马尾松两种林型土壤养分特征及其与凋落物质量的关系

【目的】研究土壤养分和地被层凋落物养分含量的差异,为马尾松人工林营林措施及地力维持提供科学依据。【方法】以鼎湖山两种典型林型(马尾松纯林和马尾松-黧蒴混交林)为研究对象,对比分析0~60 cm土层的土壤养分含量及地被层凋落物养分含量的差异,探索凋落物质量如何影响土壤养分。【结果】1)林型对土壤有机质、全氮和硫酸根含量有显著影响(P<0.05),对土壤全磷、交换性K+、Ca2+和Mg2+有极显著影响(P<0.01),混交林土壤养分含量(除硝态氮含量和交换性H+含量以外)均高于纯林。2)相同林型不同土层间土壤养分含量差异极显著(P<0.01),其中,土壤有机质和全氮含量随土层的加深而递减,且主要聚集在0~10 cm土层,表聚效应十分明显。3)纯林凋落物有机碳、全氮、C/N和全磷等含量高于混交林;相同林型不同分解层凋落物有机碳、全钙和全镁含量有显著差异(P<0.05),均表现为未分解层>半分解层>腐殖质层。4)土壤养分与地被层凋落物质量的RDA分析表明,0~10 cm土层土壤养分与腐殖质层有机碳呈极显著负相关(P<0.01),与腐殖质层C/N呈显著负相关(P<0.05);在10~20 cm土层,土壤养分与腐殖质层有机碳呈极显著负相关(P<0.05)。【结论】纯林的土壤养分低于混交林的主要原因是纯林凋落物具有较高的C/N和有机碳含量。     

桂东南福建柏人工林土壤理化特征

在桂东南广西六万林场28年生福建柏(Fokienia hodginsii)人工纯林和福建柏+红锥(Castanopsis hystrix)混交林中,通过在0~60 cm土层取样,测定及分析其土壤理化性质的变化。结果表明:2种人工林中,土壤容重均随着土层深度的增加而增加,土壤含水率、最大持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度、最小持水量则表现出随土层深度的增加而降低;土壤交换性钙均随着土层深度的增加而增加,而土壤p H、有机质、全氮、水解氮、全磷、速效磷、交换性镁、有效铜、有效锌、有效硼均表现了随着土层深度的增加而降低。福建柏纯林0~20 cm土壤层理化性质要优于福建柏+红锥混交林,而21~40、41~60 cm土壤层则表现为混交林优于纯林,说明浅根系与深根系树种混交能够从深层次改善土壤肥力。相关性分析表明非毛管空隙度是福建柏+红锥混交林与福建柏纯林之间土壤理化指标发生差异的关键性指标。     

椴树红松林和蒙古栎红松林土壤活性有机碳研究

对椴树红松林和蒙古栎红松林下土壤活性有机碳含量的研究结果表明:两种森林类型下土壤易氧化碳含量均高于土壤微生物生物量碳,且两种活性有机碳含量均表现出随土层加深而降低的趋势;土壤易氧化碳含量,在3个土层中,蒙古栎红松林均高于椴树红松林,且在10~20 cm土层,二者之间差异显著(p0.05)。土壤微生物生物量碳含量,在3个土层中,椴树红松林均高于蒙古栎红松林,但差异不显著。土壤易氧化碳、微生物生物量碳、土壤总有机碳之间均达极显著相关。     

中亚热带4种森林土壤碳、氮、磷化学计量特征

以湘中丘陵区杉木人工林(CL)、马尾松—石栎针阔混交林(PM)、南酸枣落叶阔叶林(CA)、石栎—青冈常绿阔叶林(LG)为对象,研究了中亚热带森林土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其生态化学计量特征。结果表明:同一土层SOC、TN、TP含量随着森林树种增加而增加,LG、CA 0~30 cm土层SOC平均含量显著高于CL,但与PM差异不显著,CA各土壤层TN平均含量均显著高于CL、PM,但与LG差异不显著,CA各土壤层TP平均含量显著高于CL、PM、LG;4种森林土壤SOC、TN含量随土壤深度增加而下降,呈"倒金字塔"的分布模式,但TP含量随土壤深度变化不明显,呈"圆柱体"的分布模式。LG各土壤层C:N、C:P平均比值最高,其次是PM,CA、CL最低,但4种森林同一土层N∶P平均比值差异不显著,4种森林0~30 cm土层的C∶N∶P平均比值均明显高于我国土壤C∶N∶P比值的平均值(60∶5∶1),C∶N、C∶P、N∶P比值均随土壤深度增加而下降,不同森林之间的差异也随土壤深度增加而减弱。土壤SOC、TN、TP相互之间的耦合关系显著,C∶N、C∶P比值主要受土壤SOC含量的影响,N∶P比主要受到土壤SOC、TN含量的影响,土壤C∶P比对土壤C∶N、N∶P比值影响显著。     

