北京山地几种针叶林土壤酶特征及其与土壤理化性质的关系

为探讨北京山地森林土壤酶特征及其与土壤理化性质的关系并进一步评价其肥力水平,对北京雾灵山、十三陵地区和密云水库区的落叶松、侧柏、白皮松和油松4种针叶林下不同层次土壤的脲酶、多酚氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性及其动力学特征进行了分析,并利用相关分析和主成分分析等数学方法,研究了其与土壤理化性质的关系。结果表明:不同林型下土壤脲酶和过氧化氢酶的活性、酶促反应的最大速度（Vmax）、酶促反 应速度反映指标（Vmax/Km）都随土层深度的增加而减小,米氏常数（K m）无规律变化;各林型间土壤酶特征参数变化各异,表现出不同的酶促反应特点;土壤脲酶和过氧化氢酶的活性、Vmax、Vmax/Km等特征参数和土壤有机质、全氮量等主要理化性质密切相关,作为反映土壤肥力的指标是可行的,而多酚氧化酶和过氧化物酶的各项参数都不适宜评价土壤肥力状况;通过计算系统内主成分综合得分,4种林型下土壤的肥力水平依次为:落叶松林＞侧柏林＞白皮松林＞油松林。      

亚热带不同人工林对土壤酶活性及其动力学特征的影响

在江西省大岗山区选取杉木林、马褂木林、马尾松林、马褂木 桤木混交林4种人工林及对照次生林,通过对林下土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶的活性及其动力学特征进行比较分析,探讨天然次生林采伐更新为不同人工林类型后,对土壤酶活性及其动力学特征的影响. 结果表明:①4种人工林的土壤脲酶、过氧化物酶和多酚氧化酶的活性,Vmax和Vmax/Km随土壤深度的增加而降低.②与对照次生林相比,杉木林0～0.2 m土层的脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性分别降低了35%、4%、58%;脲酶的Vmax和Vmax/Km降低了46%和47%,其他土壤酶的动力学参数也有降低的趋势.③马褂木林的土壤酶活性及各项动力学参数均出现下降现象.④马尾松林0～0.2　m和0.2～0.4　m土层的脲酶活性分别降低了54%和62%,过氧化物酶活性均增加了23%,多酚氧化酶活性分别增加了28%和42%;过氧化物酶Km值分别降低了44%和48%,Vmax/Km增加了58%和92%,脲酶各项动力学参数明显降低,而多酚氧化酶各项动力学参数均增加.⑤混交林0～0.2 m土层的脲酶和多酚氧化酶活性分别降低了38%和9%,但过氧化物酶活性变化不明显;多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶的Vmax/Km分别下降了7%、38%、54%.      

北京山地4种阔叶林土壤酶活性及动力学特征

为研究北京山地阔叶林土壤酶特征及其与土壤理化性质的关系,探讨土壤酶活性与动力学参数作为评价土壤肥力指标的可行性,选取刺槐Robinia psedoacacia,山杨Populus davidiana-白桦Betula platyphylla,槲树Quercus dentata和板栗Castanea mollissima等4种阔叶林林型,利用方差分析、相关分析和主成分分析方法对0~20,20~40,40~60 cm土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性和动力学特征及与土壤理化性质的关系进行了研究。结果表明:脲酶和过氧化氢酶活性,酶促反应的最大速度（V_max）,酶促反应速度反映指标（V_max/K_m）都随土壤深度的增加而减小（P < 0.05）,米氏常数（K_m）变化无规律;土壤酶促反应效率不仅取决于土壤酶活性,动力学特征对其也有重要影响;评价土壤肥力的指标,除了有机质、全氮、速效钾、速效磷和有效铁外,土壤脲酶活性,V_max,V_max/K_m,过氧化物酶活性与K_m也可作为北京山地阔叶林土壤肥力的评价指标。     

