人工林凋落叶分解对土壤性质的影响

【目的】研究人工林凋落叶分解对土壤性质的影响,为防止土壤退化、增加土壤肥力提供理论指导。【方法】采集四川岷江流域上游的4种(连香树(Cercidiphyllum japonicum)、云南松(Pinus yunnanensis)、糙皮桦(Betula1 utilis)和云杉(Picea asperata))林木凋落叶及林地土壤样品,通过对当年凋落叶进行240 d室内分解培养试验,探讨不同凋落叶在分解过程中对土壤性质的影响。【结果】云杉和云南松凋落叶分解使土壤pH值降低,糙皮桦和连香树凋落叶分解使土壤pH值增加;4种凋落叶分解过程中,土壤有机质和全氮含量,土壤微生物量C、N以及4种土壤酶(蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶)活性均有所增加。【结论】土壤有机质、全N、微生物量、酶活性增加的幅度与凋落叶分解速率及养分释放率有密切关系,凋落叶分解的越快,土壤状况改善的越明显。     

不同林地凋落叶混合分解对土壤微生物量C、N的影响

通过对岷江上游连香树、云南松、云杉3种典型森林植被凋落叶及其土壤相同比例混合室内模拟混交实验,研究各处理土壤微生物量C、N的动态变化,以揭示不同凋落叶混合后对土壤微生物活性有无加强作用。结果表明:阔叶树种连香树与针叶树种云南松和云杉均以1∶1混合,对其相应混合土壤的微生物量C、N都有明显的促进作用,这对选择混交树种及配置具有指导意义。西北林学院学报23卷第4期肖波等不同林地凋落叶混合分解对土壤微生物量C、N的影响     

外源性C、N干扰对林地土壤及其生活叶C、N含量的影响

【目的】探讨不同水平外源性C(蔗糖)、N(硝酸铵)干扰对岷江上游典型林地土壤及其生活叶中C、N含量的影响,为人工纯林的合理经营提供科学的理论指导。【方法】以四川岷江流域上游连香树(Cercidiphyllum ja-ponicum)、云南松(Pinus yunnanensis)、糙皮桦(Betula platyphylla)和云杉(Picea asperata)4种林地为研究对象,对其进行不同水平的外源性C、N干扰(C源为蔗糖,水平分别为:C1.施蔗糖1 500 kg/hm2,C2.施蔗糖2 000 kg/hm2;N源为硝酸铵,水平分别为:N1.施硝酸铵450 kg/hm2,N2.施硝酸铵750 kg/hm2),研究林地土壤及林木生活叶C、N含量的变化情况。【结果】外源性C、N干扰对不同林地土壤C、N含量的影响不同,连香树重度C干扰、云南松轻度C干扰、云杉轻度C干扰均能提高其林地土壤的C、N含量;C、N干扰后连香树、云南松和糙皮桦林地生活叶中有机C含量增加,且连香树林地N干扰效果优于C干扰。C干扰后云杉生活叶中C含量增加,而N干扰后其含量有所下降。N干扰能明显增加连香树生活叶的N含量,轻度C、N干扰可提高云杉叶的N含量,各干扰对云南松叶中N的影响不明显。【结论】连香树林地以C2和N2水平的干扰较好,云南松林地以C1水平干扰较好,云杉林地以C1和N1水平的干扰较好,糙皮桦林地不宜进行干扰。     

