鹰嘴界常绿阔叶林不同演替阶段土壤微生物的生物量与活性

【目的】研究常绿阔叶林恢复演替过程对土壤微生物量碳、氮及微生物活性的影响。【方法】从湖南鹰嘴界代表常绿阔叶林不同演替阶段的马尾松林(PF)、针阔混交林(MF)、常绿阔叶林(BF)样地上、中、下坡挖取土壤剖面,按0~10和10~20cm分层采集土壤样品,测定土壤微生物生物量碳(Cmic)、氮(Nmic)及土壤基础呼吸、土壤有机碳(SOC)和全氮(TN),以分析常绿阔叶林不同演替阶段的土壤微生物量碳、氮及微生物活性。【结果】随着常绿阔叶林演替递进,0~10cm土层土壤SOC由20.29g/kg增至41.96g/kg,TN由1.18g/kg增至2.33g/kg,Cmic由448.62mg/kg增至1 021.95mg/kg,Nmic由35.21mg/kg增至109.62mg/kg,土壤基础呼吸由1.12mg/(kg·h)增加到1.36mg/(kg·h),代谢熵(qCO2)由2.51mg/(g·h)降低到1.33mg/(g·h)。由相关分析可知,Cmic、Nmic均与SOC和TN显著正相关;微生物熵(Cmic/SOC)在PF中最低,MF中次之,BF中最高,且与SOC、TN存在显著的负相关性,与Cmic、土壤微生物量碳氮比存在显著正相关;土壤基础呼吸与SOC、TN和Cmic存在显著的正相关性;代谢熵与SOC、Cmic、Nmic有极显著负相关关系。【结论】研究区内植被演替可使土壤微生物生物量增加、土壤肥力改善。凋落物输入质量的改善、土壤肥力的提高,是中亚热带常绿阔叶林微生物量碳、氮和微生物熵随演替进程逐渐增大的主要原因。通过封山育林、择伐等经营措施,可以促进针叶林向常绿阔叶林递进和森林土壤肥力恢复。     

浙江天台山常绿阔叶林不同演替阶段优势种群动态

以大小级代替年龄结构对浙江天台山常绿阔叶林次生演替系列群落优势种群密度动态和分布格局进行了研究.研究结果表明:从针叶林向常绿阔叶林演替的进程中,马尾松Pinus masonniana种群的密度逐渐降低,种群的年龄结构均为衰退型.木荷Schima superba种群在3个群落中密度大小顺序为针阔混交林＞针叶林＞常绿阔叶林,种群的年龄结构均为增长型.甜槠Castanopsis eyrei种群仅出现在针阔混交林和常绿阔叶林中,在针阔混交林中甜槠种群密度较大,种群年龄结构为增长型,在常绿阔叶林中种群年龄结构为稳定型.种群分布格局随演替进程而变化,衰退型种群多为随机分布或均匀分布,而增长型或稳定型种群多为集群分布.表2参10     

江西大岗山常绿阔叶林土壤有效氮季节动态特征

就江西大岗山天然次生常绿阔叶林对亚热带常绿阔叶林土壤有效氮的季节动态进行研究。结果表明:(1)亚热带常绿阔叶林土壤有效氮存在明显的季节动态变化。土壤NH4+-N在夏季(7月)最高(6.32 mg.kg-1),春季(4月)最低(1.92 mg.kg-1),NO3--N在冬季(1月)最高(0.89 mg.kg-1),秋季(10月)最低(0.23 mg.kg-1),矿质氮表现出于NH4+-N相似的变化规律。(2)NH4+-N是土壤矿质氮的主要存在形式。在春、夏、秋、冬季,NH4+-N与矿质氮的比例分别为69.46%、88.99%、94.53%、74.92%。这些研究发现,对于亚热带常绿阔叶林氮素养分的管理具有重要的意义。     

常绿阔叶林次生演替系列群落土壤微生物生物量及酶活性

利用空间序列代替时间序列的方法,研究了浙江天台山常绿阔叶林次生演替系列群落土壤微生物生物量和土壤酶活性变化.结果表明,从灌草丛到常绿阔叶林的不同演替系列群落土壤的有机质、总N、总P含量总体呈逐渐升高的趋势.灌草丛微生物生物量最低,微生物生物量C是从针叶林到常绿阔叶林阶段明显增加,但微生物生物量N却是针阔混交林>常绿阔叶林>针叶林.磷酸酶、脲酶与β-D-葡萄糖苷酶活性均以灌草丛土壤最低;在其他3个演替系列群落土壤中,脲酶和β-D-葡萄糖苷酶活性大小是常绿阔叶林>针阔混交林>针叶林,而酸性磷酸酶的活性大小是常绿阔叶林>针叶林>针阔混交林.     

