祁连山不同草地类型土壤理化性质及酶活性特征

土壤酶活性是催化各种生化过程的基本土壤成分,可用于评估土壤质量和健康。为了解祁连山不同草地类型的土壤理化性质和酶活性特征,研究了祁连山4种草地类型下的5种土壤酶活性和理化性质。结果表明：土壤酶活性和理化性质在不同草地类型下均差异显著。高寒草原、高寒草甸和高寒沼泽草甸相较于高寒荒漠,土壤pH值、总磷、脲酶活性和过氧化氢酶活性较低,含水率、有机碳、总氮、碱性磷酸酶活性、淀粉酶活性和纤维素酶活性较高,且高寒沼泽草甸和高寒荒漠土壤理化性质及酶活性特征差异显著;土壤酶活性(过氧化氢酶、脲酶、淀粉酶、纤维素酶和碱性磷酸酶)与土壤理化性质(pH值、电导率、含水率、有机碳、总氮和总磷)呈极显著相关;表明土壤酶活性与理化性质密切相关。较差的植被覆盖情况下土壤碳、氮、磷含量较低,土壤pH值和电导率较高,同时土壤酶活性也较低。     

冀北山区不同植被恢复类型根际土壤细菌群落结构及多样性

【目的】研究冀北山区不同植被恢复类型对根际土壤细菌群落结构特征和多样性影响,探索自然和人工恢复对土壤微生物的作用机制,为该区域植被恢复与管理提供理论依据。【方法】以自然恢复的灌草丛、灌木林、次生林以及人工恢复的人工林根面、根际和非根际土为研究对象,通过Illumina Miseq平台对细菌16S rRNA的V3—V4片段进行高通量测序,分析土壤细菌α、β和功能多样性、群落结构组成以及与环境因子的关系。【结果】1)各恢复类型细菌α多样性差异显著(P0.05),次生林土壤细菌丰度和多样性均高于人工林,灌草丛多样性高,丰度最低;灌木林丰度高,多样性最低。不同根际范围土壤细菌α多样性差异不显著(P0.05),整体表现为根面和根际土高于非根际土。2)次生林和人工林土壤细菌群落结构有一定相似性;次生林与灌草丛、灌木林土壤细菌群落结构差异较大。根际土与非根际土细菌群落结构有一定相似性,根面土与根际、非根际土细菌结构差异较大。3)变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门和厚壁菌门为优势类群。各样地有机质分解菌群(变形菌门、放线菌门和拟杆菌门)丰度差异显著,灌草丛和次生林显著高于其他样地,根面和根际土显著高于非根际土。固碳和固氮菌群(芽单胞菌门和厚壁菌门)分布较均匀。4)土壤田间持水量、有机质和全磷、植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数是影响土壤细菌群落的主要因素。土壤因子(田间持水量、有机质和全磷)对灌木林和灌草丛非根际土细菌影响极显著,对根面和根际土细菌作用较小;植被因子(植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数)对乔木林(次生林和人工林)不同根际范围土壤细菌群落影响均达到极显著水平。5)新陈代谢功能在KEGG上的编码基因数量最多,是土壤细菌的优势功能。各土样细菌群落KEGG功能基因序列数量和多样性差异显著,说明各植被恢复类型根际土壤中有许多具有各自独特功能的菌种,但土壤和植被不能决定土壤细菌功能多样性。【结论】恢复方式、植被类型和根系对冀北山区土壤细菌群落结构和多样性均有影响,其中恢复方式对土壤细菌多样性作用更明显,植被类型对土壤细菌群落结构影响更显著。距离根系越近,土壤细菌多样性越高,土壤细菌群落结构与非根际土差异越大。此外,环境因子如土壤养分、水分含量及植被分布状况等均与土壤细菌群落结构及多样性有关。     

