四川盆周山地5种典型林分的植物多样性分析

【目的】了解四川盆周山地西缘5种典型林分（杉木Cunninghamia lanceolata林、柳杉Cryptomeria fortunei林、杉木-柳杉混交林、人工-天然混交林、天然次生林）林下植物多样性的现状和差异。【方法】选择立地条件和林龄相近的5种典型林分,进行灌木和草本物种多样性调查,计算其物种丰富度、Shannon-Wiener、Simpson和Pielou指数,采用单因素方差分析和多重比较分析林分之间的物种多样性差异,用Jaccard相似性指数来衡量林分之间的物种相似性。【结果】1）人工林（杉木林、柳杉林、杉木-柳杉混交林）的草本优势种均为蕨类,如红盖鳞毛蕨Dryopteris erythrosora、尖头蹄盖蕨Athyrium vidalii;人工林的优势灌木主要为耐荫的常绿种类,如西南红山茶Camellia pitardii、川黔尖叶柃Eurya acuminoides;天然次生林优势灌木为喜阳的先锋种类,如高粱泡Rubus lambertianus、川莓R. setchuenensis。2）天然次生林的林下灌木层和草本层物种多样性高于其余4种林分,其灌木层和草本层的物种丰富度指数分别为4.37、4.63,Shannon-Wiener指数分别为1.20、1.29,Simpson指数分别为0.63、0.67。3）杉木林、柳杉林、杉木-柳杉混交林、人工-天然混交林4种林分之间灌木层的Shannon-Wiener指数和Simpson指数均无显著差异（P 0.05),4种林分的草本层Shannon-Wiener指数和Simpson指数亦无显著差异。4)3种人工林之间（杉木林和柳杉林、杉木林和杉木-柳杉混交林、柳杉林和杉木柳杉混交林）的相似系数分别为19.35%、23.60%和21.95%,大于其他林分之间的群落物种相似系数。【结论】1）在四川盆周山地西缘5种典型林分中,天然次生林林下的物种多样性水平最高。2）杉木林、柳杉林、杉木-柳杉混交林、人工-天然混交林的林下物种多样性水平相当。     

四川盆周山地5种典型林分的空间结构对比分析

【目的】研究四川盆周山地5种典型林分空间结构的特征,为该地区森林结构化经营提供理论依据。【方法】以四川盆周山地同龄的杉木纯林、柳杉纯林、杉木-柳杉混交林及同一时期形成的人天混交林和天然次生林为研究对象,采用角尺度、混交度、大小比数和林分空间结构指数对其空间结构进行分析。【结果】1)杉木纯林、杉木-柳杉混交林、人工天然混交林和天然次生林的水平分布格局为随机分布,平均角尺度分别为0.485、0.478、0.478、0.481,柳杉纯林为均匀分布,平均角尺度为0.455。2)5种林分的大小比数频率分布比较均匀,平均大小比数分别为0.465、0.529、0.446、0.810和0.534,林分整体为中庸生长状态。3)在混交度研究中,杉木纯林和柳杉纯林以零度混交为主,平均混交度分别为0.227和0.020;杉木-柳杉混交林的平均混交度为0.460,林分整体为中度混交;人工天然混交林和天然次生林平均混交度为0.610和0.674,为强度混交。4)引入林分空间结构指数FSSI,综合分析3种林分空间结构参数,FSSI大小排序为:天然次生林>人工天然混交林>杉木-柳杉混交林>杉木纯林>柳杉纯林,其排序与林分混交度排序结果一致。【结论】该地区5种典型林分空间结构的大小比数和角尺度相差不大,林分空间结构主要受混交度的影响。     

