生长季刺槐树干液流昼夜变化特征及其对气象因子的响应

【目的】研究刺槐Robinia pseudoacacia生长季树干液流昼夜变化规律,探究气象因子对刺槐蒸腾的影响,为估算林木耗水和林分水资源管理提供理论依据。【方法】在山西省吉县蔡家川流域刺槐样地选择8株样树,于2021年5—9月采用热扩散探针(TDP)对样树树干液流进行连续观测,并同步监测太阳辐射、气温、土壤温度、风速、相对湿度等气象因子,并采用随机森林与逐步线性回归法分析气象因子对树干液流的影响。【结果】(1)生长季各月昼间树干液流速率从小到大依次为9月、5月、6月、8月、7月,昼间树干液流速率对整日树干液流速率的贡献率为88%～93%;夜间树干液流速率从小到大依为9月、5月、8月、7月、6月,夜间树干液流速率对整日液流速率的贡献率为7%～12%。(2)影响昼间树干液流速率的主导气象因子在各月基本一致,主要为太阳辐射和气温;影响夜间液流速率的主导气象因子在各月存在差异,5、6月主要为土壤温度、水汽压亏缺,7月主要为气温,8月主要为水汽压亏缺、相对湿度,9月主要为风速与水汽压亏缺。(3)采用随机森林回归法构建的各月昼夜树干液流速率模型拟合度优于逐步回归法。【结论】昼夜树干液流速率在各...     

氮肥对玉米生长季土壤呼吸的影响

土壤呼吸是土壤碳库向大气层碳库输入碳的主要途径。当前,大气层中二氧化碳浓度不断升高引起的全球气候变暖问题,对陆地生态系统的健康产生了一定的影响,已经引起了世界而各国的重视,如何有效的减少温室气体的排放是公认延缓气候变暖的主要途径。本文从土壤呼吸的问题着手,阐述氮肥对玉米生长季土壤呼吸的影响。     

杨树刺槐混交林及纯林土壤酶活性的季节性动态研究

测定了 2 2年生杨树、刺槐混交林及纯林根际和非根际土壤中与氮、磷养分转化相关的酶活性的季节性动态变化 .结果表明 ,混交后非根际土壤的脲酶、蛋白酶、磷酸酶活性比纯林提高 5 0 %～ 10 0 % ;但对于根际土壤 ,混交后杨树有所提高 ,而刺槐则有所下降 .说明混交后更有利于氮、磷养分的转化 ,并且杨树得益大于刺槐     

东北地区典型林型土壤的性状特征

选取我国东北地区温带-亚寒带典型林型中具有代表性的长白落叶松纯林及其针阔混交林为研究对象,对不同林型下土壤性状的季节动态进行分析。结果表明,各林型土壤理化性质及土壤酶活性呈现规律性波动。长白落叶松与阔叶林混交后各项指标均得到明显提高,其中,8月长白落叶松混交林土壤全氮、碱解氮、总碳含量高于纯林。据此认为,种植混交林相较纯林更有利于改善土壤理化性质,提高土壤酶活性,促进土壤中营养物质的循环,维持森林较高地力。     

黄河三角洲刺槐人工林土壤热通量的变化特征

为进一步研究黄河三角洲盐碱地区土壤-植被-大气连续体的作用机理并为热量平衡研究提供基础数据,本试验以黄河三角洲盐碱地区长期生长的刺槐人工林为对象,利用黄河三角洲森林生态系统定位研究站2016年度观测数据,研究了该地区刺槐人工林土壤热通量的变化特征及其与地表净辐射的关系。结果表明:10、20 cm土层土壤热通量日变化基本呈现S型变化,且随土壤深度增加振幅减小;两层土壤热通量的月累积总量在3—8月为正值,其它月份为负值;两层的年总土壤热通量分别为-23. 85、-12. 97 MJ/m~2,占地表净辐射(720. 07 MJ/m~2)的比例分别为-3. 31%、-1. 80%,土壤均表现为热源;在日尺度、月尺度水平上,土壤热通量与地表净辐射分别呈极显著和显著正相关;土壤热通量对地表净辐射的反馈存在延时效应,延时5 h的10 cm土层土壤热通量和延时9 h的20 cm土层土壤热通量与地表净辐射相关性最高。本研究得出土壤热通量与地表净辐射关系密切,这对研究土壤-植被-大气连续体中地气能量交换和热量平衡具有重要意义。     

