不同林龄华北落叶松白桦混交林土壤微生物量碳氮含量研究

以山西太岳山15a,20a和25a华北落叶松白桦混交林为研究对象,研究其土壤微生物量、土壤理化性质及其相关关系,探讨不同林龄混交林土壤特征及微生物学特性,以期为华北落叶松林合理经营提供理论依据。研究结果表明:土壤有机碳、全氮、微生物量及微生物熵均随着土层深度的加深逐渐减小;土壤微生物量碳氮、有机碳、全氮含量均表现为随林龄增加而先减小后增加的趋势,且土壤碳氮比在25a混交林内显著低于其他两种林龄,土壤由"真菌型"向"细菌型"转变。随混交林林龄的增加,表层土壤微生物熵逐渐增大,土壤有机碳活性较大,碳库稳定性较差。相关分析表明,不同林龄的华北落叶松白桦混交林下,土壤微生物量碳氮含量与土壤有机碳、全氮、p H、微生物碳熵和氮熵均有极显著的相关关系。因此,土壤微生物可以敏感地指示土壤肥力的变化。     

不同海拔红松混交林土壤微生物量碳、氮的生长季动态

[目的]研究红松混交林下土壤微生物生物量碳、氮的生长季动态变化,为更多地了解红松混交林生态系统中土壤微生物群落在碳氮循环中的作用提供科学依据。[方法]以红松林在长白山海拔分布高度上限为准,从最高海拔起按每100 m海拔为1个梯度依次向下选取5个样地作为研究对象。同一海拔设置3个重复样地,面积均为20 m×20 m,间隔20 m。样地内按S型随机布点,共设10个15 cm×15 cm样方,分别于2013年5月21日、7月19日、8月23日、9月20日进行样品采集。分析不同海拔红松林的土壤理化性质及土壤微生物生物量碳和生物量氮生长季的动态变化规律及差异的机制。[结果]土壤微生物生物量碳、氮含量及碳氮比随海拔的升高呈现出先增加后降低的趋势,土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比在900 m达到最高(1 287.18 mg·kg~(-1),224.29 mg·kg~(-1),9.29),各海拔间土壤微生物生物量碳、氮含量有显著差异(P0.01)。土壤微生物生物量碳和氮含量随着土壤深度的增加呈下降趋势,5个海拔0~5 cm土层微生物生物量碳分别是5~10 cm的1.15,1.55,1.29,2.58,1.32倍,微生物生物量氮则分别是1.50,1.23,1.45,2.64,1.09倍。在5—9月的生长季中,土壤微生物生物量碳、氮含量在0~5 cm土层均为先降低后升高再降低的变化规律,呈倒N形曲线,在5~10 cm土层则呈现出先升高再降低的单峰曲线形;不同土层、不同海拔间的土壤微生物生物量碳氮比的季节变化规律均存在差异,但除5月较低外,土壤微生物生物量碳氮比均在5~20之间,说明红松混交林土壤微生物群落中真菌相对于细菌更占优势,土壤的腐殖化能力相对较高;8和9月微生物生物量碳氮比最高,这一时期土壤的固碳能力最强。土壤有效氮、有机碳、有效磷、有效钾含量和p H值、含水量在各海拔之间均存在较大的差异,总体上各指标从海拔700 m到900 m逐步升高到最大值,然后开始呈下降趋势。不同海拔土壤微生物生物量碳与土壤总有机碳、有效氮、有效磷、有效钾含量和土壤含水量呈极显著正相关(P0.01),与土壤p H值呈显著正相关(P0.05);土壤微生物生物量氮与土壤p H值呈极显著正相关(P0.01),与土壤有机碳、有效氮、有效磷、有效钾含量和土壤含水量呈显著正相关(P0.05)。[结论]海拔、土壤深度、季节变化等都能对土壤微生物生物量碳、氮含量产生显著的影响,土壤的理化性质、样地林分组成等是导致土壤微生物生物量碳、氮差异的主要影响因子。     