基于信息熵的四川盆周山地杉木生态系统稳定性评价

【目的】四川盆周山地是成都平原的重要生态屏障,而维持人工林在四川盆周山地的稳定性对于该地区的生态环境质量至关重要。运用数学方法构建人工林稳定性评价模型一直是该领域的研究热点。信息熵在系统评价中应用广泛,但在森林生态系统稳定性评价方面尚未深入探索。【方法】通过分析杉木人工林生态系统稳定性各影响因素的特点,从结构和功能指标出发,以林分结构、物种多样性和土壤理化性质为评价指标主体,建立多级评价指标体系,并基于信息熵构建多级模糊评价模型,以彭州林场的杉木人工林为目标,杉木-柳杉混交林、人工-天然混交林、天然次生林为参照,进行综合评价。【结果】1）调查样地生态系统稳定性水平由高到低依次为：天然次生林、杉木-柳杉混交林、杉木纯林、人工-天然混交林。2）在一级指标中,土壤理化性质的权重值为0.365 7,物种多样性为0.326 6,林分结构为0.307 7。3）在二级指标中,郁闭度（权重为0.214 4）、林分密度（权重为0.216 0）、土壤动物丰富度（权重为0.190 5）、土壤动物Shannon-Wiener指数（权重为0.182 7）和凋落物重量（权重为0.198 2）等评价指标影响较大。【结论】土壤理化性质是影响杉木人工林生态系统稳定性的重要因素。基于信息熵的多级模糊评价模型能均衡考虑各评价指标的贡献,可应用于森林生态系统稳定性评价。     

汶川地震次生灾害对土壤动物群落的影响

为了查明地震次生灾害对土壤动物的影响,2008年11月在四川彭州银厂沟内分别选取泥石流、滑坡2个次生灾害区样地和2个柳杉林对照样地,对4个样地的土壤动物群落进行调查.结果表明:2个次生灾害区均未发现大型土壤动物,对照区共有大型土壤动物196只,隶属3门7纲17目36类(科),平均密度为65.34个·m-2;次生灾害区共调查到中小型土壤动物232只,隶属3门4纲6目26类(科),平均密度为3 222.22个·m-2;对照区共有中小型土壤动物2 747只,隶属3门7纲9目64类(科),平均密度38 152.78个·m-2;次生灾害区中小型土壤动的类群数、个体密度、多样性指数H和丰富度指数D均显著低于对照区(P<0.01),均匀度指数E显著高于对照区(P<0.01);群落多样性的变化主要是因部分稀有类群的消失和群落密度的下降;与对照区相比,次生灾害区中小型土壤动物群落的湿生性种类的个体百分比下降,旱生及中生性种类的个体百分比增加;次生灾害区与对照区间的群落相似性低于2组样地内部不同样地间的相似性.地震次生灾害对土壤动物,尤其是大型土壤动物的群落结构及多样性有强烈的干扰作用.     

青海不同林分土壤微生物群落结构(PLFA)

【目的】研究青海省7种林分类型土壤微生物群落组成的变化规律,从微生物的角度为该区森林土壤资源的科学管理与评价以及林分结构调整和生态系统更新、恢复与重建提供科学依据。【方法】利用常规实验室分析和磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)分析法对青海省云杉、白桦、落叶松和山杨组成的7种不同林分类型(大通青海云杉天然林A、大通白桦次生林B、湟中白桦青海云杉天然混交林C、乐都落叶松白桦天然混交林D、民和山杨人工林E、循化山杨白桦次生林F、尖扎青海云杉天然林G)表层土壤(0~20 cm)的土壤理化特征和微生物量及微生物群落结构的组成进行分析,并探索土壤微生物各菌群与土壤理化特性间的相关性。【结果】研究区不同林分类型土壤中共检测到17种PLFA生物标记,且PLFA生物标记的种类不尽相同,在A和B林分种类最多,而G林分种类最少;7种林分类型土壤中含量最高的PLFA生物标记是16:0,最丰富的脂肪酸种类是饱和脂肪酸;土壤微生物PLFA总量表现为B林分最高,G最低;细菌PLFA含量总体表现为阔叶林最高、针阔混交林其次,针叶林最低,真菌的PLFA含量明显表现为阔叶林混交林针叶林,且细菌的分布量显著大于真菌;7种林分类型土壤微生物多样性指数Simpson指数和Shannon-Wiener指数在F和G林分中显著小于其他类型,而McIntosh指数表现为A,B和D显著大于其他处理;主成分分析表明广义细菌和革兰氏阳性菌是土壤微生物群落类群的主要成分;冗余分析表明pH值、土壤含水量和细根生物量对土壤微生物群落的影响最大,其次为土壤有机碳含量、土壤密度和凋落物现存量。【结论】不同林分类型土壤微生物群落特征及其影响因子存在显著差异,在管理和利用森林生态系统时应考虑土壤微生物群落的变化特征,以便制定出合理的森林管理利用措施。     

