青海省祁连圆柏针叶和土壤C、N、P生态化学计量及其影响因子

【目的】探究祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量特征,解决祁连圆柏与土壤之间的养分循环和供应等问题,为青海省植被保护与修复提供依据。【方法】以祁连圆柏天然次生林为研究对象,在青海省不同地区（祁连县、德令哈市、乌兰县、都兰县、兴海县、泽库县）以及不同海拔（2 900~3 519 m）采集祁连圆柏针叶和林下土壤样品,综合探究针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量特征,以及祁连圆柏生态化学计量内稳性之间的差异,并采用冗余分析研究环境因子对其的影响。【结果】①不同地区、不同海拔间祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量均存在明显的差异,其中泽库县和海拔3 000 m地区祁连圆柏针叶及林下土壤总氮（TN）、全磷（TP）含量均相对较高,祁连圆柏生长速率快。②祁连圆柏针叶全碳（TC）、C∶N、C∶P和N∶P为绝对稳态型,针叶TN和TP含量均为稳态型。③祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及生态化学计量受平均气温、海拔、年均降水量、pH等环境因子的综合影响,环境因子对祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量差异的累计解释率分别为73.34%和57.10%。【结论】祁连圆柏内稳性较强,具有良好的生态适应性,其中泽库县和海拔3 000 m处较适合祁连圆柏生存,可进一步作为青海省天然林保护修复以及种苗培育的重点区域。整体来看,祁连圆柏生长主要受N元素的限制,可采取叶面喷施氮肥、引入固氮植物或者适当降低土壤pH值等措施以促进其生长。     

青海省祁连圆柏天然林单木生物量模型构建

利用祁连圆柏整株生物量与生长指标数据,为估算祁连圆柏林的生物量估算提供参考。通过野外调查,共获取了63株祁连圆柏天然林样木生物量与生长指标实测数据。用其中50株样木数据进行回归模拟,用其余的13株样木数据对模型可靠性进行检验,构建器官生物量与生长指标间的回归模型。结果表明,祁连圆柏单木水平下,树干生物量模型的R²_adj为0.96,均方根、模型有效性和残差系数分别为0.50、0.85和0.05;枝条生物量模型的R²_adj为0.897,均方根、模型有效性和残差系数分别为0.69、0.80和-0.66;叶生物量模型的R²_adj为0.61,均方根、模型有效性和残差系数分别为0.54、0.86和0.15;根生物量模型的R²_adj为0.93,均方根、模型有效性和残差系数分别为0.12、0.997 和-0.01。在调查数据范围内构建的模型较好地反映了祁连圆柏生物量与生长指标间的关系,形式简单、使用方便;与实测值相比,树干与叶生物量模拟值偏小,枝和根偏大。     

不同海拔青海云杉与祁连圆柏叶片抗氧化酶活性的研究

以寺大隆林区连续海拔梯度(2 765 m~3 565 m)上青海云杉和祁连圆柏为材料,通过测定叶片中抗氧化保护酶活性的变化,探讨常绿木本植物抗氧化酶系统适应高山极端环境的机制.结果表明:随着海拔升高,丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等几种物质在青海云杉(除SOD活性)和祁连圆柏叶片中含量均虽增加趋势;相同海拔梯度上,青海云杉的MDA含量高于祁连圆柏,而可溶性蛋白含量低于祁连圆柏,说明2树种都能适应低温、冰冻、强辐射等环境胁迫,但祁连圆柏的抗低温胁迫和抗辐射能力高于青海云杉.     

祁连圆柏插枝育苗试验初报

祁连圆柏(Sabina przewalskii Kom．)是我国特有的常绿乔木树种。生态适应幅度较大，喜光、耐寒、耐旱、耐瘠薄，与青海云杉平行分布，而为阳坡替代种。根系发达，树姿秀美，是水源涵养、保持水土和庭院绿化的好树种。我省主要分布在都连山地及柴达术盆地的布尔汗布达山，除玉树州外，省内其它各林区也有生长。据青海省林勘院1978年调查统计资料，全省祁连圆柏林面积2．96万hm^2。成熟林约占一半。     

不同海拔高度祁连圆柏叶中挥发性成分的比较

为探究祁连圆柏叶中挥发成分与海拔高度的关系,以生长在不同海拔高度的祁连圆柏叶为原料,采用水蒸馏 法提取挥发油,运用GC鄄MS 进行化学成分分析。结果表明:5 种挥发油共鉴定出50 种化合物,5 个不同海拔高度的 挥发油中分别鉴定出23、28、25、25 和22 种化合物,各占挥发油总量的91.85%、95.28%、87.17%、86.48% 和 85.03%。挥发油中单萜及其含氧化合物质量分数随海拔高度的升高而降低,倍半萜及其含氧衍生物的质量分数 随海拔高度的上升而呈升高趋势。5 种挥发油化学组成各有异同,共同含有的成分有7 种,分别为-蒎烯、1-甲基-4-异丙基-1,4-环己二烯、(R)-(-)-4-萜品醇、大根香叶烯、( + )--杜松烯、榄香醇和柏木脑。海拔高度的变化对祁 连圆柏挥叶发油成分及其质量分数有一定规律性的影响。      

