大兴安岭天然落叶松林不同演替阶段 土壤性质对生态功能的影响

以大兴安岭地区新林林业局翠岗林场的不同演替阶段天然落叶松林样地(幼龄林、中龄林、近成熟林、成熟林)为对象,采用灰色关联法分析表层土壤性质对生态指标的影响。结果表明:全钾、全氮、速效钾、水解氮等指标表现出成熟林质量分数最高,其中幼龄林和中龄林的全氮质量分数差异性不显著,同时,近成熟林和成熟林的全磷质量分数差异性也不显著,全钾、速效钾等指标各个演替阶段差异性都很显著,土壤密度表现为幼龄林最小,成熟林最大,说明幼龄林的土壤疏松度最好;土壤涵养方面毛管孔隙度与土壤持水量变化一致,表现为成熟林最好,更有利于水土保持,说明成熟林的土壤肥力最好。大兴安岭不同演替阶段天然落叶松林的土壤理化性质质量综合得分由小到大为幼龄林、中龄林、近成熟林、成熟林,说明随着演替的进行,土壤肥力逐渐增加,其研究结果为进一步实现大兴安岭地区森林可持续经营提供了科学依据。     

土壤微生物活性对林地土壤磷有效性的影响

以苏格兰Balmacarc地区栎树林为对象,研究了林地微生物及磷酸酶活性对土壤磷的生物有效性的影响。结果表明:在一定条件下,土壤微生物活性与磷酸酶活性呈正相关,两者在距根表不同距离呈梯度分布;在林木生长旺盛的夏季磷酸酶活性达到高峰。本研究还通过对土壤不同磷库的逐级测定,探讨了磷的生物有效性与微生物及磷酸酶活性的关系。当加入有机物后(作为微生物生活能量),发现土壤有效磷的组分有相应的变化。本文以0.1MNaOH提取的磷作为识别有效磷总量的界限,并尝试了插管法,以测定圈内外吸收差,初步测得林地中生物有效磷为总有效磷的36%。     

不同区域森林表层土壤甲烷和乙烯氧化特性及影响机制

采集我国长白山、西双版纳和鼎湖山森林表层土壤(5 cm),通过一系列实验室培养来研究不同区域典型森林土壤甲烷和乙烯氧化潜势、差异机制以及乙烯对甲烷氧化的影响效应.结果表明,温带森林土壤甲烷和乙烯氧化速率高于热带与亚热带土壤,并具有较高的最大甲烷氧化速率(Vmax).所有森林土壤甲烷氧化的半饱和常数(Km)变化范围较大,从而显示不同区域以及同区域不同植被下土壤甲烷氧化特性具有差异性.通过比较在相同起始碳浓度时热带不同土地利用、热带与亚热带森林以及温带不同林型土壤甲烷和乙烯氧化特性的差异,发现甲烷氧化对土地利用、气候条件与植被变化的敏感度显著高于乙烯氧化.在高浓度乙烯(约20μLC2H4·L-1)存在时,发现所选择的不同区域森林土壤氧化大气本底甲烷潜势均被抑制,抑制率为83%～100%,尤其是热带土壤.因子分析和回归分析显示,影响这些森林土壤甲烷和乙烯氧化的主要因子是水/盐溶性有机碳和有机氮以及微生物碳氮.     

中亚热带常绿阔叶林不同演替阶段土壤活性有机碳含量及季节动态

为探明不同演替阶段土壤碳吸存潜力,选取演替时间为15a(演替初期)、47a(演替中期)、110a(演替后期)3个中亚热带常绿阔叶林,分析了各演替阶段的土壤有机碳(SOC)含量以及土壤微生物量碳(MBC)、可溶性碳(DOC)和微生物熵(SMQ)的季节变化。结果表明:演替中、后期不同土层的土壤SOC、MBC、DOC含量和SMQ均显著高于演替初期(P<0.05);与演替中期相比,演替后期土壤MBC、DOC含量有所降低,SOC含量和SMQ无显著差异。土壤SOC、MBC和DOC含量随土层加深而显著性降低(演替初、中期DOC除外),并随演替进行逐渐向腐殖质层富集。不同演替阶段MBC、DOC和SMQ均有显著季节变化,最低值出现在秋季,最高值随演替进程由冬季逐步转向夏季。相关分析表明,不同演替阶段土壤活性有机碳含量与土壤有机碳含量极显著相关(P<0.01),且土壤活性有机碳(MBC、DOC)和SMQ对土壤碳库变化更为敏感。     