增加降水对四川干旱河谷区云南松人工林凋落叶分解的影响

【目的】研究增加降水对四川干旱河谷区云南松(Pinus yunnanensis)人工林凋落叶分解的影响。【方法】2013年3月至2014年3月,采用尼龙网袋法,设置增加降水10%(A1,80mm/(m~2·a))、增加降水20%(A2,160mm/(m~2·a))、增加降水30%(A3,240mm/(m~2·a))和对照(CK,0mm/(m~2·a))4个处理。通过原位试验研究了四川干旱河谷区云南松人工林凋落叶在不同增加降水处理下的分解动态。【结果】分解1年后,A1、A2、A3处理云南松凋落叶的质量残留率分别较CK降低了8.70%,6.40%和4.60%,凋落叶的分解速率表现为A1A2A3CK;与CK相比,A1处理促进了N元素的释放,A3处理促进了N元素的富集;各增加降水处理均促进了P元素的释放,其中A3处理的促进作用最强;增加降水促进了凋落叶木质素的降解,降低了凋落叶C/N和木质素/N,而凋落叶C/P随降水增加表现为先减小后增大的趋势。【结论】增加降水促进了干旱河谷区云南松人工林凋落叶的分解,但促进作用并不随降水量的增加而增强。     

4种人工纯林土壤及其凋落叶混合培养对土壤生物化学性质的影响

引进更新树种并形成混交林是改造人工纯林、避免因长期连栽而导致土壤退化的最优途径,而混交能否成功的关键是树种之间的关系是否协调。为了指导四川岷江上游地区人工纯林的改造,以当地具有典型代表性的4种人工纯林为研究对象,进行了林地腐殖质层土壤及其凋落叶的针阔混合室内培养试验。结果表明,云南松(Pinus yunnansinsis)林地土壤与连香树(Cercidiphyllum japonicum)或桦树(Betula platyphylla)林地土壤混合后,可提高土壤酶活性,土壤微生物C、N含量及土壤有机C和全N的含量;而云杉(Picea asperata)林地土壤与连香树或桦树林地土壤混合后,以上各项指标提高不明显或略有降低。说明从土壤生物化学的角度出发,云南松与连香树或桦树的种间协调性优于云杉与连香树或桦树的种间关系,所以建议当地营造云南松与连香树或桦树混交林,而且混交的比例以云南松和连香树1∶1～1∶3、云南松和桦树1∶1～3∶1为佳。     

平朔露天煤矿复垦区刺槐油松混交林凋落物分解特性

采用凋落物分解袋野外埋置法,对平朔露天煤矿复垦区刺槐油松混交林凋落物分解过程及其养分动态进行了分析。结果表明,凋落叶年分解速率表现为刺槐(51.27%)混合(39.48%)油松(29.05%);由Olson模型拟合的年分解系数表现为刺槐(0.71)混合(0.46)油松(0.33);分解50%和95%所需时间均表现为油松混合刺槐;各类型凋落叶分解95%所需时间约为分解50%所需时间的4倍;在1 a的分解过程中,各类型凋落叶的C,K均表现为直接释放模式,刺槐的N和P表现为富集模式,油松的N和P表现为淋溶—富集—释放模式,混合叶的N表现为富集模式,P表现为淋溶—富集模式。刺槐和油松凋落叶的混合分解较油松凋落叶单独分解表现出明显的促进作用。     

外源性氮和磷对杉木和藜蒴锥混合凋落叶分解的影响

2007年12月在广东省佛山市高明区云勇林场的杉木和藜蒴锥林下以不施肥为对照,采用完全随机区组试验设计,进行施N肥、施P肥及施N+P肥等处理,分析华南地区杉木和藜蒴锥人工林的混合凋落叶分解对外源性N和P的响应。结果表明:施N对杉木和藜蒴锥林下混合凋落叶的分解有抑制作用,而施P的凋落叶分解速率最快,施N+P也促进了凋落叶分解。总体来看,藜蒴锥林下混合凋落叶的分解速率大于杉木林下的混合凋落叶。24个月后,杉木林下施N和N+P的混合凋落叶N含量显著大于其初始含量,而藜蒴锥林下各处理的混合凋落叶N含量均小于其初始含量;在杉木和藜蒴锥林下,施P和N+P的混合凋落叶P含量均显著大于其初始含量;混合凋落叶K含量在整个分解过程中波动较大。     

