日本落叶松人工林枯落物土壤酶活性

【目的】深入了解不同发育阶段日本落叶松人工林不同分解程度枯落物的土壤酶活性,为促进枯落物分解、加速养分循环、缓解地力衰退提供理论依据。【方法】以不同发育阶段日本落叶松人工林不同分解程度的地表枯落物为研究对象,在2013年5月中旬、8月初及10月中旬分别取样,测定与枯落物分解相关的8种土壤酶的活性变化及其与 pH值、含水量的相关性。【结果】除漆酶外,不同发育阶段林分枯落物层土壤酶活性基本呈现未分解层＞半分解层＞全分解层;不同层中起主要作用的土壤酶不同,在未分解层中主要为淀粉酶和酸性磷酸酶,半分解层中主要为漆酶和内切纤维素酶,而全分解层中主要为漆酶、内切纤维素酶和β－葡萄糖苷酶,表明淀粉酶、酸性磷酸酶在分解初期发挥主要作用,漆酶与纤维素分解酶在分解的中、后期发挥主要作用;幼龄林阶段与成熟林阶段枯落物土壤酶活性总体表现较高,近熟林较低;在幼龄林阶段内切纤维素酶和β－葡萄糖苷酶、淀粉酶、转化酶和几丁质酶活性都较高;成熟林阶段2种磷酸酶活性与几丁质酶活性最高,淀粉酶、转化酶与β－葡萄糖苷酶活性也较高;近熟林阶段淀粉酶、转化酶、酸性磷酸酶、内切纤维素酶和β－葡萄糖苷酶以及几丁质酶活性都较低;而中龄林阶段淀粉酶、内切纤维素酶和β－葡萄糖苷酶活性比幼龄林阶段酶活性低,但高于近熟林阶段酶活性;不同发育阶段林分枯落物层酶活性的变化趋势与林下植被发育状况一致,而与枯落物的贮积量变化趋势相反;对土壤酶活性的季节动态分析表明,大多数的酶在5月份活性最高,而不是温度较高的8月份;对土壤酶活性与含水量、pH值的相关性分析表明,在不同分解程度的枯落物中,半分解层土壤酶活性受含水量、pH值影响较大,在不同发育阶段林分中,近熟林、成熟林阶段枯落物层酶活性更易受含水量、pH 值影响,在季节动态中,8月份土壤酶活性更易受含水量、pH值的影响。【结论】不同发育阶段林分及不同分解程度的枯落物层起主要作用的酶不同;林下植被在日本落叶松人工林枯落物分解中起着重要作用,在营林中应通过间伐、疏伐来促进林下植被发育,或引入适合的林下植物;近熟林阶段日本落叶松人工林林分郁闭度大,对近熟热林阶段日本落叶松人工林进行土壤肥力管理时,应采取密度调控等切实可行的措施缓解地力衰退。     

北京西山地区油松元宝枫混交林生物量和营养元素循环的研究

本试验测定了25年生人工油松元宝枫混交林和油松纯林的现存生物量，生长量，枯落物层蓄积量和一年内的逐月凋落量，并分析了它们各组分的氮、磷、钾和灰分含量，土壤中速效性氮、磷、钾的含量，进而求出林分的元素年归还量和年存留量，得到了不同林分主要营养元素循环及改土性能方面的总概念，结果表明，油松元宝枫混交林对于油纯松林的优越性主要表现为：生长量高44．46％，枯落物层元素累积量高12．82－26．83％，元素的归还量和存留量分别高13－142．47％，林下土壤速效性养分含量比对照高22．5－222．7％，元宝枫凋落物分解速度快，单位胸高断面积的元素归还量比油松高1．8－4．2倍，是个良好的土壤改良树种，其结论是：选择元宝枫作为伴生树种是恰当的，在试验地条件下的这种混交组合是适宜的。     

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。     

长白山针阔混交林凋落物-土壤生态化学计量特征

[目的]研究林分尺度下凋落物-土壤生态化学计量特征,阐明森林生态系统凋落物和土壤养分的变化规律以及二者的相互关系,为天然针阔混交林的经营和管理提供科学依据。[方法]以长白山北坡4块面积1 hm²的云冷杉-阔叶混交林样地为研究对象,采集0～20、20～40 cm土样,收集半分解层(F层)和完全分解层(H层)凋落物,测定凋落物碳、氮、磷与土壤pH、有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾,并计算凋落物现存量及凋落物-土壤化学计量比。采用相关性分析和冗余分析等方法研究云冷杉-阔叶混交林凋落物特征与土壤养分及化学计量比的关系。[结果]凋落物现存量与0～20 cm土壤碳氮比呈极显著正相关(P <0.01)。凋落物碳、碳磷比和氮磷比均随凋落物分解程度加深显著降低(P <0.05)。冗余分析结果表明,F层凋落物现存量与F层凋落物碳、碳磷比和H层凋落物磷具有较强的正效应。凋落物与土壤养分化学计量比均表现为碳磷比>碳氮比>氮磷比。[结论]完全分解层凋落物氮是影响云冷杉-阔叶混交林0～20 cm土壤pH、有机质、全磷、速效钾和土壤碳磷比的关键因子;凋落物氮为20～4...     