中亚热带天然林改造成人工林后土壤呼吸的变化特征

【目的】研究中亚热带常绿阔叶林(天然林)改造成人工林后土壤碳排放量的变化及主要影响因子,为评估森林类型转换对土壤碳排放的影响提供科学依据。【方法】在福建农林大学西芹教学林场的常绿阔叶林及由其改造而来的38年生闽楠人工林与35年生杉木人工林中分别设置4块20 m×20 m样地,利用Li-8100土壤碳通量观测系统于2014年9月—2016年9月进行定点观测,并同期观测土壤温度、含水量、有机碳含量(SOC)、微生物生物量碳含量(MBC)、可溶性有机碳含量(DOC)、0～20 cm土层细根生物量和年凋落物量及凋落物碳氮比(C/N)。【结果】常绿阔叶林改造成闽楠(38年后)和杉木人工林(35年后),年均土壤碳排放通量由16. 22显著降为12. 71和4. 83 tC·hm^-2a^-1,分别减少21. 60%和70. 20%;各林分类型的土壤呼吸温度敏感性Q¹⁰值表现为常绿阔叶林(1. 97)<闽楠人工林(2. 03)<杉木人工林(2. 91),转换为杉木人工林后,Q¹⁰值显著升高(P<0. 05);土壤温度能分别解释常绿阔叶林、闽楠人工林与杉木人工林土壤呼吸速率变化的89. 70%、88. 50%和87. 90%,土壤呼吸速率和土壤含水量相关不显著(P>0. 05);土壤呼吸速率和SOC、MBC、DOC、年凋落物量及0～20 cm土层细根生物量均极显著正相关(P<0. 01);土壤呼吸温度敏感性指数Q¹⁰值和凋落物C/N极显著正相关(P<0. 01),而与年均土壤呼吸速率及MBC极显著负相关(P<0. 01);进一步分析发现土壤MBC和SOC含量是影响土壤呼吸速率的2个最重要因子,而凋落物C/N在影响土壤呼吸温度敏感性中的贡献最大。【结论】中亚热带地区常绿阔叶林改造成闽楠(38年)或杉木(35年)人工林后,土壤碳排放通量显著降低。林分类型转换后树种组成和林分结构发生改变,凋落物数量、质量及细根生物量显著降低,土壤SOC和MBC含量显著下降可共同导致土壤呼吸通量的下降。土壤温度是3种林分类型土壤呼吸季节变化的主导因素,而土壤总有机碳库和土壤微生物量碳库的差异是不同林分之间土壤呼吸差异的主导因素,凋落物C/N对土壤呼吸的Q¹⁰影响最大。为提高模型预测森林类型转换影响土壤碳排放的精度,应综合考虑土壤有机碳库、易变性有机碳库及底物质量的变化。     

原始阔叶红松林土壤微生物特征研究

以凉水国家级自然保护区内的云冷杉红松林、枫桦红松林、椴树红松林和蒙古栎红松林土壤为研究对象,分别采用稀释平板法与微平板检测法,研究了4种林型不同土层之间的土壤微生物特征。结果表明:4种林型土壤微生物总菌数变化范围在1.60亿~6.29亿cfu/g之间,且细菌含量的变化差异性最大;各林型间土壤微生物活性的差异达到显著水平(P<0.05);ECO微平板在恒温条件下培养的24h内,其平均颜色变化率呈现出随时间的延长而逐渐升高的一致性规律,直至168h上升速度趋于平缓。4种林型土壤微生物各类多样性指数均表现出随土层深度增加而降低的趋势,且相同土层不同林型间的差异显著(P<0.05);各林型土壤微生物均对氨基酸类碳源产生了较强的代谢能力,更加验证了红松的喜铵特性;由主成分分析(PCA)可知,各林型表层和下层土壤微生物对各类碳源的代谢能力在空间上表现出较为显著的差异,与AWCD值和各类多样性指数所得结论一致。     

