模拟氮沉降对杉木人工林土壤微生物的影响

在杉木人工林中开展N0(对照),N1(60kgN·hm-2a-1),N2(120kgN·hm-2a-1)和N3(240kgN·hm-2a-1)4种水平氮沉降模拟试验,连续处理7年后,探讨外加氮源对土壤微生物的影响。结果表明:各土层中,低氮处理(N1)可增加土壤微生物生物量碳含量、微生物生物活性和微生物群落碳源利用能力,而中、高氮处理(N2和N3)则呈抑制作用;低氮处理(N1)能提高土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数与均匀度指数,而中、高氮处理使指数降低;主成分分析结果表明,土壤微生物群落利用的主要碳源为碳水化合物和羧酸,不同氮沉降处理土壤微生物群落利用的的碳源类型存在较大差异。     

华西雨屏区巨桉中龄林土壤呼吸对模拟氮沉降的响应

2009年3月至2009年11月,对华西雨屏区巨桉中龄林进行了模拟氮沉降试验,氮沉降水平分别为对照(0kg N.hm-2.a-1)、低氮(50 kg N.hm-2.a-1)、中氮(150 kgN.hm-2.a-1)和高氮(300 kgN.hm-2.a-1)。每月下旬,采用红外CO2分析法测定土壤呼吸速率,并定量地对各处理施氮(NH4NO3)。结果表明:各处理土壤呼吸速率最大值均出现在7月份,最小值出现在5月份;巨桉林土壤呼吸速率12 h平均值均表现为对照低氮中氮高氮;各处理土壤呼吸速率与10 cm土壤温度呈极显著指数正相关关系;利用温度单因素模型可以解释土壤呼吸速率的大部分;模拟氮沉降使得巨桉中龄林土壤呼吸Q10值增大,表明氮沉降增强了巨桉中龄林土壤呼吸的温度敏感性。     

集约经营毛竹林土壤酶活性对模拟氮沉降的初期响应

采用典型样方法,在浙江省临安市设立毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)林分条件和环境状况较一致的代表性样方12个,研究了集约经营毛竹林蔗糖酶、纤维素酶、脲酶和过氧化氢酶4种土壤酶活性对不同水平的模拟氮沉降(低氮30 kg N·hm-2·a-1、中氮60 kg N·hm-2·a-1、高氮90 kg N·hm-2·a-1和对照)的初期响应。结果表明:模拟的氮沉降显著降低了集约经营毛竹林0~20 cm土壤蔗糖酶、纤维素酶、脲酶和过氧化氢酶的活性,显著抑制了20~40 cm土壤蔗糖酶的活性,对纤维素酶和过氧化氢酶的活性影响不显著。     

杉木人工林凋落物C,N,P归还量对氮沉降的响应

为探讨亚热带森林对氮沉降增加的响应,在12年生的杉木人工林中开展4种水平的模拟氮沉降试验,分N0(对照),N1,N2,N3等4种处理,氮沉降量分别为0,60,120,240kg·hm-2a-1。模拟氮沉降2年后,4种不同氮沉降水平杉木人工林的年凋落量分别为1008.83,1164.10,1147.30和976.47kg·hm-2,表明低中氮处理(N1,N2)在一定程度上增加森林凋落物量,而高氮处理(N3)则表现出一定的抑制作用。叶凋落物中C,N元素含量随氮沉降水平的增加而增加,而C/N则呈不断下降的趋势。经不同氮沉降处理后,凋落物C元素的归还量分别为474.70,544.07,538.55和474.02kg·hm-2,N元素的归还量分别为7.21,8.56,9.03和9.04kg·hm-2,P元素的归还量分别为1.17,1.24,1.32和1.09kg·hm-2,说明与N0处理相比,氮沉降显著提高N元素的归还量,而N1,N2处理提高C,P元素归还量,N3处理对C归还量影响不明显,但降低P的归还量。     

