长白山阔叶红松林冬季雪面蒸发特征

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长白山阔叶红松林土壤有机碳空间异质性

ｏｃｎｅ。ｈｎａｇｌ０１．．Ｒｈｎ）／ｏｒａｏｏｔｅｓＦｒｓｙＵｉｒｔ．２１，９６．５５ｆ．Ｃｉａ／Ｊｕｎｌｆｒａｔｏｅｔｎｅｓｙ一０３（）一２— ５ＳｅＮｈｒｖｉ１
第卷第６期２１年６月０１
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Ｖ０Ｉ９Ｎ．ｌ３ｏ６
ＪＯＵＲＮＡＬＯＯＲＴＡＳＯＲＥＴＦＮＨＥＴＦＳＲＹＵＮＩＲＳＴＶＥＩＹ
Ｊｎ０１ｕ．２１
长白山阔叶红松林土壤有机碳空间异质性）
ｒｏｉｍａｓｏｏｄｌｎｓｉｒａ．ａｅｏｅｎｐｎ（ｉｕｏａｅ．ｓｏｅｔｎＣａｇａｕｔｉｓｉｏ９ｅｏｔｏｓｆｗｙｐａｔｎａｂｏｄ１ｖｄＫｒａｉｅＰｎｓｋｒｉｎ）ｆｒｓｉｈｎｂｉｂｅ６Ｍｏｎａｎｎ２０．Ｒ．
ＪｇＺａｇｕｌｉＨｎｈｉ，ｎｈｔｇＷａｇｈｑ，ｈｎｕｉ（ｎｔｕｅｆｐ￣ｄＥｏｇ，ｈｅｅＡａｅｙｉ，ｈｎｎｍ，ａｉｅＷａｇＳｕ，ｎｕｉＣｅｇＸｂｎＩｓｔｐｅｃｌｙＣｉｓｃｄｍｎＪＳｊｎａＳｇｉｔｏＡｏｎ
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【国家自然科学基金】_长白山森林生态系统_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802

科研热词阔叶红松林长白落叶松长白山造林通用土壤流失方程落叶林落叶收集法群落组成红松空间分布碳汇槭属树木森林生态系统森林木生真菌景观季节雨林土壤保持价值土壤侵蚀土地利用叶面积指数取样方法净生态系统co2交换中国东北 co2储存通量
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
科研热词温带森林降尺度阔叶红松林长白山西坡铵态氮通量践踏干扰表层土壤苔原带细根现存量空间分布碳汇硝态氮生物量特征吸光系数游径氮素转化氮沉降森林土壤森林根系呼吸排放通量挥发性有机物异氧呼吸季节动态土壤呼吸可溶性有机碳单萜烯养分内循环中国
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
净初级生产力决策支持系统冠层截留典型生态系统光合作用倒木中国通量网东部森林样带东北地区 maestra gpp
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

早春草本植物群落结构及其聚类分析

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［收稿日期］２０ —４２０８０．０［基金项目］国家自然科学基金资助项目（０７１０；３４０８）国家“ 十五” 科技攻关项目（０１ＡｌＢ７４；２０Ｂ５０００）教育部“ 高校青年教师奖励计划” 资助项目（０００）２０１３．［作者简介］夏富才（９３）男，１７一，博士研究生，师，讲主要从事森林生态学研究．
［关键词］择伐干扰；早春草本植物；ＷＩＳＡＴＮＰＮ分析［中图分类号］Ｑ４．５９８１４［科代码］１０５６学８・１５
［献标识码］Ａ文
早春草本层包括早春植物、早春开花植物和早春展叶植物３种植物类型．在乔灌木树种处于休眠状态的早春时期开始生长，林分郁闭前完成开花、结果等各个生活阶段，林分郁闭后结束生长进入休眠期的多年生草本植物称为早春植物．长、花、果在早春，林分郁闭后继续生长，生开结但这类植物称为早春
第４０卷第４期
２０年１０８２月
东北师大学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆｏｔｅｓＮｒｌｉｒｔＮａｒｃｎｅｄｔｎｏｒａｏｒｈａｔｏｍａＵｎｖｓｙ（ｔａＳｉｃｉｏ）ＮｅｉｕｌｅＥｉ
Ｖ０．０Ｎｏ４１４．Ｄｅｅｅ０８ｃｍｂｒ２０
［文章编号］００１３｛０８０ —１９０１０ —８２２０｝４００ —６
早春草本植物群落结构及其聚类分析

