间伐和林下植被剔除对毛竹林 土壤活性有机碳的影响

选择中亚热带毛竹人工林为研究对象,开展间伐和林下植被剔除的野外控制实验,通过野外采样和室内分析,研究不同强度间伐(25%间伐、50%间伐)和林下植被剔除对土壤活性有机碳的影响。结果表明:25%间伐对土壤各组分碳无显著影响;50%间伐显著增加土壤有机碳含量,降低土壤微生物量碳含量,进而降低活性有机碳占土壤总有机碳的比例。林下植被剔除降低0～5 cm层土壤微生物量碳和可溶性有机碳含量,进而降低土壤活性有机碳占土壤有机碳的比例;对5～10 cm层各组分碳无显著影响。研究表明,50%间伐和林下植被剔除处理下土壤总有机碳的生物活性程度降低、活性有机碳库的周转速率降低,有利于毛竹人工林土壤碳的固持。     

不同强度间伐和林下植被剔除对毛竹叶片氮磷化学计量特征的影响

【目的】毛竹(Phyllostachys edulis)是我国亚热带地区主要的竹种,发挥着重要的生态系统服务功能。间伐和林下植被剔除(砍灌除杂)作为毛竹林常见的经营管理措施,可能会影响土壤养分有效性,进而作用于毛竹叶片氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征,但由于缺乏相关的研究,变化趋势目前仍然不清楚。【方法】研究选取中亚热带毛竹林作为研究对象,开展间伐(25%间伐和50%间伐)和林下植被剔除对毛竹叶片N、P化学计量特性影响的研究。【结果】间伐对毛竹叶片N、P化学计量特征的影响与间伐强度有关,其中25%间伐显著增加毛竹叶片全磷(TP)含量,进而降低叶片N∶P比值;50%间伐和林下植被剔除对毛竹叶片N、P含量及N∶P的比值均没有显著影响。不同处理下毛竹叶片N∶P比值均低于14,推测研究区毛竹人工林主要受到N元素的限制。根据养分限制理论,25%间伐加剧毛竹生长对于N的需求,加强土壤N对毛竹生产力提高的限制作用。但从长远来看,随着全球气候变化程度进一步加深,中亚热带氮沉降愈发严重,来源于大气的氮输入能够极大地补偿毛竹生长对于氮的需求,从而促进其快速生长。【结论】从生产实践和成本的角度考虑,建议在发展毛竹人工林过程中,适当采用一定比例间伐(25%)和保留林下植被的经营措施,有利于毛竹林的高效经营。     

毛竹林下丛枝菌根类和外生菌根类树种幼树种内和种间竞争研究

[目的]菌根类型是影响树木个体生长发育的重要因素,因此可能在种群层次上影响树种的竞争格局.探究毛竹(Phyllostachys edulis)林林下丛枝菌根和外生菌根树种的种内和种间竞争关系,可为亚热带毛竹林群落演替动态的预测和森林物种共存理论的完善提供理论参考.[方法]本研究选择江西马头山国家级自然保护区毛竹林林下更新层典型丛枝菌根树种野含笑(Michelia skinneriana)和外生菌根树种少叶黄杞(Engelhardtia fenzlii)为研究对象,采用Hegyi单木竞争模型分析野含笑和少叶黄杞的种内和种间竞争状况,解析毛竹林林下更新层不同菌根类树种的定植机制.[结果]野含笑幼树种间竞争占总竞争强度的87.04％,且随着幼树个体胸径的增加,种间竞争强度的相对比重逐渐增加,证明野含笑幼树在生长过程中自疏作用较强,在小尺度上同种个体较难共存.少叶黄杞幼树种内和种间竞争分别占总竞争强度的54.64％和45.36％,且随着幼树个体胸径的增加,种内和种间竞争强度逐渐降低,但二者的相对比重基本不变,证明少叶黄杞幼树在生长过程中自疏和他疏作用强度相当,与同种或他种植物可以实现共存.[结论]毛竹林下这两种菌根类型幼树在生长过程中受到的竞争来源存在较大的差异.因此,树木菌根类型是调控亚热带毛竹林林下更新层幼树竞争格局的重要因素,并对群落演替的方向有着潜在影响.     

DNA条形码技术在林业科学研究中的应用

DNA条形码是利用生物体内普遍存在的一个或几个、较短的且标准化的基因片段作为通用片段,通过碱基序列差异来实现物种水平准确鉴定的工具。相对于传统的分类学,DNA条形码技术具有不依赖形态特征和发育阶段、鉴定数字化、快速准确、操作简单规范等优势。已成功应用在生物多样性监控、海关、中药材真伪鉴定、法医鉴定、动植物检疫、生物入侵、食品和药物市场监督等诸多领域。经过15年时间发展,DNA条形码研究已基本确定针对不同生物类群使用不同的通用片段,同时构建了标准的全球生命条形码数字化数据库。目前DNA条形码研究主要集中在如何提高近缘类群物种分辨率和构建区域条形码数据库两个方向。在林业科学研究中,DNA条形码在木材识别、森林群落生态和生物多样性监控与评估等领域发展迅猛,但同时也面临一些问题,如木材DNA降解、整条片段的扩增等,需要在条形码片段选择、数据库构建、数据库与高通量测序技术结合、分析方法改进等进一步深入研究。未来DNA条形码将在林业资源评价、保护和可持续利用等方向具有广阔的应用前景。     

毛竹根际新黑曲霉的解磷特性及促生作用

[目的]探究毛竹根际微生物新黑曲霉(Aspergillus neoniger)JXBR16对土壤难溶性磷酸盐的溶磷作用及对毛竹的促生效果。[方法]采用液体发酵培养法研究该菌株对Ca_3(PO_4)_2、CaHPO_4、FePO_4、AlPO_4和植酸钙等5种难溶性磷酸盐的溶解能力及碳源、氮源、pH、装液量和盐离子等因素对其解磷能力的影响;并采用温室盆栽法评价该菌株对毛竹实生幼苗的促生作用。[结果]表明,新黑曲霉对5种难溶性磷酸盐均具有较好的溶解能力,其中对FePO_4、CaHPO_4的溶解能力最佳,解磷量分别达3 208.31和3 027.09 mg·L~(-1);在碳源为蔗糖或葡萄糖、氮源为硫酸铵、初始pH值3.5、装液量2/5、温度25℃和盐离子浓度为0～1.0 g·L~(-1)条件下新黑曲霉的解磷能力最佳。施用该菌株180 d后毛竹根际土壤有效磷和矿质氮分别提高37%和41%,植株根、茎和叶磷含量分别提高了95%、102%和43%;毛竹地径、苗高和生物量分别比对照显著提高了44%、47%和50%。[结论]新黑曲霉能够有效增强南方红壤区毛竹林土壤磷的供给,促进植株养分吸收利用,并提高毛竹的生长,具有应用于竹林生物菌肥研制和开发的巨大潜力。