米槠人工林土壤微生物群落组成对凋落物输入的响应

全球气候变化显著影响森林凋落物数量,进而会对土壤微生物群落造成影响。本研究以亚热带米槠人工林为研究对象,探究不同凋落物量输入处理(凋落物去除、凋落物加倍、对照)下,森林土壤微生物群落组成的变化。结果表明:与去除凋落物相比,凋落物加倍后0~10 cm土壤铵态氮(NH4^+-N)、硝态氮(NO3^--N)、全氮(TN)、有效磷(AP)含量分别显著增加了30.30%、49.66%、12.77%和13.90%。与对照相比,凋落物加倍与去除处理土壤微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)含量分别显著增加和下降(P<0.05),但凋落物加倍与去除处理间无显著差异。凋落物加倍处理下土壤丛枝菌根真菌(AMF)、革兰氏阳性菌[G(+)]、革兰氏阴性菌[G(-)]、放线菌(ACT)、真菌(F)丰度和总磷脂脂肪酸(TPLFA)含量分别比去除凋落物处理的土壤高68.35%、63.35%、82.65%、69.02%、40.56%和65.85%,而土壤革兰氏阳性菌与阴性菌比值、真菌与细菌比值则分别降低11.64%和26.67%。冗余度分析表明,铵态氮是影响该人工林土壤微生物群落组成的最主要环境因子。可见凋落物输入量变化改变了土壤养分有效性,进而显著影响了土壤微生物群落组成,这对进一步深入探究全球气候变化对亚热带森林土壤养分循环的影响具有重要意义。     

凋落物输入对根系分泌物碳输入及土壤氮的影响

以马尾松人工林及林下灌木短柱茶为研究对象,采用根系分泌物原位收集法,分析凋落物处理[对照(保持原状凋落物不变,CK)、去除凋落物(LR)、添加凋落物(LA)]对两树种根系分泌物碳输入速率、根际土壤氮含量和氮转化相关酶活性的影响,并分析其相关关系。结果表明:凋落物输入量变化对马尾松和短柱茶根系分泌物碳输入速率无显著影响。同一凋落物处理下,马尾松和短柱茶根系分泌物碳输入速率无显著差异。凋落物输入量变化不显著影响根际土壤氮含量及马尾松根际土壤脲酶、羟胺还原酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性,短柱茶根际土壤硝酸还原酶活性表现为去除凋落物处理显著大于对照,其余氮转化相关酶活性未表现出显著差异。可能是凋落物处理时间较短,凋落物未完全分解或者是林分年龄较大有关。相关关系结果表明,单位根长根系分泌物碳输入速率与根际土壤全氮(TN)含量呈显著负相关关系,单位根表面积根系分泌物碳输入速率与根际土壤硝态氮含量(NO-3-N)含量呈显著负相关关系。表明根系分泌物碳输入与根际土壤氮素相互影响。     

亚热带樟树人工林土壤呼吸对凋落物处理的响应

2011年9月到2012年8月,选取湖南省长沙市湖南省森林植物园樟树Cinnamomum camphora人工林作为试验样地,设置添加凋落物(DL)、去除凋落物(RL)和对照(CK)3种处理,对不同处理下土壤呼吸速率进行12月的连续观测。研究结果表明:樟树人工林不同处理下土壤呼吸呈显著的季节动态,均呈单峰曲线。添加凋落物处理下(DL),土壤呼吸的年均值为2.816,去除凋落物处理下,土壤呼吸的年均值为1.943,与对照的2.534相比分别高14.33%和低23.01%。樟树人工林凋落物处理下土壤呼吸速率与5 cm土壤温度呈极显著线性相关(P0.01),与5 cm土壤湿度相关性不显著(P0.05)。樟树人工林添加和去除凋落物处理下土壤呼吸Q10值分别为2.04、2.02,均高于对照的1.87。由此可见凋落物对森林CO2通量有重要影响。     

华北落叶松人工林凋落物短期管理对土壤养分变化的影响

为了解华北落叶松凋落物管理对林地土壤养分变化特征的影响,本文以苏木山林场华北落叶松人工林为研究对象,在林中设置了凋落物不同处理(堆积和平铺),分析不同处理下0～10 cm土层土壤养分含量变化规律.结果表明:凋落物不同处理下土壤呈酸性,与对照相比凋落物管理下土壤pH值显著下降(P<0.05).凋落物平铺处理与对照相比,土...     

