榆林沙区人工固沙林土壤微生物生态分布特征及酶活性研究

【目的】探讨固沙林土壤的生物性质,为制订合理可行的保持沙地森林持续经营的管理措施提供参考。【方法】以流沙地为对照,对毛乌素沙地榆林沙区6种主要人工固沙林(花棒×踏郎混交林、沙柳林、踏郎林、沙棘林、樟子松林、河北杨林)林地0~5,5~20,20~40 cm土层的土壤细菌、放线菌、真菌数量及4种酶(过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶)活性进行了研究,并对土壤微生物数量及酶活性相关性进行了分析。【结果】不同固沙林林地土壤微生物生态分布特征和酶活性表现出一定的差异。在0~5 cm土层中,花棒×踏郎混交林林地土壤细菌数量最多,樟子松和沙棘林林地0~20 cm土层放线菌、真菌数量均较多。在0~5 cm土层,花棒×踏郎混交林林地土壤碱性磷酸酶活性最强,沙柳林林地土壤过氧化氢酶活性最强,河北杨林林地土壤蔗糖酶和脲酶活性均最高。各种人工固沙林林地土壤细菌数量和酶活性总体上均随着土层深度的增加而递减;土壤细菌和放线菌的数量与过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性具有显著或极显著的相关性。【结论】人工植被建立后,土壤微生物数量增加,酶活性增强,土壤的生物性质得到改善,流沙开始朝着土壤肥力水平较高的方向发展。     

榆林沙区人工固沙林土壤养分、微生物数量和酶活性研究

对毛乌素沙地榆林沙区6种不同人工固沙林土壤养分、微生物及酶活性进行了测定和分析,结果表明:建立人工植被后,土壤养分、微生物数量、酶活性均有显著改善.各林地的土壤养分、微生物和酶活性差异显著,花棒和踏郎混交林地土壤有机质含量、微生物数量、脲酶活性高于其他林地,分别为5.15 g·kg-1、21.75×105个·g-1、1.48μg·-1,其中土壤微生物的数量是踏郎纯林的4倍;樟子松林土壤放线菌和真菌数量较多,而土壤有机质和土壤脲酶活性偏低;沙柳林的土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶活性较高,达到2.35 mg·g-1和14.10 mL·g-1.土壤微生物和土壤酶与土壤养分关系紧密,其中,土壤细菌数量、土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性与土壤有机质相关显著.     

北京延庆飞播林区不同植被类型土壤肥力的差异

为了探讨土壤酶活性与土壤理化性质之间的关系,对北京延庆飞播林区不同植被类型土壤肥力的差异进行了研究.结果表明:不同林分类型各土壤理化性质和土壤酶指标差异显著(p＜0.05),土壤肥力均表现出山杏灌木林最优,飞播油松林最差.脲酶活性与其它所测酶类指标(转化酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶)相关显著,多酚氧化酶与脲酶、速效磷、碱性磷酸酶、pH值均呈负相关.pH值与多酚氧化酶、脲酶、碱性磷酸酶都显著相关,土壤密度与速效钾、有机质、pH值极显著相关.主成分分析可知,土壤酶活性因子为第一主成分因子,对外界环境变化比较敏感.结合相关分析认为,有机质与脲酶可以作为该地区土壤质量评价的首选参考指标.运用PCA综合评判法可知,不同林分类型下土壤肥力呈现出山杏灌木林＞蒙古栎林＞蒙古栎-飞播油松混交林＞人工油松林＞飞播油松林.     

黄土丘陵区不同年限柠条林地土壤质量变化

在野外调查和室内分析的基础上,探讨了0、10、22、26和30 a时间序列柠条林地土壤物理、化学及酶活性的动态变化。结果表明:柠条林可提高土壤粘粒、粉粒含量,10~26 a土壤容重显著降低;除全磷表现为减少趋势外,随生长年限延长,柠条林地有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量均呈现增加趋势;土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性随柠条生长年限增加呈增加趋势,但各种酶表现最佳状态的时间不同,且蔗糖酶和碱性磷酸酶对柠条林地土壤变化的敏感性高于脲酶和过氧化氢酶。     

