森林保护专业课程体系改革研究

以沈阳农业大学森林保护专业课程体系为例,总结2013年恢复招生后课程体系情况,针对适应现代社会经济发展和毕业生就业的需求,得出改革的森林保护专业课程体系,以期为高等院校森林保护专业人才的培养奠定基础。     

人为干扰对桂西北喀斯特生态系统土壤有机碳、氮、磷和微生物量剖面分布的影响

在桂西北喀斯特地区以原生林地为对照,选取了玉米-红薯轮作地、放牧+火烧草地和自然恢复地3种不同人为干扰的生态系统,研究土壤剖面养分、微生物活性对干扰强度的响应。结果表明,土壤有机碳和全氮随土壤深度的增加而降低,全磷变化较小,说明磷素主要来源于土壤母质,且淋溶作用较小;原生林地0-30 cm土壤有机碳、全氮、全磷、微生物量碳、氮、磷、碱解氮显著高于自然恢复地、放牧+火烧草地和玉米-红薯轮作地(p0.05),说明原生生态系统可维持较高的土壤肥力和微生物活性;3种人为干扰的生态系统,自然恢复地和放牧+火烧草地0-5 cm土壤有机碳含量显著高于玉米-红薯轮作地,说明自然恢复有利于提高表层土壤肥力和有机碳积累;玉米-红薯轮作地表层0-15 cm土壤全磷和有效磷含量显著高于自然恢复地和放牧+火烧草地,主要受施肥影响;60-100 cm,原生林地、自然恢复地和放牧+火烧草地土壤全氮显著高于玉米-红薯轮作地,说明农耕旱地土壤下层氮受雨水影响较大,淋失严重。自然恢复地和放牧+火烧草地表层(0-15 cm)土壤碱解氮、微生物量碳、氮、磷显著高于玉米-红薯轮作地,说明减少人为干扰和实行自然恢复可显著提高土壤氮的有效性和微生物活性。因此,提高农田管理水平、施行保护性耕作,推行自然恢复、减少人为干扰是提高喀斯特退化生态系统土壤生产力和增加土壤有机碳积累的有效措施。     

辽宁省典型林地土壤与植物钙素的空间分布及其关系的研究

为探明辽宁省森林土壤与植物中钙元素的空间分布特征,选择3种典型树种(油松,樟子松和柞树)为研究对象,在系统的野外调查和土壤及叶片(针叶)采集与测试基础上,采用统计对比和相关性分析方法对土壤水溶性钙和植物叶片全钙含量的东西向分布特征及土壤与植物叶片钙元素的相关性进行了研究。结果表明:辽东与辽西森林土壤间水溶性钙含量有较大差异,辽西表层和亚表层土壤水溶性钙含量分别为0.037~0.072 g kg-1和0.047~0.078 g kg-1;辽东表层和亚表层土壤水溶性钙含量分别为0.025~0.039 g kg-1和0.019~0.038 g kg-1。相应地它们的植物叶片全钙含量也有较大的差异,辽西和辽东分别在4.663~10.156 g kg-1和2.436~2.700 g kg-1之间。辽西林地土壤水溶性钙含量与植物叶片中钙含量均高于辽东,由辽西至辽东呈下降趋势,这与降水量增加有关。3种树种林地植物叶片全钙含量与土壤水溶性钙含量均呈正相关(油松P0.05,樟子松和柞树P0.01)。     

辽东山区3种林分土壤理化性质和微生物特性研究

以辽东山区长白落叶松人工纯林、长白落叶松-水曲柳人工混交林和次生林3种林分为研究对象,分析表层(0～10cm)、亚表层(10～20cm)、底层(20～30cm)土壤理化性质、微生物含量及其二者相互关系。结果表明:落叶松纯林土壤pH值较次生林和落叶松-水曲柳混交林分别平均降低了5.4%和4.5%,落叶松纯林土壤存在酸化趋势。各林分类型表层土壤总有机碳、全氮、微生物量碳、碳氮比均表现为次生林落叶松-水曲柳混交林落叶松纯林,且各指标随土层加深显著降低(p0.05)。土壤微生物含量受土层的影响显著(p0.05),其中表层含量最高,表层细菌、真菌和放线菌含量分别为19.09～29.68nmol·g~(-1)、2.47～3.71nmol·g~(-1)和5.59～7.68nmol·g~(-1);次生林表层土壤细菌、放线菌的含量显著高于落叶松纯林(p0.05)。不同林型之间各土层细菌真菌比(B/F)、革兰氏阳性菌与阴性菌之比(G+/G-)差异显著(p0.05)。土壤总微生物含量与总有机碳、微生物量碳和全氮含量呈显著正相关。总体上,辽东山区的天然次生林、落叶松-水曲柳混交林与落叶松纯林相比,土壤环境水平改善,为提升辽东山区落叶松人工林纯林质量提供了科学依据。     