猪粪尿中添加不同底物对挥发性脂肪酸和本土菌群的影响研究

猪炎尿中含有一些未经消化的有机物质,如蛋白质、淀粉,在厌氧或兼性厌氧条件下,粪尿中的微生物能利用这些有机质作为代谢底物,产生挥发性脂肪酸、醇类、胺类、芳香类等恶臭化合物,然而很少有研究比较不同底物在粪尿恶臭产生过程中的作用.本研究采用室内培养方法,将收集的新鲜猪粪、尿和去离子水按10:7:3的比例(重量比)进行混合摇匀配成猪排泄物样本,旨在探讨蛋白质、淀粉等不同底物在类尿挥发性脂肪酸等恶臭化合物产生过程中的作用及其对粪尿本土菌群的影响.结果表明,玉米淀粉、酪蛋白的添加均促进了猪粪尿中总挥发性脂肪酸的产生量,5周后未添加的对照组、添加玉米淀粉、酪蛋白组总挥发性脂肪酸浓度分别南培养初期的60 mmol·L-1增加至5周后的133、183、172 mmol·L-1.就炎尿中总挥发性脂肪酸的具体组分而言,酪蛋白的添加增加了异丁酸、戊酸、异戊酸等长链或分支的挥发性脂肪酸存猪粪尿总挥发性脂肪酸中的比例,5周内异丁酸、戊酸、异戊酸占总挥发性脂肪酸比例分别由培养前的1.4%、7.4%、5.6%增加至5周后的13.9%、10%、14%.本土菌群中,玉米淀粉、酪蛋白的添加促进了猪粪尿中乳酸菌、优杆菌的增殖.玉米淀粉、酪蛋白的添加对链球菌、梭菌作用效果并不相同,玉米淀粉更易于链球菌的生长,而酪蛋白更易于梭菌的生长.     

吉林蛟河不同演替阶段针阔混交林土壤健康评价1）

应用层次分析法、隶属度函数和森林土壤健康指数法,对吉林省蛟河市林业实验区管理局内4种不同演替阶段的森林土壤健康进行评价;主要选取5个物理性指标、8个化学性指标、1个生物指标建立评价体系,使用隶属度函数进行无量纲化处理,应用层次分析法求出各指标的权重值,得出森林土壤的健康指数。结果表明：森林土壤健康等级降幂排序为中龄林、成熟林、老龄林、近熟林;相关性分析可知,土壤健康指数,与全氮、有效磷、速效钾呈极显著相关性,与水解氮、有机质呈显著相关。     

不同森林类型土壤氮矿化的研究

采用野外潜伏法。通过对不同森林类型土壤铵态氮。硝态氮季节变化的研究,系统分析了不同森林类型土壤氮素矿化水平,结果表明：不同林型铵态氮和硝氮含量,均随管筒潜伏期的延长而递增。铵态氮含量大于硝态氮含量。     

不同底物对蛋白酶K酶活力测定的影响

为了制定蛋白酶K酶活力测定方法标准提供理论依据,研究了不同底物对蛋白酶K酶活力测定的影响。分别以6种常见蛋白质为底物,5种有代表性蛋白酶为对照,结果表明:所有受试蛋白酶均在以酪蛋白为底物时,酶活力最高。以角蛋白为底物时,蛋白酶K的相对酶活力(33.97%)低于碱性蛋白酶(58.34%)和胰蛋白酶(48.46%),远远高于菠萝蛋白酶(-2.92%)和木瓜蛋白酶(2.84%)。以血红蛋白为底物时,蛋白酶K的相对酶活力(25.70%)仅次于碱性蛋白酶(50.95%),远远高于胰凝乳蛋白酶(5.38%)和菠萝蛋白酶(7.61%)。以牛血清白蛋白、组蛋白和明胶为底物时,蛋白酶K酶活力很低甚至检测不到。因此,建议选择血红蛋白作为测定蛋白酶K酶活力的底物。     

