寒温带森林根际土壤微生物量碳氮含量生长季内动态变化

【目的】研究寒温带森林根际土壤微生物量碳氮含量的动态变化,为揭示森林土壤碳氮养分利用机制和碳氮循环提供参考,为研究区森林保护与合理经营提供科学依据。【方法】以我国寒温带针阔混交林为研究对象,选择主要组成树种樟子松、兴安落叶松、白桦和山杨,采用抖落法采集根际和非根际土壤样品,对土壤微生物量碳氮含量动态特征进行研究,探讨不同树种根际土壤微生物量碳氮的富集程度、差异性和生长季变化以及其对土壤营养库的贡献率。【结果】不同树种根际土壤微生物量碳氮含量月际变化差异显著,根际土壤微生物量碳含量波动范围为114.14~451.05 mg ·kg -1 ,氮含量波动范围为40.38~185.00 mg ·kg -1 。根际土壤微生物量碳富集率依次为樟子松(87.99%)>白桦(78.22%)>兴安落叶松(73.14%)>山杨(56.96%),微生物量氮富集率依次为山杨(81.50%)>白桦(77.63%)>樟子松(76.42%)>兴安落叶松(51.40%)。土壤微生物量碳氮比为1.42~5.24,樟子松、兴安落叶松、白桦、山杨根际和非根际土壤微生物量碳氮比生长季变幅分别为1.42~5.24、1.57~3.79、1.67~4.55、1.55~2.59和1.79~3.53,其均值分别为2.64、2.63、2.81、2.11和2.36。根际微生物量碳对土壤有机碳库的贡献率为0.83%~0.95%,微生物量氮对土壤有机氮库的贡献率为3.63%~5.08%。【结论】寒温带针阔混交林主要树种生长季根际土壤微生物量碳氮含量均显著高于非根际,根际效应显著;在生长季末期,针叶树种根际效应相比阔叶树种更为强烈;针叶树种根际土壤微生物量对土壤结构和功能的影响高于阔叶树种。     

胡桃楸落叶松纯林与混交林中根际土壤的养分特征(英文)

与非根际土壤相比较,研究了胡桃楸落叶松纯林与混交林中根际土壤pH值、有机质及氮 、磷、钾等养分元素的特征。结果表明：各林分中,除胡桃楸纯林外,根际土壤的pH值均不 同程度低于非根际土壤;除混交林中落叶松根际土有机质含量略低于非根际土外,根际土壤 有机质含量均高于非根际土壤;根际土壤存在氮的相对累积,磷和钾在根际则具有一定的亏 缺趋势,其程度与树种相关;各林分下,氮、磷、钾在根际中均得以活化,表现为根际土壤 速效氮、磷、钾含量偏高;混交林中落叶松根际速效氮含量明显高于其纯林,而混交林中胡 桃楸根际速效磷、钾含量明显高于其纯林。     

大兴安岭北部主要树种生长季根际土壤氮素含量特征

为了探讨大兴安岭地区主要树种(樟子松、兴安落叶松、白桦和山杨)根际土壤氮素的富集程度和差异性,选用抖落法采集根际和非根际土壤样品,对其全氮、铵态氮与硝态氮含量特征进行研究。结果表明:1)4个树种根际土壤全氮含量5—10月波动在1.22～5.43 g·kg-1之间,最大值均在5月;根际土壤铵态氮和硝态氮分别波动在22.41～53.75 mg·kg-1和0.79～2.06 mg·kg-1之间,含量均在7、8月较低,且兴安落叶松根际土壤月平均铵态氮和硝态氮含量均为最高。2)研究区无机氮素以铵态氮为主,占95%以上;根际土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量均显著(P <0.05)高于非根际土壤,分别高出101.77%、29.26%和9.07%;兴安落叶松根际土壤全氮富集率达101.25%,铵态氮、硝态氮富集率均最高为39.37%和15.34%;樟子松根际土壤全氮、铵态氮、硝态氮富集率分别为95.98%、34.86%和7.84%;白桦全氮的富集率最高为125.73%,铵态氮、硝态氮富集率为30.30%和7.31%;山杨根际土壤氮素富集率最小。3)根际土壤铵态氮与全氮、硝态氮均呈极显著正相关,而全氮与硝态氮之间相关性不显著。4)4个树种根际土壤对氮素养分含量均具有明显的正根际效应,其中针叶树种对无机氮素的富集能力强于阔叶树种,且兴安落叶松对氮素的富集能力最强。因此,在森林经营和调整林分结构时可适当调整兴安落叶松树种比例,以提高森林生产力。     

