国家林业公益性行业科研专项(201104009) 作品数:46 被引量:484 H指数:13 相关作者: 田大伦 闫文德 赵秀海 康文星 项文化 更多>> 相关机构: 中南林业科技大学 北京林业大学 中国林业科学研究院 更多>> 发文基金: 国家林业公益性行业科研专项 长沙市科技局创新平台项目 国家野外科学观测研究站项目 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 环境科学与工程 经济管理 更多>>
模拟氮沉降下去除凋落物对太岳山油松林土壤呼吸的影响 被引量:22 2014年 凋落物是土壤呼吸的重要碳源,氮沉降将改变其输入数量和质量,进而影响土壤呼吸。为揭示氮沉降和去除凋落物对土壤呼吸的影响,以太岳山油松林为研究对象,对林地分别作2种凋落物处理:去除凋落物(LR)、对照(CK1),设计4个施氮水平:不施氮(CK2,0 kg N·hm-2·a-1),低氮(LN,50 kg N·hm-2·a-1),中氮(MN,100 kg N·hm-2·a-1)和高氮(HN,150 kg N·hm-2·a-1),于2010—2012年生长季测定土壤呼吸速率的动态变化,并分析土壤呼吸速率与土壤温度、土壤湿度、土壤微生物生物量C、N的关系。结果表明:随着观测年限的推移,模拟氮沉降对对照处理的土壤呼吸速率、去凋处理的土壤呼吸速率、凋落物层呼吸速率的促进作用逐渐减弱。去除凋落物使土壤呼吸速率降低了29.0%,施氮减小了去除凋落物后土壤呼吸速率的变化幅度。土壤呼吸速率与土壤温度均呈显著指数相关(P〈0.05),土壤温度解释了土壤呼吸速率变异的37.3%~62.2%,去除凋落物降低了模型决定系数R2;以土壤温度和土壤水分构建的复合关系方程拟合效果均好于单因子模型,土壤温度和水分共同解释了土壤呼吸季节变化的67.6%~85.6%,并且施氮降低了去凋处理的复合模型决定系数R2,而对对照处理没有显著影响。施氮提高了土壤微生物生物量C、N,并且土壤微生物生物量C、N与土壤呼吸速率呈显著正相关(P〈0.05)。说明氮沉降、凋落物是影响油松林土壤CO2通量的两个重要因子。 李化山 汪金松 赵秀海 康峰峰 张春雨 刘星 王娜 赵博关键词:土壤呼吸 模拟氮沉降 油松林 湖南水府庙国家湿地公园生态旅游环境和空间容量分析 被引量:8 2017年 为了评估湖南水府庙国家湿地公园生态旅游环境容量和旅游空间容量,在获得其旅游景点布局与面积、大气环境、水质等方面数据的基础上,对其生态旅游的水质、大气、现有固体废物处置能力和生物(鸟类)等环境容量和旅游空间容量进行了估算。结果表明:其旅游环境日容量为100 000人,旅游空间日容量为30 000~60 000人;现有固体废物处置能力是旅游环境容量的瓶颈,旅游景点面积控制着旅游空间容量;根据木桶原则湖南水府庙国家湿地公园旅游环境容量为每天能容纳游客30 000~60 000人;目前湖南水府庙国家湿地公园生态旅游环境容量和旅游空间容量较大,而旅游设施和旅游服务跟不上,限制了水府庙国家湿地公园旅游产业的发展。因此,必须尽快完善旅游设施,提高旅游管理水平和服务质量,以保障湖南水府庙国家湿地公园生态旅游发展的持续性。 姚行正 王忠诚 贾剑波 康文星关键词:旅游环境容量 湿地公园 太岳山油松人工林土壤呼吸对强降雨的响应 被引量:17 2013年 在全球气候变化背景下,关于森林生态系统土壤呼吸变化的研究越来越受到关注,然而目前由于测定技术限制,对于强降雨影响森林土壤呼吸的国内相关研究还不够深入。选取山西省太岳山油松人工林土壤作为研究对象,应用LI-8150土壤CO2通量全自动连续测量系统,对降雨前后的土壤呼吸速率和环境因子在原位置进行全天候连续监测,分析了3次强降雨前后的土壤呼吸速率变化。