不同土壤类型白榆种子贮藏物质的动态变化

通过对中西部5个不同土壤类型,15个地区的白榆种子贮藏物质变化的研究,旨在丰富白榆种质资源的研究,并为白榆在西部风沙区的科学种植提供理论依据.以采集的当年生成熟的白榆种子为材料,对其发芽率、发芽势和在萌发过程中的淀粉含量、可溶性糖含量和SOD、POD酶活性进行研究.不同土壤类型区白榆种子发芽率和发芽势由高到低依次为褐土>荒漠土>黄棕壤>棕钙土>黄绵土;褐土类型区种子淀粉含量最高,黄绵土类型区种子淀粉含量最低,72 h种子中可溶性糖含量的比较结果为黄绵土>棕钙土>黄棕壤>荒漠土>褐土;相同时间、不同土壤类型区SOD和POD酶活性在大部分时间达到极显著差异水平,5个土壤类型SOD和POD活性的最大值比较结果为褐土>荒漠土>黄棕壤>棕钙土>黄绵土.综合各项指标得出5个不同土壤类型白榆种子贮藏物质变化存在显著差异,种子活力高低依次为褐土>荒漠土>黄棕壤>棕钙土>黄绵土.     

杨树刺槐混交林及纯林土壤酶活性的季节性动态研究

测定了22年生杨树、刺槐混交林及纯林根际和非根际土壤中与氮、磷养分转化相关的酶活性的季节性动态变化. 结果表明,混交后非根际土壤的脲酶、蛋白酶、磷酸酶活性比纯林提高50%～100%;但对于根际土壤,混交后杨树有所提高,而刺槐则有所下降. 说明混交后更有利于氮、磷养分的转化,并且杨树得益大于刺槐.     

长沙晚稻生长季积温变化特征

使用长沙城市站、马坡岭站、浏阳站、宁乡站1959—2017年期间的地面观测资料,通过统计方法,对近59年的长沙晚稻生长季的积温变化特征进行分析。结果表明:近59 a来的积温最高值为3 369.4 d·℃,最低值为3 065.7 d·℃,6个年代(60 a)中其积温极差值最大为247.4 d·℃,最小为130.6 d·℃。通过M-K检验可知,积温1965—2007年呈现下降趋势,而2007年后呈现上升趋势,2006年是近59 a间长沙晚稻生长季积温突变的转折点。     

夜间增温对麦田土壤呼吸速率的影响

全球气候变暖呈现明显的非对称性,夜间气温和冬、春季的增温趋势显著,采用田间开放式被动增温系统研究夜间增温对南京地区麦田土壤呼吸速率不同组分（根际呼吸速率和土壤基础呼吸速率）的影响机制。结果显示,夜间增温处理下麦田土壤总呼吸速率、根际呼吸速率的季节平均值分别为4.32、3.29 μmol·m-2·s-1,比对照小区分别增加了10.0%、15.4%,表明夜间增温显著促进了土壤总呼吸强度和根际呼吸。从不同生育期来看,增温处理下孕穗期（4月8日至4月18日）的根际呼吸速率增加了34.6%~44.2%,而生长后期（5月9日至5月17日）则降低了31.4%~40.4%。相反,夜间增温抑制了孕穗期的基础呼吸速率,而在一定程度上促进了冬小麦生长后期的基础呼吸速率。研究表明,夜间增温对麦田土壤根际呼吸速率具有促进作用,而在一定程度上对土壤基础呼吸速率具有抑制效应,可能是通过改变作物生物量、养分吸收等特性,从而影响到作物根系与土壤微生物之间的养分竞争所致。     