不同物料添加对镉污染稻田土壤的影响

为探讨不同物料还田对镉污染稻田的修复效果,以浙江某地稻田土壤为研究对象,采用室内土壤培养方法,研究蒲公英(全草)、白花蛇舌草(全草)和水稻秸秆添加对土壤微生物活性、群落结构、土壤pH和有效态镉含量的影响。结果表明,蒲公英、白花蛇舌草和水稻秸秆处理的土壤CO₂释放率分别为1.70、1.12和1.09 μg·g^-1·h^-1,与空白对照相比分别提高了122.6%、46.9%和43.5%;土壤微生物Shannon指数分别为27.09、17.92和17.53,与空白对照相比差异均达显著水平;土壤培养期间pH最高分别达7.22、8.28、7.49,与对照相比分别提高22.5%、10.8%和6.8%;培养结束后土壤有效态镉含量分别为0.19、0.29和0.26 mg·kg^-1,与空白对照相比,蒲公英和水稻秸秆处理分别降低了29.6%和3.7%,而白花蛇舌草处理则增加了7.4%。添加蒲公英处理能够改善土壤微生物群落结构及活性,提高土壤pH,降低土壤中有效态镉含量。本研究为镉污染稻田土壤修复提供了一种新的可能途径。     

不同底物沼气干发酵启动阶段的产酸特征研究

采用室内模拟方法,在中温、干式厌氧条件下,研究了稻草、玉米秆、水花生及牛粪等不同底物发酵启动阶段的酸化进程及其原因。结果表明:发酵启动阶段各底物处理挥发性脂肪酸(VFA)都快速累积,牛粪处理高达18 600 mg/L;除牛粪外,其他底物处理均迅速酸化,pH值降到6.0以下,以牛粪为底物的处理pH值维持在7~8之间,因而能正常产气,其他底物处理均启动失败。启动阶段,稻草、玉米秆与牛粪底物中纤维素和半纤维素的降解率较高,分别为24.55%和37.68%、22.8%和35.23%、10.4%和50.68%,可能是VFA累积的主要原因。以水花生为底物的处理,尽管VFA累积量较高,但纤维素、半纤维素降解率相对较低。     

鹰嘴界常绿阔叶林不同演替阶段土壤微生物的生物量与活性

【目的】研究常绿阔叶林恢复演替过程对土壤微生物量碳、氮及微生物活性的影响。【方法】从湖南鹰嘴界代表常绿阔叶林不同演替阶段的马尾松林(PF)、针阔混交林(MF)、常绿阔叶林(BF)样地上、中、下坡挖取土壤剖面,按0~10和10~20cm分层采集土壤样品,测定土壤微生物生物量碳(Cmic)、氮(Nmic)及土壤基础呼吸、土壤有机碳(SOC)和全氮(TN),以分析常绿阔叶林不同演替阶段的土壤微生物量碳、氮及微生物活性。【结果】随着常绿阔叶林演替递进,0~10cm土层土壤SOC由20.29g/kg增至41.96g/kg,TN由1.18g/kg增至2.33g/kg,Cmic由448.62mg/kg增至1 021.95mg/kg,Nmic由35.21mg/kg增至109.62mg/kg,土壤基础呼吸由1.12mg/(kg·h)增加到1.36mg/(kg·h),代谢熵(qCO2)由2.51mg/(g·h)降低到1.33mg/(g·h)。由相关分析可知,Cmic、Nmic均与SOC和TN显著正相关;微生物熵(Cmic/SOC)在PF中最低,MF中次之,BF中最高,且与SOC、TN存在显著的负相关性,与Cmic、土壤微生物量碳氮比存在显著正相关;土壤基础呼吸与SOC、TN和Cmic存在显著的正相关性;代谢熵与SOC、Cmic、Nmic有极显著负相关关系。【结论】研究区内植被演替可使土壤微生物生物量增加、土壤肥力改善。凋落物输入质量的改善、土壤肥力的提高,是中亚热带常绿阔叶林微生物量碳、氮和微生物熵随演替进程逐渐增大的主要原因。通过封山育林、择伐等经营措施,可以促进针叶林向常绿阔叶林递进和森林土壤肥力恢复。     