喀斯特区不同植被恢复措施土壤质量评价

目的 本研究旨在评价滇东南喀斯特区不同植被恢复措施的土壤质量,以期为石漠化治理和植被生态恢复提供依据。 方法 以云南省建水县不同植被恢复措施为研究对象,基于聚类分析及主成分分析法建立最小数据集,利用全量及最小数据集土壤质量指数进行土壤质量评价。 结果 显示：（1）不同植被恢复措施的土壤理化性质差异显著（p<0.05）,随土层深度增加而降低（土壤密度除外）;车桑子灌木林有机碳、速效钾含量显著高于其他恢复措施;云南松针叶林总孔隙度及速效钾含量低于其他恢复措施。（2）基于主成分分析法的最小数据集适合作为喀斯特区最小数据集提取方法;最小数据集由有机碳、全氮、氨态氮、总孔隙度、非毛管孔隙度、全镁组成。（3）5种恢复措施土壤质量排序为：马尾松针叶林>车桑子灌木林>天然次生林>直杆蓝桉阔叶林>云南松针叶林。 结论 喀斯特区进行人工林恢复时可优先选择马尾松针叶林进行种植。     

南亚热带不同树种人工林对土壤细菌群落多样性的影响

目的 探讨我国南亚热带地区不同树种人工林对土壤细菌群落多样性的影响,为该地区实施人工林生态系统适应性经营策略的树种选择提供土壤微生物生态学方面的科学依据。 方法 采用PCR-DGGE技术,比较分析位于广西凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心的4个乡土树种（马尾松、红锥、米老排和火力楠）人工林和外来树种尾巨桉人工林土壤（0～20 cm）细菌群落的丰富度、多样性和均匀度,并探讨了土壤细菌群落多样性与土壤理化性质因子之间的相互关系。 结果 5种不同树种人工林土壤细菌群落多样性之间无显著差异（p > 0.05）,其土壤细菌群落多样性与土壤全氮和全磷呈显著正相关（p < 0.05）。 结论 从土壤细菌群落多样性看,在该地区营建乡土树种人工林与外来桉树人工林的效果无明显差异。     

南亚热带乡土阔叶林与马尾松林土壤细菌群落多样性和结构

目的 探究针叶林转换成阔叶林后土壤细菌群落多样性和结构的变化特征。 方法 以我国南亚热带地区针叶马尾松林及乡土阔叶红锥林、米老排林和火力楠林为对象,将收集于2017年2月各林分土壤表层（0～20 cm）、中层（20～40 cm）和底层（40～60 cm）的样品进行细菌16S rRNA基因高通量测序,基于该数据分析将马尾松林转换成乡土阔叶林后土壤细菌群落分类与系统发育的多样性和结构的变化特征。 结果 表明：（1）马尾松林改造成米老排林和火力楠林后,显著增加了土壤表层细菌群落分类与系统发育多样性,这主要由土壤含水量（SWC）所致。（2）红锥林、米老排林和火力楠林取代马尾松林后,表层土壤细菌群落分类结构发生了明显变化,而在中层只有红锥林有显著改变,受限于土壤SWC、总磷（TP）、总氮（TN）和碳氮比（C/N）。（3）马尾松林改建为乡土阔叶林后,不同土层的细菌群落系统发育结构仍为聚集,环境过滤始终是调控群落构建的主要因素。（4）在土壤表层和中层,马尾松林转换为红锥林的分类及系统发育转换率高于转换为米老排林和火力楠林,表明红锥林土壤细菌群落稳定性较差。 结论 综上,考虑土壤细菌群落分类和系统发育多样性及转换率,该地将马尾松林改建成米老排林或火力楠林后的土壤细菌群落稳定性高于改建成红锥林后的土壤细菌群落稳定性。     

