皖西大别山区3种林分类型土壤呼吸变化规律研究

对安徽省亚热带山区杉木林、麻栎林、混交林3种林分类型土壤呼吸变化的研究结果表明:3种林分类型土壤的呼吸速率以秋季最大、冬季最小;土壤呼吸速率与20 cm高度处空气温度的相关性高于与150 cm处温度的相关性;土壤呼吸与5 cm土层温度呈正相关关系,其相关系数杉木林为0.550、麻栎林为0.503、混交林为O.561.均达到极显著水平.土壤呼吸速率与0-5 cm土层土壤有机质含量呈正相关关系,相关系数杉木林为0.853、麻栎林为0.925、混交林为0.963.均达到显著水平.     

3种城郊防护林土壤呼吸与温湿度的关系

以天津市3种代表性的城郊防护林(杨树、火炬树、刺槐)为研究对象,利用便携式土壤碳通量全自动分析仪ACE进行定期观测,研究结果表明:(1)在2018年4—10月生长季3种城郊防护林土壤呼吸速率的日变化表现为单峰曲线,最大值出现在10:00—15:00,最小值出现在20:00—5:00。(2)土壤呼吸速率的季节变化为明显的单峰曲线,杨树土壤呼吸速率在7月达到峰值,为3.80μmol/(m~2·s);而火炬树和刺槐土壤呼吸速率在8月达到峰值,分别为3.84、4.75μmol/(m~2·s);杨树、火炬树和刺槐的土壤呼吸速率平均值分别为2.01、2.25、2.62μmol/(m~2·s),差异达显著水平(P0.05)。(3)土壤呼吸速率与土壤温度之间具有显著的二次函数关系(P0.05),拟合度为78.8%～84.7%;与土壤湿度之间呈显著或极显著线性正相关,拟合度为66.8%～90.2%。(4)对土壤呼吸速率和10 cm深度的土壤温度(T_(10))及5 cm深度的土壤湿度(M_5)之间进行多元线性拟合,相关系数为0.826～0.950,说明多元线性模型能够很好地解释土壤温度和湿度对土壤呼吸的协同作用,表明土壤温度和湿度是3种城郊防护林土壤呼吸速率的主要影响因子。     

亚热带森林不同恢复模式土壤与林下植被特征的动态研究

选择亚热带自然恢复(次生林)和人工种植杉木两种恢复模式下不同林龄(5、8、21、27、40年)的林分为研究对象,通过测定0～10cm土层土壤性质以及林下植被特征,探讨不同恢复模式下森林生态系统林下植被与土壤性质的恢复趋势以及相互作用过程。结果表明:随着林分发育,杉木林和次生林土壤碳氮储量均未发生显著变化,土壤C∶N保持不变。林型对土壤碳氮储量有显著影响,在林龄5年和8年,次生林土壤碳氮储量显著高于杉木林。随着林分发育,杉木林土壤磷储量呈增加-降低-增加的变化趋势,在杉木成熟期27年达到最低,C∶P和N∶P最大。而次生林在发育过程中,土壤磷储量先下降后增加,在21年达到最低。100年次生林表层土壤碳氮储量与40年次生林相当,而磷储量却处于较低水平。相关分析表明,杉木林中灌木层盖度与土壤碳氮储量呈显著正相关。在林分发育5年和8年,杉木林灌木层盖度和丰富度均显著低于次生林,但随着时间的推移在27年时趋于一致。研究表明,杉木林在短期恢复中更有利于地上生物量的快速恢复,其经营措施增加了草本层的丰富度,但以牺牲林分发育前期灌木层的盖度和丰富度为代价;自然恢复能更快地形成复杂结构的森林群落。杉木营林...     