森林土壤微生物生物量动态变化研究进展

土壤微生物生物量是土壤有机质中最为活跃的部分,它调节着陆地生态系统的生物地球化学过程.不少研究表明,森林土壤微生物生物量具有明显的季节动态变化特征.本文在综合前人研究的基础上,对森林土壤微生物生物量的季节动态变化规律及其影响因子进行了归纳和总结,发现森林土壤微生物生物量的季节波动主要有夏高冬低型、夏低冬高型和干-湿季节交替循环型3种模式,这些变化类型主要与土壤温度、土壤湿度、季节干-湿交替循环或与植物的生长节律等有关.在今后的相关研究中,要加强对森林土壤微生物生物量季节动态变化调控机理的研究,并注重对土壤微生物生物量C 与土壤微生物生物量N、P动态变化的耦合关系的研究.     

施氮对油松林土壤可溶性糖及微生物量的影响

【目的】研究施氮对油松林土壤有机碳,全氮,可溶性糖及微生物生物量碳、氮含量的影响,为了解油松林土壤有机质的内在转化过程提供理论依据。【方法】2015-2017年,在山西省太岳山自然保护区进行氮肥试验,于每年5月向油松林地表施用硝酸铵(NH_4NO_3),使样地的施氮水平分别为0(对照),5,10,20,40 g/(m~2·年),依次简称N_0、N_5、N_(10)、N_(20)、N_(40),测定不同处理表层(0～10 cm)和底层(10～20 cm)土壤有机碳,全氮,可溶性糖,微生物生物量碳、氮含量,微生物活性以及代谢熵,并分析了油松林土壤可溶性糖与有机碳,全氮以及微生物生物量碳、氮含量,微生物活性以及代谢熵的相关性。【结果】表层(0～10 cm)土壤中,与对照(N_0)相比,N_5、N_(10)处理对土壤有机质含量均无显著影响,而N_(20)、N_(40)处理显著降低了土壤有机质含量;底层(10～20 cm)土壤中,各施氮处理土壤有机质含量无显著变化。表层(0～10 cm)土壤中,与对照(N_0)相比,N_5、N_(10)、N_(20)、N_(40)处理表层土壤可溶性糖含量分别上升了81.67%,100.13%,127.73%,171.21%,土壤可溶性糖含量随着施氮量的增加而增大(P0.05);底层(10～20 cm)土壤中,只有N_(40)处理土壤可溶性糖含量与对照有显著差异,其余处理与对照均无显著差异。表层(0～10 cm)土壤中,与对照(N_0)相比,N_5、N_(10)处理对土壤微生物生物量碳、氮含量无显著影响,而N_(20)、N_(40)处理会显著降低土壤微生物生物量碳、氮含量;底层(10～20 cm)土壤中,各施氮处理土壤微生物生物量碳、氮含量与对照相比均无显著变化。表层(0～10 cm)土壤中,与对照(N_0)相比,N_5、N_(10)处理土壤微生物活性、代谢熵无显著变化,而N_(20)、N_(40)处理土壤微生物活性、代谢熵则显著上升;底层(10～20 cm)土壤中,各施氮处理与对照的土壤微生物活性、代谢熵差异均不显著。相关性分析表明,土壤可溶性糖含量与土壤有机碳,全氮,微生物生物量碳、氮含量以及微生物活性,代谢熵都呈正相关关系。【结论】施氮能显著提高太岳山油松林表层土壤可溶性糖含量。低氮处理对表层土壤微生物活性及微生物生物量碳、氮含量无显著影响,高氮处理能显著提高土壤微生物活性,显著减少土壤微生物生物量碳、氮含量。     