谈山河屯林业局阔叶林冠下红松造林技术

为宜，呈现丘形。２病害治理
１．１．１根据不同季节来确定透光抚育时间红松的枝叶、芽等根据不同气温的影响，其韧性差异也非常大。夏季温度高，其枝、叶的韧性也相对较大，可以较大幅度弯曲而不会断枝落叶；而冬季温度低，其枝、叶、芽等受冻变硬而且没有弹性，韧性差，小幅度的弯曲都会导致其枝叶的折断或掉落。所以，对红松的透光抚育适宜在夏季进行。冬季特别是１２月份至３月份期间是红松枝、叶、芽变硬的低温时间，在这个时间段内不宜进行红松的透光抚育操作。在冬季对红松周围阔叶林木进行砍伐处理，来年红松不仅萌株较前年多，而且萌发株当年生长的也较为旺盛。如在夏季进行周围阔叶林木的砍伐，红松萌发枝条会因生长周期短，大部分没有木质化，导致冬季到来被冻死，对来年的树木生长也会产生一定的抑制作用。所以，从抑制阔叶林木生长的角度来进行考虑，也要在红松生长季节进行透光抚育操作，但是一般为了红松在后年的安全生长，避免因其生理干旱导致的死亡，建议在七月下旬以后，就不宜进行红松周围阔叶林木的砍伐作业。１．１．２根据生长规律来确定透光抚育年龄在阔叶林冠下对红松幼林开始透光抚育的年龄，要依据红松在不同阔叶林冠下的不同时期的生长的规律来确定。红松在不同结构的阔叶树林冠下，其树高以及生长量会产生很大的差异。
对红松进行适当强度的透光抚育，不但能提高它的生长量，还能够促使其具有良好的自然整枝过程。透光强度不同的林区，红松树的年均生长量不同，树高为５０ｅｍ至２ｍ的红松幼树，在其透光的前４年，年均树高生长量都非常小，最大的年生长量仅为９．１ｅｍ，最小的只有５．１ｃｍ，年平均生长量为６．５ｅｍ。在其透光的后４年，根据其４个不同强度透光对照区，红松树高年均生长量均有明显的增加，在全光区的红松株平均总生长量为７４．４ｅｍ；在郁闭度分别为０．３、０．５、０．７及０．９的四个区，其生长总量分别为７３．５ｃｍ、６２．１ｃｍ、３７．２ｃｍ以及１８．９ｅｍ。这充分说明了红松幼树的树高生长量根据光照强度的增加而不断增大。在不同强度的阔叶林透光区，其林间透光强度越大，红松的地径生长量也就越大。对红松幼苗透光抚育时间，也是有讲究的。不仅要考虑到红松生理特点及其生长规律，而且还要根据红松周围阔叶林木的生长规律来确定红松透光抚育的时间。对红松幼苗透光抚育时间进行归纳，主要有以下两个方