徐州石灰岩山地不同植被恢复模式对土壤健康的影响

在对徐州石灰岩山地不同植被恢复类型土壤理化性质研究的基础上,综合分析了不同植被恢复类型对土壤健康影响,结果表明：石灰岩山地不同植被恢复模式土壤健康存在明显差异。其中：针阔混交林中土壤物理性质较好,说明混交林在一定程度上改善了土壤物理性质;土壤有机质和各养分含量上层明显高于下层,且各养分含量均以针阔混交林最高,进一步说明混交林在一定程度上改善了土壤化学性质。应用主成分分析方法对3种植被类型林分土壤健康状况综合评价指标主成分得分,针叶林为-8.309,针阔混交林为6.876,阔叶林为1.433。各类型林分土壤健康状况排序为：针阔混交林〉阔叶林〉针叶林,表明针阔混交林能够改善土壤健康状况。建议在徐州石灰岩山地上应以针阔混交林为主要恢复模式,从而提高该地区土壤的健康水平。     

大小兴安岭过渡区阔叶红松林次生演替阶段群落多样性指数与环境因子关系

为揭示阔叶红松林次生演替阶段群落多样性状况,研究生物多样性指数与环境因子的关系,为该区植被保护、植被恢复提供理论支持。运用物多样性指数、典范对应分析和次生演替的空间序列代替时间序列方法,以大小兴安岭过渡区阔叶红松林不同演替阶段群落为研究对象,设置33个网格样地数据,记录每个样地的物种多度、盖度、频度及土壤环境数据,测定12个环境指标。结果表明：1原始阔叶红松林群落经过顺行演替向逆行演替发展,演替趋势为：原始阔叶红松林→天然次生阔叶林→天然次生针叶林→次生裸地;2保存较好的原始阔叶红松林物种多样性指数最高,物种最丰富,其次是天然次生阔叶林,物种多样性指数最低的是次生裸地,群落结构简单。3物种多样性指数与纬度、土壤含水率、土壤全氮含量相关性最大。     

湘中丘陵区3种林分林下植物多样性与土壤特性研究

在湘中丘陵区选取针叶林、针阔混交林和阔叶林为研究对象,研究三种林分林下植被多样性、土壤理化性质及其相关关系。结果表明:三种林分林下植物多样性总体表现为灌木层明显高于草本层,阔叶林、针阔混交林高于针叶林。土壤有机质、全N和全P含量基本表现为随土层加深而下降的规律。土壤含水率与各项多样性指标不相关,土壤容重、p H值与灌草层各多样性指数呈负相关关系,有机质、全N与灌木层均匀度指数呈负相关关系,有机质与草本层均匀度指数呈极显著正相关关系(P0.01),全P、全K与灌木层多样性指数呈显著正相关关系(P0.05)。     

关帝山针叶林土壤细菌群落结构特征

【目的】分析环境与空间因素在寒温性针叶林土壤细菌群落构建中的作用,为区域森林生态系统管理措施的制定提供理论依据。【方法】利用Illumina高通量测序技术分析关帝山庞泉沟自然保护区华北落叶松林(Lp)、青杄林(Pw)以及油松林(Pt)4个土壤细菌群落(LpMC1、LpMC2、PwMC和PtMC)的结构,同时测定土壤理化性质和土壤酶活性,探讨细菌群落结构与森林类型和土壤环境因子的相关性。【结果】1)在该区域的森林土壤细菌群落中,变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、疣微菌门、浮霉菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门、衣原体门和硝化螺旋菌门为优势细菌群。2)优势细菌类群相对丰度和土壤环境因子的RDA分析表明,土壤含水率、碳氮比、pH以及土壤酶活性是影响土壤细菌群落结构的重要因子。其中,变形菌门中的大部分类群和拟杆菌门更适于生活在酸性、湿度大、营养状况良好的土壤中,主要碳源是易分解性碳;放线菌门、浮霉菌门和绿弯菌门则在碱性、干旱、营养贫瘠的土壤中更占优势,主要分解顽固性碳。3)Alpha多样性分析结果表明,土壤细菌群落多样性在4个样地间存在差异,在营养贫瘠的油松林样地土壤中细菌群落(PtMC)丰富度低,多样性高;而在营养丰富的高海拔华北落叶松样地中细菌群落(LpMC1)丰富度高,多样性低。4)细菌群落Beta多样性分析结果表明,青杄林和油松林的土壤细菌群落(PwMC与PtMC)、高海拔华北落叶松林和低海拔华北落叶松林的土壤细菌群落(LpMC1与LpMC2)结构分别具有相似性。【结论】受环境选择和扩散限制的共同影响,不同针叶林土壤细菌群落结构和物种多样性具有显著差异。据此,可通过制定不同的育林措施,改变林下土壤环境,进而优化土壤细菌群落结构;提高土壤碳汇,促进土壤氮、硫、磷等营养物质的循环,提高土壤肥力。     