结果表明,(1)5月的旱季降雨改善了土壤水分状况,促进了土壤呼吸,降雨结束后土壤呼吸速率的平均水平是降雨发生前的2倍;7月的雨季开端期降雨对土壤呼吸先促进后抑制,土壤容积含水量和土壤呼吸速率的二次关系曲线存在拐点,但总体上降雨是促进了土壤呼吸;8月的雨季降雨整体上抑制土壤呼吸,土壤呼吸速率和土壤容积含水量的变化曲线走势呈明显的镜像,雨中及雨后土壤呼吸速率分别下降了约45%和28%。(2)每一次降雨结束后,土壤温度都有一定程度的下降。雨后,较低的土壤温度在土壤呼吸得到降雨促进时,可加速土壤呼吸速率的恢复;在土壤呼吸受到降雨抑制时,能阻碍土壤呼吸速率的恢复。(3)降雨的不同时期,影响半湿润地区油松人工林土壤呼吸的关键因子也是不同的。降雨前如果土壤容积含水量处于明显变化的状态,水分是影响土壤呼吸的关键因子;如果土壤容积含水量比较稳定,则土壤温度是关键因子。降雨过程中由土壤温湿共同影响土壤呼吸,降雨结束后水分是影响土壤呼吸的关键因子。 金冠一 赵秀海 康峰峰 汪金松关键词:油松人工林 土壤呼吸 强降雨 太岳山油松人工林生长季土壤呼吸监测频率 2014年 土壤呼吸有着明显的时间变异,呈现小时、日、季节、年际的变化,对土壤呼吸制定最佳的监测频率非常必要.为选取土壤呼吸的最佳监测频率,以太岳山油松人工林为研究对象,于2011-2012年5-10月测定土壤呼吸速率的动态变化,以每周2次(天)的观测数据作为长期定位观测土壤呼吸速率的数据(CK),依此区划为不同监测频率:每周1次(SF2)、每两周1次(SF4)、每月1次(SF8),并分析不同监测频率的土壤呼吸速率与对照相比产生的偏差以及对生长季土壤呼吸速率值的估计概率.结果显示:油松人工林土壤呼吸速率季节变化明显,9:00-11:00土壤呼吸值与24 h日平均土壤呼吸值相关性最大(R2=0.978).降低监测频率使土壤呼吸速率与土壤温湿度的拟合效果(R2)以及土壤呼吸速率对温度的敏感性指数Q10的波动范围呈扩大趋势.随着监测频率的降低,所测的土壤呼吸速率与对照的离散程度呈增大趋势.在给定精度下,随着监测频率的降低,所测的土壤呼吸速率对生长季土壤呼吸速率值估计概率呈下降趋势,2011、2012、2011-2012年SF2在5%精度下估计概率均为100%,而SF4在5%的精度下估计概率分别为50%、75%、100%,SF8则在5%的精度下估计概率依次为50%、62.5%、87.5%.研究表明,整个生长季可使用9:00-10:00作为土壤呼吸速率测定代表性时段;对于单年观测期每周1次(天)的监测频率可以得到可靠的生长季土壤呼吸估算量(与对照相比偏差<5%),而对于两年观测期每两周1次(天)的监测频率可以得到可靠的生长季土壤呼吸估算量(与对照相比偏差<5%).本研究结果为准确测定土壤呼吸并减少工作量提供了方法和依据. 王占勤 李化山 汪金松 郭华峰 刘星 张春雨 赵秀海关键词:土壤呼吸速率 监测频率 Q10值 油松人工林 不同栽植代数杉木林养分吸收、积累和利用效率的比较 被引量:8 2018年 利用第一代以及与第一代连栽的第二代杉木林的40多年定位连续测定的生物量和养分数据,分析了第一和第二代杉木林在养分吸收、积累、利用效率的差异。结果表明:同一生育阶段第二代杉木体内N、P、K、Ca、Mg浓度分别比第一代高2.85—3.48,0.16—0.25,1.86—2.72,2.10—2.50,0.77—1.31 g/kg;第一代7、20、25年生时的养分积累量分别比第二代多9.14%,2.01%,0.22%,而11、16年生时则分别比第二代少6.72%,3.44%,杉木连栽不一定导致第二代林乔木层养分积累减少;第一代1—7年生的年均吸收养分量比第二代多7.94%,8—11,12—16,17—18、21—25生分别比第二代少13.04%,2.52%,7.93%和14.58%;1—7,8—11,12—16,17—20,21—25年生时,每生产1 t干物质所需养分,第二代比第一代分别多1.28、3.19、4.28、4.09、4.09 kg;杉木连栽可导致第二代林的养分吸收量增多,养分利用效率降低。 