西藏色季拉山西坡不同海拔梯度表层土壤碳氮变化特性的研究

为探讨海拔梯度变化对表层土壤(0～20 cm)全量养分的影响,以西藏色季拉山西坡的高山灌丛(AS)、杜鹃林(RF)、急尖长苞冷杉林(AGSF1-6)和林芝云杉林(PLLF)为试验对象,研究了林地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、易氧化态碳(ROC)和颗粒有机碳(POC)的变化特征.结果表明:在色季拉山西坡,高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例.表层土壤SOC随着海拔的升高而增大.SOC最大的是AS,为77.167 g·kg-1,PLLF最低为22.351 g·kg-1.表层土壤TN随着海拔的升高而增大.TN最大的是AS,为2.430g·kg-1,PLLF最低为0.830 g·kg-1.表层土壤C/N最大者为AGSF4,达到了43.57,最小者是PLLF为26.93.海拔和林分对土壤MBC和MBN含量具有显著的影响.随着海拔高度的降低,POC占TOC含量的比率从44.81％降至19.32％,ROC占TOC含量的比率从41.72％降至7.07％.不同林地POC和ROC含量与SOC含量具有正相关关系.土壤活性有机碳与土壤总有机碳显著相关,土壤易氧化有机碳与颗粒有机碳的相关性也比较显著(p＜0.05).     

南亚热带不同红锥混交林土壤碳库稳定性与碳库管理指数变化

[目的]研究不同类型红锥混交林土壤有机碳库及其碳库稳定性特征,以期为南亚热带不同红锥混交林碳平衡过程的评估和混交模式的筛选提供理论依据.[方法]本研究以南亚热带红锥人工纯林(HC)、红锥+湿地松人工混交林(HS)、红锥+火力楠人工混交林(HH)、红锥+米老排人工混交林(HM)为研究对象,分析不同林分类型土壤有机碳(SO...     

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。     

凉水国家自然保护区不同林型红松林土壤nosZ型反硝化微生物群落组成和多样性分析

【目的】分析凉水国家级自然保护区内的3种原始红松林(云冷杉红松林、椴树红松林和枫桦红松林)、红松人工林和红松天然次生林5种林型的土壤nosZ型反硝化微生物的群落组成和多样性特征,为全面了解不同林型红松林土壤的反硝化潜势和氮循环过程提供数据支持。【方法】以选取的5种林型红松林林下土壤为研究对象,以反硝化过程中的关键酶——氧化亚氮还原酶的编码基因nosZ为标记基因,采用高通量测序和生物信息学分析技术进行研究。【结果】从5种林型红松林15个土壤样品中一共得到nosZ基因631 878条有效序列,579 871条优质序列,长度分布在178~383 bp之间,主要分布在260 bp。5种林型红松林土壤nosZ型反硝化微生物主要门类为变形菌门和拟杆菌门,核心属为伯霍尔德杆菌属、黄杆菌属、慢生根瘤菌属、假单胞菌属、Dechloromonas属、芽单胞菌属、无色杆菌属和中华根瘤菌属。nosZ型反硝化微生物α多样性分析显示:除枫桦红松林的Shannon和Simpson指数显著高于红松天然次生林外,5种林型红松林之间土壤nosZ型反硝化菌群的4种α多样性指数(Shannon、Chao1、ACE和Simpson指数)差异不显著。β多样性分析显示:5种林型土壤nosZ型反硝化微生物群落组成差异显著(R=0.387,P=0.006),但3种原始红松林之间差异不显著。土壤铵氮和全氮含量是显著影响nosZ型反硝化微生物群落的主要因子(P﹤0.05)。【结论】5种林型红松林土壤nosZ型反硝化微生物多数α多样性指数无显著差异,但β多样性差异显著,引起不同林型之间nosZ型反硝化微生物组成和丰度的主要环境因子是土壤铵氮和全氮含量。     

广西红锥天然林原生境自然因子调查分析

通过调查统计广西15个红锥(Castanopsis hystrix)天然林县市的气候和土壤因子,结果表明广西红锥天然林分布的地区属南亚热带季风气候区,以红锥天然林为主的森林是我国南亚热带季雨林化常绿阔叶林的代表类型;红锥天然林分布以赤红壤、红壤林地出现较多,土壤酸碱度为微酸性(pH 4.36~6.23)。根据对广西红锥天然林原生境生长发育的主要气象因子的分析结果,初步确定广西红锥的现实生态位宽度。     

色季拉山西坡高海拔区土壤养分含量及化学计量特征

[目的]探究高寒生态系统土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量及化学计量比的垂直分布特征.[方法]以西藏东南部色季拉山西坡海拔4200～4400 m区域为研究区,选择苔草高寒草甸(CAM)、嵩草沼泽化草甸(KSM)、林芝杜鹃灌丛(RTS)和雪山杜鹃灌丛(RAS)4种典型植被类型土壤为研究对象...     