三峡库区植被不同演替阶段的土壤养分特征

用空间替代时间的方法分析三峡库区植被在不同演替阶段的土壤养分特征.结果表明:随着植被正向演替,土壤pH值逐步降低;土壤有机质和速效磷含量表现为常绿阔叶林>针阔混交林>落叶阔叶林>灌丛>针叶林,水解性氮含量表现为针叶林>灌丛>针阔混交林>落叶阔叶林>常绿阔叶林;有机质、水解氮和速效磷含量在植被演替过程中表现出较强的表聚性;相关分析表明有机质含量、水解性氮含量和速效磷含量3者之间存在极显著正相关,且都与土层极显著负相关;植被演替进程与土壤pH值极显著负相关、与水解性氮含量显著负相关、与速效磷含量极显著正相关.     

西双版纳自然保护区干热季不同植被土壤微生物群落多样性

为明确自然保护区干热季不同植被型土壤微生物群落多样性,采用Biolog-ECO法对西双版纳自然保护区干热季季风常绿阔叶林、热带丛生竹林、暖热性针叶林及石灰岩山季雨林(高中低海拔)4种植被型土壤微生物群落多样性进行了研究。结果表明,4种供试植被类型土壤微生物群落代谢活性及碳源利用率之间均差异极显著(代谢活性:F=3.708,P0.01;碳源利用率:F=101.956,P0.01),其中石灰岩山季雨林中海拔土壤微生物的平均颜色变化率和碳源利用率均最高,暖热性针叶林最低。D-纤维二糖、β-甲基-D-葡萄糖苷、葡萄糖-1-磷酸盐、D-苹果酸、L-丝氨酸为不同植被类型土壤微生物碳源代谢差异的敏感碳源。不同植被型土壤微生物Shannon指数和Simpson指数均表现为季风常绿阔叶林热带丛生竹林石灰岩山季雨林(中海拔)石灰岩山季雨林(低海拔)石灰岩山季雨林(高海拔)暖热性针叶林。主成分分析结果表明,石灰岩山季雨林(高海拔)与暖热性针叶林土壤微生物有明显的空间分异,季风常绿阔叶林、热带丛生竹林和石灰岩山季雨林(低海拔)均无明显的空间分异。     

上海城市化地区孤岛状山体残存半自然森林植被土壤特征

通过对上海辰山植物园辰山山体残存半自然森林群落土壤理化因子的测定,结合凋落物和岩石裸露等相关分析,探讨城市化地区孤岛状山体残存植被土壤特征。结果表明,辰山山体残存半自然植被的土壤容重、密度、毛管孔隙度多低于人工植被土壤,土壤呈弱酸性,与上海普遍的中性偏碱森林土壤明显不同,残存半自然植被土壤有机质含量与总氮、总磷等养分含量较高。辰山孤岛状山体土壤理化性质不仅与残存植被协同变化,也与群落凋落物显著相关,且与地形和人为干扰有关。     