杉木火力楠混交林与杉木纯林土壤碳氮库研究

通过实地调查取样和室内C、N元素分析仪的测定,比较了杉木纯林与杉木火力楠混交林的土壤碳库及垂直分布差异,结果显示:混交林的土壤有机碳含量比纯林高,其有机碳贮量比杉木纯林大17.57%,主要差异在枯枝落叶层,分别为3.620 t.hm-2和12.610 t.hm-2。有机碳富集指数20~40 cm差异最大,混交林富集指数是纯林的1.18倍。混交林土壤有机碳贮量(79.460 t.hm-2)大于杉木纯林(67.583 t.hm-2),且均以表层(0~20 cm)碳贮量为主。混交林的全氮含量高于纯林,C/N则低于纯林。这些差异主要是由不同林分凋落物数量和性质上的差异引起的。杉木和火力楠混交林比杉木纯林更有利于碳的贮存,人工造林应多发展混交林。     

杉木纯林、混交林土壤微生物特性和土壤养分的比较研究

本文于2005年5月份,在中国科学院会同森林生态实验站选择了一块15年生的杉木纯林和两块15年生杉阔混交林作为研究对象,调查了林地土壤有机碳、全氮、全磷、硝态氮、有效磷和土壤微生物碳、氮、磷、基础呼吸以及呼吸熵,比较了纯林和混交林土壤微生物特性和土壤养分.结果表明,杉阔混交林的土壤有机碳、全氮、全磷硝态氮和有效磷含量高于杉木纯林;在混交林中,土壤微生物学特性得到改善.在0(10 cm和10(20 cm两层土壤中,杉阔混交林土壤微生物氮含量分别比杉木纯林高69%和61%.在0(10 cm土层,杉阔混交林土壤微生物碳、磷和基础呼吸分别比杉木纯林高11%、14%和4%;在10(20 cm土层,分别高6%、3%和3%.但是,杉阔混交林土壤微生物碳:氮比和呼吸熵较杉木纯林低34%和4%.另外,土壤微生物与土壤养分的相关性高于土壤呼吸、微生物碳:氮比和呼吸熵与土壤养分的相关性.由此可知,在针叶纯林中引入阔叶树后,土壤肥力得以改善,并有利于退化森林土壤的恢复.     

杉木、马尾松混交林土壤微生物量的研究

<正> 土壤微生物是土壤生物的重要组成部分。其在生命活动过程中,参与土壤一系列重要的生物化学活动,如物质的分解、合成、能量的转化等。它的多寡,直接或间接地影响着土壤     

樟树—马尾松混交林不同林龄土壤有机碳氮贮量及分布特征

对湖南省天际岭国家森林植物园立地条件基本一致的3个林龄阶段樟树(10、24、45年)-马尾松(10、24、45年)混交林土壤有机碳、氮含量、贮量及土层分布进行研究。结果表明:不同林龄,同一林龄的不同土层土壤有机碳、氮含量和贮量均存在显著性差异(P0.05)。樟树-马尾松不同林龄各土层有机碳含量的变化分别为10年生3.73~18.04 g/kg,24年生6.84~21.12 g/kg,45年生5.36~21.46 g/kg。土壤氮含量的变化范围分别为10年生1.08~1.56 g/kg,24年生0.94~1.47 g/kg,45年生1.34~2.12 g/kg。樟树-马尾松混交林3个林龄阶段林地有机碳和氮含量均随土层深度增加而逐渐下降。樟树-马尾松混交林3个林龄阶段森林土壤有机碳贮量差异性显著(P=0.001),氮贮量差异性不显著(P=0.157)。3个林龄阶段林地土壤有机碳含量与氮含量存在极显著相关性(P0.01),除林龄为45年外,10年生和24年生混交林土壤有机碳含量与碳氮比相关性均不显著。10年时,樟树-马尾松混交林土壤氮与碳氮比之间呈现极显著相关(P0.01),24年和45年时樟树-马尾松混交林土壤氮与碳氮比之间的相关性不显著。     

