1. 研究目的与意义
为充分发挥杨树人工林的经济效益、生态效益和社会效益，使林分结构趋向稳定、健康，必须通过调整林分合理密度、适宜郁闭度、层次结构，加强林分生态系统管理等措施对林分进行结构调控。抚育间伐作为林分结构调控的重要措施，对人工林生长发育及其林分环境具有重大的影响。合理的抚育间伐对改善林冠层的营养空间以及地下水肥的供应条件，保证林木个体和群体生长，充分发挥森林群落的生物量和生产力具有重要的理论和实践意义。
杨树是强阳性树种，要求充足的光照条件，在定向培育大径材材种时，一般不主张进行间疏伐，普遍采用稀植，施行农林间作，以保证每个林木个体树冠有充分的受光条件。但是，目前我国杨树栽培中存在初植密度过大，单株林木的营养空间不足，压制林木的生长，尤其是胸径生长量，并随着造林密度的增大成显现明显下降，这一现象是我国杨树栽培中亟待解决的一个主要问题。
氮素（N）是杨树生长必需的营养元素其不仅是构成蛋白质的主要元素，而蛋白质又是细胞原生质组成中的基本物质。而且也是叶绿素、酶以及核酸、维生素、生物碱等的主要成分。同时氮素是土壤中最易耗竭的营养元素之一，往往是杨树生长过程中最容易受限制的养分因子之一，杨树人工林生态系统的氮循环如图1，其包括生物固氮、大气干湿沉降，凋落物和林下植被的分解，土壤中氮素矿化、氨化与硝化，土壤和土壤微生物的固定转化过程，以及氨挥发、反硝化、径流和渗漏等（丁洪等，2011）。
生物固氮 |
凋落物 |
林下植被 |
土壤有机氮 |
小分子氮 |
微生物氮 |
铵态氮 |
硝态氮 |
大气固定、干湿沉降 |
Fig. 1 Nitrogen cycle of forest
本项目主要开展间伐后5种间伐强度的森林生态因子的研究比较其在5间伐强度之间的差异。并选取森林生态系统氮循环为研究对象，探讨不同间伐模式下的土壤有效氮素（土壤铵态氮、土壤硝态氮、SDON、SMBN）供应量，和杨树人工林氮素吸收量以及林下植被吸收量之间的相互关系。为培育杨树大径材提供理论依据。
2. 国内外研究现状分析
目前国内外关于间伐对人工林林下植被多样性及人工林生物量的影响较多，但是很少有涉及间伐对杨树人工林有效氮素的影响。
3. 研究的基本内容与计划
1.实验地点 实验地点设在江苏省南京市浦口区沿江镇的长江滩地（11821′E，3051′N），属北亚热带季风型湿润气候。雨量在年际、季节之间差异较大，丰枯明显，降雨量分布不均。据多年的资料统计，多年平均降雨量为1102.2 mm，丰水年高达1778.3 mm（1991年），枯水年仅有465 mm（1978年），汛期（6月-9月）平均降雨量为712.1 mm，最大降雨量1324.5 mm（1991年），最小降雨量248.8 mm（1978年），最大日降雨量301.9 mm（2003年7月5日）。本地多年平均径流量约2.62亿m3。试验地的基本理化性质见表1。
表1 试验地土壤基本理化性质
Table 1 Soil basic properties in the experimental site
土壤层次 | 容重 | pH | 全N | 全P | 全k | 全Ca | 全Mg |
g/cm3 | g/kg | ||||||
0-5cm | 1.28 | 6.73 | 1.03 | 0.77 | 16.92 | 1.50 | 13.34 |
5-10cm | 1.33 | 6.82 | 0.83 | 0.75 | 16.72 | 1.78 | 13.63 |
10-20cm | 1.38 | 6.85 | 0.76 | 0.71 | 16.69 | 1.85 | 13.50 |
于2005年3月造林，当年造林成活率比较高，基本没有缺株。6年生时调查杨树保存率为80.13%。杨树无性系为35杨（Populus deltiode.cv.35），平均胸径约为16.74cm，树高为17.4m。杨树采用3m3m行状配置，1112株/hm2。
2.实验设计 试验按照完全随机区组设计见图2。间伐方式选择下层疏伐和机械疏伐2种，其中下层疏伐设置30%、40%、50%三种间伐强度，机械疏伐选择隔行间伐，其间伐强度为50%。（间伐强度以每次采伐木的株数n占原林分总株数N的百分率表示），加上不间伐（CK）共设置5个处理。每个处理360株，面积2898m2。随机区组设置3个重复，共计15个小区。
4. 研究创新点
本研究将直接分析间伐对杨树人工林有效氮素的影响，在国内关于这方面的研究还很少，有望取得突破性进展。
