鳞毛蕨天山云杉林粗死木质残体贮量及其分解动态

为了丰富我国森林粗死木质残体研究的对象类型,并为探讨粗死木质残体在天山云杉天然更新中的生态作用奠定基础,借助粗死木质残体5级分类系统,采用临时标准调查法对西天山国家级自然保护区原始鳞毛蕨天山云杉纯林粗死木质残体的贮量、养分含量及其分解动态进行了研究.结果表明:(1)鳞毛蕨天山云杉林粗死木质残体体积贮量为337.61 m3/hm2,生物量为87.98mg/hm2;倒木树干是粗死木质残体的主体组成部分,占总体积的98.09%;(2)以基本密度(比重)为衡量指标,倒木腐朽等级越高,其密度越小,倒木分解符合单项指数衰减模型,分解常数为0.01174.5个不同腐朽等级倒木的平均滞留时间依次为4年、18年、38年、68年和92年.在自然状态下,倒木分解50%、90%和95%所需时间分别为59年、196年和255年;(3)倒木有机碳、全N、全P、全K、Na+的平均含量依次为55.93%±1.42%、0.34%±0.07%、0.12%±0.01%、0.06%±0.01%和0.03%±0.002%,Ca2+、Mg2+的平均含量分别为56.74±4.87 g/kg和34.89±3.66 g/kg,不同养分的变化趋势不同,但同一养分在不同腐朽等级倒木之间的差异不显著.     

中亚热带米槠天然林粗木质残体储量特征

粗木质残体(coarse woody debris,CWD)是森林生态系统的重要组成部分,在森林生态系统的结构性和功能性方面有着重要的作用。以福建三明米槠(Castanopsis carlesii)天然林为研究对象,采用样方法调查了样地内粗木质残体的分解等级和径级分布,研究米槠天然林粗木质残体的储量特征。结果表明:(1)米槠天然林粗木质残体储量为16. 13 t·hm-2。其中,倒木是主要贡献者,占粗木质残体储量的55. 13%;其次为枯立木,占粗木质残体储量的44. 87%。(2)样地内倒木和枯立木的储量均随着径级的增加而逐渐增大,在20～40 cm径级占据优势地位,分别达到倒木和枯立木储量的48. 86%和66. 25%。(3)样地内倒木Ⅴ分解等级超过60%,处于分解的后期,是倒木的主要部分,可能是由于本区较好的水热条件,促进了微生物对粗木质残体的分解作用。总体而言,米槠天然林粗木质残体储量低于亚热带常绿阔叶林的平均水平,这与天然林年龄、自然干扰和气候等紧密相关。因此,未来应加强对亚热带不同区域不同森林类型的粗木质残体储量进行研究。     

沉积强度及氮养分改变对闽江河口短叶茳芏残体短期分解与养分释放的影响

互花米草入侵过程中较强的促淤作用可导致湿地沉积环境和养分状况发生明显变化。2017年4月,选择闽江河口鳝鱼滩西北部受互花米草入侵影响的短叶茳芏湿地为研究对象,基于野外原位沉积及养分改变模拟试验,设置无沉积强度（S₀,0 cm·a^-1）、当前沉积强度（S₅,5 cm·a^-1,氮养分水平为沉积物自然氮背景值）以及当前沉积强度+氮养分倍增（S_5N,5 cm·a^-1,氮养分水平为沉积物氮背景值的两倍）三种处理,探讨沉积强度及氮养分改变对短叶茳芏残体短期分解（30 d）与养分释放的影响。结果表明,不同处理下残体的分解速率表现为S₀（0.017207 d^-1）> S_5N（0.012166 d^-1）>S₅（0.011478 d^-1）。与S₀相比,S₅和S_5N的分解速率分别降低了33.29%和29.30%,说明沉积作用抑制了残体分解,但氮养分倍增又使得抑制程度得到一定缓解。沉积增强导致残体的TC含量增加,而TN、TP和TS含量降低;相同沉积强度下,氮养分倍增对TN、TS含量变化的影响最为明显。不同处理下残体的C、N、P和S在分解初期均表现为不同程度地净释放,沉积作用降低了残体的C释放,但增加了N、P养分释放;相同沉积强度下,氮养分倍增对残体C释放的影响不大,但降低了N、P养分释放。尽管残体质量损失均是影响不同处理下残体分解初期养分变化的共性因素,但沉积及氮养分变化对残体基质质量的改变是导致残体中养分含量及释放强度存在差异的重要原因。研究发现,互花米草促淤导致的沉积增强使得短叶茳芏残体在分解初期释放的较多N、P养分在很大程度上可能被互花米草所利用,进而在一定程度上可增强其入侵能力;但在氮养分增加条件下,互花米草可能优先利用分解环境中的氮养分来增强其入侵优势。     

