黄土高原小叶杨与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响

人工纯林的长期连续生长或连栽所引起的土壤性质极化是导致土壤退化和影响人工林生态系统稳定及可持续发展的重要原因,防治的根本途径是选择种间关系协调的树种进行混交改造。通过室内模拟混合分解试验,研究小叶杨与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响,从而为人工纯林混交改造提供理论依据。研究结果表明:①对C释放的影响:辽东栎枯落叶表现为极强的促进作用,释放率提高21.32%,油松枯落叶表现为较弱的抑制作用,释放率降低14.78%,其他树种枯落叶作用不明显;②对N释放的影响:辽东栎枯落叶表现为极强的促进作用,释放率提高28.69%,樟子松、刺槐枯落叶促进作用较弱,释放率分别提高14.98%、13.36%,油松枯落叶表现为强烈的抑制作用,释放率降低20.33%,其他树种枯落叶作用不明显;③对P释放的影响:刺槐、辽东栎、沙棘枯落叶表现为超强的促进作用,释放率分别提高57.60%、43.06%、38.60%,紫穗槐枯落叶表现为强烈的促进作用,释放率提高22.64%,油松、樟子松枯落叶表现为超强的抑制作用,释放率分别降低62.63%、47.99%,其他树种枯落叶作用不明显;④对K释放的影响:油松枯落叶表现为较弱的抑制作用,释放率降低10.41%,其他树种枯落叶作用均不明显。     

沙棘群落内部的营养元素累积和循环

以黄土高原沙棘集中分布的五个县为采样点,在生物量调查和营养化学分析的基础上,对沙棘群落内部营养元素的积累和生物循环规律进行了研究,并计算了沙棘群落的年吸收量、年存留量和年归还量。研究表明,在沙棘群落中,Ca 的循环最快,N 的循环最慢(循环系数分别为0.7299和0.0310)。但由于沙棘根瘤能固定大气中的 N 素,因而保证了沙棘的正常生长需要。     

刺槐枯落叶浸提液对种子萌发及幼苗生长的影响

为了探讨刺槐的连栽障碍问题,采用刺槐枯落叶中浸提出的物质对刺槐进行发芽和幼苗实验,研究枯落叶对刺槐的影响。结果表明:刺槐枯落叶浸提液处理对其种子萌发及幼苗生长都有不同程度的抑制作用,对刺槐的抑制强度为0.10 g.mL-1>0.02 g.mL-1>0.01 g.mL-1>0.005g.mL-1>CK;刺槐枯落物对刺槐发芽和幼苗可能具有自毒作用,从而导致植物组织生长缓慢,对养分的吸收能力降低,生长发育受阻,加速了幼苗的死亡。     

陕北地区阔叶树种枯落叶对针叶纯林土壤微生物的影响

通过室内培养的方法代替实地混交造林和枯落叶客置实验,研究了陕北黄土高原不同阔叶树种枯落叶对针叶纯林土壤微生物数量的影响。结果表明:在陕北半干旱风沙区(靖边),油松林引入白榆,樟子松林引入旱柳或客置其枯落叶,有利于改善土壤微生物性质;在陕北半湿润黄土丘陵区(黄陵),侧柏林引入桦树,落叶松林引入刺槐、小叶杨、桦树和辽东栎,油松林引入桦树、小叶杨和刺槐或客置其枯落叶,有利于改善土壤微生物性质。     

黄土残塬沟壑区利用阔叶树种枯落叶改善针叶林地土壤酶活性的效应研究

通过对针叶林地土壤与不同阔叶树种枯落叶进行室内混合培养和测定,研究了黄土残塬沟壑区不同阔叶树种枯落叶分解对针叶林地土壤酶活性的改善效应,以期达到快速确定引入混交树种目的,并且为防止针叶纯林林地所出现的土壤极化等系列问题提供相应的理论依据。研究结果表明:(1)侧柏林地土壤混合5种阔叶树种枯落叶培养后,酶活性综合指数较对照均有提高,引入树种适宜度为刺槐>柠条>辽东栎>小叶杨>沙棘。(2)油松林地土壤,混合小叶杨、柠条和沙棘枯落叶培养后,土壤酶活性综合指数较对照均有提高,刺槐和辽东栎枯落叶培养后则反之,故不宜刺槐和辽东栎与油松混交,引入树种适宜度依次为小叶杨>柠条>沙棘。     

渭北残塬沟壑区牧草枯落物对油松和侧柏纯林土壤极化的修复效应

纯林对土壤养分的选择性利用和单一枯落物的特殊影响是导致人工林土壤极化的重要原因,利用牧草枯落物施肥或直接营造林草复合植被是防治和修复纯林土壤极化的最快捷且有效的措施。针对渭北残塬沟壑区的油松（Pinus tabuliformis）和侧柏（Platycladus orientalis）人工纯林,在前期关于土壤极化的研究基础上,通过7种常见豆科牧草枯落物与林地腐殖质层土壤的混合培养试验,研究不同牧草枯落物对针叶纯林土壤极化的修复效应,以此作为选择适宜修复牧草种的依据。结果表明：对油松纯林土壤,苜蓿（Medicago sativa）具有明显的综合修复效应,其次为红豆草（Onobrychis viciaefolia）,可作为与油松复合种植的优选牧草,而胡枝子（Leapedeza bicolor）、毛苕子（Vicia villosa）和沙打旺（Astragalus adsurgens）造成土壤性质一定的衰退;对侧柏纯林土壤,红豆草具有明显的综合修复效应,其次为苜蓿和草木樨（Melilotus officinalis）,可作为与侧柏复合种植的优选牧草,而毛苕子和小冠花则造成土壤性质一定的衰退。     