应用PLFA技术分析氮沉降对三江平原小叶章湿地土壤微生物群落结构的影响

为了研究氮沉降对三江湿地土壤微生物群落结构的影响,利用磷脂脂肪酸技术(PLFA)对三江平原小叶章湿地土壤微生物多样性进行了分析。2010年5月,在黑龙江省科学院自然与生态研究所三江平原湿地生态定位研究站内的小叶章湿地中建立模拟氮沉降试验平台,设置3个氮沉降浓度梯度:N1(0 g N·m-2a-1)、N2(4 g N·m-2a-1)、N3(8 g N·m-2a-1),于2014年6月用土钻进行土壤样品采集。结果表明:本研究共检测到PLFAs 75种,其中特征脂肪酸29种。不同氮沉降处理下,真菌群落的生物量较高,土壤微生物生物量的总量介于30~33nmol·g-1。氮沉降增加对真菌群落数量的影响比较显著(P0.05),但是对细菌和放线菌影响并不显著。低氮时土壤微生物的数量最多,对照最低;高氮时土壤微生物群落的多样性值和丰度值最高。根据典型性相关分析,得出铵态氮和硝态氮对土壤中真菌含量影响较为显著。通过本研究可以得出,施氮增加了土壤微生物总量。铵态氮和硝态氮是影响土壤微生物数量的主要因子,低氮增加了土壤微生物多样性,高氮则产生抑制作用。     

氮沉降对木荷马尾松林叶片元素计量比的影响

为研究氮沉降对不同林龄木荷—马尾松混交林养分的影响,在室外分别设置了N0(0 kg·hm-2·a-1)、N1(50 kg·hm-2·a-1)、N2(100 kg·hm-2·a-1)和N3(150 kg·hm-2·a-1)4个处理的浓度,进行1 a的氮沉降模拟试验。结果表明,N1、N2和N3处理在试验后期均使30、50年生林木叶片中碳、氮、磷含量较试验前期有所增加,40年生林木叶片碳、氮含量增长明显,而磷含量在N2、N3处理较试验前期有所下降。30、50年生林木叶片氮磷比值主要在14-16之间,说明30、50年生林木同时受到氮、磷的限制,而40年生林木叶片氮磷比值均大于16,说明40年生林木主要受到磷的限制,但不同林龄叶片碳氮比值在试验后期均低于试验前期,下降明显。因此,氮沉降对不同林龄木荷—马尾松混交林叶片的碳、氮、磷含量及其计量比有着不同的影响。     

氮沉降对米槠天然林土壤有机碳及微生物群落结构的影响

[目的]研究氮(N)沉降对亚热带常绿阔叶天然林土壤有机碳和微生物群落结构的影响,为亚热带森林生态系统碳循环过程的研究提供依据.[方法]选取中亚热带典型米槠天然林为研究对象,采用随机区组试验设计,设3个N沉降水平:对照(CK,0kg·hm-2·a-1)、低N (LN,40 kg·hm-2·a-1)和高N(HN,80 kg...     

南亚热带杉木人工成熟林密度对土壤养分效应研究

[目的]研究5种不同密度林分土壤剖面养分含量的变化规律。[方法]以广西大青山37年生杉木密度试验林为研究对象,测定了A(1 667株·hm-2)、B(3 333株·hm-2)、C(5 000株·hm-2)、D(6 667株·hm-2)、E(10 000株·hm-2)5种密度下0 100 cm土层土壤养分含量。利用单因素方差分析和多重比较判断不同密度和不同土层土壤养分含量的差异。[结果]表明:(1)杉木人工成熟林大多数土层土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效性铁含量在A、B等低密度林分中最高,并且在0 30 cm的土壤中,随密度的增加表现出总体下降的变化趋势,而土壤pH值与全钾、速效钾随密度的增加而上升,交换性钙与交换性镁含量受密度影响不明显;(2)土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁和有效性铁含量均随土层深度的增加而明显下降,0 30 cm表层土壤的降幅较大,密度对不同土壤深度养分含量的变化具有一定影响。[结论]初植密度对杉木人工成熟林土壤养分含量影响明显,低初植密度更有利于杉木人工林土壤肥力的长期维持,南亚热带杉木林密度对土壤养分的影响深度可达60 cm。     