黄河口潮滩盐沼沉积强度对碱蓬残体分解及氮动态的影响

2008年4月至2009年11月,基于野外原位分解实验,模拟研究了黄河口潮滩盐沼沉积强度对中潮滩碱蓬(Suaeda salsa)和低潮滩碱蓬残体分解及氮动态的可能影响。沿水盐梯度,设中潮滩和低潮滩2个分解小区,每个分解小区分别设无沉积(0 mm/a)、当前沉积增加(100 mm/a)和未来沉积增加(200 mm/a)3种固定沉积处理。结果表明,沉积强度对中潮滩和低潮滩碱蓬残体的分解具有一定影响,强沉积下残体的失重率和分解速率一般较高。当前或未来沉积增强后,二者残体的分解速率分别将增加138.10%~235.56%和8.89%~10.20%,95%分解时间分别将减少58.01%~70.24%和7.94%~9.13%。未来沉积增加处理下,中潮滩碱蓬残体的氮含量最大,其次为当前沉积增加处理下的氮含量,无沉积处理下的氮含量最小,3种处理下的氮含量无显著差异(p0.5);低潮滩碱蓬残体在未来和当前沉积增加处理下的氮含量相当,无沉积处理下的氮含量最小,3种处理下的氮含量无显著差异(p0.5)。当前或未来沉积增强后,中潮滩碱蓬残体在分解阶段将大多表现为氮累积特征,而低潮滩碱蓬残体将一直表现为较强氮释放特征,C/N对二者残体分解过程中氮养分的调控作用更为重要。研究发现,当不同沉积强度下潮滩环境养分状况不发生较大变化时,中潮滩和低潮滩碱蓬残体的相对分解速率可能取决于其基质质量;当养分状况发生较大改变时,其相对分解速率可能取决于分解环境的养分供给状况。     

万木林自然保护区常绿阔叶林木质残体贮量及其组成

森林木质残体(WD)包括粗木质残体(CWD)和细木质残体(FWD),是森林生态系统中的重要组成部分,具有多种生态功能.通过对福建建瓯万木林自然保护区内中亚热带常绿阔叶林木质残体贮量及其组成的研究表明,木质残体总贮量为28.06 t.hm-2,其中FWD贮量为4.88 t.hm-2,占总贮量的17.39%;CWD贮量为23.18 t.hm-2,占总贮量的82.61%.在CWD中,倒木占了绝大部分(77.26%),其次为枯立木(21.75%),大枝和根桩贮量很小.木质残体贮量中以直径20～60 cm的倒木和枯立木占主体部分,直径大于60 cm的大径级倒木和枯立木数量最少,占总贮量的8.99%.从分解程度来看,CWD中倒木以Ⅲ～Ⅳ级居多,二者合计占了倒木贮量的60%,枯立木以Ⅱ级为主.万木林自然保护区内木质残体的贮量及组成反映了中亚热带地区森林群落演替后期阶段木质残体的结构特征.     