江西大岗山杉木凋落层土壤动物群落动态及多样性

为获得更接近自然状态下森林凋落层土壤动物群落,于2002年1月至12月,采用凋落袋法(网孔5、1、1/300 mm)对江西大岗山杉木纯林和混交林(杉木2:鹅掌楸1)凋落层土壤动物群落及其凋落叶分解过程中的动态变化进行研究.在168只凋落袋中,共采集到土壤动物4 321只,隶属3门11纲30目,其中大型土壤动物优势类群有膜翅目、后孔寡毛目、鞘翅目和双翅目;中小型土壤动物优势类群有弹尾目和蜱螨目.凋落层的土壤动物以杂食性、植食性和捕食性为主.土壤动物数量在两种林型的1-3月份数量均呈递增趋势,土壤动物类群在杉木纯林1-5月份以及杉木混交林4-7月份呈递增趋势,两种林型土壤动物类群数和个体数在α=0.05差别不显著,其个体数和类群数大小均为杉木混交林＞杉木纯林.在三种类型凋落袋中,土壤动物总类群数和个体总数均为网孔1＞5＞1/300.土壤动物多样性指数随时间推移,基本呈递增的趋势;优势度在纯林中呈递减的趋势.两种林型森林凋落物土壤动物群落异质性较高.后孔寡毛目在杉木混交林凋落物中集聚的时间最长,鞘翅目集聚的时间最短,分别为8.42和6.45个月;膜翅目在杉木纯林凋落物中集聚的时间最长,弹尾目集聚的时间最短,分别为9.90和7.91个月.     

亚热带不同林龄杉木人工林红壤线虫群落结构特征

【目的】分析亚热带地区不同林龄杉木人工林红壤线虫群落结构的变化,为亚热带杉木人工林可持续经营提供理论依据。【方法】利用空间替代时间的方法,选取幼龄林(5年)、中幼龄林(8年)、近熟林(21年)、成熟林(27年)和过熟林(40年)5个生长阶段的杉木人工林,采用浅盘法分离提取土壤线虫,分析土壤线虫密度,鉴定土壤线虫种属、各营养类群线虫相对丰度,计算线虫香农多样性指数(H′)、植物寄生线虫成熟度指数(PPI)和瓦斯乐斯卡指数(WI)。通过非度量多维度(NMDS)分析不同林龄杉木人工林土壤线虫群落结构的变化。【结果】1)共分离出9 872头线虫,隶属68个属,杉木人工林不同生长阶段的线虫优势属存在差异,除幼龄林外,植物寄生线虫根结属在所有林分中占优势地位;2)随着林分发育,土壤线虫总密度及多样性指数均无明显变化;40年与5年、8年林分的土壤线虫群落结构存在差异,说明杉木人工林生长发育改变了土壤线虫群落结构;植物寄生线虫相对丰度最高,捕食-杂食线虫次之,食细菌线虫相对丰度高于食真菌线虫;随着林分发育,植物寄生线虫相对丰度呈现先降后增的变化趋势,在8年达到最低;随着林龄增加,食真菌线虫密度呈下降趋...     

