西双版纳热带雨林次生林的生物养分循环

本文获得了西双版纳热带雨林，砍伐后２块处于恢复演替阶段不同年代的次生林的生物量、生长量、年凋浇物量及它们的主要营养元素含量、对土壤养分状况的影响、以及土壤微生物状况和土壤生化活性等一系列资料。阐明了次生林生物物质和养分吸收、积累和归还的特点及对土壤养发状况的影响，研究了土壤微生物对凋落物的分解作用，从而对热带雨林次生林的生物养分循环作了一初步的探讨，为热带森林生态系统研究奠定了基础。研究表明：１．     

内蒙古皇甫川流域凋落物分解过程中营养元素的变化特征

在内蒙古皇甫川流域,利用凋落物样袋分解法对不同植被类型凋落物分解过程中营养元素的变化特征进行了研究。结果表明:在杨树叶、油松针叶和禾草3种植被凋落物分解过程中,营养元素随凋落物失重率的增高而降低,其中一部分营养元素回归土壤后,使凋落物样袋下相对应土层的营养元素含量提高;凋落物分解对恢复、补充和提高土壤肥力,防止水土流失,具有重要的实际意义。     

两种森林凋落物分解及其土壤效应的研究

本文对田林老山杉木林和常绿落叶阔叶混交林凋落物的分解状况、微生物数量及凋落物分解的土壤效应进行了初步研究。结果表明:经287d 杉木林和常绿落叶阔叶混交林凋落物的失重率地表样分别为23.8%和24.9%,埋置样分别为35.8%和37.2%;C:N 缩小地表样分别为41.0和32.4,埋置样分别为22.4和20.0。凋落物腐解过程中微生物数量明显上升,但冬季显著下降。凋落物腐解刺激相应土层土壤微生物增长,有机质含量和腐殖质 C,N 含量亦有提高。     

田林老山中山杉木人工林生产力及营养元素循环的研究

广西田林县老山林场中山区气候冷凉潮湿,土壤肥力较高,能满足杉木速生要求。17年生杉木人工林乔木层的生物量达138.46t/ha,平均净生产量为8.15t/ha·a,与杉木中心产区相当。乔木层对N,P,K,Ca,Mg5种营养元素的吸收量为224.04kg/ha·a,其中42.3％存留在林木层,42.5％通过凋落物,15.2％通过降雨淋洗归还土壤。通过凋落物归还是N,P,Ca,Mg归还的主要途径,K的归还主要通过降雨淋洗;K,Ca,Mg的循环系数较大,分别达到0.58,0.68和0.60;N,P相对较小,分别为0.48和0.33。林木正处于生长旺盛阶段,杉木对5种营养元素的吸收量、存留量和归还量以及循环系数都有较高水平,生物量积累也较大。     

福建沿海主要防护林树种的生物量、凋落物及其对林下土壤养分的影响

防护林在改善环境状况方面扮演着重要角色,对其生物量、凋落物量以及林下土壤养分的研究可以加深对树木生长规律和树木与环境的相互关系的了解。通过采用平均木法对海坛岛主要防护林树种即木麻黄、台湾相思、黑松、湿地松的生物量进行测定,并通过凋落物的收集和土壤养分的分析了解四树种的生长习性以及养分丰缺情况。结果表明:①生物量总量从大到小依次为湿地松(270.84t/hm2)>黑松(125.72t/hm2)>台湾相思(75.99t/hm2)>迹地更新不良木麻黄(56.02t/hm2)。②从凋落物的研究情况可知9月份是四树种共同的生长月,凋落物归还量很高,而对于木麻黄和台湾相思而言,另一个凋落物归还量的高峰期是5月份。③对于四种树种林下土壤养分的测定,可以看出台湾相思林下土壤养分相对丰富,而总体来说四种树种的林下土壤营养物质相对缺乏,影响到防护林的生物量进而影响其防风固沙、保持水土的性能。     