万木林自然保护区不同分解等级粗木质残体呼吸的温度敏感性

粗木质残体(Coarse woody debris,CWD)呼吸是森林生态系统碳收支的一个重要组分,而温度是影响CWD排放CO2的重要因素.本研究通过室内设定5℃、15℃、25℃、35℃、45℃5个温度梯度,采用密闭室红外气体分析法(Li-8100 IRGA)对万木林自然保护区5个分解等级CWD呼吸通量及其温度敏感性进行研究.结果表明,5个分解等级CWD呼吸速率均随温度升高呈指数增加;CWD呼吸速率随分解程度增加而增高.不同温度区间各分解等级CWD的Q10值范围为1.06~2.76;在15~25℃,CWD呼吸的温度敏感性最强(Q10=2.31).分解等级对Q10值的影响与温度区间有关,在5~45℃、25~35℃,Ⅲ分解等级CWD的Q10值显著高于Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ等级,在15~25℃、35~45℃,Q10值与分解等级成负相关.     

祁连山中段青海云杉林土壤养分特征

为揭示祁连山亚高寒山地森林植被建群种之一的青海云杉林地土壤养分的化学计量特征,采用野外取样与室内分析相结合的方法,对青海云杉林1 hm2样地进行土壤剖面取样,论述其有机碳、全氮、全磷和全钾含量及其化学计量特征。结果表明:1)0~60 cm土深有机碳、全氮、全磷和全钾含量的变化范围为42.81~88.15 g/kg、3.04~5.45 g/kg、0.54~0.73 g/kg和20.13~30.47 g/kg,均值大小分别为63.70 g/kg、3.80 g/kg、0.59 g/kg和23.99 g/kg,有机碳和全氮含量变异性较大,而全磷和全钾含量变异性较小。随土层深度增加,有机碳和全氮含量在30 cm土层以下含量趋于稳定,而全磷和全钾含量较稳定。2)0~60 cm的C/N、C/P、C/K、N/P、N/K和P/K分别为11.97~23.33、69.23~160.76、1.77~3.91、5.17~8.28、0.12~0.25和0.02~0.04,均值大小分别为17.03、109.63、2.67、6.46、0.16和0.02,C/N、C/P、C/K、N/P、N/K比都较稳定,P/K比很稳定。随土层深度增加,土壤C/P、C/K、N/P和N/K较C/N和P/K比变异明显,C/P与C/K比和N/P与N/K比主要受碳、氮元素含量的影响。3)全量养分有机碳、全氮和全磷彼此之间呈极显著正相关(P0.01),与全钾呈显著负相关(P0.05),除全磷与C/N比呈极显著负相关外(P0.01),有机碳、全氮、全磷与化学计量比均呈极显著正相关(P0.01),全钾与化学计量比无显著相关。     

林分密度对华北土石山区油松人工林土壤有机碳及养分特征的影响

 以木兰围场国有林场管理局实施间伐后6种保留密度下（540、650、1 084、1 104、1 408和1 860 株 / hm2）油松人工林为研究对象,研究各土层的土壤有机碳和N、P、K等养分元素含量及其相关关系。研究结果显示：(1) 土壤有机碳含量和碳密度垂直递减特征明显,均随土壤深度的增加而显著减小,当林分密度由540 株 / hm2增加到1 860 株 / hm2时,土壤有机碳含量及碳密度变化规律不尽一致,其分布区间分别为10.56~21.21 g / kg,与5.48~11.70 kg / m2;(2) 林分密度对土壤有机碳及碳密度有显著的影响,1 408 株 / hm2油松林下土壤有机碳含量及碳密度分别与650 株 / hm2和1 860 株 / hm2油松林下土壤有机碳含量及碳密度呈显著性差异,而其它林分密度间无显著差异。当林分密度为1 104 株 / hm2时,各土层土壤全N和P、K的有效量及全量均保持在一个相对较高的水平,在0~60 cm深度土壤全N、全P、全K、有效P和速效K含量均值均达到最高,分别为1.38 g/kg、0.34 g/kg、32.75 g/kg、33.10 mg/kg和118.85 mg/kg;(3) 不同林分密度、不同土层土壤有机碳含量、碳密度与土壤全N及P、K的全量和有效量的相关显著性有差异,对整个土壤剖面而言,土壤有机碳含量及碳密度与土壤全N、全P、速效K均呈显著或极显著正相关;(4) 在本研究林分密度范围内,从林地土壤固碳的角度,建议将油松人工林的林分密度控制在1 104 株 / hm2。     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林空心树木质残体呼吸作用初步研究