毛竹向杉木林扩张对土壤活性有机碳及碳库管理指数影响

以戴云山自然保护区毛竹向杉木林扩张形成的3种林分:杉木林、毛竹-杉木混交林和毛竹林为对象,测定其土壤易氧化态碳、土壤水溶性有机碳和土壤微生物量碳的含量,研究毛竹扩张对林分土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响。研究结果表明:(1)3种林分8月和1月土壤易氧化态碳、土壤水溶性有机碳和土壤微生物量碳含量均随土层加深逐渐降低,表现出明显表层富集现象。各土层8月土壤易氧化态碳含量均比1月低,土壤微生物量碳含量则相反。3个土层土壤易氧化态碳含量排序为杉木林毛杉混交林毛竹林;(2)3种林分土壤微生物量碳、土壤易氧化态碳和土壤水溶性有机碳储量基本随土层深度增加呈递减趋势,0-60cm土层土壤水溶性有机碳和易氧化态碳储量均为杉木林毛杉混交林毛竹林,土壤微生物量碳储量则相反,3种林分间差异均未达到显著水平;(3)0-60cm土层3种林分土壤碳库活度和碳库活度指数基本为杉木林毛杉混交林毛竹林,土壤碳库指数为杉木林毛杉混交林毛竹林,土壤碳库管理指数为毛竹林毛杉混交林杉木林。研究表明,毛竹向杉木林扩张有利于土壤质量改善,但杉木林演替成毛竹纯林后对土壤质量长期影响,则需要进一步深入研究。     

中亚热带典型林分空间结构对土壤养分含量的影响

【目的】研究林分空间结构对土壤养分含量的影响,揭示影响土壤养分含量的主导空间结构因子,为以改善森林土壤养分含量为目标的森林空间结构优化措施的制定提供理论依据。【方法】以中亚热带人工针叶纯林、人工阔叶纯林、人工阔叶混交林、人工针阔混交林、天然次生林和竹林6种典型林分为研究对象,在比较其空间结构与土壤养分含量差异的基础上,运用Pearson相关系数、多元线性回归分析和典型相关分析法分析林分空间结构对土壤养分含量的影响。【结果】天然次生林的林分空间结构在整体上最优,其土壤有机质和氮磷含量也最高,其他5种人工林分的空间结构和土壤有机质、氮磷钾含量的优劣排序随着指标的改变而改变,没有呈现出规律性;Pearson相关分析表明林分混交度、角尺度和林层指数均与土壤有机质、全氮和有效磷含量显著正相关(P0. 05);多元线性逐步回归结果显示混交度和林层指数是影响土壤有机质和有效磷含量的主导因子,而影响土壤全氮含量的林分空间结构主导因子只有混交度;典型相关分析表明第一组典型变量的相关系数为0. 951,属于强相关(P0. 01),说明林分空间结构与土壤养分整体上相关程度极显著;典型载荷分析进一步表明在对土壤养分的整体影响力上,混交度和林层指数起着决定作用。【结论】从数量有限的样地调查结果来看,研究地点的林分空间结构显著地影响着土壤养分含量,对土壤有机质、有效磷含量及土壤养分整体水平起决定作用的均是混交度和林层指数,而对土壤全氮含量水平起决定作用的只有混交度。因此,欲提高土壤有机质、有效磷含量水平或土壤养分含量整体水平,应采用调整林分树种结构和林层结构的综合经营措施;而要提高土壤全氮含量,只需选择调整树种结构的经营措施。     