杉木米老排混交林与杉木纯林土壤碳氮库比较

对福建省建阳范桥林场不同坡位20年生杉木米老排混交林和杉木纯林土壤碳氮库进行了研究,结果表明:混交林0～60cm土层土壤碳储量在上坡、中坡和下坡分别为57.87t/hm~2、75.56t/hm~2和80.94t/hm~2,分别比杉木纯林高16.42%、26.59%和19.57%。混交林0～60cm土层土壤氮储量在上坡、中坡和下坡分别为5.14t/hm~2、5.93t/hm~2和6.51t/hm~2,分别比杉木纯林高23.67%、37.44%和21.73%。坡位也是影响森林碳氮储量的重要因素。两种林分0～60cm土层土壤碳氮储量均随坡位的降低而增高。坡位因素对0～60cm土层土壤碳储量的影响程度比林分类型因素大,而坡位因素对0～60cm土层土壤氮储量的影响程度与林分类型因素接近。     

不同林龄樟树林土壤碳氮贮量及分布特征

对湖南省长沙市天际岭国家森林植物园和汨罗桃林林场立地条件基本一致的三个林龄的樟树林土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量、贮量及土层分布进行研究。结果表明:同一林龄的不同土层SOC、N含量和贮量均存在显著性差异(p<0.05),3个林龄樟树林SOC和TN含量均随土层深度增加而逐渐下降。同时,土壤碳含量及碳贮量林龄的增大而增大,而土壤氮含量及贮量随着林龄的增大而减少,这种变化主要表现在土壤表层(0~10 cm)。不同林龄樟树林各土层SOC含量的变化分别为10 a:4.62~17.00 g/kg,24 a:4.48~17.92g/kg,45 a:4.57~19.37 g/kg;土壤N含量的变化范围分别为10 a:0.99~1.56 g/kg,24 a:0.79~1.43 g/kg,45 a:0.78~1.22 g/kg。土壤SOC含量与N含量存在极显著相关性(p<0.01),土壤SOC含量与C/N相关性极显著(p<0.01)。但樟树林土壤N与C/N之间相关性除24 a呈显著相关以外(p<0.05),其它两个林龄阶段相关性均不显著(p>0.05)。土壤SOC贮量差异不显著(p=0.083),N贮量差异性不显著(p=0.348)。     

华北土石山区刺槐和栓皮栎人工林土壤微生物数量和微生物量碳、氮研究

正截止到2014年,全国水土流失面积已高达294.91万km2,占国土总面积的30.72%[1-2]。水土流失造成生态环境脆弱,植被破坏促使水土流失加剧是区域环境恶化的主要原因之一[3]。众多研究表明,植被恢复可有效地减少水土流失,是遏制生态环境恶化、改善脆弱生态系统的有效措施[4-6]。在森林生态系统中,土壤微生物对土地利用的变化、管理措施、耕作和肥力水平等外界条件的变化十分敏感,     

集约经营板栗林土壤微生物量碳与微生物多样性研究

在研究区采集不同栽培历史的板栗林土壤样品,用氯仿熏蒸法和Biolog法分析土壤的微生物量碳和微生物多样性,同时与天然灌木林进行比较.结果表明:板栗林集约化栽培5、10、20年后,土壤微生物量碳含量比天然灌木林下降了15.89%、49.16%和55.13%,差异显著.板栗林集约栽培初期,土壤微生物量碳占总有机碳比率与天然灌木林无显著差异;到集约经营10年时,比率明显下降;但集约经营10年后,比率又趋于稳定.灌木林改为集约栽培板栗林后,土壤微生物群落功能多样性呈下降趋势,板栗集约经营5、10和20年后,反映土壤微生物碳源利用能力的AWCD值分别只是灌木林的79.26%、63.20%和68.50%,差异水平显著(P＜0.05).集约栽培板栗林后,反映土壤微生物多样性的Shannon指数和McIntosh指数也显著低于天然灌木林.综合AWCD值和多样性指数可以看出,板栗林集约栽培的头10年里,土壤微生物群落功能多样性下降趋势明显,10年后则变化不大.     

