山西太岳山不同林龄油松林土壤有机碳稳定性的变化特征

【目的】分析不同林龄油松林土壤有机碳及其组分的变化特征,为揭示维持油松林土壤有机碳稳定性的生物学机理提供理论依据。【方法】以山西太岳山林区40,80和110年生的油松林为研究对象,测定不同林龄油松林土壤有机碳及其组分（高氧化活性有机碳（F1）、中氧化活性有机碳（F2）、低氧化活性有机碳（F3）、稳定有机碳（F4））含量、pH、全氮含量、全磷含量、阳离子交换量、土壤酶活性和土壤粒径分布,分析不同林龄油松林土壤有机碳的稳定性和土壤理化性质的变化特征。【结果】土壤有机碳含量随林龄的增加而增大。难被氧化分解的有机碳组分（F3和F4）占总有机碳的70%以上,且所占比例随林龄的增大而增高;易被氧化分解的有机碳组分（F1和F2）占总有机碳的30%以下,随林龄的增大占比总体降低。40,80和110年生油松林在0~10 cm土层土壤有机碳的稳定系数分别为2.69,5.77和6.60,在10~20 cm土层分别为3.42,5.90和6.36。随着林龄的增加,土壤全氮含量、阳离子交换量、β-1,4-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性呈增大趋势;在0~10 cm土层,土壤黏粒和粉粒含量呈降低趋势,土壤砂粒含量呈增大趋势。地表凋落物现存量与土壤有机碳含量呈显著的正相关关系,与F4呈极显著正相关关系,影响土壤总有机碳的积累与稳定。逐步回归分析结果显示,F1主要受全氮、阳离子交换量、粉粒含量、砂粒含量和β-1,4-葡萄糖苷酶活性的综合影响;F2主要受pH和β-1,4-葡萄糖苷酶活性的综合影响;F3主要受粉粒含量、β-1,4-葡萄糖苷酶活性和纤维二糖水解酶活性的综合影响;F4主要受pH、全氮、黏粒含量、粉粒含量和砂粒含量的综合影响;总有机碳主要受pH、全氮、全磷和阳离子交换量的综合影响。【结论】当油松林林龄为40~110年时,随林龄的增加,土壤理化性状和生物学性状均得到改善,林龄越高,土壤有机碳固持能力越强,土壤有机碳库越稳定。     

林火对山西太岳山油松林土壤微生物?酶活性的短期影响

  目的  森林火灾发生后森林生态系统功能的恢复既依赖于林火发生的时间,也取决于林火的类型和强度。在林火干扰后较短时间内研究不同类型火烧迹地的土壤生化特性,对理解地上群落的构建具有重要的生态学意义。  方法  在火灾发生1个月后,分别在林冠火和地表火迹地,按0 ~ 5 cm和5 ~ 10 cm钻取了土壤样品,测定土壤基础呼吸、微生物生物量、土壤酶活性以及理化性状等指标,并估算了土壤微生物的代谢熵。  结果  森林火灾对0 ~ 5 cm的土壤性状具有较大影响。林冠火相比于地表火导致土壤养分有不同程度的增加,并提高了土壤基础呼吸（3.85%）及土壤呼吸速率（47.67%）,同时也增加了胞外酶的活性;但显著降低了含水量（21.95%）及微生物生物量碳（27.98%）、氮（9.65%）。统计分析结果显示,森林火灾通过改变土壤养分含量调控了土壤微生物的活性。  结论  在林火发生后的较短时间内,土壤的养分含量、土壤微生物和胞外酶的活性都维持在较高的水平,尤其在0 ~ 5 cm土层,林冠火的激发作用更强一些;土壤养分与土壤微生物和酶活性之间的正相关关系预示着随火灾发生时间的延长、土壤的理化性状都会得到明显改善。      

三峡水库近坝段消落区土壤重金属分布特征及污染评价

为探究三峡水库近坝段消落区土壤重金属分布特征，保障区域水生态安全，分别在兰陵溪、郭家坝和龙潭坪消落区的160 m以下、160~170 m 和170 m以上3个高程区间内采集土壤样品，并利用单项污染指数法、综合污染指数法和潜在生态风险指数法评估该地区重金属污染程度和潜在危害。结果表明，重金属平均含量均在安全阈值以内，不同地区重金属分布存在空间异质性，除Cd、Ni外，As、Cr、Cu、Pb和Zn在龙潭坪地区处于最低水平，分别为13.97、25.37、209.36、133.36和78.03 mg/kg；不同高程的重金属分布不均匀，并且Cr和Ni两者间，As、Pb和Cd三者间均存在相关关系。单项污染指数法表明，尽管部分研究区Cu、Ni、Zn元素的计算值出现波动，但各地区和各高程区间重金属单项污染指数平均值均低于1。综合污染指数表明，兰陵溪和郭家坝消落区为Ⅱ级尚清洁水平，龙潭坪消落区为Ⅰ级清洁水平；3个高程区间均属于Ⅱ级尚清洁水平。潜在生态风险指数表明，该地区为轻度潜在生态危害，主要生态风险元素为Cd，且兰陵溪>郭家坝>龙潭坪消落区，160~170 m>170 m以上>160 m以下高程区间的趋势。针对三峡水库消落区现状，研究结果可为土壤重金属的污染防治提供参考。