阔叶红松林不同演替阶段土壤酶活性与养分特征及其相关性

采用对比分析方法,研究了小兴安岭地区阔叶红松混交林在进展演替过程中(形成阶段、发展阶段、稳定阶段和顶级群落)土壤各发生层(A1、B和C层)酶活性,及其与土壤养分有效性和活性有机碳之间的关系。结果表明:土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性在进展演替中A1层土壤酶活性明显高于B和C层。而在A1层中土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性和土壤蔗糖酶活性在发展阶段较形成阶段有不同程度的下降。土壤多酚氧化酶活性的变化是随着演替阶段的进行呈递减趋势。土壤脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶与土壤养分之间均存在相关关系。其中,土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性分别与速效钾、有效磷、有机质和全氮呈极显著相关,而过氧化氢酶和多酚氧化酶与全氮、速效钾、有效磷、有机质也表现出显著相关。此外,土壤脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性与易氧化碳、微生物量碳达到显著相关,与溶解性有机碳不显著相关。而蔗糖酶与3种活性有机碳的相关性均达到显著水平。土壤酶活性与土壤养分特征可以作为一个综合指标,来指示小兴安岭地区不同演替阶段的土壤肥力水平。      

改变凋落物输入对喀斯特森林主要演替群落土壤呼吸的影响

以贵州茂兰国家级自然保护区内的喀斯特原生乔木林和次生林为研究对象,利用LI-Cor-6400-09(土壤呼吸叶室)连接LI-6400便携式CO2/H2O分析系统,通过改变凋落物输入,研究了2种群落类型添加和去除凋落物对其土壤呼吸速率以及5 cm深度土壤温度的影响。结果表明:改变凋落物输入对2种群落类型5 cm深度土壤温度产生的差异不显著(P0.05),但均表现为:添加凋落物对照去除凋落物。喀斯特原生乔木林和次生林添加凋落物的年均土壤呼吸速率分别为2.98和3.31 mol/(m2s),分别比对照的年均增加了32.21%和26.20%;去除凋落物的年均土壤呼吸速率分别为2.07和2.14 mol/(m2s),比对照的年均分别降低了17.41%和22.36%;可见,凋落物是影响森林CO2通量的一个重要因子。不同凋落物处理下2种群落类型的土壤呼吸速率与其5 cm深度土壤温度均呈显著的指数相关关系(P0.001),能解释土壤呼吸速率变化的85%以上(R2在0.877 0～0.957 7之间)。原生乔木林和次生林添加、去除凋落物和对照的土壤呼吸的温度敏感系数Q10值分别为2.97、3.89、3.82和2.74、3.29、2.87,均表现为去除凋落物对照添加凋落物。      

演替和气候对阔叶红松林土壤有机碳密度的影响

东北阔叶红松林及其次生林是我国重要的森林碳库,土壤中储存着大量的有机碳。本研究调查了纬度梯度上的4个典型地点(长白山、蛟河、五营和胜山)不同演替阶段(杨桦林、硬阔叶林、红松近熟林和成熟林)的土壤有机碳密度(SOCD),并分析了总SOCD(0~60 cm)、表土层SOCD(0~20 cm)与演替、气候等因素的关系。结果表明:各研究地点的总SOCD、表土层SOCD和表土层占总SOCD的比例随演替的进展并没有一致的变化趋势。总SOCD与纬度、最冷月均温、年降水量和温暖指数无显著关系;表土层SOCD、表土层/总SOCD比例随纬度增加而显著降低,随最冷月均温升高而显著上升。多元分析表明,气候因子本身对表土层SOCD的解释力高于对总SOCD的解释力,演替阶段对3个SOCD变量的解释力均不显著,但演替阶段与温度指标(最冷月均温或温暖指数)的交互作用对总SOCD和表土层/总SOCD比例影响显著。此外,坡位对总SOCD和表层SOCD都有显著影响。研究表明,表土层SOCD可能主要受气候梯度和小地形影响;总SOCD的异质性较强、影响因素复杂,气候因子自身对总SOCD的影响较弱,群落特征(生活型、蓄积量)和小地形、以及演替与气候的交互作用对总SOCD的影响显著。      

