【目的】为了解马尾松纯林补植不同阔叶树种对土壤碳库的影响，筛选不同类型的阔叶化改造土壤高效固碳模式。【方法】在贵州省独山县国有林场内选择林分结构相似且具有代表性的马尾松Pinus massoniana人工纯林，经择伐后补植香樟Cinnamomum camphora、楠木Phoebe zhennan、南酸枣Choerospondias axillaris、鹅掌楸Liriodendron chinense阔叶树种8～14 a，以未补植阔叶树的马尾松纯林为对照，分别设置3块样地，共15块，采集0～20、20～40和40～60 cm的土壤，测定土壤理化性质和活性有机碳组分。【结果】补植不同阔叶树种对土壤碳库影响不同，对0～20 cm影响较为显著，对更深层土壤影响较小，0～60 cm的土壤碳储量变化范围约1.39～12.77 kg·m^-2，其中，马尾松纯林和马尾松+南酸枣林的土壤碳储量较高，分别达到212.35和203.51 kg·m^-2，马尾松+香樟林土壤碳储量最低，约为100.78 kg·m^-2；补植阔叶树种后土壤pH值显著降低，而MBC显著增加；在0～20 cm土层，南酸枣+马尾松林土壤有机碳和全氮显著提升；补植阔叶树种后短期内土壤碳储量降低，但土壤氮储量无显著变化；补植楠木后土壤碳库活度和碳库活度指数提升，补植南酸枣后土壤碳库稳定性显著提升。【结论】优先选择叶片中初始木质素/氮值高的落叶阔叶树种能有效提升马尾松纯林土壤碳氮固持能力。马尾松纯林阔叶化改造短期内对土壤氮储量影响较小，土壤碳库一定程度下降后，可能需要15 a以上的恢复期。

[目的 ]以马尾松人工纯林为对象，分析其近自然化改造后森林质量变化和树种发育情况，为此类人工纯林的近自然化经营提供参考和决策依据。[方法 ]2007年在广西凭祥中国林科院热带林业实验中心对马尾松纯林开展近自然改造试验并设置样地20块，其中经营样地16块、对照样地4块；于2007年第一次全面调查获得本底数据之后，冬季执行目标树抚育择伐；2008年春执行6个阔叶树种4种组合的林下补植作业；2016年实施第二次目标树抚育伐；2007年后，每2年执行1次样地复测调查，共获取了7期数据。对7期监测数据的重要值指数、平均胸径和纯生长量等指标进行统计，从树种组成、林分结构、林分生长等方面对马尾松人工林近自然化改造效果进行分析和评价。[结果 ]近自然化改造的马尾松人工纯林经过13 a后，林分逐步过渡到异龄复层混交林结构。林下补植的6个树种的重要值均处于前10名，林分中出现了安息香、油桐等树种的天然更新。近自然化改造的马尾松林的林木从5 cm起测径阶到55 cm径阶范围内均有分布，呈现出经营措施促进下快速形成混交异龄林格局的发展动态；而未作处理的对照林分依然呈同龄纯林的径级分布。就生长而言，近自然化改造林分生长量显著高于对照林分，并且林分生长量主要集中于较大径阶林木，实现了林分价值的显著提升。[结论 ]人工纯林近自然化改造中，调整树种组成是最关键的经营措施；扩大径级结构分布范围是针叶纯林近自然化改造的基本指标；近自然化改造显著提高了森林的生长量和蓄积量；同时促进了土壤微生物发育，改善了森林土壤和生态系统整体质量。

以南方红壤侵蚀区马尾松纯林、枫香木荷混交林为研究对象,分析马尾松、枫香先锋树种成林后土壤微生态环境的差异,从土壤改良的角度,为南方红壤侵蚀区植被恢复先锋树种选择提供基础数据和科学依据。研究发现:(1)以马尾松纯林为对照,枫香木荷混交林根际、非根际土壤p H值和养分含量升高;根际土壤过氧化氢酶、磷酸酶和非根际土壤脲酶活性升高,非根际土壤蔗糖酶活性降低;根际土壤放线菌数量增加,真菌数量减少。(2)以非根际土壤为对照,马尾松纯林、枫香木荷混交林根际土壤p H值降低,有机质和速效磷含量以及微生物数量均增加。前者p H值和有机质的变化幅度更大,后者速效磷含量和微生物数量的变化幅度更大。此外,马尾松纯林根...

