冀北辽河源地区不同林龄油松天然次生林土壤理化特征的研究

为探讨不同林龄的油松天然次生林土壤理化性质的差异及规律,以辽河源地区油松（Pinus tabulaeformis）天然次生林为研究对象,研究了不同林龄林分的土壤理化特征及其垂直分布特征。结果表明:1）随着林龄的增加,土壤pH值和土壤全P含量逐渐增加而土壤容重逐渐降低,土壤自然含水量、土壤全K含量先降后增,而土壤有机质、土壤全N含量先增后降。林龄对林分土壤物理性质影响不显著,而对林分土壤化学性质影响显著。2）各林龄林地土壤容重、土壤pH值随着土层深度的增加而增加,土壤自然含水量、土壤有机质含量、N、P、K含量随着土层深度的增加逐渐降低。3）土壤理化各指标间关系密切,除土壤全P与土壤其它理化性质间均无显著相关外,其它各指标间的相关性显著,相关系数正负均有,相关性较为复杂。     

辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林的土壤有机碳特征

【目的】明确辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林(Populus davidiana)0~100cm土层的土壤有机碳密度及其垂直分配特征,为评价其碳汇功能提供依据。【方法】以河北辽河源自然保护区山杨中龄林、近熟林、成熟林为研究对象,采集了27个土壤剖面(0~100cm土层)的土壤样品,对土壤体积质量、土壤有机碳含量进行测定,计算土壤有机碳密度,并对土壤有机碳含量与其他土壤理化指标的关系进行分析。【结果】辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林土壤的体积质量为1.07~1.69g/cm3,且随着土层深度的增加呈逐渐增加趋势。不同林龄山杨天然次生林的土壤有机碳含量均随着土层深度的增加而降低,中龄林、近熟林和成熟林3种林龄山杨林土壤有机碳含量为1.53~17.59g/kg。0~100cm土层土壤有机碳密度平均值为15.31t/hm2,相同林龄不同土层土壤有机碳密度平均值随着土层深度的增加呈先降低后增加再降低的变化趋势。相关性分析表明,3种林龄整个土壤剖面土壤有机碳含量与土壤全N、全P含量均呈极显著正相关,与土壤pH呈正相关;中龄林、近熟林土壤有机碳含量与土壤体积质量、土壤全K含量均呈极显著负相关,与土壤含水量呈极显著正相关;成熟林土壤有机碳含量与土壤体积质量、土壤全K含量存在负相关关系,而与土壤含水量存在一定的正相关关系。【结论】辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林0~10cm土层土壤有机碳密度从大到小依次为近熟林中龄林成熟林,10~20cm土层为近熟林成熟林中龄林,20~100cm土层则表现为成熟林中龄林近熟林。     

去除凋落物对不同林龄油松次生林土壤呼吸的影响

【目的】探究3个龄级油松天然次生林去除凋落物后生长季土壤呼吸速率对环境因素的响应。【方法】采用LI-8100土壤碳通量仪测定中龄林(HF)、近熟林(NF)、成熟林(MF)3个龄级油松天然次生林生长季总土壤呼吸速率、去除凋落物后土壤呼吸速率,并同步采用自带的土壤温湿度传感器测定5cm深度处的土壤温度(T)和湿度(W)、近地面大气温度(Ta)和相对湿度(RH);采用氯仿熏蒸浸提法测定5cm深处土壤微生物量碳(MBC)。【结果】各林龄油松林土壤呼吸速率及其环境因子均呈明显的季节变化,表现为6-8月较高,5月和9月较低。测量期间,油松HF、NF、MF去除凋落物处理的土壤呼吸速率平均值分别为2.45,2.62和1.85μmol/(m~2·s),分别比未去除凋落物的对照处理的3.69,3.23,3.48μmol/(m~2·s)下降33.4%,18.8%和47.0%。对照试验条件下,各油松林土壤呼吸速率采用双变量T、W模型拟合时效果较好(R2=0.464~0.821);去除凋落物试验条件下,各油松林水热因子对土壤呼吸速率的影响较小,MBC对土壤呼吸速率的影响较大,在油松NF、MF林分中均达到显著水平。对照试验条件下,各油松林土壤5cm深度处的温度敏感性系数QT10值随着林龄的增加而减少;去除凋落物试验条件下,除油松NF的大气温度敏感性系数QTA10升高外,其他林龄油松林温度敏感性系数Q10均降低。【结论】对照试验条件下,水热因子交互作用是土壤呼吸速率变化的主导因子;去除凋落物试验条件下,土壤湿度和MBC是导致各林龄油松林土壤呼吸速率差异的关键因子,较高的土壤水分和MBC更有利于凋落物分解释放CO2。     

