华北刺槐林与自然恢复植被土壤微生物量碳、氮含量四季动态

【目的】土壤微生物量碳、氮是植被所需碳、氮的重要“源”或“库”,是公认的综合评价土壤质量或肥力的重要指标,也是土壤生态系统变化的预警及敏感指标,研究其动态变化,可为退耕还林及后期管理决策提供科学依据,并为深入研究林地碳氮循环及温室气体排放提供参考。【方法】以农田( FL)为对照,研究华北土石山区10年生刺槐林、43年生刺槐林、自然恢复植被( NRV)土壤微生物量碳、氮的四季动态变化,并对各样地微生物量碳、氮对土壤营养库的贡献率进行对比研究。【结果】各样地微生物量碳、氮随土层加深而逐渐下降,其季节动态变化差异显著;农田、自然恢复植被、10和43年生刺槐林地0～20 cm 土层微生物量碳、氮含量四季均值分别为251.94,290.68,150.66,197.34 mg·kg －1和30.95,46.46,36.55,45.27 mg·kg －1。其中：自然恢复植被的微生物量碳、氮含量四季均值最高,其微生物量碳含量分别是农田、10和43年生刺槐林的1.15,1.93和1.47倍,微生物量氮含量分别是它们的1.50,1.27和1.03倍;土壤微生物量碳、氮含量随刺槐树龄增大而升高,43年生刺槐林0～20 cm 土层的微生物量碳、氮含量是10年生刺槐林的1.31和1.24倍。各植被样地不同层次土壤微生物量碳氮比季节差异明显,农田、自然恢复植被、10年和43年生刺槐林 0～20 cm 土层碳氮比四季均值分别为8.64,6.26,4.12 和4.36;10,43年生刺槐林碳氮比分别是农田的0.48和0.50倍,是自然恢复植被的0.66和0.70倍。在 0～20 cm 土层中,农田、自然恢复植被、10和43年生刺槐林地微生物量碳对土壤有机碳平均贡献率分别为1.88%,2.00%,1.54%和1.24%,土壤微生物量氮对土壤全氮的平均贡献率分别为1.21%,5.44%,3.55%和2.26%。【结论】各样地土壤微生物量碳、氮之间显著相关,它们与土壤全氮、有机质和速效钾含量均显著相关;除此之外,土壤微生物量碳还与土壤硝态氮含量显著相关。随着树龄的增加刺槐林土壤微生物量尤其是微生物量氮含量显著提高,因而土壤的生物肥力也显著提高;由土壤微生物量碳、氮含量及其对土壤营养库的贡献率可知,自然恢复植被更利于土壤微生物结构、功能的恢复和生物活性的改善。     

间伐对杉木人工林土壤酶活性及微生物的影响

[目的]研究间伐对杉木人工林土壤微生物数量、酶活性及关系的影响,试图了解不同间伐强度作用下土壤恢复的过程和机制,为人工林经营提供理论依据。[方法]以18年生杉木人工林为研究对象,采用随机区组试验设计,分析4种间伐强度TS0(未间伐(0.0%),1 800株·hm-2)、TS1(轻度(16.7%),1 500株·hm-2)、TS2(中度(33.3%),1 200株·hm-2)和TS3(重度(50.0%),900株·hm-2)下杉木人工林土壤微生物数量及土壤酶活性特点,探讨土壤微生物数量与酶活性的相关性。[结果]表明:间伐3年后,林下土壤层酶活性和微生物数量显著提高,不同土层间土壤微生物数量和酶活性均差异显著;间伐显著提高了土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性,除过氧化氢酶(15 30、30 45 cm)、碱性磷酸酶(0 15、30 45 cm)以及脲酶(30 45 cm)以TS3处理的酶活性最高外,其他酶活性在各土层和不同间伐强度下均以TS2处理的酶活性最高;土壤各层微生物以细菌数量最多,其次是放线菌,硝化细菌最少,且TS2处理的微生物数量最多。土壤过氧化氢酶和脲酶活性均与细菌、真菌和硝化细菌数量呈极显著正相关,与放线菌数量呈极显著负相关,氨化细菌数量与过氧化氢酶活性呈负相关,而与脲酶活性呈正相关;碱性磷酸酶活性与细菌、真菌和硝化细菌数量呈正相关,与氨化细菌数量呈极显著负相关,与放线菌数量呈负相关;蔗糖酶活性与细菌、真菌和氨化细菌数量呈极显著正相关,与硝化细菌数量呈正相关,与放线菌数量呈负相关。[结论]间伐改善了林分环境、光照、温度以及林下植被的发育,提高了林下土壤酶活性并增加了微生物数量。间伐3年后的综合表现表明,中度间伐最利于杉木人工中、近熟林阶段的经营,对于改善土壤性质较好。     