黄土丘陵区不同年限柠条林地土壤质量变化

在野外调查和室内分析的基础上,探讨了0、10、22、26和30 a时间序列柠条林地土壤物理、化学及酶活性的动态变化.结果表明柠条林可提高土壤粘粒、粉粒含量,10～26 a土壤容重显著降低;除全磷表现为减少趋势外,随生长年限延长,柠条林地有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量均呈现增加趋势;土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性随柠条生长年限增加呈增加趋势,但各种酶表现最佳状态的时间不同,且蔗糖酶和碱性磷酸酶对柠条林地土壤变化的敏感性高于脲酶和过氧化氢酶.     

黄土丘陵区不同年限柠条林地土壤质量变化

在野外调查和室内分析的基础上,探讨了0、10、22、26和30 a时间序列柠条林地土壤物理、化学及酶活性的动态变化。结果表明:柠条林可提高土壤粘粒、粉粒含量,10~26 a土壤容重显著降低;除全磷表现为减少趋势外,随生长年限延长,柠条林地有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量均呈现增加趋势;土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性随柠条生长年限增加呈增加趋势,但各种酶表现最佳状态的时间不同,且蔗糖酶和碱性磷酸酶对柠条林地土壤变化的敏感性高于脲酶和过氧化氢酶。     

阔叶红松林不同演替阶段土壤酶活性与养分特征及其相关性

采用对比分析方法,研究了小兴安岭地区阔叶红松混交林在进展演替过程中(形成阶段、发展阶段、稳定阶段和顶级群落)土壤各发生层(A1、B和C层)酶活性,及其与土壤养分有效性和活性有机碳之间的关系。结果表明:土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性在进展演替中A1层土壤酶活性明显高于B和C层。而在A1层中土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性和土壤蔗糖酶活性在发展阶段较形成阶段有不同程度的下降。土壤多酚氧化酶活性的变化是随着演替阶段的进行呈递减趋势。土壤脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶与土壤养分之间均存在相关关系。其中,土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性分别与速效钾、有效磷、有机质和全氮呈极显著相关,而过氧化氢酶和多酚氧化酶与全氮、速效钾、有效磷、有机质也表现出显著相关。此外,土壤脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性与易氧化碳、微生物量碳达到显著相关,与溶解性有机碳不显著相关。而蔗糖酶与3种活性有机碳的相关性均达到显著水平。土壤酶活性与土壤养分特征可以作为一个综合指标,来指示小兴安岭地区不同演替阶段的土壤肥力水平。      

马尾松低效林不同改造模式土壤微生物及土壤酶活性的研究

马尾松是我国南方主要用材树种之一,在红壤低山丘陵区因立地条件较差,存在着大面积的低效马尾松林.选择经补植阔叶树改造后的低效马尾松林为研究对象,并以附近自然恢复(受到人为干扰)的低效马尾松林地作对照,研究不同林型的土壤微生物、酶活性以及土壤理化性质.结果表明:(1)马尾松低效林进行改造后土壤微生物数量明显增加,且上层微生物数量明显多于下层,各改造模式中马尾松-木荷混交模式最多.(2)在0～20 cm土层,改造后的林分其林地土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶和脲酶活性均明显高于对照地;20～40 cm土层,不同酶的活性在不同林分中表现不同.(3)土壤微生物总量与土壤速效N、速效P含量以及多酚氧化酶、脲酶、蔗糖酶活性均为极显著相关;经多元逐步回归分析,蔗糖酶活性是影响微生物总量的第一位因子.(4)全磷含量是影响多酚氧化酶和过氧化氢酶活性的最主要因子;速效P是影响土壤脲酶活性的第一位因子;pH值是影响土壤蔗糖酶活性的关键因子.     

红树林土壤微生物与土壤酶活性分析

从湛江市东海岛大坝红树林区和非红树林区采集土壤样品,采用稀释平板涂布法进行细菌、放线菌和真菌的分离;采用滴定法对过氧化氢酶和蔗糖酶进行酶活性的测定.采用比色法对脲酶和多酚氧化酶进行酶活性测定.试验结果表明,土壤中细菌数量最多.其次是放线菌.真菌数量最少.通过比较发现.红树林土壤微生物数最多于非红树林土壤微生物数量,且不同红树植物林地土壤微生物多少也不一样.从酶的活性看,红树林土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性高于非红树林土壤,且这几种酶的活性与土壤微生物的数量呈正相关.     