武夷山常绿阔叶林土壤有机碳和微生物量碳的动态特征

为了探讨常绿阔叶林关键区域土壤碳循环规律,在2010—2011年间,以武夷山常绿阔叶林不同土层土壤为对象,研究土壤微生物量碳(MBC)和土壤有机碳(SOC)的季节变化特征及剖面分布;分析森林土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵(qMB)的关系及其影响因素。结果表明,常绿阔叶林土壤微生物量碳含量的变化表现为:夏季、秋季较高,春季、冬季较低;而土壤有机碳含量的季节变化不明显。土壤微生物量碳和土壤有机碳在G1(0～10cm)表层土壤含量明显高于G2(10～20cm)和G3(20～30cm),差异显著;而G2、G3土层之间差异不显著,但表现为自上向下显著递减的趋势;土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵含量均表现出显著相关性(P<0.01)。研究表明,表层土壤有机碳的累积量较高,土壤有机碳的积累对土壤微生物量碳具有重要的影响。     

杉木纯林与常绿阔叶林土壤活性有机碳库的比较

森林土壤有机碳库占全球土壤有机碳库的70%,其贮量的微小变化, 都可显著地引起大气CO2浓度的改变.为了解森林类型转换对土壤活性有机碳库的影响,作者于2005年5月在中国科学院会同森林生态实验站采样分析了杉木纯林和常绿阔叶林0～10 cm和10～20 cm土层内土壤活性有机碳含量.结果表明,杉木纯林土壤微生物量碳、可溶性有机碳、自由态和闭锁态轻组有机碳含量均显著低于阔叶林土壤(P0.05).但各活性有机碳组分占土壤有机碳的比率没有规律;两种林分土壤的自由态、闭锁态轻组有机碳和重组有机碳含量与土壤有机碳总量均呈极显著的正相关(P0.01),而土壤微生物量碳、可溶性有机碳仅在常绿阔叶林下与土壤有机碳总量呈显著正相关;杉木纯林土壤各有机碳组分与土壤养分的相关性低于常绿阔叶林,且与全磷的相关性低于有效磷,这说明磷的有效性影响杉木纯林的土壤肥力.      

武夷山常绿阔叶林土壤微生物量氮的动态变化

以武夷山常绿阔叶林不同土层土壤为研究对象,研究土壤微生物量氮(SMBN)、全氮(TN)动态变化特征.结果表明:常绿阔叶林土壤SMBN含量的变化表现为夏、秋季较高,春、冬季较低;而TN含量的季节变化不明显.SMBN在0～10 cm表层土壤含量高于10～30 cm,差异极显著(P＜0.01);10～30 cm土层之间差异不显著,但均表现为自上层向下显著递减的趋势.土壤微生物量氮与土壤全氮、土壤微生物量碳(SMBC)和有机碳(SOC)之间表现出极显著相关性(P＜0.01),表明土壤有机质是影响土壤微生物量的重要因素.     

武夷山中亚热带常绿阔叶林群丛分类及群落构建

研究区位于武夷山市星村镇四新村附近区域,以武夷山常绿阔叶林9.6 hm²森林动态监测样地为试验地,以2018年对森林动态监测样地复查的物种分布及地形因子数据为基础数据;将物种分布与地形因子结合,使用多元回归树(MRT)将样地内群落划分;应用非度量多维标度(NMDS)、相似性分析(Anosim),确认多元回归树群丛划分准确性;应用置换相似性百分比(PER-SIMPER),分析群丛之间差异性和群落构建机制;综合研究结果对武夷山中亚热带常绿阔叶林群丛进行划分。结果表明：样地内群落划分为4个群丛,结合重要值与指示值,群丛命名为群丛A——“红毒茴+檵木-闽楠+福建含笑”群丛(Illicium lanceolatum+Loropetalum chinense-Phoebe bournei+Michelia fujianensis associations)、群丛B——“米槠-毛锥+甜槠”群丛(Castanopsis carlesii-Castanopsis fordii+Castanopsis eyrei associations)、群丛C——“赤楠-米槠+毛锥”群丛(Syz...     