秦岭山区人工纯林土壤微生物群落特征研究

本文对秦岭厚畛子地区日本落叶松(l)、油松(y)、灰楸(q)和锐齿栎(r)四种人工纯林林地土壤中细菌、真菌和放线菌群落及分布特征进行了研究。结果表明:同期条件下,四种林地土壤微生物总量差异较大,其中灰楸和锐齿栎数量较大;土壤微生物数量存在垂直分布特征,微生物数量随着土层深度的增加而减小,锐齿栎林地变化最显著;微生物数量存在季节性变化,夏季土壤中微生物数量均大于冬季;四种林地林木根际土壤微生物数量均大于非根际土。     

马尾松红锥纯林及混交林土壤理化性质研究

为探明马尾松、红锥纯林和混交林土壤理化性质差异,为南亚热带地区马尾松-红锥混交人工林经营提供科学依据。以马尾松和红锥纯林及其混交林为对象,研究了不同林分和土层深度容重土壤理化性质的差异。结果表明：马尾松和红椎纯林及其混交林间土壤理化性质均存在显著差异(P<0.05),其中马尾松纯林土壤容重显著高于红椎纯林及其混交林,而混交林持水能力和孔隙度显著高于纯林。3种林分土壤pH值均为强酸性,有机质含量为二级标准,土壤pH值和有机质含量均在混交林中最高。全氮、全磷和全钾含量在纯林中显著高于混交林,而碱解氮、有效磷和有效钾含量均在混交林中最高,其中土壤氮素表现为丰富等级,而有效磷和速效钾含量表现出缺乏或极缺乏等级。混交林能够显著降低土壤的酸性,提高养分有效性和土壤肥力;能够显著改善土壤物理性质,促进微生物活动和营养元素分解,提高土壤的保肥性和缓冲性。混交林土壤结构、透气性、透水性、导热性、紧实度以及保水能力显著高于纯林。土壤的氮磷钾现实供应能力显著高于纯林,混交林更有利于土水源涵养和水土保持。     

东北4种人工林土壤碳代谢微生物多样性特征

以土壤微生物为研究对象,应用Biolog方法研究4种人工林(白桦、兴安落叶松、红皮云杉、水曲柳)土壤微生物群落对Biolog不同类型碳源底物的利用情况。培养基平均颜色变化率(AWCD)以及微生物多样性指数均为红皮云杉和白桦林型较高,表明二者土壤微生物群落的碳源代谢能力高于兴安落叶松和水曲柳人工林。4种针、阔叶林型土壤微生物群落对氨基酸、羧酸和糖类等3类碳源的利用率较高;而在主成分中有主要贡献的也是这3类碳源,因此认为这3类碳源是导致土壤微生物群落变化的敏感碳源。     

降香黄檀混交林土壤微生物分布特征

采用稀释涂布平板培养法,分析比较5种降香黄檀混交林(降香黄檀+檀香、降香黄檀+母生、降香黄檀+火焰木、降香黄檀+沉香、降香黄檀+奥式黄檀)及纯林土壤微生物分布特征。结果表明:各土壤类型微生物数量存在差异,微生物总数以降香黄檀+檀香混交林最多,达112.36×104cfu·g~(-1),混交林的土壤微生物总数均显著高于纯林;各类型微生物数量具有明显的垂直变化规律,即土壤微生物主要集中在0~20 cm土层,随土层加深,微生物数量逐渐下降。各类型土壤微生物数量均表现为细菌放线菌真菌,土壤细菌数量以降香黄檀+檀香混交林最多,为104.27×104cfu·g~(-1);土壤放线菌数量、土壤真菌数量均以降香黄檀+母生混交林最多,分别为68.68×103cfu·g~(-1)、22.03×103cfu·g~(-1)。     

