基塘系统不同竹林土壤CO_2通量特征及其影响因子

【目的】探讨受保护状态下的杭州西溪湿地基塘系统不同类型竹林土壤CO_2通量特征,为基塘湿地生态系统温室气体估算和碳氮循环研究提供科学依据。【方法】采用静态密闭箱-气相色谱法测定西溪国家湿地公园保护区内毛竹林和早竹林的土壤CO_2通量,蒸馏水浸提法与TOC-Vcp H测定土壤水溶性碳氮(WSOC和WSON)含量,氯仿熏蒸-K2SO4提取法测定土壤微生物生物量碳氮(MBC和MBN)含量。【结果】2种竹林土壤CO_2通量差异明显,毛竹林土壤CO_2通量较高,全年各月土壤CO_2通量为(127.4±24.1)~(537.2±41.1)mg·m~(-2)h~(-1),早竹林土壤CO_2通量为(2.1±0.6)~(120.0±22.9)mg·m~(-2)h~(-1);毛竹林与早竹林全年土壤CO_2累积排放量分别为3 366.3和558.4 g·m~(-2)a~(-1),毛竹林土壤CO_2年累积排放量是早竹林的6倍;2种竹林土壤CO_2通量与10 cm深处土壤层温度、土壤含水量呈线性相关;毛竹林与早竹林的土壤水溶性碳含量均在8月达到最大值,分别为(348.1±25.5)和(146.1±9.9)mg·kg~(-1),均在10和12月出现最低值,分别为(202.5±28.5)和(54.9±13.8)mg·kg~(-1),土壤水溶性氮含量在2种竹林中都没有表现出特殊规律,年度波动较大;毛竹林与早竹林土壤微生物生物量碳含量峰值出现在6月,分别为(279.0±17.6)和(313.9±38.6)mg·kg~(-1),2—4月出现最低值,分别为(219.7±13.8)和(198.7±12.8)mg·kg~(-1),毛竹林各月土壤微生物生物量氮含量为(21.4±3.8)~(43.7±4.2)mg·kg~(-1),早竹林各月土壤MBN含量的波动范围比毛竹林大,为(13.9±1.4)~(57.0±10.8)mg·kg~(-1);2种竹林土壤CO_2通量与土壤水溶性碳含量显著正相关(P0.05),与其他参数间相关性均不显著。【结论】西溪湿地基塘系统不同类型竹林土壤CO_2通量具有强烈的时间异质性,其动态受季节性水热条件和呼吸底物土壤水溶性碳变化的共同调控。基塘系统封育有利于转变原先粗犷的开垦利用方式,可减少土壤水溶性碳含量和土壤CO_2排放。     

城市湿地毛竹林土壤二氧化碳通量研究

为了解城市湿地典型基塘系统的土壤二氧化碳(CO_2)通量特征,以杭州西溪国家湿地公园毛竹林为主要研究对象,通过静态箱式法进行土壤CO_2的通量观测。结果表明:西溪湿地毛竹林土壤是CO_2的排放源,为单峰型,CO_2通量最小值出现在冬季1月,为(127.41±24.06)mg·m~(-2)·h~(-1),最大值出现在夏季的9月,为(537.21±41.12)mg·m~(-2)·h~(-1),是1月最小通量的4倍多,全年毛竹林土壤CO_2的累积排放量为3 366.29 g·m~(-2)·a~(-1)。西溪湿地毛竹林土壤CO_2通量与10 cm土壤温度、0~20 cm土壤含水量有显著相关性,与土壤有机碳质量分数呈负相关。     