叶片凋落物不同分解方式对林地土壤纤维素酶活性的影响

该文采用凋落物原位分解法,分别研究麻栎、刺槐、油松、赤松叶片凋落物地表分解、地下分解、单独分解及混合分解对土壤纤维素酶活性的影响。结果表明:在地表分解时,单独分解比混合分解的土壤纤维素酶活性高;在地下分解时,单独分解不如混合分解的土壤纤维素酶活性高;单独分解时,在地下分解的土壤纤维素酶活性比地表的土壤纤维素酶活性低;混合分解时,在地下分解的土壤纤维素酶活性比地表土壤纤维素酶的酶活性高。为今后研究混交林土壤肥力的维持和经营提供了理论基础。     

不同连茬代数杉木人工林生长及土壤性质比较研究

对２０年生的第１代与第２代的杉木林生长及土壤化学性质和酶活性进行研究。结果表明，第２代的林分平均胸径、平均树高、优势高及蓄积量比第１代显著的低；第２代的土壤有机质、水解Ｎ、速效Ｐ、速效Ｋ、交换性Ｍｇ比第１代明显下降；第２代土壤过氧化氢酶、蛋白酶、磷酸酶、蔗糖酶、多酚氧化酶与脲酶的活性显著地低于第１代。这表明杉木连载后土壤的化学性质和酶活性都明显劣变，进而导致第２代杉木生长明显下降。     

胡桃楸、落叶松纯林及其混交林下叶凋落物分解与养分归还的比较研究

用分解袋法研究了胡桃楸、落叶松纯林及其混交林下叶凋落物的分解及养分归还速率,结果表明3种林分叶凋落物分解速率大小为胡桃楸纯林>混交林>落叶松纯林。如排除微生物侵入等的影响,胡桃楸纯林叶凋落物归还N的速率最快,落叶松纯林叶凋落物归还P、K的速率最快;二者组成混交林后,混交林叶凋落物归还N的速率较落叶松纯林明显提高,而归还P、K的速率较胡桃楸纯林明显提高。胡桃楸与落叶松混交后叶凋落物养分归还速率较其各自纯林的要高,这可能是混交林增产机制之一。     

乳源木莲杉木马尾松混交林生物量分布格局分析

对乳源木莲、杉木和马尾松纯林及其三种不同混交林林分生物量和它们的空间分布状况进行分析,结果表明,乔木层的生物量占92%以上,混交林有利于干、枝、叶生物量的积累,不利于皮、草本、灌本及地下部分和凋落物层生物量的积累,但混交林中的半分解物含量比纯林有成倍增加,混交林有利于枯枝落叶的分解。     

华北地区针叶林下凋落物层有机物性质的研究

研究了华北主要针叶林下凋落物层的有机物性质。结果表明,树种不同使得森林凋落物层中的有机物含量及性质存在明显的差异。这种差异在L层中较大,在F层中较小。从凋落物层的分解率(21.2～29.1%)表明,华北地区主要针叶林下,凋落物的分解速度是较低的,大量的粗蛋白质和粗纤维素滞积在F层中;但其中侧柏林的凋落物层分解最快,云杉林最慢。     

不同密度杉木成熟林土壤酶活性与微生物生物量分析

为了解杉木(Cunninghamia lanceolata)林地土壤生态系统,以两种密度31年生杉木间伐试验林为研究对象,调查不同密度林分中土壤脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶和纤维素酶活性及土壤微生物量碳、氮和磷含量,分析不同密度林分中土壤酶活性、微生物生物量差异及其相互关系。结果表明,密度为375株/hm²的林分中,土壤过氧化氢酶和纤维素酶活性及土壤微生物生物量碳含量分别极显著、显著和显著高于1 395株/hm²林分;密度为1 395株/hm²的林分中,土壤微生物生物量磷含量极显著高于375株/hm²林分;土壤酶活性部分指标间有较强的关联性,土壤酶活性与土壤微生物生物量之间也存在较强的关联性。     