对云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林空心树木质残体雨季和干季的呼吸速率进行测定,并对木质残体呼吸速率与木质密度和含水量之间的相关关系进行比较,分析了呼吸速率对温度的敏感性.结果表明:树干表层木质残体雨季呼吸速率显著高于树干内层和洞内的(p＜0.05),干季三个部位木质残体呼吸速率之间差异不显著(p＞0.05).含水量和呼吸速率存在季节差异,在树干表层和洞内雨季的含水量和呼吸速率显著高于干季的(p＜0.05),而在树干内层季节差异不显著(p＞0.05).三个部位木质残体密度与呼吸速率在雨季显著负相关(p＜0.01),三个部位的含水量和呼吸速率在雨季和干季都显著正相关(p＜0.01);木质残体的温度系数(Q10)大小顺序为:洞内(2.08)＞树干表层(2.01)＞树干内层(1.73),树洞内部木质残体对温度响应最敏感.哀牢山地区干季空心树木质残体较低的含水量和全年温凉的气候条件可能成为该区中山湿性常绿阔叶林空心树木质残体分解重要的限制因子.     

格氏栲天然林与人工林枯枝落叶层和粗木质残体有机化学组成研究

对福建省三明市格氏栲天然林及在其采伐迹地上营造的33年生格氏栲人工林和杉木人工林这3种林分的枯枝落叶层及粗木质残体物质化学组成进行研究．结果表明：在分解过程中3种林分枯叶和枯枝水溶性物质和纤维素含量不断下降,而枯枝中苯醇溶性物质和粗蛋白质含量有所上升．除半纤维素和纤维素外,3种林分粗木质残体水溶性物质、木质素和粗蛋白质含量均为L层〉F层,而苯醇溶性物质含量为L层〈F层．格氏栲天然林枯叶和枯枝水溶性物质、木质素、粗蛋白质、半纤维素和纤维素总贮量最高,而苯醇溶性物质总贮量以格氏栲人工林的最高．3种林分F层枯叶和枯枝有机物质的总贮量高于L层．与2种人工林相比,格氏栲天然林粗木质残体中各种有机物质贮量均最高．     

粗木质残体(CWD)的水文生态功能——当前森林水文研究中被忽视的重要环节

目前对森林生态系统粗木质残体的研究主要着眼于数量动态、分布格局、分解速率以及生物多样性保护的作用上，而对江河上游森林生态系统中粗木质残体的水文调蓄、缓洪滞淤等功能至今还未能引起足够的重视。CWD作为森林生态系统的重要部分，茯水文生态功能的发挥主要是通过影响降水在林内的再分配以及林内微环境来实现的。森林CWD水文功能的发挥要同时受到外界环境和其本身持水性能的影响。CWD腐朽级别愈高，自然相对含水量愈高，而且愈容易吸水达到饱和。在长江上游亚高山暗针叶林生态系统中，自然状态下CWD可以蓄持约7.41mm的降水，若使CWD全部达到饱和则可以蓄持降水达9.91mm，这意味着自然状态下的CWD的有效持水量可达到2.50mm，无疑对于长江上游森林生态系统的蓄水调水、滞洪防蚀功能是一大贡献。     

Effects of Woody Debris on Channel Morphology and Sediment Storage in Headwater Streams in the Great Smoky Mountains,Tennessee-North Carolina

Coarse woody debris (CWD) is an important component of headwater streams, however, few studies have investigated the geomorphic effects of CWD in the southern Appalachians. In the Great Smoky Mountains, debris slides supply large volumes of CWD and sediment to low-order streams. This study investigates the effect of CWD on bankfull channel dimensions and in-channel sediment storage along second-order streams. Comparisons are made between streams that have experienced recent debris slides and those that have not. CWD channel obstructions are larger but less frequent along debris-slide-affected streams. Dendrochronological evidence indicates that CWD can remain in channels for over 100 yr. Relatively short residence times of CWD along debris-slide-affected streams suggest that logs are frequently flushed through these streams. CWD causes channel widening along all study streams, but the volume of sediment stored in the channel behind CWD obstructions is up to four times greater than the volume of sediment represented by bank erosion associated with CWD. Two large log jams formed by debris slides at tributary junctions stored approximately 4000 m³ of sediment. Sediment stored by CWD was finer than mean bed particle size, and thus represents a significant sediment source when CWD obstructions are breached.     