章古台人工固沙林根际土壤性质研究

对章古台地区人工固沙林的根际土壤和非根际土壤进行了对比研究,结果表明:不同树种根际土壤pH值低于非根际土壤,有机质含量均高于非根际土壤;全N、碱解N、速效K表现为富集,速效P表现为亏缺,其中樟子松亏缺最为严重。随樟子松林龄增长,根际土壤和非根际土壤pH值表现为下降趋势。根际土壤有机质含量较非根际土壤有机质提高的幅度以中龄林阶段最高;根际土壤的CEC值中龄林和近熟林阶段小于非根际土壤;根际土壤中盐分积累的程度随林龄增长逐渐下降;不同发育阶段,根际土壤速效P含量均低于非根际土壤。樟子松感病后,根际土壤的pH值随感病程度的加重而上升,有机质含量明显下降,CEC值有一定程度的提高,盐分、全N、速效N、速效K的富集程度和速效P的亏缺程度明显下降。     

小兴安岭造林树种土壤环境因素的研究

通过在小兴安岭林区设立样地与实验室试验相结合的方法,对造林树种红松、落叶松、樟子松、杨树、白桦林所处的土壤情况进行了试验分析。各样地的土壤物理化学性质得出以下结论,含水率在各造林树种间的变化范围为26.13±4.92%(杨树)～43.15±7.59%(白桦),pH的变化范围是4.88±0.24(落叶松)～5.42±0.40(杨树),容重在0.67±0.04g/cm3(红松)～1.19±0.13g/cm3(白桦)之间变动,土壤全N的变化范围是3.41±0.35g/kg(樟子松)～4.25±0.31g/kg(白桦),总C在47.31±4.56g/kg(樟子松)和58.03±4.14g/kg(白桦)之间变化,同时对造林树种土壤性质差异显著性分析。     

水曲柳等树种光合、耗水及萎蔫系数比较研究

对水曲柳等10个树种净光合速率、蒸腾速率的日变化和季节变化、耗水量以及萎蔫系数进行研究的结果表明,光合速率和蒸腾速率表现出明显的日变化和季节变化,具体的日变化趋势和季节变化规律存在差异,日均净光合速率旱柳银中杨紫丁香白榆白桦水曲柳暴马丁香黄菠萝紫椴胡桃楸;日均蒸腾速率旱柳白榆银中杨黄菠萝紫丁香水曲柳白桦暴马丁香紫椴胡桃楸;单株年耗水量银中杨旱柳白桦紫丁香白榆水曲柳暴马丁香紫椴胡桃楸黄菠萝。萎蔫系数胡桃楸黄菠萝旱柳白桦紫椴银中杨水曲柳暴马丁香白榆紫丁香。     

冀北山地土壤养分和肥力对海拔梯度的响应

【目的】为研究冀北山地土壤养分和肥力对海拔梯度的响应,揭示土壤养分含量、化学计量特征和肥力的海拔梯度差异,为区域生态公益林可持续经营提供理论依据。【方法】以河北小五台山不同海拔梯度典型植被类型0～60 cm土壤为研究对象,分析了土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)及C、N、P、K化学计量特征的海拔梯度差异,通过主成分分析和相关分析方法选取土壤肥力评价指标,对不同海拔梯度土壤肥力进行了综合评价。【结果】1)随海拔梯度升高,土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、全钾和C/N、C/P、C/K、N/K升高,而速效磷、速效钾和N/P、P/K无明显变化规律。2)小五台山不同海拔梯度0～60 cm土层土壤有机质含量变化范围为19.77～70.69 g·kg~(-1);全氮、全磷、全钾含量分别为0.85～2.34、0.26～0.86、7.60～10.31 g·kg~(-1);碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为72.26～206.61、0.30～0.50、64.03～130.90 mg·kg~(-1)。3)土壤C/N、C/P、C/K随海拔升高的变化范围分别为12.79～18.72、22.51～75.75、1.50～4.31;N/K、N/P、P/K变化范围分别为0.11～0.27、1.76～4.67、0.03～0.10;土壤C/N变异系数最小,C/K变异系数最大。4)经土壤肥力指数(SFI)综合评价,小五台山SFI与海拔高度显著正相关(R~2=0.68,P0.01)。【结论】参照全国第二次土壤普查标准,小五台山土壤有机质、全氮、碱解氮含量较高,全磷和速效钾含量处于中间水平,而全钾和速效磷含量比较低,在森林经营中应注意补充。SFI指数显示小五台山海拔越高土壤肥力越好。     