锰矿废弃地不同植被恢复方式下土壤微生物数量特征

比较分析了湖南湘潭锰矿矿渣废弃地2种不同植被恢复方式下土壤微生物的数量分布特征及其与土壤营养元素、重金属元素含量之间的相关性.结果表明：人工植被恢复地土壤pH值、Mg、Ca的含量高于对照地和自然恢复地,而N、P、K的含量仍低于对照地和自然恢复地;3种试验林地土壤中重金属元素的平均含量从高到低的排列次序均为Fe〉Mn〉Pb〉Zn〉Ni〉Cu〉Cd,且人工植被恢复地〉自然植被恢复地〉对照地;不同林地之间,同一月份同一土层的细菌数量差异极显著（p〈0.01）,从高到低的排列次序基本为人工植被恢复地〉对照地〉自然植被恢复地,各层土壤细菌数量的季节变化规律为7月份〉5月份〉11月份;不同林地之间,0～20 cm土层的真菌数量的差异达到极显著水平（p〈0.01）,而20～40、40～60 cm土层的真菌数量的差异不显著（p〉0.05）,各层土壤真菌数量季节变化规律为7月份〉11月份〉5月份;不同林地之间,同一月份同一土层中的放线菌数量差异显著（p〈0.05）;土壤微生物数量与土壤化学性质、重金属元素含量之间存在一定的相关性,但不同种类微生物数量与土壤化学性质、重金属元素含量的相关性不同,其中,土壤中少量的重金属Zn元素对土壤微生物数量有一定的促进作用.     

第2代杉木人工林地土壤微生物数量与土壤因子的关系

根据定位观测数据,对湖南会同第2代杉木人工林地土壤微生物数量与土壤因子的关系进行研究.结果表明:杉木人工林地土壤微生物数量以山洼最多,山坡次之,山脊最少;同一立地类型中,0～20 cm土层中微生物数量最多,20～40 cm次之,40～60 cm最少;在同一立地类型中,微生物总数、细菌的数量秋季最高,冬季最低,而真菌和放线菌的数量夏季最高,秋冬两季最低;同一立地类型的板栗林地土壤微生物总数高于杉木人工林地;微生物总数与土壤含水率呈极显著线性正相关(P＜0.01),细菌、放线菌的数量与土壤含水率呈显著线性正相关(P＜0.05),真菌的数量与土壤含水率不具有相关性(P＞0.05);细菌、真菌、放线菌的数量和微生物总数与10 cm处土壤温度不具有相关性(P＞0.05);细菌、真菌的数量和微生物总数与土壤有机碳含量、全氮含量呈极显著线性正相关(P＜0.01),放线菌的数量与土壤有机碳含量、全氮含量呈显著线性正相关(P＜0.05).土壤温度、土壤含水率、土壤有机碳含量及全氮含量对杉木人工林地土壤微生物数量的贡献率为60%～70%.     