全球历史森林数据中国区域的可靠性评估

全球历史土地利用数据集对于深入理解全球或区域环境变化具有重要意义。历史森林数据作为其重要组成部分,在区域尺度上的可靠性至今鲜有评估。以中国区域为研究对象,依据中国学者基于历史文献资料重建的中国历史森林数据（CHFD）,采用趋势、数量和空间格局等对比法,对全球数据集（SAGE、PJ和KK10）中国森林数据的可靠性进行评估。结果表明：① 虽然全球数据集中国森林数据与CHFD在近300年的变化趋势上均呈减少态势,但数量上差异较大。其中,SAGE数据集对中国1700年以来的森林面积估算较CHFD高出约20%~40%;KK10数据集重建的1700-1850年森林数量则高出约32%~46%;而PJ数据集由于吸纳了区域性研究成果,其总量与CHFD较为接近,多数时点的数量差异低于20%。② 在省区尺度上,从总量与CHFD较为接近的PJ数据集来看,其与CHFD数据集森林变化趋势差异较大省区占到84%,而数量差异较大的省区占比高达92%。③ 在网格尺度上,PJ与CHFD数据集相对差异率> 70%的网格占比高达60%~80%,二者的时空动态格局差异明显。④ 全球数据集中国历史森林数据未能客观反映该区域森林变化的过程与格局特征,造成这一现象的原因在于全球与区域性数据集重建历史数据所依据的资料源不同,以及基于不同空间尺度构建的重建方法的差异等。     

The dynamic response of forest vegetation to hydrothermal conditions in the Funiu Mountains of western Henan Province

This paper uses HJ-1 satellite multi-spectral and multi-temporal data to extract forest vegetation information in the Funiu Mountain region. The S-G filtering algorithm was employed to reconstruct the MODIS EVI (Enhanced Vegetation Index) time-series data for the period of 2000–2013, and these data were correlated with air temperature and precipitation data to explore the responses of forest vegetation to hydrothermal conditions. The results showed that: (1) the Funiu Mountain region has relatively high and increasing forest coverage with an average EVI of 0.48 over the study period, and the EVI first shows a decreasing trend with increased elevation below 200 m, then an increasing trend from 200–1700 m, and finally a decreasing trend above 1700 m. However, obvious differences could be identified in the responses of different forest vegetation types to climate change. Broad-leaf deciduous forest, being the dominant forest type in the region, had the most significant EVI increase. (2) Temperature in the region showed an increasing trend over the 14 years of the study with an anomaly increasing rate of 0.27°C/10a; a fluctuating yet increasing trend could be identified for the precipitation anomaly percentage. (3) Among all vegetation types, the evergreen broad-leaf forest has the closest EVI-temperature correlation, whereas the mixed evergreen and deciduous forest has the weakest. Almost all forest types showed a weak negative EVI-precipitation correlation, except the mixed evergreen and deciduous forest with a weak positive correlation. (4) There is a slight delay in forest vegetation responses to air temperature and precipitation, with half a month only for limited areas of the mixed evergreen and deciduous forest.     

老龄杉木人工林生态系统碳库及分配

对福建省南平市安曹下87年生的杉木人工林碳库及其分配进行研究．采用分层切割法和相对生长方程计算乔木层生物量,样方收获法测定林下植被生物量、枯枝落叶层和粗木质残体现存量,CN元素分析仪测定碳含量,研究结果表明：老龄杉木人工林生态系统碳库为287.89t·hm^-2,其中乔木层碳库占生态系统碳库的68.18％,矿质土壤层碳库占26.39％,而林下植被层、枯枝落叶层和粗木质残体碳库所占比例之和不超过6％。老龄杉木林的干材（干＋皮）碳库占乔木层碳库的79．61%。87年生与40年生杉木人工林碳库很接近,前者比后者仅高出7．15％,主要是因为两者占生态系统主体的乔木层碳库和土壤层碳库很接近,前者分别仅高出后者的4．51％和10．39％,前者林下植被层和粗木质残体碳库较大,分别是后者的2．05倍和2．80倍,而枯枝落叶层碳库则低于后者。因此,老龄阶段杉木人工林生态系统碳库增幅不大,但在碳库分配上变化明显。     