黄土峁状丘陵区不同类型林分土壤微生物功能多样性

【目的】研究陕西退耕还林中不同类型林分下土壤微生物群落代谢多样性,从微生物的角度对当地典型植被类型做出评价,为该地区植被恢复和培育结构合理、生态功能良好的林分提供科学依据。【方法】以米脂县境内退耕坡地5种人工林(柠条林、刺槐林、油松林、侧柏林和新疆杨林)为对象,撂荒坡地为对照,采用Biolog-ECO微平板法研究不同类型林分土壤微生物代谢活性(AWCD)、土壤微生物群落代谢多样性指数(Shannon指数、Simpson指数和Mc Intosh指数)及土壤微生物对不同碳源(糖类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类、多酚类和胺类)的利用特征;运用主成分法(PCA)分析不同类型林分土壤微生物的碳源代谢特征。【结果】5种类型林分土壤微生物活性均显著提高,不同类型林分土壤AWCD值大小依次为:柠条林刺槐林油松林侧柏林新疆杨林对照;5种类型林分土壤微生物群落Simpson指数、Shannon指数和Mc Intosh指数均显著提高,其中柠条林土壤Shannon指数和Simpson指数显著高于其他4种类型林分(P0.05),而土壤Mc Intosh指数以刺槐林最大;5种类型林分土壤微生物对糖类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类、多酚类以及胺类6类碳源的利用率均高于对照,而不同类型林分土壤微生物对不同碳源的利用率不同。糖类是5种类型林分土壤微生物利用的主要碳源,其次为氨基酸类、羧酸类和多聚物类,而多酚类和胺类利用率较低。PCA分析显示主成分1和主成分2贡献大的碳源分别为20种和17种,在主成分分离中起主要贡献作用的是糖类、氨基酸类和羧酸类。油松林、新疆杨林和对照的土壤微生物群落具有相似的碳源利用特征,而柠条林、刺槐林和侧柏林的土壤微生物群落有各自独特的碳源利用模式,且柠条林分布在PC轴的正方向,表明柠条林土壤微生物群落对碳源的利用能力最强。【结论】黄土峁状丘陵区坡地人工林较撂荒坡地更有利于提高土壤微生物群落的代谢活性,而种植柠条比其他4种人工林更有利于提高土壤微生物群落的功能多样性。本研究从土壤微生物群落的代谢活性角度为黄土峁状丘陵区退耕还林工程中树种选择和林分培育提供了一定的科学依据。     

川西亚高山暗针叶林及其采伐次生林林下分层谱系结构

【目的】研究川西亚高山不同演替阶段森林群落的林下乔灌草层次谱系结构及对其驱动的生态学过程,为川西林区森林生物多样性保护与生态系统修复提供理论依据。【方法】利用川西亚高山原始暗针叶林(以下简称原始林)及其在1950—1969年和1970—1989年采伐后形成的天然次生林(以下简称次生林)的林下(不包括主林层,因其树种组成相对单一)乔灌草群落生态学调查资料,基于APGⅢ谱系框架,构建不同演替阶段森林群落的乔灌草系统发育树,选用广泛使用的谱系多样性指数——净亲缘指数(NRI)和最近类群指数(NTI),量化和评估不同演替阶段林型的乔灌草分层谱系结构及对其驱动的生态学过程。【结果】原始林亚林层物种组成谱系离散(NRI 0; NTI 0),即共存物种亲缘相疏,而原始林其他层次(草本层、灌木层与小乔木层)物种组成倾向于谱系聚集(NRI 0; NTI 0),即共存物种亲缘相近; 2个不同采伐年代形成的次生林的草本层和亚林层的谱系结构呈现出林型间相似但层次间相反的模式(草本层:谱系离散;亚林层:谱系聚集),灌木层和小乔木层则表现为层间相似但林型间相反的模式(1950—1969年:谱系聚集; 1970—1989年代:谱系离散);不同演替阶段森林群落的林下乔灌草NRI与NTI均极显著正相关(0.698≤R2≤0.769,P 0.001);不同演替阶段森林群落的林下乔灌草分层谱系结构(NRI与NTI)与物种多样性(香侬多样性指数H')的关联分析绝大部分未通过显著性检验,但林下乔灌草谱系结构与H'的局部多项式回归分析发现,原始林和1970—1989年采伐后次生林中的H'与NRI、H'与NTI的相关变化趋势表现出相似的波峰-波谷变化模式。【结论】川西亚高山原始暗针叶林及其采伐次生林的林下乔灌草层次谱系结构在层次间和林型间存在差异性。环境过滤是驱动原始林中草本层、灌木层和小乔木层物种谱系组成的主要生态学过程,竞争互斥则塑造亚林层中的物种谱系组成。次生林的林下乔灌草层次谱系结构及对其驱动的生态学过程大致与原始林相反,表现为环境过滤主导亚林层的谱系结构,竞争互斥主导草本层的谱系结构。川西亚高山不同演替阶段森林群落的林下乔灌草层次谱系多样性与物种多样性相互独立。     