氮沉降对凋落叶分解前期土壤酶活性的影响

为了解凋落叶分解前期土壤酶活性对氮沉降的响应,通过室内模拟自然氮沉降(30 kg N·hm~(-2)·a~(-1)),设置无凋落叶(bare soil,BS)、马尾松凋落叶(Pinus massoniana litter,PL)、杉木凋落叶(Cunninghamia lanceolata litter,CL)及木荷凋落叶(Schima superba litter,SL)4种处理,恒温恒湿的条件下研究不同树种(马尾松、木荷、杉木)凋落叶分解率、土壤理化性质和土壤天冬酰胺酶及纤维素酶活性动态。结果表明:模拟氮沉降232 d后,杉木凋落叶分解最快,其次是木荷凋落叶,马尾松凋落叶分解最慢。随着外源氮的累积与凋落叶分解,凋落叶全氮含量增加,C∶N减小,土壤pH值下降显著。添加硝酸铵明显提高土壤氮素有效性。外源氮的持续输入能促进土壤纤维素酶活性增加,抑制土壤天冬酰胺酶的活性。凋落叶在分解前期抑制了土壤纤维素酶活性而后期起促进作用,但凋落叶分解对土壤天冬酰胺酶活性的影响无显著规律性。因此,氮循环将改变森林土壤C∶N比,从而影响森林生态系统的物质循环和能量流动。     

外源性氮和磷对火力楠和马尾松混合凋落叶分解的影响

【目的】研究外源性N和P对火力楠Michelia macclurei和马尾松Pinus massoniana凋落叶分解速率的影响,以及分解过程中的N、P、K含量变化,了解混合凋落叶分解对外源性N和P的响应机制,为森林资源管理提供参考。【方法】将火力楠和马尾松混合凋落叶置于火力楠林地及马尾松林地,分别设立4块5 m×5 m的小样方,喷施N、P和N+P,比较其分解速率及分解过程中的N、P、K含量变化。【结果】在2种林地的不同处理下,24个月后,火力楠林地混合凋落叶残留量为施N(4.99 g)对照(4.14 g)施N+P(2.17 g)施P(1.16 g),马尾松林地混合凋落叶残留量为施N(2.72 g)对照(1.21 g)施N+P(0.36 g)施P(0.16 g),施N对火力楠和马尾松林下的混合凋落叶的分解有抑制作用;施P后两者的混合凋落叶的分解速率均不同程度地有所加快;施N+P后两者的混合凋落叶的分解速率也均加快,但慢于施P处理。马尾松林下混合凋落叶残留量均小于火力楠林下混合凋落叶残留量。分解24个月后,火力楠林地施N、P和N+P的混合凋落叶N质量分数分别为13.72、12.34和13.70 g·kg~(–1),而马尾松林地分别为12.63、13.46和14.54 g·kg~(–1),均显著大于其凋落叶的初始N质量分数(9.90 g·kg~(–1));施P和N+P处理的火力楠林地混合凋落叶P质量分数由初始的0.38 g·kg~(–1)分别增至0.86和0.74 g·kg~(–1),而马尾松林地混合凋落叶P质量分数由初始的0.38 g·kg~(–1)分别增至1.37和1.05 g·kg~(–1)。凋落叶K含量的变化无规律。【结论】火力楠和马尾松混交可促进火力楠凋落叶分解,提高混合凋落叶的分解速率。     

