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湖南会同杉木人工林生态系统CO_2通量特征 被引量:19
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作者 赵仲辉 张利平 +4 位作者 康文星 田大伦 项文化 闫文德 彭长辉 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期6-12,共7页
利用开路式涡动相关系统与自动气象梯度观测系统2008年12个月的观测数据,研究会同13年生杉木人工林CO2通量特征。结果表明:13年生杉木人工林生态系统CO2通量日变化存在明显的季节差异,晴天平均碳汇持续时间表现为夏>春>秋>冬,... 利用开路式涡动相关系统与自动气象梯度观测系统2008年12个月的观测数据,研究会同13年生杉木人工林CO2通量特征。结果表明:13年生杉木人工林生态系统CO2通量日变化存在明显的季节差异,晴天平均碳汇持续时间表现为夏>春>秋>冬,平均日较差表现为夏>秋>春>冬,最大碳汇出现时间由早到晚依次为夏、秋、春和冬;1年中,月累积碳通量除1和2月为碳源外,其他各月均表现为碳汇,碳汇最大值出现在6月(-53.0gC·m-2);13年生杉木林的年碳汇总量为-255.3gC·m-2。白天CO2通量与光合有效辐射的关系可用Michaelis-Menten模型模拟(P<0.05),但模型参数随温度而异;夜间CO2通量与5cm土壤温度呈指数关系(P<0.05)。 展开更多
关键词 杉木人工林 涡动相关法 CO2通量 光合有效辐射 气温 土壤温度
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CENTURY模型在杉木人工林生态系统的适用性研究 被引量:4
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作者 郝博 闫文德 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期99-104,共6页
基于土壤有机质模型CENTURY研究典型亚热带杉木人工林有着重要意义。本研究以湖南会同杉木林生态站为研究地点,基于会同观测站的长期气象资料,以及站内杉木人工林的生物量实测资料和生产力实测资料,对CENTURY模型进行了校正和模拟。首... 基于土壤有机质模型CENTURY研究典型亚热带杉木人工林有着重要意义。本研究以湖南会同杉木林生态站为研究地点,基于会同观测站的长期气象资料,以及站内杉木人工林的生物量实测资料和生产力实测资料,对CENTURY模型进行了校正和模拟。首先在现有研究基础上收集模型运行所需数据,如土壤质地和土壤C、N含量等。其次在模型内的文件中改写所需驱动参数。运行模型后的结果表明:CENTURY模型模拟杉木人工林生物量的模拟值与实测值变化趋势一致,决定系数R2为0.937,大于临界值,均方根误差值RMSE为27.46 t·hm-2。同时在以月为单位的时间尺度上能够准确模拟杉木林生产力的变化,模拟结果反应气候与降水随着季节变化影响到杉木林生产力的变化,在适宜的气温和降水量达到峰值时植物生长也进入最活跃阶段,与先前的生产力研究结果吻合,说明模型能够模拟杉木林生物量对驱动参数变化的响应,适用于杉木林生态系统。 展开更多
关键词 杉木人工林 CENTURY模型 模型验证 适用性
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湖南安仁县典型森林生态系统生物量和碳贮量 被引量:5
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作者 陈小林 闫文德 +3 位作者 梁小翠 康文星 刘曙光 曾令旗 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期94-98,共5页
以2013年安仁县"十二五"森林资源调查资料作为依据,运用生物量、蓄积量为依据的生物量转换因子连续函数法,对安仁县9种森林类型的生物量、碳贮量进行了估算。结果表明:安仁县的主要森林类型是杉木、慢生阔叶树、马尾松、中生... 以2013年安仁县"十二五"森林资源调查资料作为依据,运用生物量、蓄积量为依据的生物量转换因子连续函数法,对安仁县9种森林类型的生物量、碳贮量进行了估算。结果表明:安仁县的主要森林类型是杉木、慢生阔叶树、马尾松、中生阔叶树、湿地松、速生阔叶树、桉树组、柏木、杨树,其中杉木是优势树种,林分面积占乔木总面积的40.07%;幼龄林占乔木林面积的51.85%,中龄林占乔木林面积的21.15%,近熟林占乔木林面积的11.35%,成熟林占乔木林面积的7.25%,过熟林占乔木林面积的1.40%;主要树种的生物量、碳贮量分别为1 808 132.55×10~3、904 006.37×10~3 t,碳汇价值为5.8×10^(10)元;林分单位面积生物量、平均碳密度分别为25.37、12.68 t·hm^(-2);几种森林类型单位面积的生物量、碳密度都比全国平均水平低,因此,安仁县的碳汇潜力非常大。 展开更多
关键词 生物量 碳贮量 固碳价值 湖南安仁县
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贵阳市区灌木林生态系统生物量及碳储量 被引量:15