江苏滨海湿地不同演替阶段土壤微生物生物量碳质量分数特征及其影响因素

  目的  研究江苏滨海湿地土壤微生物生物量碳(MBC)质量分数在不同演替阶段的分布特征和季节动态,揭示其主要影响因素。  方法  选择江苏滨海湿地典型演替序列的不同阶段,光滩、大米草Spartina anglica群落、碱蓬Suaeda glauca群落、芦苇Phragmites australis群落和刺槐Robinia pseucdoacacia群落为研究对象,分析植被演替、土层和季节因素对土壤微生物生物量碳质量分数的影响,以及土壤微生物生物量碳质量分数与土壤理化性质的关系,探讨影响滨海湿地土壤微生物生物量碳质量分数的关键因素。  结果  土壤微生物生物量碳质量分数范围为116.91~326.18 mg·kg?1,不同演替阶段之间差异显著,但分布趋势与演替方向不一致,从高到低依次为大米草群落、芦苇群落、光滩、碱蓬群落、刺槐群落。在0~10 cm土层,大米草群落土壤微生物生物量碳质量分数在4个季节均显著大于其他演替阶段。不同演替阶段的土壤微生物生物量碳质量分数在3个土层均表现出随季节先增加再下降的季节变化趋势,在秋季达到峰值,而在春季或冬季则较低。滨海湿地土壤微生物生物量碳受季节和演替阶段影响较显著,其中季节因素的影响力比例最大,占32.29%。土壤微生物生物量碳质量分数与土壤总有机碳、总氮和土壤含水率之间呈显著正相关关系,而与土壤pH呈极显著的负相关关系。  结论  植被演替和季节是影响江苏滨海湿地土壤微生物生物量碳分布和动态特征的主要因素,其中季节因素的影响力最大,土壤有机质、含水率和pH是直接影响土壤微生物活性的关键性因子。图1表2参35     

云南亚热带常绿阔叶林土壤微生物量对大气氮沉降的响应

以玉溪市城区生态植物园中结构和功能保护较好的次生常绿阔叶林为研究地点,分别设置0、1、5、10、15和30 g/(m²·a)共6个氮浓度试验处理,采用林冠下喷雾的方式处理2年,采集0～10 cm表层土壤测定土壤全碳和全氮含量、活性有机碳含量及其转化率、微生物量碳和氮含量。研究结果表明：中高浓度大气氮沉降明显增加了土壤全碳和全氮含量,降低了活性有机碳含量及其转化率,减少了微生物量碳和氮含量,说明中高浓度大气氮沉降能够影响亚热带常绿阔叶林土壤碳循环和氮循环进程,增加土壤碳库和氮库,改变土壤碳组分,延缓土壤碳转化过程,减少土壤微生物总量。数据相关分析结果表明：土壤全碳含量与大气氮沉降浓度呈多项式关系,即土壤全碳含量随大气氮沉降浓度升高而增加,在10 g/(m²·a)N水平达到最大值[(31.05±1.94) g/kg],之后随着大气氮沉降浓度的继续升高而降低;土壤全氮含量与大气氮沉降浓度呈线性正相关关系,即土壤全氮含量随着大气氮沉降浓度持续升高而不断增加;土壤活性有机碳含量及其转化率、微生物量碳和氮含量与大气氮沉降浓度呈线性负相关关系,即随着大气氮...     