4种典型地带性森林生态系统碳含量与碳密度比较

4种典型地带性森林生态系统碳含量与碳密度比较王斌;杨校生【摘要】以中国生态系统研究网络长期定位观测的热带、亚热带和温带地区4种地带性顶级森林群落类型,即西双版纳热带季节雨林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林、哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林为基础,分析比较4种森林类型的碳含量和碳密度及其空间分布格局.结果表明,哀牢山和长白山植被碳含量略高于西双版纳和鼎湖山,植被碳含量从大到小依次为乔木层、灌木层和草本层;西双版纳总碳密度为250.78 t/hm2,鼎湖山为248.72 t/hm2,哀牢山为530.13 t/hm2,长白山为254.67 t/hm2,其中西双版纳、鼎湖山和长白山植被层碳密度高于土壤层碳密度,而哀牢山土壤层碳密度要高于植被层碳密度.【期刊名称】《湖南农业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(036)004【总页数】7页(P464-469,473)【关键词】地带性森林;碳含量;碳密度【作者】王斌;杨校生【作者单位】中国林业科学研究院,亚热带林业研究所,浙江,富阳,311400;中国林业科学研究院,亚热带林业研究所,浙江,富阳,311400【正文语种】中文【中图分类】Q948.1随着全球气候问题日益严峻，陆地生态系统在全球碳循环动力学中的作用受到越来越多的重视．森林维持的植被碳库约占全球植被碳库的86%[1]，维持的土壤碳库约占全球土壤碳库的73%[2]．同时，森林生态系统具有较高的生产力，每年固定的碳约占整个陆地生态系统的2/3[3-4]，因此，森林状况很大程度上决定了陆地生物圈是碳源还是碳汇[5]．近年来，很多学者采用不同方法对森林生态系统碳含量与碳密度及其空间差异进行研究，并取得了一系列研究成果[6-13]．已有研究表明，中国森林植被碳库主要集中在东北和西南地区，平均碳密度以西南、东北以及西北地区较高[14-15]．中国土壤碳密度大致是东部地区随纬度的增加而递增，北部地区随经度减小而递减，西部地区随纬度减小而增加，最高土壤碳密度出现在寒冷的东北地区和青藏高原东南缘[16-17]．由于采用的方法不同，加上森林生态系统碳密度和碳储量的空间异质性以及随时间变化的复杂性，对中国森林植被和土壤碳库的估算还存在较大的差异[15-19]．相对于区域尺度的研究而言，目前还很少利用样地资料研究不同气候带森林生态系统碳含量与碳密度及其空间差异，因此，采用实测数据及能够定量确定陆地生态系统碳循环的通用方法，研究不同森林类型的碳含量和碳密度，对于提高中国森林生态系统碳循环研究水平具有重要意义．近几年，中国生态系统研究网络（CERN）在单站水平上取得了很大的进展，但单站的长期定位监测、试验和研究具有明显的局限性，而多站按照统一规范开展的联网监测、试验和研究，可以揭示出更具普遍性的规律，解决地学和生物学等领域中更具复杂性的问题[20]．笔者利用CERN长期定位观测的热带、亚热带和温带地区4种地带性顶级森林群落类型，即西双版纳热带季节雨林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林、哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林资料，分析比较4种森林类型的碳含量和碳密度分配特征及其差异，以期进一步了解中国不同气候区森林生态系统的碳循环及其对气候变化的响应．1 样地自然条件概况4个样地均是CERN长期定位观测样地，分别属于西双版纳热带雨林生态系统研究站、鼎湖山森林生态系统研究站、哀牢山森林生态系统研究站和长白山森林生态系统研究站，样地保护完好，无放牧及森林砍伐，人为干扰活动较少．热带季节雨林样地位于西双版纳勐仑自然保护区北片的核心地带，是热带北缘的顶级群落类型，以绒毛番龙眼（Pometia tomentosa）、千果榄仁（Terminalia myriocarpa Huerch）为标志种；灌木层主要由乔木的幼树组成，较常见的灌木种类有染木（Saprosma ternatum）、包疮叶（Measa indica）、锈毛杜茎山（Measa permollis）等；草本层主要由乔木的幼苗和蕨类植物组成，较常见的草本种类有楼梯草（Elatostema parvum）、山壳骨（Pseudoranthemum malaccense）、莠竹（Microstegium ciliatum）等；凋落物厚度0～3 cm．亚热带季风常绿阔叶林样地位于鼎湖山自然保护区内，植被保护良好，属群落演替顶级阶段，乔木层优势种为锥栗（Castanopsis chinensis）、荷木（Schima superba）、云南银柴（Aporosa yunnensis）等；林下灌木以光叶山黄皮（Randia canthioides）、柏拉木（Blastus cochinchinensis）、黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna）为主；草本以沙皮蕨（Hemigramma decurrins）为主，层间植物比较丰富；凋落物厚度0～3 cm．中山湿性常绿阔叶林样地位于哀牢山徐家坝中心地带，属亚热带山地气候，干雨季分明，群落演替稳定，乔木树种主要由壳斗科（Fagaceae）、茶科（Theaceae）、樟科（Lauraceae）及木兰科（Magnoliaceae）组成；灌木层主要以禾本科的箭竹（Fargesia spathacea）为优势种并组成显著层片；草本以滇西瘤足蕨（Plagiogyria communis）、钝叶楼梯草（Elatostema obtusum）为主；凋落物厚度0～5 cm．阔叶红松林样地位于吉林省安图县二道白河镇，为原始森林干扰后自然演替的顶级群落，乔木层优势种为红松（Pinus koraiensis）、紫椴（Tilia amurensis）、假色槭（Acer pseudosieboldianum）等；林下灌木以东北山梅花（Philadelphus schrenkii）和光萼溲疏（Deutzia glabrata）为主；草本以毛缘苔草（Carex pilosa）、丝引苔草（Carex remotiuscula）为主；枯枝落叶及腐殖质层厚度0～11 cm．各样地的具体地理环境条件见表1．表 1 样地的基本情况Table 1 Description of study plots样地森林类型平均林龄/年面积/ m2海拔高度/ m 地理位置坡度/（°）年均气温/℃＞10 ℃年积温/℃年均降水量/mm年均相对湿度/%西双版纳季节雨林150****073021°57′39.4″N，101°12′00.4″E 22 21.8 4 387.9 1 506.3 86鼎湖山常绿阔叶400 2 500 300 23°10′9.9″N，112°32′22.64″E 30 21.0 7 495.7 1 996.0 80哀牢山中山湿性130 10 000 2 488 24 °32′53″N，101°01′41″E 15 11.0 3 420.0 1 931.1 86长白山阔叶红松140 1 600 784 42°24′11″N，128°05′44″E 2 3.50 2 335.0 750.0 712 研究方法2.1 生物量估算及碳含量测定研究数据来自CERN所属西双版纳站、鼎湖山站、哀牢山站和长白山站提交的2004—2005年的定位观测数据，所有数据调查均按照CERN长期定位观测技术标准执行．由于4个台站已经按照要求统一建立了对应样地各树种的生物量估算模型（约60个树种、240个方程），本研究借用这些已建立的模型计算4种森林类型的生物量．哀牢山的凋落物现存量每隔4月调查1次，西双版纳每隔3月调查1次，鼎湖山每年12月调查1次，长白山每年8月调查1次．