国家林业公益性行业科研专项(201304317) 作品数:18 被引量:298 H指数:11 相关作者: 项文化 方晰 邓湘雯 赵丽娟 孙伟军 更多>> 相关机构: 中南林业科技大学 湖南省林业厅 中国环境科学研究院 更多>> 发文基金: 国家林业公益性行业科研专项 国家自然科学基金 国家林业局林业科技成果推广计划 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 更多>>
石栎-青冈常绿阔叶林土壤有机碳和全氮空间变异特征 被引量:17 2014年 在1hm2(100 m×100 m)石栎(Lithocarpus glaber)-青冈(Cyclobalanopsis glauca)常绿阔叶林内100个10 m×10 m小样方的中心位置,按0—10 cm、10—20 cm和20—30 cm土层采集土壤样品,测定土壤有机碳(C)和全氮(N)含量。基于区域化变量理论和地质统计软件(GS+Version 9)的空间分析功能,应用地统计学的半方差函数定量研究该常绿阔叶林土壤有机C和全N的空间变异特征。结果表明:该林地土壤有机C含量平均值为18.61 g/kg,变化范围为9.53—39.40 g/kg,全N含量平均值为1.63g/kg,变化范围为0.73—3.32 g/kg。土壤有机C半方差函数的理论模型符合球状模型,全N半方差函数的理论模型符合高斯模型。土壤有机C和全N的空间异质性主要是由结构性因素引起的,且空间自相关程度均为中等程度。分形维数反映了有机C和全N空间格局差异及尺度依赖特征,有机C分形维数较大,空间格局比全N略为复杂。采用Kriging插值方法,1hm2森林内土壤有机C和全N具有相似的空间分布格局,呈现明显的条带状和斑块状的梯度变化。土壤有机C含量与海拔、凹凸度呈负相关,但相关性不显著,与林地凋落物量呈极显著正相关。土壤全N含量与海拔、凹凸度呈显著负相关,与林地凋落物量呈正相关,反映出土壤N的淋溶特性。 杨丹 项文化 方晰 樊纲惟 许玉庆 文丽 邹丽梅关键词:地统计学 土壤有机碳 空间异质性 常绿阔叶林 湘中丘陵区南酸枣阔叶林群落特征及群落更新 被引量:15 2014年 南酸枣阔叶林群落是湘中丘陵区的重要的森林群落类型之一,在森林演替过程中占有重要的地位。在湘中丘陵区长沙县大山冲林场的代表性群落——南酸枣阔叶林群落(The Choerospondias axillaries broad-leaved community)设立1 hm2固定样地,对其群落学特征进行调查,分析其植物多样性和更新动态。结果表明:群落中胸径≥1cm的乔木树种共有25科42属59种。乔木层中南酸枣(Choerospondias axillaries)的重要值最大(23.57),是群落中的建群种;南酸枣胸径和树高结构均呈正态分布,南酸枣幼苗(1.0cm≤DBH<1.5cm)只有6株;群落中四川山矾(Symplocos setchuensis)的重要值(10.46)排第二,但胸径小于1.5 cm的幼树数量较多(占种群数量的22.0%),格药柃(Eurya muricata)、千年桐(Aleurites montana)和毛豹皮樟(Lindera coreana)的重要值分别为7.98(幼树数占种群数量的16.8%),5.39(幼树数占种群数量的11.7%),4.17(幼树数占种群数量的11.0%),这4个乔木树种的径级结构均呈倒J型分布;林分的成层结构中,上层木主要为南酸枣,下层木主要为四川山矾、格药柃、千年桐和毛豹皮樟。林下幼苗主要为常绿阔叶树种,且更新良好,并将成为下一个演替阶段的建群种。南酸枣的幼苗更新不良情况说明其在群落中的优势地位在逐年降低,而四川山矾、格药柃、千年桐、毛豹皮樟等树种的优势地位呈上升趋势,表明湘中丘陵区的南酸枣阔叶林群落正在朝常绿阔叶林的方向演替。