分解促进剂对九龙山林下凋落叶分解的影响

针对北京九龙山林下凋落叶分解缓慢、极易导致火灾发生等问题,采用凋落物分解袋法研究不同分解促进剂对凋落叶分解过程的影响.采用尿素(N)、益生菌(EM)、饲用复合酶制剂(S)及本地真菌环炳菇(Lepiota)(以下用F.L表示)和杯伞(Clitocybe)(以下用F.C表示)对栓皮栎、油松凋落叶及栓皮栎与油松1∶1的混合凋落叶进行研究.结果表明:(1)喷施分解促进剂后,各种类型凋落叶分解速率差异较大,栓皮栎分解最快,栓皮栎与油松的混合凋落叶次之,油松分解最慢.(2)经过18个月的分解,栓皮栎与油松的混合凋落叶在F.L处理下,失重率最大,达到37.9%;栓皮栎凋落叶在F.C处理下,失重率最大,达到38.7%;油松凋落叶在S处理下失重率达32.9%,这3种处理下的凋落叶失重率均显著高于对照组(P0.05).(3)通过指数模型回归分析可以看出,栓皮栎凋落叶在F.C处理下分解最快,95%分解时间为10.0 a;栓皮栎与油松混合凋落叶在F.L处理下分解最快,95%分解时间为12.5 a;油松凋落叶在S处理下分解最快,95%分解时间为13.3 a.说明分解促进剂对凋落叶分解有一定的促进作用,但不同类型凋落叶所适用的分解促进剂也不同.针对不同类型凋落叶,选出分解凋落叶最快的促进剂种类,对减少森林火灾有一定意义.     

磨盘山4种植被类型的凋落物及其表层土壤C、N、P的化学计量特征

为滇中高原亚热带森林资源的保护与可持续利用提供依据,对玉溪磨盘山即元江栲半湿润常绿阔叶林、云南松次生混交林、天然华山松林和高山矮栎林4种植被类型的凋落物及其土壤(0~10cm)进行收集、取样测定其C、N、P含量及化学计量比,分析不同植被类型的凋落物和土壤养分之间的关系。结果表明:1)4种植被类型在凋落物的未分解层C含量,以云南松次生混交林最高,达624.04g/kg,华山松林最低,为475.76g/kg;N含量以常绿阔叶林最高,为15.49g/kg,华山松林最低,为12.2g/kg;P含量以华山松林最高,为2.3g/kg,常绿阔叶林最低,为1.91g/kg。4种植被类型凋落物半分解层N、P含量差异不显著,C含量以云南松次生混交林最高,为337.38g/kg,华山松林最低,为211.96g/kg。表层土壤C、N、P含量差异显著,均表现出云南松次生混交林最高,华山松林最低。2)4种植被类型凋落物未分解层中,C/N值以云南松混交林最小,C/P、N/P值均以高山栎林最小;半分解层中4种植被类型N/P值无显著差异,而C/N、C/P值均以常绿阔叶林为最大;表层土壤层中C/N、C/P和N/P值均无显著差异。3)高山栎林凋落物的N含量未分解层与其半分解层呈显著正相关。常绿阔叶林凋落物未分解层N含量与其半分解层中N、P含量均呈显著正相关。华山松林凋落物未分解层C含量与其表层土壤层C含量呈显著相正相关。云南松混交林未分解层N含量与其土壤层P含量呈显著正相关。     

江西省不同森林类型下枯枝落叶的数量、节律与组成

经过对全省范围内主要林区广泛面上调查和在井冈山自然保护区的定位研究发现：（１）江西省森林枯枝落叶的凋落量因林型不同差异极大。表现为阔叶林＞混交林＞杉木林，其中落叶是主要的形式。（２）不同森林类型其枯枝落叶的凋落节律表现出明显的差异。（３）枯枝落叶每年归还到土壤的植物营养元素数量最多的是Ｎ，其次是Ｃａ，Ｍｇ和Ｐ，Ｋ，Ｍｎ。（４）不同林型的枯枝落叶归还到土壤的养分元素的数量表现出阔叶林＞混交林＞杉木林。（５）不同林型下地表保存的枯枝落叶层的构型、数量和各种营养元素贮量有极大的差异，表现为阔叶林＞混交林＞杉木林。值得注意的是，杉木林下的枯枝落叶层中Ｎ，Ｐ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ的贮量仅分别为阔叶林中这些养分贮量的２１．６４％，２５．１１％，１１．９７％，２１．６８％和２４．２５％。     