植被层碳含量测定是在永久样地的外围按照每层的优势种，每种选择2～3株，乔木分树干、枝、叶、根；灌木分茎、叶、根；草本分地上、地下部分层采样．在凋落物现存量调查的样地内，凋落枝、叶各取约 200 g样品．将土壤层划分为 5个层次（0～10 cm、＞10～20 cm、＞20～40 cm、＞40～60 cm、＞60～100 cm）分层采样．对土壤样品按粒级分类，计算粒径＞2 mm的石砾含量．所有样品烘干至恒重，测定含水量，磨碎后，用K2Cr2O7容量法测定碳含量；同时按10 cm一个等级测定0～100 cm各土层容重[21-22]．2.2 土壤有机碳密度计算土壤有机碳密度是由土壤有机碳含量、土壤容重以及土体中粒径＞2 mm石砾的体积分数共同确定的，其计算公式参见文献[23]．2.3 碳密度估算生态系统总的碳密度由3部分组成，即植被层、凋落物层和土壤层，其中植被层主要由乔木、灌木和草本组成，凋落物层主要由枯枝落叶层和半分解层组成，土壤层则主要由腐殖质层和矿质土层组成．根据测定的不同层次的碳含量和生物量（或土壤容重），估算森林生态系统总的碳密度．3 结果与分析3.1 生物量组成不同森林类型各层生物量结果见表2．表 2 不同森林类型各层生物量Table 2 Biomass composition in different layers of four forest type t/hm2样地干枝叶根枝叶根地上部地下部枯枝枯叶乔木层生物量灌木层生物量草本层生物量凋落物层生物量西双版纳 222.76 35.28 4.20 63.10 1.18 0.21 0.40 0.60 0.49 0.51 1.62鼎湖山 164.99 87.99 6.53 57.54 0.29 0.17 0.21 0.66 0.37 0.84 1.84哀牢山 310.66 62.34 3.18 89.94 3.19 0.50 0.96 0.48 0.36 4.56 3.25长白山 164.94 29.22 4.11 58.80 3.50 0.49 1.79 0.10 0.15 4.55 10.10从表2可以看出，4种森林类型植被层生物量从大到小依次为哀牢山、西双版纳、鼎湖山和长白山，热带亚热带森林植被层生物量高于温带森林，但不同层次之间有所区别，乔木层和草本层的变化规律基本一致，灌木层则相反．4种森林类型凋落物现存量从大到小依次为长白山、哀牢山、鼎湖山和西双版纳，温带森林凋落枝叶现存量明显高于热带亚热带森林，与已有研究结论[24]基本一致．全球热带雨林平均生物量约为450 t/hm2，热带季雨林和常绿林约为 350 t/hm2，温带落叶针阔混交林约为280 t/hm2[25]．本研究中，西双版纳、鼎湖山和长白山的生物量稍低于全球平均水平，而哀牢山中山湿性常绿阔叶林生物量则高于全球平均水平．3.2 植被层碳含量和碳密度不同森林类型植被层碳含量和碳密度计算结果列于表3和表4．从表3可以看出，4种森林类型植被层碳含量在不同器官和不同层次中的分配不同，西双版纳和鼎湖山乔木层树干的碳含量最高，灌木层根的碳含量最高，而哀牢山和长白山乔木层叶的碳含量最高，灌木层茎的碳含量最高；除鼎湖山草本层叶的碳含量大于根的外，其他3种森林类型均是根的碳含量大于叶的．碳含量在不同层次植被的分布有较明显的规律，从大到小依次为乔木层、灌木层和草本层．目前通过植被碳含量实测值来估算碳密度的例子不多，学者们通常采用碳转换系数（0.45或0.50）来估算[5-6]．本研究结果表明，由于树种组成以及种群结构的不同，不同气候区植被的碳转换系数略有不同，4种森林类型中哀牢山和长白山的碳转换系数略高于西双版纳和鼎湖山．表 3 不同森林类型植被层碳含量Table 3 Carbon content of plant in different forest types g/kg长白山站乔木层采样时未区分干和枝；全林加权平均碳含量=总碳密度/总生物量．样地乔木层碳含量灌木层碳含量草本层碳含量全林加权平均干枝叶根茎叶根叶根西双版纳 472.50 467.10 462.82 470.48 463.61 458.12 466.51 424.15 449.69 471.24鼎湖山 478.07 463.15 434.29 456.01 449.49 448.40 452.83 428.12 410.14 468.86哀牢山 508.61 508.67 529.01 503.63 504.21 469.19 501.07 471.67 471.83 507.62长白山 490.85 529.26487.78 493.36 433.81 464.53 407.11 428.38 490.42表 4 不同森林类型植被层碳密度Table 4 Carbon density of plant in different forest types t/hm2样地干枝叶根茎叶根叶根全林合计乔木层碳密度灌木层碳密度草本层碳密度西双版纳 105.25 16.48 1.94 29.69 0.55 0.10 0.19 0.25 0.22 154.67鼎湖山 78.88 40.75 2.84 26.24 0.13 0.08 0.10 0.28 0.15 149.45哀牢山 158.00 31.71 1.68 45.30 1.61 0.23 0.48 0.22 0.17 239.40长白山 95.31 2.17 28.68 1.73 0.21 0.83 0.04 0.06 129.03从表4可以看出，4种森林类型中，哀牢山碳密度最高，其次是西双版纳和鼎湖山，长白山碳密度最低．碳密度从大到小依次为乔木层、灌木层和草本层．赵敏[19]利用中国第4次（1989—1993年）森林资源调查资料，估算中国森林植被的平均碳密度为41.321 t/hm2；周玉荣[5]应用相同的森林资源调查资料，估算植被的平均碳密度为57.07 t/hm2；本研究4种森林类型的平均碳密度为168.137 t/hm2，从中可以看出，随着植被的保护和演替发育，中国森林将发挥巨大的碳汇作用．王绍强等[26]通过对中国陆地自然植被碳含量空间分布特征的研究，认为中国陆地总体上表现出东部地区植被碳密度和碳含量随纬度增加而降低的趋势；李海涛等[27]对赣中亚热带森林植被碳密度的空间变化规律研究结果也表明，植被的碳密度与纬度存在显著的相关关系，随着纬度增加植被碳密度递减．从本研究结果来看，除哀牢山乔木层碳密度较高、鼎湖山灌木层碳密度较低之外，4种森林类型不同层次碳密度地带性变化的总趋势是乔木层和草本层的碳密度随纬度增加而降低，灌木层的碳密度随纬度增加而增加．3.3 凋落物层碳含量和碳密度不同森林类型凋落物层碳含量和碳密度计算结果如表5所示．表 5 不同森林类型凋落物层的碳含量和碳密度Table 5 Carbon content and carbon density of litterfall in different forest types碳含量/（g·kg－1）碳密度/（t·hm－2）样地凋落枝凋落叶加权平均凋落枝凋落叶合计西双版纳458.33 467.17 465.05 0.23 0.76 0.99鼎湖山 471.44 528.00 507.46 0.39 0.97 1.36哀牢山 526.44 546.25 533.93 2.40 1.77 4.17长白山 471.94 512.16 499.66 2.15 5.17 7.32从表5可以看出，4种森林类型凋落叶的碳含量均高于凋落枝，哀牢山凋落枝和凋落叶的碳含量最高，西双版纳凋落枝和凋落叶的碳含量最低．和植被乔木层、灌木层枝叶碳含量的平均值相比，叶凋落物的碳含量增加，而枝在凋落后的变化情况不同，鼎湖山和哀牢山的碳含量增加，西双版纳和长白山的碳含量降低．从4种森林类型分布的纬度梯度来看，凋落物层碳密度随纬度增加而增加的趋势明显，温带针阔混交林凋落物碳密度明显高于热带亚热带阔叶林．