榆林珍稀沙生植物保护基地降水变化特征

依据陕西省榆林珍稀沙生植物保护基地1961~2014年的逐月降水量,利用多种统计学方法分析并探讨了降水量的时间分布特征、长期变化趋势、突变及未来趋势性分析。研究结果表明:植物保护基地内多年平均降水量为402.4mm,年际降雨量呈缓慢下降趋势。降水年内主要集中在7~9月,但较其他各月变异程度较大。Morlet wavelet小波变换分析表明植物保护基地内降水量存在着5a和7a等中短周期变化。MannKendall检验表明降水量分别于1977、1986、1996和1998年发生突变,年降水量逐步进入少雨期。R/S分析表明未来降雨量呈平缓下降趋势,但无明显持续性特征,与过往降雨量相关性较小,受外界因素影响变大。     

不同干扰方式对喀斯特生态系统土壤细菌优势类群—变形菌群落的影响

以喀斯特原生林为对照,运用16S rRNA基因的PCR-RFLP和测序技术对该区不同人为干扰方式下土壤细菌的群落结构进行了分析。结果显示,4个样地中变形菌占总克隆子数的41.3%,是研究区土壤中的优势细菌类群。与原生林地相比较,受人为干扰的生态系统土壤中变形菌明显减少,自然恢复地、农耕地和放牧+冬季火烧草地减少了30.2%～47.4%。自然恢复地、放牧+冬季火烧草地与原生林地土壤中变形菌的4个亚群丰度分布关系一致,均为α->δ->β->γ-变形菌,而农耕地则为δ->α->β->γ-变形菌,说明自然恢复和放牧+冬季火烧草地对喀斯特土壤变形菌的恢复作用有限,而对变形菌4个亚群之间的分布关系有明显的正效应,尤其是自然恢复地中α-变形菌得到了很好的恢复,较农耕地增加了130%。四个样地中,占总克隆子数16.5%的克隆子被归类为根瘤菌目,且以原生林地最多,是3个干扰样地的1.6～3.7倍。基于以上研究结果,未来可考虑种植本土固氮植物结合接种相应的固氮微生物作为恢复喀斯特退化生态系统的措施之一。     

蒙古栎天然次生林土壤微生物群落特征及其与土壤理化特性的关系

为探究蒙古栎天然次生林土壤微生物群落结构和多样性变化及其主要影响因素,采用Illumina Mi Seq高通量测序和OTU分析法比较辽东山区白石砬子自然保护区蒙古栎天然次生林(QMs)和辽宁省森林经营研究所实验林场蒙古栎天然次生林(QMp)土壤微生物细菌和真菌群落结构的差异,同时测定土壤理化性质,探究微生物群落结构与土壤环境因子的相关性。研究结果表明:QMs土壤的全碳、全氮含量分别为84.62g·kg~(-1)和7375.33mg·kg~(-1),都显著高于QMp,QMs土壤的pH值为4.89,显著低于QMp。QMs和QMp土壤细菌主要包括变形菌门、放线菌门、酸酐菌门、绿弯菌门、疣微菌门、芽单胞菌门、拟杆菌门、浮霉菌门和硝化螺旋菌门,其中,变形菌门为绝对优势种;真菌主要包括子囊菌门、担子菌门和接合菌门。QMp土壤细菌的Shannon指数为10.04,Simpson指数为0.9964;真菌的Shannon指数为7.30,Simpson指数为0.97,都显著高于QMs,ACE指数和Chao1指数都无显著差异。土壤pH值,全碳、全氮、速效氮含量是影响该区蒙古栎林土壤细菌群落结构差异的主要因素,而土壤pH值和全碳含量是影响该区蒙古栎天然次生林真菌群落结构差异的主控因子。