植物凋落物分解对土壤有机碳稳定性影响的研究进展

凋落物是植物向土壤输入有机碳的主要途径,源于凋落物的碳一部分以CO₂的形式散失到大气,另一部分以有机碳的形式输入到土壤中,在土壤微生物的作用下经过一系列的周转参与稳定有机质的形成。但土壤作为“黑箱”,凋落物向土壤有机碳转移的过程和作用机理仍不明确。结合国内外该研究领域的主要成果,简要介绍了植物凋落物分解的研究方法、土壤有机碳组分及土壤有机碳稳定性,并从植物凋落物分解对土壤有机碳及其组分、土壤呼吸和激发效应、土壤微生物群落结构及酶活性的影响以及植物-土壤-微生物相互作用过程对有机碳稳定性的影响等方面进行概述,厘清植物凋落物分解与土壤稳定有机碳形成的关系,并提出了未来该领域亟待关注的研究方向和研究内容。     

凋落物双倍添加和移除对米槠林土壤水解酶活性及其化学计量比的影响

土壤酶与土壤养分紧密相关,并能够活化土壤中营养元素从而改善土壤环境质量,为更加深入了解全球气候变化背景下森林凋落物数量的变化及其酶化学计量比的影响,以亚热带米槠林为研究对象设计随机区组试验,设置3种凋落物处理(移除凋落物(NRNL)、添加双倍凋落物(NRDL)、保留凋落物(CK)),通过测定土壤微生物生物量碳、氮和水解酶活性(β—葡萄糖苷酶(βG)、纤维素水解酶(CBH)、β—N—乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)),探讨排除根系作用下双倍添加和移除地上凋落物对米槠林土壤养分状况和土壤生态酶化学计量特征的影响。结果表明,与对照(CK)相比,NRDL处理显著提高了CBH和LAP活性,同时提高了土壤总碳(TC)、全氮(TN)、矿质氮、可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量氮(MBN)含量,而NRNL处理只降低了土壤MBC含量。同时发现,土壤生态酶化学计量比未受到凋落物输入处理的影响,CK、NRNL和NRDL处理土壤酶活性比ln(βG+CBH)∶ln(NAG+LAP)分别为1.25,1.36,1.30;ln(βG+CBH)∶ln(AP)分别为0.78,0.78,0.83;ln(NAG+LAP)∶ln(AP)分别为0.62,0.58,0.64。相关分析表明,TC、TN、矿质氮、DOC、DON、MBC和MBN分别与βG、CBH、AP和LAP活性呈显著正相关;冗余分析表明,DOC是驱动土壤水解酶活性和化学计量比变化的关键因子。综上,NRDL通过增加土壤DOC的浓度,从而提高土壤水解酶活性,研究结果可为亚热带森林土壤养分管理提供基础数据。     

凋落物对土壤呼吸的贡献研究进展

土壤呼吸是土壤碳库输出的主要途径,凋落物是影响土壤呼吸的重要因素。明确凋落物对土壤呼吸的贡献,有助于准确评估植物-土壤-大气三个碳库之间的碳收支过程。本文综述了近年来国内外有关凋落物对土壤呼吸贡献的研究成果,阐明了凋落物对土壤呼吸的贡献机理,讨论了凋落物对土壤呼吸贡献率及其存在的时空分异特征,在此基础上,对该领域研究前景进行了展望。     

改变凋落物和根系输入对米槠天然林土壤微生物群落的影响

伴随气候变化下亚热带地区米槠天然林净初级生产力变化,凋落物以及植物根系输入亦会发生改变,这将显著影响土壤微生物群落。于2019年7月在设置7年的米槠天然林植物残体添加和去除试验（the detritus input and removal treatments,DIRT）样地采集不同处理（对照、去除地上凋落物、去除地下根系、无凋落物输入、添加双倍地上凋落物）的2个土层土壤（0—10,10—20 cm）,测定微生物磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）含量,计算各微生物群落比值以及多样性,进一步揭示凋落物和植物根系输入对亚热带米槠天然林土壤微生物群落组成和多样性的影响。结果表明：（1）不同处理下0—10 cm土层微生物磷脂脂肪酸含量约为10—20 cm土层的2倍;（2）地上凋落物变化均使得革兰氏阳性菌、阴性菌及放线菌等细菌含量出现不同程度的下降,但不会对丛枝菌根等真菌含量产生影响,而去除根系处理显著降低丛枝菌根真菌含量;（3）微生物群落Shannon-wiener、Simpson多样性指数不受凋落物输入的影响,凋落物去除降低表层土壤微生物群落的Margalef丰富度,提高Pielou均匀度,表明0—10 cm土层微生物群落含量与分布状况受凋落物输入变化影响较大;（4）地下植物根系存在可提高真菌（如丛枝菌根真菌）含量,而地上凋落物输入主要改变细菌丰度以及群落结构。可溶性有机碳以及矿质氮是影响不同处理土壤微生物群落组成和多样性的主要因素。可见,凋落物和根系输入通过土壤理化性质的变化而影响了微生物群落,研究结果可为全面认识植物、土壤与微生物间的相互作用对森林生产力的影响提供科学依据。     

