不同林龄杉木人工林土壤微生物群落代谢功能差异

【目的】研究不同林龄杉木人工林土壤理化性质以及微生物对碳源利用的差异,明确林龄对土壤微生物功能多样性的影响,为杉木人工林可持续经营管理提供理论依据。【方法】在福建武夷山脉选择3、12和38年生的杉木人工林,采用Biolog-ECO法研究不同林龄杉木人工林表土层(0~20cm)土壤微生物对碳源的利用特征,并对土壤微生物利用各类碳源的特性进行热图分析、主成分分析(PCA)和相关性分析,揭示利用碳源的差异及导致差异的主要影响因素。【结果】不同林龄杉木人工林土壤微生物群落的代谢活性、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、McIntosh多样性指数和McIntosh均匀度指数均随林龄的增加而增加。在96~168h培养时间内,38年生杉木人工林土壤微生物群落的代谢活性显著高于12年生和3年生(P<0.05)。38年生对酚酸类、胺类和氨基酸的利用强度较大,12年生对酚酸类、多聚物和氨基酸的利用强度较大,3年生对多聚物、羧酸和碳水化合物的利用强度较大,并且38年生土壤微生物群落代谢碳水化合物、氨基酸、羧酸和胺类的强度显著高于3年生,而12年生和3年生土壤微生物群落对6类碳源的利用率差异不显著(P>0.05)。热图分析结果表明:38年生和12年生杉木人工林土壤微生物群落能够代谢31种碳源底物,而3年生杉木人工林土壤微生物群落仅能代谢19种碳源底物。环境因子中,土壤pH、全氮、速效钾和碳氮比能够显著影响微生物群落的代谢功能。【结论】38年生杉木人工林表土层(0~20cm)土壤微生物群落代谢活性和多样性最高,3年生最低,pH、全氮含量随林龄的增加而上升,碳氮比则随林龄增加而下降,因此林龄是驱动杉木人工林土壤生物学和非生物性质变化的重要因素。     

浅谈杉木人工林土壤微生物群落结构特征

指出了杉木人工林土壤微生物群落结构特征对杉木人工林的种植有着重要意义。基于此,分析了杉木人工林与土壤微生物群落结构特征的相关理论,从数量分布、垂直分布、季节性变化等不同角度论述了杉木人工林土壤微生物群落结构特征,为以后的研究工作奠定了理论基础。     

不同林龄沙地樟子松人工林土壤微生物群落结构

【目的】探究不同林龄沙地樟子松人工林土壤微生物群落组成特征和多样性差异,对维持土壤微生态平衡以及可持续经营具有重要意义。【方法】以8、15、30、36、42、49和56 a林龄的沙地樟子松人工林为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,研究不同林龄条件下土壤细菌和真菌的群落组成和多样性变化特征。【结果】1）研究地不同林龄沙地樟子松人工林土壤共获得细菌32门80纲154目308科531属。其中,放线菌门（32.71%±3.74%）、变形菌门（23.14%±2.13%）、酸杆菌门（16.22%±2.75%）和绿弯菌门（9.00%±1.23%）为主要优势门。厚壁菌门的相对丰度在49 a和56 a林龄土壤中分别升高至7.16%和7.47%。沙地营造樟子松后,土壤中细菌的相对丰度随着林龄的增加而逐渐提高,并在林地土壤中出现了Crossiella spp.。2）不同林龄沙地樟子松人工林土壤获得真菌6门25纲88目184科369属。其中,子囊菌门（70.12%±11.17%）是主要的优势门。接合菌门的丰度在49 a和56 a林龄中逐渐升高至15.20%和23.42%。沙地樟子松人工...     

不同林龄杉木人工林土壤有机碳的研究

对福建省南平市安曹下11、28年生杉木人工林土壤有机碳含量、垂直分布、贮量等进行研究,结果表明,11、28年生杉木人工林的土壤有机碳含量随着土壤深度的增加而逐渐下降,两种林龄的杉木人工林土壤0～20cm的有机碳含量高于以下各土层。11年生杉木人工林的土壤有机C贮量（28.54t/hm^2）明显低于28年生（36.56t/hm^2）,两种林龄的不同土层中以0～20cm土层内的有机C贮量降低最大。两种林龄的土壤全N含量、C/N随着土壤深度的增加而趋于下降,28年生杉木人工林土壤平均全氮含量64.3%高于11年生22.3%。成熟期杉木人工林更有利于土壤碳的贮存。     

