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第一章 杉木林概况1

第一节 杉木的栽培历史1

第二节 杉木地理分布及其类型的划分2

一、杉木地理分布2

二、杉木林类型的划分5

第三节 杉木的生物学特性及其引种栽培7

一、杉木的生物学特性7

二、杉木引种栽培13

三、杉木人工林可持续经营的研究16

四、杉木人工林的发展现状及前景17

第四节 湖南会同生态站的自然概况和生态系统功能过程的基本研究方法18

一、湖南会同生态站的自然概况18

二、生态系统功能过程的基本研究方法19

第二章 采伐迹地人工造林后杉木林生物量和生产力24

第一节 森林生物产量及生产力的研究概述24

一、不同森林类型的生物量与生产力24

二、森林生物量与生产力的区域分布规律25

三、森林动态和演替过程中生物量与生产力的变化25

四、森林生物量与生产力研究方法和模型26

五、杉木人工林生物量与生产力的研究26

第二节 采伐迹地人工造林后杉木林生物量和生产力27

一、采伐迹地人工造林后杉木林的林分结构特征28

二、两代杉木人工林生长进程的比较28

三、采伐迹地人工造林后第2代杉木林生物量30

四、杉木林生态系统生物量的空间结构33

五、采伐迹地人工造林后杉木林生物量动态变化和生产力34

第三章 采伐迹地人工造林后杉木林生态系统的水文学过程36

第一节 森林生态系统水文学过程的研究概况36

一、大气降水和林冠的再分配作用36

二、森林生态系统的蒸发散37

三、森林生态系统土壤水分特征37

四、森林生态系统的径流特征和水质38

五、森林生态系统的水量平衡和水分对林木生长的影响38

六、森林水文学模型和尺度问题39

七、森林采伐对水文学过程的影响39

八、杉木林生态系统水文学过程的研究40

第二节 采伐迹地人工造林后杉木林生态系统的水文学过程41

一、集水区降水特征分析41

二、杉木林降水输入与分配42

三、杉木林林冠对降水的分配作用44

四、采伐迹地人工造林后第2代杉木林径流变化规律46

五、采伐迹地人工造林后第2代杉木林土壤水分的变化48

六、采伐迹地人工造林后第2代杉木林生态系统水分平衡49

第四章 采伐迹地人工造林后杉木林养分循环50

第一节 森林生态系统养分循环的研究50

一、森林生态系统的养分输入50

二、林木对养分的吸收和归还51

三、森林生态系统的养分损失和养分平衡51

四、森林生态系统养分循环过程的整合与模拟52

五、森林采伐对养分循环的影响52

六、杉木林生态系统养分循环的研究53

第二节 杉木幼林生态系统水化学特征53

一、大气降水的养分特征及淋溶作用54

二、地表和地下径流养分特征与迁移55

三、水文学过程在养分循环中的贡献56

第三节 采伐迹地人工造林后杉木林养分循环特点57

一、第2代杉木林生态系统的养分输入57

二、速生阶段第2代杉木林对养分需求和存留58

三、速生阶段第2代杉木人工林乔木层各组分养分的年积累量60

四、速生阶段第2代杉木人工林营养元素的生物循环60

五、第2代杉木林生态系统的养分输出62

六、从养分平衡来探讨杉木人工林的可持续经营问题63

第四节 采伐迹地人工造林后杉木林微量元素的生物循环66

一、杉木林中微量元素的积累与分配66

二、土壤中微量元素的积累与分配67

三、杉木林生态系统中微量元素总积累量及其空间分布68

四、微量元素生物循环特征68

第五节 速生阶段杉木林生物地球化学循环动态70

一、数据的分析与建模70

二、速生阶段杉木林生态系统的生物地球化学循环71

三、模型中参数估算72

第五章 采伐迹地撂荒后植被自然恢复过程和养分积累74

第一节 概述74

一、人工造林后生态功能过程的变化74

二、植被自然恢复后生态功能过程的变化75