土壤温度与水分对昆明城市绿地土壤呼吸时间动态的影响

为探明土壤温湿度对城市绿地土壤呼吸时间动态的影响,采用Li-6400-09土壤呼吸室,连续定位测定了昆明城市森林与草坪等2种绿地类型土壤呼吸速率的时间动态特征。结果表明:2种绿地类型土壤呼吸速率存在极显著差异（P＜0.01）,城市草坪的年均土壤呼吸速率是城市森林的1.37倍;森林与草坪土壤呼吸速率具有明显的时间变化,其中城市草坪土壤呼吸波动（1.08～7.77 μmol·m^-2·s^-1）显著高于森林（0.95～4.76 μmol·m^-2·s^-1）;土壤水分与土壤温度是影响城市绿地类型土壤呼吸时间动态的主要影响因子,但土壤水分对土壤呼吸速率的贡献率显著高于土壤温度。土壤温度只能分别解释城市森林与草坪土壤呼吸的66.2%及67.1%,而土壤水分能够解释城市森林土壤呼吸的87.8%及城市草坪的75.8%。因此,西南地区近年来的严重干旱导致土壤含水率的减少,已成为调控昆明城市绿地土壤呼吸速率时间动态的主要影响因子。     

亚热带4种林分土壤真菌群落结构及功能

【目的】探究亚热带地区不同林分类型土壤变化特征及真菌群落结构和功能差异,为该地区人工林和次生林的营林管理及土壤养分研究提供理论参考。【方法】利用高通量测序技术,对亚热带典型人工林杉木和马尾松,以及次生林甜槠和针阔混交林的土壤真菌群落结构、功能差异及其与土壤理化性质的相互关系进行分析。【结果】4种林分的土壤优势真菌门类群为担子菌门和子囊菌门,优势真菌科为红菇科与蜡伞科。土壤真菌群落的α多样性表现为杉木人工林>马尾松人工林>混交林>甜槠林;群落的β多样性在4种林分中存在显著差异。对于真菌功能群,杉木林与其他3种林分的土壤真菌的优势营养模式具有显著差异。杉木林以腐生营养型为主,其次为共生营养型,病理营养型比例最低;而马尾松林、甜槠林和混交林主要以共生营养型为主,其次是腐生营养型,病理营养型比例最低。在以共生营养型为主的林分中,马尾松林的真菌共生营养型相比阔叶林和混交林减少,而病理营养型增加。土壤pH、速效钾(AK)及铵态氮(NH⁺₄)是影响土壤真菌群落结构和功能的主要因素。【结论】不同林分类型土壤真菌群落结构和功能特征差异明显,并...     

滇中云南松林土壤呼吸季节动态及其影响因子研究

采用Li-6400-09便携式土壤呼吸室对澄江尖山河流域云南松土壤呼吸速率进行定位测定,并对土壤呼吸的影响因子进行分析。结果表明:土壤呼吸具有明显的季节变化特点,云南松次生林土壤呼吸波动范围为0.77~4.22μmol·m-2·s-1,湿季土壤呼吸速率显著高于干季(p0.05);土壤呼吸速率与土壤温度和土壤水分的相关性均达到显著水平,且与土壤水分相关性最紧密,它能够解释云南松林土壤呼吸的57.9%~69.4%;双因素模型较好地拟合了土壤温度和土壤含水量对土壤呼吸的交互作用,两者共同解释了土壤呼吸速率变化的74.5%~81.6%;相关分析表明,不同土壤化学指标对土壤呼吸速率的影响存在差异。土壤呼吸速率与土壤易氧化有机碳、全氮、水解氮及pH均呈显著的正相关关系,且与土壤全P含量呈极显著的正相关关系(p0.01),而与土壤C/N则呈极显著的负相关关系。因此,西南地区严重干旱的情况下,土壤含水量的减少成为云南松林土壤呼吸季节变化的主控因子,其次为土壤化学性质的影响。     