采伐对温带小兴安岭岛状冻土区森林湿地碳源/汇的影响

【目的】北方泥炭地对气候变暖引起的冻土退化可能具有正负反馈作用,但其对采伐干扰引起的冻土退化如何响应却仍不清楚。【方法】采用静态箱-气象色谱法和相对生长方程法,同步测定温带小兴安岭岛状冻土区落叶松-泥炭藓沼泽不同采伐处理(D-对照、Z_(15)-轻度择伐15%、Z_(45)-强度择伐45%、J-皆伐)(采伐试验已10 a)样地的土壤呼吸年净碳排放量(CO_2与CH_4)、植被净初级生产力及年净固碳量及相关环境因子(温度、水位、化冻深度及土壤碳氮含量等),并依据生态系统净碳收支平衡,揭示采伐干扰对温带岛状冻土区森林湿地碳源/汇的中期影响规律及影响机制。【结果】1)择伐(Z_(15)和Z_(45))使其土壤CH4年均通量(0.07～1.53 mg·m~(-2)h~(-1))提高5.7～6.4倍(P 0.05),皆伐却使其显著提高20.9倍(P 0.05);2)采伐(择伐与皆伐)使其土壤CO_2年均通量(84.94～106.35 mg·m~(-2)h~(-1))降低14.5%～20.1%(P 0.05);3)采伐干扰改变了CH4排放的主控因子(由气温及5～10 cm土壤温度所控制转化为由气温、0～40cm土壤温度、水位、化冻深度及土壤碳氮比综合控制),但未改变CO_2排放的主控因子(由温度、水位、化冻深度、土壤有机碳含量及碳氮比综合控制);4)其植被净初级生产力(3.94～7.18 t·hm~(-2)a~(-1))和年净固碳量(1.79～4.46 tC·hm~(-2)a~(-1))呈现出随采伐强度增大而递减趋势,皆伐和Z_(45)使两者显著降低28.7%～45.1%和28.7%～59.9%(P 0.05),而Z_(15)对其无显著影响(-1.8%和-2.7%,P 0.05);5)采伐干扰10 a后,择伐使其碳汇功能(-0.34～2.31 tC·hm~(-2)a~(-1))初步得到恢复(Z_(15)高于D 18.5%及Z_(45)低于D 48.7%,P 0.05),而皆伐维持弱碳源(-0.34 tC·hm~(-2)a~(-1),P 0.05)。【结论】在中国温带小兴安岭岛状冻土区森林湿地碳汇管理实践中宜采取中、低强度的择伐方式,而应避免对其进行皆伐。     

4种寒温带兴安落叶松林土壤CO_2,CH_4和N_2O排放通量特征

利用静态箱-气相色谱法,研究大兴安岭4种典型落叶松林(藓类-兴安落叶松林、杜香-兴安落叶松林、草类-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林)在生长季主要温室气体(CO_2、CH_4和N_2O)排放通量特征及与土壤理化性质的关系。结果表明:4种落叶松林均为CO_2的排放源,平均排放通量分别为45.88(藓类-兴安落叶松林)、38.68(杜香-兴安落叶松林)、54.54(草类-兴安落叶松林)和62.98(杜鹃-兴安落叶松林) mg·m~(-2)h~(-1)。其中杜鹃-兴安落叶松林排放通量最高,4种林型土壤CO_2排放通量均与土壤温度呈显著正相关。CH_4平均排放通量依次为0.089(藓类-兴安落叶松林)、-0.037(杜香-兴安落叶松林)、0.004(草类-兴安落叶松林)和-0.03(杜鹃-兴安落叶松林)mg·m~(-2)h~(-1),藓类-兴安落叶松林和草类-兴安落叶松林为CH_4的源,另2种林型表现为CH_4的汇。其中藓类-兴安落叶松林贡献了该地区95%以上的CH_4排放量。草类-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林与土壤温度存在显著相关性。藓类-兴安落叶松林和杜香-兴安落叶松林与土壤有机碳呈显著负相关。4种林型中仅杜鹃-兴安落叶松林土壤CH_4排放通量与5 cm深土壤含水量存在显著相关性。N_2O平均排放通量依次为0.007 3(藓类-兴安落叶松林)、0.012(杜香-兴安落叶松林)、0.009 3(草类-兴安落叶松林)和-0.0003(杜鹃-兴安落叶松林)mg·m~(-2)h~(-1),表现为N_2O的源(杜鹃除外)。不同月份N_2O排放通量研究结果显示,该地区4种林型N_2O的排放主要集中在夏末和秋季。影响N_2O排放通量的环境因子因林型而异,其中草类-兴安落叶松林与10 cm土壤温度呈显著正相关,与全氮、碱解氮和有机碳呈显著负相关;杜鹃-兴安落叶松林与土壤温度和土壤含水量均呈显著正相关性;藓类-兴安落叶松林和杜香-兴安落叶松林分别与土壤全氮和有机碳存在显著相关性,与土壤温度、含水量、pH值无显著相关性。     