武夷山常绿阔叶林若干优势树种的生态位分析

武夷山保存了世界同纬度带最完整、最典型、面积最大的中亚热带原生性森林生态系统,探讨优势树种的竞争关系及其在群落演替中的作用,对保护武夷山常绿阔叶林具有重要意义。采用Shannon-Wiener指数和Pianka指数对武夷山常绿阔叶林固定样地乔木层的11个优势树种的生态位进行分析。结果表明,优势树种的生态位宽度值介于0.60－1.02之间,大部分树种的生态位宽度值较大,且非常接近。重要值与生态位宽度值之间没有明显的正相关关系。55个生态位重叠值介于0.14－0.89之间,生态位重叠值普遍较高,大于0.5的占63.6％。群落处于恢复演替阶段,许多优势树种对资源的需求相近,种间竞争关系激烈。     

不同赋权法的将乐林场常绿阔叶林的健康评价

南方集体林区常绿阔叶林的健康评价问题已受到各界关注,文中主要是研究基于不同赋权法的常绿阔叶林健康评价问题.首先对常绿阔叶林健康评价指标采用层次分析法、熵权法和组合赋权法3种方法分别进行赋权,然后分别对福建省将乐林场国有林场(以下简称将乐林场)1996年和2007年的常绿阔叶林小班进行健康评价.通过分析比较确定组合赋权法为最佳赋权法,以此得到将乐林场常绿阔叶林在1996年健康指数均值为0.60,处于亚健康水平,在2007年健康指数均值为0.62,处于健康水平,健康水平有所改善,符合实际情况,本研究结果为常绿阔叶林健康评价提供了方法依据.     

天目山常绿阔叶林群落最小取样面积与物种多样性

在浙江省天目山国家级自然保护区内,采用一次性调查方法,研究常绿阔叶林群落物种多样性。样地大小为100 m×100 m。用激光对中全站仪测定每株树木坐标。根据树木的地径和胸径,把常绿阔叶林群落种群分为幼苗、幼树、小树、中树和大树等5个大小级。采用丰富度和多样性指数进行群落物种多样性分析。根据种-面积曲线确定最小取样面积。结果表明:在1 hm2样地内,共记录到木本植物127种,其中乔木为76种,灌木51种。群落木本植物物种丰富度最高的是小树级,多达99个物种,占群落木本植物总物种数的78%。除幼树外,从幼苗到大树,物种多样性指数和优势种数呈增加趋势。要获得天目山常绿阔叶林群落80%以上的木本植物种类,最小取样面积为4 048 m2,相当于边长为64 m的正方形。这可作为群落物种多样性一次性调查样地大小的参考依据。图2表2参26     

基于分层的典型中亚热带天然阔叶林的种间关联性

亚热带天然常绿阔叶林群落的乔木层普遍具有自然成层特征,通过划分林层,研究了两个典型中亚热带天然阔叶林群落各层组成种间的种间联结,以揭示各层林木间的关系。结果表明:两个群落树种丰富,乔木层分别有65和53个树种;乔木层都可划分为受光层和非受光层两个亚层,受光层对群落起控制作用;两个群落的受光层所有树种都是总体负关联,导致了乔木层的总体负关联;无论是乔木层还是两个亚层,各层林木均可结成数量可观的成对组合,但大多数树种两两之间关系松散或相互独立,只有个别树种与其他树种有显著的正或负关联,表明调查群落主要受随机过程控制。在生物多样性保护实践中需要关注猴欢喜和新木姜子,因为在包含这两个种的显著关联的种对中,前者与其他树种的均为负关联,后者则以正关联为主。      

青城山常绿阔叶林冠层结构对植被生物多样性的影响

【目的】分析青城山常绿阔叶林冠层结构与植被生物多样性的关系.【方法】在青城山常绿阔叶林地段设立样方,调查了森林植被特征,并运用冠层分析仪测定了森林的冠层结构和光环境特征.【结果】青城山常绿阔叶林乔木和灌木层物种丰富度、Simpson多样性指数和均匀度均高于草本层,乔木层丰富度高于灌木层,但两层间的Simpson多样性指数和均匀度差异不明显.乔木、灌木和草本层的Simpson多样性指数和冠层上方的光量子通量(PPFD)显著负相关,灌木和草本层的Simpson多样性指数与冠层下方PPFD显著正相关.草本层均匀度与冠层孔隙度和开度呈正显著相关,与郁闭度呈负相关.【结论】青城山常绿阔叶林冠层结构及其引起的光环境变化对草本层的影响较乔木层和灌木层明显,尤其是对草本层物种丰富度和多样性影响更显著.在青城山低山常绿阔叶林生态系统演替进程中,林下光照强度大小是影响林下植物生长和演替的重要限制因素.     