长白山针阔混交林凋落物-土壤生态化学计量特征

[目的]研究林分尺度下凋落物-土壤生态化学计量特征,阐明森林生态系统凋落物和土壤养分的变化规律以及二者的相互关系,为天然针阔混交林的经营和管理提供科学依据。[方法]以长白山北坡4块面积1 hm²的云冷杉-阔叶混交林样地为研究对象,采集0～20、20～40 cm土样,收集半分解层(F层)和完全分解层(H层)凋落物,测定凋落物碳、氮、磷与土壤pH、有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾,并计算凋落物现存量及凋落物-土壤化学计量比。采用相关性分析和冗余分析等方法研究云冷杉-阔叶混交林凋落物特征与土壤养分及化学计量比的关系。[结果]凋落物现存量与0～20 cm土壤碳氮比呈极显著正相关(P <0.01)。凋落物碳、碳磷比和氮磷比均随凋落物分解程度加深显著降低(P <0.05)。冗余分析结果表明,F层凋落物现存量与F层凋落物碳、碳磷比和H层凋落物磷具有较强的正效应。凋落物与土壤养分化学计量比均表现为碳磷比>碳氮比>氮磷比。[结论]完全分解层凋落物氮是影响云冷杉-阔叶混交林0～20 cm土壤pH、有机质、全磷、速效钾和土壤碳磷比的关键因子;凋落物氮为20～4...     

氮添加与凋落物管理对华北落叶松人工林土壤化学性质的影响

本研究以阴山山地华北落叶松人工林为研究对象,分析氮添加与凋落物管理对表层土壤化学性质的影响,以期为加速凋落物分解和地力维持提供科学依据。采用两因素随机区组试验,氮添加水平为不施氮[0 kg/(hm~2·a)]、低氮[50 kg/(hm~2·a)]和高氮[100 kg/(hm~2·a)],凋落物管理方式为保持原状、堆积和搅拌。结果显示:(1)单独氮添加,随着添加量的增加,土壤pH显著下降,硝态氮含量显著升高;氮添加显著降低土壤有机质含量,低氮处理显著提高速效钾含量,高氮处理显著提高有效磷含量。(2)单独凋落物管理,堆积和搅拌可显著降低土壤pH,提高土壤硝态氮、有效磷含量;凋落物堆积处理显著降低表层土壤速效钾含量,凋落物搅拌处理显著提高表层土壤有机质、全氮、速效钾含量。(3)交互作用对表层土壤pH和有机质、全氮、硝态氮、有效磷、全钾、速效钾含量的影响显著。上述研究结果表明,氮添加可促进表层土壤中有机物的矿化,提高硝态氮、铵态氮和有效磷含量,搅拌处理可加速凋落物分解,提高土壤有机质、全氮和速效养分含量。因此,高氮+搅拌处理土壤全钾、有效磷、速效钾、硝态氮含量最高,对促进养分循环和维持地力平衡具有重要作用。     