不同类型森林植被群落多样性与土壤养分的关联分析

为了探究不同植被类型群落分布多样性与土壤养分之间的关系,本研究将琅琊山不同林木作为研究对象,所选择林木不仅包括天然次生林和针叶林,还包括阔叶林及人工林,为了进一步降低实验误差,本研究从2013年开始进行为期五年的持续性实验,通过实验对比得知：（1）无论是次生林和针叶林,还是阔叶林及人工林,虽然其群落分布特点存在较大的差异,但是其整体的群落变化态势较为一致,无论是丰度、匀度指数方面,还是Wiener多样性指数方面,最高的属于次生林,而最低的则是针叶林;在Wiener多样性方面,不同林木类型之间的差异尤为突出,且通过了0.05显著检验。在Simpson指数方面,最高的则是针叶林,其次是人工林,而次生林最低,这与其他多样性指数恰好相反;（2）在Cody指数方面,最高的是次生林,其次是阔叶林,而针叶林最低,前两者之间的差异并不突出,且未通过显著检验,但与后两者的差异较为突出,且通过了0.05显著检验。对于Sorenson指数来讲,最高的是针叶林,其次是人工林,而次生林最低,不同林木类型之间的差异并不突出,未通过显著检验;（3）在土壤方面,无论是有机碳、磷等养分,还是微生物量,随着深度增加,其下...     

云南干热河谷区3种不同类型植被土壤的有效氮研究

为了揭示云南干热河谷区退化生态系统土壤有效氮的现状及与有机质含量的相关性,对会泽、县娜、姑镇典型的3种不同类型植被下土壤有效氮及有机质进行了测定分析.结果表明:3种类型植被土壤有效氮含量为车桑子灌丛林＞银合欢林＞扭黄茅草丛,平均分别为76.59 mg/kg、55.40 mg/kg和45.18 mg/kg;土壤有效氮随坡面变化表现为坡中＞坡上＞坡下;土壤有效氮与有机质呈现极显著的线性关系.     

澳大利亚亚热带不同森林土壤有机质及呼吸特性研究

土壤呼吸是陆地生态系统和大气生态系统之间碳转移的主要途径之一。以澳大利亚南昆士兰州典型森林类型湿地松、南洋杉和贝壳杉林为对象,开展土壤可溶性有机碳和氮(SOC和SON)以及土壤呼吸特性研究。结果表明:不同森林土壤SOC、SON含量分别在64.4~166.5 mg/kg和6.04~14.2 mg/kg,且贝壳杉和南洋杉的SON含量显著高于湿地松(P<0.05)。经过21 d室内培养,以贝壳杉林地土壤呼吸程度最强,21 d潜在有机碳矿化(potential mineralizable organic carbon。Cm)CO2-C为214.96 g/kg,其次南洋杉林CO2-C为182.22 g/kg,均显著强于湿地松林CO2-C 166.14 g/kg(P<0.05)。贝壳杉林地土壤潜在最大有机碳矿化(maximum poten-tial mineralizable organic carbon,C0)最高,为1 117.8;其次为南洋杉,C0为1 082.1,湿地松林土壤C0最低,为783.0。土壤呼吸速率格局与土壤呼吸一致。相关分析表明,C0与Cm、C∶NMicro和pH之间,Cm与pH之间差异显著相关(P...     

采伐对蛟河阔叶红松混交林土壤呼吸的影响

为分析不同采伐强度下土壤呼吸速率的差异及土壤温湿度对土壤呼吸速率的影响,于2013—2015年5—10月,在吉林省蛟河红松阔叶混交林地表无雪期间,使用LI-8100土壤CO2全自动通量测量仪器测量定不同采伐强度土壤呼吸速率及土深5 cm处温、湿度,采伐强度分别为:对照0%、轻度采伐15%、中度采伐25%、重度采伐50%。结果表明:采伐使土壤温度增加、土壤湿度降低。不同采伐强度处理样地的土壤呼吸速率值均显著大于对照样地,在研究的第1年与第2年,轻度采伐与重度采伐样地的土壤呼吸速率之间无显著差异(P>, 0.05),而中度采伐样地的土壤呼吸速率要显著高于轻度采伐处理和重度采伐处理的土壤呼吸速率(P<, 0.05)。在研究的第3年各采伐强度处理的土壤呼吸速率之间差异均不显著(P>, 0.05)。不同采伐强度样地的土壤呼吸与土壤温度之间均呈显著指数相关(P<, 0.001),但与土壤湿度之间相关关系不显著(P>, 0.05)。土壤温度和土壤湿度的双变量复合模型能够更好地解释土壤呼吸速率变化,决定系数R值为45%~74%。各采伐强度处理的土壤呼吸的温度敏感系数Q10值表现为中度采伐>, 重度采伐>, 轻度采伐=对照。在实践生产中,为减小采伐后林地土壤CO2的呼吸量,应采用低强度的采伐作业。      