马尾松天然林不同演替阶段土壤理化性质的变化

探讨了武夷山风景区马尾松天然林不同演替阶段(幼龄林、中龄林、近成熟林、成熟林和松阔混交林)土壤理化性质的变化 结果表明: 随着马尾松天然林群落的进展演替, 土壤容重变小, 毛管持水量、非毛管孔隙度等指标增加, 反映了土壤的渗透性、自动调节能力、非毛管孔隙发达程度等物理性状随演替的进展、群落结构复杂性的增加而增加, 土壤的物理性状得到改善 从化学性质来看, 不同演替阶段、不同土壤层次土壤化学性质均存在着明显的差异, 以土壤表层(0~20cm)为例, 从幼龄林到松阔混交林, 土壤有机质、全N、全P、水解N等土壤养分指标递增, 反映了土壤保肥供肥能力随群落演替的进展而变强, 土壤肥力上升 此外, 各演替阶段, 土壤肥力均随土壤深度的增加而减少     

不同栽培模式对油茶幼林土壤肥力的影响

为筛选出在生产上具有推广意义的油茶幼林经营模式,通过对油茶幼林套种豇豆、黄豆、绿豆、花生、圆叶决明和羽叶决明6种豆科作物,探讨种植豆科作物对油茶幼林不同深度土壤肥力的影响,并运用灰色关联分析法对不同栽培模式下的土壤理化性质进行相关分析。结果表明,油茶幼林套种豆科作物可有效降低不同深度土层的土壤容重,提高土壤总孔隙度、排水能力和最大持水量,同时不同深度土层有机质、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效钾、速效磷的含量均有不同程度提高,其中速效氮含量提高12.18%~32.96%,速效钾含量提高6.58%~56.58%,速效磷含量提高1.95%~78.12%。综合考虑,油茶+圆叶决明模式对改善土壤物理特性和土壤养分的效果最好,其次是油茶+豇豆模式和油茶+羽叶决明模式。     

肖坑不同森林类型土壤氮、磷含量研究

对安徽省老山自然保护区肖坑不同森林类型土壤中的全氮、全磷和速效磷的分布规律进行分析比较研究.结果表明,不同的森林类型中土壤的全氮含量的顺序为毛竹林＞落叶阔叶林(枫香)＞杉木林＞封育20年以上的常绿阔叶林＞封育20年以下的常绿阔叶林＞针阔混交林.同一土层深度,落叶阔叶林在0～10 cm土层全氮含量最高,而毛竹林在10～20 cm和20～30 cm土层全氮含量都超过落叶阔叶林,使得毛竹林在土壤平均全氮含量为最高;各种森林类型中以阔叶林尤其是落叶阔叶林的速效磷含量最高,而针叶林的速效磷含量最低,空间变动性很大,这主要和人类活动及土壤的利用方式有关.但不同森林类型中的全磷含量都基本相同,说明它们受成土母质的影响较大.     

不同林分土壤放线菌的分布及其与土壤因子的关系

研究了５种不同林分土壤放线菌的分布特征及其某些土壤因子的相关性。结果表明；（１）不同林分土壤链霉菌类群分布差异明显，以楠木林下分布的数量和类群最多。（２）链霉菌各种群在不同林分中有其一定的谱带，且各类群的组成和优势类群的组合有一定差异；（３）土壤放线菌的分布与土壤肥力因素成正相关关系。土壤养分状况对放线菌的分布有一定的影响。