排水造林对温带小兴安岭沼泽湿地碳源/汇的影响

【目的】从生态系统尺度揭示排水造林干扰对温带沼泽湿地碳源/汇功能的影响规律及其影响机制,以期为湿地碳汇管理提供科学依据。【方法】选取小兴安岭沼泽湿地排水造林后不同时期(10,30年)形成的人工兴安落叶松林及天然草丛沼泽为研究对象,采用静态箱-气相色谱法、碳/氮分析仪测定法与相对生长方程法,同步测定10,30年生人工兴安落叶松林及相应立地上天然草丛沼泽的土壤呼吸(CO_2、CH_4)碳排放量、植被净初级生产力与年净固碳量,并依据生态系统净碳收支平衡揭示排水造林对温带沼泽湿地碳源/汇的影响规律。【结果】排水造林改变了草丛沼泽CH_4排放的季节变化趋势,由单峰排放型转化为排放与吸收交替型,并使CH_4源/汇功能发生了转化,由草丛沼泽CH_4强排放源(年通量1.780 mg·m~(-2)h~(-1))转化为人工林CH_4弱吸收汇(年通量-0.006 mg·m~(-2)h~(-1));排水造林对草丛沼泽土壤CO_2排放年通量(168.07~220.43 mg·m~(-2)h~(-1))并无显著影响,10,30年生人工兴安落叶松林土壤CO_2排放年通量分别较草丛沼泽降低12.8%(P0.05)和提高14.3%(P0.05);排水造林改变了草丛沼泽CH_4和CO_2排放主控因子,即其CH_4主控因子由30~40 cm土壤温度转化为与土壤温度不相关,草丛沼泽土壤CO_2主控因子为气温及0~30 cm土壤温度,10和30年生人工林排水垄转化为气温及0~40 cm土层土壤温度、而排水渠转化为气温及地表温度(30年生人工林)或与气温及土壤温度均不相关(10年生人工林);10年生人工林植被净初级生产力和年净固碳量(10.51和4.68 t·hm~(-2)a~(-1))显著低于草丛沼泽(15.44和6.74 t·hm~(-2)a~(-1))31.9%和30.6%(P0.05),而30年生人工林植被净初级生产力和年净固碳量(14.40和6.39 t·hm~(-2)a~(-1))却与草丛沼泽相近(-6.7%和-5.2%,P0.05);10年生人工林碳汇(0.72 t·hm~(-2)a~(-1))显著低于草丛沼泽(2.08 t·hm~(-2)a~(-1))65.4%(P0.05),30年生人工林碳汇(1.20 t·hm~(-2)a~(-1))仍低于草丛沼泽但差异性不显著(-42.3%,P0.05)。【结论】10年生兴安落叶松人工林显著降低小兴安岭草丛沼泽湿地碳汇功能近2/3,其碳汇功能恢复至少需要30年以上时间,故应避免对温带沼泽湿地进行排水造林。     

湖南莽山4种林型甲烷通量及其影响因子

以湖南省莽山地区4种典型森林类型(阔叶混交林、针阔混交林、常绿阔叶林及山地矮林)为研究对象,采用静态箱-气相色谱法观测4种森林类型土壤CH_4通量,比较其CH_4通量的动态及影响因子。结果表明:在生长季,4种森林类型甲烷通量总体上表现为汇,其大小顺序为常绿阔叶林(-10.290 9±9.900 5μg·m~(-2)h~(-1))山地矮林(-14.175 8±11.559 0μg·m~(-2)h~(-1))阔叶混交林(-17.115 5±11.074 8μg·m~(-2)h~(-1))针阔混交林(-23.700 2±10.484 7μg·m~(-2)h~(-1));除针阔混交林外,甲烷通量与土壤含水量无显著的相关性,4种森林类型甲烷通量均与土壤温度呈显著的负相关;甲烷通量对土壤养分的响应出现差异:山地矮林甲烷通量与土壤全氮、全磷呈显著正相关;常绿阔叶林甲烷通量与土壤有机碳呈显著负相关,与土壤全氮显著正相关,其他两种森林类型甲烷通量均与全氮呈显著正相关,说明土壤温度和土壤全氮是影响莽山地区甲烷通量的主要因素。     

海南山地雨林土壤CH_4通量与环境因子的关系研究

采用静态箱法采样、气相色谱法测定等方法,2012年6月-2013年5月分别对海南省热带山地雨林原始林(PMR)、热带山地雨林次生林(SMR)和热带山地雨林鸡毛松林(PIP)的土壤CH_4通量及其与土壤含水孔隙率(WFPS)、土壤温度关系进行了研究,结果为尖峰岭热带山地雨林土壤年平均CH_4通量为(-0.594 7±0.112 0)mg CH_4m~(-2)·d~(-1),不同林型间差异不显著(P0.05),其中SMR土壤为(-0.505 8±0.202 6)mg CH_4 m~(-2)·d~(-1),PIP土壤为(-0.625 6±0.161 3)mg CH_4m~(-2)·d~(-1);PMR土壤为(-0.633 4±0.196 8)mg CH_4m~(-2)·d~(-1);3种林型的土壤CH_4通量与土壤温度之间的关系不显著(P0.05);土壤CH_4通量分别与WFPS、SMR的WFPS呈显著线性关系(P0.01),与PMR的WFPS关系不显著(P0.05)。     