大老岭自然保护区日本落叶松林凋落物分解及养分释放研究

[目的]研究外来引进树种日本落叶松林凋落物对土壤养分的影响。[方法]采用分解袋法分别对18年生和24年生日本落叶松林以及周围针阔混交林凋落物的分解和养分释放规律进行了研究。[结果]凋落物分解和养分释放速率均表现为针阔混交林日本落叶松纯林;24年生日本落叶松林18年生日本落叶松林。其中不同林分的凋落物残留率与时间呈指数相关,凋落物年分解系数(K)也表现为针阔混交林(0.555 6)24年生日本落叶松林(0.445 0)18年生日本落叶松林(0.366 2)。凋落物分解速率与初始N元素含量呈极显著正相关,而与C/N比呈显著负相关,高的木质素含量对凋落物的分解有一定影响。C元素、K元素表现为直接释放模式,而研究中C/N比和C/P比相对较高,使N元素和P元素均表现为先富集后释放的模式。各养分元素的残留率总体呈现出18年生日本落叶松林24年生日本落叶松林针阔混交林的格局。[结论]不同林分凋落物分解和养分释放速率差异较大。凋落物年分解系数表现为针阔混交林24年生日本落叶松林18年生日本落叶松林。     

油松侧柏人工林下枯落物对森林土壤的影响

对油松侧柏人工混交林及纯林下的枯落物调查结果表明,不同林分组成的枯落物贮量、分解速率、持水量各异,从而对土壤发育层次产生不同程度的影响,弱酸淋溶作用、腐殖质侵染及营养元素下移程度,侧柏纯林高于混交林和油松纯林;枯落物层中微生物数量,混交林>侧柏林>油松林;枯落物中水溶性营养元素的绝对量,油松林>混交林>侧柏林,相对量则是混交林>油松、侧柏纯林。     

人工生态公益林不同类型林分的持水功能比较

分别从林冠层、林下植被层、凋落物层及土壤层对杉木人工生态公益林林冠下营造的细柄阿丁枫、木荷、建柏和杉木纯林的持水功能进行了研究。研究结果表明,林分组成结构的不同导致了其持水功能的差异。不同林分的持水量大小排序为:细柄阿丁枫×杉木混交林>木荷×杉木混交林>建柏×杉木混交林>杉木纯林。林分不同层次的持水量大小排序为:土壤层>林冠层>林下植被和凋落物层。     

人工诱导阔叶红松林改良土壤效果分析

文章通过比较不同类型红松针阔混交林和红松纯林的林分枯落物含量、土壤理化性质及土壤酶活性等性状可知,单位面积枯落物总量红松针阔混交林比红松纯林高40%~60%,其半分解的枯落物量均高于未分解的枯落物量,而红松纯林则相反;红松针阔混交林中枯落物的持水量较红松纯林高26%~75%,养分含量明显高于红松纯林;红松针阔混交林土壤理化性质及酶活性都明显优于红松纯林。     

不同坡位杉木米老排混交林养分积累与分配比较

在福建省建阳范桥国有林场开展了坡位对林分乔木层、林下植被和凋落物的N、P、K养分积累量及分配的影响研究。试验林分为杉木米老排混交林和杉木纯林,林龄均为16年生。结果表明:杉木米老排混交林乔木层的N和P在上坡和中坡的积累量均大于杉木纯林。不同林分乔木层N、P、K养分积累量均表现为NKP、下坡中坡上坡。从养分分配比例来看,不同林分乔木层N、P、K积累量占整个林分系统养分积累总量的90.25%~99.35%。上坡、中坡、下坡混交林林下植被N的分配比例均小于同一坡位的凋落物层。在不同坡位立地条件下,不同林分林下植被K分配比例为0.63%~6.65%,均明显大于凋落物。     

采伐对天然云冷杉针阔混交林半分解层凋落物现存量、含水率及林分郁闭度空间异质性的影响

[目的]以吉林省汪清林业局金沟岭林场4块天然云冷杉针阔混交林为研究对象,探究不同采伐强度下[重度(采伐强度21. 21%),中度(采伐强度11. 22%),轻度(采伐强度6. 29%)和对照(未采伐)]凋落物半分解层现存量、含水率与林分郁闭度的空间异质性。[方法]采用地统计学方法,对各样地凋落物半分解层现存量、含水率与林分郁闭度数据进行普通克里金插值,得到3个指标的空间分布格局图。[结果]表明:在10 100 m的尺度上,采伐使得凋落物现存量由离散型分布转变为聚集型分布,而对凋落物含水率的空间格局影响不大;所有样地的郁闭度均表现为聚集型分布,采伐一定程度上影响了其在中度采伐与重度采伐样地的空间异质性;凋落物现存量与林分郁闭度之间不存在相关性,而在对照样地,凋落物现存量与含水率存在显著的负相关,但相关程度较弱(r 0. 3)。[结论]采伐对凋落物半分解层含水率空间异质性影响不大;中度采伐与重度采伐样地的郁闭度异质性可能是由于采伐不均匀所导致;采伐使凋落物现存量空间异质性程度降低。     