祁连山北坡中部祁连圆柏种群空间分布格局

在祁连山北坡中部祁连圆柏分布集中区域设置了9个20 m×20 m的调查样地,根据野外调查的样地资料,采用扩散系数DI(方差/均值比)初步测定分布格局类型,并进行t检验,以聚集度指数、聚块性指数、平均拥挤度系数、负二项分布指数、格林（Green）指数和Cassie指标计测聚集强度等方法,对该地不同取样面积、不同海拔高度祁连圆柏种群空间分布格局和动态进行了分析。结果表明,珍稀树种祁连圆柏自然种群不同取样尺度、不同海拔高度的分布格局属于聚集分布,但聚集强度有差异。说明聚集分布是祁连山北坡中部祁连圆柏自然种群空间分布格局的基本属性。     

三江源东部祁连圆柏天然更新特征研究

天然更新是维持天然林可持续发展的重要途径,祁连圆柏天然林集中分布于青海三江源地区,了解该林分天然更新状况及影响机制,对于维护三江源水生态安全具有重要的战略意义。本研究以三江源东部麦秀林场祁连圆柏天然林为对象,采用系统调查、室内分析、相关与通径分析相结合的方法,探讨了天然更新状况及影响林分天然更新的关键因子。结果表明:1）林分天然更新不良,平均更新密度为220株·hm^-2,林下缺乏幼苗补充,更新幼树种群处于衰退状态;2）林龄、林分密度、平均树高、草本盖度、海拔对更新幼树密度的影响达到显著水平,其中林分密度起正向和负向促进作用;林龄、平均树高、草本盖度起间接阻碍作用;海拔起间接促进作用。3）林龄、林分密度、平均树高、海拔是影响更新幼树密度的主要因素。     

大通地区祁连圆柏播种育苗试验

简介了大通地区祁连圆柏的种子处理、土壤消毒、播种技术及出苗后抚育管理技术，对于祁连圆柏的播种培育有一定的意义。     

祁连圆柏嫩枝扦插育苗技术

祁连圆柏是我国特有的林木品种,具有适应能力强、耐严寒的特性,在高海拔地区分布,是干旱地区植树造林的常用树种.近年来,随着青海省互助县植树造林工作的不断开展,对祁连圆柏幼苗的需求量不断增加,传统播种造林技术周期较长,无法满足需求,对此就需要我们加快推进新型育苗技术的应用,保证有源源不断的树苗供给.     

地形因子对青海祁连圆柏林土壤有机碳空间分布的影响

做为青海三江源区主要森林类型之一,祁连圆柏（Juniperus przewalskii）林提供着重要的生态系统服务功能,尤其在增加青海省陆地生态系统碳储量方面。以青海祁连圆柏林为研究对象,采用野外样地调查、室内试验和数理统计相结合的方法,分析主要地形因子（海拔、坡向、坡位、坡度）对土壤有机碳空间分布的影响。结果表明,祁连圆柏林土壤有机碳密度均值为209.56 t·hm^-2。其中,以兴海中铁林场（247.37 t·hm^-2）最大,泽库麦秀林场（158.96 t·hm^-2）最小,各区域间存在一定差异。青海祁连圆柏林土壤有机碳密度随海拔增加呈先升后降的趋势,其中,以海拔3 500～3 700 m范围最大,为255.93 t·hm^-2,海拔2 900～3 100 m最小,为152.03 t·hm^-2;土壤有机碳密度随坡度增大而下降,坡度5°～15°最大,为297.22 t·hm^-2;下坡位（251.76 t·hm^-2）＞中坡位（212.56 t·hm^-2）＞上坡位（153.24 t·hm^-2）;阳坡土壤有机碳密度（206.72 t·hm^-2）略低于阴坡（215.55 t·hm^-2）。通过t检验,不同海拔、坡度和坡位间土壤有机碳密度存在差异。总之,在不同立地因子中,海拔和坡位是调控祁连圆柏林土壤有机碳密度的主导因子。     