华西雨屏区慈竹林凋落叶分解过程养分释放对模拟氮沉降的响应

通过原位试验,研究华西雨屏区慈竹林凋落叶养分释放对模拟氮沉降的响应.试验设4个施氮水平:对照(CK,0 kg·hm-2a-1)、低氮(LN,50 kg.hm-2a-1)、中氮(MN,150 kg·hm～a11)和高氮(HN,300 kg·hm-2a-1).结果表明:1)在凋落叶分解过程中,C,P和Mg元素含量总体上呈下降趋势,N元素表现为下降-上升-下降,K元素则为上升-下降-上升,ca元素先升后降.各处理C,P,Ca和Mg元素都表现为直接释放,K元素为富集-释放,而N元素CK呈现淋溶-富集-释放,LN,MN和HN却为直接释放.2)氮沉降可促进凋落叶C,N,P,K,Ca,Mg元素的释放,其中MN促进作用最强;氮沉降对N元素的影响程度最大,LN,MN和HN周转期分别比CK(2.835 a)缩短0.090,0.816和0.709 a.3)分解过程中各处理C/N变化趋势为先升高后降低;总体上,分解前2个月N沉降可降低凋落叶C/N值,而2个月后提高其C/N值.     

桢楠幼苗对模拟氮沉降的生长响应

为了解桢楠(Phoebe zhennan)幼苗的生长对模拟氮沉降的响应,以1年生桢楠幼苗为材料,设置5个氮水平CK(0)、N1(5.7 g·m-2·a-1)、N2(11.4 g·m-2·a-1)、N3(19.0 g·m-2·a-1)和N4(38.0 g·m-2·a-1),对不同施氮水平下幼苗的株高、地径、生物量和根系指标进行研究。结果表明,不同施氮处理均促进了株高、地径和叶面积的增长,株高增长率、地径增长率和叶面积均以N3处理最高,分别为CK的3.93、1.51和1.33倍;不同施氮处理均提高了幼苗的生物量,各施氮处理下整株鲜重分别较CK提高了22.15%、31.53%、96.45%和45.82%,以N3处理最高;随着施氮量的增加,幼苗的总根长、根直径、根表面积、根体积和根尖数均先升高后降低;隶属函数分析结果显示N3处理的桢楠幼苗质量最佳,说明适度氮沉降能促进幼苗生长,但更高水平的氮沉降可能会产生一定抑制作用。     

Canonical correlation analysis of soil nutrients, microorganisms and enzyme activities in vegetation restoration areas of degraded and eroded soils in northwestern Hunan Province, China

With the aid of canonical correlation analysis, the relations among soil nutrients, soil microorganisms, and soil enzyme activities were studied in vegetation restoration areas of degraded and eroded soils in the Nverzhai watershed in northwestern Hunan. The main results were as follows: the key factors in soil nutrients, microorganisms, and enzyme activities were N and P elements, number of bacteria, carbon and nitrogen in soil microbial biomass and the activities of urease, polyphenol oxidase, phosphatase, and invertase. The activities of urease and polyphenol oxidase are related to the inversion of N and P elements that had important impact on the accumulation of carbon and nitrogen in soil microbial biomass. Moreover, the activities of urease, polyphenol oxidase, and phosphatase could promote carbon accumulation in microbial biomass; however, invertase activities inhibited the accumulation of microbial biomass nitrogen. On the other hand, urease activities were beneficial to the N element content in soils but unfavorable for P elements. There is a negative relation between polyphenol oxidase activity and N element content. For every canonical variable group, the tendencies of soil nutrients, microorganisms, and enzyme activities to accumulate in different soil layers in different vegetation restoration communities could offer some scientific basis for the diagnosis of the health of the soil and the site type division in the process of vegetation restoration.     

不同林龄湿地松林土壤酶活性与土壤养分特征

以大鹤国有防护林场3种不同林龄(15、23、34 a)的湿地松林为研究对象,研究了不同林龄湿地松林土壤酶活性及其养分含量变化特征。结果表明:土壤pH值随着林龄增加呈先降低后升高,随着土层深度的增加逐渐升高。随着林龄的增长,土壤有机质先增加后降低;土壤水解氮、有效磷和速效钾含量逐渐降低。土壤中的脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性随林龄的增长逐渐降低;酸性磷酸酶活性仅在表层土随着林龄的增长逐渐降低,而随着土层的加深表现为先增长后降低。土壤养分和酶活性随土层深度的变化均存在显著性变化。相关分析表明,土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶均与土壤有机质、水解氮、有效磷和速效钾存在极显著正相关(P<0.01),多酚氧化酶与速效钾呈显著负相关(P<0.05)。滨海地区湿地松在林龄较低阶段土壤养分较为充足,随着林龄的增长,土壤肥力逐渐下降,不利于森林可持续发展。     

