不同CO2浓度对玉米秸秆分解期间土壤腐殖质形成的影响

以往人们较多的研究了土壤有机碳与温室气体的源、汇关系问题,却很少研究温室气体对土壤有机碳本身分解转化和各组分性质的影响。为了探讨CO2浓度升高对腐殖物质形成转化的作用,本文通过室内人为高浓度CO2的培养试验,用腐殖质组成修改法研究了玉米秸秆分解期间（1~180d）土壤总有机碳（TOC）、水溶性物质（WSS）、碱提取腐殖物质（HE）、胡敏酸（HA）和胡敏素（HM）数量的动态变化规律及不同CO2浓度对有机碳各组分形成与转化的影响。结果表明：玉米秸秆分解期间,“新形成”的净TOC逐渐降低,净HE表现为先增加而后下降的趋势,HM的绝对数量逐渐下降。可提取腐殖物质中HA的比例（PQ）先增加后下降,最终趋于平稳,说明最初富里酸（FA）的形成速度大于HA,随培养时间的延长,FA和HA经历了一段相互转化的过程,最终达到动态平衡。30%CO2浓度（V/V）处理的TOC、WSS、HE和HM数量明显高于3%CO2浓度处理和正常CO2浓度（0.0375%）处理,其中WSS和HM反应更为敏感。但3%CO2浓度处理与正常CO2浓度处理的差异不明显。可提取腐殖物质的PQ的顺序是30%CO2浓度处理〉3%CO2浓度处理〉正常CO2浓度处理,说明CO2浓度增加更有利于FA而不利于HA的形成和稳定。     

城市森林生态服务功能价值评估研究进展

城市森林是城市生态系统的重要组成部分,城市森林生态系统服务功能价值评估是当前城市林业的研究热点,对城市的可持续发展具有重要的指导意义。回顾了城市森林的概念及其发展历程,详细讨论了城市森林生态系统服务功能的内涵、框架体系及其价值评估研究进展,并比较分析了各项服务功能的不同价值评估方法及相关研究情况,最后提出了城市森林生态系统服务功能价值评估研究的未来方向。     

毛竹入侵对落叶阔叶林土壤理化性质和胞外酶活性的影响

【目的】研究毛竹（Phyllostachys edulis）入侵亚热带北缘落叶阔叶林对土壤理化性质和土壤胞外酶活性的影响,为探究毛竹入侵条件下森林生态系统养分循环过程与固碳潜力及森林的毛竹入侵治理提供科学依据。【方法】在毛竹入侵样带上,选择落叶阔叶林（麻栎林Quercus acutissima）、竹阔混交林（混交林）和毛竹林3种林分为研究对象,采集其林下地表0~10 cm土壤,进行土壤理化性质和土壤酶活性的测定,包括土壤pH、含水率和有机碳、全氮、NH⁺₄-N、NO^-₃-N、全磷、有效磷含量,以及β-葡糖苷酶（BG）、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）、酸性磷酸酶（AcP）、酚氧化物酶（POX）、过氧化物酶（PER）活性和酶计量(V_C/N、V_N/P、V_C/P),比较不同林分的土壤指标。【结果】①随着毛竹入侵,毛竹林土壤pH值和含水率显著增大,且与混交林、麻栎林差异显著（P<0.05）;其土壤有机碳、NO^-₃-N和全氮含量显著下降（P<0.05）,NH⁺₄-N、有效磷和全磷含量与混交林、麻栎林差异不显著。②土壤碳、氮和磷循环相关的水解酶（BG、NAG+LAP、AcP）活性均随毛竹入侵呈下降趋势,氧化酶（POX、PER）活性变化趋势与之相反;酶计量分析表明,毛竹林土壤的V_N/P显著低于混交林和麻栎林（P＜0.05）,而V_C/N、V_C/P在不同林分间差异不显著。③酶活性的矢量分析表明,毛竹林土壤微生物的磷限制程度高于混交林和麻栎林。④土壤水解酶活性与土壤有机碳、NO^-₃-N、全氮、有效磷含量或pH有显著相关关系,氧化酶活性与土壤性质相关性总体不显著。【结论】毛竹林取代落叶阔叶林（麻栎林）后,土壤有机碳和养分含量及相关水解酶活性降低,不利于原有落叶阔叶林土壤碳库与养分库的保存。     