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作者 宁晨 闫文德 +2 位作者 宁晓波 梁小翠 王新凯 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2555-2563,共9页
采用直接收获法和实测数据,以贵州省贵阳市区天然灌木林内木本和草本植物、凋落物及土壤为研究对象,研究了灌木林生态系统的生物量、碳含量及碳储量。结果表明:灌木林植被层生物量为23.16 t/hm2,其中木本植物层生物量为12.46 t/hm2;草... 采用直接收获法和实测数据,以贵州省贵阳市区天然灌木林内木本和草本植物、凋落物及土壤为研究对象,研究了灌木林生态系统的生物量、碳含量及碳储量。结果表明:灌木林植被层生物量为23.16 t/hm2,其中木本植物层生物量为12.46 t/hm2;草本植物层为3.74 t/hm2;凋落物层为6.96 t/hm2,分别占植被层生物量的53.08%、16.15%、30.05%。木本植物25种的碳含量范围为445.91—603.46 g/kg;草本植物6种的碳含量为408.48—523.04 g/kg;凋落物层碳含量为341.01—392.81 g/kg;土壤层碳含量为5.73—26.68 g/kg。生态系统总碳储量为88.34 t/hm2,其中植被层为8.10 t/hm2;凋落物层为2.56 t/hm2;土壤层为77.68 t/hm2,分别占系统总碳储量的9.17%、2.89%、87.94%。灌木林生态系统碳储量的空间分布格局为:土壤层>植被层>凋落物层。研究结果,可为喀斯特城市估算森林生态系统碳储量和碳平衡提供科学依据。 展开更多
关键词 喀斯特地区 灌木林生态系统 生物量 碳含量 碳储量 贵阳市
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长沙市4种人工林生态系统碳储量与分布特征 被引量:13
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作者 余蓉 项文化 +1 位作者 宁晨 罗赵慧 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3499-3509,共11页
采用标准地调查和生物量实测方法,研究了长沙市区4种人工林生态系统生物量、碳储量及其分布特征。结果表明:马尾松林、杉木林、毛竹林和杨树林生态系统生物量分别为135.390、100.578、64.497、63.381 t/hm^2;林下植被及死地被物层分别为... 采用标准地调查和生物量实测方法,研究了长沙市区4种人工林生态系统生物量、碳储量及其分布特征。结果表明:马尾松林、杉木林、毛竹林和杨树林生态系统生物量分别为135.390、100.578、64.497、63.381 t/hm^2;林下植被及死地被物层分别为18.374、22.321、1.847 t/hm^2和2.602 t/hm^2。乔木层林木各器官含碳率为0.405—0.551 g C/g,林下植被层为0.421—0.518 g C/g,死地被物层为0.230—0.545 g C/g,土壤层有机碳含量为15.669—19.163 g C/kg。4种人工林生态系统总碳储量为208.671、176.723、149.168 t/hm^2和164.735 t/hm^2,其中植被层为32.789—67.8661 t/hm^2;死地被物层为0.394—6.163 t/hm^2;土壤层为134.642、116.911、115.985 t/hm^2和126.860 t/hm^2。4种森林年净固碳量为15.167 t hm-2a-1,固定CO_2量55.602 t hm-2a-1。研究结果可为深入研究城市森林碳平衡提供基础数据。 展开更多
关键词 生物量 碳含量 碳储量 城市人工林 长沙市
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森林生态系统多功能性及经营优化途径 被引量:19
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作者 项文化 雷相东 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1-8,共8页
人类活动、全球变化和生物多样性丧失将对生态系统功能、服务和稳定性造成严重影响。提升森林质量,增强生态系统多种功能(如固碳增汇、水源涵养),是生态文明建设(尤其是实现碳中和目标)的重大战略需求。本文主要目的是基于生态系统多功... 人类活动、全球变化和生物多样性丧失将对生态系统功能、服务和稳定性造成严重影响。提升森林质量,增强生态系统多种功能(如固碳增汇、水源涵养),是生态文明建设(尤其是实现碳中和目标)的重大战略需求。本文主要目的是基于生态系统多功能性评价方法,在林分和景观尺度上探讨森林质量提升策略和途径,系统总结和分析生态系统多功能性概念和评价方法、生物多样性对生态系统多功能性的影响机制。目前,对森林生态系统中生物多样性与单个功能(如生产力)的关系及作用机理已有较为清晰的认识,但生物多样性对生态系统同时提供多种功能(多功能性)的影响及维持机制仍缺乏深入理解。特别是在现实自然条件下,森林群落结构复杂,树种组成的构建呈现非随机性,生物类群间相互作用及其对各功能的贡献不同,生态系统多功能性受树种组成、林龄、群落结构和环境(气候、土壤)等诸多生物和非生物因素的影响,解析树种组成、生物多样性对森林多功能性的影响及维持机制是亟待突破的难点。在景观尺度上,按照森林类型和自然条件的空间分割(Spatial segregation),依据分类—分享经营策略(Sparing-sharing strategy),对单功能林和多功能林进行空间格局优化,提升景观整体的多功能性。在林分水平上,针对森林的优先经营目标,采用不同的经营策略。保护性(Protective)森林以近自然过程恢复生物多样性;生产性(Productive)森林通过集约经营提高森林生产力;多功能林通过轻度经营增强生态系统多功能性。 展开更多