冀北山地华北落叶松人工林与白桦混交改造模式对土壤动物群落的影响

【目的】研究冀北山地华北落叶松人工林与白桦的不同混交经营模式对土壤动物群落结构及功能群的影响,为落叶松人工林混交经营及可持续管理提供理论依据。【方法】以冀北山地落叶松人工纯林(CK)及其与白桦的幼龄同龄株间混交林(M_1)和异龄带状混交林(M_2)为对象,于2013年5,7,9月用手拣法和Tullgren漏斗分离法调查土壤动物群落,并依据食性将其划分为腐食性、肉食性、植食性与杂食性4个功能群;分析2种混交模式对土壤动物群落结构、多样性及功能群组成的影响差异。【结果】共获得土壤动物70类49 106头,其中大型土壤动物50类2 802头,蚁科、象甲科幼虫和长角亚目幼虫为优势类群;中小型土壤动物33类46 304头,蜱螨目与弹尾目占绝对优势。混交经营6年后,M_2对土壤动物群落影响显著,其中大型土壤动物类群数与平均密度均显著高于CK(P0.05),中小型土壤动物类群数显著高于M_1(P0.05);混交改造模式、时间和土层对土壤动物类群数的影响显著(P0.05),对平均密度的影响较小。混交经营后,土壤动物群落的各多样性指数提高,其中M1中Shannon-Wiener多样性指数(H)和Pielou均匀性指数(J)均显著高于CK(P0.05);密度-类群指数(DG)在不同混交模式间表现出极显著差异(P0.01)。腐食性土壤动物平均密度在4个功能群中所占比例最高;M_2内的腐食性、肉食性与植食性土壤动物类群数均显著高于CK(P0.05)。冗余度分析(RDA)显示,凋落物层土壤动物分布受凋落物有机碳含量影响显著(P=0.048);土壤层土壤动物分布则受土壤有机碳含量(P=0.006)、全氮含量(P=0.02)和土壤密度(P=0.044)影响显著。【结论】冀北山地华北落叶松人工林与白桦混交经营后,通过改变凋落物的组成、数量及土壤理化性质,可改善土壤动物群落的组成、结构及多样性,6年的短期异龄混交改造使林内土壤动物显示出较高的多样性水平。     

江西九连山不同恢复模式林分的物种多样性特征

[目的 ]分析人工恢复和自然恢复两种恢复模式下林分结构、物种组成与原始林的差异,了解不同恢复模式下森林生物多样性的变化规律,为森林生态系统人工恢复和重建提供理论和实践依据。[方法 ]选择九连山境内由人工种植杉木自然恢复36年形成的针阔混交林、皆伐后自然恢复32年的亚热带次生常绿阔叶林和未受人为干扰的原始森林(以下分别简称为杉木林、次生林、原始林)为研究对象,分析3种林分不同生长发育阶段(幼树1 cm≤DBH5 cm、小树5 cm≤DBH10 cm和成年树DBH≥10 cm)的物种组成、物种多样性及优势度、群落结构和功能群变化等,探究不同恢复模式下亚热带森林物种多样性恢复的特征变化。[结果 ]杉木林共有木本植物4 983株,隶属于29科75种;次生林共有2 879株,隶属于26科73种;原始林共有4 770株,隶属于38科126种。原始林与杉木林幼树的胸高断面积为次生林的2倍;小树阶段3种林分无显著差异;次生林和杉木林成年树的胸高断面积分别为原始林的37%和70%。杉木林与次生林在种-面积、种-多度及种-物种等级上的变化趋势大致相同;幼树阶段,次生林物种数随着抽取个体数增加积累速度高于杉木林;成年树阶段,杉木林物种个数的积累速度要快于次生林。杉木林和次生林总体的物种丰富度比较接近,约为原始林的55%,但次生林幼树及成年树的物种丰富度少于杉木林。总体上次生林的Shannon-Wiener指数显著地高于杉木林,各生长阶段并无显著差异。次生林在幼树、小树阶段的DBH和树高均显著大于杉木林,成年树阶段的DBH则显著小于杉木林。次生林各生长阶段的先锋种重要值均为最大,杉木林成年树的耐荫种重要值最小。[结论 ]人工恢复与自然恢复群落的物种组成、物种多样性、物种个数都能朝着当地顶级群落演替。相对于自然恢复的次生林,人工恢复的杉木林在短期恢复中有利于物种个体数及生物量的积累,能更快的形成复杂垂直结构的森林群落;但自然恢复的次生林更有利于物种多样性的恢复。     