陕西几种主要土壤脲酶热力学特征初探

计算陕西省 7种土壤 19个不同肥力土样的脲酶热力学参数结果显示 ,土壤脲酶的ΔG≠ >0、Δ H≠>0、ΔS≠ <0 ,反映出酶促反应不能自发进行 ,必须由外界供给能量 ,才能克服位阻上的障碍 ;除水稻土外 ,其余土样脲酶的Δ G≠ 值低肥力土样大于高肥力 ,Δ H≠ 和ΔS≠ 值变化不明显 ,相关分析等揭示出土样脲酶ΔG≠ 与土壤肥力中的有机质呈显著相关 ,各热力学参数的平均值也呈现出一致的规律性变化     

和田河上游灰杨不同林型土壤理化性质及酶活性分析

以和田河上游灰杨不同林型0~100cm土壤为研究对象,探讨4种林型土壤理化性质、土壤酶活性空间变化规律。结果表明,4种林型土壤含水率、全盐量空间异质性较为明显。土壤容重随着土层加深表现出先增大后减小趋势,不同林型容重均值大小排序为ⅡⅠⅢⅣ。不同林型土壤含水率均值变化则与容重相反,林型Ⅱ各土层含水率均为最低。4种林型土壤pH值介于8.15~9.17之间,林型Ⅱ各土层全盐含量均为最低,林型Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ土壤全盐量表现出表层聚集现象。在4种林型中,有机质含量随着土层加深变化均表现出先增大后减小的趋势,在60~80cm土壤层有机质含量均最高。在不同土层中,过氧化氢酶、脲酶均以林型Ⅲ活性最强,蔗糖酶、碱性磷酸酶则以林型Ⅳ活性最强,过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶在土层60~80cm活性最高。经相关分析和主成分分析表明,容重、含水率与其他测定指标相关性较强,水分指标在第1主成分中所占比重较大,对外界环境变化比较敏感。土壤结构、水分条件是影响和田河上游不同灰杨林型土壤特征的主要因子。     

贺兰山针叶林结构与多样性的海拔格局

贺兰山是针叶林分布的交错区,为我国油松林分布的西界和青海云杉林分布的东界。通过沿海拔梯度设计样带,系统布设样方,对贺兰山针叶林进行了野外调查。结果表明,贺兰山针叶林的平均树高和总胸高截面积随海拔升高而增加,同时立木组成中胸径大的树木增多,表明其生长状况逐渐变好。随着海拔升高,群落的物种丰富度不断降低,但种类组成的变化是连续的。林下土壤的土层深度、有机质和全氮质量分数随海拔升高而增加,土壤pH值则随着海拔升高而降低。土壤因子随海拔的变化,是研究区针叶林变化的生态梯度,反映了气候因子的作用。     

北京山地针叶林与阔叶林土壤活性有机碳库的研究

为探讨不同森林植被类型对土壤活性有机碳库的影响,以北京山地典型针叶林和阔叶林为对象,对土壤有机碳含量与密度进行研究。结果表明:随土层深度增加,土壤总有机碳含量、土壤易氧化碳含量和土壤颗粒有机碳含量逐渐递减。在0～10 cm和10～20 cm土层内,阔叶林土壤有机碳含量均显著地高于针叶林土壤。土壤有机碳密度随土层深度变化的趋势与土壤有机碳含量的变化趋势相似,但针叶林与阔叶林之间不同深度土壤有机碳密度的差异没有规律性。土壤易氧化碳占土壤总有机碳的比率范围为0.36～0.45,土壤颗粒有机碳占土壤总有机碳的比率范围为0.28～0.73,且随土层深度增加比率减小。土壤活性有机碳与土壤总有机碳极显著相关,土壤易氧化碳与颗粒有机碳的相关性也极显著（P0.01）。因此,阔叶林比针叶林能积累更多的土壤有机碳。      