关键词 森林生态系统 生态系统多功能性 生物多样性 树种组成 气候变化 分类-分享策略 可持续经营
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桃江县毛竹林生态系统碳储量及其空间分布 被引量:5
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作者 曹福明 闫文德 +2 位作者 田大伦 邓湘雯 陈建华 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期2005-2013,共9页
采用标准地调查和生物量实测方法,研究了湖南省桃江县毛竹林生态系统生物量、碳含量、碳储量及空间分布格局。结果表明,不同年龄毛竹林生态系统总生物量分别为:28.147、30.889 t/hm^2和57.763 t/hm^2,其中竹林层生物量为20.254、25.036... 采用标准地调查和生物量实测方法,研究了湖南省桃江县毛竹林生态系统生物量、碳含量、碳储量及空间分布格局。结果表明,不同年龄毛竹林生态系统总生物量分别为:28.147、30.889 t/hm^2和57.763 t/hm^2,其中竹林层生物量为20.254、25.036、55.685 t/hm^2,各器官生物量均以竹竿最高,占器官生物量的63.0%以上。不同年龄毛竹各器官碳平均含量为0.466—0.483 g C/g;灌木层碳含量为0.474—0.489 g C/g;草本层为0.472—0.490 g C/g;死地被物层为0.213—0.276 g C/g;土壤层有机碳含量为14.790—34.503 g C/g。各年龄毛竹林生态系统总碳储量分别为131.273、139.089 t/hm^2和167.817 t/hm^2,其中植被层碳储量为13.627—28.419 t/hm^2,占系统总碳储量的9.935%—16.935%;死地被物为0.307—0.420 t/hm^2,占0.234%—0.265%;土壤层为117.339—138.978 t/hm^2,占82.815%—89.799%。毛竹林生态系统碳储量分布格局为:土壤层>植被层>死地被物层。研究结果可为深入研究毛竹林的碳平衡提供基础数据。 展开更多
关键词 毛竹林 生物量 碳含量 碳储量 桃江县
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湘中丘陵区不同恢复阶段森林生态系统的碳储量特征 被引量:12
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作者 王振鹏 陈金磊 +2 位作者 李尚益 张仕吉 方晰 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期19-28,共10页
【目的】探讨亚热带植被恢复过程中森林生态系统碳储量及其在各层次(植被层、枯落物层、土壤层)分配格局的变化,为揭示植被恢复对森林生态系统碳汇功能的影响机制和分阶段实施森林生态系统碳库管理措施提供科学依据。【方法】采用空间... 【目的】探讨亚热带植被恢复过程中森林生态系统碳储量及其在各层次(植被层、枯落物层、土壤层)分配格局的变化,为揭示植被恢复对森林生态系统碳汇功能的影响机制和分阶段实施森林生态系统碳库管理措施提供科学依据。【方法】采用空间代替时间的方法,在湘中丘陵区选取地域毗邻、环境条件基本一致的檵木+南烛+杜鹃灌草丛(LVR)、檵木+杉木+白栎灌木林(LCQ)、马尾松+柯+檵木针阔混交林(PLL)、柯+红淡比+青冈常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复序列,设置固定样地,采用收获法建立部分主要树种相对生长方程和引用部分主要树种通用生长方程估算生物量,采集0~10、10~20、20~30和30~40 cm土层土壤样品,测定植物、土壤碳含量,估算生态系统各层次的碳储量。【结果】植被层各组分碳含量随植被恢复而变化,同一恢复阶段各组分碳含量基本上表现为乔木层>灌木层>草本层;枯落物层碳含量以PLL最高,其次为LAG,LCQ最低;同一土层碳含量随植被恢复而增加;从LVR到LAG,植被层、枯落物层、0~40 cm土壤层和生态系统碳储量分别增加了70.80、1.17、67.05和139.02 tC·hm-2;植被层、生态系统碳储量各阶段间的增长速率均呈先快后慢的特征,而土壤层呈快—慢—快的特征;不同恢复阶段生态系统碳储量具有一致的垂直分配格局:0~40 cm土壤层>植被层>枯落物层;随植被恢复,植被层碳储量对生态系统碳储量的贡献率呈增加趋势,而土壤层碳储量的贡献率呈下降趋势,枯落物层变化不大;生态系统、植被层、土壤层碳储量与植物多样性指数(除植被层外)、植被层生物量、土壤碳含量显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关。【结论】随着植被恢复,植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量、植被层碳储量、土壤层碳储量和生态系统碳储量均增加,但各阶段的增长速率不同。为了提高亚热带森林生态系统碳储量,在植被恢复早、中期阶段,可合理经营促进植被恢复,通过提高植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量来提高植被层和土壤层的碳储量;在植被恢复后期阶段,要通过保护好植被来保证土壤碳含量持续增高。 展开更多