长沙市城乡交错带几种不同林分土壤肥力评价

基于野外调查和土壤样品分析数据,应用内梅罗(Nemoro)综合指数法,讨论了长沙市城乡交错带五种典型林分类型(枫香纯林,马尾松-阔叶树混交林、湿地松纯林、杉木-桤木混交林、樟树纯林)土壤的综合肥力状况.结果表明:各林分林地均为有机质、有效磷含量中等,有效钾含量缺乏.五种林分土壤综合肥力系数的大小顺序为马尾松-阔叶树混交林>杉木-桤木混交林>樟树林>枫香林>湿地松林.     

暖温带山地天然次生林演替序列根系呼吸速率对林地增温的响应

【目的】通过增温对比试验观测天然次生林演替序列森林内不同层次植物根系呼吸速率生长季的变化,揭示森林演替和模拟增温及其交互作用对根系呼吸速率的影响,为森林更新过程中土壤碳循环对气候变暖响应机制的研究提供数据支持。【方法】以关帝山4种天然次生林(杨桦林、油松林、华北落叶松林和白杄林)为对象,采用野外定点对比试验,以林下地面搭建温室模拟林地增温和用去根试验结合差减法区分根系呼吸组分。于2016—2019年利用Li-6400便携式分析仪观测根系呼吸速率。【结果】增温提高了4种林型细根生物量和根系总呼吸(土壤自养呼吸)的生长季碳通量;增温显著提高了灌木层和草本层根系呼吸速率,提高幅度分别为8.37%～15.26%和10.88%～14.00%,降低了根系呼吸速率的温度敏感性(Q₁₀)。但增温没有改变根系呼吸的生长季单极值变化特征。各林分细根生物量和根系呼吸速率均随演替进程而降低,而根系呼吸速率Q₁₀的值则升高。【结论】灌木和草本层根系呼吸速率对增温和演替及其交互作用的响应程度显著,而乔木层根系呼吸速率对增温和增温与演替的交互作用响应程度不显著。随林地温度...     

江西大茅山常绿阔叶次生林与人工林生物多样性分析

对江西省大茅山封山育林后的常绿阔叶生林和杉木人代林的群落组成,秀种多样性差异,林分生长状况和直部分生物量进行了研究,结果表明,阔叶次生林和杉木纯林的群落组成特征差异明显;阔叶次生林的生物多样性指数均比杉木纯林高;在相同立地条件下,阔叶次生林的单位面积蓄积量和年生物量低行杉木纯林,但地上部分生物量高于杉木纯林。     

