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引言1

第一部分 室内模拟实验3

第1章 实验材料来源地点、初始材料和分析方法3

1.1 实验材料来源地点3

1.2 土壤剖面和初始条件5

1.3 化学分析方法5

主要参考文献9

第2章 地被物和腐植质的水浸提液11

2.1 文献综述11

2.2 研究方法13

2.3 研究结果17

2.3.1 研究结果和讨论17

2.3.2 浸提模型21

2.3.3 浸提液和渗滤液的比较23

2.4 小结25

主要参考文献26

3.1 文献综述29

第3章 无浇水和渗滤及植物吸收条件下的土壤有机质分解29

3.1.1 土壤有机质分解的指标30

3.1.2 土壤有机质分解的控制因素30

3.1.3 土壤有机质分解模型35

3.2 研究方法37

3.3 研究结果39

3.3.1 微生物呼吸导致的重量损失39

3.3.2 碳的气态损失43

3.3.3 氮的气态损失45

3.3.4 对生物元素浸提量的影响47

3.3.5 对矿质土壤交换性阳离子的影响62

3.3.6 对干旱处理条件下pH值下降现象的讨论68

3.4 小结75

主要参考文献78

第4章 开放土柱系统条件下各土壤层次有机物的分解87

4.1 研究方法87

4.2 研究结果89

4.2.1 林下降水和生物元素的输入量89

4.2.2 年重量损失91

4.2.3 腐植质的某些生物元素的每周净淋失量93

4.2.4 矿质土壤的某些生物元素的每周净淋失量101

4.2.5 生物元素的浇水输入和淋洗输出的平衡105

4.2.6 淋溶水的化学组成117

4.3 小结119

主要参考文献122

第5章 未扰动土柱的生物元素淋失124

5.1 实验材料和方法124

5.2.1 气候因素对生物元素浓度的影响129

5.2 实验结果129

5.2.2 气候因素对生物元素淋失的影响138

5.3 小结145

主要参考文献147

第二部分 林地土壤溶液化学的响应及与室内实验的比较151

第6章 林地土壤溶液的化学组成对环境变化的响应151

6.1 研究方法151

6.2 土壤溶液中生物元素浓度的变化153

6.2.1 有机C和N的浓度变化153

6.2.2 pH值和H+的浓度变化156

6.2.3 盐基离子(Mb)的浓度变化158

6.2.4 铵离子和非盐基阳离子(Ma)的浓度变化164

6.2.5 阴离子的浓度变化169

6.2.6 Ca2+/Al3+比和Mb/(Ma+H++NH？)比的变化174

6.3 小结176

主要参考文献179

7.1.2 研究方法的总结181

7.1.1 研究方法上的问题181

7.1 研究方法181

第7章 室内模拟和野外林地研究的综合讨论和结论181

7.2 气候环境因素对土壤化学性质的影响184

7.2.1 对土壤有机质分解的影响184

7.2.2 干旱对浸提液中生物元素浓度的影响184

7.2.3 气候环境因素对土壤溶液和淋溶液中生物元素浓度的影响185

7.3 未来研究中应注意的问题187

第三部分 森林生态系统的长期定位和大型野外研究191

第8章 森林生态系统酸化的长期定位研究191

8.1 森林生态系统的分室结构模型191

8.2.1 土壤呼吸产生的碳酸193

8.2 森林生态系统的内源酸化途径193

8.2.2 在植物吸收和矿化分解之间的离子循环脱节与其产生的酸194

8.2.3 腐殖质积累的影响199

8.2.4 将生物量移出森林生态系统的影响201

8.3 森林生态系统的酸沉降及外源酸负荷202

8.3.1 空旷地降水沉降203

8.3.2 林冠截持沉降206

8.4 几个长期监测森林生态系统的内源酸净生产量220

8.4.1 参与内源酸生产的生态过程的速率计算222

8.4.2 森林生态系统的主要元素和酸沉降大气输入224

8.4.3 冠层内的周转226

8.4.4 渗滤水元素输出227

8.4.5 森林生态系统内部的元素循环228

8.4.6 森林生态系统的元素平衡233

8.4.7 森林生态系统的内源酸生产速率235

8.4.8 所研究森林生态系统的整体酸平衡240

8.5 小结242

主要参考文献244

9.1 实验的目的和整体设计247

第9章 控制林分水分和元素通量的屋顶实验247

9.2 实验林分基本情况和样品的采集分析249

9.3 对雨水净化处理的响应250

9.3.1 土壤溶液化学组成对雨水净化处理的响应250

9.3.2 根系生长对雨水净化处理的响应252

9.3.3 树木地上部分对雨水净化处理的响应254

9.4 对干旱处理的响应256

9.4.1 土壤溶液化学组成对干旱处理的响应256

9.4.2 根系生长对干旱处理的响应257

9.4.3 树木地上部分对干旱处理的响应259

9.5 小结260

主要参考文献262

第四部分 德国和欧洲的森林健康与森林环境监测267

第10章 森林受害及林冠状态监测267

10.1 森林监测项目267

10.2 监测样地269

10.3 监测方法272

10.4 监测样地管理和样树更替274

10.5 德国森林受害面积和程度的历史与现状275

10.6 欧洲的森林受害面积和程度279

10.7 森林受害和监测技术发展趋势286

10.8 小结289

主要参考文献291

第11章 森林土壤和树木营养状况监测293

11.1 森林土壤监测的目的294

11.2 监测样地确定295

11.3 样地监测和取样296

11.3.3 土样采集297

11.3.1 一般数据的收集297

11.3.2 土壤剖面297

11.3.4 叶样采集298

11.3.5 林冠状态监测299

11.3.6 树木生长过程监测299

11.4 样品的处理和分析299

11.5 数据管理和分析300

11.5.2 操作功能301

11.5.3 使用者界面301

11.5.1 数据基础301

11.5.4 监测数据分析302

11.6 德国森林土壤化学性质现状302

11.6.1 土壤pH值302

11.6.2 地被物分解类型303

11.6.3 盐基饱和度305

11.6.4 根系层营养元素含量305

11.6.5 地被物层营养元素含量306

11.6.6 地被物层重金属元素含量306

11.7 主要树种的树叶元素含量现状和评价307

11.7.1 挪威云杉308

11.7.2 松树312

11.7.3 欧洲山毛榉314

11.8 森林营养状况综合评价315

11.8.1 元素含量绝对值315

11.8.2 元素含量比例316

11.8.3 关于挪威云杉和松树的元素含量分级标准317

11.9 小结318

主要参考文献320