百山祖中山中亚热带常绿阔叶林群落5年动态特征

为了解分布在中国东部中山地带典型的中亚热带常绿阔叶林的短期群落动态,于2003年和2008年,对面积为5hm。的百山祖森林动态样地进行2次全面调查,分析群落内主要树种的补员和死亡情况。结果表明：①从2003年到2008年,该样地内胸径≥1cm的植物共有2343株死亡,占样地内个体总数的7．79％,分属于96个物种,占物种总数62．75％。5a间,新增加的胸径≥1cm的木本植物中共有1131株,占样地内个体总数的3．93％。有补员个体的物种共计65种,占物种总数的36．72％。②百山祖5hm。样地,胸径≥1cm的所有个体的年死亡率为1．45％,年补员率为0．62％。灌木的年平均死亡率超过2．00％,高于其他生活型功能群,而4个生活型功能群的年平均补员率差异不大。③样地内主要树种胸径≥1cm的个体5a内的年平均死亡率为1．55％,年平均补员率为0．78％。30个主要树种的死亡率、补员率以及适合度差异较大,死亡率和补员率跟物种多度之间并没有相关性。这些结果显示：百山祖中山中亚热带常绿阔叶林群落近期出现了一定的更新困难,但物种组成基本稳定;种群动态存在较大的种间差异,且与生活型和多度的关系不显著。     

天目山常绿阔叶林优势种群胸径的空间连续性分析

研究常绿阔叶林优势种群胸径的空间连续性以揭示常绿阔叶林的空间结构特征。在天日山国家级自然保护区内选择典型常绿问叶林设置100 m×100 m样地,用全站仪测定每株树木坐标,选择胸径在5 cm以上的乔木,用优势度分析法确定群落优势种群,并用GS＋软件进行空间统计分析。结果显示：样地整体结构比为0·7,平均空间连续性范围为5．7 m,表明天目山国家级自然保护区常绿阔叶林的优势树种林分胸径具有较高的空间相关性,但林分整体的空间连续性范围较小,这也体现了常绿阔叶林的结构复杂性。图2表3参15     

杉木林改造后的土壤pH和养分动态

利用红锥(Castanopsis hystrix)、火力楠(Michelia macclurel)、黎蒴(Castanopsis fissa)、山杜英(Elaeocarpussylvestris)和樟树(Cinnamomum camphora)对杉木林进行改造,从2008年4月到2009年4月,对5种改造林分的土壤养分动态进行研究。结果表明,各林分的土壤pH值变化范围为4.3～5.1,属强酸性土壤,一般呈现下降后上升的趋势。红锥林0～20 cm和20～40 cm土层、火力楠林、黎蒴林和山杜英林0～20 cm土层的碱解氮含量下降后上升,其他均为下降、上升后下降。土壤速效磷含量夏季(7月)较高,秋季(10月)较低。土壤有效钾呈现下降后上升的趋势。5个林分的土壤速效养分含量均为0～20 cm土层高于20～40 cm土层。     

天目山常绿阔叶林土壤养分的空间异质性

采用地统计相关原理分析了天目山国家级自然保护区常绿阔叶林土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾的空间异质特征。研究发现： ①土壤有机质具有较强的空间自相关性,而碱解氮、全氮和有效磷空间自相关为中等程度;速效钾在不同的步长和间距范围下,揭示其空间变异特征的模型不同,其空间变异比较复杂,在不同尺度下空间格局存在差异;②决定土壤养分空间格局的尺度以碱解氮最大,为4.21 ~ 169.50 m,而有效磷的空间异质性尺度最小,为4.21 ~ 50.20 m;③分形维数大小定量反映了不同营养成分空间格局差异及尺度依赖特征,速效钾分形维数较大,尺度依赖性强,空间格局复杂;有机质分形维数最小,空间相对简单;全氮、有效磷、碱解氮分形维数相差不大,其空间分布格局类似,但分形维数的细微变化也揭示了空间格局的在局部范围上的差异。图3表3参16