南滚河自然保护区森林群落特征与土壤性质之间关联分析

植被类型与土壤特征之间关联性是理解“植被-环境”相互作用关系的基础,也是生态系统经营管理的重要依据。以南滚河自然保护区5种不同森林类型为研究对象,利用灰色关联法分析不同森林类型群落多样性与土壤环境因子之间的关系。结果表明,不同森林类型群落多样性存在显著差异,物种多样性指数由大到小依次为:山地雨林(Ⅱ)>沟谷雨林(Ⅰ)>半常绿季雨林(Ⅲ)>季风常绿阔叶林(Ⅳ)>中山湿性常绿阔叶林(Ⅴ)。土壤理化性质亦存在一定差异,总体而言,中山湿性常绿阔叶林的土壤理化状况优于较其他森林类型。关联度分析表明,森林群落多样性及群落特征参数与土壤理化指标的关联度存在一定差异。其中,Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数与土壤pH、速效氮、全磷和容重的关联度最大;Simpson指数与土壤速效氮、有机质、全氮和容重的关联度最大;年均降雨量、年均温度、乔木覆盖度、林下植被覆盖度、凋落物厚度和土壤厚度与土壤有机质、pH、速效氮、全氮、含水量和容重的关联度最大。5种森林类型群落多样性、群落特征参数与土壤因子之间的关联度整体>0.6,均与土壤含水量和容重有较高的关联关系。表明南滚河自然保护区不同森林类型下“植被-土壤特征”存在显著的关联作用及样地差异性,与森林群落的组成、结构、多样性及样地微环境紧密的关联。     

南滚河自然保护区森林土壤酶活性对海拔升高的响应

【目的】研究土壤酶活性对环境因子沿海拔梯度变化的响应,为理解南滚河国家级自然保护区不同海拔水热条件-植被-土壤理化性质与土壤酶活性之间的相互作用过程和机制提供数据支撑。【方法】选取南滚河国家级自然保护区3种不同海拔梯度典型植被带(沟谷雨林、半常绿季雨林和中山湿性常绿阔叶林),研究不同海拔不同土层森林土壤酶活性的变化特征,采用冗余分析和蒙特卡洛检验,分析环境因子沿海拔梯度变化对土壤酶活性的影响。【结果】年均降水量和Simpson指数随海拔升高呈增加趋势,而植物群落多样性(Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数)、年均气温和土壤温度随海拔升高呈下降趋势;土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、水解性氮、有效磷和速效钾含量及含水量随海拔升高呈上升趋势,土壤密度和p H随海拔升高呈降低趋势,土壤C/N随海拔升高呈先增后降趋势;土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性随海拔升高呈增加趋势,土壤多酚氧化酶活性随海拔升高呈下降趋势;随土层深度增加,土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性逐渐降低,过氧化氢酶活性逐渐增加;样地微气候、植被和土壤理化性质沿海拔梯度变化对土壤酶活性具有重要影响,年均气温、年均降水量、土壤温度、植物多样性指数和土壤理化性质与土壤酶活性不同程度地相关,单一环境因子对土壤酶活性影响的重要性排序为全磷含量含水量pH有机碳含量年均气温土壤温度水解性氮含量年均降水量全氮含量全钾含量 Margalef丰富度指数土壤密度速效钾含量有效磷含量Shannon-Wiener多样性指数Pielou均匀度指数C/NSimpson指数。【结论】水热条件(年均气温、年均降水量、土壤温度和含水量)、植物多样性和土壤化学性质(p H、有机碳、水解性氮、全氮、全钾和全磷)存在明显的梯度变化,可调控不同海拔梯度内的土壤酶活性,其中土壤磷、水分、p H、碳、氮和钾是调控土壤酶活性海拔响应的关键因素。     

南滚河国家级自然保护区典型植被类型土壤有机碳及全氮储量的空间分布特征

目的植被群落随山地海拔升高呈现有规律的垂直分布,能够引起样地微气候及土壤性质的改变,进而影响碳氮在土壤中的沉积。因此,不同典型植被类型土壤碳氮储量的空间分布特征是山地生态系统碳氮循环研究的重要内容。本文旨在探明南滚河自然保护区不同典型植被类型土壤有机碳及全氮储量沿海拔梯度的变化及其与环境因子的耦合关系。方法选取南滚河自然保护区沿海拔形成的3种典型植被类型（沟谷雨林、半常绿季雨林和中山湿性常绿阔叶林）为研究对象,研究不同植被类型之间土壤有机碳及全氮储量的变化规律,并运用线性回归和RDA冗余分析等方法研究环境因子沿海拔变化对土壤有机碳及全氮储量的影响。结果不同典型植被类型土壤有机碳与全氮储量随海拔升高呈现显著增加的变化趋势（P < 0.05）,即沟谷雨林（89.10 t/hm2,11.94 t/hm2） < 半常绿季雨林（190.30 t/hm2,25.34 t/hm2） < 中山湿性常绿阔叶林（508.05 t/hm2,56.55 t/hm2）,这种变化规律与凋落物厚度、年均降水量、土壤含水量、总有机碳及全氮沿海拔的变化相一致;不同植被类型土壤有机碳储量均随土层深度增加呈先增后降的垂直变化规律,而土壤全氮储量则随土层深度增加呈逐渐降低趋势;土壤有机碳及全氮储量与海拔、土壤含水量、总有机碳、全氮、凋落物厚度和年均降水量呈极显著正相关（P < 0.01）,与土壤密度、pH、年均气温和土壤温度呈极显著负相关（P < 0.01）,冗余分析表明凋落物厚度与土壤含水量是影响有机碳和全氮储量的主导因子。结论热带地区植被类型沿海拔梯度有规律的分布,能够通过改变样地微气候（如温度、水分）、凋落物输入（凋落物厚度）及土壤理化环境（如土壤密度、C与N含量等）,进而显著影响土壤有机碳及全氮储量的空间分布。      

西双版纳热带森林恢复过程中土壤有机碳矿化速率的时空变化

为探究热带次生森林恢复对土壤有机碳矿化的影响,以西双版纳白背桐（恢复初期）和高檐蒲桃（恢复后期）次生热带森林群落为对象,通过室内需氧培养法研究热带森林土壤有机碳矿化速率的时空变化,并采用相关性和主成分分析方法揭示土壤微生物量碳及理化性质对有机碳矿化的影响特征。结果表明,随着次生热带森林的恢复,恢复后期的土壤有机碳矿化速率（4.29 mg·kg^-1·d^-1）显著高于恢复初期（3.50 mg·kg^-1·d^-1）;土壤有机碳矿化速率均呈单峰型季节变化,6月最高（4.78~5.60 mg·kg^-1·d^-1）,且随土层加深而降低,其中0~5 cm土层矿化速率是10~15 cm的1.8~1.9倍;高檐蒲桃群落土壤有机质、易氧化碳、微生物量碳、全N和含水量相较于白背桐群落分别增加了11.3%、30.8%、25.7%、14.3%和23.5%;群落土壤有机碳矿化速率与微生物量碳、有机质、易氧化碳、全N和铵态N呈极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)正相关,其中土壤有机质、微生物量碳和易氧化碳是有机碳矿化的主控因子。西双版纳热带次生森林恢复主要通过改变土壤有机质积累及活性有机碳库组分（如易氧化碳与微生物量碳）来调控土壤有机碳的矿化动态。