亚热带几种林分类型的土壤肥力评价研究

以江西省大岗山地区的天然次生林及其更新后的杉木林、马尾松林、马褂木林和马褂木-桤木混交林为研究对象,分析和比较了不同林分下土壤理化性质以及土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶的活性及其动力学参数,通过主成分分析法对5种林型下土壤肥力的整体水平进行了评价。结果表明:天然次生林更新后土壤理化性质、酶活性以及土壤酶促反应动力学参数都表现出不同程度的变化;除多酚氧化酶和过氧化物酶的Km值外,其他各项酶指标都具有一定的土壤肥力评价意义;天然次生林的更新会导致土壤肥力降低,各林型土壤肥力由高到低依次表现为:天然次生林马尾松林马褂木-桤木混交林杉木林马褂木林。     

黄土高原植被恢复过程中土壤酶活性特征研究

[目的]为生态恢复的持续健康发展提供科学依据。[方法]通过对不同利用方式和不同层次的土壤酶活性测定和分析来评价植被恢复过程中的土壤质量。[结果]植被恢复过程中,土壤酶活性随土层深度的增加逐渐减弱,在0~20 cm土层活性较大。不同利用方式下土壤酶活性大小总体上是草地>针叶林>灌木林>阔叶林>农田,尤其以蔗糖酶和磷酸酶最显著。相关分析表明脲酶与蔗糖酶呈极显著相关,与磷酸酶呈显著相关;磷酸酶与蔗糖酶呈极显著相关,与脲酶呈显著相关;蔗糖酶与脲酶和磷酸酶均呈极显著相关关系;过氧化氢酶与其他酶关系均不显著。[结论]在植被恢复过程中,优化不同的经营模式和恢复措施,以期达到最大的生态的、社会的和经济效益。     

飞播马尾松纯林补植木荷后土壤酶活性与土壤养分变化

以飞播马尾松(Pinus massoniana)纯林及飞播马尾松—木荷(Schima superba)混交林2种林型为研究对象,探讨其土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性与土壤养分的变化及相关关系。结果表明:2种林型同一土层蔗糖酶活性、全氮质量分数、速效钾质量分数差异显著(P0.05),脲酶活性在0~10 cm土层差异显著(P0.05),酸性磷酸酶活性在10~20 cm和20~40 cm土层差异显著(P0.05),全磷、有机质质量分数在0~10 cm、10~20 cm土层差异显著(P0.05);随着土层加深,2种林型土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和土壤养分均呈明显下降趋势;脲酶、蔗糖酶与全氮、全磷、速效氮、速效钾、有机质呈极显著正相关(P0.01),与全钾呈显著正相关(P0.05);酸性磷酸酶与全磷、速效磷、有机质呈极显著正相关(P0.01),与速效氮呈显著正相关(P0.05)。综合分析表明,飞播马尾松纯林补植木荷有利于提高土壤养分含量及脲酶、蔗糖酶的活性,改善土壤状况。     

3种无损检测方法评估巨尾桉木材抗弯和抗压强度性质

为探讨不同无损检测方法评估木材强度性质的可行性及可靠性,该文分别运用纵向基频振动、超声波和应力波3种无损检测方法,对由广西东门林场采集的34株14年生巨尾桉人工林加工的191个无疵小试样进行了抗弯和抗压强度性质预测。首先采用3种无损检测设备获得无疵小试样的动态弹性模量,然后进行抗弯弹性模量（MOE）、抗弯强度（MOR）和顺纹抗压强度（σc）的测定,并分析3种无损检测结果与木材强度性质的关系。结果表明:纵向基频振动法、超声波法和应力波法获得的动态弹性模量Efr、Eus和Esw与静态MOE的相关系数分别为0.816 6、0.788 9和0.634 7,均在0.001水平上显著相关;与MOR的相关系数分别为0.694 0、0.683 0和0.567 3,均在0.001水平上显著相关;与σc的相关系数分别为0.810 3、0.809 3和0.648 9,均在0.001水平上显著相关;其中应力波法测得的动态弹性模量Esw与木材强度性质的相关系数均为最低。可见,纵向基频振动法和超声波法能够比较精准地预测国标无疵小试样的MOE、MOR和σc,但应力波方法对无疵小试样进行测定时具有一定局限性。      