梵净山典型植被类型的根系真菌群落结构及功能类群特征研究

目的 解析世界自然遗产地梵净山地区典型植被类型对真菌群落结构及功能的影响,为深入探讨可见的地上植物群落和未知的地下真菌群落结构间的关联机制提供数据支撑。 方法 以梵净山常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和亚高山矮林3种植被类型为研究对象,高通量测序技术探讨根系真菌群落结构在植被类型间的差异,FUNGuild对真菌进行功能预测,并分析真菌群落与土壤性质、细根性状和叶性状间的关系。 结果 子囊菌门和担子菌门为优势真菌门,undefined saprotroph、丛枝菌根真菌、外生菌根真菌、植物病原菌、内生真菌、寄生性真菌和杜鹃花类菌根真菌为主要功能类群。常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和亚高山矮林的显著差异功能类群分别是丛枝菌根真菌、外生菌根真菌和杜鹃花类菌根真菌。真菌群落组成在植被类型间存在显著差异,常绿阔叶林真菌多样性和Shannon指数显著高于常绿落叶阔叶混交林和亚高山矮林,而Bray-Curtis相异性指数在亚高山矮林显著低于常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林。ABT分析表明,根碳含量是影响真菌丰富度的首要因子,叶干物质含量是影响真菌Shannon指数、Simpson指数和Pielou指数的首要因子。冗余分析揭示植被类型、土壤pH、根碳含量和叶碳含量显著影响真菌群落;方差分解分析表明植被类型对真菌群落的影响最大,其次是细根性状和土壤性质,叶性状影响最小。差分解分析表明植被类型对真菌群落的影响最大,其次是细根性状和土壤性质,叶性状影响最小。 结论 植被类型能显著影响真菌群落结构,真菌功能类群与植被类型间存在某种特定联系,植物性状对根系真菌群落的构建具有重要意义。     

桂西北喀斯特山区4种森林表土土壤有机碳含量及其养分分布特征

研究桂西北喀斯特山区4种森林植被类型表层(0~20 cm)土壤有机碳含量和土壤养分特征,与国内喀斯特土壤有机碳的研究成果进行比较分析,为该区域天然林管护、植被恢复和生态重建提供参考。4种森林植被类型表土SOC含量表现为:常绿阔叶林(151.31 g/kg)常绿落叶阔叶林(145.33 g/kg)针阔叶混交林(90.61g/kg)灌草丛(86.92 g/kg);其中,常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林与针阔叶混交林表层SOC含量差异不显著(P0.05),而与灌草丛之间差异显著(P0.05)。土壤SOC含量与速效N、速效K和全N呈显著或极显著正相关,表明土壤氮素积累与土壤有机碳的输入关系密切。表土SOC含量明显高于该研究区域内耕地(19.36g/kg)、退耕还草(15.31 g/kg)和退耕还林地(18.89 g/kg)以及受干扰林地(46.14 g/kg)等不同土地利用类型,也高于贵州开阳和贵州关岭等地区森林植被类型,与云南曲靖不同森林群落土壤SOC含量也存在一定的差异。     

平潭岛不同演替阶段植被群落物种多样性特征

以平潭岛天然次生林为研究对象,分析灌草丛、针叶林、针叶混交林、常绿阔叶林群落的物种组成、重要值、物种多样性特征的变化,探讨平潭岛与邻近海岛和大陆的群落物种多样性差异。结果表明:4种群落类型共有53科89属104种植物,群落类型间及各层次的丰富度、多样性、均匀度从灌草丛到针阔混交林阶段呈上升趋势,阔叶林阶段呈下降趋势。群落各层次的丰富度、多样性变化,乔木层为针阔混交林>阔叶林>针叶林;灌木层为针阔混交林>针叶林>常绿阔叶林>灌草丛;草本层为针阔混交林>常绿阔叶林>针叶林>灌草丛。单因素方差分析,乔木层丰富度、多样性、均匀度在针阔混交林和针叶林呈显著性差异(P<0.05);灌木层和草本层多样性在针阔混交林与灌草丛和常绿阔叶林呈显著性差异(P<0.05)。平潭岛群落物种多样性水平明显低于普陀山岛和大陆。     

广西西大明山自然保护区不同林分土壤酶活性与微生物群落功能多样性研究

为探究不同林分土壤酶活性与微生物群落功能多样性特征,为自然保护区人工林植被的恢复、桉树林林分改造提供依据,本研究以广西西大明山自治区级自然保护区为研究区域,选取天然次生阔叶林和马尾松林、八角林、桉树林3种人工林为研究对象,对其土壤酶活性与土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果表明：4种林分类型中,桉树林和八角林土壤的脲酶活性最高,而其酸性磷酸酶活性与蔗糖酶活性均较低;土壤微生物群落功能多样性表现为：天然次生阔叶林最强,人工桉树林最弱。天然次生阔叶林和八角林土壤微生物对六类碳源的利用能力较其他3种林分高,桉树林最低。总的来看,在4种不同林分中,桉树林的土壤质量相对最低,土壤微生物群落功能多样性最弱。     