桉树人工林土壤养分对凋落物分解的影响

以桉树人工林为研究对象,利用野外试验和室内分析相结合的方法,其中野外试验采取网袋法,系统研究了桉树人工林间作下土壤养分对凋落物分解的影响,可旨在为维护桉树人工林的长期生产以及实施人工林生态系统的经营管理提供理论支持。结果表明:桉树纯林凋落物叶和枝分解360 d后均比桉树+象草林低,比桉树+山毛豆林凋落物叶和枝分解低。不同间作模式下桉树凋落物叶和枝均先固持后释放;P含量变化不同,K、Ca、Mg含量均下降。桉树纯林土壤有机质降低34.8%,而桉树+象草林、桉树+山毛豆林土壤有分别增加147.3%和15.5%;3种林分土壤氮含量分别增加44.6%和2.9%,49.3%和12.8%,466.9%和68.9%。利用典范对应分析(CCA)得出桉树人工林凋落物分解速率、养分释放动态以及土壤养分关系明显,桉树凋落物叶和枝分解速率与土壤养分关系紧密,尤其是与土壤总磷含量。土壤总氮、有效氮、总磷和总钾对桉树凋落物叶氮含量和总磷养分释放影响较大,桉树人工林凋落物枝分解中,土壤有机质、总氮、有效磷与凋落物枝氮含量、总磷含量关系密切。间作桉树林促进桉树凋落物叶和枝分解,3种不同间作桉树人工林凋落物叶和枝分解均呈现快-慢-稍快模式,N元素质量分数属于富集-释放模式,P元素先下降后上升,除桉树+山毛豆枝凋落物外,属于释放-富集模式;K、Ca、Mg的质量分数随着分解过程一直下降,属于淋溶-释放模式,桉树纯林凋落物叶各养分元素释放速率是MgCaKNP,凋落物枝养分释放速率是MgKCaNP;桉树+象草人工林凋落物叶和枝均是MgKCaNP;桉树+山毛豆人工林凋落物叶是MgKCaNP,凋落物枝则是KMgCaPN,凋落物叶和枝中养分含量的释放尤其受土壤总氮和速效磷的调节。     

第二代桉树人工纯林和混交林土壤呼吸及其组分研究

以广西凭祥中国林业科学研究院热带林业实验中心第二代桉树人工纯林(PP2)及其与降香黄檀混交的混交林(MP2)为研究对象,采用壕沟法,利用LI-8100土壤呼吸测定系统,对两种林分土壤呼吸组分进行分离研究。结果表明:PP2和MP2土壤呼吸速率及其各呼吸组分季节变化与土壤5 cm处的温度季节变化相似,峰值出现在6—8月份,谷值出现在12月底至次年1月初,土壤呼吸速率与土壤含水量无关;PP2全年土壤总呼吸为1 147.41 g·m-2,比MP2(844.07 g·m-2)增加了26.44%,MP2的自养呼吸(RR)累积量(136.87 g·m-2)比PP2(506.72 g·m-2)降低72.99%,而其异养呼吸(RH)累积量(707.21 g·m-2)却比PP2(640.69 g·m-2)增加了10.38%。纯林和混交林的细根生物量差异以及土壤有机质含量、凋落物有机质含量、土壤C/N、凋落物量和凋落物C/N的不同是导致自养呼吸和异养呼吸产生差异的主要原因。     

马尾松林土壤呼吸对去除和添加凋落物处理的响应

2007年1-12月,在长沙天际岭国家森林公园,研究马尾松人工林土壤呼吸速率对去除和添加凋落物处理的响应.结果表明:去除、添加凋落物处理和对照的土壤呼吸速率均呈现出显著的季节性变化(P相似文献   

上海市沿海防护林土壤微生物生物量磷的研究

通过分析土壤微生物生物量磷的季节动态、垂直分布及其与土壤因子间的关联,对上海市沿海防护林土壤微生物生物量磷的积累、季节动态,以及影响因素进行了研究。结果表明：土壤微生物生物量磷与土壤肥力指标存在着密切的相关性,土壤微生物生物量磷的含量随着土层的加深而降低,0～10cm和10—20cm土层微生物生物量磷的季节动态呈明显的“单峰曲线”,峰值出现在7月;20～40cm和40—60cm土层的微生物生物量磷季节变化不明显。进一步的通径分析结果表明,土壤容重、pH值、有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷和速效钾含量对土壤微生物生物量磷含量的影响均体现在直接作用上,而土壤含盐量则体现在间接作用上。     

