的比例分别为18.50%～28.81%、23.14%～34.52%和32.60%～49.92%; ②随着外源氮浓度的不断增加,3种林龄土壤硝态氮含量都呈显著的增加趋势,且高氮处理对有效氮的影响高于低氮处理,而铵态氮只在幼龄林和中龄林中高氮处理(N₃和N₄)之间差异显著; ③幼龄林土壤硝态氮含量对不同浓度的氮沉降响应比中龄林和过熟林更为敏感,而铵态氮在3种林龄之间无显著规律; ④3种林龄土壤表层(0～10 cm)的铵态氮、硝态氮含量对氮沉降响应更加敏感。     

不同林龄水杉人工林地表大型土壤动物群落特征比较研究

【目的】土壤动物是森林生态系统的重要组成成分,对森林土壤结构和功能具有重要的调控作用。研究不同林龄水杉(Metasequoia glyptostroboides)人工林地表大型土壤动物群落组成和结构的变化,为提高认识土壤生态系统对全球变化的响应和优化水杉人工林科学管理提供参考。【方法】采用野外固定样地调查法,在江苏东台林场选择立地条件和经营措施相对一致的 9 个不同林龄(7、11、16、21、26、31、36、41和 46 年生)水杉人工林,每个年龄林分随机设置 4 个重复样地,分别于 2022 年的生长旺季(8月)和生长末期(11月)采集样品,调查不同林龄水杉人工林地表大型土壤动物群落组成结构及多样性的变化。采用陷阱法对水杉人工林地表大型土壤动物进行采集,土壤动物样品带回实验室后在体视显微镜下进一步分类检索和计数鉴定。此外,用土钻取0~15 cm土层的土壤混合样,带回实验室进行土壤理化性质分析,最后使用SPSS 26和Origin 2021进行统计分析与绘图。【结果】共捕获地表大型土壤动物14 289 只,隶属16目23 科,其优势类群为等足目中的卷甲虫科和潮虫科;不同林龄水杉人工林地表大型土壤动物的优势类群和常见类群差异较大;地表大型土壤动物个体数量在11年生水杉林中最大,36年生中最小;在不同季节中,大型土壤动物个体总数以8月高于11月,而物种丰富度则以11月高于8月。【结论】不同生长发育阶段及季节变化对水杉人工林地表大型土壤动物的群落结构有显著影响,主要呈现出中林龄段的地表大型土壤动物个体总数、类群数量及多样性指数总体上位于较高水平,建议森林经营过程中注重中龄林阶段的地表土壤大型动物的作用和保护。     

不同林龄长白落叶松人工林分土壤碳氮磷化学计量特征

研究长白落叶松人工林土壤化学性质随林分年龄的变化规律.以临江林业局桦树林场33、42与50 a 3个不同林分年龄的长白落叶松人工林为研究对象,以空间代替时间的方法 ,测定这3个林分3个不同土层深度(0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm)土壤化学因子(有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P))及其化学计量比,探...     

林地土壤酶活性季节动态

我省杉木连栽林地土壤酶活性具有显著的季节性变化,多数酶活性春季开始上升,夏、秋季达最高,冬季下降至最低;同时,土壤酶活性和土壤的营养元素含量与杉木年阶段发育有密切关系,杉木生长发育最旺盛季节,需要养分最多时期,土壤酶活性也最为活跃;土壤酶活性和土壤营养元素含量的年均动态表现为一代杉木林>二代杉木林,或三代杉木林。     

不同林龄木麻黄人工林的土壤呼吸比较分析

以惠安县木麻黄沿海防护林作为研究对象,对不同林龄木麻黄纯林进行土壤呼吸比较研究.结果表明:总呼吸速率大小相近,在2.62-4.02μmolm-2·s-1左右:五个样地的异养呼吸速率平均值分别为2.05、2.70、2.90、2.01和2.20μmolm-2·d-1,幼林和中林的异养呼吸略大于成熟林,土壤异养呼吸在不同林龄之间差异不显著.     