外源性C、N干扰对森林土壤酶活性的影响

通过对岷江上游连香树、云南松和糙皮桦3种典型林地外源性C、N干扰试验研究表明,施N和施C干扰使云南松林地土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性有不同程度的提高,且在适度范围内,随干扰强度的增大效果明显增加。施N干扰可使糙皮桦林地土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性较对照有不同程度的提高,而施C对土壤过氧化氢酶活性影响不明显;施N干扰使连香树林地土壤脲酶和过氧化氢酶活性降低,且有随施用量增加而减小的趋势,但使蔗糖酶活性增加,施C干扰使脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性较对照有不同程度的提高,且以弱度干扰效果较好。     

模拟酸雨淋溶对缙云山针阔混交林与常绿阔叶林凋落物分解的影响

  目的  探讨缙云山针阔混交林与常绿阔叶林凋落物分解在酸雨过程中的特点和规律,为优化缙云山森林管理,指导林分配置提供科学依据。  方法  以重庆缙云山2种典型林分为研究对象,进行4个不同酸碱度:pH 4.50(对照)、pH 4.00、pH 3.25和pH 2.50的酸雨模拟实验,结合Olson负指数衰减模型,分析针阔混交林与常绿阔叶林的凋落物分解速率并计算分解系数,定量分析模拟酸雨下2种典型林分的凋落物分解变化规律。  结果  ①经过0.5 a的分解,对照、pH 4.00、pH 3.25和pH 2.50处理下针阔混交林质量残留率均高于常绿阔叶林,分别高4.60%、3.78%、4.22%和5.39%。其中,对照针阔混交林凋落物损失率达到半衰期与全衰期的时间为1.62、6.98 a,常绿阔叶林为1.29和5.56 a;不同酸碱度酸雨淋溶下针阔混交林凋落物损失率达50%和95%的时间分别为1.47~2.00 和6.35~8.43 a,常绿阔叶林分别为1.23~1.50和5.33~6.48 a。②对照、pH 4.00、pH 3.25和pH 2.50各处理下针阔混交林的分解常数k值分别为0.43、0.47、0.40 和0.35,常绿阔叶林则分别为0.54、0.56、0.51和0.46,k值随着处理pH的降低呈下降趋势。③研究区pH 4.00的模拟酸雨一定程度上对林内凋落物的分解有促进作用;pH 2.50和pH 3.25的模拟酸雨一定程度上抑制不同林下调落物的分解。  结论  重庆缙云山模拟不同酸碱度酸雨对2种典型林分的凋落物分解速率影响显著,常绿阔叶林分解速率总体高于针阔混交林,温度制约凋落物分解速率。图2表2参32     

青海高寒区5种典型林分土壤呼吸季节变化及其影响因素

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,也是影响全球气候变化的重要因素。研究土壤呼吸及其对环境因素的响应,对准确估计全球碳循环系统的收支平衡有重要意义。高寒区是陆地生态系统的重要组成部分,研究该区域环境因素对土壤呼吸的影响有助于深刻了解高寒区的土壤碳循环过程。本研究采用动态密闭气室红外CO2分析法,以青海高寒区的5种典型林分(华北落叶松林、云杉林、云杉-华北落叶松混交林、云杉-白桦混交林、白桦林)为对象,研究不同林分类型生长季土壤呼吸的变化规律及其与环境因子的关系。结果表明:5种林型土壤呼吸速率的大小为云杉林白桦林云杉-华北落叶松混交林华北落叶松林云杉-白桦混交林。土壤呼吸具有明显的季节变化,并在7月份达到最大值。云杉-华北落叶松混交林的土壤呼吸季节间变化幅度最大,华北落叶松林的变化幅度最小,最大土壤呼吸分别是最小土壤呼吸的17.36和1.83倍。华北落叶松林的土壤呼吸与土壤温度没有相关关系,与大气温度正相关(R2=0.75)且呈幂函数模型,与土壤水分含量负相关,其他4种林型的土壤呼吸与大气温度和土壤温度均呈现很好的正相关关系(R2=0.80~0.94),且与大气温度和土壤温度均呈幂函数模型,与土壤水分含量不相关。土壤呼吸对凋落物量的增加产生正响应,且凋落物呼吸在混交林内所占的比重大于纯林。      