毛乌素沙地不同林龄樟子松人工林土壤酶活性变化特征

采用时空互代法,以流沙地为对照,研究毛乌素沙地不同林龄樟子松人工林土壤酶活性随栽植年限的变化特征,并分析土壤酶活性与土壤养分的相关性及土壤酶指数。结果表明:随着林龄的增加,土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶活性均增大,到32a时达到最大,分别是CK的5.38、2.24、3.07、3.22倍;而多酚氧化酶活性则随林龄增加而减小,到32a时酶活性达到最低,仅占CK的16%;相关性分析表明,蔗糖酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和多酚氧化酶不仅与土壤养分因子相关性较强,相互之间也呈极显著相关性,可以作为土壤质量评价的生物学指标;土壤酶指数(SEI)作为土壤酶活性的综合表征,可以全面的反映土壤酶活性随林龄的变化特征,能够作为一种土壤质量评价方法。     

毛乌素沙地沙柳对花棒和柠条的化感作用

通过生物测定方法,研究了毛乌素沙地的沙柳（Salix cheilophila）枝叶浸提液对2种豆科植物花棒（Hedysarum scoparium）、柠条（Caragana korshinskii）的种子萌发与幼苗生长的化感作用。结果表明,沙柳可以抑制2种受体种子萌发和幼苗生长,花棒的各项指标在随着浸提液浓度升高时抑制作用逐渐减小,柠条的各项指标随着浸提液浓度增加抑制作用逐渐增大。花棒幼苗的地上部分比地下部分敏感,柠条幼苗的地下部分比地上部分敏感。沙柳对花棒和柠条的叶绿素含量指标表现为明显的抑制作用;对柠条根系活力指标表现为明显的抑制作用。因此,对根系和光合系统的破坏可能反映了沙柳化感作用的主要方式。     

干旱胁迫下9种沙区适生灌木的光响应特性研究

探讨沙区适生灌木对干旱胁迫的光合生理适应性,为内蒙古中西部沙化地区植被恢复提供理论支持。以9种沙区适生灌木为研究对象,设置3个控水梯度,测定供试植物在干旱胁迫下的光响应特征及光合生理指标。结果表明,9种灌木总光合速率（P_n）对太阳辐射的响应规律基本一致,即受干旱胁迫时光响应曲线显著降低。在中度干旱胁迫下,9种灌木P_n下降幅度为33.7%～69.2%,其中最大净光合速率P_m（μmol·m^-2·s^-1）柽柳（10.53）、沙木蓼（10.44）、沙柳（9.74）适应性较强;重度干旱胁迫时,P_n下降幅度为75.4%～87.9%,其中P_m（μmol·m^-2·s^-1）沙柳（4.35）、小叶锦鸡儿（4.11）、中间锦鸡儿（3.91）适应性较强。由表观量子效率和光补偿点变化来看,在中度干旱胁迫时,蒙古莸、华北驼绒藜、互叶醉鱼草、黄柳、沙柳通过提高对弱光的利用来适应干旱;小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿对弱光的利用较为稳定,表现出对干旱的长期适应性。在不同程度干旱胁迫下,表现为柽柳、黄柳、小叶锦鸡儿受光抑制影响较大,沙木蓼、互叶醉鱼草、蒙古莸受光抑制影响较小。在内蒙古中西部沙化地区造林时,沙柳、小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿为首选树种;为提高造林成活,蒙古莸、华北驼绒藜、互叶醉鱼草等应避开严重干旱区域或季节,同时避免过强光照。     