间伐对华北落叶松人工林凋落物和土壤理化性质的影响研究

为了了解间伐对华北落叶松人工林凋落物和土壤理化性质的影响,利用试验测定和定量统计的方法,分析比较了河北省塞罕坝机械林场间伐和未间伐华北落叶松人工林凋落物层和土壤层(0~10cm、10~20cm)的理化性质,结果显示:与未间伐林分相比,50%强度间伐6a后林分内凋落物层生物量、质量含水量、有机质含量和全氮含量分别提高了17.25%、6.05%、9.08%、31.94%;土壤层的质量含水量、土壤容重和有机质含量有所上升(0~10cm土壤层分别增加4.84%、11.11%、15.67%;10~20cm土壤层分别增加10.25%、12.50%、28.97%),而全氮含量呈下降趋势(0~10cm土壤层减少20.83%;10~20cm土壤层减少16.67%);土壤pH值亦有所下降。研究进一步证实,通过间伐能够增加地表凋落物生物量,改变有机质分解速率,从而在一定程度上影响土壤的理化特性。     

长白山阔叶红松林林隙与林下土壤性质对比研究

对长白山阔叶红松林林隙与林下物种组成、物种多样性和土壤理化性质进行了对比研究.结果表明:林隙与林下物种组成及物种多样性不同.林隙中幼苗层树种多样性增大而群落优势度减小,幼树层树种多样性减小而群落优势度增大.由于资源和空间利用的有效性发生改变,导致林隙中的土壤和凋落物的理化性质也出现差异.林下地表凋落物厚度、现存量及凋落物含水量均显著高于林隙(p<0.01),林隙中凋落物全N、全K含量分别比林下高10.47%和20.73%,而林下全P和有机C含量分别比林隙高15.23%和12.66%.林隙中0～10 cm和10～20 cm土壤含水量分别比林下高17.65%和16.17%.林下0～10 cm土壤密度略高于林隙,而10～20 cm土壤密度基本无差异.林隙与林下土壤pH值分别为5.80和5.85,二者差异不大.林隙土壤有机质、全N、全K含量分别比林下高12.85%、7.67%和2.38%,而林下铵态N、有效P、速效K、全P含量分别比林隙高13.33%、20.04% 、16.52%和4.30%.     

改变碳输入对土壤释放CO_2通量的影响

文章在大兴安岭南段天然次生林中设置去除根系、去除凋落物、加倍凋落物、去凋去根和对照5种处理方式,对改变碳输入对土壤释放CO_2通量的影响进行研究,结果表明:不同处理土壤呼吸速率存在明显的月份变化,表现为最大值出现在8月,最小值出现在5月;土壤呼吸速率的在观测期均值表现为加凋去凋对照去根去凋去根;土壤呼吸的温度敏感性大小排列为加凋对照去根去凋去凋去根;不同处理土壤呼吸速率分别与土壤温度显著的指数正相关(P0.05),与土壤容积含水量未达到显著水平,并且双因素模型可以更好地解释土壤呼吸速率的变化。     

间伐对杉木人工林不同组分碳、氮、磷含量及其生态化学计量关系的影响

[目的]研究间伐后杉木人工林碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量关系变化,为杉木人工林养分循环研究提供参考。[方法]在浙江开化县林场17年生杉木人工纯林内,建立9块20 m×20 m的固定样地,测定分析了未间伐、中度间伐(20%间伐强度)和强度间伐(37%间伐强度)处理地表凋落物、林下植被、杉木细根和土壤C、N、P含量及其计量关系。[结果]间伐2 a后,强度间伐处理地表凋落物和杉木细根生物量显著降低,林下植被生物量显著增加。强度间伐处理下地表凋落物总氮(TN)含量显著降低,林下植被总氮(TN)含量则显著增加,土壤有机碳(SOC)和总氮(TN)含量也显著增加,杉木细根C、N、P含量在未间伐、中度间伐和强度间伐之间无显著差异。地表凋落物C/N和C/P随着间伐强度增加而增大;林下植被C/N随着间伐强度增加而减小,N/P比随着间伐强度增加而增大;杉木细根和土壤C/N、C/P和N/P在不同间伐处理之间差异不显著。土壤与林下植被C、N、P含量及其比值具有显著相关性。[结论]间伐后短期内杉木人工林地表凋落物、林下植被和土壤C、N含量受间伐强度显著影响,间伐改变了地表凋落物和林下植被C、N、P生态化学计量关系,但对杉木细根和土壤C、N、P生态化学计量关系无显著影响。     