灌木、草本层中共有植物37种,重要值前5位的种为檵木(Loropetalum chinensis)、满山红(Rhododendron mariesii)、乌饭(Vaccinium bracteatum)、栀子(Gardenia jasminoides)、映山红(Rhododendron simsii)分别为54.59、21.85、4.98、4.63、4.53,其中,檵木和满山红在灌木层中的优势地位明显。 易好 邓湘雯 项文化 方晰 赵丽娟 李家湘 崔飞关键词:南酸枣 植物多样性 落叶阔叶林 非线性回归方法建立亚热带常绿阔叶树种地上生物量相对生长方程 被引量:8 2016年 我国亚热带地区森林类型多样、组成结构复杂、碳吸存能力高,是我国亚热带地区重要的碳库。然而,关于亚热带常绿阔叶林生物量和碳储量估算方法的研究报道较少。本研究选择亚热带常绿阔叶林中3个优势树种青冈Cyclobalanopsis glauca、豹皮樟Litsea rotundifolia和木荷Schima superba为研究对象,构建以胸径(DBH)为自变量的树种各器官生物量相对生长方程。结果表明:3个常绿阔叶树种各器官生物量估算相对生长方程具有显著相关性(P<0.000 1),拟合效果好,决定系数均大于0.914 7;青冈树种生物量相对生长方程拟合效果优于木荷和豹皮樟;树干和地上部分生物量相对生长方程拟合效果优于树枝和树叶。本研究结果为亚热带常绿阔叶林生物量和碳储量的估算提供准确有效的估算方法。 侯燕南 吴惠俐关键词:亚热带常绿阔叶林 木荷 胸径 中亚热带4种森林凋落物量、组成、动态及其周转期 被引量:84 2015年 为研究亚热带次生林保护对森林生态系统养分循环等功能过程的影响。采用凋落物直接收集法,比较湘中丘陵区3种次生林(马尾松+石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎+青冈常绿阔叶林)和杉木人工林的凋落物量、组成特征及其周转期。结果表明:4种林分年凋落物量在414.4—818.2 g m-2a-1之间,3种次生林显著高于杉木人工林,3种次生林两两之间差异不显著,落叶对林分凋落物量的贡献最大,占林分凋落物量的59.9%—66.6%。杉木人工林和南酸枣落叶阔叶林的凋落物量月动态变化呈"双峰型",马尾松+石栎针阔混交林、石栎+青冈常绿阔叶林呈"不规则型"。优势树种的凋落物量对其林分凋落物量的贡献随林分树种多样性的增加而下降,杉木、马尾松凋落物量的月动态与其林分凋落物量的月动态基本呈一致变化趋势,但南酸枣、青冈、石栎没有一致的变化趋势。杉木人工林凋落物分解率最低(0.31),周转期最长(3.2 a),南酸枣落叶阔叶林分解率最高(0.45),周转期最低(2.2 a),凋落物的分解速率和周转随林分树种多样性增加而加快。可见,次生林凋落物量大,且分解快,周转期短,有利于养分归还和具有良好地力维持的能力。 郭婧 喻林华 方晰 项文化 邓湘雯 路翔关键词:湘中丘陵区 次生林 杉木人工林 凋落物量 周转期 湘中丘陵区4种森林生物量及分配特征 被引量:1 2015年 生物量估算是研究森林生态系统结构和功能的基础,森林生物量约占全球陆地植被生物量的90%,对维持全球碳平衡方面具有重要作用。由于人类活动的影响,我国亚热带森林类型多样,比较各森林生物量的差异和分配特征,可为评估森林碳收支提供基础数据。本研究在湘中丘陵区选择杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林、马尾松(Pinus massoniana)-石栎(Lithocarpus glaber)针阔混交林、南酸枣(Choerospondias axillaris)落叶阔叶林、石栎-青冈(Cyclobalanopsis glauca)常绿阔叶林,利用各优势树种的相对生长方程和1hm^2的样地数据估算森林生物量。