华西雨屏区常绿阔叶林凋落叶分解过程中木质素降解对模拟氮、硫沉降的响应

[目的]探索亚热带常绿阔叶凋落叶分解过程中木质素降解对氮、硫沉降的响应。[方法]采用氮、硫双因素3水平试验设计方法,设置对照(CK)、低氮(LN, 50 kg·hm~(-2)·a~(-1))、高氮(HN, 150 kg·hm~(-2)·a~(-1))、低硫(LS, 200 kg·hm~(-2)·a~(-1))、高硫(HS, 400 kg·hm~(-2)·a~(-1))、低氮低硫(LNLS)、高氮低硫(HNLS)、低氮高硫(LNHS)和高氮高硫(HNHS)9个处理,分析氮、硫沉降对华西雨屏区常绿阔叶林凋落叶分解过程中木质素降解的影响。[结果]模拟氮、硫沉降1年时间,LN、LNLS和HNLS对木质素残留率、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性的影响不显著;LS显著降低了木质素残留率,显著增加了凋落叶C/N、纤维素损失率、多酚氧化酶和过氧化物酶活性;HN、HS、LNHS和HNHS显著增加了木质素残留率,显著降低了凋落叶C/N、纤维素损失率、多酚氧化酶和过氧化物酶活性;氮沉降和硫沉降对木质素降解的交互作用显著。[结论]不同氮、硫沉降水平对华西雨屏区常绿阔叶林凋落叶分解过程中木质素降解及相关酶的影响不同,在氮、硫沉降量持续增加的背景下,氮、硫沉降相互作用,共同影响凋落叶分解过程中木质素的降解,进而影响凋落叶分解过程。     

杉木拟赤杨混交林水源涵养功能研究

分别从林冠层、灌木层、草本层、凋落物层及土壤层５个层次对不同混交比例的杉木拟赤杨混交林涵养水源功能的研究结果表明：混交林涵养水源功能主要体现在调节降雨分配和增加林地蓄水能力上。不同比例混交林持水量大小排序为：１：１行间混交林＞３：１带状混交林＞１：１株间混交林＞杉木纯林。林分不同层次的持水量表现为土壤层＞林冠层＞灌木层＞凋落物层＞草本层。杉木拟赤杨混交林具有比杉木纯林更好的涵养水源功能。     

杉木拟赤杨混交林水源涵养功能研究

分别从林冠层、灌木层、草本层、凋落物层及土壤层５个层次对不同混交比例的杉木拟赤杨混交林涵养水源功能的研究结果表明：混交林涵养水源功能主要体现在调节降寸分配和增加林地蓄水能力上。不同比例混交林持水量大小排序为：１：１行间混交林〉３：１带状混交林〉１：１株间混交林〉杉木纯林。林分不同层次的持水量表现为土壤层〉林冠层〉灌木层〉凋落物层〉草本层。杉木拟赤杨混交林具有比杉木纯林更好的涵养水源功能。     

林下植被不同管理措施培育杉木大径材林分土壤酶活性差异及质量评价

[目的]探讨林下植被不同管理措施对培育杉木大径材林分土壤酶活性及土壤质量的影响。[方法]本研究以培育杉木大径材林分为研究对象,分析了林下植被保留(UP)、林下植被去除(UR)和林下套种(IP)3种林下植被管理措施培育杉木大径材林分土壤酶活性差异,并以土壤酶作为土壤生物活性指标,结合土壤物理和化学性质,利用主成分分析法对土壤质量进行综合定量评价。[结果]IP处理提高了0～20 cm土层蔗糖酶活性,而20～40、40～60 cm土层3种林下植被管理措施间土壤蔗糖酶活性差异较小;相比于UR和IP处理,UP处理提高了土壤过氧化氢酶活性,脲酶活性则相反,UR和IP处理间土壤脲酶和过氧化氢酶活性差异较小;3种林下植被管理措施下,土壤酸性磷酸酶活性高低排序为IPURUP,多酚氧化酶活性高低排序为UPIPUR;林下植被不同管理措施间土壤脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性差异较大,其中,多酚氧化酶对于林下植被管理措施的响应更灵敏,且能反映于较深土层;除酸性磷酸酶活性外,其余土壤酶活性均具明显表聚性,且随土层加深而递减。有机质和水解性氮含量与各种土壤酶活性具有极显著或显著正相关;有效磷含量与蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性呈极显著正相关;速效钾含量与蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性呈极显著正相关;土壤物理性质与土壤酶活性相关性较弱。将土壤酶活性作为土壤质量指标之一,结合土壤物理性质和化学性质,通过主成分分析提取出3个主成分,反映了原信息量的75.31%。林下植被不同管理措施的土壤质量指数排序均为:IPUPUR。[结论]培育杉木大径材林分中,林下套种楠木的林下植被管理措施对于保持和提升土壤质量效果最佳,其次为林下植被保留措施,林下植被去除措施的效果较差。