关键词 植被恢复 植被层 土壤层 碳储量 湘中丘陵区
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中亚热带3种次生林生态系统服务权衡与协同 被引量:6
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作者 吴炜 项文化 +3 位作者 勾蒙蒙 徐传洪 欧阳帅 方晰 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期256-264,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 中亚热带次生林 土壤有机碳 土壤全氮 物种多样性 权衡与协同 影响因素
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湖南会同3个林龄杉木人工林土壤碳、氮、磷化学计量特征 被引量:139
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作者 曹娟 闫文德 +2 位作者 项文化 谌小勇 雷丕锋 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1-8,共8页
【目的】研究不同林龄(7,17和25年生)杉木人工林土壤有机碳、全氮和全磷含量及其生态化学计量特征,探讨土壤层次分布规律及随年龄的变化规律,以期为杉木人工林可持续经营提供理论依据。【方法】以湖南会同杉木林生态系统国家野外科学... 【目的】研究不同林龄(7,17和25年生)杉木人工林土壤有机碳、全氮和全磷含量及其生态化学计量特征,探讨土壤层次分布规律及随年龄的变化规律,以期为杉木人工林可持续经营提供理论依据。【方法】以湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站基地内3块不同林龄的杉木人工林为研究对象,在每个林分内设置3块20 m×20 m样地,按照随机、等量和多点混合的原则,每块样地内采用"品"字形布点,按0~20,20~40和40~60 cm土层取样,测定土壤有机碳、全氮和全磷含量,并计算土壤碳、氮、磷之间的计量比。【结果】7,17和25年生杉木人工林土壤有机碳含量为12.14~19.52 g·kg-1,全氮含量为1.43~1.89 g·kg-1,全磷含量为0.32~0.40g·kg-1;3个林分土壤有机碳含量和全氮含量随着土壤深度(0~60 cm)增加而逐渐降低,全磷含量在土壤垂直结构上的差异不明显;3个林龄杉木人工林的土壤C∶N随林龄增加而下降,分别为11.73,8.70和8.52,对照样地炼山造林前土壤C∶N为9.52,7年生幼龄林显著高于对照样地,对照样地显著高于17年生中龄林和25年生近熟林(P〈0.05);土壤C∶P分别为57.42,36.27和40.54,对照样地为55.70,低于我国平均值61,7年生幼龄林、对照样地显著高于17年生中龄林和25年生近熟林(P〈0.05);土壤N∶P分别为4.87,4.18,4.76,差异不显著(P〉0.05),低于我国土壤平均值5.2,而炼山造林前为5.85,显著高于3个林龄杉木人工林土壤N∶P(P〈0.05);3个林龄杉木人工林土壤C∶N∶P分别为56∶5∶1,36∶4∶1和41∶5∶1,炼山造林前为55∶6∶1,均低于我国平均值(60∶5∶1)。【结论】通过对不同林龄杉木人工林土壤碳、氮、磷含量的研究发现,随着炼山后造林时间的推移,土壤有机碳、全氮、全磷含量逐渐得到恢复。本研究杉木人工林土壤中的氮含量相对较高,而磷含量较为缺乏,为了达到土壤中磷的相对平衡,在土壤C∶P较低的情况下土壤微生物体有机磷会出现净矿化现象。3个林龄杉木人工林土壤C∶N,N∶P和C∶P在不同土壤剖面深度上变化不大,相对稳定。该研究区土壤C∶N和C∶P主要受土壤有机碳的影响,因此在杉木人工林经营管理过程中如何调控土壤中机碳含量显得十分关键。 展开更多
关键词 杉木人工林 土壤 生态化学计量 林分年龄
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湖南会同杉木人工林林冠截留特征 被引量:14
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作者 伍倩 闫文德 +3 位作者 赵亮生 邓湘雯 宁晨 项文化 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第13期4131-4140,共10页