结果表明:4种森林生物量为72.74-154.03 t/hm^2,各森林之间的生物量差异极显著(P〈0.01),杉木林的最低(72.74 t/hm^2),马尾松林的最高(154.03 t/hm^2),石栎-青冈林(134.08 t/hm^2)和南酸枣林(106.89 t/hm^2)的居中。4种森林生物量分配中,树干生物量所占比例最高,叶生物量所占比例最低。林冠(枝、叶)生物量与树干生物量、地上生物量与地下生物量之间的关系显著,决定系数分别为0.753 9-0.989 4和0.939 2-0.993 3。因此,当仅有林分树干生物量数据时,可用生物量转换扩展系数(BEFs)估算林冠生物量和地下部分生物量,从而估算整个林分的生物量。 张胜 项文化 欧阳帅 曾叶霖 刘聪关键词:马尾松 南酸枣 石栎 亚热带 中亚热带3种次生林生态系统服务权衡与协同 被引量:6 2019年 以中亚热带地区不同演替阶段次生林为对象,研究了马尾松+石栎针阔混交林(PM)、南酸枣落叶阔叶林(CA)及青冈+石栎常绿阔叶林(CG) 2种调节服务[土壤有机碳(SOC)调节、全氮(TN)调节]及1种支持服务(物种多样性)之间的权衡与协同关系及其影响因素。结果表明:CA的物种多样性显著高于PM、CG,CA与CG的土壤SOC、TN含量显著高于PM。3种次生林土壤SOC调节与TN调节为协同关系,物种多样性与土壤SOC、TN调节为权衡关系,PM、CA权衡表现为物种多样性具有相对较高的收益,CG权衡无固定的相对受益方。在演替前期,常绿阔叶树种比例、土壤p H分别与土壤TN调节-物种多样性、土壤SOC调节-土壤TN调节的权衡呈负相关,随着演替进行,地形因子、土壤因子及树种组成因子对生态系统服务权衡产生的影响较小。 吴炜 项文化 勾蒙蒙 徐传洪 欧阳帅 欧阳帅关键词:土壤有机碳 土壤全氮 物种多样性 影响因素 湘中丘陵区不同演替阶段森林土壤活性有机碳库特征 被引量:24 2013年 为了解天然次生林保护对土壤活性有机碳库的影响,采用空间替代时间研究方法,对湘中丘陵区不同演替阶段4种林分类型(杉木人工林、马尾松+石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、青冈+石栎常绿阔叶林)土壤活性有机碳及其与土壤养分相关性进行研究。结果表明:1)各土层总有机碳(TOC)、微生物生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)含量均表现为:青冈+石栎常绿阔叶林>南酸枣落叶阔叶林>马尾松+石栎针阔混交林>杉木人工林,在0—30cm土层,马尾松+石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、青冈+石栎常绿阔叶林TOC含量比杉木人工林分别高出13.40%、19.40%和29.91%,MBC含量分别高出15.62%、32.89%和53.33%,DOC含量分别高出8.52%、8.75%和13.76%,EOC含量分别高出32.79%、38.48%和78.30%;2)天然次生林各土层MBC占TOC的比率以南酸枣落叶阔叶林最高,青冈+石栎常绿阔叶林为其次,马尾松+石栎混交林最低,均高于同一土层杉木人工林(除马尾松+石栎混交林15—30cm土层外),天然次生林各土层DOC占TOC的比率随着演替进展而下降,均低于同一土层杉木人工林(除马尾松+石栎混交林0—15cm土层外),天然次生林各土层EOC占TOC的比率随着演替进展而增加,且均高于同一土层杉木人工林;3)土壤MBC、DOC、EOC含量与TOC含量的相关性均达到极显著水平,且天然次生林土壤MBC、DOC、EOC含量与TOC含量的相关系数随着演替进展而增高,均高于杉木人工林;4)4种林分土壤TOC、MBC、DOC、EOC含量与土壤全N、碱解N、全P、有效P、全K、速效K含量之间的相关性均达到显著或极显著水平。 孙伟军 方晰 项文化 张仕吉 李胜蓝关键词:天然次生林 杉木人工林 湘中丘陵区 湘中丘陵区石栎-青冈栎常绿阔叶林土壤钾含量空间异质性及其影响因子研究 被引量:10 2015年 钾(K)是植物生长的必需元素之一,土壤中K含量主要受多种因素的影响。