不同育苗基质对红锥幼苗生长的影响

采用黄心土、火烧土、泥炭土、红锥林表土四种基质对红锥幼苗进行基质试验,测定幼苗的苗高、地径、生物量等指标,并对结果进行统计分析。分析结果表明：不同的基质配方差异显著,最理想的基质配方为24％黄心土＋25％火烧土＋25％泥炭土＋25％红锥林表土＋1％过磷酸钙。     

红锥天然林土壤理化性质及水源涵养功能的研究

对福建华安红锥天然林土壤理化性质及林下凋落物持水能力的分析表明 :红锥天然林土壤各营养元素含量丰富 ,表土层养分状况优于深土层 ,但土壤偏酸 ,淋溶与富铝化作用强烈。红锥天然林的土壤容重、孔隙度、持水量及林下凋落物的水源涵养功能均比一般杉木人工林优越。     

林窗和林下环境对红栲种子出苗的影响研究

红栲种子具有休眠特性,林下环境中红栲种子比林窗环境中早出苗。林窗中红栲种子成苗率显著高于林下红栲种子成苗率,同样是无盖网埋藏深度2 cm的处理,林窗红栲种子成苗率为7.2%,林下为1.6%。在林下,无盖网埋藏深度0cm、2 cm5、cm 3种处理,红栲种子成苗率分别是4.0%、1.6%和0.8%,红栲种子的埋藏深度与成苗率之间呈负相关。     

红锥天然林生长规律与生物量的调查研究

华安金山林场红锥天然林调查表明,红锥生长快,３４～３８年生树高可达２１．９～２３．７ｍ、胸径可达２０～３０ｃｍ。全林保存密度５７２株／ｈｍ２,蓄积量３６６ｍ３／ｈｍ２;Ⅱ级立地级保存红锥６００株／ｈｍ２,蓄积量高达４８３ｍ３／ｈｍ２,生物量５００．８７ｔ／ｈｍ２,材积年生长量可达１３．４ｍ３／ｈｍ２;Ⅲ级立地红锥蓄积量３４２ｍ３／ｈｍ２,生物量３５４．６５ｔ／ｈｍ２。林分生产力很高,树高速生期为４～１８年生。胸径速生期为６～１４年生,材积速生期为１０～２７年生,３４～３８年生的红锥尚未达到数量成熟。表明红锥适应性强,不苛求立地,生长潜力大,极有发展前途。     

不同海拔高度和造林密度对红锥人工林生长的影响

本文以广东省龙眼洞林场在1989年种植的红锥人工林为研究对象,对不同海拔高度和造林密度下红锥近20年生长量进行分析和统计,以期得出红锥人工林适宜的海拔高度和最佳造林密度。结果表明：不同海拔高度对红锥人工林生长量影响较小,在0-300 m的海拔高度内,红锥人工林的胸径、树高和蓄积量等差异不显著;不同密度对其生长有显著影响,综合分析得出该地区红锥的最佳造林密度为800株/ hm2。     

宛田红锥林主要种群生态位研究

采用样方法、利用生态位宽度(Levins指数、Hurlbert指数、Feinsinger指数)、生态位相似性比例、生态位重叠对宛田红锥林不同资源位中20个主要种群的生态位进行了测定。结果表明,采用Levins,Hurlbert和Feinsinger三个生态位宽度计测公式结果基本一致;红锥,九节,倒挂铁角蕨的生态位宽度最大,对群落环境的适应和资源利用能力最强;宛田红锥林各主要种群间对生态因子的需求较相似,生态位相似性比例比较高,Cih值大于0.4的有109对,占57.4%;生态位宽度较大的种群间,生态位相似性比例一般较大,如红锥与球序鹅掌柴,九节与罗伞树的Cih值分别为0.709 7,0.741 6;宛田红锥林各主要种群间生态位重叠程度低,表明红锥林利用相同资源位而产生的种间竞争不激烈,群落处于稳定状态。