长白山臭冷杉种群结构与动态

在长白山地区金沟岭林场检查法1大区内不同郁闭度(0.5~1.0)更新样地的基础上,采用种群生命表、生存分析、谱分析及空间分布格局分析方法,研究了臭冷杉种群在不同郁闭度条件下整体的结构和特征,揭示其数量和空间分布动态变化规律。结果表明:(1)臭冷杉种群的死亡率曲线和亏损度曲线有着相似的变化规律,一共存在着3个枯损高峰,较低郁闭度等级(0.5~0.6)死亡高峰出现在第1和第8龄级,中等郁闭度等级(0.7~0.8)出现在第1、4和9径级,较高郁闭度等级(0.9~1.0)出现在第1、2和10径级;存活曲线趋近于Deevey-Ⅱ型,属于稳定型种群;随着臭冷杉龄级的增加,生存率曲线持续减小,累积死亡率曲线持续增加;谱分析结果表明,在第8和第9龄级出现波动,臭冷杉种群数量波动性是大周期内有小周期的多谐波的迭加。(2)臭冷杉种群在3种不同郁闭度条件下整体上都表现为集群分布;在不同生长阶段的分布情况总体表现为,幼苗(H≥30 cm,DBH1 cm)和幼树(1 cm≤DBH5 cm)阶段是集群分布,中树(5 cm≤DBH25 cm)阶段向随机分布转变,在大树(DBH≥25 cm)阶段呈现出均匀分布状态。这个结果与年龄结构及数量动态结论相匹配。     

基于GC-MS法分析长白山臭冷杉针叶中的挥发性成分

采用水蒸气蒸馏法提取臭冷杉(Abies nephrolepis Maxim.)针叶中的挥发性成分,毛细管柱气相色谱法对其进行分离,质谱检测器进行分析,峰面积归一化法确定其相对含量,气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)辅助人工检索鉴定其化学成分。结果表明,从臭冷杉针叶挥发油中共分离和鉴定出11种化合物,分别为左旋乙酸龙脑酯(47.44%)、莰烯(20.40%)、(1R)-(+)-α蒎烯(12.78%)、2,5-二甲基-2,4-己二烯(3.64%)、2-莰醇(3.07%)、石竹烯氧化物(2.99%)、右旋柠檬烯(2.33%)、(1S)-(+)-3-蒈烯(2.21%)、3-硝基-丁醇(2.03%)、3,4-二甲基-2-环戊烯-1-酮(1.77%)和三环萜(1.33%)。臭冷杉针叶挥发油中含有丰富的萜类等挥发性成分。     

长白山针阔混交林凋落物-土壤生态化学计量特征

目的 研究林分尺度下凋落物-土壤生态化学计量特征,阐明森林生态系统凋落物和土壤养分的变化规律以及二者的相互关系,为天然针阔混交林的经营和管理提供科学依据。 方法 以长白山北坡4块面积1 hm2的云冷杉-阔叶混交林样地为研究对象,采集0～20、20～40 cm土样,收集半分解层（F层）和完全分解层（H层）凋落物,测定凋落物碳、氮、磷与土壤pH、有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾,并计算凋落物现存量及凋落物-土壤化学计量比。采用相关性分析和冗余分析等方法研究云冷杉-阔叶混交林凋落物特征与土壤养分及化学计量比的关系。 结果 凋落物现存量与0～20 cm土壤碳氮比呈极显著正相关（P < 0.01）。凋落物碳、碳磷比和氮磷比均随凋落物分解程度加深显著降低（P < 0.05）。冗余分析结果表明,F层凋落物现存量与F层凋落物碳、碳磷比和H层凋落物磷具有较强的正效应。凋落物与土壤养分化学计量比均表现为碳磷比> 碳氮比 > 氮磷比。 结论 完全分解层凋落物氮是影响云冷杉-阔叶混交林0～20 cm土壤pH、有机质、全磷、速效钾和土壤碳磷比的关键因子;凋落物氮为20～40 cm土壤全氮的主要来源。因此,凋落物氮可能是驱动研究区土壤养分变化的重要因素。     