暖温带森林土壤呼吸随林分类型及其微生境因子的变异规律

利用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统,在植物生长季期间,对暖温带3种林分-辽东栎林、油松林、辽东栎与华北落叶松混交林的土壤呼吸速率(Rs)、地下10 cm土壤温度、近地面气温和表层土壤水分的季节变化在野外进行连续定位观测,在此基础上对土壤呼吸与土壤10 cm温度、近地面气温和土壤水分等微生境因子之间的相关性进行了分析.结果表明:(1)辽东栎林、油松林和混交林土壤呼吸速率、土壤温度和近地面气温都有明显的单峰曲线季节变化.3种林分生长季期间平均土壤呼吸速率CO2的大小的顺序依次为辽东栎林(2.411 μmol/(m2·s)>混交林(1.655μmol/(m2·s)>油松林(1.289 μmol/(m2·s),辽东栎林与油松林和混交林林分土壤呼吸速率差异显著(P<0.05),但混交林和油松林间差异不显著(P>O.05);(2)辽东栎林、油松林和混交林的土壤呼吸速率与10 cm土温和近地面气温都具有指数相关关系,与10 cm土壤温度的相关性要高于与近地面空气温度的相关性;(3)辽东栎林、油松林和混交林土壤呼吸速率与土壤水分的相关性均不显著(R2分别为0.187、0.296和O.154.P>O.05);(4)不同林分间土壤有机碳、全氮含量均达到显著差异.综合分析,该地区森林土壤呼吸速率季节变化的主要影响因子为土壤10 cm温度和近地面气温,而林分间土壤呼吸速率的差异则可能是由树种组成、土壤因子和微生境差异的综合影响形成的.     

江西大岗山常绿阔叶林土壤养分特征研究

对大岗山天然常绿阔叶次生林中25个样地0～20cm和20～40cm土层土壤养分进行了测定分析。结果显示:(1)大岗山常绿阔叶林土壤养分含量丰富,但钾素养分比较贫乏;(2)不同林分土壤有机质、全氮、全钾、有效磷含量差异不大,但对全磷及有效钾含量差异显著,均为针阔混交林>常绿阔叶林>常绿落叶阔叶混交林>毛竹林;(3)就同一林分类型而言,土壤有机质、全氮、速效磷及有效钾含量随着土壤深度的增加显著递减;全磷含量随着土壤深度的增加呈递减的趋势,但减小不明显;全钾含量在不同土层间变化规律不明显,半落叶阔叶林、针阔混交林全钾含量随土层深度的增加而增加,毛竹林土壤全钾含量随土层深度的增加明显降低。     

太行山南麓3种典型人工林土壤碳氮分布特征

为研究干旱半干旱地区森林土壤碳、氮分布特征,选取太行山南麓20年生侧柏、刺槐、栓皮栎人工次生林为研究对象,对林下0~60 cm土层的土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮含量及土壤物理性质进行测定。结果表明:3种人工林土壤容重随土层深度增加而增大,土壤含水率和孔隙度均表现出随土层深度增加而减少的趋势。3种人工林不同土层的土壤有机碳、氮(全氮、铵态氮、硝态氮)含量均呈现出随土层深度增加而减小的趋势,总体上有机碳和全氮含量均表现为刺槐人工林最高、侧柏人工林最低。3种人工林林下土壤剖面的C/N比值介于6.44~12.00,没有明显差异。3种人工林土壤有机碳含量与全氮、铵态氮、硝态氮(除侧柏人工林)含量均存在极显著相关性。3种人工林土壤含水率与土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮(除侧柏人工林)含量呈显著或极显著正相关;而土壤容重与之表现出一定的负相关关系,但仅侧柏人工林的有机碳、铵态氮、硝态氮与土壤容重的相关性达显著水平。     