荒漠绿洲过渡带不同固沙植物根区土壤养分空间分布特征

选取甘肃省临泽县北部的荒漠绿洲过渡带梭梭、泡泡刺、沙拐枣根区的土壤为研究对象,于2020年7-9月采集固沙植物根区不同水平距离处不同土层深度的土壤样品,检测分析土壤样品中的有机质、全N和全P指标。结果表明:1）梭梭根区土壤中各养分含量总体上大于泡泡刺与沙拐枣根区,且梭梭根区土壤中各养分含量的空间变异程度相对沙拐枣、泡泡刺较大。2）固沙植物根区水平距离0~0.5 m处的土壤养分含量大于水平距离1.5~2.0 m处,且梭梭对土壤养分的蓄积作用大于泡泡刺与沙拐枣,说明梭梭可以将大量的自身凋落物和根部分泌物等进行有效保蓄,是一种理想的固沙植物。3）随着土层深度的增加,固沙植物根区土壤中有机质含量基本上都呈现出先增高后降低的趋势,全P、全N含量呈现出表层较高的趋势。4）固沙植物根区的土壤有机质、全N、全P之间均呈显著正相关关系。荒漠绿洲过渡带不同固沙植物根区的土壤养分分布特征,决定了过渡带上固沙植被的空间格局,对进一步科学合理地选择固沙植物具有现实意义。     

金塔沙漠人工林植被物种多样性研究

以金塔沙漠不同类型人工林为研究对象,通过采用样方调查法,对金塔沙漠不同类型的人工林植被群落物种组成、多样性特征,以及物种多样性和土壤水分含量相关关系进行了研究。结果表明:1）金塔生态环境脆弱,人工林植被群落物种组成简单,共有植物种26个,分属10科24属,主要以胡杨、沙枣、梭梭、花棒、假苇拂子茅、黑沙蒿、小果白刺、骆驼刺、沙拐枣、柽柳为优势种,反映了沙漠植被的特征。2）金塔沙漠人工林有乔木林和灌木林2种类型,乔木林植被群落类型为胡杨（柽柳、芦苇）×沙枣（花棒、黑沙蒿）群落、胡杨（假苇拂子茅）×沙枣（芦苇）群落,灌木林植被群落类型为柽柳（花花柴）×小果白刺（骆驼刺）群落、梭梭（河西菊）×沙拐枣（芦苇）群落。3）乔木林植物群落物种多样性水平较低,物种组成稀少,其物种丰富度为草本层＞灌木层＞乔木层,乔木层、草本层的Simpson指数均高于灌木层,Pielou均匀度指数、Shannon-wiener指数均比灌木层的小,呈现出乔木层、草本层物种的集中程度较高、均匀度偏低的规律;灌木林植物群落物种多样性水平也较低,物种丰富度为灌木层＞草本层,灌木层的Shannon-wiener指数、Pielou均匀度指数均比草本层的小,Simpson指数比草本层的大,反映出灌木层物种的集中程度偏高、均匀度偏低的规律。     

高寒沙区绿洲边缘典型人工灌木林开发利用

以沙珠玉治沙试验林场内人工植被恢复的长期定位监测试验为基础,将不同林龄（3、12、21、30、42 a和51 a）的人工柠条（Caragana korshinskii）林地作为研究对象,把农田和沙丘作为对照,测定了土壤理化性质和柠条营养指标的变化情况,探讨了人工柠条林对沙地的恢复改良效果、高寒沙地恢复需要的时间和柠条的可开发利用潜力。结果表明:随着柠条林龄的增加,土壤质地得到显著改善,土壤有机质的含量显著增加（p<0.05）,与农田0～5 cm层土壤理化性状相比,30年生柠条林地的表层土壤已恢复至农田水平,土壤有机质随着土层深度增加,改良效果存在时间上的滞后性;30～42年生柠条林的粗蛋白总量达到最高,结合沙地土壤恢复状况,建议在超过30年生的柠条林区实施平茬措施,进行适度开发利用,提高其生态经济价值,以促进高寒沙区绿洲的可持续发展。     

内蒙古敖汉旗不同类型防护林的土壤养分特征

在内蒙古敖汉旗选择3种防护林,比较4个深度(0～10、10～20、20～40 cm和40～60 cm)的土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量。结果表明,杨树×樟子松林的有机质含量最高,柠条和沙棘2种灌木林次之。杨树×樟子松林的碱解氮含量最高,沙棘林次之。杨树×樟子松林的速效磷含量最高,沙棘林次之。杨树×樟子松林的速效钾含量最高,柠条林和沙棘林次之。因此,杨树×樟子松林的土壤养分条件较好,沙棘林次之。这2种防护林可以作为科尔沁沙地的优化防护林类型。     