不同森林类型土壤肥力状况研究

利用贵州天保工程效益监测网络设置在9个监测县和2个自然保护区的101个固定样地土壤分析结果,按常绿落叶阔叶林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林、针叶混交林、灌木林、竹林等8种不同森林植被类型在不同基岩发育的森林土壤中营养元素含量,对不同森林土壤的综合肥力进行分析评价。结果显示,不同森林植被类型的森林土壤的A层土中有机质、水解性氮、有效磷、速效钾等各项指标含量与森林植被类型呈正相关趋势且高于B层,B层土随不同基岩不同而有所变化,显示不同森林植被类型对土壤综合肥力的影响大于基岩;不同森林植被类型土壤的综合肥力大小顺序依次为:常绿落叶阔叶林>常绿阔叶林>针针混交林>落叶阔叶林>灌木林>针阔混交林>针叶林>竹类。     

海南岛热带针阔叶林交错区群落环境特征

采用样带法,以海南岛霸王岭林区典型的热带针叶林与阔叶林交错区为研究对象,分析不同群落类型环境因子变化特征及研究区域内环境因子的综合特征。结果表明：随着林分经针阔交错区的变化,土壤 pH、土壤有机质含量、全氮含量、有效氮含量、有效磷含量和有效钾含量都表现为阔叶林区＞针阔交错区＞针叶林区,全钾含量、凋落物厚度和群落类型光因子表现为针叶林区＞针阔交错区＞阔叶林区,土壤含水量、全磷含量和土壤砂砾含量变化不显著;3种群落类型环境因子的相关性分析表明,除土壤含水量和全磷含量与其他环境因子之间无显著相关外,其他因子间都显著相关;3种群落类型环境因子的主成分分析表明,土壤 pH、土壤有机质含量、凋落物厚度和光因子对第1轴的贡献最大,全氮含量和有效磷含量对第2轴的贡献最大。     

喀斯特石漠化地区不同植被群落的土壤有机碳变化

研究贵州中部喀斯特石漠化地区不同植被群落土壤和小生境土壤中有机碳的数量和质量变化.结果表明:喀斯特石漠化区阔叶林土壤有机总碳含量和腐殖酸碳含量明显高于灌木林、灌草丛和稀疏草丛,而土壤水溶性有机碳含量的变化则相反;喀斯特森林退化后,土壤有机碳的累积量减少、流失量增加;喀斯特小生境土壤有机总碳和腐殖酸碳含量存在明显的水平空间变异:石坑>石沟>石缝>石洞.主成分分析结果表明:喀斯特土壤有机碳变化的第1主要因子由植被类型决定,第2主要因子由小生境类型所决定.     

陕西子午岭国家级自然保护区不同生境蝶类昆虫多样性

2014年、2015年,选取针叶林、阔叶林、灌丛、草地等4种植被类型生境,对陕西子午岭国家级自然保护区的蝶类进行研究。共捕获蝶类832头,隶属于6科45种,其中蛱蝶科种类和个体数量最多。在4种生境中,阔叶林中的蝶类种类及数量最多,蛱蝶科为优势科;草地中的种类及数量最少,弄蝶科占优势地位;灌丛和针叶林居中,前者粉蝶科占优势地位,后者优势种群不明显。对4种植被类型中蝶类物种多样性、均匀度、丰富度和优势度等指数进行了计算与分析,结果表明:阔叶林生境多样性、均匀度和丰富度最高,优势度最低;草地生境相反;灌丛林与针叶林居中。除草地之外,阔叶林、针叶林、灌丛等3种生境蝶类种-多度曲线趋于对数正态分布。