奥地利黑松的生长特性及抗寒性研究

该文通过育苗、造林试验和实验室测定,研究了奥地利黑松的生长特性及抗寒性.结果表明:奥地利黑松幼苗根系发达,主根长、侧根粗壮、层次明显,鲜质量大,与乡土树种油松形成鲜明对照.苗木地径生长量显著大于油松;高生长较快的季节出现在6月下旬至8月下旬,生长量占全年总量的42.3%.31年生奥地利黑松的高生长速生期出现在第15～20年,生长量占树高的32.1%.与油松相比,奥地利黑松树高生长较慢,胸径大于油松,材积年生长量0.007 4 m3,是油松的2倍.人工冷冻处理,测定针叶组织的电解质渗出率,在-20～-40℃条件下,奥地利黑松电解质渗出率明显大于油松;用拟合的Logistic测算出组织的半致死温度（LT50）,奥地利黑松的LT50为-16.2 ℃,油松的LT50为-17.9 ℃,其抗寒性比油松弱.针叶组织中较低的束缚水含量、K+含量、类胡萝卜素含量、ABA含量是奥地利黑松抗寒性弱的主要原因.      

华山松不同叶龄、部位针叶叶绿素荧光参数的动态变化规律

该文探讨了华山松不同叶龄、不同部位的针叶叶绿素荧光参数的动态变化规律。结果表明:①华山松针叶的PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)的日变化呈现明显的先减小后增大的动态规律,在12:00达到最低值;而向阳针叶的非光化学猝灭系数(NPQ)在12:00达到最大值,说明华山松具有在强光条件下通过热耗散作用降低光合机构受光抑制程度和免受光氧化破坏的机制。②华山松阴生叶的各项荧光参数日变化幅度均较小,阴生叶的最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、Fv/Fm、电子传递效率(Fm/F0)及PSⅡ潜在活性(Fv/F0)均明显高于阳生叶,但阴生叶的NPQ明显低于阳生叶,尤其是幼叶。③针叶叶龄越小,Fv/Fm越低,针叶所受光抑制程度越深,热耗散机制启动得越早、越强。④与阳生叶相比,在不同测定时期阴生叶均具有更高的Fv/F0和Fv/Fm;阴生、阳生针叶荧光参数的变化较叶龄荧光参数的变化更为稳定。      

华北山地不同植被类型土壤呼吸特征研究

为准确揭示华北山地不同植被类型的土壤呼吸差异,该文利用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统,于2006年6—8月测定并分析了太行山北段百花山区域5种典型植被类型的夏季土壤呼吸昼夜变化状况。结果显示,不同植被类型的土壤呼吸速率昼夜变化都表现为单峰曲线;农田和退耕地的土壤呼吸速率最高值、最低值以及日变化幅度都比天然灌木林、人工油松林和刺槐林的高;在全天CO2释放量方面,天然灌木林、人工油松林、人工刺槐林、退耕地和农田分别是5.44、6.28、6.27、7.71和10.92 g/(m2·d);各样地的群落生物量、土壤有机碳含量、土壤5 cm处温度、近地面大气气压、湿度和CO2浓度等环境因子都对土壤呼吸速率具有明显的影响。不同植被类型土壤呼吸的分析结果表明,研究地自然状态下的天然灌木林土壤全天CO2释放量最低,人工针叶林和阔叶林略高出自然状态下的土壤,三者之间的差异较小;农田的释放量是自然状态下土壤的2倍以上,退耕行为和营造人工林有助于降低土壤CO2释放量。      