【目的】揭示马尾松林土壤微生物群落结构对不同干扰的响应特征,初步探究响应机制,评估不同干扰方式对地下生态系统的影响。【方法】对马尾松人工林样地分别采取除灌、轻度干扰(清除少量非马尾松乔木)、重度干扰(清除较大胸径马尾松),以未经处理的样地为对照。对每个样地多点混合采集0～10 cm表层土壤,采用Illumina Miseq高通量测序方法,获取并分析了不同干扰方式下土壤微生物群落组成与结构的响应特征,并结合相似性和系统发育指数初步探究微生物响应机制。【结果】1)马尾松人工林土壤中细菌的优势菌群主要是变形菌门、酸杆菌门和放线菌门等;真菌的优势菌群是担子菌门、子囊菌门、接合菌门。在门水平上对细菌群落相对丰度进行组间差异显著性检验表明,拟杆菌门、β-变形菌门、δ-变形菌门和γ-变形菌门相对丰度的组间差异显著(P<0.05)。不同干扰方式分别与对照样地的土壤微生物比较:轻度干扰样地的变形菌门、β-变形菌门、δ-变形菌门和γ-变形菌门相对丰度显著降低;重度干扰样地的拟杆菌门、δ-变形菌门相对丰度显著降低(P<0.05);而除灌样地在门和纲水平上都无显著变化。2)主成分分析结果表明不同样地的土壤微生物(细菌和真菌)群落结构能够明显分开,非参数多元方差分析表明不同样地的土壤细菌与真菌的群落结构整体差异显著(P<0.05);不同样地土壤微生物的群落结构与对照相比,只有除灌样地土壤的细菌群落无显著差异,而轻度干扰和重度干扰样地有显著差异(P<0.05);除灌、轻度干扰和重度干扰样地土壤的真菌群落结构与对照均有显著差异(P<0.05)。3)与对照相比,细菌的相似性在轻度干扰和重度干扰时显著降低(P<0.05),真菌的相似性在除灌、轻度干扰和重度干扰均产生显著差异(P<0.05)。4)基于零模型的差异分析表明,只有轻度干扰样地土壤的微生物群落谱系多度和谱系多样性变化达到显著水平(P<0.05)。【结论】马尾松人工林的干扰措施显著影响土壤微生物群落的组成和结构特征,降低了土壤养分有效性;显著降低了土壤微生物群落的相似性,导致土壤微生物群落稳定性下降;改变了土壤微生物谱系多样性,即土壤微生物的养分含量和生态位多样性,降低了生态系统的稳定性。轻度干扰和重度干扰都显著降低了土壤质量,导致土壤养分含量下降,因此,不宜进行轻度和重度干扰。

土壤水分含量是对地表生态过程有着重要影响的生态因子,在三峡库区生态环境保护中具有重要作用。选取三峡库区典型植被类型杉木、马尾松混交林(A)和马尾松纯林(B),通过网格(3.00 m×3.00 m)取样,地统计学方法研究群落(30.00 m×30.00 m)0.00~20.00 cm土壤水分的空间特征。结果表明:(1)两种典型植物群落土壤含水量空间变异性不同,样地A和样地B土壤含水量的变异系数分别表现出弱和中等强度的变异性;(2)两种典型植物群落土壤水分具有良好的半方差结构,半方差函数曲线可以用球状模型进行拟合。土壤水分的空间相关范围存在明显的差异,有效变程分别为51.00 m和12.37 m;...

森林土壤有机碳库占全球土壤有机碳库的70%,其贮量的微小变化,都可显著地引起大气CO2浓度的改变.为了解森林类型转换对土壤活性有机碳库的影响,作者于2005年5月在中国科学院会同森林生态实验站采样分析了杉木纯林和常绿阔叶林0~10 cm和10~20 cm土层内土壤活性有机碳含量.结果表明,杉木纯林土壤微生物量碳、可溶性有机碳、自由态和闭锁态轻组有机碳含量均显著低于阔叶林土壤(P<0.05).但各活性有机碳组分占土壤有机碳的比率没有规律;两种林分土壤的自由态、闭锁态轻组有机碳和重组有机碳含量与土壤有机碳总量均呈极显著的正相关(P<0.01),而土壤微生物量碳、可溶性有机碳仅在常绿阔叶林下与土壤有...