土壤干旱过程对裸果木荧光特性及渗透调节物质的影响

以2年生裸果木盆栽幼苗为试验材料,在土壤干旱过程中,监测叶片荧光参数和渗透调节物质的含量,揭示裸果木幼苗对水分变化的生理响应机制,以期为裸果木抗旱机理的研究提供理论依据。结果表明,初始荧光(F_o)和非光化学猝灭(NPQ-Lss)系数随土壤水分含量的减少而持续上升;最大荧光(F_m)、原初光能潜在活性(F_v/F_o)、光化学最大量子产量(F_v/F_m)、光化学猝灭(qP-Lss)系数和稳态光量子效率(QY-Lss)随土壤水分含量的减少而呈现下降的趋势;荧光衰减率(Rfd-Lss)在土壤相对含水量达到23.23%时迅速下降。土壤水分含量减少时,叶片PSⅡ反应中心的活性降低,光合作用的原初反应过程受抑制,但叶片能通过显著提高NPQ-Lss,消耗过剩的光能来减轻干旱对光合机构的伤害。随着土壤干旱程度的逐渐加剧,脯氨酸(proline,Pro)含量显著积累,增加幅度却逐渐减小;可溶性蛋白(soluble protein,SP)含量先下降,当土壤相对含水量低于31.38%时开始显著增加;可溶性糖(soluble sugar,SS)含量持续增加。在干旱过程中,裸果木叶片能够通过积累Pro、SS和SP,来降低渗透势,起到一定的抗旱作用。     

石羊河下游裸果木群落生态位特征研究

运用重要值、生态位宽度和生态位重叠度,对石羊河下游裸果木群落生态位特征进行研究,分析石羊河下游裸果木群落对资源的利用状况,揭示裸果木群落的结构和稳定性,以期明确裸果木群落各物种对环境的生态适应性及种间关系,为裸果木群落的保护、恢复和合理利用提供科学依据。结果表明:1) 裸果木群落30个物种隶属13科28属。在裸果木群落中,裸果木的重要值和生态位宽度都明显高于群落中其他物种,为群落优势种,但裸果木群落极不稳定。2) 在整个群落中生态位宽度从大到小依次是:裸果木、灌木亚菊、沙生针茅、猫头刺、泡泡刺、刺旋花、刺沙蓬、红砂等,在植物群落构建中起着重要的作用。3) 生态位宽度大的物种与裸果木生态位重叠度成正比,生态位宽度和与裸果木生态位重叠度较大的物种有沙生针茅、灌木亚菊、猫头刺、泡泡刺、刺旋花等。4) 裸果木群落中其它物种之间的生态位重叠程度总体偏低,只有个别的物种之间生态位重叠较大。     

不同林龄麻栎人工林土壤生态化学计量特征研究

以江苏省句容市不同林龄（18、30、45、67 a）麻栎人工林为研究对象,测定土壤及其微生物生物量碳及氮、磷含量,并分析其生态化学计量特征。结果表明：随林龄的增长,麻栎林土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）含量增加,而土壤全磷（TP）呈先增加后减小的趋势,且处于较低含量水平（土壤TP含量均值为0.42 g/kg）。不同林龄之间土壤生态化学计量比差异不显著,土壤C/P平均值（80.09）远高于全国平均水平（52.7）。随林龄的增长,麻栎林土壤微生物生物量碳（MBC）及氮（MBN）、磷（MBP）含量总体呈增加趋势,土壤微生物生态化学计量比在林龄之间的差异性不显著。土壤微生物生物量碳氮磷与土壤碳氮磷含量之间呈极显著正相关;而土壤TP与MCB/MBP、MBN/MBP显著负相关;土壤MBP与C/P、N/P显著负相关。因此,麻栎林土壤表现出全磷和有效磷的匮乏,林分生长受到磷的严重制约;土壤微生物生物量受土壤养分影响,且二者存在显著的生态化学计量耦合关系。本研究有利于系统、全面地揭示麻栎人工林生态系统土壤养分状况,对麻栎林合理经营、养分调控及生产力提高等具有指导作用。     

峡谷型喀斯特不同生态系统土壤养分及其生态化学计量特征

结合野外调查与室内分析,对峡谷型喀斯特水田(ST)、旱地(HD)、草地(CD)、灌丛(GC)、人工林(RGL)、次生林(CSL)6类生态系统进行研究,探讨不同生态系统土壤养分及其生态化学计量特征。结果表明:(1)除全钾含量外,6类生态系统土壤养分含量均随土层增加而减少,土壤pH与之相反;(2)与全球不同生态系统土壤的平均水平相比,峡谷型喀斯特不同生态系统的碳氮比、碳磷比、碳钾比、磷钾比和氮磷比均较低;(3)不同生态系统土壤养分含量差异显著,不同生态系统的化学计量差异也显著,土壤肥力的总体趋势为次生林人工林水田旱地灌丛草地。不同发展阶段、不同生态系统土壤养分的限制因子不同,应制定不同的管理和施肥措施,促进峡谷型喀斯特乃至整个西南喀斯特区域植被的迅速恢复和生态重建。     