吕晓涛[28]采用森林年凋落量计算西双版纳热带季节雨林凋落物层的碳密度为4.835 t/hm2，远高于本研究结论．考虑到热带季节雨林凋落物分解迅速，笔者认为采用凋落物现存量表示凋落物层的碳密度更合理．3.4 土壤层的碳含量和碳密度不同森林类型土壤层的碳含量和碳密度计算结果列于表6和表7．表 6 不同森林类型土壤层的碳含量Table 6 Carbon content of soil in different forest types样地 0～10 cm ＞10～20 cm ＞20～30 cm ＞30～40 cm ＞40～50 cm ＞50～60 cm＞60～70 cm ＞70～80 cm ＞80～90 cm ＞90～100 cm 碳含量/ （g·kg－1）西双版纳 17.34 10.31 7.17 7.17 4.78 4.78 4.43 4.43 4.43 4.43鼎湖山 31.40 11.89 10.21 10.21 5.18 5.18 5.15 5.15哀牢山 122.05 82.34 58.94 58.94 40.87 40.87 29.62 29.62 29.62 29.62长白山 104.70 17.70 4.95 3.87 3.87 3.43 3.43 3.60 3.60 3.60表 7 不同森林类型土壤层的碳密度Table 7 Carbon density of soil in different forest types t/hm2样地 0～10 cm ＞10～20 cm ＞20～30 cm ＞30～40 cm＞40～50 cm＞50～60 cm＞60～70 cm＞70～80 cm＞80～90 cm ＞90～100 cm 合计碳密度西双版纳 21.10 13.62 10.38 10.63 6.74 7.07 6.56 6.28 6.28 6.45 95.11鼎湖山 28.79 14.86 12.69 12.69 7.94 7.94 6.50 6.50 97.91哀牢山51.60 40.90 32.48 31.23 25.15 26.92 19.61 19.22 19.69 19.76 286.56长白山47.81 22.66 7.97 6.48 6.17 5.42 5.33 5.57 5.49 5.42 118.324种森林类型中，哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林具有较明显的腐殖质层，0～10 cm土层内的碳含量主要反映的是土壤腐殖质层的碳含量情况．从表6可以看出，4种森林类型0～100 cm（鼎湖山80 cm）土层的平均碳含量从大到小依次为哀牢山、鼎湖山、长白山和西双版纳．随着采样深度增加，土壤层碳含量逐渐降低，其中长白山腐殖质层（0～10 cm）到矿质土层（＞10～20 cm）的碳含量降低最明显，相差6倍左右．从20 cm开始，不同采样深度土壤层的碳含量从大到小依次是哀牢山、鼎湖山、西双版纳和长白山，并且长白山矿质土层的碳含量要明显小于其他3种森林类型．中国土壤有机碳库的分布格局存在由热带雨林到北方针叶林之间土壤碳密度随纬度升高而增加的趋势[16]．从表7可以看出，除哀牢山外，本研究支持这一结论．形成这种格局主要是由于热带亚热带地区高温多湿，使得土壤微生物活动加剧，土壤中有机质易于分解，而温带阔叶红松林全年平均气温较低，凋落物C/N比值高，不易分解，土壤表层的腐殖质积累过程明显，从而使得土壤有机碳积累多．全球土壤平均碳密度约为 104.00～107.70 t/hm2[29-30]．王绍强等[16]应用中国第1次土壤普查资料估算中国陆地生态系统土壤有机碳平均密度为108.30t/hm2．从表7可以看出，西双版纳和鼎湖山土壤碳密度低于全国平均值，而哀牢山和长白山高于全国平均值．4种森林类型总的土壤碳密度平均值为149.473 t/hm2，是全球以及中国土壤碳密度平均值的1.4倍左右．从森林演替角度来看，中国森林土壤具有一定碳汇能力．3.5 总碳密度比较不同森林类型总碳密度计算结果如表 8所示.从大到小依次为哀牢山、长白山、西双版纳和鼎湖山，哀牢山中山湿性常绿阔叶林的碳密度最高，其他3种森林类型总的碳密度相差不大．西双版纳、鼎湖山和长白山植被层的碳密度高于土壤层的碳密度，而哀牢山土壤层的碳密度要高于植被层的碳密度．表 8 4种森林类型不同层次的碳密度Table 8 Carbon density of different layers in four forest types t/hm2碳密度样地植被层凋落物层土壤层合计西双版纳 154.67 1.00 95.11 250.78鼎湖山 149.45 1.36 97.91 248.72哀牢山239.40 4.17 286.56 530.13长白山 129.03 7.32 118.32 254.674 小结不同森林生态系统碳含量和碳密度通常存在较大差异．受研究条件限制，已有关于森林生态系统碳密度地带性分布规律研究中[16,26-27]，很少从样地角度研究这种差异，这主要是因为在某一区域范围内，森林生态系统的碳密度受林分和立地因子的影响，各森林类型的主要林分因子（如林分年龄）和立地因子（如海拔、坡度）存在较大差异，使结果不存在可比性．本研究所选的4种森林类型，均属于地带性顶级森林群落类型，碳密度可认为是相同气候条件下森林生态系统可蓄积的最大碳量，因此，4种森林类型碳含量和碳密度的差异，对于研究森林生态系统碳密度的地带性分布规律具有一定指导意义．同时，通过将这些森林生态系统的观测数据与当地干扰程度不同的森林生态系统进行比较，可用于指导区域森林的保护、经营和管理，使其蓄积更多的碳，这对减缓全球大气CO2浓度升高也有着重要意义．通过与已有研究结论的比较可以看出，无论是从植被层的碳密度还是从土壤层的碳密度来看，中国森林植被都具有巨大的碳汇潜力，因此，合理经营与管理现有森林植被意义重大．衷心感谢中国生态网络研究中心提供数据支持．英文编辑：胡东平【相关文献】[1] Woodwell G M，Whittaker R H，Reiners W A，et al． The biota and the world carbon budget[J]．Science，1978，199：141-146． [2] Post W M，Emanuel W R，Zinke P J，et al．Soil carbon pools and 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（12）：2279-2283．[24] 刘世荣，孙鹏森，温远光．中国主要森林生态系统水文功能的比较研究[J]．植物生态学报，2003，27（1）：16-22．[25] Whittaker R H，Likens G E．The Biosphere and Man[C]//Lieth H，Whittaker R H．Primary Productivity of the Biosphere．New York：Springer-Verlag，1975：305-328．[26] 王绍强，周成虎，罗承文．中国陆地自然植被碳量空间分布特征探讨[J]．地理科学进展，1999，18（3）：238-244．[27] 李海涛，王姗娜，高鲁鹏，等．赣中亚热带森林植被碳储量[J]．生态学报，2007，27（2）：693-704．[28] 吕晓涛，唐建维，于贵瑞，等．西双版纳热带季节雨林的C贮量及其分配格局[J]．山地学报，2006，24（3）：277-283．[29] Post W M，Emanuel W R，Zinke P J，et al．Soil carbon pools and lifezones[J]．Nature，1982，298：156-159．[30] Foley J A．An equilibrium model of the terrestrial carbon budget[J]．Tellus，1995，47（B）：310-319．。