毛竹鞭根根际与非根际土壤养分含量特征

以毛竹鞭根根际和非根际土壤为研究对象,研究不同生长期竹鞭根际与非根际土壤养分含量。结果表明:毛竹鞭根根际土壤p H值、水解氮、速效钾、有效磷含量明显高于非根际土壤,其中p H值平均提高0.82、水解氮含量平均提高111.63 mg/kg、有效磷含量平均提高0.57 mg/kg、速效钾含量平均提高92.33 mg/kg;毛竹鞭根根际与非根际土壤有效锌、有效铜、有效硼含量差异不显著。毛竹鞭根根际土壤水解氮和速效钾含量在不同生长期存在显著差异,表现为在行鞭期较高,在孕笋期和出笋期偏低。     

不同感病等级樟子松根际与非根际土壤性质对比研究

对章古台不同感病等级樟子松根际土壤和非根际土壤进行了对比研究,结果表明:樟子松感病后,根际土壤的pH值随感病程度的加重而上升,有机质含量明显下降,CEC值有一定程度的提高,根际土壤中盐分的富集程度明显下降,全N、速效N、速效K的富集程度和速效P的亏缺程度明显下降;樟子松根际土壤微生物总数和酶的活性随感病等级的加重呈下降趋势,说明樟子松感病后,其根系的生物活性下降.     

不同龄组南酸枣根际与非根际土壤养分特征研究

对不同龄组南酸枣根际与非根际土壤全氮、全磷、水解氮、有效磷、全钾、速效钾含量差异进行研究,探明南酸枣根际养分的差异及对土壤养分的利用情况,为培育南酸枣提供参考依据。结果表明:1)3年生南酸枣根际与非根际土之间仅全氮含量存在显著性差异,15年生南酸枣与30年生南酸枣根际与非根际土之间全氮、全磷、水解氮、有效磷、全钾、速效钾含量均存在显著性差异。2)3年生南酸枣根际土壤仅全氮存在富集作用,15年生南酸枣与30年生南酸枣根际土壤全氮、全磷、水解氮、有效磷、全钾、速效钾均存在富集作用。3)根际全氮与水解氮、全磷呈极显著正相关(P 0.01);全氮与全钾呈显著正相关(P 0.05),全磷与有效磷、全钾呈极显著正相关(P 0.01),全钾与速效钾呈显著正相关(P 0.05)。非根际全氮与全钾呈极显著正相关(P 0.01);全氮与水解氮呈显著正相关(P 0.05),水解氮与速效钾呈显著正相关(P 0.05),全钾与速效钾呈显著正相关(P 0.05)。随着树龄与胸径的增加,南酸枣根际效应更加明显,个体间根际土壤的差异性也越大;根际土壤的全氮、全磷、全钾含量是相互影响的,三者同时增加或降低。     

广东莲花山不同海拔梯度下森林土壤养分和化学计量特征

为探究广东莲花山土壤有机碳（C）、氮（N）、磷（P）、钾（K）含量垂直分布特征，阐明土壤C、N、P、K生态化学计量学特征对海拔梯度的响应规律，在广东莲花山500~1 000 m区域以100 m海拔间隔进行研究。结果表明：（1）不同海拔下土壤有机碳、全氮、全磷、全钾变化范围分别是38.72~68.17、0.90~1.32、0.011~0.022、5.19~7.08 g·kg-1，土壤全氮、全磷含量随海拔梯度升高而增加，土壤有机碳、全钾含量随海拔梯度的变化，差异不显著。（2）土壤的C/N和N/P分别介于40.12~50.76、43.06~90.86间。不同海拔梯段下土壤C/N无显著差异;整体来看，土壤N/P随海拔梯度的增加呈降低趋势。（3）500~1 000 m海拔土壤速效氮含量介于0.81~2.01 mg·kg-1，均值为1.19 mg·kg-1，其中，500 m海拔下土壤速效氮含量最高，1 000 m海拔下，土壤速效氮含量值达到最小。土壤速效氮含量与土壤速效氮含量的关系呈负相关。土壤速效钾、速效磷含量在500~800 m海拔间变化幅度较小，至900 m海拔下最大。莲花山土壤养分空间分布具有一定的异质性，全氮、全磷、速效氮含量、N/P的空间变化强烈。     