太原市不同林龄油松人工林生物量及其分配特征

[目的]研究太原市不同林龄油松人工林生物量的变化规律。[方法]采用平均标准木法和样方收获法获取不同林龄(12、26、45年)油松人工林乔木层、灌木层、草本层及枯落物层的生物量,分析了各器官及各层次生物量的分配特征。[结果]不同龄林林分的总生物量随林龄的增大而增大,12、26、45年生的油松生物量分别为9.79、217.48、276.06 t/hm~2。乔、灌、草及枯落物层次分配方面,乔木层生物量占绝对优势,且随林龄增大而增大,其次为枯落物层。草本层和灌木层生物量较小,随林龄增大,有降低趋势。不同层次的生物量从大到小依次为乔木层、枯落物层、草本层、灌木层。[结论]该研究可为促进油松人工林合理经营与利用提供科学依据。     

冀北山地天然次生林土壤有机质空间异质性研究

【目的】以冀北山地山杨白桦天然次生林为研究对象,探讨该群落土壤垂直方向有机质的分布格局和空间变异特征。【方法】采用大面积野外调查数据,运用统计学、GIS空间结构分析技术进行分析。结果表明:土壤有机质含量最高的是0~20cm层,20~40cm有机质含量最小。变异系数随土壤深度的增加逐渐增大,3层都属于中度变异;3层有机质含量的最佳理论模型分别为指数模型、高斯模型和球型模型;各层有机质含量集中区和插值分析分级面积有所不同,但总体变化规律是一致的。0~20cm土层土壤有机质含量最大,20~40cm层是有机质消耗集中区,有机质含量最小,40~60cm层处于中等水平。【结论】研究区是属于次生山杨白桦林,土壤环境受外界破坏较少,土层垂直方向空间变异不显著,母质层有机质的形成和表层土壤有机质的消耗都处在合理的范围内,体现了该区域土壤处于健康、可持续发展的良好状态。     

塔里木河流域不同林龄天然胡杨林生物量及养分积累特征

以不同林龄的天然胡杨林为研究对象,采用野外标准木全株采伐及室内养分分析相结合的方法,探讨了不同林龄对生物量及养分特征的影响。结果表明:1)随着林龄的增加,胡杨单木生物量及各器官生物量均增加,林分生物量先增加后降低,根生物量分配比降低,干生物量分配比增加;林龄对生物量的影响极显著(P0.01)。2)不同器官中平均N含量由高到低依次为叶枝根干,P含量为根叶枝干,K含量为叶根枝干;各器官中均是N含量最高、K含量次之、P含量最低;林龄对干中各元素含量及枝中P含量影响显著(P0.01/0.031、P=0.048)。3)林龄对胡杨养分积累影响显著(P0.01),各林龄养分积累量由高到低依次为成熟林(660.83kg·hm~(-2))近熟林(390.98kg·hm~(-2))过熟林(312.08kg·hm~(-2))中龄林(208.57kg·hm~(-2))幼龄林(150.85kg·hm~(-2));各林龄养分积累速率由大到小依次为幼龄林(15.09kg·hm~(-2)·a~(-1))成熟林(13.22kg·hm~(-2)·a~(-1))近熟林(13.03kg·hm~(-2)·a~(-1))中龄林(10.43kg·hm~(-2)·a~(-1))过熟林(3.90kg·hm~(-2)·a~(-1))。由此可知,胡杨生长初期地下部分的快速生长、根部较高P含量以及各器官不断增加的养分含量是胡杨适应干旱瘠薄环境的生存策略。     