全球气候变化对长白山北坡森林影响综述

全球变化对长白山北坡森林影响综述（东北师范大学地理科学学院吉林长春130024）摘要:全球气候变化已是当今学术界在全世界范围内研究的一个热点,全球气候变暖已经成为了当今气候变化的主要趋势，由于人类活动的影响，20 世纪全球的平均气温升高0.6°C。

近些年来，气候变化对森林的影响也到人们关注，尤其是在高纬度和高海拔地区响应更为显著且敏感。

长白山地区是气候敏感区和生态环境脆弱带，气候变化对长白山森林影响会更加明显。

本文通过梳理现有文献，综合了在全球变化影响下几方面长白山北坡森林的变化。

关键字：气候变化长白山森林植被一、前言全球气候变化是指地球大气物理化学的改变,从而引起地球表面云系、温度和降水等气候格局的变化。

这种变化一方面是因为地球太阳辐射、大气环流、地表状况等自然因素的作用;而另一方面,尤为重要的是人类活动造成的,石油、煤炭、天然气等化石燃料的过度使用,原始森林的大量采伐,土地利用方式的变更等,都不同程度地导致了大气中CO2、CH,、CFCS和N20等温室气体浓度的提高。

全球气候变暖势必对陆地生态系统产生极大的影响,而森林生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,森林占地球表面的1/3,它贮藏着全球陆地生态系统80%的有机碳,其碳库的任何变化,都将对大气中CO2的浓度产生不同的影响,全球气候变化不可避免的会影响到陆地上的森林生态系统，同时森林生态系统也会做出相应的响应，这必然对未来的全球气候变化产生反馈作用。

长白山位于吉林省东南部的中朝两国交界处,41°23′N～42°36′N,126°55′E～129°E。

是东北地区松花江、鸭绿江和图们江三大河流的发源地,是我国著名的休眠火山,是欧亚大陆东岸的最高山,海拔2744 m。

属温带大陆性山地气候，降水多集中在夏季,6～9月降水量占全年的80%。

但它东边受太平洋影响,气候潮湿多雨,从山脚到山顶,年降水量变幅在800-1800 mm之间,年相对湿度为65%-74%,年均温度在-7.3-4.9℃之间，无霜期约140d，日照时数1800-2300d, 综上所述，长白山地区气温低、降水多、蒸发多量小,气候非常湿润。

长白山几种主要森林群落木本植物细根生物量及其动态

第26卷第9期2006年9月生态学报ACT A EC O LOGIC A SI NIC A V ol.26,N o.9Sep.,2006长白山几种主要森林群落木本植物细根生物量及其动态郭忠玲1,郑金萍1,马元丹2,韩士杰3,李庆康4,于贵瑞4,范春楠1,刘万德1,邵殿坤1(1.北华大学林学院,吉林市　132013;2.南京大学生物学院,南京　210093;31中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳　110016;41中国科学院地理科学与资源研究所,北京　100101)基金项目:国家自然科学基金资助项目(30470293);中国科学院知识创新课题资助项目(K ZCX 12SW 201203);中国科学院知识创新课题资助项目(CX OG 2E01202)收稿日期:2006203220;修订日期:2006207226作者简介:郭忠玲(1965～),男,吉林省吉林市人,博士,教授,主要从事森林生态系统结构和功能、生态恢复研究.E 2mail :gzl65@Found ation item :The project was supported by National Natrual Science F oundation of China (N o.30470293);the K nowledge Innovation Program of the Chinese Academy of Sciences (CAS )(N o.K ZCX 12SW 201and CX OG 2E01202)R eceived d ate :2006203220;Accepted d ate :2006207226Biography :G UO Zhong 2Ling ,Ph.D.,Profess or ,mainly engaged in structure and function of forest ecosystem and ecological restoration.E 2mail :gzl65@摘要:2005年在长白山北坡选择5种垂直植被带典型植物群落类型阔叶红松林、白桦林、山杨林、云冷杉林和岳桦林,利用钻取土芯法对细根分布及细根生物量进行了研究。