林冠对降水的截留是森林生态系统水分平衡的一个重要组成部分,在水分循环和水资源管理方面起着非常重要的作用。杉木是我国特有的速生商品材树种,研究杉木人工林各生长阶段的林冠截留,能更好的了解杉木各生长阶段的水循环过程以及涵养... 林冠对降水的截留是森林生态系统水分平衡的一个重要组成部分,在水分循环和水资源管理方面起着非常重要的作用。杉木是我国特有的速生商品材树种,研究杉木人工林各生长阶段的林冠截留,能更好的了解杉木各生长阶段的水循环过程以及涵养水源的能力。以湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站第Ⅲ集水区杉木人工林为研究对象,采用小集水区径流场综合试验法对1983年至2007年杉木人工林幼龄阶段、中龄阶段及近熟阶段3个不同生长阶段的林冠截留进行分析。结果表明:(1)杉木人工林不同生长阶段年均截留率分别为:幼龄阶段26%、中龄阶段27.86%和近熟阶段29.47%,3个阶段的截留率季节变化规律相似,但在降雨量较小的月份,近熟阶段的截留率明显高于幼龄阶段。(2)在雨量级小于1.0 mm时,3个阶段林冠截留率都较高且无明显差别,均在86%以上;在1.0—2.0mm雨量级时,3个阶段截留率与雨量级小于1.0 mm时均大幅降低,但3个阶段截留率物显著差异,幼龄阶段48.1%、中龄阶段48.7%和近熟阶段47.1%;在进入2.0—4.0 mm雨量级时,3个阶段截留率差异较大,幼龄阶段30.5%、中龄阶段38.4%和近熟阶段44.1%,近熟阶段的林冠能截留住更多的降雨;当降雨量大于100 mm时,3个阶段林冠截留率又无明显差异截留率均低于10%。(3)Fan模型对各阶段杉木人工林林冠截留的模拟较为理想。 展开更多
关键词 杉木人工林 降雨量 林冠截留 模型
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亚热带不同植被恢复阶段生态系统N、P储量的垂直分配格局 被引量:3
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作者 陈婵 朱小叶 +4 位作者 陈金磊 王留芳 李尚益 张仕吉 方晰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1393-1409,共17页
氮(N)、磷(P)是影响生态系统生产力的主要养分因子,为科学评估植被恢复对生态系统N、P积累、分配及其耦合关系的影响,采用时空互代法,以湘中丘陵区地域相邻、环境条件基本一致,且处于不同恢复阶段的4个植物群落(4—5年灌草丛、10—12年... 氮(N)、磷(P)是影响生态系统生产力的主要养分因子,为科学评估植被恢复对生态系统N、P积累、分配及其耦合关系的影响,采用时空互代法,以湘中丘陵区地域相邻、环境条件基本一致,且处于不同恢复阶段的4个植物群落(4—5年灌草丛、10—12年灌木林、45—46年马尾松针阔混交林和>90年常绿阔叶林)作为一个恢复序列,设置固定样地,采用收获法和建立主要树种各器官生物量相对生长方程估算群落生物量,采集植被层(叶、枝、干、根)、凋落物层(未分解层、半分解层、已分解层)、土壤层(0—10、10—20、20—30、30—40 cm)样品,测定全N、全P含量,估算生态系统各组分(植被层、凋落物层、土壤层)全N、全P储量。结果表明:植被层全N、全P储量均随植被恢复增加,全N储量增长速率呈先慢后快的特征,而全P储量则呈慢—快—慢增长,地上(叶、枝、干)、地下(根)部分表现为异速增长;随植被恢复,凋落物层全N、全P储量先增加后下降,增长速率为先快后慢,4—5年灌草丛全N、全P储量最低;土壤层全N、全P储量随植被恢复显著增加(P<0.05),全N储量增长速率呈快-慢-快特征,而全P储量呈先慢后快特征;从4—5年灌草丛到>90年常绿阔叶林,生态系统全N、全P储量分别增加了6031.5、454.7 kg/hm^(2),增幅分别为231.5%、41.1%;不同恢复阶段生态系统全N、全P均主要存储于土壤中,分别占生态系统全N、全P储量的87.3%—99.0%、96.5%—99.9%;生态系统全N、全P储量的垂直分配格局随植被恢复而变化,植被层全N、全P储量贡献率增加,而土壤层全N、全P储量贡献率下降,凋落物层变化较小;植被层、凋落物层、土壤层全N、全P含量之间呈极显著正相关关系(P<0.01),随植被恢复,植被层、凋落物层、土壤层N、P含量协同发展,P变化滞后于N。因此,可通过合理的经营管理措施促进植被恢复,提高植被层生物量以及N、P间的耦合协调性,以提高生态系统养分固持潜力和促进养分间的高效协调利用。 展开更多
关键词 植被恢复 植被层 凋落物层 土壤层 全N、全P储量 耦合关系
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不同植被生态系统的调蓄水量能力 被引量:6
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作者 陈日升 康文星 +1 位作者 何介南 黄志宏 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期108-116,共9页
【目的】为了探讨不同类型植被系统对水分的调蓄功能,为水源涵养林营造和管理提供科学依据。【方法】以12年生杉木人工纯林、马尾松人工纯林、马尾松与柠檬桉混交人工林等3种不同类型林分及天然的矮小灌木丛作为研究对象,测定林分的生... 【目的】为了探讨不同类型植被系统对水分的调蓄功能,为水源涵养林营造和管理提供科学依据。【方法】以12年生杉木人工纯林、马尾松人工纯林、马尾松与柠檬桉混交人工林等3种不同类型林分及天然的矮小灌木丛作为研究对象,测定林分的生物量、植被层对降水的截留量、植物组织含水量、土壤容重、土壤含水量、土壤毛管孔隙度、土壤渗透性能等,分析不同植被生态系统的调蓄水量能力。【结果】植被层持水能力,土壤最大持水力、最小持水力、毛管持水力、贮水力和表土层的初渗和稳渗速率均为混交林大于纯林,乔木林大于于灌木丛;植被层截留降水能力,混交林大于纯林,杉木纯林大于马尾松纯林,乔木林大于灌木丛;减少地表径流的能力,乔木林显著高于灌木丛。【结论】植被层持水能力不仅取决于植物生物量,植物组织的有机组成也决定着其大小。土壤的持水力和储水力与土壤物理性能关系密切,都取决于植被类型和根系的密度和长度。林冠截留能力与树木冠形和林冠层空间结构特征有关,混交林的复合冠层截留效应优于冠层结构单一的纯林。层次结构复杂的植被类型减少地表径流的能力比层次简单的植被类型强。灌草本层及地表枯死物量降低地表径流作用,只有在完整的乔木层和良好的土壤条件等诸因素的配合下才能充分显示出来。独立的灌木草本群落低地表径流和抑制洪峰作用远不及结构复杂的森林群落。在促进土壤发育,改善土壤物理性能,提高调蓄水分能力的作用上,乔木林大于灌木群落,深根系树种群落大于浅根系树种群落。水土保持林的营造上,应营造层次结构复杂的深根系树种的混交林。 展开更多