北京密云油松人工林凋落物营养元素归还特征研究

2006-2007年对北京密云水库库西33年生的油松人工林凋落物的数量及其营养元素归还特征进行了研究。结果表明,油松人工林凋落物年凋落量为2193.75kg/hm2;N、P、K通过凋落物归还土壤的年归还量分别为13.86,0.75,3.39kg/hm2;油松凋落物各组分中N、P、K归还总量大小顺序为:叶枝皮、果、花;N、P、K年归还量大小顺序为:NKP。凋落物现存量为13.7t/hm2,凋落层年平均分解率为0.16t/hm2,凋落物层N、P、K总贮量为162.44kg/hm2。     

辽西低山丘陵区针叶林与阔叶林枯落物持水性对比

为对比分析辽西低山丘陵区针叶林与阔叶林枯落物的持水性差异,为辽西森林植被恢复提供科学依据和技术支撑,选取3个针叶林(红松林、油松林、兴安落叶松林)和3个阔叶林(榆树林、山杨林、紫椴林)下的枯落物作为研究对象,采用野外现场采样与室内浸水相结合的方法对枯落物的持水特性进行测定.结果表明:针叶林平均蓄积量大于阔叶林,其中针叶林蓄积量在14.65 ～ 17.75 t/hm2,阔叶林在8.44 ～ 16.92 t/hm2;针叶林枯落物平均厚度(2.79 cm)大于阔叶林(2.44 cm);针叶林最大持水率在148.88％ ～ 173.19％,阔叶林在145.42％ ～156.91％;针叶林有效拦蓄水量为19.47～25.59 t/hm2,阔叶林有效拦蓄水量为10.56～ 22.04 t/hm2,表现为针叶林下枯落物的拦蓄能力更强;针叶林半分解层拦蓄水量显著大于未分解层,阔叶林未分解层拦蓄水量大于半分解层;阔叶林未分解层吸水速率大于针叶林.     

赣江中游水源涵养林乔木和蕨类植物凋落物持水和失水特征

选取赣江中游典型水源涵养林中常见的3种常绿针叶树、3种落叶阔叶树、4种常绿阔叶树和5种蕨类植物的凋落叶,通过室内浸泡试验和失水试验研究了植物凋落物的持水和失水特征。结果表明:(1)凋落物的吸水速率均显示出随浸泡时间增加而降低的趋势,到8 h基本趋于平缓,24 h达到饱和状态,而失水速率随着失水时间的增加逐渐减少,到12 h后趋于稳定;(2)蕨类植物凋落物的饱和持水量(202.5%)显著高于落叶阔叶树(173.0%)、常绿阔叶树(124.6%)和常绿针叶树(86.5%),而24 h内蕨类植物的失水量(65.4%)与落叶阔叶树(65.4%)之间没有显著差异,但均高于常绿阔叶树(53.6%)和常绿针叶树(42.8%);(3)凋落物饱和持水量和平均失水速率与其初始密度呈显著负相关(R~2分别为0.428和0.266),而与初始比叶面积呈显著正相关(R~2分别为0.488和0.398),这表明叶密度和比叶面积是决定物种间凋落物持水和失水特征差异的重要因素。研究结果揭示了蕨类植物凋落物在森林水源涵养功能中的重要作用,为赣江中游水源涵养林生态系统服务功能评估和林业管理措施制定提供科技支撑。     