毛乌素沙地人工固沙灌木林凋落物分解及改良土壤的研究

通过对毛乌素沙地沙柳、柠条、杨柴三种灌木林地凋落物的数量、分解速度、土壤养分积累、土壤物理性质等的测定,探讨了人工固沙灌木林改良土壤的过程。研究结果表明:树种不同,凋落物生物量存在着较大的差异,其中沙柳最多,其次为杨柴,柠条最少;凋落物的分解受树种和环境因素两方面的影响,各处理失重率表现为埋置处理地表淋溶地表无淋溶,相同处理下柠条失重率显著高于杨柴,杨柴显著高于沙柳;沙柳、杨柴、柠条灌木林地均显著增加了土壤有机质、全氮、全磷含量,且增加主要表现在0~25 cm土层;灌木林较流动沙丘显著降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度。毛乌素沙地人工固沙灌木林地通过凋落物的产生及分解,使土壤有机质、全氮、全磷养分含量不断提高、土壤容重降低、孔隙度增大、促进了土壤的改良。     

湘中丘陵区4种植被类型土壤全磷、有效磷含量的变异特征

为揭示中亚热带植被恢复对土壤磷(P)有效性的影响机制,在湘中丘陵区选取了地域毗邻、环境(土壤、气候)条件基本一致、处于不同植被恢复阶段的4种植物群落——檵木-南烛-杜鹃灌草丛(LVR)、檵木-杉木-白栎灌木林(LCQ)、马尾松-柯(又名石栎)-檵木针阔混交林(PLL)以及柯-红淡比-青冈常绿阔叶林(LAG)为研究对象,设置固定样地,按0～10、10～20,20～30,30～40 cm分层采集土壤样品,测定不同季节土壤全磷(TP)和有效磷(AP)含量,比较研究不同植被类型土壤TP、AP含量的差异及其季节变化特征。结果表明:1)不同植被类型同一土层TP含量在各季节总体上随着植被恢复而增加,且LAG与LCQ、LVR(除夏季外)差异显著;季节变化也基本一致,除LAG 0～10 cm土层外,均表现为"夏高冬低(或秋低)型"。2)不同植被类型同一季节同一土层AP含量夏、冬季差异较大,而春、秋季较小,不同植被类型同一土层AP含量在各季节的变化不完全随着植被恢复而逐渐增加;但同一土层AP的季节平均含量基本上随着植被恢复而增加,同一植被类型不同土层AP含量的季节变化不尽相同。3)土壤TP、AP含量与群落总生物量、地上部分生物量、根系生物量、凋落物层现存量、土壤粘粒百分含量、有机碳含量、全N含量呈极显著的正相关关系,与土壤pH值呈显著的负相关关系。4)不同植被类型群落生物量、土壤粘粒百分含量、有机碳含量、全N含量、pH值的差异显著影响土壤TP、AP的含量。     