周玉泉 康文星 陈日升 田大伦 田大伦关键词:栽植代数 杉木 养分积累 养分利用 湖南省优势树种森林资源资产负债表编制研究 被引量:9 2019年 选取湖南省2016年优势树种森林资源为研究对象,核算了林地、林木、生态服务、森林资源负债与净资产的价值。根据核算结果编制了森林资源资产负债表。结果表明,2016年优势树种林地总价值4938.00亿元,较上年增长12.84%,其中杉木、阔叶林和马尾松林地价值合计占比达91.86%。林地单位面积价值为54797.23元/hm2。林木账面价值达到3385.06亿元,较上年增长2.19%。其中阔叶树、杉木和马尾松林木账面价值占总价值比重为95%;单位面积平均价值为37564.15元/hm2^。2016年生态服务价值3304.39亿元,较上年增长2.36%,单位面积生态服务价值36669元/hm^2。各生态服务价值在总价值中占比在1.81%(积累营养物质)到25.68%(涵养水源)之间。征占林地等4类森林资源损害因素共计减损森林面积和蓄积分别为1.35万hm^2和48.77万m^3。因此造成的森林资源负债金额由高到低依次为征占林地(618.26亿元)>森林火灾(505.48亿元)>乱砍滥伐(236.65亿元)>毁林开荒(67.12亿元)。林地资产、林木资产和生态服务价值占森林资源总资产价值的比重分别为42.47%、29.11%和28.42%。森林资源资产负债率为0.26%,资本积累率为6.50%。 袁继安 袁继安 田大伦关键词:森林资源核算 资产负债表 杉木人工林养分循环随林龄变化的特征 被引量:22 2018年 为弄清杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林不同林龄的养分循环特征,为人工林丰产的经营管理提供科学依据,利用湖南会同杉木林25年的定位连续测定数据,根据杉木生长规律和养分吸收动态对杉木林不同林龄的养分循环进行了研究。结果表明:对于同一林龄的杉木,器官养分浓度大小依次为叶>枝>皮>根>干。林龄小于12年的,杉木养分浓度随林龄增加而增高;林龄大于12年的,杉木养分浓度随林龄增加而降低。养分年均吸收量随林龄增长的变化曲线为双波峰。养分归还量随着林龄的增加逐渐增加。同一林龄,各营养元素的利用效率都是磷(P)>钾(K)>氮(N)>镁(Mg)>钙(Ca)。林分郁闭后,各营养元素的利用效率随着林木生长而增大。同一林龄,Ca、Mg的循环强度大于N、P,各营养元素循环强度随林龄增长的变化曲线都为抛物线。同一林龄,N、P、K被杉木利用的时间比Ca、Mg长,各元素被杉木利用的时间随着杉木生长的进行而缩短。研究显示:不同林龄的养分吸收量除受生产量控制外,还受这个林龄和前一个林龄杉木体内养分浓度的差异制约;杉木体内养分再分配及贮备机制、杉木生长规律和不同生育阶段对养分的利用效率等共同调节控制着养分循环过程。 陈日升 康文星 周玉泉 田大伦 田大伦关键词:杉木 人工林 不同林龄 养分循环 长白山不同演替阶段针阔混交林群落物种多度分布格局 被引量:39 2012年 为解释长白山温带森林群落构建和物种多度格局的形成过程,该文以不同演替阶段的针阔混交林监测样地数据为基础,采用中性理论模型、生物统计模型(对数正态分布模型)和生态位模型(Zifp模型、分割线段模型、生态位优先模型)拟合森林群落物种多度分布,并用χ2检验、Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验和赤池信息准则(AIC)选择最佳拟合模型。结果显示:中性模型能很好地预测长白山温带森林不同演替阶段植物群落的物种多度分布。