陕北半湿润黄土丘陵区不同人工林土壤生物学特征研究

为研究陕北半湿润黄土丘陵区不同树种人工林地土壤酶活性和微生物量C在森林土壤中的分布特征及二者的关系,在黄陵地区选择有典型代表性的人工油松、侧柏、华山松、刺槐及辽东栎纯林和它们的混交林,并测定林地土壤酶活性和微生物量C.结果表明:(1)在0～40 cm的土层范围内,随着土层深度的增加,土壤酶活性和微生物量C明显呈递减规律变化,即0～20 cm土层＞20～40 cm土层;(2)在不同树种条件下,各土壤酶活性和微生物量C表现差异较大,蛋白酶活性大小依次是阔叶纯林＞天然荒草地＞混交林＞针叶纯林;其他酶活性和微生物量C的大小总体规律表现为:阔叶纯林＞针阔混交林＞针叶纯林＞天然荒草地;(3)研究区土壤微生物量C与各种酶活性之间有较高的相关性.蛋白酶与磷酸酶、过氧化物酶、微生物量C未达到显著水平;除过脱氢酶外,其余各种酶活性之间以及与微生物量C之间的相关性均达到显著或极显著水平.另外,对土壤表层酶活性和微生物量C进行聚类分析,可以将10个样地分为不同的类别,聚类分析结果显示混交林地土壤酶活性和微生物量C最高,阔叶纯林次之,针叶纯林最小.针阔混交林能够显著性地提高土壤的生物学性质,有利于微生物的再分配;土壤微生物量C和酶活性能够及时地反映土壤养分的变化趋势.     

不同林地凋落叶混合分解对土壤微生物量C、N的影响

通过对岷江上游连香树、云南松、云杉3种典型森林植被凋落叶及其土壤相同比例混合室内模拟混交实验,研究各处理土壤微生物量C、N的动态变化,以揭示不同凋落叶混合后对土壤微生物活性有无加强作用。结果表明:阔叶树种连香树与针叶树种云南松和云杉均以1∶1混合,对其相应混合土壤的微生物量C、N都有明显的促进作用,这对选择混交树种及配置具有指导意义。西北林学院学报23卷第4期肖波等不同林地凋落叶混合分解对土壤微生物量C、N的影响     

森林生态系统养分循环特征参数研究

根据在黄土残塬沟壑区刺槐林地养分循环研究的实践,对目前森林生态系统养分循环研究中普遍采用的养分吸收系数、养分利用效率、养分循环强度和生物循环系数等特征参数所存在的问题进行了分析,提出了若干改进意见.同时在此基础上又提出了枯落物平衡指数、土壤养分平衡指数等新的特征参数,并阐述了将Deanglis的养分再循环指数概念应用于林地的计算原理.     

刺槐与其他树种枯落叶混合分解对微量元素释放的影响

【目的】检测刺槐分别与其他10个树种枯落叶混合分解后是否对Cu、Zn、Ni和Cd等微量元素的释放产生促进作用,从微量元素的角度研究刺槐与拟混交树种的种间养分关系,为刺槐混交林的树种选择提供科学依据。【方法】在黄土高原,于秋末冬初采集刺槐及其他10个树种的当年枯落叶,并剪成1 cm大小的碎片或长1 cm的短针叶,同时采集无林荒草地腐殖质层（0～20 cm）土壤作为介质,在室内相同温度和湿度条件下,以尼龙网袋埋土法连续345 d进行枯落叶混合分解培养试验,并用原子吸收光谱分析法（AAS）测定枯落叶分解前后微量元素Cu、Zn、Ni、Cd的含量。【结果】枯落叶分解过程中,Cu、Zn、Ni和Cd的释放速率均以柠条、小叶杨、沙棘、侧柏、辽东栎较快,周转期略大于1年。刺槐分别与小叶杨、白榆、沙棘枯落叶混合分解,对4种微量元素的释放均呈现出促进作用;而分别与樟子松、侧柏、白桦、柠条枯落叶混合分解,对4种微量元素的释放均呈现出抑制作用;刺槐分别与油松、华北落叶松枯落叶混合分解,对Cu的释放有一定的促进作用,而对Zn、Ni、Cd的释放呈现出抑制作用;刺槐与辽东栎枯落叶混合分解,对Zn、Cd的释放有促进作用,而对Cu、Ni的释放有抑制作用。【结论】选择与刺槐枯落叶混合分解后能促进多数微量元素释放的树种进行混交,将有利于林地微量元素的循环利用。