第6章森林类型和地理分布

`
植被特点：以红松为主构成的针阔混交林，除
红松外，主要的伴生树种有：红皮云杉、臭松、
紫椴、枫桦、水曲柳、春榆等。灌木种类较多。
目前状态：原始阔叶红松林反复破坏后形成次生的落叶阔叶林。
`
暖温带落叶阔叶林带
地理位置：辽宁中部以南，秦岭南京以北。
气候特点：冬季较冷，夏季炎热多雨，降水多分布于夏季。
`
植被特点：森林出现在高大山体的一定海拔高
度上，森林组成以云杉为主。
6.4 世界森林地理分布
பைடு நூலகம்
针叶林
落叶阔叶林
硬叶常绿阔叶林
`
亚热带常绿阔叶林
季雨林
热带雨林
The End
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阔叶林、热带雨林和季雨林。
我国森林分布的经度地带性：森林、草原、荒漠
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森林分布的垂直地带性
高大山体随着海拔的升高，森林类型呈现有规律的带状分布。
例如长白山，海拔2691米，从下往上森林类型依
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次为：
针叶阔叶混交林、亚高山针叶林带、山地矮曲林和亚高山草甸带、
高山灌丛草甸带。
长白山垂直带谱 2100M以上高山灌丛草甸带
1800-2100M 山地矮曲林和亚高山草甸带 1100-1800M 亚高山针叶林带 1100M以下针叶阔叶混交林带
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`
`
`
水平地带性与垂直地带性的关系
永久冰雪
高山苔原
高山草甸
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高山灌丛
亚高山针叶林
落叶阔叶林
常绿阔叶林
赤道
热带雨林
亚热带温带寒温带寒带极地北极

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长白山阔叶红松林冬季雪面蒸发特征*李辉东1,2摇关德新1**摇王安志1摇吴家兵1摇金昌杰1摇施婷婷3(1

森林与土壤生态国家重点实验室,中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110164;2中国科学院大学,北京100049;3南京

信息工程大学,南京210044)

摘摇要摇利用2002—2005年冬季积雪期涡度相关水汽通量和微气象观测资料,对长白山阔叶红松林雪面蒸发动态及其与气象因子的关系进行分析.结果表明:该涡度相关观测系统积雪期能量平衡闭合度为79.9%,潜热通量占净辐射的21.4%.研究期间,该区蒸发日变化呈单峰曲线形式,蒸发速率在融雪期大于稳定积雪期.30min平均蒸发速率与净辐射呈线性关系,与气温呈二次曲线关系;蒸发日总量与净辐射呈二次曲线关系,与气温呈指数关系.积雪期蒸发日总量呈下降鄄稳定鄄上升的动态变化趋势,且上升期>下降期>稳定期,蒸发日总量最大值为0.73mm·d-1,最小值为0.004mm·d-1.2002—2003、2003—2004和2004—2005年

积雪期蒸发总量分别为27.6、25.5和22.9mm,占同期降水量的37.9%、19.5%和30.0%,平均蒸发日总量分别为0.17、0.19和0.17mm·d-1.

关键词摇涡度相关摇雪面蒸发摇潜热摇日变化摇气象因子文章编号摇1001-9332(2013)04-1039-08摇中图分类号摇P464;S715摇文献标识码摇ACharacteristicsofevaporationoverbroadleavedKoreanpineforestinChangbaiMountains,NortheastChinaduringsnowcoverperiodinwinter.LIHui鄄dong1,2,GUANDe鄄xin1

,WANG

An鄄zhi1,WUJia鄄bing1,JINChang鄄jie1,SHITing鄄ting3(1StateKeyLaboratoryofForestandSoil

Ecology,InstitudeofAppliedEcology,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110164,China;2UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China;3NanjingUniversityofInforma鄄

tionScience&Technology,Nanjing210044,China).鄄Chin.J.Appl.Ecol.,2013,24(4):1039-1046.

Abstract:Basedonthemeasurementdataofwatervaporfluxbyopen鄄patheddycovariancesystemandofthemicrometeorologicalfactorsinbroad鄄leavedKoreanpineforestinChangbaiMountainsduringthesnowcoverperiodfrom2002to2005,thispaperanalyzedthedynamicsofsnowcoverevaporationandtherelationshipsbetweentheevaporationandmeteorologicalfactors.Theenergybalancedratioduringthesnowcoverperiodwas79.9%,andthelatentheatfluxaccountedfor21郾4%ofnetradiation.Thediurnalvariationoftheevaporationpresentedasingle鄄peakcurve,andtheevaporationrateduringsnow鄄meltingperiodwashigherthanthatduringstablesnowcoverperi鄄od.Thehalf鄄hourevaporationpresentedlinerrelationshipwithnetradiationandquadraticrelation鄄shipwithairtemperature.Thedailyevaporationpresentedquadraticrelationshipwithnetradiationandexponentialrelationshipwithairtemperature.Thedailyevaporationpresentedadynamictrendofdecreasing鄄stable鄄increasing,withthemaximumatincreasingstageandtheminimumatstablestage.Themaximumvalueofthedailyevaporationwas0.73mm·d-1,andtheminimumvaluewas0.004mm·d-1.Duringthesnowcoverperiodsof2002-2003,2003-2004and2004-2005,theannualevaporationwas27.6,25.5,and22.9mm,accountingfor37郾9%,19.5%,and30郾0%oftheprecipitationinthesameperiods,respectively.Themeanvalueofthedailyevaporationinthethreeperiodswas0.17,0.19,and0.17mm·d-1,respectively.