徐州云龙山侧柏林细根形态与分布规律研究

为了提高徐州市石灰岩山地侧柏人工林的生态和景观质量,该研究以云龙山侧柏人工林为对象,利用Win-RHIZO根系分析仪对2个样地不同土层深度细根的形态参数、比根长、根长密度和生物量进行了综合分析。结果表明：（1）细根直径随根序等级的升高而增加,细根长度、比根长、表面积表现为下降趋势,而细根体积表现为先减小后增加的趋势;（2）在不同立地条件下,细根长度、比根长、表面积和体积均表现为表层高于底层,东坡高于西坡的规律;（3）单位面积上细根的生物量随根序的升高而增加,而根长密度则明显下降;表土层中细根生物量和根长密度都要高于底层,东坡高于西坡。     

不同氧气浓度对玉米秸秆分解期间腐殖物质形成的影响

通过室内氧气培养试验,研究了玉米秸秆在分解期间（1～180d）“新形成”有机碳、胡敏酸（HA）、富里酸（FA）数量的动态变化规律及不同氧气浓度对其形成与转化的影响。结果表明：玉米秸秆分解期间,“新形成”净有机碳数量逐渐降低,而碱提取腐殖物质（HE）、HA和FA的绝对数量和相对数量都表现为先增加而后下降的趋势,HE中HA的比例即PQ先增加后下降,最终趋于平稳,说明最初FA的形成速度大于HA,随培养时间的推移,FA和HA经历了一段相互转化的过程（1～60d）,最终达到动态平衡。高氧气处理促进了好气性微生物的活性,有利于有机碳的分解,并且有利于FA向HA转化。     

外源养分对麻栎细根生长形态及氮磷含量的影响

【目的】研究添加外源养分对麻栎细根生长特征、形态特征和养分特征的影响,探讨细根在不同富养斑块的觅养特征,为研究细根养分捕获策略提供理论支撑。【方法】以林龄约30年的麻栎为研究对象,采用原位根系生长袋法,设置对照（CK）、氮添加（N）、磷添加（P）、多养分添加（NPK）、凋落物添加（F）共5个处理,探究细根生长特征（细根生物量、总根长）和形态特征（平均直径、比根长、组织密度、比表面积、分枝比、分枝强度）以及细根中N、P含量对养分添加的响应规律。【结果】（1）与CK相比,NPK处理麻栎1~3级细根的总根长及生物量均显著增加(P<0.05);而N处理总根长和生物量均表现出降低趋势,但差异并未达到显著水平（P>0.05）。（2）不同外源养分对麻栎细根形态特征的影响并不一致。与CK相比,P、NPK、F处理总体使麻栎细根直径减小,而N处理使3级根直径显著增加（P<0.05）,细根的组织密度、比根长和比表面积对4种养分添加处理响应并不敏感。与CK相比,P、NPK和F处理对细根分枝比和分枝强度无显著影响（P>0.05）,但N处理使2~3级细根的分枝比和分枝强度显著增加（P<0.05）。（3）N、P、NPK、F 4个处理细根的N含量均高于CK,其中N、NPK处理与CK之间均存在显著差异（P<0.05）,较CK增幅分别为102.3%和77.0%;N及F处理细根P含量与CK之间无显著差异（P>0.05）,但NPK和P处理细根的P含量均较CK显著增加（P<0.05）,其中以NPK处理最高,较CK的增幅为128.8%。【结论】同时增加土壤N、P养分时,麻栎通过增殖根长和细根生物量来获取更多的养分,而将N、P肥单独作为外源养分添加时,麻栎则通过改变细根形态特征来提高对土壤养分的吸收能力,添加凋落物对麻栎细根生长形态特征无明显影响,可知麻栎对不同类型外源养分具有不同的吸收策略。     

徐州云龙山侧柏林生长规律研究

为了提高徐州市石灰岩山地侧柏人工林的生态和景观质量,采用树干解析法对云龙山侧柏人工林的生长规律进行研究.结果表明:所拟合的侧柏生长模型均具有较高的相关性,其中胸径和树高的最优生长模型为对数方程,材积的最优生长模型为逻辑斯谛方程.在第10年以前,侧柏的树高和胸径连年生长量与平均生长量最大,但目前林分尚未进入成熟期.侧柏林的胸径生长量出现3次较明显的生长高峰,且每隔一定年限发生一次,可用于指导间伐抚育期.这为今后侧柏人工林的综合经营与管理提供了一定的科学依据.     