仙山湖湿地11个树种富集重金属特征的研究

2016年对浙江省长兴县仙山湖湿地11个树种的根茎叶及根际土壤进行采样,对样品中Cu,Cd,Zn,Pb,Hg含量及其在不同营养器官的积累特性进行测定并分析。结果表明,土壤总体上处于健康状态。不同树种及同一树种的不同器官中的重金属含量绝对值有很大差异,Cu含量在女贞Ligustrumlucidum根、旱柳Salixmatsudana茎和乌桕Sapium sebiferum叶中最高(分别为49.267 mg·kg~(-1),25.302 mg·kg~(-1),26.308 mg·kg~(-1)),Zn含量在乌桕根和旱柳茎、叶中最高(分别为212.105 mg·kg~(-1),262.030 mg·kg~(-1),89.804 mg·kg~(-1)),Cd含量在日本三蕊柳Salix triandra var. nipponica(春)根和旱柳茎、叶中最高(分别为1.613 mg·kg~(-1),1.443 mg·kg~(-1),0.723 mg·kg~(-1)),Hg含量在樟Cinnamomum camphora根、茎和水竹Phyllostachys heteroclada叶中最高(分别为0.070 mg·kg~(-1),0.045mg·kg~(-1),0.025 mg·kg~(-1)),Pb含量在日本三蕊柳(春)根、叶和小蜡Ligustrum sinense茎中最高(分别为12.113 mg·kg~(-1),11.050 mg·kg~(-1),5.930 mg·kg~(-1))。11种树种不同器官对重金属的富集系数(BCF)变化范围为0.06～22.50、转移系数(TF)变化范围为0.10～3.57。除樟、女贞和水竹根部的Cu含量略高于Zn外,其他树种不同营养器官中重金属含量基本表现出"N"字形变动趋势;重金属元素在不同植物不同器官中的含量一般呈现Zn Cu Pb CdHg的变化规律。     

樟子松固沙林土壤肥力动态变化特征

樟子松是我国"三北"地区主要的固沙造林树种,探讨其生长过程中对风沙土肥力变化的影响具有现实意义。本文选取8年、15年、30年、36年、42年、49年和56年林龄的樟子松固沙林样地,采用常规分析方法测定了不同林龄下土壤养分含量和酶活性变化。结果表明:随林龄的增长,土壤全钾、全磷、全氮、有机质、速效钾、速效磷、速效氮含量均逐渐提高,并在42年后缓慢下降;土壤脱氢酶、过氧化物酶和磷酸酶活性同样随林龄的增长而增加。土壤养分含量和土壤酶活性变化的总体特征为42年36年30年56年8年49年15年。此外,随着土层深度的增加,樟子松固沙林土壤养分含量以及酶活性均下降。0～2 cm土层全磷、全氮、有机质、速效钾、速效磷、速效氮含量以及脱氢酶和磷酸酶活性均最高,分别为0.30 g·kg~(-1)、1.10 g·kg~(-1)、36.50 g·kg~(-1)、165.00 mg·kg~(-1)、0.80 mg·kg~(-1)、85.00 mg·kg~(-1)、7.04μg·h~(-1)·g~(-1)和0.59 mg·2 h~(-1)·100 g~(-1)。不同林龄以及不同土层的樟子松固沙林土壤养分以及酶活性差异明显,浅层土壤肥力更高,造林42年对沙区土壤的改良效果最佳。     

雷竹林地土壤肥力统计特征与空间分布

2014年对浙江省临安市、余杭区的雷竹(Phyllostachys praecox cv.prevernalis)林地表层(0~30 cm)土壤的p H、有机碳、碱解氮、有效磷和速效钾的含量进行测定,分析其的空间变异特征及影响因素。结果表明,林地土壤的土壤有机碳(18.3 g·kg~(-1))、碱解氮(159.7 mg·kg~(-1))、有效磷(119.1 mg·kg~(-1))、速效钾(192.3 mg·kg~(-1))含量高,p H值较低(5.0);土壤肥力的空间分布特征为:p H值北低南高,有效磷和速效钾为北高南低,而碱解氮、有机碳则呈西南高、东北低的趋势;经营措施显著影响着土壤有机碳、碱解氮的空间分布(P0.05),土壤p H、有效磷、速效钾的空间变化同时受到土壤类型和人为经营的显著影响(P0.05)。     