不同林龄杨树人工林对土壤微生物状况和酶活性的影响

对文安县不同林龄的中林-46(Zhonglin-46)杨人工林的土壤微生物和酶活性进行了测定分析。结果表明不同林龄的土壤微生物和土壤酶活性均存在差异,0～20cm的表土层明显高于20～40cm的亚表层和40～60cm深层。在测定时间内(2006年4-11月)各个林龄的土壤微生物总数在春季较高,夏季较低,秋季又增高,总体上表现为高-低-高的变化。土壤微生物和酶活性之间表现出较高的相关性,土壤微生物的总数和酶活性随着取样深度的增加均表现为逐渐降低。     

嫁接不同文冠果品种根际土壤的微生物生物量及酶活性

文冠果是重要的园林绿化和生物质能源植物,但大多处于野生和半野生状态,且产量较低。嫁接不仅可提高植物的产量、改良植物抗逆性能性状,也可影响根际土壤性质。目前对文冠果的大量研究主要集中在嫁接技术方面,但嫁接对土壤性质的影响鲜有报道。为探讨嫁接对土壤生物学性质变化的影响,比较了文冠果嫁接和未嫁接处理后根际土壤微生物生物量及酶活性的变化。在嫁接处理中,以北京昌平文冠果做砧木,分别采用辽宁阜新白花古树(LFB)、辽宁建平白花古树(LJB)、内蒙古赤峰红花古树(NCH)和内蒙古实生红花苗(NSH)4种不同品种的接穗进行嫁接。结果表明,与未嫁接的北京昌平文冠果(CK)相比,嫁接LFB、LJB、NCH和NSH 接穗1年后根际土壤的微生物生物量碳分别显著提高了62%、45%、91%和40%;而嫁接NCH、LFB和NSH的根际土壤微生物生物量氮比未嫁接的CK分别提高了140%、107%和56%。采用LFB和NCH嫁接可显著提高β-糖苷酶、几丁质酶、亮氨酸氨基肽酶和磷酸酶的活性,但显著降低了酚氧化酶的活性。β-糖苷酶、几丁质酶和亮氨酸肽酶活性的变化与微生物生物量、土壤溶解性有机碳和有机氮溶解性呈显著正相关。综合来看,采用辽宁阜新白花和内蒙古赤峰红花古树接穗嫁接北京昌平文冠果有利于根际土壤微生物生物量及酶活性的提高。      