关键词 植物群落 持水力 贮水力 渗透性能 林冠截留 调蓄能力
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湖南会同杉木人工林林冠截留特征及模拟 被引量:4
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作者 段汝航 赵仲辉 项文化 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期320-324,344,共6页
利用湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站第II集水区2015年的林外降雨、林内穿透雨、树干茎流及气候观测数据,研究了杉木人工林林冠截留特征,分析了影响林冠截留量的主要因子,验证了Gash(1995)模型模拟杉木人工林林冠截留的... 利用湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站第II集水区2015年的林外降雨、林内穿透雨、树干茎流及气候观测数据,研究了杉木人工林林冠截留特征,分析了影响林冠截留量的主要因子,验证了Gash(1995)模型模拟杉木人工林林冠截留的适用性。结果表明:(1)试验区5月降雨次数最多,8月降水量最大;次降雨以小雨频率最高,以短时降雨为主;(2)林下穿透雨、树干茎流及林冠截留均与林外降雨呈正相关;(3)Gash(1995)模型模拟的年累积林冠截留量为235.62mm,与实测值(254.16mm)具有较好的一致性;(4)模型主要受冠层饱和持水量(S)值、平均蒸发率与平均降雨强度比(E/R)值影响,研究中S值取值合理,E/R值有待进一步精确。 展开更多
关键词 杉木人工林 林冠截留 Gash(1995)模型
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湖南省2009年杉木林碳贮存量及未来固碳潜力分析 被引量:15
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作者 张胜利 项文化 +2 位作者 邓湘雯 雷丕锋 方晰 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期94-99,111,共7页
利用文献数据建立杉木不同龄组(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林)的生物量相对生长方程,计算杉木各龄组林分的平均生物量和碳贮量。根据2009年湖南省森林资源数据,估算湖南省及各地市(州)杉木林总生物量和碳贮存总量。从文... 利用文献数据建立杉木不同龄组(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林)的生物量相对生长方程,计算杉木各龄组林分的平均生物量和碳贮量。根据2009年湖南省森林资源数据,估算湖南省及各地市(州)杉木林总生物量和碳贮存总量。从文献中选择生长较好的杉木林作为合理经营状态林分,分析该状态下杉木林各龄组的林分生物量,同时针对湖南省杉木林各龄组的面积分布现状,调整龄组面积结构,估算合理经营状态下和调整龄组结构后杉木林的碳贮量,分析湖南省杉木林的未来固碳潜力,为湖南省杉木林合理经营和生态功能区划提供科学依据。结果表明:2009年湖南省杉木林林分的碳贮量为0.50~227.01 t/hm2,林分平均碳贮量从幼龄林的5.94 t/hm2增加到过熟林的147.25 t/hm2。全省杉木林碳贮存总量为52.16×106 t,其中湘潭市杉木林碳贮量最低,为0.42×106 t,怀化市的最高,为11.97×106 t。杉木幼龄林的碳贮存总量最小(1.94×106 t),过熟林最大(13.12×106 t)。如果采取合理经营措施,湖南省杉木林碳贮存总量可增加到103.83×106 t,约为目前杉木林碳贮存总量的2倍。杉木林龄组结构调整后,湖南省杉木林各龄组碳贮量从幼龄林的1.91×106 t增加至过熟林的47.37×106 t,全省杉木林碳贮存总量可增加到81.10×106 t,为目前杉木林碳贮存总量的1.55倍。可见,湖南省杉木林具有较大的固碳潜力,提高林分单位面积生产力和调整全省杉木林龄组面积结构是增加森林固碳潜力的有效途径。 展开更多
关键词 杉木林 碳贮量 固碳潜力 湖南省 森林经营 龄组面积结构调整
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基于TRIPLEX模型的湖南省杉木林生产力模拟及预测 被引量:7
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作者 王灿 项文化 +2 位作者 赵梅芳 邓湘雯 彭长辉 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期104-109,共6页