不同种植模式对农田土壤呼吸速率的影响

【目的】探讨不同种植模式对农田土壤CO_2排放的影响,以期为农田固碳减排提供理论参考.【方法】以河西绿洲灌区的7种种植模式为研究对象,采用CFX-2开放式呼吸测定系统进行土壤呼吸速率测定.【结果】7类种植模式下农田土壤呼吸速率具有明显的季节变化规律,其中,单作玉米的波动幅度最大,呈先上升再下降的趋势;平均土壤呼吸速率表现为单作玉米玉米间作豌豆小麦间作玉米春小麦复种冬油菜春小麦复种冬小麦春小麦复种春油菜春油菜复种马铃薯,且不同处理间平均土壤呼吸速率差异显著(P0.05);单作玉米农田土壤呼吸速率最强,春油菜复种马铃薯最小,且单作玉米农田土壤呼吸速率为春油菜复种马铃薯的4.6倍.间作模式下小麦、玉米带土壤呼吸速率较相应的单作分别降低20.9%和26.3%.【结论】7种种植模式中,单作玉米潜在温室气体排放量最大,春油菜复种马铃薯最有利于农田温室气体减排,而间作模式可有效降低配置作物的土壤呼吸速率强度.     

35个白榆优良家系种子萌发期耐盐碱性评价

在全国范围内收集的35个优良白榆(Ulmus pumila)家系种子为试验材料,以150 mmol/L NaCl和50 mmol/L NaHCO₃进行胁迫处理,测定萌发指标,应用隶属函数法进行耐盐碱性综合评价。此外,还研究不同盐碱浓度对其中3个不同耐盐碱性家系萌发的影响,并计算耐盐碱阈值。结果表明,发芽指数、发芽势、根长、芽长和鲜质量适宜表征白榆萌发期耐盐性,发芽势、根长、芽长和鲜质量适宜表征耐碱性,其中根长和芽长表征耐盐和耐碱性均效果最好;35个家系中萌发期高耐盐、中耐盐、低耐盐和不耐盐家系分别为2个、8个、13个和12个,高耐碱、中耐碱、低耐碱和不耐碱家系分别为3个、9个16个和7个;综合比较发现中高耐盐碱8个家系0102、037、07、080、087、094、54和82003,不耐盐碱3个家系0120、047和0132;根据萌发期相对生长量,计算出家系087、064和0132耐盐阈值(161.60、89.78和76.28 mmol/L)和耐碱阈值(66.17、53.52和31.20 mmol/L),与通过隶属函数法评价所得结果一致。因此,隶属函数法评价白榆萌...     

藏东南原始暗针叶林生长季的土壤呼吸特征

【目的】探讨藏东南原始林生长季土壤呼吸特征,以了解藏东南亚高山森林生态系统土壤碳循环过程及其关键驱动因子。【方法】在色季拉山东坡林芝云杉林和急尖长苞冷杉林中各设置典型样地3块,用LI-8100土壤碳通量仪测定土壤呼吸速率,并取土样测定其理化特性,以此分析2种原始林土壤呼吸速率的变化规律及影响因子。【结果】(1)林芝云杉林和急尖长苞冷杉林土壤呼吸速率日变化均呈近似"n"型,日平均土壤呼吸速率分别为(3.25±0.74)和(2.95±0.62)μmol/(m2·s);不同月份下2种原始林土壤呼吸速率均表现为7月8月6月,同月份下为林芝云杉林大于急尖长苞冷杉林;林芝云杉林土壤呼吸速率对温度的响应较急尖长苞冷杉林敏感。(2)林芝云杉林和急尖长苞冷杉林土壤呼吸速率与土壤温度均呈极显著指数正相关(R2分别为0.75和0.94),而与土壤湿度呈极显著线性负相关(R2分别为0.71和0.79)。(3)林芝云杉林和急尖长苞冷杉林土壤日碳通量与土壤有机碳呈极显著指数正相关(R2分别为0.91和0.82),而与微生物量碳呈极显著指数负相关(R2分别为0.88和0.89)。【结论】西藏暗针叶林生长季土壤呼吸主要受土壤温度和水分调控,也与土壤有机碳和微生物量碳密切相关。     

