外源氮输入下土壤有机碳与土壤微生物生物量碳分形特征

研究江苏北部沿海地区杨树Populus deltoides ‘Ⅰ-35’人工林不同量氮输入下土壤总有机碳（TOC）质量分数、土壤微生物生物量碳（SMBC）质量分数的时间动态特征以及土壤TOC质量分数随SMBC质量分数变化的分形特征。试验设置5种施氮水平,分别为N₀（施氮0 g·m-2·a-1,对照）,N₁（施氮5 g·m-2·a-1）,N₂（施氮10 g·m-2·a-1）,N₃（施氮15 g·m-2·a-1）,N₄（施氮30 g·m-2·a-1）,于2015年4,6,8,10,12月各采集1次样品进行土壤性状理化分析,并引入分形理论对数据进行分析。结果表明:不同施氮水平处理下各个月份对土壤TOC质量分数影响极显著（P < 0.01）,土壤TOC质量分数随时间变化的分形维数（D）变化范围是1.805~1.949,D从大到小排序为N₃,N₂,N₄,N₁,N₀;在6月和10月,不同施氮水平处理对SMBC质量分数无显著影响（_P > 0.05）,在4月、8月、12月,施氮水平对SMBC质量分数影响极显著（P < 0.01）,SMBC质量分数随时间变化的D变化范围是1.728~1.963,D从大到小排序为N₂,N₃,N₁,N₄,N₀;不同施氮水平处理下土壤TOC质量分数随SMBC质量分数变化的D变化范围是2.207~2.342,D从大到小排序为N₃,N₂,N₄,N₁,N₀;不同月份土壤TOC质量分数随SMBC质量分数变化的D变化范围是1.650~6.149,D从大到小排序为6月、10月、4月、8月、12月。综上,N₂,N₃中等施氮水平处理下,土壤TOC和SMBC随时间变化以及土壤TOC随SMBC变化的复杂程度更高。研究区6月和10月土壤微生物的作用比较强烈,土壤TOC质量分数随SMBC质量分数变化更具随机性和复杂性。     

氮添加对杨树人工林表层土壤微生物群落结构的影响1）

以江苏东台沿海地区杨树人工林地为研究对象,建立野外模拟氮沉降试验样地,试验设置5个氮处理水平,分别为对照（0 kg· hm－2· a－1）、低氮（50 kg· hm－2· a－1）、中氮（100 kg· hm－2· a－1）、高氮（150 kg· hm－2· a－1）和超高氮（300 kg · hm－2· a－1）。于2012年5月开始在生长季（5—10月）每月进行施氮处理,2013年8月和10月运用磷脂脂肪酸法分别分析了土壤微生物群落的变化特征。结果表明,施氮处理近2 a后,两个月份中的土壤微生物磷脂脂肪酸总量均显著下降,细菌、真菌中磷脂脂肪酸的量出现了不同程度的下降,真菌与细菌中磷脂脂肪酸的量之比没有显著变化。磷脂脂肪酸组成的主成分分析显示,除低氮处理样地外,其他水平施氮样地均使微生物群落结构显著变化,且超高氮处理样地变化格局具有季节差异性。     

4种林分凋落叶不同分解阶段化学计量特征

  目的  研究黔西南地区不同林分凋落叶不同分解阶段的化学计量特征,深入了解喀斯特地区不同森林生态系统养分循环规律。  方法  选取黔西南地区4种典型林分类型,包括马尾松Pinus massoniana林、毛竹Phyllostachys edulis林、杉木Cunninghamia lanceolata林,以及以麻栎Quercus acutissima、安顺润楠Machilus cavaleriei和滇青冈Cyclobalanopsis glaucoides为优势种的天然林,采集处于不同分解阶段的森林凋落叶,并测定其全碳、全氮和全磷化学计量特征。  结果  ①毛竹林各分解阶段全碳质量分数均显著低于其余林分(P＜0.05),马尾松林和杉木林已分解阶段凋落叶全碳质量分数均显著低于未分解和半分解阶段(P＜0.05);杉木林未分解阶段全氮质量分数显著低于半分解和已分解阶段(P＜0.05);天然林已分解阶段全磷质量分数显著高于其余林分(P＜0.05),且其半分解阶段全磷质量分数显著低于未分解和已分解阶段(P＜0.05)。②杉木林已分解阶段碳氮比显著高于毛竹林(P＜0.05),且其未分解阶段碳氮比显著高于半分解和已分解阶段(P＜0.05);毛竹林未分解和已分解阶段氮磷比显著高于天然林(P＜0.05);杉木林和天然林半分解阶段碳磷比均显著低于马尾松林(P＜0.05),天然林已分解阶段碳磷比显著低于其余林分(P＜0.05)。  结论  林分类型和分解阶段对凋落叶全碳、全氮和全磷质量分数及化学计量特征均有显著影响。图2表2参36     