栎林凋落层土壤动物群落结构及其在凋落物分解中的变化

2002年4月～2002年10月,采用凋落袋法(5、1、1/300 mm)对北京九龙山栎树(Quercus liaotungensis)纯林和混交林(辽东栎∶油松(Pinus tabulaeformis)=2∶ 1)凋落层土壤动物群落特征及在凋落叶分解过程中动态变化进行研究.在两种林型98只分解袋中,共采集到土壤动物3 564只,隶属3门10纲19目,其中膜翅目(Hymenoptera)、啮虫目(Psocoptera)、双翅目(Diptera)、弹尾目(Collembola)和蜱螨目(Acariformes)为优势类群.土壤动物以杂食性为主.混交林中小型土壤动物个体数量和类群数均大于栎树纯林,而大型土壤动物个体数量类群数均低于栎树纯林,两种林型土壤动物类群数和个体数在α=0.05差异不显著.3种凋落物袋中,栎树纯林土壤动物总类群数和个体总数均为1 mm＞5 mm＞1/300 mm;混交林土壤动物个体数1 mm＞5 mm＞1/300 mm,类群数则5 mm＞1 mm＞1/300 mm,并在8或9月达最大值.土壤动物多样性指数随时间推移呈增长趋势,土壤动物群落异质性较高.土壤动物优势类群与凋落物分解残存量之间的相关性不显著(rs<0.786, p>0.05).蜱螨目在栎树纯林凋落物中集聚的时间最长,啮虫目集聚的时间最短,分别为10.33和8.53个月;膜翅目在栎树混交林凋落物中集聚的时间最长,双翅目集聚的时间最短,分别为9.95和8.13个月.     

土壤动物对黔中地区喀斯特森林凋落物分解的影响

[目的]揭示土壤动物在喀斯特森林凋落物分解中的作用,深入认识喀斯特生态脆弱区植物-土壤系统养分的循环过程。[方法]采用凋落物袋法,以贵州中部地区喀斯特森林优势木本和草本植物凋落物（白茅、圆果化香树和翅荚香槐）为研究对象,进行持续1年的原位分解,通过排序分析、随机森林模型等多元统计分析方法,探究不同体型土壤动物群落对森林凋落物分解的影响。[结果]不同处理间凋落物质量损失率差异显著,草本植物凋落物白茅质量损失率最高,木本植物凋落物翅荚香槐损失率最低。一定范围内,凋落物质量损失率与碳氮比成反比。土壤动物平均增加了24.89%的凋落物分解,中小型土壤动物作用（15.34%）大于大型土壤动物作用（9.55%）;土壤动物对凋落物分解的贡献率在分解前期较后期大。从凋落物袋中共捕获土壤动物13 733头,分属21个类群,优势类群为蜱螨目和弹尾目;随机森林模型结果显示,前气门亚目、长角(虫兆)目、短角(虫兆)目、伪蝎目、中气门亚目、蚁甲科在凋落物分解中起到关键性作用。[结论]除草本植物外,黔中喀斯特森林凋落物分解速率与碳氮比成反比。土壤动物在凋落物的分解中具有重要作用,且在分解前期贡献较大。     

木荷凋落物分解及对土壤作用规律的研究

在福建省永春碧卿林场开展的木荷凋落物分解及土壤淋溶试验表明 :木荷人工林凋落物量和养分积累量下坡 >中坡 >上坡 ,养分积累量Ca >N >K >Mg >Fe >P >Zn >Cu ;凋落物分解的失重率Ws与时间t之间存在Ws =34 45 2Lnt -3 0 741(R =0 98)的对数关系 ;木荷凋落物可通过增加土壤有机质 ,提高土壤和下渗液的盐基量 ,提高土壤pH值 ,降低土壤水解性总酸度等途径来缓解土壤的酸化作用     

植物凋落物分解对土壤化学性质的影响

为了了解凋落物分解对土壤性质的影响,采用控制试验的方式,研究了几种常见植物凋落物分解对土壤化学性质的影响,结果表明:凋落物分解对土壤pH值影响较小,灌木、草本植物凋落物分解对土壤养分含量的影响相对较大,针叶树种凋落物分解对土壤养分含量的影响相对较小;草本植物分解后,土壤pH值较对照下降了0.07,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾含量分别较对照上升了52.34%、7.31%、2.60%、13.36%、2.77%、3.64%、2.81%。     

长白山云冷杉针阔混交林半分解层凋落物生态功能

[目的]以长白山天然云冷杉针阔混交林为研究对象,分析凋落物的现存量及持水性能和养分归还量等,从水源涵养和养分归还两方面阐述森林凋落物的生态功能。[方法]基于等距离网格布点法,在4块1 hm~2样地上采集凋落高峰期前(8月下旬)半分解层的凋落物样品400个,并对其生态功能指标进行测定分析。[结果]4块云冷杉针阔混交林样地半分解层凋落物现存量均值为19.50 t·hm~(-2);持水量均值为5.56 t·hm~(-2),持水率均值为64.08%;全碳(C)、全氮(N)和全磷(P)的养分浓度均值分别为421.68、18.86和1.26 g·kg~(-1),养分归还量均值依次为8.16、0.36和0.02 t·hm~(-2),养分利用效率大小顺序为PNC。[结论]天然云冷杉针阔混交林各样地间虽存在差异,但其半分解层凋落物的水源涵养和养分归还等生态功能均较好,林下凋落物分解速度较快,持水性能较好,养分归还量较多。     