不同林龄亚热带次生林细根生物量和形态分布差异

【目的】研究不同林龄亚热带次生林主要树种细根的生物量、形态特性及其与土壤养分的相关关系,探讨不同林分细根生长特性差异及树种间的竞争作用,为亚热带森林的经营提供理论依据。【方法】在浙江省黄岩山选取经过皆伐后人工播种造林恢复的23年生林分及未经过人为干扰的60年生林分,每个林分中设置10个10 m×10 m的样方,每个样方中随机选取3个采样点,使用根钻法对0～20 cm土层中林分主要树种（青冈、木荷、石栎、其他木本植物）的根系样品及土壤样品进行采集,测定3个不同直径等级（D1.＞0～≤0.5 mm,D2.＞0.5～≤1 mm,D3.＞1～≤2 mm）细根的生物量及其形态特征（比根长、根长密度）,以及土壤铵态氮、硝态氮、全磷及有机质含量,并分析细根生物量及其形态特征与土壤养分的相关性。【结果】（1）细根总生物量随林龄的增加而增大,60年生林分细根总生物量显著（P＜0.05）高于23年生林分,是23年生林分的1.3倍,这种显著性差异主要由杂根（其他木本植物根系）生物量引起,而青冈、木荷、石栎的细根总生物量在2个林龄林分间无显著差异。（2）各径级细根生物量因树种和林分的不同而存在差异,60年生林分青冈D1和D2径级细根生物量分别比23年生林分高82.1%和51.1%,差异显著（P＜0.05）;木荷各径级细根生物量在2个林分间无显著差异;60年生林分石栎D1径级细根生物量是23年生林分的55.5%,差异显著（P＜0.05）;杂根各径级生物量均表现为60年生林分显著（P＜0.05）高于23年生林分,分别是23年生林分的1.5倍（D1）、1.9倍（D2）和1.9倍（D3）。（3）木荷、石栎各径级细根的比根长和根长密度在2个林龄林分间均无显著差异（P＞0.05）,但青冈和杂根的细根形态在不同林龄林分间差异显著（P＜0.05）,其中60年生林分D3径级比根长分别是23年生林分的1.4和1.3倍,60年生林分青冈D1、D2、D3径级根长密度分别较23年生林分增加了58.36%,41.96%和49.57%,杂根根长密度分别较23年生林分增加了44.76%,120.21%和111.31%。（4）细根总生物量与土壤养分呈显著相关关系,但在树种间和林分间有所差异,在23年生林分中,细根总生物量与土壤铵态氮、硝态氮和有机质含量呈显著或极显著正相关关系;在60年生林分中,细根总生物量与土壤铵态氮、硝态氮、全磷和土壤有机质含量呈显著或极显著正相关关系。【结论】未经过人为干扰的60年生林分细根总生物量显著高于皆伐后人工播种造林恢复的23年生林分,但更容易出现养分短缺的现象;随林龄的增加,青冈可能具有更好的适应能力和竞争能力。     

大兴安岭火烧迹地土壤微生物生物量及酶活性研究

本文采用熏蒸法和土壤酶活性测定法,研究了内蒙古大兴安岭不同火烧迹地土壤微生物生物量碳氮和酶活性的变化特征。结果表明:与对照(未过火的)相比,火烧后不同年份的火烧迹地土壤微生物生物量碳氮、土壤脲酶活性和土壤蔗糖酶活性均极显著下降。除了土壤脲酶活性外,轻重度火烧迹地2003年显著或极显著高于2008年和2012年。随着火烧后恢复年限的增长,土壤微生物生物量碳氮、土壤脲酶活性和土壤蔗糖酶活性均有所提高,经过大约10a的恢复,可达到了未过火对照组水平,相比之下土壤过氧化氢酶活性恢复的较快。该结果揭示了大兴安岭火烧迹地恢复过程中土壤质量状况的动态变化,为森林生态系统的科学管理和森林更新提供了理论依据。     