激光测距方法测量结构材的顺纹抗拉弹性模量

该文以经过120 d、温度90℃条件下窑干干燥处理的56根日本柳杉人工林结构材(110 mm×55 mm×2 500 mm)作为测试试件,介绍了一种利用激光测距系统测量顺纹抗拉弹性模量的方法. 首先将试件含水率调至15%,在抗拉试验开始前采用纵向基频振动方法 (FFT) 得到试件的动态弹性模量(Efr),再利用由激光测距仪、数据采集器和计算机处理系统组成的激光测距系统,测定了顺纹抗拉弹性模量（Et）,最后破坏试件完成顺纹抗拉强度（σt）的测定. 对Efr、Et和σt相互关系的比较分析表明,Et的平均值比FFT方法得到的Efr的平均值小78% (0.63　GPa);Et与Efr具有很好的相关性,相关系数R为0971,在0.001水平上呈显著相关;Et和σt的相关系数R为0727,也在0.001水平上呈显著相关. 足尺试件的顺纹抗拉测试结果表明,激光测距方法可以准确地测量结构材在顺纹受拉时发生的拉伸变形,从而得到可靠的抗拉弹性模量试验结果.       

川中丘陵区桤柏混交林地土壤CO2释放与Forest-DNDC模型模拟

采用静态箱-气相色谱法对长江上游桤柏混交林地土壤呼吸进行测定。结果表明:保留枯枝落叶和去除枯枝落叶处理的土壤呼吸速率季节变化趋势均呈单峰曲线,土壤呼吸速率最大值出现在6月下旬到8月上旬之间;最小值出现在12月底至翌年1月初间。试验期间,保留枯枝落叶和去除枯枝落叶处理的土壤呼吸速率变化范围分别是66.23～520.42 mg/(m2·h)、34.25～395.47 mg/(m2·h),年平均土壤呼吸速率分别为273.18和221.82 mg/(m2·h),枯枝落叶分解释放的CO2量对林地土壤总呼吸的贡献为18.80%。土壤温度和土壤湿度是影响该地区土壤呼吸的主要因子。双因素关系模型较好地拟合了土壤(5 cm)温度和土壤(0～10 cm)湿度对土壤呼吸的影响,土壤温度和湿度共同解释了保留枯枝落叶处理土壤呼吸变化的73%、去除枯枝落叶处理的86%。Forest-DNDC模型较好地模拟了两种试验处理的土壤CO2的释放。模型敏感性试验结果表明,该区影响林地土壤CO2释放的主要因子是土壤表层有机质含量,其次是气温和降水量。      

银杏光合生理生态特性研究

该文于2006年5—10月,利用Li-6400便携式光合作用测定系统对北京市植物园银杏的生理生态特性进行研究,探讨银杏叶片光合作用和蒸腾作用的动态规律,并揭示其主要影响机理。结果表明:银杏叶片净光合速率在5—9月份呈典型的双峰曲线,有明显的“光合午休”现象,并在6月份出现年光合速率最大值;10月份光合速率呈单峰曲线。从整个生长季来看,光合有效辐射（PAR）、气孔导度（Gs）分别是影响叶片净光合速率（Pn）最重要的环境因子和生理因子。在5—9月份银杏蒸腾速率（Tr）日变化呈现双峰曲线,10月份呈单峰曲线;整个生长季（5—10月份）Tr与PAR、叶片大气水汽压亏缺（VpdL）、气孔限制值（Ls）的相关性均比较显著,说明叶片VpdL、Ls和PAR是影响银杏叶片蒸腾速率的主要因子。      