短期氮添加对杨树人工林土壤表层水稳态团聚体的影响

为了解短期（两年）氮添加对土壤物理结构的影响,采用野外调查取样和室内分析结合的方法,对盐城市东台林场中不同龄级杨树人工林进行施氮试验,分析土壤表层（0～10 cm）水稳态土壤团聚体直径以及细根生物量的变化。结果表明：1）不同林龄杨树人工林土壤团聚体粒径受细根生物量影响显著增大,对于氮素输入的响应规律各不相同,5年生林土壤对氮添加的响应比9年生和16年生林反应明显;2）轻度氮添加（每年5 g／m2）有利于土壤物理结构改善,而中等浓度氮添加（每年10 g／m2）会造成大直径团聚体质量百分比减少,导致土壤团聚体平均直径下降;3）细根生物量与大直径土壤团聚体的质量百分比呈线性正相关。因此,林龄与氮添加导致的细根生物量的增大有利于大直径土壤团聚体的形成。     

模拟氮沉降对杨树人工林土壤动物类群结构的影响

氮沉降过量会导致一系列严重的全球性生态问题,研究氮沉降对土壤动物群落结构的影响,对于明晰土壤动物群落受大气氮沉降加剧产生的响应机理有重要意义.通过模拟氮沉降试验,研究了不同氮沉降浓度下土壤动物群落特征的变化规律.试验结果表明：甲螨亚目（Oribatida）,前气门亚目（Prostigmata）,弹尾纲（Collembola）,寡毛纲（Oligocllaeta）,膜翅目（Hymenoptera）及盲蜘目（Opiliones）6个类群在不同龄级,不同氮沉降梯度下所占比例较高,为典型的优势类群;土壤动物类群丰富度及数量在不同氮沉降梯度下呈现先升后降的趋势;幼龄林土壤动物多样性指数普遍较高,且随氮沉降浓度的增加波动明显,老龄林与之相反;土壤甲螨随着氮沉降增加呈现先增后减的趋势,具有环境指示作用.     

江苏杨树人工林碳储量分析研究

为了探究江苏杨树人工林碳储量分布情况,利用2010年江苏省森林资源清查主要数据,分析了江苏杨树人工林空间分布格局以及碳储量、碳密度与区域社会经济状况之间的相关性。结果显示:江苏杨树人工林碳储量区域差异大;国民生产总值与碳储量间的相关关系说明,随着社会经济条件的增长,人工林碳汇能力迅速下降,经济发达地区对于人工林碳汇贡献很低;各地区林业生产总值与碳密度间的相关关系说明,林业生产总值较低和较高的地区杨树人工林碳密度都偏低。建议通过建立完善的区域及行业间生态补偿机制和更科学的森林经营措施保障杨树人工林可持续发展。     

伊犁地区5个欧美杨引进品系的苗期适应性研究

2007～2008年以察布查尔平原林场作为引种试验基地,进行了新疆伊犁地区NM6、SIM、NE19、DN2、DN182 5个欧美杨引进品系的苗期适应性研究.通过与杨树本地种I467、I262、P64、Da、Jia在扦插造林成活率、2年生苗木高、径生长量及苗木干生物量等生长习性的比较,以及苗木光生理效应,即苗期苗木的光响应曲线特征对比等的试验观测结果,对新疆伊犁地区这5个欧美杨引进品系的苗期适应性作出了评价,以此从苗期评选出了能适应伊犁地区高光照条件的NM6、SIM、NE19 3个欧美杨品系.它们可作为引进的杨树新品系在新疆作深入、扩展的引种试验.在作欧美杨引进品系苗期的地区适应性评价上,树立了以植株生长量指标、形态指标以及苗木光生理效应中的转化光能利用率进行杨树优良适应品系综合评选的理念.