黄河三角洲不同林分类型对土壤水分物理特性的影响

【目的】探讨黄河三角洲不同林分类型对盐碱地土壤水分物理性质的影响,以期为盐碱地植被恢复和树种选择提供理论依据。【方法】以未造林盐碱空地为对照,选择盐碱地3种林分类型(白蜡、柳树、杜梨)为对象,运用野外取样与室内分析相结合的方法,对各样地0～60 cm不同土层深度的土壤容重、孔隙度、持水贮水能力以及渗透性等指标进行了分析。【结果】与未造林空地相比,白蜡、柳树、杜梨3种林分样地的0～60 cm土层平均土壤含盐量、容重分别降低了63.33%、59.46%、50.37%和7.59%、5.70%、3.16%,而平均总孔隙度和毛管孔隙度分别提高了10.64%、6.10%、4.22%和2.56%、9.52%、5.36%,且中上层(0～40 cm)明显优于下层(40～60 cm);不同林分类型在降低土壤容重、提高土壤孔隙度方面以白蜡林最佳,杜梨林最弱;土壤持水、贮水性能在不同林分类型和各土层间虽存在一定差异,但均优于空地,其中白蜡、柳树、杜梨3种林分类型的0～60 cm土壤平均饱和贮水量分别为空地的1.11、1.06和1.04倍,与空地差异显著(P 0.05);3种林分类型的土壤入渗过程均能用回归方程进行高精度拟合,不同林分类型的土壤初渗速率、稳渗速率及平均入渗速率大小均表现为白蜡林柳树林杜梨林空地,且与空地差异显著(P 0.05)。【结论】在黄河三角洲区营造不同类型人工林均有利于改善土壤水分物理状况,提升盐碱地土壤质量,今后在该区植被恢复过程中可考虑采用白蜡树种造林。     

衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段土壤微生物群落多样性的变化

【目的】探讨衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段土壤微生物群落多样性的变化特征,明确土壤微生物群落多样性对植被恢复的响应规律,探明研究区域退化生态系统恢复机制,为构建该区域生态系统恢复技术体系提供理论依据。【方法】采用空间序列代替时间序列方法,在研究区域内选择立地基本相似的裸荒地、草本群落、灌木群落与乔木群落4种典型的植被类型表示恢复的4个阶段,运用Biolog-ECO微平板技术,对4个阶段的土壤微生物群落多样性进行研究。【结果】植被恢复后土壤微生物群落代谢活性显著升高(P0.05);相同土层不同恢复阶段代表土壤微生物活性和功能多样性的平均颜色变化率率大小顺序为乔木群落灌木群落草本群落祼荒地,相同恢复阶段不同土层的平均颜色变化率大小顺序为0~10 cm土层10~25 cm土层25~40 cm土层;4个恢复阶段土壤微生物群落的Shannon-Wiener物种丰富度指数、Shannon-Wiener均匀度指数、Simpson优势度指数和Mc Intosh指数以乔木群落最高(P0.05),草本群落和灌木群落其次(P0.05),草本群落最低(P0.05);各恢复阶段对不同C,N源利用强度的大小顺序为乔木群落灌木群落草本群落裸荒地(P0.05),不同土层对各C,N源利用强度的大小顺序为0~10 cm土层10~25 cm土层25~40 cm土层(P0.05);主成分分析表明,从31种C,N源类型提取的与C,N源利用相关的主成分1和主成分2分别能解释变量方差的37.24%和15.89%,在主成分分离中起主要贡献作用的C,N源为糖类、氨基酸类以及代谢中间产物和次生代谢物;相关分析表明,土壤含水量、土壤总有机碳、全氮、全磷和速效磷对土壤微生物群落多样性具有重要影响。【结论】植被恢复可使土壤微生物代谢功能增强,土壤微生物繁殖快、数量大,从而促进土壤微生物对土壤C,N源的利用强度。     

黄土高原几种乔灌木根区土壤微生物区系研究

采用化学分析、微生物平皿培养及放线菌形态鉴定法，研究了黄土高原安塞试区5种乔灌木根区0－20cm及20－40cm土层17个土样的土壤性质及微生物的数量与组成。结果表明：①黄土高原丘陵沟壑区坡地人工林与无林裸地土壤中仍然生存着数量较多的细菌、放线菌及真菌，其中各类群的数量排序为：细菌＞放线菌＞真菌；②不同树种根区土壤中细菌、放线菌及真菌数量不同，土壤微生物的数量按灌木林＞乔木林排序；③在黄土高原丘陵沟壑区坡地人工林及无林裸地土壤的放线菌组成中，链霉菌属（Streptomyces)占绝对优势，其次为小单孢菌（Micromonospora)和诺卡氏菌（Nocardia)。灌木林根区放线菌数量与种类均多于乔木；④黄土高原“沙刺人工林－微生物－土壤”生态系统微生物数量大，种类较多，生物活性强，对土壤物质转化及肥力提高有明显作用，在恢复黄土高原植被时应作为先锋树种。     