江西省主要林型下土壤有机质及N素的状况与剖面分布

通过对江西省主要林区大量剖面取样与测定后发现，江西省森林土壤中有机质、胡敏酸、富里酸、全Ｎ量、碱解Ｎ、有机质Ｃ／Ｎ比的剖面分布表现出明显的规律性，即不同森林类型的土壤剖面中，除有机质Ｃ／Ｎ比表现出相反的趋势外，其它性状均表现出阔叶林＞混交林＞杉木林；在同一土壤剖面中，从表土至底土层所有上述性状都表现出明显的下降趋势，这种剖面分布状况随剖面深度的增加，按对数方程，剩幂方程和指数方程衰减。讨论了产生上述结果的原因，提出了相应的对策。     

天山中部林区主要林分类型土壤呼吸速率季节变化

森林生态系统中土壤的呼吸速率随植被类型的不同而变化。利用LI-6400-09土壤呼吸气室测定天山云杉纯林、天山云杉+天山花楸(Sorbus tianschanica Rupr.)混交林、天山云杉+新疆方枝柏(Juniperus pseudosabina Fisch.et Mey.)混交林3种林分类型在生长季(6月～9月)的土壤呼吸速率大小。结果显示:测定时段内,3种林分类型土壤呼吸速率在生长季节不同月份的变化为单峰型,7月的土壤呼吸速率最高,分别为5.65±0.46μmol.m-2.s-1、5.79±0.27μmol.m-2.s-1和4.49±0.29μmol.m-2.s-1;且以天山云杉+天山花楸类型的土壤呼吸速率为最高。在整个测定时段内3个林分类型土壤呼吸速率的大小均与土壤相对湿度相关,其中,天山云杉纯林和天山云杉+天山花楸混交林的土壤呼吸速率与土壤相对湿度呈显著相关(P<0.05),天山云杉+新疆方枝柏混交林的土壤呼吸速率与土壤相对湿度呈极显著相关性(P<0.01)。     

贵州习水自然保护区不同森林植被类型的土壤特性

为揭示贵州习水自然保护区不同森林植被类型与土壤特性的关系,为该保护区或类似森林土壤资源的科学评价与管理,森林植被的恢复与更新提供参考依据和基础数据,对贵州习水自然保护区内海拔高度基本相同的5种典型森林植被类型下的土壤理化性状进行了检测分析。结果表明:鹅掌楸(Lirioden-dron chinense)林下的土壤表层容重最小,孔隙度、持水量、初渗和稳渗速率表现最高,土壤平均有机质、氮素、磷素、速效钾的含量和阳离子交换量最高。说明,该森林植被类型下土壤较疏松、通气性能好,具有较高的水源涵养和水土保持功能,土壤的肥力状况最好。丝栗栲-山矾林(Castanopsis fargesii-Symplocossumuntia)在土壤的理化性状方面综合表现最差。     

不同有机质含量农田黑土的水热效应

本文通过田间长期定位试验,研究经空间移位后农田黑土有机质含量与土壤温度、含水量的关系。结果表明:在土壤有机质含量低于60 g/kg时,土壤表层温度随有机质含量的增加而升高;各处理土壤温度相差最高可达6.8℃;10cm深处的土壤温度在夜间也存在较大差异;在玉米全生育期内各处理之间土壤温度变化有明显的规律性,在气温高时差异显著;土壤有机质含量与土壤含水量呈显著正相关,土壤有机质与土壤温度呈负相关,但不显著。     