长白山区常见造林树种幼苗生物量与生长分析

对长白山区常见树种胡桃楸、黄菠萝、假色槭、白桦的1 a生幼苗进行叶面积及生物量测定与分析,结果表明:叶生物量与单株生物量遵从幂函数异速生长模型Y=aXb,a值在2.203 1~7.250 5之间变化,b值在0.570 8~1.056 3之间变化,完全符合Kleiber法则;胡桃楸的年生物产量最高,且大部分分配在树干和根部,是固碳能力较强的树种;比叶面积依次为黄菠萝(282)假色槭(227)胡桃楸(201)白桦(156)。     

长沙市10种园林绿化树种鲜叶碳、氮、磷生态化学计量特征

对长沙市10种园林绿化树种鲜叶碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量比特征进行了研究,结果表明:10种园林绿化树种鲜叶C,N,P含量变化范围分别为525.55~595.70 g/kg,10.52~25.77 g/kg和0.36~0.83 g/kg之间,常绿阔叶树叶具有高C含量,较低N和P含量和具有更高的C∶P和C∶N比值,不同树种对P的需求差异大于其对N的需求差异;10种树种生长的土壤层养分极其贫瘠,各树种生长主要受P的限制,树种鲜叶与土壤C∶N比值呈极显著正相关,树种鲜叶与土壤N、P之间,鲜叶C∶P、N∶P比值与土壤N、P含量之间存在显著正相关,表明土壤N、P显著影响各树种的生长速率。     

不同林龄华山松人工林土壤养分及其生态化学计量特征

为了阐明林龄对华山松人工林土壤养分以及碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的影响，在贵州省毕节市境内的乌蒙山选取4个林龄(10,16,22,47a)的华山松人工林为研究对象，在每个林分内选择具有代表性的地段分别设置3块20 m×20 m样地，每块样地内按“S”形设置5个采样点，测定0～20 cm土层土壤的pH、总碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TP)、全钙(TC_a)、有机碳(SOC)、速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK),并计算土壤C∶N∶P化学计量比，分析它们随林龄的变化及其与C∶N∶P化学计量比之间的关系。结果表明：1)不同林龄华山松人工林土壤SOC含量23.624～65.093g/kg, TN含量1.533～5.157g/kg,远高于全国土壤的平均水平；TP含量0.327～1.097g/kg,与全国土壤平均水平相当，说明研究区内土壤C,N含量较高；2)林龄对华山松人工林土壤养分和C∶N∶P生态化学计量比均有显著影响；随着林龄增长，华山松人工林土壤TC,SOC含量，C∶N和C∶P先降低后增加，TN,TP,AN,AP和AK含量逐渐...     