[目的]探究针叶林转换成阔叶林后土壤细菌群落多样性和结构的变化特征。[方法]以我国南亚热带地区针叶马尾松林及乡土阔叶红锥林、米老排林和火力楠林为对象，将收集于2017年2月各林分土壤表层（0～20 cm）、中层（20～40 cm）和底层（40～60 cm）的样品进行细菌16S rRNA基因高通量测序，基于该数据分析将马尾松林转换成乡土阔叶林后土壤细菌群落分类与系统发育的多样性和结构的变化特征。[结果]表明：（1）马尾松林改造成米老排林和火力楠林后，显著增加了土壤表层细菌群落分类与系统发育多样性，这主要由土壤含水量（SWC）所致。（2）红锥林、米老排林和火力楠林取代马尾松林后，表层土壤细菌群落分类结构发生了明显变化，而在中层只有红锥林有显著改变，受限于土壤SWC、总磷（TP）、总氮（TN）和碳氮比（C/N）。（3）马尾松林改建为乡土阔叶林后，不同土层的细菌群落系统发育结构仍为聚集，环境过滤始终是调控群落构建的主要因素。（4）在土壤表层和中层，马尾松林转换为红锥林的分类及系统发育转换率高于转换为米老排林和火力楠林，表明红锥林土壤细菌群落稳定性较差。[结论]综上，考虑土壤细菌群落分类和系统发育多样性及转换率，该地将马尾松林改建成米老排林或火力楠林后的土壤细菌群落稳定性高于改建成红锥林后的土壤细菌群落稳定性。

通过马尾松低效林改造试验,研究了不同改造措施(全砍重造(QKCZ)、封山育林(FSYL)和补植混交(BZHJ))对土壤有机碳和活性有机碳的影响。结果表明:马尾松低效林改造后土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(DOC)和易氧化碳(EOC)含量分别比未改造的马尾松低效林(对照,CK)增加了1.063.30 g.kg-1、16.81 142.29 mg.kg-1(P

【目的】探讨马尾松公益林林相改造后土壤肥力的变化,以便为马尾松公益林经营提供依据。【方法】在马尾松公益林中采用间伐后套种细柄阿丁枫、木荷、闽楠的林相改造试验,把马尾松纯林改造培育为异龄复层的针阔混交林,并在改造当年、改造后5年、改造后10年、改造后20年对4种林分的土壤理化性质进行测定。【结果】4种林分土壤的水稳性团聚体组成、土壤孔隙、土壤的有机质及养分含量均随着时间的推移呈增加的趋势,并且这种趋势随时间的进展而加大,增加的量表现为马尾松细柄阿丁枫混交林>马尾松木荷混交林>马尾松闽楠混交林>马尾松纯林,前3种林分相差较小,但前3种林分与马尾松纯林间的差异显著。马尾松纯林套种阔叶树林相改造后20年(2016年)与套种当年(1996年)相比,马尾松细柄阿丁枫混交林、马尾松木荷混交林、马尾松闽楠混交林、马尾松纯林林地土壤0~20 cm层土壤,干土>0.25 mm水稳性团聚体分别增加了5.21%、4.67%、3.78%、1.24%,土壤总孔隙度分别增加了3.82%、3.78%、3.01%、0.49%,土壤有机质分别增加了9.67、8.39、7.26、2.84 g/kg,土壤全N含量分别增加了0.22、0.13、0.14、0.05 g/kg,土壤全P分别增加了0.10、0.06、0.05、0.04 g/kg。【结论】马尾松公益林套种阔叶树林相改造后形成的混交林具有较好的培肥土壤功能,有利于公益林的地力维持和持续经营。

以黔中地区2013年实施近自然经营间伐的2个龄级马尾松Pinus massioniana天然次生纯林为研究对象,通过对8个固定样地与8个临时样地(100～400 m2)胸径、树高、材积、蓄积以及林下植被各生长因子的调查,对比近自然经营间伐林分与相应对照林分各生长因子的差异,评价近自然经营间伐实施4 a的初期效果,为建立贵州省森林可持续经营技术体系提供理论参考。结果表明:①间伐增加了马尾松林分大径级林木的株数比例,对照的中龄林和近熟林胸径分别在8～14和10～14 cm的株数比例最大,间伐在12～18和22～26 cm的株数比例最大。②间伐提高了林木胸径与材积的生长量,间伐的平均木、目标树、非目标树胸径与材积生长量均达到对照的1.15倍以上,最高在中龄林目标树中可达对照的1.65倍。③间伐提高了林分蓄积的生长率,间伐林分蓄积的生长量在小于对照林分的情况下,生长率却在中龄林和近熟林中分别比对照林分高出了4.13%和1.03%。④间伐不能有效促进林分树高生长及林下植被生长。树高及林下植被各生长因子在间伐与对照林分中没有表现出显著的差异性(P>0.05)。图2表6参26