沼液还田对旱地红壤有机质及团聚体特征的影响

【目的】通过沼液还田试验,探明沼液对旱地红壤有机质含量、团聚体结构和稳定性的影响,为沼液合理应用及培肥旱地红壤肥力,提升土壤结构提供理论依据。【方法】通过红壤旱地2013-2014年沼液还田定位试验,按照不同沼液全氮还田比例设6个等氮量（N-P₂O₅-K₂O量均为120-90-135 kg·hm^-2,对照除外）处理：对照（不施肥,CK）、100%化学氮（NPK）、85%化学氮+15%沼液N（BS15）、70%化学氮+30%沼液N（BS30）、55%化学氮+45%沼液N（BS45）和100%沼液N（BS100）,分析各处理下土壤有机质含量（OM）、＞0.25 mm机械稳定性（DR_0.25）和水稳定性（WR_0.25）团聚体含量、团聚体平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）、团聚体稳定率（AR,%）和分形维数（D）等团聚体稳定性指标。【结果】沼液化肥配施处理土壤有机质含量（OM）较CK、NPK、BS100处理分别增加16.21%-21.34%、2.94%-7.49%、7.69%-12.45%,而且随着沼液量增加呈先升高后降低趋势;沼液化肥配施处理显著提高土壤DR_0.25和WR_0.25团聚体含量,DR_0.25较CK、NPK、BS100处理分别增加1.34%-6.66%、0.26%-5.52%、1.32%-5.25%,WR_0.25较CK、NPK、BS100处理分别增加5.17%-10.37%、3.75%-8.88%、1.97%-4.94%,相关分析发现土壤有机质含量升高是土壤＞0.25 mm机械稳定性（DR_0.25）和水稳定性（WR_0.25）团聚体含量增加的主要原因;沼液化肥配施处理机械稳定性团聚体平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）显著升高,而水稳定性MWD和GMD无显著差异,同时,团聚体稳定率（AR,%）显著高于CK和NPK处理,机械稳定性团聚体分形维数（D）较CK和NPK处理显著降低,而水稳定性团聚体分形维数（D）无显著差异。【结论】沼液化肥配施还田对提高旱地红壤有机质含量、＞0.25 mm机械稳定性和水稳定性团聚体含量及团聚体机械稳定性具有显著作用,尤其是沼液全氮还田比例在30%-45%范围,适宜在红壤旱地地区推广。     

麦秸还田对土壤理化性质及酶活性的影响

 【目的】探讨麦秸秆还田对水稻土壤理化性质和酶活性的影响及其相互关系。【方法】粳稻扬粳9538种植于大田,进行了麦秸还田与不还田、实地氮肥管理（SSNM）和农民习惯施肥法（FFP）等处理,观察了秸秆还田后水稻不同生长阶段的土壤pH值、有机酸含量、呼吸速率、土壤酶活性及土壤离子的变化动态。【结果】秸秆的腐解高峰在水稻生长的第1个月,土壤中有机酸含量在分蘖中期及穗分化期明显上升;土壤脲酶及过氧化氢酶活性表现为先升后降,而碱性磷酸酶活性则表现为双峰曲线的变化规律。秸秆还田后土壤pH值明显降低,有机酸含量增加,并且两者之间呈极显著的负相关关系,土壤中脲酶、过氧化氢酶及碱性磷酸酶活性增强,土壤全磷、可溶性钾含量明显上升,但Na+、Mg2+及Ca2+含量降低,土壤中酶活性和离子含量的升降与土壤中秸秆的腐解有关。秸秆还田增加了水稻成熟时土壤有机质含量及呼吸强度。与实地氮肥管理（SSNM）相比,农民习惯施肥法（FFP）处理增加了土壤中脲酶活性,对其它指标无显著性影响。土壤脲酶和碱性磷酸酶活性与土壤中有机质、全氮、全磷及全钾含量呈极显著正相关,土壤过氧化氢酶及土壤有机质与全氮呈正相关,与全磷、全钾相关不显著。【结论】秸秆还田能够增强土壤有机质含量与土壤酶活性,降低土壤中Na+、Mg2+及Ca2+含量,提高土壤肥力。