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。     

基于高通量测序的4种不同树种人工林根际土壤细菌结构及多样性

【目的】研究黄河三角洲4个不同树种人工林根际土壤细菌群落结构及多样性,揭示人工林改善土壤生产力的微生物学机制,为人工林的栽培和管理提供理论依据。【方法】应用高通量测序技术,比较臭椿、榆树、绒毛白蜡和刺槐4种人工林根际土壤细菌群落结构及多样性,并结合根际土壤理化性质进行相关性分析。【结果】1)臭椿、榆树、白蜡和刺槐人工林根际土壤细菌分别有27、26、28和28门,酸杆菌门、变形菌门和放线菌门3门细菌在4种人工林根际土壤中相对丰度大于10%,是根际土壤中的优势群落;硝化螺旋菌门、绿弯菌门、浮游菌门、芽单胞菌门和疣微菌门5门细菌相对丰度超过1%,是根际土壤中的主要群落。4种人工林根际土壤中变形菌门、WS3、蓝藻菌门、广古菌门、厚壁菌门、OD1和软皮菌门7门细菌丰度差异显著。2)4种人工林中刺槐根际土壤细菌多样性最高,物种数、Chao1指数、Shannon多样性指数和Simpson指数分别为1 828.49、2 602.81、8.92和0.95。榆树根际土壤细菌物种数和白蜡根际土壤细菌Chao1指数最低,分别为1 703.36和2 161.69。臭椿根际土壤细菌Shannon指数最低,Simpson指数最高,分别为8.73和0.98。3)榆树根际土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量最低。刺槐根际土壤有效磷含量为3.47 mg·kg-1,显著高于其他3种人工林。臭椿根际土壤pH、碱解氮、速效钾和有机质含量最高,分别为8.52、48.63 mg·kg-1、330.27 mg·kg-1和74.83 g·kg-1,土壤含水量和有机质含量显著高于其他3种人工林。4)人工林根际土壤电导率、含水量、碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量与根际土壤细菌多样性相关关系显著,土壤pH与细菌多样性指数无显著相关关系。【结论】黄河三角洲4种人工林根际土壤细菌结构相似,但部分细菌丰度差异显著;刺槐根际土壤细菌多样性最高。土壤电导率、碱解氮、有效磷和速效钾含量是细菌结构和多样性的主要影响因素。     

华北落叶松人工林主要草本植物N,P生态化学计量特征研究——以燕山北部山地为例

氮(N)、磷(P)元素是生物体和生态系统所需的基本元素,通过对华北落叶松人工林内主要22种草本植物各器官的N,P含量进行测定及比较研究,得出:1)该地区草本植物整株植株的N元素含量范围为18.10～42.87 mg/g,P元素含量范围为1.87～4.92 mg/g,其中黄芪各器官的N含量最高,垂芥的叶、茎中P含量最高,整株植株的N∶P值范围为6.26～18.95,除紫花地丁植株的N∶P值大于16外,其它植株N∶P值都小于14;2)草本植物叶中的N与P元素含量要显著高于茎和根,地上部分大于地下部分;3)5个科类中豆科的N元素含量最高,伞形科的P元素含量最高,5个科类的N∶P值均小于14。     

不同林龄樟子松人工林土壤养分含量研究

以五大连池地区朝阳林场樟子松人工林中的土壤为研究对象,对不同林龄的土壤养分含量进行研究。结果表明,不同林龄林分的表层土壤养分含量均明显高于亚表层土壤;随着林龄增加,有机碳和全氮含量增加,速效氮和速效磷含量降低,全磷含量变化不规律,土壤C/N呈先升高后降低的趋势。     

榆林沙地樟子松人工林土壤养分变化特征

为深入了解沙地樟子松人工林的衰退机制,选择榆林市4种不同林龄(40、33、27、20年)樟子松人工林为研究对象,采用典型取样法对土壤有机质、碱解N、速效P、速效K及土壤pH值进行试验研究,分析土壤养分在不同时间和空间的变化规律。结果表明,(1)沙地樟子松人工林土壤各养分元素含量均随着土层深度的增加呈现下降趋势;(2)土壤中各养分元素含量与有机质呈显著的正相关关系;(3)土壤pH值呈微碱性,都随着林龄的增加而减小,随着土层深度的增加而增大,但差异不显著;(4)土壤速效K和速效P含量在27年达到最高,碱解N在33年达到最高。     

黧蒴栲半同胞家系根际土壤理化性质的差异

为研究黧蒴栲半同胞家系根际土壤理化特性差异,采用随机完全区组试验方法,通过对52个7年生家系生长测定,选取9个代表性黧蒴栲家系的根际土壤为材料,对根际的土壤养分含量的差异性及根际土壤养分与黧蒴栲树高、胸径的相关性进行分析。结果表明:黧蒴栲根际土p H值低于非根际土p H值,而有机质含量规律则刚好相反,且根际与非根际p H值、有机质含量具有显著差异;黧蒴栲家系根际与非根际土壤速效P含量存在显著差异,而水解N以及速效K含量有极显著差异。黧蒴栲半同胞家系生长性状树高、胸径与全P含量呈显著负相关,相关系数分别为-0.682 4、0.598 0;与水解N、速效K含量呈显著正相关,其中树高与水解N、速效K含量的相关系数分别为0.567 8、0.630 7,胸径与水解N、速效K含量的相关系数分别为0.595 0、0.774 2;而与有机质、全N、全K、速效P呈较弱相关。