金华北山七子花林土壤的微生物和酶特征研究

通过对金华北山七子花林和无林裸地土壤的微生物和酶特征研究表明:土壤微生物区系组成中,细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌最少;七子花林各层土壤中,细菌、放线菌、真菌数量自上而下逐渐减少,各土层细菌、真菌数量均较无林裸地高;无林裸地放线菌数量自上而下逐渐增多;0～5cm土层七子花林土壤放线菌数为对照(裸地)的2.94倍,而在20～25cm土层,对照(裸地)土壤放线菌数量略高于七子花林;七子花林土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶活性与对照(裸地)之间存在一定的差异.     

覆盖对毛竹林土壤养分、酶活性及微生物群落的影响

【目的】为退化毛竹林土壤的修复和质量提升提供参考。【方法】以覆盖1 a、覆盖2 a、覆盖3 a、覆盖后恢复2 a、覆盖后恢复5 a及未覆盖的毛竹林地土壤为研究对象，测定土壤脲酶、酸性磷酸酶及过氧化氢酶等土壤酶活性指标，测定土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾及速效钾等土壤养分含量及土壤pH值，采用高通量测序技术测定土壤微生物群落组成及多样性，探讨土壤细菌、真菌变化特征及其与土壤养分含量、酶活性的相关性。【结果】覆盖3 a的毛竹林土壤脲酶、酸性磷酸酶活性均低于其他林地类型，覆盖后恢复5 a的0～20 cm土层酶活性均较高。样地土壤细菌类群中酸杆菌门、绿弯菌门、变形菌门、放线菌门为优势菌群，真菌类群中子囊菌门、担子菌门、球囊菌门所占比例较高。覆盖后恢复5 a的40～60 cm土层细菌和真菌的OUT数量较少，Chao1、Simpson及PD-whole tree指数均较小，表明覆盖后林地深层土壤微生物的数量及多样性均受到影响，土壤退化程度较高且恢复缓慢。土壤环境因子对毛竹林土壤细菌门水平的贡献度由高到低排序依次为酸性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性、脲酶活性、碱解氮含量、有机质含量、全氮含...     

喀斯特区石漠化治理对土壤水分-物理性状的影响--以黔中杠寨小流域为例

【目的】为了更科学系统地评价喀斯特区石漠化综合治理的土壤效应,揭示小流域石漠化综合治理土壤水分-物理性状的演变趋势,为喀斯特地区生态恢复以及石漠化综合治理提供理论基础和技术支持。【方法】以黔中喀斯特区杠寨小流域为例,于2009年、2012年和2018年分别对不同石漠化程度下各工程治理措施、植被类型以及不同土层深度土壤的水分-物理性状进行了长期、持续的动态监测。【结果】不同石漠化程度,土壤水分-物理性状以非石漠化的最佳,潜在石漠化的次之,中度和重度石漠化的居中,轻度石漠化的最差,且非石漠化与轻度石漠化间差异显著;随着石漠化治理年限的增加,流域内土壤容重的变化不明显,但土壤总孔隙度、持水量和渗滤率则均呈增加趋势,土壤质量总体得到了一定提升;土壤水分-物理性状随土层深度的加深基本上呈降低趋势;不同工程治理措施,荒山造林和封山育林土壤水分-物理性状的改善程度较大,而退耕还林的则恢复较慢;不同植被恢复模式,针叶林、针阔混交林和灌木林的土壤水分-物理性状其改善程度均要高于阔叶林和经果林。对区域土壤水分-物理性状的解释程度依次为土层深度(39.10%)>坡度(26.32%)>监测年限(18.05%)>石漠化程度(11.65%)>工程措施(3.20%)>植被类型(1.69%)。【结论】喀斯特区石漠化综合治理要防治结合,因地制宜,综合考虑各影响因素,采取适宜的工程治理措施,最终达到恢复生态的目的。     