长白山北坡土壤线虫的群落结构特征

对长白山北坡不同海拔（7262200m）的阔叶红松林、红松云冷杉混交林、暗针叶林、岳桦林和高山苔原中土壤线虫进行了研究。在2001、2002年春天,分别在样地的枯枝落叶层、不同深度的表层土（0-5、5-10、10．20cm）掘取土壤样品进行分析。土壤线虫群落中共有27个科,60个属,其中Plectus和Tylenchus两属为优势属,优势属线虫主要分布在枯枝落叶层中。土壤线虫数量与土壤含水量显著相关（r=0．357;p〈0.01）。在不同深度和植被群落中丰富度最大的是食细菌类群线虫。土壤线虫总数和营养类群在不同土壤深度中差异显著（p〈0.05）;食真菌类群／食细菌类群（F／B）和食真菌类群数量与食细菌类群数量之和与植食类群数量之比（WI）在不同深度也存在明显差异（P〈0．05）。总之,土壤水分是影响土壤线虫密度和营养组成的最主要因素之一,海拔梯度并未显著影响土壤线虫的生态指标,如营养多样性和Shannon指数。     

杉木人工林群落净初级生产的能量结构特征

通过测定杉木人工林群落的生物量和各组分的热值,探讨了该群落净初级生产的能量积累和分布.结果表明该群落能量现存量为17 553×108～15 485×108 J/hm2;各组分或器官的热值含量变化范围为17.36～21.04 kJ/g,其中以花果、凋落物和叶的能量含量较高,树干居中,而树皮、根、枝的能量含量较少;不同组分或器官的能量现存量差异较大,其大小顺序为树干＞根＞叶＞枝＞凋落物＞地被物地上部分＞地被物地下部分;群落地上部分与地下部分能量的比值为4∶1,垂直层次中能量分布按由大到小的顺序排列为乔木层＞根系层＞凋落物＞地被物;群落能量现存量的间伐损失量一般随抚育间伐强度的增大而增加,当抚育间伐强度小于50%时,损失量一般不超过能量现存量的1/3.     

不同林龄水杉人工林群落特征比较研究

通过对南方山地不同林龄水杉人工林生态系统进行全面调查与群落特征的比较研究。结果表明:不同林龄水杉林林下植物种类数量表现为27年生水杉林>32年生水杉林,27年生水杉林的多样性指数均大于32年生水杉林,27年生水杉林林下植被发育较好,有利于林分群落结构的改善和水杉人工林生态系统生产力的维持。     

短周期杉木人工林不同林龄土壤肥力综合评价

为探讨不同生长发育阶段林地土壤肥力状况及地力衰退趋势,分析影响地力衰退的主要影响因子,以不同林龄(2、4、6、8和11 a)杉木短周期小径材培育人工林的土壤样本为研究对象,检测土壤有机质、全氮、全钾、全磷、水解性氮、速效钾、有效磷、有效铁、交换性钙、交换性镁含量和pH值共11个土壤肥力指标,分析不同林龄土壤养分差异及其变化趋势。结果表明:除土壤pH值外,土壤主要肥力指标的变化幅度较大,有机质、全氮、水解性氮、速效钾、有效磷含量在不同土层和不同林龄间均存在极显著差异(P<0.01);随着林龄的增长,林地土壤有机质和氮磷肥消耗较大,其中,表土层(0~20 cm)有机质、水解性氮、有效磷含量到11 a主伐时的降幅均超过30%,但不同林龄间各肥力指标差异不显著;采用改进后的Nemerow法计算的土壤肥力综合指数为0.412~0.530,土壤肥力等级为Ⅲ级(P_综<0.9),土壤肥力较低,相比较而言,土壤中有机质和氮肥含量较充足,而交换性阳离子极为贫乏;有机质、速效钾、水解性氮、有效磷含量与综合肥力指数呈显著或极显著正相关(R_偏~2>0.8),是影响土壤肥力的主要因子;土壤肥力综合指数随林龄增大而降低,11 a主伐期比造林初期(2 a)下降22.26%,但不同林龄间各单项肥力指数及综合肥力指数均不存在显著差异(P>0.08)。在该栽培模式的超短经营周期内,随着林龄增大及林木生长对土壤养分的消耗,林地土壤肥力出现一定程度的退化现象,但并未达到显著水平,有必要通过提高整地质量、改良土壤、林粮间作、增施有机肥及氮磷钾肥等措施适度增加土壤肥力,维持林地长期生产力。     

不同林龄落叶松人工林土壤水文特性差异

为了解落叶松人工林林龄对土壤水文特性的影响,对黑龙江省东部山地不同林龄落叶松人工林土壤的水分物理性质、入渗性能及贮水能力进行研究,研究结果如下:不同林龄的落叶松人工林土壤密度表现为随着深度的加深而逐渐加大的趋势,土壤孔隙状况则表现出相反的趋势。50 a的落叶松人工林土壤密度较小、孔隙度较大。各林龄的落叶松人工林土壤饱和持水量变化幅度在186.78～193.81 mm之间,土壤的饱和持水量和毛管持水量随着土壤深度的增加而不断下降。4种林龄落叶松人工林土壤初渗速率的变化范围为0.03～0.63 mm/min,50 a的落叶松人工林土壤初渗速率最大。不同林龄间的变化规律与土壤非毛管孔隙度的变化规律基本一致。50 a的落叶松人工林的土壤稳渗速度大,稳渗系数大,孔隙度大,渗透性能比较好,从而持水量也较大。     