Soil biological changes for a natural forest and two plantations in subtropical China

Conversion of natural forests into pure plantation forests is a common management practice in subtropical China. To evaluate the effects of forest conversion on soil fertility, microbe numbers and enzyme activities in topsoils (0-10 cm) were quantified in two 33-year-old monoculture plantations of Castanopsis kawakamii Hayata (CK) and Cunninghamia lanceolata Lamb. (Chinese fir) (CF), and compared to a neighboring relict natural C. kawakamii forest (NF), in Sanming, Fujian. Five soil samples were collected once each in January, April, July, September and November in 2000 in each forest for laboratory analysis. Over the sampling year, there were significant differences for bacteria, fungi and actinomycetes between forests and between seasons (P < 0.05). The largest bacteria and fungi populations were in NF, while CF contained the greatest number of actinomycetes. There were also significant differences (P < 0.05) with microbial respiration for forests and seasons. Additionally, compared with NF, urease and acid phosphatase were significantly lower (P < 0.05) in CK and CF. Also, the correlations of soil hydrolysable N and available P to soil microbial and enzymatic activities were highly significant (P < 0.01). Thus, to alter the traditional Chinese fir monoculture so as to mimic the natural forest conditions, managing mixed stands of Chinese fir and broadleaf trees or conducting crop rotation of conifers and broadleaf trees as well as minimizing forest disturbances like clear-cutting, slash burning and soil preparing, could be utilized.     

杉木与阔叶树叶凋落物混合分解对土壤性质的影响

通过盆钵模拟试验对杉木与楠木、杉木与木荷叶凋落物混合分解后土壤性质进行研究,结果表明:土壤微生物区系中,细菌占微生物总数的98.18%~99.80%,真菌、放线菌在微生物总量中的比例差异不显著(P>0.05),分别为0.12%~1.01%和0.12%~1.08%;7月份土壤微生物中放线菌数量显著高于3月份土壤微生物中放线菌数量(P<0.05),而细菌数量相对较少;杉木、楠木以及木荷叶凋落物三者单独分解时,阔叶树林地细菌数量较大,杉木林地的真菌、放线菌数量较多。当杉木与楠木叶凋落物混合分解时,土壤三大微生物数量以及微生物总量都明显增加;与木荷叶凋落物混合分解时,仅细菌和微生物总量有所增加。混合分解后,林内土壤养分大体呈低~高~低的变化模式;pH值均有不同程度的,其中增加最多的是杉楠X1+3X2的处理。     

西藏原始暗针叶林凋落物有机碳释放特征与土壤有机碳库关系研究

结合野外凋落物分解袋法和室内分析试验,对藏东南2种典型暗针叶林—急尖长苞冷杉(Abies georgei var.Smithii)和林芝云杉(Picea likiangensis var.linzhiensis)凋落物的分解和有机碳释放特征进行研究,分析了2种亚高山暗针叶林凋落物有机碳释放速率与土壤有机碳及其组分之间的关系。结果表明:藏东南2种原始暗针叶林凋落物分解均呈现出雨季分解快(4—9月)、旱季分解慢(10—翌年3月),前期分解快(3—9月)、后期分解慢(10—翌年2月)的特征,且冷杉(PLLF)分解速率大于云杉(AGSF),Olson指数衰减模型能够较好地模拟2种暗针叶林凋落物的分解,冷杉(PLLF)和云杉(AGSF)凋落物半分解时间为2.11,2.52年;分解95%时间为8.96,10.84年;2种暗针叶林凋落物中有机碳含量表现出先上升后下降,再平稳降低的趋势,而2种暗针叶林凋落物中有机碳释放速率表现出先短暂富集再释放的模式;2种暗针叶林土壤总有机碳(TOC)及其活性组分(MBC、POC、LOC)含量都具有明显的表聚性(p<0.01),且同一土壤层次内TOC、MBC、POC、LOC互相之间均呈极显著正相关关系(p<0.01);2种暗针叶林凋落物分解进程中有机碳的释放速率与表层土(0—10 cm)中TOC、MBC、POC、LOC含量、10—20 cm土层中的TOC、MBC含量以及20—40 cm土层中MBC含量之间呈现显著的正相关(p<0.05)。     

“八五”期间海河流域水保预防监督工作的成效

“八五”期间海河流域水保预防监督工作的成效杨晓勇，马志尊，孟宪智，付贵增（天津水利部海河水利委员会，天津３００１７０）“八五”期间，海河流域各有关省（市、自治区）以《中华人民共和国水土保持法》的颁布实施为契机，结合本地实际，广泛进行水土保持法制宣传，...     