第二节 撂荒后植被自然恢复的生物量动态76

一、撂荒后自然恢复过程植物群落动态76

二、撂荒后植被恢复的生物量动态79

第三节 采伐迹地撂荒后的养分积累与分布80

一、撂荒5年后植被的养分积累与分布80

二、撂荒后林地土壤养分变化81

第六章 杉木人工林生态系统的碳贮量85

第一节 杉木人工林植被层的碳素含量的特征85

一、杉木枝、叶中碳素含量的空间分布85

二、杉木枝、叶中碳素含量的季节变化86

三、不同年龄杉木各器官中碳素含量的动态变化86

四、杉木林林下地被物中的碳素含量87

第二节 杉木人工林土壤碳素含量垂直分布特征88

一、不同年龄杉木人工林土壤的碳素含量动态88

二、14年生杉木人工林土壤有机碳含量的分布89

三、不同经营方式的杉木林采伐迹地土壤有机碳含量的分布90

四、不同森林类型林地土壤有机碳的含量91

五、已郁闭杉木人工林土壤有机碳含量分布与pH相关性分析91

六、已郁闭杉木人工林土壤有机碳含量分布与土壤全氮含量、C/N比的相关性分析92

第三节 杉木人工林生态系统碳素贮量93

一、森林生态系统碳贮量的估算93

二、杉木林分各器官中碳素贮量的动态及其分配97

三、杉木林地土壤碳素贮量的垂直分布98

四、杉木林生态系统中碳素贮量的空间分布99

五、杉木林净第一性生产量及年净固定碳量的初步估算100

六、湖南省现有杉木林的碳素贮量及其碳素吸存潜力的估算101

第四节 人类经营活动对杉木林地土壤碳素贮量的影响102

一、杉木林采伐前后林地土壤碳贮量的变化102

二、不同采伐强度对杉木林林地土壤碳素贮量的影响103

三、杉木林采伐后不同经营方式对土壤碳素贮量的影响104

四、造林前不同处理方式对采伐迹地土壤碳素贮量的影响104

五、不同森林类型林地土壤的碳素贮量105

第七章 杉木人工林凋落物年产量及其分解过程中碳素的年释放量107

第一节 杉木人工林生态系统年凋落物量及其组成107

一、凋落物及其分解研究概述107

二、杉木人工林凋落物年产量及其组成108

三、杉木人工林凋落物分解109

第二节 杉木人工林生态系统碳素年归还量及凋落物分解过程中碳素的释放110

一、杉木人工林凋落物中的碳素含量及碳素量110

二、凋落物分解过程中碳素的释放率110

三、杉木人工林年凋落物分解过程中碳素年释放量的初步估算111

四、凋落物分解的影响因素112

第八章 杉木人工林林地土壤CO2释放量116

第一节 杉木人工林林地土壤CO2释放量116

一、林地土壤CO2释放量研究概述116

二、不同林地类型的土壤剖面形态特征和土壤理化性质118

三、不同林地类型土壤CO2释放量大小的比较120

四、林地土壤CO2释放量的季节变化121

五、林地土壤CO2释放量的昼夜变化122

六、不同处理方式（炼山、不炼山）林地土壤CO2释放量的比较123

七、杉木人工林林地土壤CO2释放通量124

第二节 环境因子对林地土壤CO2释放量的影响125

一、林地土壤CO2释放量与土壤水热条件、土壤C/N比的关系125

二、林地土壤CO2释放量与林内气温的关系127

三、林地土壤CO2释放量与环境因子关系的回归分析128

第九章 杉木人工林生态系统碳平衡的初步估算132

第一节 森林生态系统碳循环与碳平衡研究概述132

一、森林生态系统碳循环与碳平衡的基本过程133

二、森林生态系统碳平衡的研究134

三、森林生态系统碳循环模型的研究134

四、森林生态系统碳循环与碳平衡的影响因素135

第二节 杉木人工林生态系统碳平衡的初步估算137

一、杉木人工林生态系统中碳收支平衡的初步估算137

二、杉木人工林生态系统中的碳素动态139

三、森林生态系统碳循环与碳平衡研究存在的问题139

四、森林生态系统碳循环与碳平衡的研究展望141

主要参考文献143