滇中不同群落结构云南松林的水文作用

研究结果表明,在3类不同群落结构的云南松林中,调节和涵养水分、保持水土的能力均以复层林最好,禾草一云南松林居中,疏林最差;林冠截留率分别为13.4％,9.3％和7.9％;地表枯枝落叶层的最大持水量分别为65.8t/ha,46.6t/ha和6.7t/ha;年平均冲刷量分别为0.015t/ha,0.088t/ha和0.452t/ha,径流深分别为4.32mm,15.59mm和85.57mm;径流系数分别为0.60％,2.16％和11.85％。此外,长期受人为干扰、结构简单的疏林地土壤含水量及表土层中有机质、全N、速效态P、K元素含量都明显地低于其它两类林地。本文最后提出,为了提高森林水文效益,一方面要营造具有多层结构的云南松针阔混交林,另一方面也要注意保护林下地被植物和枯枝落叶。     

不同毛竹林林地土壤理化性质特征比较

通过对建瓯市房道镇潘坑村天然毛竹混交林、毛竹锥栗混交林、毛竹杉木混交林、人工毛竹林内留养阔叶树以及毛竹纯林等几种林分类型的土壤理化性质差异的分析,结果表明:天然毛竹混交林的土壤容重最小,其次是毛竹锥栗混交林、杉木毛竹混交林、毛竹纯林留养阔叶树,而毛竹纯林的土壤容重最大;表层土壤的自然含水率、最大含水量、毛管持水量、最小持水量呈现出天然毛竹混交林>锥栗毛竹混交林>杉木毛竹混交林>毛竹纯林留养阔叶树>毛竹纯林的规律;土壤养分含量则表现为天然毛竹混交林>人工留养阔叶林>毛竹锥栗混交林>杉木毛竹混交林>毛竹纯林.     

滇东南岩溶山地不同恢复模式云南松水分利用策略的差异

研究云南松不同恢复模式下的水分利用策略以探究植物合理的种间配置结构,为岩溶区脆弱生态环境的恢复提供重要的科学依据。通过测定云南松及混交群落内4种植物（清香木、香樟、滇青冈、锥连栎）的茎秆水和不同水源的氢氧同位素值,结合植物叶片碳同位素值,进而探究植物的水分利用策略。结果表明:1）岩溶地下水是喀斯特植物的稳定水源,云南松混交林中20~60 cm土壤层含水量显著高于纯林,旱雨季最大相差10.36%和15.19%,表明混交林内水分条件更好。2）云南松混交林相较于纯林,水源的利用比例季节波动小,旱季香樟与清香木加大了对岩溶地下水的利用比例18.1%、19.2%,降低了种间竞争,其深根提升上来的水分又可惠及云南松及浅根植物。3）与纯林中云南松相比,混交林中云南松叶片δ¹³C值季节变化小,表明水分利用效率相对稳定。云南松可以与清香木、香樟等阔叶树种混交种植,能够提高云南松的存活率,也减少植物群落在水源利用中的竞争。     

广东省佛山3种人工林的土壤化学性质和酶活性特征

以广东省佛山市高明区云勇林场的3种人工林:石笔木阔叶林、针阔混交林和阔叶混交林作为研究对象,对其土壤养分状况和酶活性进行了研究,用常规方法测定土壤的化学性质指标,分别用比色法、磷酸苯二钠比色法和高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶、磷酸酶及脲酶活性。研究结果表明,3个样地土壤均呈强酸性,混交林的有机质含量大于纯林,石笔木阔叶林的全磷、全钾、全钙、全镁、有效磷和交换性钙含量均最大,针阔混交林的全氮、碱解氮和交换性镁含量均最大,阔叶混交林的速效钾含量最大。混交林的过氧化氢酶活性、酸性磷酸酶活性均高于纯林,脲酶活性则低于纯林。