土壤含水量对降香黄檀树干呼吸速率、生长和氮含量的影响

【目的】为降香黄檀Dalbergia odorifera心材形成的后续研究提供基础数据。【方法】人工设置4个土壤含水量梯度,即重度干旱(HD)、轻度干旱(LD)、旱季灌溉(DI)和对照(CK),研究土壤含水量对树体水势(Ψ_(pd))、树干呼吸速率(R_s)、树木生长和边材氮含量及其旱季变化特征的影响。【结果】土壤含水量和枝条水势旱季表现为下降趋势,各处理从11月底开始表现出显著差异。各处理的树干呼吸速率与树干温度(θ)均具有良好的指数函数关系,决定系数(R~2)均在0.65以上,各处理的温度敏感系数(Q10)为DICKLDHD。树干温度和树干呼吸速率均呈现旱季下降趋势,且在1月份达到最低。各处理的树干温度只在气温较低的冬季表现差异显著,树干呼吸速率总体表现为DI增加树干呼吸速率,而干旱(HD和LD)降低树干呼吸速率。树干生长量在12月中旬之前基本保持不变,12月下半月开始显著下降,DI和CK显著高于HD和LD处理。12月之前,边材氮含量保持不变,12月开始降低,且各处理只在冬季表现出显著差异。树干呼吸速率解释了56%的树干生长量,边材氮含量解释树干呼吸速率68%的旱季变化。枝条水势解释了49%树干呼吸速率、48%树干生长量和63%边材氮含量的旱季变化。【结论】土壤含水量很可能通过改变树体组织含水量(水势),进而使得树干呼吸速率、树干生长和边材氮含量相互影响。旱季灌溉增强树干呼吸速率,干旱降低树干呼吸速率,而树干温度和边材氮含量只在冬季受土壤含水量影响。树干呼吸速率可能也会对树木心材形成有一定指示作用。     

刺槐与其他树种枯落叶混合分解对微量元素释放的影响

【目的】检测刺槐分别与其他10个树种枯落叶混合分解后是否对Cu、Zn、Ni和Cd等微量元素的释放产生促进作用,从微量元素的角度研究刺槐与拟混交树种的种间养分关系,为刺槐混交林的树种选择提供科学依据。【方法】在黄土高原,于秋末冬初采集刺槐及其他10个树种的当年枯落叶,并剪成1 cm大小的碎片或长1 cm的短针叶,同时采集无林荒草地腐殖质层（0～20 cm）土壤作为介质,在室内相同温度和湿度条件下,以尼龙网袋埋土法连续345 d进行枯落叶混合分解培养试验,并用原子吸收光谱分析法（AAS）测定枯落叶分解前后微量元素Cu、Zn、Ni、Cd的含量。【结果】枯落叶分解过程中,Cu、Zn、Ni和Cd的释放速率均以柠条、小叶杨、沙棘、侧柏、辽东栎较快,周转期略大于1年。刺槐分别与小叶杨、白榆、沙棘枯落叶混合分解,对4种微量元素的释放均呈现出促进作用;而分别与樟子松、侧柏、白桦、柠条枯落叶混合分解,对4种微量元素的释放均呈现出抑制作用;刺槐分别与油松、华北落叶松枯落叶混合分解,对Cu的释放有一定的促进作用,而对Zn、Ni、Cd的释放呈现出抑制作用;刺槐与辽东栎枯落叶混合分解,对Zn、Cd的释放有促进作用,而对Cu、Ni的释放有抑制作用。【结论】选择与刺槐枯落叶混合分解后能促进多数微量元素释放的树种进行混交,将有利于林地微量元素的循环利用。     

闽西北不同类型毛竹林生物量分布格局

以福建省天宝岩自然保护区的毛竹纯林(Ⅰ)、竹阔混交林(Ⅱ)和竹针混交林(Ⅲ)为研究对象,对其生物量分布格局进行研究。结果表明,不同类型毛竹林生物量和生产力不同,林分Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的生物量分别为143 418.06、135 469.53和131 782.78 kg.hm-2,生产力分别为59 786.55、54 921.44和38 418.68 kg.hm-2.a-1,毛竹林纯林化经营可以提高竹林的生产力。经营方式对毛竹林不同器官间生物量分配也有重要的影响,毛竹纯林竹秆质量分数明显高于混交林的质量分数,竹根质量分数低于混交林的质量分数。毛竹主要经济组分为竹秆,纯林较高的竹秆质量分数,保证了毛竹林较高的经济效益。不同类型毛竹林株数和生物量的径级分布特征不同,毛竹纯林和竹阔混交林>49%的毛竹胸径分布在10.5~12.5 cm,生物量占整个林分的54.25%和53.71%,而竹针混交林54.90%的毛竹分布在9.5~11.5 cm,生物量占林分的54.34%,竹阔混交毛竹林具有较高的生物量和生产力,竹阔混交经营可能是一种较好的经营模式。     