海南不同林龄木麻黄海防林土壤微生物群落组成与酶活性的动态分析

【目的】研究海南滨海木麻黄林地土壤微生物群落组成和酶活性随林龄的变化规律,探讨木麻黄成熟林林地地力衰退的原因。【方法】在位于海南省海口市海滨的木麻黄幼龄林(5年生)、中龄林(15年生)和成熟林(30年生)中各设置3个10m×10m的样方,采用"S"形5点混合取样法取5~20cm土层土样,提取土壤宏基因组DNA对土壤细菌、真菌的菌属组成、相对丰度和多样性进行分析,测定土壤酶活性并对酶活性与土壤理化性质的关系进行通径分析,同时对土壤微生物与土壤酶活性和理化性质的关系进行典范对应分析(CCA)。【结果】(1)中龄林土壤细菌和真菌群落的物种组成最丰富且均匀程度高。各林龄林地土壤细菌均以酸杆菌_Gp1占优势,中龄林土壤中特有菌属鞘氨醇杆菌属也为优势菌属。各林龄土壤真菌以发菌科中一种尚未分类的菌属占优势,其在成熟林中相对丰度最高。(2)随林龄增加,土壤蔗糖酶和脲酶活性逐渐升高,而过氧化氢酶、过氧化物酶活性逐渐降低,多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性呈先降低后升高的趋势。通径分析表明,土壤呼吸作用、pH值及全钾、全磷、有机质含量是影响土壤酶活性的直接因素。(3)CCA分析表明,铵态氮对细菌群落的影响程度最大,而土壤体积质量对真菌群落的影响程度最大。多酚氧化酶活性与分枝杆菌属相关性最大,而酸性磷酸酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性与土壤真菌相关菌属相关性最大。土壤优势菌属中鞘氨醇杆菌属与有机质、硝态氮含量最相关,发菌科中一种尚未分类的真菌与过氧化氢酶活性、pH最相关。【结论】成熟林中微生物群落丰富度和均匀程度降低以及氧化还原酶类活性随林龄增长而逐渐降低,是木麻黄成熟林林地地力衰退的一个重要原因。     

三峡库区不同林龄柑橘土壤酶活性的演变

土壤酶驱动土壤生态系统养分的循环和控制生态系统的功能。本研究以生长年限为10、20年和30年的柑橘林0~20 cm和20~40 cm土层土壤为研究对象,主要探讨了土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性随着柑橘林龄的延长和土壤深度的增加的变化规律。结果表明,随着柑橘林龄的延长,0~20 cm土层土壤过氧化氢酶活性10年和20年样地之间无显著性差异,但都显著大于30年的样地;而0~20 cm土层土壤转化酶和脲酶活性逐渐提高,20年时达到最大值,其后又降低。随着土壤深度的增加,过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性在3个林龄的柑橘林中都呈现显著的下降趋势。相关性分析的结果表明,土壤转化酶活性、脲酶活性都与土壤有机碳和微生物量碳氮之间都具有显著的正相关性,而过氧化酶氢活性与土壤理化特性及其微生物量之间都无显著的相关性。主成分分析结果进一步显示,土壤转化酶活性、脲酶活性、有机碳和微生物生物量碳氮均在第一主成分中具有较大的载荷,对第一主成分的贡献最大。以上结果表明脲酶和转化酶活性能够做为柑橘土壤质量变化的敏感指标。     

氮肥添加对土壤微生物生物量及酶活性的影响

选取青藏高原纳木错湖旁边高寒草原,通过持续1年对土壤进行不同量的氮肥添加处理,对不同氮肥施加量导致的土壤的理化性质、土壤微生物生物量和土壤酶活性的变化进行研究.结果显示:随着氮肥施加量的增加,土壤pH值降低,土壤总氮含量升高,土壤微生物生物量大幅下降;其中,土壤微生物生物量与土壤pH值呈显著正相关,与土壤总氮含量呈极显...     

不同林龄木麻黄纯林土壤酶活性与土壤养分研究

为揭示沿海地区木麻黄(Casuarina equisetifolia)防护林地的土壤酶活性与土壤养分含量的变化趋势及其规律,以大鹤国有防护林地3种林龄(10 a、23 a、33 a生)的木麻黄纯林为对象,研究不同林龄木麻黄纯林土壤酶活性与土壤养分含量特征及其相互关系。结果表明:随着林龄的增大,土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶的活性均呈现先增加后降低的趋势,表现出23 a10 a33 a;土壤p H值呈现持续下降的趋势,有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷浓度均呈现先增加后降低的趋势,全钾、速效钾含量变动小;土壤酶活性与土壤养分因子密切相关,除过氧化氢酶外,其它几种酶均与有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾存在显著正相关关系,尤其脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶与土壤养分因子之间呈极显著关系。研究表明,土壤酶与土壤养分可以作为评价土壤肥力及土壤质量的重要指标,在一定程度上反映林地地力和生产力的变化。     