成都市草坪绿地土壤肥力质量评价

通过野外调查和室内分析,对成都市草坪绿地土壤理化性质及土壤肥力质量进行了综合分析和评价,结果表明:在0～20cm土层中,滨河景观草坪土壤容重最大,为1.34 g·cm~(-3);公园草坪土壤黏粒含量、田间持水量、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量最高,分别为34.89%、29.48%、60.11 g·kg~(-1)、4.47 mg·kg~(-1)、247.92 mg·kg~(-1)、20.38 cmol·kg~(-1);居民小区草坪土壤pH最高。在20～40 cm土层中,居民小区草坪土壤容重最大,为1.39 g·cm~(-3),公园草坪田间持水量、黏粒含量、土壤速效磷、速效钾、碱解氮、有机质及阳离子交换量均达到了最大值,分别为28.59%、27.95%、4.47 mg·kg~(-1)、247.92 mg·kg~(-1)、53.28 mg·kg~(-1)、22.97 g·kg~(-1)、12.28 cmol·kg~(-1)。土壤肥力排序为公园草坪>居民小区草坪>高校校园草坪>滨河景观草坪;除了居民小区草坪土壤肥力为良外,其他绿地类型综合肥力均为中。     

‘次郎’甜柿土壤养分、叶片养分与果实品质的多元分析及优化方案

[目的]研究‘次郎’甜柿土壤养分、叶片养分与果实品质的关系,探讨优质‘次郎’甜柿土壤养分、叶片养分适宜方案,为果园优质高效栽培、改善果品品质提供科学依据和技术方案。[方法]运用典型相关分析、多元回归分析、线性规划等方法对云南省保山市隆阳区‘次郎’甜柿园土壤养分、叶片养分和果实品质进行综合分析。[结果]‘次郎’甜柿果实品质是土壤、叶片中各种矿质营养元素综合作用的结果,其中,对单果质量影响较大的因子为叶片全磷、全钾、全镁及土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、有效铁,果实硬度主要受叶片全磷、全钾、全钙、全镁、全铜的影响,而土壤有机质对所有果实品质指标均有促进作用。总体上,所调查‘次郎’甜柿园土壤养分含量较为充足,叶片养分含量偏低。[结论]当地甜柿园土壤养分的优化方案为:有机质60.00 g·kg~(-1),全氮2.50 g·kg~(-1),碱解氮40.58 200.00 mg·kg~(-1),有效磷17.95 80.00 mg·kg~(-1),速效钾35.00 448.17 mg·kg~(-1),交换性钙2.5311.00 g·kg~(-1),交换性镁150.10 1 000.00 mg·kg~(-1),有效铁107.56 300.00 mg·kg~(-1),有效锰100.20450.00 mg·kg~(-1)。叶片养分的优化方案为:全氮15.00 20.22 g·kg~(-1),全磷1.09 2.00 g·kg~(-1),全钾15.9330.00 g·kg~(-1),全钙10.00 40.00 g·kg~(-1),全镁2.00 9.70 g·kg~(-1),全铁0.05 0.20 g·kg~(-1),全锰0.501.50 g·kg~(-1),全铜1.00 mg·kg~(-1),全锌5.00 60.00 mg·kg~(-1)。与理论值相比,当地甜柿园应适时增施有机肥,适当减少氮肥施用,增施磷、钾肥,注重大量肥料与各种微量肥料配合施用。     

中国西南喀斯特地区植被自然恢复演替典型群落土壤碳氮储量特征

[目的]探究西南喀斯特地区植被自然恢复演替过程中典型群落的土壤碳氮储量变化特征,为该地区退化生态系统恢复与重建提供参考。[方法]采用空间代时间方法,在重庆市中梁山喀斯特槽谷选取弃耕地(弃耕半年)、草地(5～10年)、灌丛(15～25年)、灌乔林(30～40年)和乔木林(50～60年)作为一个植被自然恢复演替序列,设置固定样地,采集0～10、10～30、30～50、50～70 cm土层土壤样品,测定有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、铵态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮(NO₃^--N)含量及碳氮比(C/N)和土壤pH,估算各演替序列下土壤碳氮储量,分析在自然恢复演替不同阶段的土壤碳氮含量与储量特征。[结果]植被自然恢复演替显著提高土壤SOC和TN含量与储量(P<0.001),灌乔阶段的土壤SOC和TN含量与储量最高,含量分别为57.75和6.31 g·kg^-1,储量分别为87.71和10.06 t·hm^-2,相比弃耕地阶段的碳氮储量分...     