Keywords:eddycovariance;snowevaporation;latentheat;diurnalvariation;meteorologicalfactor.

*国家自然科学基金项目(41105112,31240041,31070546,30970483)资助.**通讯作者.E鄄mail:dxguan@iae.ac.cn2012鄄09鄄25收稿,2013鄄01鄄28接受.

应用生态学报摇2013年4月摇第24卷摇第4期摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇ChineseJournalofAppliedEcology,Apr.2013,24(4):1039-1046摇摇积雪具有独特的辐射和热力学特征,强烈影响地表的能量平衡[1-2]、大气环流和区域水量平衡[3-4],是区域乃至全球气候的主要影响因素之一[5-6],包括雪面蒸发在内的陆地表层积雪动态变化及其影响研究已成为当今气候学、水文学和生态学研究的热点[7-8].目前,全球季节性积雪覆盖约34%的地球表面,积雪时间长达26周[6],相较于生长季,尽管冬季雪面蒸发速率较小,但由于覆盖面广且积雪时间较长,故蒸发总量较大.因此,研究雪面蒸发对于正确理解区域水文过程和水量收支平衡、合理开发利用水资源、应对全球变化与水资源安全具有重要意义.我国稳定积雪区达420伊104km2,其中,包括内蒙古在内的东北地区多达120伊104km2[9],是我国季节积雪水资源的主要蕴藏区之一.目前,中国关于积雪蒸发研究主要集中在天山和青藏高原等西部地区[10-11],对东北区域的积雪蒸发至今没有研究报道.长白山区常年积雪,作为中国北部积雪季节最长的地区之一,长白山区年均积雪日数达170d以上[9],是东北积雪区的典型代表,研究长白山区的积雪蒸发特征有助于理解东北区域的能量与水量平衡特征,可为应对气候变化和水资源短缺提供理论依据.本文基于长白山阔叶红松林2002—2005年冬季积雪期涡度相关水汽通量和微气象观测资料,测定冬季雪面蒸发量,并分析其动态特征及其与气象因子的关系.1摇研究地区与研究方法1郾1摇研究地概况本研究在中国科学院长白山森林生态系统定位站1号标准地阔叶红松林内进行(42毅24忆N,128毅6忆E,海拔738m),该区年均气温3郾6益,最冷月(1月)平均气温-18郾6益,极端低温可达-32益,年均降水量695mm,其中,冬季降雪可达131mm,年积雪期长达170d.研究区地势平缓、均质,有足够的风浪区长度(大于500m).林下为山地暗棕色森林土,主要建群种有红松(Pinuskoraiensis)、椴树(Tiliaamurensis)、蒙古栎(Quercusmongolica)、水曲柳(Fraxinusmandshurica)和色木槭(Acermono).林分为复层结构,平均株高26m,立木约560株·hm-2,总蓄积量380m3·hm-2.1郾2摇观测方法观测点建有高62m的微气象观测塔,开路涡度相关系统(OPEC)安装在40m高度,包括三维超声风速仪(CSAT3,Campbell,USA)和CO2/H2

O红外气

体分析仪(Li7500,LiCorInc,USA),脉动信号采样频率为10Hz,通过数据采集器(CR5000,Campbell,USA)采集并按30min计算通量平均值进行存储.

塔上还安装了7层气象要素传感器,高度分别为2郾5、8、22、25郾5、32、50、62m,测量要素有空气温湿

度(HMP45C,Vaisala,Helsinki,Finland),林地土壤温度的测量深度分别为0、5、20、50、100cm(105Tand107T,Campbell,USA),在林内5cm土壤深处

安置2个土壤热通量板(HFP01,HFP01SC,Hukse鄄Flux,Netherlands)测量土壤热通量,原始采样频率

为2Hz,通过数据采集器(CR10X鄄TD,CR23X鄄TD,Campbell,USA)采集并按30min计算平均值进行

存储.同时,在长白山森林生态系统定位站森林气象观测场同步进行温湿风压和雪深的气象常规观测.1郾3摇数据处理与质量控制

1郾3郾1数据阈值判定摇降水、凝露等天气,落在OPEC系统传感器感应窗口的水滴会导致测量值异

常,需要对采集的数据进行阈值判断.根据当地冬季气候特征,各项观测值的合理取值范围规定为:净辐射(-200,800),土壤热通量(-100,100),气温(-35,30),潜热(-100,250),显热(-150,500).

1郾3郾2储热量的计算摇储热量变化(吟Q)公式如下:吟Q=Sa+Sv+Ss+Sg+G(1)

式中:Sa为观测高度下的气层储热量变化;Sv为植被储热量变化;Ss为积雪储热量变化;Sg为表层土壤(5cm以上)储热量的变化;G为深层土壤

(5cm以下)储热量的变化.G由安装在林内土壤5cm深处的土壤热通量板直接测量,Sa、Sv、Ss和Sg