坡向对北亚热带大别山区不同马尾松林型土壤细菌群落的影响

土壤细菌作为土壤微生物的重要组成部分,在土壤生态系统中发挥着重要作用,作为北亚热带区典型的森林植被类型,马尾松针阔混交林在区域地带性植被恢复方面发挥着重要作用。探讨马尾松不同森林类型土壤细菌群落的组成结构和多样性特征是维护马尾松森林生态系统健康和稳定的关键。以北亚热带大别山区4种马尾松林型[马尾松（Pinus massoniana）纯林（pure forest,PF）、马尾松—麻栎（Quercus acutissima）混交林（Pinus massoniana-Quercus acutissima mixed forest ,PQM）、马尾松—枫香（Liquidambar formosana）混交林（Pinus massoniana and Liquidambar formosana mixed forest ,PLM）和马尾松—化香（Platycarya strobilacea）混交林（Pinus massoniana-Platycarya strobilacea ,PPM）]为研究对象,分析不同坡向（阴坡和阳坡）下马尾松4种林型林地土壤细菌群落的组成及多样性变化规律,旨在为该区不同环境梯度下马尾松林的生产经营和生物多样性保护提供理论参考。结果表明：（1）马尾松4种林型林地共检测到36门107纲246目393科688属,其中土壤优势菌门为放线菌门（Actinobacteriota）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteriota）和绿弯菌门（Chloroflexi）。（2）3种马尾松针阔混交林土壤细菌丰富度和多样性在阴坡均显著高于马尾松纯林,且不同坡向变化为：阴坡>阳坡,而4种林型在阳坡差异不显著。（3）土壤含水量与土壤细菌门之间存在显著相关性,其中与细菌α多样性呈极显著正相关。综上,阳坡环境下,马尾松4种林型林地土壤细菌群落变化差异较小,相较于马尾松纯林,3种针阔混交林土壤细菌群落更易受不同坡向环境条件的变化而变化。坡向和林型变化引起的土壤含水量改变是导致北亚热带大别山区马尾松森林土壤细菌群落组成改变和多样性差异的主要因素。     

蟛蜞菊耐受土壤Cu污染胁迫的光合特性与机理

为揭示蟛蜞菊(Wedeliatrilobata)耐受土壤Cu污染胁迫的机制,设计盆栽试验模拟土壤Cu污染胁迫处理蟛蜞菊。处理3个月后,测定其地上生物量,叶片叶绿素含量,用Ciras-2测定其叶片气体交换常数、Pn-CO_2响应曲线及根呼吸强度,用Handy-PEA测定其叶片荧光参数。结果显示,不同程度的Cu污染胁迫显著(P0.05)影响蟛蜞菊叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、细胞间CO_2浓度(Ci);Cu污染也影响蟛蜞菊叶片Pn-CO_2响应曲线;Cu污染胁迫使蟛蜞菊叶片光合性能指数(PIabs)明显下降,单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TR0/RC)、以吸收光能为基础的驱动力(DFabs)、反应中心捕获的激子中用来驱动电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的激子占用来驱动QA还原激子的比率(ψE0)、用于电子传递的量子产额(φE 0)等指标均有所下降,快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)出现K点。但是,不同程度的Cu污染胁迫对蟛蜞菊的地上生物量、根呼吸强度均无显著(P0.05)影响,非高浓度Cu污染胁迫(≤373.27 mg·kg~(-1))对蟛蜞菊叶片Chla、Chlb也无显著(P0.05)影响。研究结果说明蟛蜞菊能耐受Cu污染胁迫以叶绿素不受破坏和根系活力不受影响为基础。     