植物凋落物分解研究进展

本文综述了植物凋落物分解研究方法及其影响因素。从操作上来说,网袋法和小容器法更好一些;从科学严谨角度来说,同位素法更胜一筹。森林凋落物的分解主要受气候因子、凋落物性质和生物因子的影响,总体上各因素的作用大小为气候因子>凋落物性质>生物因子。     

森林凋落物分解研究进展

森林凋落物是森林生态系统内地上植物组分产生并归还于地表,作为分解者的物质和能量来源,来维持生态系统功能的有机质总称。凋落物分解包含凋落物粉碎、淋溶和有机物的分解代谢3个过程。C/N、木质素含量等是影响凋落物分解的主要指标因素,凋落物的质量等内部因素与气候等外部因素共同影响着凋落物分解。凋落物分解是森林生态系统中养分归还的主要途径,是森林生态系统物质循环、能量流动的重要环节。对凋落物分解动态过程的研究可以帮助当地合理的、因地制宜的种植相关树种,有效的调节并提高林木的生长效率,并为维持土壤肥力,增强土壤的养分可利用性提供保障。     

凋落物分解模型研究进展

森林凋落物分解模型的研究经历了一个由简单到复杂的过程,从最初的对凋落物失重率的简单描述到广为人知的单指数分解模型,随着对凋落物分解研究的深入,双指数模型、三指数模型也应运而生。国外大部分的研究都集中于欧洲温带森林、北方森林。国内的研究也正在经历一个应用、改进和开发的过程,目前还主要处在应用和改进的阶段。为了准确预测森林生态系统尤其是在全球气候变化背景下C等元素的动态,急需建立适合于我国各类森林生态系统凋落物分解模型。本文回顾了各个历史时期出现的重要模型并进行了简单的分类和评述。     

森林凋落物分解研究进展

系统评述森林凋落物的分解过程、凋落物分解及养分释放的影响因素、分解研究的方法等.森林凋落物的分解既有物理过程,又有生物化学过程,一般由淋溶、自然粉碎、代谢作用等共同完成.凋落物分解过程先后出现分解速率较快和较慢2个阶段,元素迁移一般呈现淋溶-富集-释放的模式.凋落物分解主要受气候、凋落物性质、微生物和土壤动物的影响,气候是最基本的影响因素,常用实际蒸散(actual evapotranspiration简称AET)作为指标.凋落物分解速率呈明显的气候地带性,与温度、湿度等紧密相关.从全球尺度来讲,凋落物质量对分解速率的影响处于次要地位,但在同一气候带内因AET变化较小,则起了主导作用.N、P和木质素浓度、C/N、C/P、木质素与养分比值是常见的凋落物质量指标,其中C/N和木质素/N最能反映凋落物分解速率.凋落物化学性质对其分解的影响作用又与分解阶段有关.凋落叶中N、P、K初始浓度高使得初期分解较快,而后期分解放慢.土壤理化性质及微生物区系也将不同程度地影响凋落物分解.尼龙网袋法(litter bag method)操作简单,是野外测定森林凋落物分解速率最常用的方法.除此之外,缩微试验也得到了广泛应用.目前普遍采用的衡量凋落物分解速率大小的指标主要有CO2释放速率、凋落物分解系数(k值)及质量损失率.在此基础上提出了指数衰减、线性回归等模型来模拟凋落物分解过程.尽管对凋落物分解在森林生态系统C、N、P循环、土壤肥力维持等方面已进行了较深入的研究,但未来研究应侧重以下方向:长期的定位观测;采用相对统一的研究方法,获得可比性强的数据进行综合;深化凋落物分解机理研究;探讨全球气候变化对森林凋落物分解的影响;评价营林措施(如林分皆伐、造林、施石灰和肥料等)对凋落物分解与养分释放的调节作用.     