华北刺槐林与自然恢复植被土壤微生物量碳、氮含量四季动态

【目的】土壤微生物量碳、氮是植被所需碳、氮的重要“源”或“库”,是公认的综合评价土壤质量或肥力的重要指标,也是土壤生态系统变化的预警及敏感指标,研究其动态变化,可为退耕还林及后期管理决策提供科学依据,并为深入研究林地碳氮循环及温室气体排放提供参考。【方法】以农田( FL)为对照,研究华北土石山区10年生刺槐林、43年生刺槐林、自然恢复植被( NRV)土壤微生物量碳、氮的四季动态变化,并对各样地微生物量碳、氮对土壤营养库的贡献率进行对比研究。【结果】各样地微生物量碳、氮随土层加深而逐渐下降,其季节动态变化差异显著;农田、自然恢复植被、10和43年生刺槐林地0～20 cm 土层微生物量碳、氮含量四季均值分别为251.94,290.68,150.66,197.34 mg·kg －1和30.95,46.46,36.55,45.27 mg·kg －1。其中：自然恢复植被的微生物量碳、氮含量四季均值最高,其微生物量碳含量分别是农田、10和43年生刺槐林的1.15,1.93和1.47倍,微生物量氮含量分别是它们的1.50,1.27和1.03倍;土壤微生物量碳、氮含量随刺槐树龄增大而升高,43年生刺槐林0～20 cm 土层的微生物量碳、氮含量是10年生刺槐林的1.31和1.24倍。各植被样地不同层次土壤微生物量碳氮比季节差异明显,农田、自然恢复植被、10年和43年生刺槐林 0～20 cm 土层碳氮比四季均值分别为8.64,6.26,4.12 和4.36;10,43年生刺槐林碳氮比分别是农田的0.48和0.50倍,是自然恢复植被的0.66和0.70倍。在 0～20 cm 土层中,农田、自然恢复植被、10和43年生刺槐林地微生物量碳对土壤有机碳平均贡献率分别为1.88%,2.00%,1.54%和1.24%,土壤微生物量氮对土壤全氮的平均贡献率分别为1.21%,5.44%,3.55%和2.26%。【结论】各样地土壤微生物量碳、氮之间显著相关,它们与土壤全氮、有机质和速效钾含量均显著相关;除此之外,土壤微生物量碳还与土壤硝态氮含量显著相关。随着树龄的增加刺槐林土壤微生物量尤其是微生物量氮含量显著提高,因而土壤的生物肥力也显著提高;由土壤微生物量碳、氮含量及其对土壤营养库的贡献率可知,自然恢复植被更利于土壤微生物结构、功能的恢复和生物活性的改善。     

文山国家级自然保护区不同海拔地带性植被的土壤微生物生物量碳氮分布特征

【目的】探究文山国家级自然保护区土壤微生物生物量碳氮沿海拔地带性植被的分布特征及其关键调控因子,为理解亚热带森林土壤碳氮循环过程及其调控机制提供基础数据参考。【方法】以保护区低海拔亚热带季风常绿阔叶林、中海拔半湿润常绿阔叶林和高海拔中山湿性常绿阔叶林3种典型地带性植被类型为研究对象,采用氯仿熏蒸法研究土壤微生物生物量碳氮含量沿海拔和土层的变化,并运用偏Mantel检验、Fourth-Corner方法解析植被多样性、土壤性质与微生物生物量碳氮之间的关系。【结果】1)土壤微生物生物量碳氮含量的海拔变化差异显著（P<0.05）。3个地带性植被群落的土壤微生物生物量碳氮含量随海拔升高呈增加趋势,即亚热带季风常绿阔叶林(15.75和2.84 mg·kg^-1)<半湿润常绿阔叶林(28.05和4.95 mg·kg^-1)<中山湿性常绿阔叶林(41.61和7.80 mg·kg^-1)。2)各地带性植被带土壤微生物生物量碳氮含量均随土层加深而呈显著的减小趋势（P<0.05）,0～10 cm土层微生物生物量碳氮含量分别是...     