由于森林经营活动和树种组成不同,森林土壤中K含量差异性较大,表现一定的空间异质性。本研究在1hm2石栎-青冈栎常绿阔叶林样地内的10m×10m小样地中心位置,分采集0~10、10~20和20~30cm层的土壤样品,测定土壤中K元素含量,用地统计学理论分析土壤K含量空间变异特征,研究土壤K含量与土壤其它养分元素f有机C、N、P1、地形因子(海拔、凸凹度和坡度)和凋落物量之间的关系。结果表明:0~30cm土壤K含量平均值为28.04g/kg,为中等变异强度,具有明显的空间异质性。除20~30cm土层中K含量符合线性模型外,0~10\10~20土层和0~30cm土层K含量符合球状模型分布,各土层土壤K含量具有较强的空间自相关性。0~10、10~20、20~30cm和0~30cm土层中K含量的空间自相关变程范围分别为37.51、25.38、39.78和28.92m,土壤K含量有较小的空间异质性尺度。各土层K含量随地形的变化趋势较为明显,表现为斑块状空间分布,低值出现在中下部的山脊,高值出现在上部山脊和西南角的部分沟谷。土壤K含量与海拔高度、土壤粘粒含量呈显著的正相关,K含量的空间异质性主要受成土母质和地形等结构因素影响。 梁贵 项文化 赵仲辉 樊刚惟 杨丹关键词:空间异质性 湘中丘陵区 地形因子 凋落物量 湘中丘陵区不同土地利用方式土壤水溶性有机碳含量 被引量:11 2014年 为了解土地利用方式对土壤有机碳库的影响,研究了湘中丘陵区6种土地利用方式(石栎+青冈次生林、杉木人工林、毛竹林、苗圃、农用旱地、水田)土壤水溶性有机碳(DOC)含量及其季节动态,分析了土壤DOC含量与土壤自然含水率、碳(C)、氮(N)含量之间的关系。结果表明:土壤DOC含量随土壤深度增加而下降,秋季土层之间差异最小,土壤DOC分配比例随土壤深度增加而增大;不同土地利用方式土壤DOC含量差异显著,与石栎+青冈次生林相比,毛竹林、杉木人工林、水田、农用旱地、苗圃依次下降了10%~12%、11%~12%、13%-19%、18%~25%和37%~42%,夏季不同土地利用方式之间差异最大。不同土地利用方式土壤DOC含量季节变化明显,均表现为:春、夏、冬季较高,秋季最低,秋季与春、夏、冬季之间差异显著;土壤DOC含量与土壤自然含水率、TOC、MBC、ROC、MOC、全N、水解N含量呈显著或极显著正相关。可见,土地利用方式显著影响土壤DOC含量及其空间分布,次生林转变为人工林或农用地后,土壤DOC含量明显下降。 张仕吉 项文化 孙伟军 方晰关键词:湘中丘陵区 土地利用方式 土壤水溶性有机碳 亚热带4种森林生物量估算转换参数的研究 被引量:8 2016年 对我国亚热带森林资源调查中典型的4种森林类型(杉木林、马尾松林、落叶阔叶林和常绿阔叶林)的林分生物量数据进行整合分析,计算4种森林类型从林分蓄积量估算林分生物量的主要转换参数平均值,并分析影响转换参数的林分因子。结果表明:(1)杉木林、马尾松林、落叶阔叶林和常绿阔叶林4种森林类型中优势树种的木材基本密度平均值分别为0.313 3、0.412 5、0.502 1和0.527 4,木材基本密度因树种种源、种系、立地条件、林龄、林分密度等因子的不同而不同。(2)杉木林、马尾松林、落叶阔叶林和常绿阔叶林生物量扩展因子的平均值分别为1.308 9、1.265 4、1.423 3和1.391 3,根冠比的平均值分别为0.169 4、0.177 2、0.239 1和0.263 5。(3)4种森林类型的生物量扩展因子和根冠比随林龄、平均胸径和平均树高的增加而减少,随林分密度的增加而增加。4种森林类型的生物量估算转换参数间存在明显的差异,因此,在估算森林生物量时应按具体的森林类型进行估算,同时还应考虑林龄、林分密度、平均胸径和平均树高等林分因子的影响。 侯燕南 吴惠俐 项文化 邓湘雯关键词:杉木林 马尾松林 落叶阔叶林 木材密度 林分因子