两类森林凋落物及其分解作用的研究

根据1984～1989年的定位观测,广西岑溪县七坪林场常绿阔叶林的凋落物量平均为8.062t/ha·a,N,P,K,Ca,Mg,S,Mn,Cu,Zn 9种营养元素的归还量平均为209.47kg/ha·a,分别比杉木林的高1.82倍和2.08倍。常绿阔叶林凋落物各组分的平均分解速率(g/g·a)为:叶1.0842,枝0.6502,果0.8871;而杉木林的分别为0.6084,0.3795和0.5255。表明常绿阔叶林在提高林地土壤肥力方面大于杉木林。     

Effects of nitrogen load to the forest floor in sitka spruce stands (Picea sitchensis) as affected by difference in deposition and spruce aphid infestations

Studies of biogeochemical cycling and soil acidification have been carried out in even aged stands of Norway spruce, sitka spruce, Douglas fir, beech and oak under the frame of “The Element Cycling Project”. Deposition of excess nitrogen to forests is important as a potential acidifying input. In Denmark, reduced vitality in Norway spruce has promoted extensive planting of sitka spruce. However, several spruce aphid infestations have caused defoliation in many sitka spruce stands. The objectives of this study were to evaluate the effects of deposition and increased litterfall due to spruce aphid infestations on nitrogen transformations in the forest floor in sitka spruce stands on different soil types. The deposition of throughfall nitrogen range from 19 to 35 kg/ha/year. Fluxes of nitrogen in litterfall ranged from 21 to 77 kg/ha/year, whereas nitrogen leaching range from 1 to 57 kg/ha/year. Leaching was lowest at the infertile sites, but increased with magnitude of deposition and aphid infestations. Proton production according to the nitrogen transformations was largest at the fertile site most often affected by infestations. Huge amounts of bird droppings, honey dew and input of easily available nutrients by canopy leaching probably induced litter decomposition and formation of NO ₃ ^? in the soil water.     

亚热带2种针叶林土壤碳氮磷储量及化学计量比对混交的响应

针叶林混交阔叶树是改善土壤肥力、增强林地养分循环的重要措施,而混交效应受到针叶树种自身特性的影响,马尾松(Pinus massoniana)和湿地松(P.elliottii)是亚热带地区广泛种植的针叶树种,但目前2种针叶林对阔叶树混交的响应特征还不清楚。选取马尾松、湿地松纯林以及木荷(Schima superba)补植后形成的马尾松—木荷和湿地松—木荷混交林为研究对象,采集剖面土壤样品,测定土壤容重、有机碳(OC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量,计算碳氮磷储量及化学计量特征,比较不同森林类型间的异同。混交阔叶树显著增加了马尾松林0—60cm各土层OC含量,而湿地松纯林与其混交林间OC含量无显著差异。同时,混交增加了2种针叶林土壤TN含量。马尾松林混交后0—60cm土层碳储量显著增加95.8%,而混交阔叶树对湿地松林土壤碳储量无显著影响。混交阔叶树后马尾松和湿地松林0—60cm土壤总氮储量分别增加了15.8%和28.4%,但混交对土壤磷储量无显著影响。混交显著增加了马尾松林0—40cm各土层C/N,而降低了湿地松林0—10cm土层C/N。混交阔叶树后马尾松林0—20cm土层C/P和0—10cm土层N/P显著增加,而混交仅增加湿地林0—10cm土层N/P。混交阔叶树增加了针叶林土壤氮储量,但对磷储量无显著影响,同时混交改变了土壤碳氮磷生态化学计量特征。与湿地松林相比,马尾松林土壤养分含量、储量及其化学计量特征对混交的响应更敏感。