筇竹不同林分类型土壤酶活性的垂直分布特征

在云南省大关县木杆镇选择4种筇竹林分类型：天然筇竹—阔叶树混交林、天然筇竹—山茶混交林、天然筇竹—人工黄皮树混交林、人工筇竹—黄皮树混交林等，研究不同筇竹林分类型、不同土层深度(0~20、20~40和40~60 cm)的土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和脲酶活性。结果表明：1)天然筇竹—阔叶树混交林的土壤过氧化氢酶、酸性磷酸酶和脲酶活性高于其他3种林分类型，人工筇竹—黄皮树混交林的土壤蔗糖酶活性高于其他3种林分类型，说明人工施肥处理对提高蔗糖酶活性有一定的作用；2)除天然筇竹—阔叶树混交林的蔗糖酶外，4种林分类型的土壤酶活性在土层0~20 cm达到最大值，并且随着土壤土层深度的增加而降低；3)除天然筇竹—人工黄皮树混交林的蔗糖酶和脲酶与过氧化氢酶、人工筇竹—黄皮树混交林和天然筇竹—山茶混交林的酸性磷酸酶与过氧化氢酶、天然筇竹—阔叶树混交林的酸性磷酸酶与蔗糖酶无显著相关外，其他酶活性之间均存在显著或极显著相关(P＜0.05或P＜0.01)。研究表明林分类型和土层深度是影响土壤酶活性的重要因素。     

复合经营模式对土壤酶活性的影响

采样分析不同耕作模式的土壤酶活性和肥力因子,结果表明:所有模式的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶的季节变化趋势一致,复合经营模式的土壤肥力和酶活性高于单种作物土壤。将土壤酶活性和土壤肥力因子进行相关分析,结果表明:蔗糖酶活性与有机质(r=0.558 7)含量极显著正相关;过氧化氢酶活性与全钾(r=0.524 7)和水解性氮(r=0.442 5)含量极显著正相关;多酚氧化酶活性与有机质(r=-0.577 9)、全氮(r=-0.619 7)和全磷(r=-0.638 5)含量均极显著负相关;脲酶活性与有机质(r=0.908 5)、速效钾(r=0.900 6)、全氮(r=0.843 5)、水解性氮(r=0.796 5)、速效磷(r=0.763 0)和全钾(r=0.676 4)含量均达到极显著正相关水平。     

杉木根际与非根际土壤酶活性比较

杉木根际与非根际土壤酶活性比较陈ｆ竣（中国林业科学研究院林业研究所北京１０００９１）李传涵（华中农业大学土化系武汉４３００７０）关键词杉木,根际土壤,土壤酶,杉木中毒由于林木生长的影响,使得林木根际土壤ｐＨ值、养分含量、微生物数目、生化活性等性质发生...     

Variation of soil enzyme activity and microbial biomass in poplar plantations of different genotypes and stem spacings

To improve the productivity of poplar plantations, a field experiment of split-plot design with four tree spacings and three poplar clones was established, and four soil enzyme activities and microbial biomass were monitored in the trial.Soil enzyme activities, in most cases,were significantly higher in topsoil(0–10 cm) than in lower horizons(10–20 cm).Soil cellulase, catalase and protease activities during the growing season were higher than during the non-growing season, while invertase activity followed the opposite trend.Soil invertase, cellulase and catalase activities varied by poplar clone but soil protease activity did not.Cellulase and protease activities in the plantation at 5×5 m spacing were significantly higher than in the other spacings.The highest catalase activity was recorded at 6×6 m spacing.At the same planting density, invertase activity was greater in square spacings than in rectangular spacings.Soil microbial biomass was also significantly affected by seedling spacing and poplar clone.The mean soil MBC was significantly lower in topsoil than in the lower horizon, while MBN showed the opposite pattern.Significantly positive correlations were observed among soil cellulase, protease and catalase activities(p0.01), whereas soil invertase activity was negatively and significantly correlated with cellulase, protease and catalase activities(p0.01).Soil microbial biomass and enzyme activities were not correlated except for a significantly negative correlation between soil MBC and catalase activities.Variations in soil enzyme activity and microbial biomass in different poplar plantations suggest that genotype and planting spacing should be considered when modeling soil nutrient dynamics and managing for long-term site productivity.     