杉木Cunnighamia lanceolata是我国优良速生用材树种,其面积达921万hm2,占全国人工用材林面积的30.4%。用机理性模型在区域尺度上研究杉木林生产量可为估算杉木林固碳潜力、预测其对气候变化的响应和提高经营管理水平提供科学依据。利... 杉木Cunnighamia lanceolata是我国优良速生用材树种,其面积达921万hm2,占全国人工用材林面积的30.4%。用机理性模型在区域尺度上研究杉木林生产量可为估算杉木林固碳潜力、预测其对气候变化的响应和提高经营管理水平提供科学依据。利用气象、水文、土壤及植物等方面数据,对TRIPLEX 1.6模型进行参数化,用森林资源调查样地数据对模型进行验证,模拟湖南省杉木林1991~2040年生物量与生产力动态变化、空间分布格局。结果表明:模拟值与实测值之间拟合度高(p=0.995),TRIPLEX1.6模型可应用于模拟亚热带杉木林生长和生产量的动态变化。2010~2018年湖南省杉木林生产力(NPP)为迅速增长期,此后NPP缓慢下降,2008年所有样地杉木林平均年龄为23 a,单位面积平均NPP达到最大值(8.09 t.hm-2a-1),2010~2060年间平均值为6.96 t.hm-2a-1。 展开更多
关键词 杉木林 生物量动态 TRIPLEX模型 空间分异 气候变化
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第二代杉木人工林径流规律的研究 被引量:1
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作者 赵亮生 闫文德 +2 位作者 项文化 梁小翠 伍倩 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期108-112,共5页
利用2011年湖南会同定位观测站第Ⅲ集水区实测数据,研究了第2代杉木人工林的降水过程与径流规律。结果表明:2011年年总降水量为1 071.1 mm,净降水量为594.15 mm,降水次数116次,其中4~8月份的降水次数占总降水次数的39.7%,降水量占总降... 利用2011年湖南会同定位观测站第Ⅲ集水区实测数据,研究了第2代杉木人工林的降水过程与径流规律。结果表明:2011年年总降水量为1 071.1 mm,净降水量为594.15 mm,降水次数116次,其中4~8月份的降水次数占总降水次数的39.7%,降水量占总降水量的66.3%。2011年集水区形成总径流量为243.52 mm,地表径流1.98 mm,地下径流241.54 mm,地表径流出现在4、5、6三个月份,4月份地表径流值最大为1.11mm。1月份的地表径流系数及地下径流系数均最大,地下径流、地表径流变化趋势和降水量变化趋势相似,而径流的形成相对降水事件有明显滞后性。 展开更多
关键词 第2代杉木人工林 降水过程 径流规律 湖南会同
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不同林龄杉木人工林凋落物持水特性研究 被引量:5
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作者 夏璟钰 王雯颖 +4 位作者 蒋林君 钟翔 刘龙 徐传洪 欧阳帅 《广西林业科学》 2019年第4期449-454,共6页
结合取样法与浸泡法,对湖南会同不同林龄杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林凋落物现存量、凋落物(叶和枝)持水特性进行研究。结果表明,凋落物现存量表现为成熟林(2.72 t/hm^2)>近熟林(2.36 t/hm^2)>中龄林(1.26 t/hm^2)。叶凋... 结合取样法与浸泡法,对湖南会同不同林龄杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林凋落物现存量、凋落物(叶和枝)持水特性进行研究。结果表明,凋落物现存量表现为成熟林(2.72 t/hm^2)>近熟林(2.36 t/hm^2)>中龄林(1.26 t/hm^2)。叶凋落物最大持水量表现为成熟林(5.50 t/hm^2)>近熟林(4.49 t/hm^2)>中龄林(2.20 t/hm^2);枝凋落物最大持水量表现为近熟林(1.20 t/hm^2)>成熟林(1.09 t/hm^2)>中龄林(0.27 t/hm^2)。叶凋落物最大持水率表现为中龄林(241.37%)>近熟林(224.80%)>成熟林(208.17%);枝凋落物最大持水率表现为成熟林(148.63%)>近熟林(107.37%)>中龄林(81.80%)。叶凋落物最大吸水速率表现为中龄林(3.54 g·g^-1·h^-1)>近熟林(3.06 g·g^-1·h^-1)>成熟林(2.79 g·g^-1·h^-1);枝凋落物最大吸水速率表现为近熟林(1.92 g·g^-1·h^-1)>成熟林(1.74 g·g^-1·h^-1)>中龄林(1.44 g·g^-1·h^-1)。叶、枝凋落物持水量和持水率与浸泡时间呈对数关系,吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系,叶凋落物的持水量与持水率均明显高于枝凋落物,其在持水能力方面起主要作用。研究结果可为评价我国南方杉木人工林水土保持功能与可持续经营提供科学依据。 展开更多