福寿林场杉木人工林不同林龄直径结构研究

以福寿林场杉木人工林为研究对象,利用正态分布、Weibull分布、对数正态分布、Gamma分布4种分布函数分别对3个林龄9块样地的直径分布进行了拟合研究。结果表明:偏度系数均为正值,直径分布偏向中小径阶,6年生杉木偏度最大,13年生偏度最小。峰度系数6年生杉木均为正值,直径分布较集中,13年生、20年生杉木大都为负值,直径分布较离散。6年生杉木用对数正态分布和Gamma分布拟合效果好,13年生杉木用Weibull分布拟合效果好,20年生杉木拟合效果均不理想。     

杉木人工林采伐迹地更新群落结构特征的研究

从杉木人工林科学经营和自然资源管理保护出发，根据定位研究和群落样地调查结果，分析和比较了湖南杉木中心产区会同杉木人工林不同采伐方式迹地上更新群落的组成结构和数量特征．结果表明：迹地群落中共有维管植物85科164属254种，其中乔木、灌木、藤本和草本分别为53种、85种、39种和77种；皆伐和间伐后物种多样性指数高；皆伐8a后迹地群落与皆伐2a后群落相似性较小，而与间伐8a后群落相似性较大；杉木人工林采伐迹地种类成分变更快．提出了合理经营和保护杉木林生态系统多样性和稳定性的措施．     

不同林龄杉木人工林冠幅与生长因子的关系

[目的]研究杉木人工林不同生长期冠幅因子及林分生长因子对其影响程度,为建立更好的冠幅预测模型及目标树经营提供理论依据,达到优化森林经营管理措施的目的?[方法]以广西贝江河林场3个不同林龄的杉木纯林为研究对象,布设9个20 m×20 m标准样地并展开全面调查,利用相关分析法及通径分析法探讨林分生长因子(胸径、树高)对冠幅...     

不同立地条件下栓皮栎人工林群落生物量结构特征

比较了河南省境内不同立地条件下栓皮栎人工林5个分布区生物量的分配特征。结果表明:黄棕壤上的栓皮栎林生物量最高,为138.63 kg/m2,棕壤其次,褐土上的栓皮栎人工林生物量最低,仅为黄棕壤的72.62%;不同坡向的栓皮栎林生物量平均值大小顺序为西南南东南东北北西北;不同的土层厚度对栓皮栎林的生物量影响显著,不同土壤厚度的生物量大小顺序为(60~80cm)(40~60cm)(20~40cm)(0~20cm),随着土层厚度的加深,林地生物量迅速增加;不同坡位生长的栓皮栎林生物量有所差异,林分生物量大小顺序为下坡上坡中坡,但差异不明显;海拔对栓皮栎人工林生物量没有显著的影响,栓皮栎林在海拔700~1 300m之间生长状况最好,随着海拔的升高,生物量呈下降的趋势。     

不同林龄两代杉木人工林生物量积累特征研究

通过定位观测取得的数据,对不同林龄两代杉木人工林生物量积累特征进行研究,并对第1代、第2代杉木林进行了比较.结果表明:7、14、20年生两代杉木单株生物量和林分生物量均随林龄增大而增加.树叶、树枝生物量随着林龄增长所占比例逐渐减小,但树干生物量比例逐年增大,树根生物量变化不明显.7、14、20年生第2代杉木林的单株生物...     

异速生长模型估算不同林龄杉木人工林生物量

在福建省三明市三元区城东乡荆东村,采用树干解析法对不同林龄(10、24、40 a)的杉木人工林生物量及其分配模式进行测定,并采用回归模型:W=a(D2H)b进行生物量拟合。结果表明:W=a(D2H)b可作为3个年龄序列的杉木人工林不同器官生物量的估算模型。杉木人工林不同器官生物量随林龄的增加呈递增趋势,幼龄阶段叶片和枝增长较快,中龄阶段树干增长较快,从中龄林向成熟林过度阶段生物量积累速率减慢。在不同生长阶段,杉木人工林不同器官对总生物量的相对贡献明显不同,其中树干所占比例最大(50.0%~73.4%),且随种植年限呈递增趋势,而根系所占比例随林龄的增加呈递减趋势,说明树干是杉木人工林生物量积累的重要组成部分。     

不同类型杉木人工林两栖动物群落特征比较

两栖动物是环境健康的重要指示物种(吴波等,2006),两栖动物多样性对生态系统评价具有重要意义(Jones et al.,2010).许多国外学者对两栖、爬行动物与森林、湿地等生态系统的恢复和利用的研究已经取得了一定成果(Roloffet al.,2011;Steen etal.,2010),目前我国对该领域研究较少.国家林业局公布的全国第七次森林资源清查(2004-2008)结果显示,我国人工林保存面积0.62亿hm2,持续居世界首位.福建省人工林保存面积359.2万hm2,列全国第5位;人工林蓄积量1.96亿m3,列全国第1位.     