间伐对杉木人工林凋落物-土壤碳氮磷含量及储量的影响

森林经营管理影响植物-土壤系统碳氮磷元素转化及其计量关系。在浙江开化县林场开展了不同间伐强度下凋落物和土壤碳氮磷储量及其生态化学计量关系研究。结果表明,间伐7年后,凋落物生物量及碳氮磷储量在不同间伐处理之间没有显著差异,土壤总有机碳、易氧化有机碳、总磷和有效磷储量在不同间伐处理之间的差异也不显著,但中度间伐处理土壤总氮和水解氮储量比未间伐处理分别增加了40.7%和32.3%,轻度间伐处理与未间伐处理之间土壤总氮和水解氮储量差异不显著。凋落物和土壤碳氮磷生态化学计量比在不同间伐处理之间差异不显著,但土壤易氧化有机碳/水解氮随间伐强度增大逐渐降低(50.1～35.9),水解氮/有效磷随间伐强度增大逐渐增加(60.0～81.6)。因此,间伐有利于土壤氮素的积累,这可能与间伐后凋落物生物量的增加有关。     

不同肥料对油茶林土壤及叶片磷素状况的影响

为给油茶种植合理施肥提供理论依据和科学指导,以‘赣无’油茶无性系为材料,分别施用油茶专用肥(ZYF)、生物有机肥(YJF)、复合肥(FHF)和不施肥(CK),研究不同类型肥料对油茶林土壤中全磷、有效磷、土壤微生物量磷以及叶片全磷含量季节变化的影响。结果显示:ZYF、FHF和YJF处理油茶林土壤中与CK相比,全磷年平均量依次增加46.36%、20.11%、11.29%。不同施肥处理土壤全磷含量季节变化虽不完全一致,但均在秋季含量最高,夏季含量最低。ZYF、FHF和YJF处理油茶林土壤中有效磷含量与CK相比年平均量依次增加321.55%、162.29%、133.45%。随着季节变化,CK、YJF和FHF处理中土壤有效磷含量均为从春季到冬季呈递增趋势,ZYF处理中按照土壤有效磷含量由高到低排列依次为:秋季、冬季、夏季、春季。ZYF、YJF和FHF与CK相比土壤微生物量磷年平均量分别增加197.73%、163.78%和135.60%。不同处理土壤微生物量磷含量季节变化明显,按其含量由高到低排列均为:冬季、秋季、夏季、春季;ZYF、YJF和FHF与CK相比油茶叶片全磷年平均量依次增加27.24%、26.66%、18.89%。不同处理油茶叶片全磷含量季节动态变化较为复杂。由相关分析结果得出,不同肥料处理油茶林土壤全磷含量、有效磷含量、土壤微生物量磷含量以及油茶叶片全磷含量之间均存在显著相关关系。     

浙江省常绿阔叶林凋落物特征研究

对浙江省常绿阔叶林18个样地的凋落物数量、组成、季节动态及土壤肥力相互关系进行分析,结果表明,常绿阔叶林幼龄林至成熟林的年凋落物量为1.47～2.71 t·hm-2·a-1,成熟林年凋落物量最大,幼龄林最少;叶片是森林凋落物的主要成分,枝、花果、皮、碎屑所占总量的比例较少;亚热带常绿阔叶林有明显的凋落节律,季节动态为双峰型;凋落物能明显改善土壤肥力,增加土壤有机质及全氮的含量,但与土壤全磷呈现负相关关系.     

海南岛热带针阔叶林交错区群落环境特征

采用样带法,以海南岛霸王岭林区典型的热带针叶林与阔叶林交错区为研究对象,分析不同群落类型环境因子变化特征及研究区域内环境因子的综合特征。结果表明：随着林分经针阔交错区的变化,土壤 pH、土壤有机质含量、全氮含量、有效氮含量、有效磷含量和有效钾含量都表现为阔叶林区＞针阔交错区＞针叶林区,全钾含量、凋落物厚度和群落类型光因子表现为针叶林区＞针阔交错区＞阔叶林区,土壤含水量、全磷含量和土壤砂砾含量变化不显著;3种群落类型环境因子的相关性分析表明,除土壤含水量和全磷含量与其他环境因子之间无显著相关外,其他因子间都显著相关;3种群落类型环境因子的主成分分析表明,土壤 pH、土壤有机质含量、凋落物厚度和光因子对第1轴的贡献最大,全氮含量和有效磷含量对第2轴的贡献最大。