周山森林公园土壤及土壤微生物碳、氮、磷生态化学计量关系

土壤及土壤微生物量(SMB)、碳(C)、氮(N)、磷(P)元素的生态化学计量关系是土壤生态系统的重要特征之一。研究城市森林公园林分土壤及土壤微生物碳、氮、磷生态化学计量特征,对完善生态化学计量学理论具有重要意义。按典型性与随机性的原则,在洛阳市区周山森林公园雪松、侧柏、刺槐、银杏和混交林等林分中确定125个取样点,测定样点0～20 cm层内土壤有机碳、全氮、全磷含量和土壤微生物碳、氮和磷元素含量。结果表明,周山森林公园土壤和土壤微生物C∶N∶P原子比分别为125.7∶10.5∶1和76.7∶5.8∶1;土壤和SMB原子间的C∶N、C∶P、N∶P比值差异显著,土壤和SMB C∶N、N∶P比值间的相关性均不显著(p0.05),但C∶P相关性极为显著(p0.001);所有林分C∶P相关性均显著(p0.05)。土壤与土壤微生物C∶N∶P化学计量关系可能暗示了陆地生态系统SMB中碳、氮、磷元素的弱稳态机制。     

沼液施肥对杨树林地土壤微生物量碳氮的影响

沼液是沼气发酵过后的液体残留物,是一种优质的有机肥料。研究了不同沼液施肥对杨树林地土壤微生物量碳氮的影响。结果表明:施用沼液可以提高土壤微生物量碳、氮的含量,微生物量碳、氮含量增加范围分别为4.29%~61.62%和6.08%~76.10%,土壤微生物量碳氮含量随沼液施用量增加逐渐提高。土壤微生物量碳氮呈正相关。土壤微生物量碳氮比随沼液施用量增加逐渐下降,其变化范围为9.92~10.81,土壤微生物量碳氮比与微生物量碳、氮含量负相关。     

间伐对重阳木人工林土壤微生物量碳氮和酶活性影响

以太仓市20年生重阳木人工林为研究对象,研究了间伐4a后的重阳木人工林土壤微生物量碳氮含量以及土壤脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性的变化.结果表明:间伐显著降低了土壤pH值、表层土(0～10 cm)C/N、亚表层土(10 ～20 cm)可溶性碳含量,增大了亚表层土壤微生物量碳含量和微生物量碳占总碳的比例,对微生物量氮无显著改变;间伐显著减小了过氧化氢酶活性,增大了亚表层脱氢酶活性,消除了蔗糖酶活性在不同土层之间的显著差异.     

马尾松与红椎纯林及混交林生态系统碳储量研究

为了解树种与造林模式对人工林生态系统碳储量的影响,在南亚热带相同立地上,采用样地调查方法,对33年生马尾松纯林(PCL)、红椎纯林(CCL)、马尾松×红椎同龄混交林(PCM)生态系统碳储量进行了研究。结果表明:PCM、PCL、CCL人工林生态系统碳储量分别为:235.38、196.40、144.59t/hm^2,处理间差异显著(P<0.05),混交林生态系统碳储量显著高于纯林,马尾松纯林显著高于红椎纯林。PCM、PCL、CCL人工林生态系统碳储量在不同层次的分配比例,乔木层分别为:53.70%、54.05%、33.02%;地被物层为:1.47%、2.06%、1.37%;土壤层为:44.83%、43.89%、65.61%。生态系统碳储量在不同层次分配比例排序,PCM、PCL都为乔木层>土壤层>地被物层;CCL为土壤层>乔木层>地被物层,乔木层和土壤层碳储量占生态系统碳储量的97.94%~98.63%,地被物层仅占1.37%~2.06%。