科尔沁沙地油松人工林土壤细菌群落特征及影响作用

本研究采用高通量测序技术测定了不同林龄、不同土层油松(Pinus tabuliformis)人工林地细菌多样性和物种组成,并以附近的半固定沙地为对照,分析了科尔沁沙地油松人工林土壤细菌群落结构特征。结果表明：放线菌门(35.62%)、变形菌门(21.87%)和酸杆菌门(14.46%)是油松人工林地和对照的优势门;营造油松人工林显著改变了沙地土壤细菌群落结构(R=0.581,P=0.001);不同林龄间细菌群落结构无显著差异,但0～2 cm、2～10 cm和10～20 cm土层间存在显著差异;油松人工林地0～2 cm土层中的拟杆菌门较2～10 cm和10～20 cm提高223.37%和142.33%;0～2 cm土层中的黏球菌门较2～10 cm和10～20 cm提高76.17%和39.88%;0～2 cm土层的游动放线菌属丰度较2～10 cm和10～20 cm土层分别提高5.70倍和6.69倍;0～2 cm土层的芽单胞菌属丰度较2～10 cm和10～20 cm土层分别提高2.22倍和5.09倍。科尔沁沙地营造油松人工林显著改变了沙地细菌群落结构,林地表层土壤参与碳、氮循环及抗真菌细菌类群...     

洞庭湖滩地杨树人工林土壤微生物的研究

对洞庭湖滩地杨树人工林土壤微生物数量和分布特征及其与土壤理化性质的关系进行分析。结果表明:长期栽植杨树导致地力退化现象并不明显;在各个样地中,细菌占绝对优势,真菌最少;真菌和细菌主要分布在5～10 cm土层,放线菌主要分布在0～5 cm土层,厌氧菌主要分布在10～20 cm土层;同一微生物类群在各样地间的数量无显著差异;在不同林龄的土壤中,真菌、细菌和厌氧菌数量及微生物总量均随着林龄的增加呈现先升后降的趋势,而放线菌随林龄增加呈现高-低-高的趋势;各微生物与土壤理化性质存在一定的正相关或负相关关系。     

退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物学特性

采集不同恢复阶段的土壤样品,采用微生物培养法、生化活性试验法及氯仿熏蒸法分析喀斯特退化植被恢复过程中的土壤微生物数量、土壤生化作用强度、微生物生物量碳及土壤有机碳.结果表明:随着退化喀斯特植被恢复,土壤细菌、真菌、放线菌3大微生物数量及微生物总数明显上升.表现为乔木群落阶段>灌木群落阶段>草本群落阶段>裸地阶段,且细菌较真菌和放线菌占绝对优势,其在4种植被群落类型中分别占微生物总数的95.95%、93.49%、92.32%和92.48%;随着植被恢复,土壤生化作用强度增强;土壤微生物生物量碳与微生物数量的变化规律一致,微生物生物量碳与土壤有机碳呈显著正相关关系(P>0.01).     