不同林型兴安落叶松林土壤理化特征

以不同林型（草类、杜香、杜鹃）兴安落叶松林0~60 cm土壤为研究对象,探讨兴安落叶松林土壤理化性质及其相关性。结果表明:1）0~60 cm土层,兴安落叶松林土壤含水量为17.93%,容重为1.07 g/cm³,随土层深度增加,土壤含水量呈下降趋势,容重呈递增趋势;2）兴安落叶松林土壤为弱酸性（pH=5.59）,随土层深度增加,pH呈递增趋势;3）兴安落叶松林土壤铵态氮含量为17.94 mg/kg,速效K含量为89.05 mg/kg,有效P含量为17.85 mg/kg,有机P含量为0.43 g/kg,随土层深度增加,各养分指标含量均呈下降趋势;4）兴安落叶松林土壤各金属氧化物的含量大小依次为Al₂O₃（13.77%）>Fe₂O₃（5.44%）> K₂O（2.33%）>Na₂O（1.80%）>MgO（1.30%）>CaO（1.25%）,随土层深度增加,除CaO外,各指标含量整体呈增加趋势,且表层含量与其他土层间差异显著;5）林型对土壤含水量、pH、铵态氮、有效P、MgO、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃的影响显著,而对容重、速效K、有机P、Na₂O和K₂O的影响不明显。表明兴安落叶松3种林型的土壤理化性质存在一定差异,草类-兴安落叶松林的土壤理化特征显著区别于杜香-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林,可为兴安落叶松林的可持续经营提供依据。     

2020年总目录

以山西关帝山孝文山林场和庞泉沟自然保护区11、25、35 a的华北落叶松人工林为研究对象,对针叶、林下凋落叶及土壤C、N、P元素含量及化学计量特征进行研究。结果表明,关帝山林区华北落叶松人工林针叶-凋落叶-土壤C、N、P含量表现为针叶>凋落叶>土壤,针叶与凋落叶C、N、P含量与黄土高原油松（Pinus tabuliformis）人工林相比,都呈现低C、高N和高P的格局。土壤C、N含量在土层间分异显著,且随林龄增加而加大,在林龄间的分异显著,且随土层加深而减小,土壤C、N含量的表聚作用显著;土壤P含量的土层分异不显著,土层分异小于C和N,表聚作用相对较弱,且在35 a内林龄影响不显著。土壤N/P在土层间的分异随林龄先增后减,且25 a华北落叶松人工林土壤N/P在各土层间变化程度最大。关帝山林区华北落叶松人工林土壤N含量随林龄增大而增大,但由于本研究区土壤C/N高于我国土壤C/N均值11.9,有机态N分解速率低,土壤有效N的供应不足。关帝山林区华北落叶松人工林在幼龄林时需适当添加N肥,中龄林时需适当添加P肥,以此改善土壤肥力,提升林分质量。     

西藏加乌拉山土壤物理性质垂直地带性特征

以西藏加乌拉山为研究对象,采用野外调查与室内试验的方法,测定加乌拉山山脉南北两侧不同海拔梯度的土壤容重、含水量和孔隙度等8项物理性质,分析不同海拔、不同坡向下各土壤指标的差异性及各指标间的相关性,旨为高原生态建设、区域水土保持工作提供科学理论依据。结果表明,1）不同海拔不同土层土壤物理性质存在一定的差异,不同海拔土壤样品的土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度、土壤含水量、土壤饱和含水量和土壤毛管持水量的变化范围分别为0.99~1.59 g/cm³、40.85%~67.47%、1.63%~6.76%、42.80%~70.17%、5.71%~20.42%、25.55%~68.55%、25.27%~65.34%。2）在山麓北坡,海拔与容重呈极显著负相关（P<0.01）,与土壤饱和含水量、土壤毛管持水量、土壤非毛管孔隙度的相关关系为极显著正相关（P<0.01）,土壤容重与其他物理指标呈极显著负相关（P<0.01）;在山麓南坡,土壤毛管孔隙度、总孔隙度、土壤毛管持水量与海拔呈显著负相关（P<0.05）,总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和土壤含水量与土壤容重呈极显著负相关（P<0.01）。3）研究区整体上0~10 cm土层土壤物理性质基本优于10~20 cm和20~30 cm;综合各海拔土壤物理性质表明,山麓北坡随着海拔升高,土壤各项物理指标越好,而南坡则相反。