关键词 杉木 凋落物现存量 持水量 持水率 吸水速率
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湘中丘陵区4个树种人工纯林土壤-微生物-胞外酶C∶N∶P化学计量特征
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作者 卢巧露 方晰 +4 位作者 范世才 孙龙 孙百慧 梁婷婷 李毅 《水土保持学报》 北大核心 2025年第1期239-248,共10页
[目的]不同树种人工林因养分吸收利用策略的差异,导致土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)质量分数及其化学计量比的改变显著影响土壤微生物活性,土壤微生物是否通过调整自身生物量和胞外酶化学计量比适应土壤的变化仍不明确。为探究不同树种人工... [目的]不同树种人工林因养分吸收利用策略的差异,导致土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)质量分数及其化学计量比的改变显著影响土壤微生物活性,土壤微生物是否通过调整自身生物量和胞外酶化学计量比适应土壤的变化仍不明确。为探究不同树种人工林对土壤微生物生物量和胞外酶活性的影响,研究土壤-微生物-胞外酶C∶N∶P化学计量比之间的协变性。[方法]以湘中丘陵区土壤发育、经营历史一致,不同生活型的4个树种[针叶树马尾松(Pinus massoniana)、落叶阔叶树枫香(Liquidaar formosana)、常绿阔叶树木荷(Schima superba)和杜英(Elaeocarpus decipiens)]人工林作为研究对象,测定0~40 cm土层C、N、P质量分数,微生物生物量碳(C_(mic))、氮(N_(mic))、磷(P_(mic))和微生物获取C(β-1,4-葡萄糖苷酶+β-纤维二糖苷酶,BG+CBH)、N(β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶,NAG)、P(酸性磷酸酶,ACP)资源的相关胞外酶活性(EEA)。[结果]1)不同树种人工林显著影响土壤C、N、P质量分数,微生物生物量,胞外酶活性及C_(mic)∶N_(mic)∶P_(mic)和EEAC∶N∶P;马尾松林、枫香林C_(mic)∶P_(mic)显著高于木荷林和杜英林,微生物与植物竞争土壤有效P,土壤P利用率低,特别是枫香林;木荷林NAG及EEAN∶P最高,微生物受N限制明显;杜英林ACP较高,且EEAC∶N、EEAC∶P也高于其他树种人工林,而EEAN∶P最低,微生物受C、P限制最为严重。2)土壤C∶N∶P与微生物生物量、胞外酶C∶N∶P相关性不显著,仅有C_(mic)∶N_(mic)与EEAC∶N、C_(mic)∶P_(mic)与EEAC∶P呈显著负相关,表明土壤C∶N∶P与微生物生物量C∶N∶P不存在协变性;而土壤C∶N∶P与C∶P_(imb)呈显著正相关,C_(mic)∶N_(mic)∶P_(mic)与C∶N∶P_(imb)呈显著负相关,C∶N_(imb)和EEAC∶N呈显著正相关,证实土壤与微生物间C、N、P的差异对胞外酶化学计量比的影响。3)凋落物层现存量对土壤C、N、P质量分数及P_(mic)、C_(mic)∶P_(mic)、N_(mic)∶P_(mic)、BG+CBH、NAG、EEAC∶P影响显著。[结论]不同树种人工林通过影响土壤C、N、P质量分数,进而影响微生物生物量和胞外酶活性,微生物主要通过调整自身生物量C∶N∶P及产生特定胞外酶适应不同养分的限制,验证资源分配理论。 展开更多
关键词 化学计量比 微生物生物量 胞外酶活性 针叶树 落叶阔叶树 常绿阔叶树
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第2代杉木林土壤有机碳、全氮对细根分布及形态特征的影响 被引量:19
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作者 张雷 项文化 +2 位作者 田大伦 赵仲辉 陈瑞 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期11-15,共5页
以20年生杉木人工林为研究对象,分析了杉木细根的生长分布情况及形态学特征.结果表明:第2代杉木人工林的土壤有机碳与全氮主要分布在0~30cm土壤中,随着土壤深度的增加而明显减少;杉木细根生物量在不同土壤层次间差异显著,随土壤... 以20年生杉木人工林为研究对象,分析了杉木细根的生长分布情况及形态学特征.结果表明:第2代杉木人工林的土壤有机碳与全氮主要分布在0~30cm土壤中,随着土壤深度的增加而明显减少;杉木细根生物量在不同土壤层次间差异显著,随土壤深度的增加而显著减少,主要分布在0~15cm的表层土壤中,占总量的50.35%,15~30cm层占30.04%,30~45cm层占19.61%;细根表面积在不同层次土壤间差异不显著,主要分布在0~30cm层中,为2.86m2·m^-3,占总量的79.88%;随着土壤深度的增加,杉木细根比根长增加不明显;土壤有机碳含量与杉木细根生物量、比根长和根表面积密度之间相关性均不显著;土壤全氮含量与杉木细根生物量和根表面积密度之间存在明显的正相关,与细根比根长存在不太明显的负相关. 展开更多
关键词 生态学 第2代杉木人工林 细根 生物量 比根长 根表面积密度
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