寒温带林区不同林型土壤酶活性和微生物生物量的变化特征

在大兴安岭高寒区(122°42′14″～123°18′5″E、51°17′42″～51°56′31″N)黑龙江呼中国家级自然保护区内,以大兴安岭寒温带林区海拔400～1100 m的杜香-落叶松(Ledum palustre-Larix dahurica)林、杜鹃-落叶松(Rho-dodendron dauricum-Larix dahurica)林、杜鹃-白桦(Rhododendron dauricum-Betula platyphylla)林、偃松(Pinus pumila)林的土壤为研究对象;采用主成分提取因子,分析4种林型2个土层(h)0相似文献   

东北天然次生林生物量对不同森林经营策略的响应

【目的】优化森林经营模式,以提高东北天然次生林生物量。【方法】以东北针叶林、阔叶林、针阔混交林为研究对象,通过设置样地并分林层（乔木层、灌木层、草木层、凋落物）进行调查与测算的方法,分析粗放经营、目标树经营和无干扰3种经营模式下天然次生林生物量的变化。【结果】1）针叶林、阔叶林中林分总体生物量排序为目标树经营>无干扰>粗放经营,针阔混交林中林分总体生物量排序为目标树经营>粗放经营>无干扰,目标树经营与无干扰、粗放经营间差异显著,乔木层占林分生物量的比例均在92%以上;2）乔木层生物量排序均为目标树经营>无干扰>粗放经营,目标树经营模式下乔木层生物量与无干扰、粗放经营间差异显著,其中干材生物量最大,占乔木层生物量的46.52%～68.33%;3）针叶林、阔叶林中灌木层、〖JP2〗草本层生物量排序为无干扰>粗放经营>目标树经营,针阔混交林中灌木层、草本层生物量排序为粗放经营>无干扰>目标树经营,无干扰经营模式下的灌木层、草本层生物量与粗放经营、目标树经营间差异大多显著;4）凋落物生物量大小为目标树经营大于粗放经营和无干扰经营。【结论】目标树经营能够增加林分总体、乔木层和凋落物的生物量,可作为提高东北天然次生林生物量的重要经营模式。     

河南不同立地条件下栓皮栎天然次生林群落生物量结构特征

对河南省不同立地条件下的栓皮栎天然次生林群落生物量进行研究。结果表明,不同土壤类型林分生物量表现为:黄棕壤棕壤褐土;不同土层厚度林分生物量表现为:随着土层厚度的加深,林地生物量迅速增加;不同坡向林分生物量表现为:阳坡半阳坡半阴坡阴坡;不同坡位林分生物量表现为:下坡中坡上坡。在抚育措施相同或相似的情况下,林分以生长在土壤类型为黄棕壤、土层厚度较深、坡向为阳坡、坡位处于下坡时栓皮栎天然次生林林分生物量最高。     

水曲柳混交林与次生林土壤微生物量与酶活性特征

以天然次生林和人工营造的水曲柳-落叶松(水落)、水曲柳-云杉(水云)和水曲柳-红松(水红)混交林为研究对象,测定了4种林型的土壤微生物量和酶活性。结果表明:次生林和水云混交林土壤中微生物量碳、氮质量分数均高于水落和水红混交林,土壤微生物磷质量分数也表现为水红混交林最低,但是土层深(H)0≤H10 cm土壤微生物量碳质量分数/总碳质量分数和土壤微生物量氮质量分数/总氮质量分数表现为水红混交林最高,水落混交林最低的趋势。土层0≤H10 cm土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性均表现为水红混交林最低的趋势。各林型土壤微生物量质量分数与土壤酶活性之间均呈显著正相关关系,且与土壤全碳、全氮、全磷、铵态氮质量分数也呈显著正相关。总之,次生林、水云和水落混交林由于较低的林分密度和较高的阔叶树比例,土壤生物活性较高,而水红混交林则相反。