菌根真菌在退化喀斯特地区植被恢复中的应用

退化喀斯特地区普遍具有生境基岩裸露,土层浅薄,生境保水性差,基质、土壤和水体等环境富钙的生态特征,是该地区植被恢复过程中的一大难题,而菌根真菌较强的生态适应性,对困难立地条件下的植物生长具有明显的促进作用.通过分析喀斯特岩溶地区的恶劣立地条件,菌根菌的生理生态特性,表明通过菌根技术解决退化喀斯特地区的植被恢复是一条行之有效的途径:应用菌根技术必将提高喀斯特地区植被成活率,增加植物适应力,在喀斯特地区植被恢复进程中将有很好的应用前景.     

不同林龄亚热带次生林细根生物量和形态分布差异

【目的】研究不同林龄亚热带次生林主要树种细根的生物量、形态特性及其与土壤养分的相关关系,探讨不同林分细根生长特性差异及树种间的竞争作用,为亚热带森林的经营提供理论依据。【方法】在浙江省黄岩山选取经过皆伐后人工播种造林恢复的23年生林分及未经过人为干扰的60年生林分,每个林分中设置10个10 m×10 m的样方,每个样方中随机选取3个采样点,使用根钻法对0～20 cm土层中林分主要树种（青冈、木荷、石栎、其他木本植物）的根系样品及土壤样品进行采集,测定3个不同直径等级（D1.＞0～≤0.5 mm,D2.＞0.5～≤1 mm,D3.＞1～≤2 mm）细根的生物量及其形态特征（比根长、根长密度）,以及土壤铵态氮、硝态氮、全磷及有机质含量,并分析细根生物量及其形态特征与土壤养分的相关性。【结果】（1）细根总生物量随林龄的增加而增大,60年生林分细根总生物量显著（P＜0.05）高于23年生林分,是23年生林分的1.3倍,这种显著性差异主要由杂根（其他木本植物根系）生物量引起,而青冈、木荷、石栎的细根总生物量在2个林龄林分间无显著差异。（2）各径级细根生物量因树种和林分的不同而存在差异,60年生林分青冈D1和D2径级细根生物量分别比23年生林分高82.1%和51.1%,差异显著（P＜0.05）;木荷各径级细根生物量在2个林分间无显著差异;60年生林分石栎D1径级细根生物量是23年生林分的55.5%,差异显著（P＜0.05）;杂根各径级生物量均表现为60年生林分显著（P＜0.05）高于23年生林分,分别是23年生林分的1.5倍（D1）、1.9倍（D2）和1.9倍（D3）。（3）木荷、石栎各径级细根的比根长和根长密度在2个林龄林分间均无显著差异（P＞0.05）,但青冈和杂根的细根形态在不同林龄林分间差异显著（P＜0.05）,其中60年生林分D3径级比根长分别是23年生林分的1.4和1.3倍,60年生林分青冈D1、D2、D3径级根长密度分别较23年生林分增加了58.36%,41.96%和49.57%,杂根根长密度分别较23年生林分增加了44.76%,120.21%和111.31%。（4）细根总生物量与土壤养分呈显著相关关系,但在树种间和林分间有所差异,在23年生林分中,细根总生物量与土壤铵态氮、硝态氮和有机质含量呈显著或极显著正相关关系;在60年生林分中,细根总生物量与土壤铵态氮、硝态氮、全磷和土壤有机质含量呈显著或极显著正相关关系。【结论】未经过人为干扰的60年生林分细根总生物量显著高于皆伐后人工播种造林恢复的23年生林分,但更容易出现养分短缺的现象;随林龄的增加,青冈可能具有更好的适应能力和竞争能力。     

徐州云龙山侧柏林景观评价

为了提高徐州市风景林的景观质量,采用美景度评判法对云龙景区侧柏林的景观进行了评价。结果表明:(1)云龙山侧柏林总体景观质量不高;(2)少数样地因密度较低,树木长势良好,混生有少量阔叶树种而美景度较高;(3)林下植被层覆盖度、林分密度、枝下高、干形、林下层统一度等因素是影响美景度的主要因素;(4)建议通过间伐、补植、抚育、保护等措施把侧柏纯林逐步诱导为针阔混交林。本调查可为风景林的科学经营提供一定的理论基础和技术支撑。