哈尔滨城市绿地土壤肥力及其空间特征

【目的】探讨哈尔滨城市森林绿地土壤肥力及其空间分布特征,以期为基于土壤肥力特征的城市绿色基础设施建设与管理提供支撑,进而提升城市植被生态服务功能。【方法】共采集哈尔滨市区道路林、景观林、单位附属林、生态公益林及郊区农田土壤257份,并测定9种土壤肥力相关指标,通过内梅罗指数法并参照全国第二次土壤普查分级标准对土壤肥力质量进行综合评价,结合Arc GIS绘制土壤各肥力指标空间分布图。【结果】参照全国第二次土壤普查6级制标准,哈尔滨市绿地土壤有机质含量为30~40 g·kg~(-1),达到了2级(高)水平;全氮、水解性氮和有效磷含量分别为1~1.5 g·kg~(-1)、90~120 mg·kg~(-1)和20 mg·kg~(-1),为3级(中上)水平;全钾和速效钾含量较高,为2级(高)及以上水平;全磷含量低,为0.4~0.6 g·kg~(-1),为4级(中下)水平;土壤密度为1.3~1.4g·cm-3,pH值为7.5—8.5;除速效钾外不同绿地土壤各肥力指标多表现为差异显著(P0.05);半方差分析表明,哈尔滨城市绿地有机质及土壤密度块基比≥75%,而全磷、水解性氮、有效磷、速效钾及综合肥力指数的块基比为25%~75%。【结论】哈尔滨城市绿地全磷含量较低,钾含量较高。全磷、全氮、土壤密度及水解性氮是土壤综合肥力水平提升的主要限制因子,有机质及土壤密度空间变异主要受随机因素影响,而全磷、水解性氮、有效磷、速效钾及综合肥力指数的空间变异则受随机因素和结构因素共同影响。应采取施用氮磷复合有机肥、控制钾肥、种植固氮植物等措施改善哈尔滨城市绿地土壤。     

不同海拔红松混交林土壤微生物量碳、氮的生长季动态

[目的]研究红松混交林下土壤微生物生物量碳、氮的生长季动态变化,为更多地了解红松混交林生态系统中土壤微生物群落在碳氮循环中的作用提供科学依据。[方法]以红松林在长白山海拔分布高度上限为准,从最高海拔起按每100 m海拔为1个梯度依次向下选取5个样地作为研究对象。同一海拔设置3个重复样地,面积均为20 m×20 m,间隔20 m。样地内按S型随机布点,共设10个15 cm×15 cm样方,分别于2013年5月21日、7月19日、8月23日、9月20日进行样品采集。分析不同海拔红松林的土壤理化性质及土壤微生物生物量碳和生物量氮生长季的动态变化规律及差异的机制。[结果]土壤微生物生物量碳、氮含量及碳氮比随海拔的升高呈现出先增加后降低的趋势,土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比在900 m达到最高(1 287.18 mg·kg~(-1),224.29 mg·kg~(-1),9.29),各海拔间土壤微生物生物量碳、氮含量有显著差异(P0.01)。土壤微生物生物量碳和氮含量随着土壤深度的增加呈下降趋势,5个海拔0~5 cm土层微生物生物量碳分别是5~10 cm的1.15,1.55,1.29,2.58,1.32倍,微生物生物量氮则分别是1.50,1.23,1.45,2.64,1.09倍。在5—9月的生长季中,土壤微生物生物量碳、氮含量在0~5 cm土层均为先降低后升高再降低的变化规律,呈倒"N"形曲线,在5~10 cm土层则呈现出先升高再降低的单峰曲线形;不同土层、不同海拔间的土壤微生物生物量碳氮比的季节变化规律均存在差异,但除5月较低外,土壤微生物生物量碳氮比均在5~20之间,说明红松混交林土壤微生物群落中真菌相对于细菌更占优势,土壤的腐殖化能力相对较高;8和9月微生物生物量碳氮比最高,这一时期土壤的固碳能力最强。土壤有效氮、有机碳、有效磷、有效钾含量和p H值、含水量在各海拔之间均存在较大的差异,总体上各指标从海拔700 m到900 m逐步升高到最大值,然后开始呈下降趋势。不同海拔土壤微生物生物量碳与土壤总有机碳、有效氮、有效磷、有效钾含量和土壤含水量呈极显著正相关(P0.01),与土壤p H值呈显著正相关(P0.05);土壤微生物生物量氮与土壤p H值呈极显著正相关(P0.01),与土壤有机碳、有效氮、有效磷、有效钾含量和土壤含水量呈显著正相关(P0.05)。[结论]海拔、土壤深度、季节变化等都能对土壤微生物生物量碳、氮含量产生显著的影响,土壤的理化性质、样地林分组成等是导致土壤微生物生物量碳、氮差异的主要影响因子。     