在10m×10m尺度上,5种模型均可被χ2检验和K-S检验接受,但中性模型拟合效果不如对数正态分布模型、Zifp模型、分割线段模型和生态位优先模型,表明小尺度上中性过程和生态位过程均能解释群落物种多度分布,但生态位过程的解释能力相对较大。而在中大尺度上(30m×30m、60m×60m和90m×90m),中性模型为最优拟合模型,并且随着研究尺度增加,生态位模型和生物统计模型逐渐被χ2检验拒绝,表明中性过程在长白山针阔混交林群落物种多度分布格局形成中的作用随着研究尺度增加而逐渐增大。该文证实了中性过程在长白山温带针阔混交林群落结构形成中具有重要作用,但未否认生态位机制在群落构建中的贡献。因此,温带森林群落构建过程中中性理论和生态位理论并非相互矛盾,而是相互融合的。在研究森林群落物种多度分布时,应重视取样尺度和演替阶段的影响,并采用多种模型进行拟合。 闫琰 张春雨 赵秀海关键词:统计模型 温带森林 连栽14年生杉木林生态系统生物量的结构特征 被引量:11 2011年 用空间一致和时间连续的定位研究法,在湖南会同杉木林生态系统国家野外科学研究站,对实验基地连栽14年生杉木林的生物量结构特征进行了研究,并与第1代同龄杉木林的生物量和生产力进行了比较。结果表明:连栽14年生杉木林的林木单株生物量、林分生物量和生产力分别为42.07kg、97.18t.hm-2和6.95t.hm-2a-1,各器官的分配规律为树干>树根>树枝>树皮>树叶;林下植被层生物量为1 318.14kg.hm-2,其中灌木层生物量为475.53kg.hm-2,草本层为842.61kg.hm-2,并在组成与分布上呈现出不均匀状态;林地上的死地被层生物量为6 192.73kg.hm-2,其中未分解层大部分向半分解层和已分解层转移。生态系统中生物量空间分布格局为:杉木层97.18t.hm-2,占92.83%;灌木层0.48t.hm-2,占0.46%;草本层0.84t.hm-2,占0.80%,死地被物层6.19t.hm-2,占5.91%;2代连栽的14年生杉木林生物量和生产力比较,第1代林分生物量和生产力分别为104.45t.hm-2、7.47t.hm-2a-1,比第2代高7.27t.hm-2、0.52t.hm-2a-1,表明第2代杉木林生物量和生产力均下降6.96%。研究结果充分证明杉木连栽对林分生物量和生产力的影响明显,可为杉木林长期生产力的研究及杉木林的可持续经营提供科学依据。 杨超 田大伦 康文星 项文化 闫文德 方晰 梁小翠关键词:杉木林 连栽 生态系统 生物量 喀斯特城市杨树人工林生态系统生物量的层次结构 被引量:3 2011年 采用现场实测的方法,对喀斯特城市——贵阳市的杨树人工林生态系统不同层次的生物量进行了研究。结果表明:25年生杨树单株生物量为189.50kg,以树干生物量最高,占林木总生物量的57%;林分生物量为105.36t.hm-2,地上部分生物量为88.01t.hm-2,占林分总生物量的83.5%;林分生产力为12.12t.hm-2a-1,各器官生产力大小排序为树叶>树干>树根>树皮>树枝,树叶生产力最高,为8.24t.hm-2.a-1,占林分总生产力的68%;林下灌木层生物量为7 264.13kg.hm-2,以油茶生物量最高,为2 549.52kg.hm-2,占灌木层总生物量的35%;草本层生物量为556.49kg.hm-2,以白茅最多,生物量为213.06t.hm-2,占草本层生物量的38%;死地被物层生物量为5 733.52kg.hm-2,以未分解层生物量最多,为2 434.14kg.hm-2,占死地被物层总生物量的42%。研究结果可为喀斯特城市森林改善生态环境、碳平衡准确计量及森林保护提供科学依据。 王新凯 田大伦 闫文德 宁晓波 邓湘雯 梁小翠 李树战关键词:生态系统 生物量 生产力