间伐对杉木人工林土壤酶活性及微生物的影响

[目的]研究间伐对杉木人工林土壤微生物数量、酶活性及关系的影响,试图了解不同间伐强度作用下土壤恢复的过程和机制,为人工林经营提供理论依据。[方法]以18年生杉木人工林为研究对象,采用随机区组试验设计,分析4种间伐强度TS0(未间伐(0.0%),1 800株·hm-2)、TS1(轻度(16.7%),1 500株·hm-2)、TS2(中度(33.3%),1 200株·hm-2)和TS3(重度(50.0%),900株·hm-2)下杉木人工林土壤微生物数量及土壤酶活性特点,探讨土壤微生物数量与酶活性的相关性。[结果]表明:间伐3年后,林下土壤层酶活性和微生物数量显著提高,不同土层间土壤微生物数量和酶活性均差异显著;间伐显著提高了土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性,除过氧化氢酶(15 30、30 45 cm)、碱性磷酸酶(0 15、30 45 cm)以及脲酶(30 45 cm)以TS3处理的酶活性最高外,其他酶活性在各土层和不同间伐强度下均以TS2处理的酶活性最高;土壤各层微生物以细菌数量最多,其次是放线菌,硝化细菌最少,且TS2处理的微生物数量最多。土壤过氧化氢酶和脲酶活性均与细菌、真菌和硝化细菌数量呈极显著正相关,与放线菌数量呈极显著负相关,氨化细菌数量与过氧化氢酶活性呈负相关,而与脲酶活性呈正相关;碱性磷酸酶活性与细菌、真菌和硝化细菌数量呈正相关,与氨化细菌数量呈极显著负相关,与放线菌数量呈负相关;蔗糖酶活性与细菌、真菌和氨化细菌数量呈极显著正相关,与硝化细菌数量呈正相关,与放线菌数量呈负相关。[结论]间伐改善了林分环境、光照、温度以及林下植被的发育,提高了林下土壤酶活性并增加了微生物数量。间伐3年后的综合表现表明,中度间伐最利于杉木人工中、近熟林阶段的经营,对于改善土壤性质较好。     

广西英罗港不同红树植物群落土壤理化性质与酶活性的研究

本文对广西英罗港自然保护区不同红树植物群落土壤主要性质进行了较系统的研究。结果表明 ,英罗港不同红树植物群落土壤理化性质和酶活性均存在明显差异 ,土壤粘粒粉粒含量和有机质、全氮、水解氮、全磷、速效磷及盐分含量为 :木榄群落 >红海榄群落 >秋茄群落 >桐花树群落 >白骨群落 ;土壤蔗糖酶、蛋白酶、脲酶、酸性磷酸酶 4种水解酶和过氧化氢酶的活性大小顺序为红海榄群落 >木榄群落 >秋茄群落 >桐花树群落 >白骨壤群落 ,多酚氧化酶则与此相反 ;土壤养分含量和土壤水解酶以及多酚氧化酶活性均随剖面深度而降低 ,过氧化氢酶则呈相反趋势。英罗港红树植物群落土壤酶活性与土壤肥力因素密切相关 ,各土壤酶活性之间也存在不同程度的相关性。因此 ,土壤酶活性可以作为该土壤肥力的指标之一。     

小兴安岭谷地云冷杉林土壤酶活性的异质性

利用传统统计学与地统计学相结合的方法对小兴安岭谷地不同死亡程度云冷杉林表层土壤（0~20cm）酶活性空间异质性和格局进行研究。结果表明：①土壤脲酶变异函数曲线的理论模型符合线性模型,土壤转化酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的理论模型符合指数模型或球状模型。②土壤酶活性各项指标的空间变异主要是由结构性因素引起,土壤碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性指标的空间自相关程度均属较强以上（空间结构比均在75%以上）,土壤转化酶为中等（空间结构比均在25%以上）,土壤脲酶在较弱到中等之间变化。③云冷杉林表层土壤过氧化氢酶的自相关范围最大（0.58~3.08 m）,转化酶和碱性磷酸酶分别为1.41~3.98 m和0.91~4.29 m,而土壤脲酶自相关范围最小（15.426~16.673 m）。④土壤转化酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性的空间格局明显,土壤转化酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和土壤脲酶的分数维分别为1.930~1.990,1.910~1.986,1.923~1.997和1.936~1.970。