野生杜鹃林土壤低分子量有机酸分布特征

【目的】探讨贵州百里杜鹃国家森林公园内不同林分土壤中有机酸的分布特征,以期为野生杜鹃林分土壤管理提供技术参考。【方法】采集常绿混交马缨杜鹃林、常绿混交露珠杜鹃林、常绿混交迷人杜鹃林、常绿阔叶混交林、落叶阔叶混交林的表层土壤,通过高效液相色谱技术(HPLC)测定土壤中的草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、乙酸、乳酸、丁二酸、甲酸的含量。【结果】不同林分类型土壤有机酸总量分布情况为:落叶阔叶混交林常绿混交露珠杜鹃林常绿混交马缨杜鹃林常绿阔叶混交林常绿混交迷人杜鹃林;土壤有机酸的分布差异显著,有机酸含量高低顺序依次为:草酸酒石酸柠檬酸苹果酸乳酸乙酸甲酸丁二酸,草酸为优势酸,乙酸、甲酸和丁二酸含量较低;土壤有机酸与pH呈负相关,其中酒石酸与pH呈极显著负相关,柠檬酸与pH呈显著负相关;聚类结果显示,落叶阔叶混交林明显区别于其他林分类型,且草酸含量最高。【结论】不同林分类型土壤中有机酸分布受到优势种的影响,百里杜鹃的落叶阔叶混交林中土壤有机酸含量远高于常绿阔叶混交林和常绿混交杜鹃林,森林土壤有机酸分布特征应成为森林林分管理关注的对象。     

塞罕坝华北落叶松人工林间伐和混交改造对大型土壤动物群落结构的影响

【目的】比较研究塞罕坝地区华北落叶松人工林间伐和混交改造对大型土壤动物群落组成和多样性的影响,为实现华北落叶松人工林质量精准提升和可持续利用提供理论依据和技术支撑。【方法】以塞罕坝机械林场未经营的华北落叶松人工林(CK)、抚育间伐后的华北落叶松人工林(TH)和引入阔叶树的华北落叶松白桦混交林(M)为对象,于2014年5—9月,利用手拣法调查大型土壤动物群落,研究不同经营措施林分内土壤动物的结构组成、空间分布、多样性和功能群组成的差异及其影响因素。【结果】共获得大型土壤动物55类1 405头,隶属2门4纲12目,优势类群为正蚓目、叶甲科幼虫、象甲科幼虫。总体上,经间伐和混交改造后华北落叶松人工林内大型土壤动物的类群数显著高于未经营的对照林分(P005),TH内土壤动物密度亦显著高于CK(P005)。不同经营措施林分大型土壤动物类群数均表现为沿土壤剖面位置上升逐渐增加的趋势,且M和TH凋落物层土壤动物类群数及0～10 cm土层土壤动物密度显著高于CK(P005)。间伐和混交改造后,土壤动物群落各多样性指数均有提高,其中M的Shannon-Wiener多样性指数(H)显著高于CK(P005)。各功能群中,植食性土壤动物所占比例(4719%)最高,其次为腐食性土壤动物(3331%);捕食性(19类)和植食性(18类)土壤动物的类群数居多;多因素方差分析显示,经营措施、土层和时间均对大型土壤动物功能群组成和结构影响显著(P005),其中间伐和混交改造均可显著提高植食性土壤动物的类群数。冗余度分析(RDA)显示,凋落物全碳含量(P=003)和C/N(P=008)对凋落物层大型土壤动物分布影响显著;而土壤含水量(P=0008)、pH(P=0012)和土壤密度(P=0062)对土壤层大型土壤动物分布影响显著。【结论】塞罕坝华北落叶松人工林经间伐和混交改造后,林分结构和微环境的改善可提高大型土壤动物的种类、数量和多样性水平,尤其是部分功能群种类增加可能更有利于凋落物早期的粉碎和分解。     

长沙市城乡交错带五种林分土壤肥力评价

基于野外调查和土壤样品分析数据,应用内梅罗综合指数法,讨论了长沙市城乡交错带五种典型林分类型（枫香纯林、马尾松-阔叶树混交林、湿地松纯林、杉木-桤木混交林、樟树纯林）土壤的综合肥力状况。结果表明,各林分林地均属于有机质、速效磷含量中等,速效钾含量缺乏。五种林分土壤综合肥力系数的大小顺序为马尾松-阔叶树混交林〉杉木一桤木混交林〉樟树林〉枫香林〉湿地松林。     

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。