陇东黄土高原沟壑区刺槐和油松人工林的生物量和碳密度及其分配规律

【目的】基于陇东黄土高原沟壑区刺槐人工林和油松人工林样地调查数据,分析其生物量、碳含量、碳密度及其分配规律,为该地区人工林碳效益估算提供基础数据。【方法】以陇东黄土高原沟壑区12年生刺槐人工林和12年生油松人工林为研究对象,采用样地调查与生物量实测的方法,研究刺槐人工林和油松人工林乔木不同器官、灌草层和枯落物层生物量,以及刺槐人工林和油松人工林乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层碳储量及其分配特征。【结果】刺槐人工林乔木层平均碳含量(468.44 g·kg －1)低于油松人工林乔木层平均碳含量(512.77 g· kg －1);刺槐林乔木各器官碳含量为458.00～496.96 g·kg －1,不同器官碳含量表现为干＞枝＞叶＞根＞皮,油松人工林乔木各器官碳含量为503.83～536.27 g·kg －1,不同器官碳含量依表现干＞叶＞枝＞皮＞根;刺槐林草本层、灌木层及枯落物层平均碳含量分别为390.52,398.72和402.82 g·kg －1,油松林草本层、灌木层及枯落物层平均碳含量分别为413.17,436.85和414.03 g·kg －1;随着土壤深度增加,刺槐林和油松林土壤碳含量依次降低,0～10 cm土层土壤含量显著高于10～20,20～30和30～50 cm土层;刺槐林0～50 cm 土层土壤平均碳含量(4.96 g·kg －1)高于油松林(4.45 g·kg －1);刺槐林植被层生物量为54.80 t·hm －2,乔木层、草本层和灌木层分别占95.88%,2.65%和1.46%;油松林植被层生物量为24.37 t·hm －2,乔木层、草本层和灌木层分别占93.43%,5.17%和1.40%;刺槐林枯落物层生物量和碳密度分别为1.36和0.55 t·hm －2,分别是植被层的2.48%和2.12%,油松林枯落物层生物量和碳密度分别为0.92和0.39 t·hm －2,分别是植被层的3.78%和3.09%;刺槐林和油松林土壤层碳密度分别为31.15和24.35 t·hm －2,0～10 cm土壤层碳密度较高,分别占0～50 cm土层土壤碳密度的40.19%和38.73%;刺槐林植被层生物量(54.80 t·hm －2)高于油松林植被层生物量(24.37 t·hm －2);刺槐林和油松林生态系统总碳密度分别为57.60和37.38 t·hm －2,且均表现为土壤层＞植被层＞枯落物层。【结论】刺槐林和油松林植被层生物量表现为乔木层＞草本层＞灌木层,乔木层生物量均以树干占比最大,分别为40.02%和37.29%;2种人工林生态系统碳密度主要分布在土壤和植被中,且刺槐人工林生态系统具有较高的固碳能力。     

杉木人工林伐后2种恢复模式碳储量的比较

[目的]为了探讨恢复模式对森林生态系统碳库的影响,[方法]利用定位研究方法,对比分析了湖南会同杉木人工林皆伐后2种恢复模式(自然恢复和人工恢复)20年时森林生态系统碳储量及其空间分布。[结果]表明:(1)自然恢复植被层碳储量明显大于人工恢复,自然恢复的乔木层碳储量比人工恢复的高22.56%。自然恢复的乔木层各器官碳储量的分配比为干﹥枝﹥根﹥叶﹥皮,而人工恢复为干﹥根﹥枝﹥皮﹥叶。林下植被层和凋落物层碳储量所占比例非常小,自然恢复的灌木层、草本层和凋落物层碳储量分别为人工恢复的3.99、5.94、1.14倍。(2)自然恢复的土壤层碳储量比人工恢复的小;自然恢复表层(0 10 cm)土壤碳含量和碳储量均比人工恢复的大,但其它土层则相反;2种恢复模式的土壤碳含量、碳储量均随土层深度的增加而减少,不同恢复土壤各层碳储量所占分配比差异明显。(3)自然恢复各组分碳储量为乔木层﹥土壤层﹥凋落物层﹥灌木层﹥草本层,而人工恢复为土壤层﹥乔木层﹥凋落物层﹥灌木层﹥草本层。[结论]自然恢复模式更有利于伐后林地植被层碳储量的恢复,而人工恢复模式更有利于伐后林地土壤层碳储量的恢复。从整个森林生态系统看,杉木人工林皆伐后林地自然恢复模式固碳能力高于人工恢复模式,恢复模式对碳储量在生态系统各组分的分配也产生了一些影响。     