对千岛湖国家森林公园几种类型的马尾松次生林,实施"砍松留阔"择伐实验,以促使林下阔叶树种的恢复性生长,快速改善其群落结构和生态功能,弱化松材线虫病的威胁。观测结果表明,马尾松次生林经40%～50%强度的择伐利用6a后,林下的苦槠、石栎、青冈等地带性常绿阔叶树种呈快速的恢复性生长,林相结构得到快速恢复而形成新的森林景观。经过封禁,马尾松纯林恢复成为具有较多地带性常绿阔叶树种的松阔混交林,苦槠和石栎的重要值超过20%,林分密度达250株·hm-2;而以马尾松为主的针阔混交林则快速向常绿阔叶林演替,乔木层中苦槠的重要值和林分密度提高了近1倍。分析表明,对马尾松次生林的科学择伐经营,不仅显著增强了松林...

利用面积为２１３７０ｍ２的天然小流域，研究了人工马尾松阔叶混交林内Ｋ、Ｐ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ８种矿质元素１９９３～１９９５年间积累、留存、淋溶、归还、吸收等养分的迁移、循环过程。通过分析矿质元素伴随天然降雨的输入与地表径流的输出，得出该生态系统养分收支状况在总体上处于盈余状态；并且有较高的利用系数和循环系数等。

【目的】探讨不同抚育择伐处理对马尾松林凋落叶分解速率和养分释放规律的短期影响,为马尾松生态公益林可持续经营提供科学依据。【方法】以三峡库区马尾松为研究对象,设置未择伐(保持林分现状,无人为干扰)、除灌(清除林内灌木层和阔叶更新层,保留马尾松更新小树)、伐除非马尾松(伐除胸径≥4 cm的非马尾松树种,择伐强度为15%)和伐除优势马尾松(伐除树木平均胸径以上的马尾松个体,择伐强度为70%) 4种抚育择伐处理,采用原位分解法,分析不同抚育择伐处理下马尾松林凋落叶经历12个月后的分解速率和养分释放率差异,并探讨影响凋落叶分解的主要因素。【结果】未择伐、除灌、伐除非马尾松和伐除优势马尾松4种抚育择伐处理的凋落叶年分解速率分别为0. 304、0. 397、0. 311和0. 315 g·g-1a-1;相比未择伐,除灌、伐除非马尾松和伐除优势马尾松抚育择伐处理均可在一定程度上提高马尾松林凋落叶分解速率,分别提高30. 59%、2. 30%和3. 62%;随着分解进程,不同抚育择伐处理下马尾松凋落叶C含量在前6个月显著降低,随后轻微波动,N含量呈先释放后持续固持的趋势,P含量则无规律性变化;处理与分解时间的交互作用对C和N释放速率影响显著,而对P影响不显著;凋落叶分解速率与初始N含量和N/P显著正相关(P0. 05)。【结论】短期来看,不同抚育择伐处理均能提高马尾松林凋落叶分解速率,减缓养分过度累积,促进养分归还土壤。未来开展马尾松林经营时,应选择林分各层次的轻中度择伐,以调控形成合理林分结构、促进马尾松林养分循环。

以黔南地区独山县国有林场不同林龄马尾松人工林土壤有机碳为研究对象,对独山县国有林场土壤有机碳含量和土壤有机碳密度进行了研究。结果表明:①不同林龄马尾松林土壤有机碳含量及密度分别在9.98～15.93 g/kg和9.69～14.48 kg/m2范围之间,平均值为11.98 g/kg和11.20 kg/m2,土壤有机碳含量及密度均表现为随土层深度的增加而逐渐降低的趋势;②不同林龄马尾松林土壤有机碳含量及密度均表现为中龄林>成熟林>近熟林>幼龄林,但差异不显著(p>0.05);③土壤有机碳含量与土壤容重呈极显著负相关。除土壤全K外,土壤有机碳含量和密度与土壤养分(N、P的全量和N、P、K有效量)均呈...

为了解树种与造林模式对人工林生态系统碳储量的影响,在南亚热带相同立地上,采用样地调查方法,对33年生马尾松纯林(PCL)、红椎纯林(CCL)、马尾松×红椎同龄混交林(PCM)生态系统碳储量进行了研究。结果表明:PCM、PCL、CCL人工林生态系统碳储量分别为:235.38、196.40、144.59 t/hm2,处理间差异显著(P 土壤层>地被物层;CCL为土壤层>乔木层>地被物层,乔木层和土壤层碳储量占生态系统碳储量的97.94%～98.63%,地被物层仅占1.37%～2.06%。