秦岭火地塘林区油松生长季土壤呼吸研究

【目的】阐明秦岭火地塘林区油松林生态系统土壤呼吸对其影响因子变化的响应机制。【方法】2010年6-11月,利用LI-6400便携式光合作用测量系统,测定秦岭火地塘油松林在生长季的土壤呼吸速率,并利用LAI-2000植物冠层分析仪测定油松林的叶面积指数,同时还测定了5cm深处的土壤温度以及土壤含水量。【结果】油松林土壤呼吸速率存在明显的季节变化,土壤呼吸动态呈单峰型变化:8月下旬达到最大值3.69μmol/(m2.s),最小值出现在11月下旬,为0.52μmol/(m2.s),整个生长季的平均值为1.82μmol/(m2.s)。土壤呼吸速率与5cm深处的土壤温度变化基本保持一致,二者呈三次函数关系,相关性极显著;土壤呼吸速率与油松叶面积指数呈S型函数关系,相关性显著;土壤呼吸速率与土壤含水量呈S型函数关系,二者相关性不显著。油松林生长季土壤呼吸的温度敏感性指数Q10值为3.63。【结论】影响秦岭火地塘林区油松林土壤呼吸速率的最主要因子是5cm深处的土壤温度,其次是叶面积指数,土壤含水量对土壤呼吸速率的影响不显著。     

不同林龄刺槐人工林植物与土壤C、N、P化学计量特征演变

为揭示黄土丘陵区刺槐人工林恢复过程中植被与土壤养分元素演变特征与互作关系,选取安塞区五里湾流域17a、27a、42a生的刺槐人工林为研究对象,综合探究叶片、枯落物、土壤中C、N、P的质量分数及C∶N∶P化学计量值随林龄增加的变化特征及相互关系。结果表明,叶片、土壤、枯落物中C质量分数均随刺槐林龄延长而显著增加;土壤中N质量分数在42a时较27a显著提高56.6%,叶片、枯落物N质量分数随着林龄延长而增加;叶片P质量分数随林龄延长显著增加,土壤、枯落物P质量分数表现为42a显著高于27a和17a。C∶N在叶片中仅42a显著下降,枯落物中则均随着林龄增长而减小,而土壤C∶N在各年限间无显著差异;叶片C∶P表现为42a显著低于27a和17a,枯落物C∶P在42a时显著高于27a和17a,土壤C∶P则随着刺槐林龄延长而显著增加;叶片N∶P在不同年限间无显著差异,土壤和枯落物N∶P则随林龄增长显著上升。刺槐林恢复过程中,叶片N∶P为16.21～18.79,说明黄土丘陵区人工刺槐林生长主要受P限制。相关分析则表明,刺槐林叶片、土壤和枯落物C、N、P质量分数之间呈显著正相关;但叶片与土壤C∶P之间呈极显著负相关,枯落物与土壤C∶P之间存在极显著正相关;N∶P在土壤和枯落物之间呈极显著正相关。综上,刺槐林恢复过程中土壤与植物养分库协同增加,且C∶P对三库间养分转化和互作关系最敏感。     

不同种质怀地黄生育期根际土壤挥发性有机物变化分析

【目的】分析不同种质怀地黄生育期根际土壤挥发性有机物（VOCs）的变化特征,为探讨地黄连作障碍及其与根际土壤中化学成分变化的关系提供理论依据。【方法】以金九、北京1号、白选3个种质地黄为研究对象,于07-28（地上部位快速生长期）、08-24（地下块根膨大初期）和10-18（成熟期）采集根际土壤样品,分别编号为J-7、J-8、J-10,B-7、B-8、B-10和X-7、X-8、X-10,利用气相-质谱联用（GC-MS）技术检测其乙酸乙酯和二氯甲烷提取物的VOCs,通过面积归一化法对各成分的相对含量进行计算,并应用统计学方法对不同种质地黄各生育期根际土壤VOCs进行主成分分析（PCA）及聚类分析（HCA）,利用正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）结合t检验筛选各生育期差异的VOCs。【结果】从3个种质地黄不同生育期根际土壤乙酸乙酯提取物中共得到56个共有色谱峰,从二氯甲烷提取物中共得到50个共有峰。不同时期地黄根际土壤VOCs差异较为明显,其中8月根际土壤VOCs与7月、10月差异更为明显,3个生育期地黄根际土壤乙酸乙酯提取物与二氯甲烷提取物共有差异VOCs分属于酮类、醇类、酚类。【结论】不同种质地黄同一时期根际土壤VOCs表现基本一致,但同一种质地黄根际土壤VOCs在不同生育期存在差异。