不同林龄杉木林群落结构与物种多样性研究

为促进人工杉木林更好的养护和发展,本文对湖南芦头森林生态站不同林龄杉木人工林的群落结构和物种多样性进行了研究。结果表明:幼龄林物种分布分散,物种丰富度较高;中龄林分布密集,物种丰富度较低;14年生杉木林的Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数最高,分别为2.209和0.875;6年生杉木林的Pielou均匀度指数最高,为1.487;物种多样性随林龄的增大而下降,随树高的增大而下降;同龄杉木林中,树高结构具有中间树高级分布的林木株数最多的规律。研究结果有助于理解物种组成、群落结构、多样性在演替过程中的变化规律,为维持人工杉木林健康的生长和生态系统服务功能提升提供了科学依据。     

亚热带地区杉木人工林和阔叶林土壤活性有机质研究(英文)

土壤活性有机质对土壤养分如氮、磷、硫的生物化学循环具有作用,其含量和质量影响土壤的初级生产力。本试验在中国科学院会同森林生态实验站通过对第一代、第二代杉木纯林和地带性阔叶林土壤活性有机质组分的对比研究,发现杉木纯林土壤活性有机质的含量低于地带性阔叶林。第一代杉木纯林易氧化有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳和水溶性碳水化合物的含量分别比第二代杉木纯林高35.9%、13.7%、87.8%和50.9%,比地带性阔叶林的低15.8%、47.3%、38.1%和30.2%。在调查的三种林地内,土壤微生物生物量碳和水溶性有机碳含量下降幅度较大,其次为水溶性碳水化合物,而易氧化有机碳的变化最小。同时,杉木纯林土壤养分等理化性质也比地带性阔叶林低。这表明在杉木纯林取代地带性阔叶林以及杉木纯林连栽后林地的土壤肥力降低。图3 表2参26。     

不同林龄杉木人工林土壤氮转化酶活性特征

目的 探讨土壤氮转化酶活性及根际效应随杉木生长发育的变化特征,为杉木人工林的施肥管理和可持续经营提供科学依据。 方法 以不同发育阶段杉木人工林（7、15、24、34 a）为研究对象,测定根际与非根际土壤氮转化酶活性（β-葡萄糖苷酶（BG）、乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）、蛋白水解酶（PRO）、脲酶（URE）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）、硝酸还原酶（NR））,探讨不同发育阶段杉木人工林土壤氮转化酶活性、根际效应及其与土壤理化性质的关系。 结果 林龄和根际对6种土壤氮转化酶活性影响均存在显著差异（p<0.05）;杉木林根际和非根际土壤氮转化酶活性均随林龄增加先下降后上升,不同林龄杉木根际土壤BG、NAG、PRO、URE和LAP活性均显著高于非根际土壤（p<0.05）,根际与非根际土壤的NR活性差异因林龄而异,15 a和24 a杉木林根际土壤的NR活性极显著高于非根际土壤的（p<0.01）,而7 a和34 a杉木林根际与非根际土壤的NR活性差异不显著（p>0.05）。15 a杉木林土壤NR活性的根际效应显著高于7 a和34 a杉木林（p<0.05）。杉木根际与非根际土壤酶活性的关键因素是碳氮比与铵态氮含量。 结论 中亚热带杉木人工林在中龄林阶段土壤氮转化酶活性最低,说明在受氮沉降影响严重的中亚热带地区,氮仍可能是杉木速生期的主要限制因素之一,在今后的营林施肥措施上,应把重点放在中龄林阶段,以满足杉木对氮的需求,达到可持续经营管理的目的。     

不同林龄阶段杉木人工林生物量和碳储量的分布特征

通过对湖南省绥宁县堡子岭国有林场4个不同林龄阶段杉木人工林的调查,研究了不同林龄阶段杉木人工林生物量和碳储量的分布特征.结果表明:不同林龄阶段杉木林单株各器官之间存在极显著性差异(P<0.001),杉木林及单株各器官生物量和碳储量随着林龄的增长而增加,树干、树根和树枝在碳累积方面优势较大,成熟林和近熟林的乔木层碳储量较...