湘西北小流域不同植被恢复区土壤微生物数量、生物量碳氮及其分形特征

研究湘西北女儿寨小流域退化土地马尾松天然林(Ⅰ)、杉木人工林(Ⅱ)、杜仲人工林(Ⅲ)、油桐人工林(Ⅳ)、润楠次生林(Ⅴ)、毛竹杉木混交林(Ⅵ)及荒草灌丛(Ⅶ)7种典型植被恢复模式土壤微生物数量、生物量碳氮及分形特征.结果表明:细菌是土壤微生物的主要类群,数量多达2.153×105～5.60×106 cfu·g-1,占全部微生物比例为72.83%～92.77%;其次为放线菌数量,为7.57×104～3.89×105 cfu·g-1,所占比例为6.44%～25.61%;真菌数量最少,为4.60×103～4.77×104 cfu·g-1,所占比例仅0.79%～1.99%.荒草灌丛模式土壤微生物量碳、微生物量氮含量总体偏低;微生物量碳排序为Ⅴ＞Ⅲ＞Ⅵ＞Ⅳ＞Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅶ,各模式依次比荒草灌丛模式高出38.99%～39.67%,30.90%～35.31%,23.86%～26.60%,10.17%～10.24%,5.89%～6.11%,0.27%～1.09%;微生物量氮排序为Ⅴ＞Ⅵ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅳ＞Ⅶ＞Ⅰ,除马尾松天然林模式外,其他5种模式土壤微生物量N依次高于荒草灌丛43.46%～44.27%,29.10%～29.60%,22.91%～24.11%,5.20%～5.93%,2.20%～4.45%.微生物量碳与细菌数量空间分布的分形特征最明显(D=5.446 5,R=0.6720,P=0.0085),其次为微生物量碳与放线菌数量(D=5.3584,R=0.6391,P=0.0139),再次为微生物量氮与细菌数量(D=3.6874,R=0.5932,P:0.0253),而微生物量氮与土壤放线菌数量的分形模型未达到显著水平(R=0.3321,P=0.2460),微生物量碳、微生物量氮与真菌数量之间均不存在分形关系.     

3种恢复模式对阿陀岭森林公园次生林植被和土壤的影响

采用野外调查与室内分析相结合的方法,以金钟藤危害严重的次生林为研究对象,比较了自然恢复、适当人为干预和人工恢复等3种恢复模式对目标区域的恢复效果。结果表明,次生林自然恢复速度相对缓慢,通过人为干预可有效控制金钟藤蔓延,并提高次生林群落物种的丰富度及多样性,且可有效改善土壤性能。其中,土壤中全钾含量在0～≤20cm土层中从20.64g/kg提高至33.59g/kg;在20～≤40cm土层中从25.03g/kg提高至32.71g/kg,与其他处理对比,差异达到显著水平;次生林群落植被恢复结果显示,人工恢复在短期内的植被恢复效果并不显著,但该恢复模式有助于增强土壤涵养水源功能,其表层(0～≤20cm)土壤容重1.35g/m3降低至1.13g/m3;次生林群落人工恢复模式下补植的5种乡土树种,枫香生长速度相对较快且病虫害较少,为研究区植被恢复较为适宜补植的乡土树种。     

火烧迹地植被恢复对生长季林内小气候的调节作用

【目的】研究大兴安岭重度火烧迹地不同恢复年限兴安落叶松人工林生长季的空气温湿度和土壤温度变化特征,深入认识火烧迹地植被恢复对林内小气候的调节作用。【方法】采用空间代时间的方法,对重度火烧迹地后不同恢复年限(3～24年)的兴安落叶松人工林原位观测生长季(6—9月)内空气温湿度和土壤温度,利用HOBO Prov2温湿度记录仪监测距地表1.5 m高处空气温湿度,利用Watch Dog B101型按钮温度记录仪监测5和10cm深处土壤温度,每隔1 h自动记录数据,比较不同恢复年限兴安落叶松人工林空气温湿度、土壤温度日变化及生长季变化。【结果】空气温度日变化呈现早晚低、日间高的倒"U"字型变化趋势,空气相对湿度日变化呈现"U"字型变化趋势,土壤温度日变化呈现不同相位的正弦曲线,5 cm深处土壤温度日较差比10 cm深处大,5 cm深处土壤最高温和最低温出现时间比10 cm深处早;各恢复年限兴安落叶松人工林生长季空气温度日较差高于土壤温度日较差,空气最低温和最高温出现时间早于土壤;随着恢复年限增加,空气温湿度和土壤温度的最高值及最低值的出现时间均表现出延迟效应,日较差也逐渐减小;恢复24年时,空气和土壤的最高温、最低温出现时间比对照样地晚1～2 h,空气相对湿度的最高值、最低值出现时间比对照样地晚1～3 h;随恢复年限增加,林内空气温度逐渐降低,恢复24年时6、7、8、9月空气温度比对照样地显著降低3.5、2.96、3.46和3.84℃;植被恢复过程中6—9月空气相对湿度为58.69%～85.79%,恢复24年时最高,对照样地最低,恢复24年时6、7、8、9月空气相对湿度比对照样地显著提高14.19%、12.89%、13.16%和13.67%;随恢复年限增加,5和10 cm深处土壤温度均逐渐降低,恢复24年时6、7、8、9月5 cm深处土壤温度分别比对照样地低9.71、6.85、6.17和4.76℃,10 cm深处土壤温度比对照样地低10.96、7.82、7.13和5.03℃;小气候因子(M)与恢复年限(t)可用M=kt+p(k为方程回归系数; p为方程常数项)方程拟合,且拟合效果显著(P0.05)。【结论】重度火烧迹地种植兴安落叶松人工林后,随恢复年限增加,林内空气温度和土壤温度逐渐降低,空气相对湿度逐渐升高,森林小气候向更加荫凉潮湿的方向发展,且波动性减弱,稳定性增强。     