不同林龄云南松人工林土壤腐殖质的组成分析

为了解不同林龄阶段人工林土壤腐殖质化学组成和结构特征的差异,以云南松人工纯林为研究对象,利用土壤化学分组及傅里叶变换红外光谱等研究手段,对土壤胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的结构特征进行分析.结果表明,随着造林时间增加,土壤p H呈下降趋势,造林年限增加27年,土壤p H下降0.6个单位.幼林阶段土壤C,C/H高于中龄林和成熟林阶段,而土壤N,H,C/N随造林年限增加变化不大.各林龄阶段表层土壤C,N,C/N,C/H普遍高于表层以下土壤.红外光谱分析表明,云南松人工林土壤HA和FA具有相似的化学结构及官能团组成,主要含有酚羟基、芳香基、脂族烃基、羧基等基团.从造林年限变化趋势看,从幼林到成熟林阶段,土壤表层HA中小分子糖类物质减少,芳香类物质增加,说明造林年限增加土壤HA结构变得复杂.土壤FA随造林年限的变化特征与HA相似,但其表层(0~20 cm)土壤中羧基含量增加十分明显,说明表土羧酸类物质有随林龄增加的趋势,这可能是引起造林后期土壤p H下降的原因之一.从剖面深度看,随土层增加,土壤HA和FA中小分子糖类物质呈降低趋势,而芳香类物质含量增加,说明人工林深层土壤腐殖质的化学稳定性高于表土层.     

不同林龄杉木人工林林下植物组成及其生物量变化

在地处广西凭祥市的中国林业科学研究院热带林业实验中心的大青山地区,选择三个不同年龄阶段的杉木人工林,采用空间代替时间的研究方法,研究林下植物组成及生物量变化。结果显示:不同年龄阶段的杉木人工林林下植被的物种丰富度差异不大,在1800m2样地内有植物48～54种,但其优势物种的生物生态学特性差异较大,幼林以阳性物种葛藤(Pueraria thunbergiana)、铁芒萁(Dicranopteris dichotoma)等占绝对优势,中龄林中的优势种则是耐荫物种玉叶金花(Mussaenda pubuscens)、凤尾蕨(Pteris nervosa)等,成熟林中的优势物种是大沙叶(Aporosa chinensis)、蔓生莠竹(Microstegium vagans)等中生偏荫性的物种。不同龄林林下植被的生物量差异很大,表现为成熟林>幼龄林>中龄林,尤其是中龄林生物量与其他两个林龄最为明显,其中成熟林是其3.35倍,幼龄林是其2.7倍。人工林林分郁闭度和冠层结构左右着林下植物组成及生物量格局。     

修枝强度和季节对杨树人工林生长的影响

以江苏省泗阳农场８ｈｍ＾２的试验林为基础,评价了修枝强度和修枝季节对Ⅰ－６９杨人工林生长及萌枝发生数量的影响。该试验采用裂区设计,主处理为修枝强度,分为３种水平（１／３Ｈ、１／２Ｈ和ＣＫ）;副处理为修枝季节,分２个水平（生长季和非生长季）。研究结果表明,修枝处理后当年,不同修枝强度的林分叶面积指数存在显著差异,中度修枝（１／２Ｈ）林分的叶面积指数仅为对照处理的４９％,弱度修枝林分叶面积指数为对照的８４％;不同修枝季节对杨树人工林的生长影响不显著,但对萌枝发生数量影响显著,非生长季修枝林分的萌枝生数量比生长季修枝林分高出７９．８％;与对照相比,修枝处理４ａ后,其平均胸径和平均单株材积,都略有下降,但均未达差异显著水平;而不同修枝强度的林分枝下高存在显著差异,中度修枝林分枝下高达６ｍ,弱度修枝的林分为４．５ｍ左右,     

苏北淤泥质海岸土壤盐分特征及其对杨树生长的影响

【目的】掌握江苏北部滨海盐碱地土壤盐分特征及其与杨树生长的关系。【方法】分析江苏盐城市大丰区林场的35杨(Populus deltoides ‘I-35’)林地、农耕地以及未开垦的盐碱地土壤盐分状况,并对杨树胸径、树高和成活率进行了调查。【结果】不同类型的土壤含盐量差异较大,农耕地土壤含盐量(质量分数)普遍低于0.1%;杨树林地土壤含盐量多数低于0.2%;未开垦的盐碱地土壤含盐量明显较高;含盐量较高的土壤盐分具有明显的表聚特征;土壤pH普遍为8~9,平均为8.23,属于碱性土壤;土壤含盐量、电导率和pH三者之间存在显著的正相关关系,其中土壤含盐量与电导率之间用二次多项式方程拟合的效果最好;土壤含盐量与pH之间、土壤电导率与pH之间均是指数方程的拟合效果最好;土壤含盐量与杨树的成活率、胸径、树高之间均呈显著的负相关,相互之间的关系可以用指数方程或乘幂方程拟合。【结论】不同利用类型的土壤含盐量及其盐分特征存在较大差异;土壤含盐量对杨树的生长和成活率影响较大,当土壤含盐量高于0.3%时,杨树的胸径和树高生长以及成活率均明显较低;当土壤含盐量低于0.2%时,杨树的胸径和树高生长以及成活率均比较正常。