Drivers of forest change in Hoa Binh,Vietnam in the context of integration and globalization

This study identified spatial patterns of forest change in Hoa Binh, Vietnam, from 2005 to 2017 by integrating Landsat data and Geographic Information System (GIS) data. A Multiple Logistic Regression (MLR) model was adapted to analyse drivers of three types of forest change, including (i) deforestation and forest degradation, (ii) forest regrowth and (iii) plantation expansion. The results reveal that accessibility and local economic development were determinants of forest cover dynamics during the integration and globalization period and that increased population pressure and poverty were no longer the main factors in forest cover transition. Several key policies in this time period positively affected forest cover change, triggering private sector participation in developing the forest economy by including households and small and medium enterprises in particular. The findings of this study can provide learning points for the implementation of sustainable forest management policies in other Vietnamese provinces or in neighbouring countries. This research has provided an effective tool for visualizing human‐forest ecosystem interaction, and this tool can be applied to subsequent studies to determine causes of forest cover change at the provincial level in Vietnam.     

Assessment of spatial and temporal dynamics of tropical forest cover: A case study in Malkangiri district of Orissa, India

Tropical forests have been recognized as having global conservation importance. However, they are being rapidly destroyed in many regions of the world. Regular monitoring of forests is necessary for an adaptive management approach and the successful implementation of ecosystem management. The present study analyses the temporal changes in forest ecosystem structure in tribal dominated Malkangiri district of Orissa, India, during 1973–2004 period based on digitized forest cover maps using geographic information system (GIS) and interpretation of satellite data. Three satellite images Landsat MSS (1973), Landsat TM (1990) and IRS P6 LISS III (2004) were used to determine changes. Six land cover types were delineated which includes dense forest, open forest, scrub land, agriculture, barren land and water body. Different forest types were also demarcated within forest class for better understanding the degradation pattern in each forest types. The results showed that there was a net decrease of 475.7 km2 forest cover (rate of deforestation = 2.34) from 1973 to 1990 and 402.3 km2 (rate of deforestation = 2.27) from 1990 to 2004. Forest cover has changed over time depending on a few factors such as large-scale deforestation, shifting cultivation, dam and road construction, unregulated management actions, and social pressure. A significant increase of 1222.8 km2 agriculture area (1973–2004) clearly indicated the conversion of forest cover to agricultural land. These alterations had resulted in significant environmental consequences, including decline in forest cover, soil erosion, and loss of biodiversity. There is an urgent need for rational management of the remaining forest for it to be able to survive beyond next decades. Particular attention must be paid to tropical forests, which are rapidly being deforested.     

阿尔泰山森林生态系统服务功能及其价值评估

以阿尔泰山森林生态系统为研究对象并依据《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T 1721—2008），通过利用空间分析的方法对阿尔泰山森林资源二类调查数据处理分析，得到了阿尔 泰山不同类型森林生态系统的生态服务价值和阿尔泰山生态服务价值的影响因素。结果表明：阿 尔泰山森林生态服务价值量为 47 957.79×106 元·a^-1，价值量的大小为：涵养水源＞固碳释氧＞保护 生物多样性＞净化大气环境＞保育土壤＞积累营养物质，其中涵养水源是主导服务功能；不同林 龄的生态服务价值量呈现为：成熟林＞过熟林＞近熟林＞中龄林＞幼龄林；按照林场划分，各个林 场的生态服务价值呈现富蕴林场＞阿勒泰林场＞新疆阿尔泰山两河源自然保护区＞布尔津林场 ＞青河林场＞哈巴河林场＞福海林场的顺序。