林业的最新研究动态

林业的研究动态

一、林业研究的最新进展

1. 在植物的生长过程中，可利用的营养元素的变化对于植物碳代谢过程的调节作用具有重要的意义。营养元素中的可利用氮是植物的生长中起关键性作用的因子，尤其是在很多温带森林中更是起着重要的限制作用。氮的反应性树种自19世纪后期以来增加了约有10倍，陆地生态系统的氮输入量增加了近2倍。因此，分析植物光合生理生态特征对氮添加的响应将对全球变化背景下碳循环的准确评估提供重要的理论依据（孙金伟等，2016，氮添加对长白山阔叶红松林2种树木幼苗光合生理生态特征的影响）。

2. 温室气体增加导致气候变暖现象日益明显，促使全球林火呈增多趋势。林火对森林生产力、植被更新演替及生物地球化学循环产生了重要影响[。碳(C)、氮(N)、磷(P)元素是养分循环和转化的核心，调节和驱动着整个森林生态系统地上植被生长、群落结构组成以及地下土壤过程。生态化学计量学为研究C、N、P等主要元素的地化循环和生态学过程提供了一种新思路（杨新芳等，2016，大兴安岭不同火烧年限森林凋落物和土壤 C、N、P 化学计量特征）。

3. 氮素是植物生长发育的必须元素之一，也是调节森林生态系统生产量、结构和功能的关键元素。森林土壤中有效氮主要以硝态氮和铵态氮形式存在，它们是植物从土壤中可以直接吸收利用的主要氮形态，其含量变化直接对土壤氮素的迁移转化过程和植物生产力产生影响。水分状况与氮沉降形态不同程度地影响亚热带森林土壤氮素的转化。土壤水分太多或太少不利于土壤氮矿化。添加铵态氮促进土壤有机质矿化，有利于土壤有机氮形成，但是土壤水分含量较多不利于有机质矿化。在不同土壤水分条件下，土壤无机氮与土壤可溶性有机碳氮之间存在某种复杂的关系，说明水分和氮形态对亚热带森林土壤氮素转化的影响（马芬等，2016，水分状况与氮形态对亚热带森林土壤氮素净转化速率及N2O 排放的影响）。

二、林业的根系研究情况

1. 福建师范大学

  研究地点位于福建省三明市金丝湾森林公园陈大林业采育场和三明格式栲自然保护区，选择6种林分，所选树种均为地区代表性乔木，每个林分类型中，依上、中、下坡位分别设置3 块20 m×20 m 样地，在4月进行根系取样。然后测量根长密度、生物量密度，最后进行根系直径频率分布的计算。

2. 北京林业大学

  研究地点在首都圈森林生态系统鹫峰定位监测站，选取国槐、侧柏、槲树3种植被，每种植被类型选择2 棵，共设6 个研究点，分别编号为国槐1 和国槐2、侧柏1 和侧柏2、槲树1 和槲树2，研究点分布在同一海拔高度，坡度坡向相同，地势较为平坦且植被生长状况良好的10 m × 10 m 样方内测量根系密度、根系生物量、贡献度、发生概率等。

3. 宁夏农林科学院

   研究区位于贺兰山东麓，选取青海云杉、油松林为研究对象，在每种森林类型上中下3 个坡位取样，每个样点取三个重复。青海云杉和油松林根系的取样方法是划定2500px × 2500px 的样方，并进行土壤取样，最后测定有机碳含量和含水率。

二、林业的根系研究展望

1. 近年来，国内关于氮添加对植物生理生态特征影响的研究多集中在草本植物和农作物，近年来，逐渐在森林中开展相关研究，尤其是森林树木的根系研究还比较少，可以在地下尤其是根系部分展开相关研究，丰富全球变化对我国温带森林光影响的理论资料。

2. 对凋落物、土壤的化学计量特征结合地下根系的物理特征如体积、长度、宽度、表面积、投影面积等，有助于深入了解森林生态系统养分循环规律和稳定机制，为植物恢复及正确经营管理提供科学指导。

3. 不同氮沉降形态与土壤水分状况对森林生态系统氮素转化影响研究，可以在地上植物体、地根系两方面展开。了解不同水分条件下、外源氮形态所发挥的作用对于理解森林土壤氮素转化和氧化亚氮排放的过程及机理具有重要意义。

四、根系研究方法概述

1. 传统根系研究方法

   传统的根系研究方法，大多采用挖掘法、钻土芯、网袋法、分根移位法等，将根系分离出来，通过洗根、扫描的方式进行根系信息的收集。传统方法虽然简单易行、直观性强、，但是取样后期需要做的工作较多，如洗根等，且在取样过程中，会因为人工、机械等因素导致根系的损失，降低了实际测量的精度和可靠性，使同一生长作物的全程连续观测无法实现，在一定程度上限制了根系研究的进行。

2. 根系监测系统的优势

   根系原位监测系统，是一种破坏性较小、定点原位野外观察细根生长动态状况的方法。利用微根管方法可以在多个时段对根系进行原位重复观测，克服了仅依靠对根系进行物理取样所带来的诸多缺陷。其最大优点是对根系的观测研究是非破坏性的，在不影响根系生长过程的前提下，长期监测某个根系片断或单个根系生长发育的变化趋势；实时追踪记录同一根系的生长、死亡动态和物候等特征，而且省时、省工、省力。

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