混种非洲狗尾草对紫茎泽兰表型特征的影响

紫茎泽兰是我国最具入侵性的外来杂草之一,现已在西南大部分地区造成危害。研究了紫茎泽兰和非洲狗尾草在重度、中度和轻度3个不同入侵程度的土壤和未入侵土壤中单种和混合种植时的表型特征差异。结果表明,混合种植时非洲狗尾草的长势明显强于紫茎泽兰,混种非洲狗尾草可明显降低紫茎泽兰的生长势。混种区的紫茎泽兰株高、节间距、节数、单株叶片数、绿叶率、叶绿素含量和根长均小于单种区,其中株高、节间距和叶绿素含量差异达到显著水平(P0.05);非洲狗尾草对紫茎泽兰生长的抑制作用随其密度的增加而增强,在非洲狗尾草植株数量3倍于紫茎泽兰时抑制效果最大,紫茎泽兰株高只有其单种的1/3,节间距只有单种的1/2,叶绿素含量不足单种的1/2。对不同入侵类型土壤中的替代效果进行比较研究表明,在相同种植比例下,随着入侵程度的增加,非洲狗尾草对紫茎泽兰的抑制作用呈现逐渐减弱的趋势。在紫茎泽兰与非洲狗尾草等比种植时,重度入侵土壤中的紫茎泽兰节间距和单株叶片数与轻度和中度入侵土壤中的紫茎泽兰节间距和单株叶片数差异达显著水平(P0.05),在轻度入侵土壤中开展紫茎泽兰的牧草替代控制效果最为显著。     

适度高温下高氮和低光对演替树种光合和能量转换的复合影响

利用CO2交换系统和叶绿素荧光法,研究适度高温（38℃）、高氮（HN）和低光（LL）对早、中和后期演替树种木荷、红椎和黄果厚壳桂幼树光合过程影响的初始靶的,及其对群落演替的潜在影响。结果表明:适度高温提升木荷和红椎高氮高光（HNHL）植株的光合速率（Pn）,但高光强（500 μmol/(m2·s)）限制木荷、红椎及黄果厚壳桂低氮高光（LNHL）和高氮低光（HNLL）植株Pn对适度高温的响应。当光强500 μmol/(m2·s),适度高温提高木荷LNHL植株的光下PSⅡ最大量子效率(Fv′/Fm′)、开启PSⅡ中心(Fq′/Fm′)和开启PSⅡ反应中心的比例(qL),以及非循环光启电子传递效率(ETR)和吸收光能利用于PSⅡ光反应(ΦPSII),但黄果厚壳桂不呈现类似响应。黄果厚壳桂HNLL植株多以非光辐射耗散吸收能和表现低的光化反应效率。气候变暖,华南珠江三角洲过量氮沉降和频繁的灰霾天气可能延缓当地森林植物群落的正向演替。      

三株丝孢虫生真菌对松墨天牛幼虫的感染效应

 生物测定了球孢白僵菌（Beauveria bassiana）Bb050715,Bb060721菌株和粉拟青霉（Paecilomyces farinasus）Pf0607菌株对松墨天牛（Monochamus alternatus Hope）的感染效应。结果表明,球孢白僵菌及粉拟青霉对松墨天牛幼虫的毒力有一定的差异,3株丝孢真菌侵染三龄幼虫后,均造成虫体血淋巴中蛋白质含量降低,且球孢白僵菌侵染后血淋巴中总蛋白含量明显低于经粉拟青霉接种处理感染后的虫体。供试3菌株中,球孢白僵菌菌株处理后天牛累积死亡率明显高于粉拟青霉菌株,对天牛幼虫感染的剂量效应参数分别为0.45,0.45和0.39,对松墨天牛三龄幼虫的毒力回归方程分别为Y=13.537X-4.603²(R²=0.97),Y=15.361X+0.444 4(R²=0.97)和Y=9.138X-3.100 1(R²=0.99)。在1.36×10⁴～1.36×10⁹孢子/mL下处理后第4d才出现死亡,Bb050715,Bb060721和粉拟青霉3菌株接种处理后第4～8d的累积死亡率分别为13.3%～80.0%,13.3%～86.7%,6.7%～53.3%,LT₅₀依次为5.1,5.1和7.7d,第5 d的LC₅₀分别为7.23×10⁸孢子/mL,1.53×10⁸孢子/mL,7.27×10⁹孢子/mL。