西安植物园新建城市绿地土壤肥力综合评价

为了研究城市新建绿地土壤的肥力状况,以典型新建绿地西安植物园新区为研究对象,结合内梅罗公式,选用容重、饱和导水率、有机质、速效氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量、pH八个指标作为土壤肥力影响因子对不同干扰状况下城市新建绿地的土壤进行综合肥力评价,研究各因子对肥力的影响力。结果显示:作为城市新建绿化用地,西安植物园新区的土壤综合肥力水平较差,有机质(0.94%)、速效氮(8.26mg·kg~(-1))、速效磷(8.43mg·kg~(-1))含量极低;土壤偏弱碱性(pH值为7.85);速效钾含量(115.5mg·kg~(-1))适中;土壤容重(1.51g·cm~(-3))过高,饱和导水率(20.87mm·h~(-1))过低,不同区域差异显著;不同因子对城市绿化用地土壤综合肥力指数的影响力土壤的饱和导水率容重速效氮有机质速效钾阳离子交换量速效磷pH值。     

宣威市退耕还林柳杉林地土壤有机碳含量及活性组分的林龄变化

【目的】探讨云贵高原地区土壤有机碳含量及其活性组分在退耕还林后的变化,为退耕还林后的土壤碳储量变化评价和碳汇管理提供科学依据。【方法】在云南省宣威市选择耕地对照和不同退耕还林年数(4,8,12年生)的柳杉人工林地,在不同土层(0~20,20~40和40~60 cm)采集土壤并收集枯落物和细根样品,测定土壤有机碳及其活性组分含量、土壤密度、土壤全氮含量、枯落物现存量和细根生物量。【结果】与耕地相比,退耕还林4,8和12年生时林地0~60 cm土层土壤有机碳含量分别下降20.07%,19.29%和11.52%,即退耕还林初期土壤有机碳含量显著下降,在退耕还林4年后开始逐渐回升,但在12年后仍未恢复到耕地水平;土壤高活性有机碳含量以造林前的耕地最高(4.46 g·kg~(-1)),4年生时最低(2.67 g·kg~(-1));土壤次高活性有机碳含量以8年生时最高(12.03 g·kg~(-1),4年生时最低(4.61 g·kg~(-1));土壤活性有机碳含量以8年生时最高(20.94 g·kg~(-1)),12年生时最低(9.12 g·kg~(-1));土壤有机碳含量及其活性组分含量均随土层加深而减小,且存在显著的土层差异(P0.05),有机碳含量的最小值(11.14 g·kg~(-1))出现在8年生40~60 cm土层;各林龄柳杉林地0~60 cm土层有机碳含量及其高活性有机碳、次高活性有机碳与土壤全氮含量的相关系数分别为0.894,0.756和0.755,均极显著正相关,与土壤密度的相关系数为-0.664,显著负相关。【结论】退耕还林柳杉林地0~60 cm土层有机碳含量及其活性组分含量随林龄增加先降后升,造林年数和林下枯落物量是影响土壤有机碳含量及其活性组分含量的重要因子,今后在森林碳汇管理中需大力推行封山育林,延长林分林龄,尽量保留林下枯落物。     

生物有机肥对油橄榄林地土壤化学性质的影响

为了解和评价施用生物有机肥对油橄榄林地土壤化学性质的改善效果,从而给油橄榄根际土壤改良及生物有机肥的高效利用提供参考依据,以甘肃省礼县鱼池村的西汉水流域油橄榄扩区驯化试验园为研究地,采用随机区组试验设计,设置施用生物有机肥和不施用生物有机肥2种处理,各区组内每个处理各设3次重复,就不同施肥处理对油橄榄林地0～20、20～40、40～60 cm土层土壤化学性质的影响情况进行了试验研究。试验结果表明:与对照处理的相比,施用生物有机肥的土壤pH值(均值为8.09)降低了5.86%,而有机质(17.37 g·kg~(-1))、全氮(0.66 g·kg~(-1))、全磷(1.52 g·kg~(-1))、全钾(22.10 g·kg~(-1))、全钙(48.88 g·kg~(-1))、全镁(10.79 g·kg~(-1))和锌(75.46 mg·kg~(-1))含量分别升高了241.32%、43.17%、134.36%、38.23%、24.30%、29.32%和11.78%,碱解氮(115.67 mg·kg~(-1))、有效磷(11.58 mg·kg~(-1))、速效钾(148.67 mg·kg~(-1))、水溶性钙(0.036%)、水溶性镁(0.032%)、有效锌(1.55 mg·kg~(-1))和有效硼(2.94 mg·kg~(-1))的含量分别升高了524.10%、260.85%、542.65%、127.08%、169.44%、113.30%和318.01%,其中碱解氮和速效钾含量均显著提高;施用和不施用生物有机肥的各个指标在相同土层之间均存在显著差异(P0.05)。研究结果表明:施用生物有机肥对油橄榄林地土壤各养分元素含量和供肥能力均有一定程度的提升作用。