桉树人工林地土壤微生物类群的生态分布规律

为了探讨湘南丘陵低山区桉树林地土壤肥力综合评价方法,研究了资兴市桉树人工林地土壤微生物数量及其类群分布规律.结果表明:资兴市桉树人工林地土壤微生物数量主要集中在0～20 cm的土层中,随土层加深,其数量迅速减少;在深度为0～70 cm的土层中,同一类群的微生物数量变动范围较大,其中好气性细菌为3.09×105～6.58×105个.g-1,真菌为4.43×104～3.53×106个.g-1,放线菌为7.50×102～1.60×103个.g-1,厌气性细菌为4.73×103～6.09×104个.g-1,自生固氮菌为2.50×10～6.00×102个.g-1;资兴市林科所桉树人工林林地微生物数量最多,其总数达4.01×106个.g-1;好气性细菌和固氮菌与速效氮呈极显著相关,厌气性细菌与速效钾呈显著相关,固氮菌也与速率磷有显著相关关系,真菌与速效钾有一定程度的负相关,钙元素对土壤微生物活动有一定的抑制作用.     

毛竹林覆盖经营对土壤养分含量、酶活性及微生物生物量的影响

【目的】探讨覆盖经营(稻草+竹叶+砻糠)毛竹林的退化原因,此期为退化毛竹林恢复提供理论参考。【方法】选择不同覆盖年限(1,2和3年)毛竹林,以未覆盖毛竹林作对照,分别测定0～40 cm土层的土壤pH值、养分含量、酶活性及微生物生物量。【结果】随着毛竹林覆盖年限增加,土壤pH值降低(即土壤酸化);土壤有机质含量呈升高趋势;土壤全氮、全磷、全钾含量表现为逐渐升高的变化规律,均显著高于未覆盖毛竹林(P<0.05);土壤速效养分(碱解氮、有效磷、速效钾)含量均呈现先升高后降低的趋势,以覆盖1年的最高,且显著高于未覆盖毛竹林(P<0.05),覆盖3年后显著低于未覆盖毛竹林(P<0.05);土壤C/N和N/P随覆盖年限增加逐渐升高,N/K先升高后降低,而P/K呈逐渐降低趋势;土壤脲酶和蔗糖酶活性均呈现先升高后降低的趋势,以覆盖1年的最高;土壤蛋白酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性则呈逐渐降低趋势;土壤微生物生物量呈现先升高后降低的趋势,以覆盖1年的最高;细菌、放线菌生物量与微生物生物量表现出一致的变化规律,真菌生物量则逐渐升高;好氧细菌生物量先升高后降低,覆盖3年后显著低于未覆盖毛竹林(P<0.05);真菌与细菌的生物量比值呈先降低后升高的趋势,但覆盖1年后与未覆盖毛竹林间差异不显著(P>0.05)。【结论】与覆盖1年毛竹林相比,长期连续覆盖经营导致土壤酸化明显,养分比例失衡,酶活性逐渐降低,土壤微生物区系发生变化,从而导致土壤劣变,竹林退化。生产中建议采用休养式覆盖经营模式,即隔年覆盖(覆盖1年休养1年),同时,在自然出笋时要及时清除覆盖物并减少残留量,还需合理使用化肥。