桉树人工林土壤养分对凋落物分解的影响

以桉树人工林为研究对象,利用野外试验和室内分析相结合的方法,其中野外试验采取网袋法,系统研究了桉树人工林间作下土壤养分对凋落物分解的影响,可旨在为维护桉树人工林的长期生产以及实施人工林生态系统的经营管理提供理论支持。结果表明:桉树纯林凋落物叶和枝分解360 d后均比桉树+象草林低,比桉树+山毛豆林凋落物叶和枝分解低。不同间作模式下桉树凋落物叶和枝均先固持后释放;P含量变化不同,K、Ca、Mg含量均下降。桉树纯林土壤有机质降低34.8%,而桉树+象草林、桉树+山毛豆林土壤有分别增加147.3%和15.5%;3种林分土壤氮含量分别增加44.6%和2.9%,49.3%和12.8%,466.9%和68.9%。利用典范对应分析(CCA)得出桉树人工林凋落物分解速率、养分释放动态以及土壤养分关系明显,桉树凋落物叶和枝分解速率与土壤养分关系紧密,尤其是与土壤总磷含量。土壤总氮、有效氮、总磷和总钾对桉树凋落物叶氮含量和总磷养分释放影响较大,桉树人工林凋落物枝分解中,土壤有机质、总氮、有效磷与凋落物枝氮含量、总磷含量关系密切。间作桉树林促进桉树凋落物叶和枝分解,3种不同间作桉树人工林凋落物叶和枝分解均呈现快-慢-稍快模式,N元素质量分数属于富集-释放模式,P元素先下降后上升,除桉树+山毛豆枝凋落物外,属于释放-富集模式;K、Ca、Mg的质量分数随着分解过程一直下降,属于淋溶-释放模式,桉树纯林凋落物叶各养分元素释放速率是MgCaKNP,凋落物枝养分释放速率是MgKCaNP;桉树+象草人工林凋落物叶和枝均是MgKCaNP;桉树+山毛豆人工林凋落物叶是MgKCaNP,凋落物枝则是KMgCaPN,凋落物叶和枝中养分含量的释放尤其受土壤总氮和速效磷的调节。     

我国森林凋落物分解研究进展

森林凋落物是指森林生态系统中,由地上植物部分产生并归还到地表面,作为分解者的物质和能量来源,借以维持生态系统功能的全部有机质的总称。文章综述了森林凋落物的概念、构成、分解的研究方法和模型、影响分解因素以及全球变化对凋落物分解的影响。凋落物分解是森林生态系统重要过程之一,受气候、凋落物性质、微生物等生物和非生物因子的影响。森林生态系统是陆地上最大的碳储库和最经济的吸碳器,而森林凋落物的分解对大气二氧化碳浓度增高、气候变暖和降水变化的反应,对深入理解森林生态系统土壤有机物形成和固氮能力十分重要。     

长白鱼鳞云杉和臭冷杉的木材及其抽出物化学组成的研究

研究长白鱼鳞云杉、臭冷杉的木材及其抽出物化学组成，并分析生材与气干材、心材与边材中各种化学组成变化的规律。同时检测出抽出物中弱酸性物质、中性物质和强酸性物质的含量及弱酸性物质中树脂酸和脂肪酸的组成含量。     

杉木凋落物分解速率的研究

本文通过对杉木凋落物的分解速率的研究,结果表明:凋落物枝、叶、果1年的失重率分别为22.97%、43.51%、25.22%.凋落物枝、叶和果的分解速率分别为0.291g/(g·a)、0.588g/(g·a)和0.405g/(g·a).凋落物中失去元素的重量与元素总重量的百分比呈现趋势为:钾>磷>氮>镁>钙.     

森林凋落物分解的影响因素

森林凋落物的分解与森林生态系统的物质循环有着密切的联系.凋落物的分解在很大程度上受制于凋落物自身基质质量这一内在因素,而树种、生长阶段以及养分再吸收率的差异使得凋落物的基质质量会有所不同,且森林病虫害也能影响凋落物的基质质量,从而间接影响凋落物的分解.此外,一些外在因素,包括气候条件(温度、光照、降雨)、立地条件(土壤肥力、海拔、坡向)和生物条件(土壤微生物、土壤动物)等也会改变凋落物的分解程度和向土壤释放养分的速率.本文论述了以上这些因素和凋落物分解的关系,为森林生态系统养分平衡研究提供依据.     

森林凋落物生产及分解研究进展

森林凋落物的归还量及分解对森林生态系统影响极大。森林凋落物归还量受自然因素和人为因素共同影响,自然因素主要包括环境因子和林分因子。影响森林凋落物分解的因素主要分为内在因素和外在因素,内在因素指凋落物的理化性质,如凋落物的C/N比、木质素/N比和C/P比等重要的分解指标,而外部因素中的温度和湿度是影响凋落物分解主要的气候因子,土壤动物及微生物物也是影响凋落物分解的关键因子,人类活动及人为导致的CO2浓度升高、N沉降等全球气候变化也直接或间接的影响凋落物的分解速率。     

林下凋落物对土壤种子萌发的作用机制

林下土壤种子库是森林植被的物种组成、种群延续和种群演替的物质基础。林下凋落物影响土壤种子库种子的萌发,幼苗的生长,进而影响到种群更新及森林群落的演替。凋落物对种子萌发的影响主要有三大作用机制,即物理作用机制化学作用机制、和生物作用机制。其中化学作用机制特别是化感作用对土壤种子库的影响尤其重要。本文将从这三个作用机制的层面,分析总结前人有关土壤种子库种子的萌发及其与林下凋落物、林下植被多样性的研究,论述土壤种子库研究面临的挑战,并对土壤种子库与生物多样性的研究进行了相关展望。