高寒沙地2种锦鸡儿的根系分布

中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿是共和盆地沙丘造林的主要树种。通过剖面法比较了2种锦鸡儿10年生人工林的不同级别的根系分布特征。结果表明:2种锦鸡儿均为深根系植物,深度达到1 m。中间锦鸡儿的根系生物量主要分布在0~60 cm。其中,粗根、中根和细根分别主要分布在0~30、0~60 cm和0~60 cm。然而,它的3个不同径级根系的长度分别主要分布在0~30、0~50 cm和0~60 cm。柠条锦鸡儿的根系生物量主要分布在0~90 cm。其中,粗根、中根和细根分别主要分布在0~60、0~60 cm和0~90 cm。然而,它的3个不同径级根系的长度分别主要分布在0~60、0~60 cm和0~70 cm。因此,中间锦鸡儿的根系相对较浅,适宜吸收降雨补充的浅层和中层土壤水分。柠条锦鸡儿的根系向更深的土壤中生长,吸收深层土壤水分。这反映了2种锦鸡儿对高寒沙地半干旱气候的适应差异。     

假冒檀香紫檀的2种木材的研究与鉴定

以苏州某家具厂提供的2个家具构件(记为A和B)为对象,对家具构件取样、切片、染色以及对标准三切片进行观察、鉴定。结果表明,A家具构件树种为豆科印度苏木属的二出印度苏木,B家具构件树种为使君子科榄仁树属毛榄仁。对比二出印度苏木、毛榄仁与檀香紫檀的构造特征,发现三者的差异主要存在于弦切面。对檀香紫檀、二出印度苏木、毛榄仁3种木材的红外光谱图进行比较,发现二出印度苏木和毛榄仁的半纤维素有一定程度的降解,二出印度苏木与檀香紫檀、毛榄仁在多糖结构上存在差异。     

西南桦与红椎混交造林模式评价

为了评价西南桦（Betula alnoides）与红椎（Castanopsis hystrix）混交造林模式的优劣,以单株形质指标、胸径分布、生长量、蓄积量、虫害和林下植被为指标,对25年生西南桦与红椎异龄混交林及13年生西南桦与红椎同龄混交林和相应的西南桦纯林的林分结构、生长量及健康状况进行研究。结果表明,西南桦与红椎混交造林,有利于西南桦干形塑造,提高西南桦生长量及单位面积总蓄积量,减少西南桦的感虫率及单株的虫孔密度,避免恶性杂草对林木生长的影响。     

北京11种宿根地被植物对镍的耐性和富集转运特征

为研究北京常用宿根地被植物对Ni胁迫的耐受和富集能力,对绢毛匍匐委陵菜、匍匐委陵菜、青绿苔草、涝峪苔草、荆芥、射干、马蔺、麦冬、大花萱草、‘金娃娃’萱草、玉簪11种宿根地被植物展开为期3个月的不同浓度含Ni土壤栽培试验,4种处理CK、T1、T2、T3土壤重金属Ni含量分别为:26.99、539.78、1 028.83、1 545.58 mg·kg^-1。结果表明,本试验条件下未出现Ni超富集植物,但几乎所有处理组植物Ni转运系数均>1,具备较强的Ni转运能力。耐性方面:青绿苔草、大花萱草、麦冬、射干和马蔺Ni耐性较强,匍匐委陵菜、玉簪、‘金娃娃’萱草和涝峪苔草Ni耐性较弱。富集方面:匍匐委陵菜和青绿苔草在T1和T2浓度下具有较强Ni富集能力;马蔺和麦冬在Ni浓度达到T3时表现出相对较强的Ni富集能力。而绢毛匍匐委陵菜和荆芥在本试验条件下对Ni胁迫不具有耐性和富集性。青绿苔草、马蔺和麦冬兼具较强耐性和富集性,可作为净化北京园林绿地Ni污染的理想地被植物。