石灰石粉施用量对重庆酸雨区马尾松林下木荷生长的影响

重庆是我国酸雨发生最早且其污染最严重的地区之一。由于长期遭受酸雨影响,这里的森林受害明显,经济和环境损失巨大。马尾松(Pinus massonianaLamb.)和木荷(Schima superbaGardn.etChamp.)都属于重庆的重要乡土树种,马尾松在造林中被广泛使用,木荷是优良的生物防火树种,并因     

马尾松细根研究进展

根系是植物长期适应陆地条件而形成的一个重要的地下器官,在整个生态系统中扮演者重要的角色。细根作为根系系统中最重要部分,对森林生态系统碳平衡和养分循环具有重要作用。马尾松是我国速生特有种,集经济价值和生态价值为一体。文中综述了马尾松细根生物量、周转和寿命的研究进展,并对今后的研究提出展望,以期为我国树木根系生态学研究提供参考。     

马尾松细根与土壤养分含量研究

应用根钻法研究黔中12年生马尾松(Pinus massoniana)林下不同层次土壤(0～20 cm和20～40 cm)细根的分布情况及土壤养分含量的分布,并做了相关性分析.结果表明,马尾松细根单位面积生物量、根长密度及比根长在0～20 cm土层明显高于20～40 cm土层,在0～20 cm土层中单位面积根量是20～40 cm土层的3～6倍;土壤中养分含量也随着土壤深度的增加逐渐减少;马尾松根系生物量、根长密度及比根长与土壤中有效性养分存在显著正相关关系;细根生物量、根长密度与马尾松胸径呈显著正相关关系;养分含量对生物量、根长密度的综合影响存在显著线性相关性(R~2=0.903、0.917),土壤养分(0～20 cm、20～40 cm)对马尾松胸径存在显著或极显著线性相关关系(R~2=0.878、0.934),与树高线形相关性不明显.     

重庆酸雨区受害马尾松林凋落物特征及其环境因子响应

在重庆酸雨区铁山坪进行定位样地监测,调查受害马尾松纯林2009年生长季(3—11月份)凋落物数量和组成的月变化特征,并与气象和土壤含水量等环境因子进行相关性分析。结果表明:生长季凋落物总量为4704.27kg.hm-2,其中,松针和松枝是主要组分,各占调查物总量的53.68%和25.69%,松花、树皮、松果和其他组分各占8.29%,5.12%,1.71%和5.51%;受害林分的凋落高峰较健康林分出现的早;其月凋落总量受当月风速(P<0.05)及前月40cm以上土层含水量的显著影响(P<0.01);凋落量对土壤含水量变化的响应存在1个月的时间滞后;凋落物中的松针、松枝的凋落量随表层土壤含水量减少而增加,松针响应最敏感,松枝在土壤含水量降到一定程度后才显著增加;松花、松果的凋落分别受风速(P<0.01)和降水的显著影响(P<0.05),而树皮凋落则受气温、降水和蒸发的综合影响(P<0.05)。总体来看,酸雨区受害森林细根减少,特别是深层细根减少,导致抵抗土壤干旱能力下降。     

中龄林马尾松细根固土作用的调控

研究不同施肥处理对中龄林马尾松细根生长动态的影响,结合根系与固土作用的关系,阐述施肥对细根固土作用的调控。结果表明:不同施肥处理下细根生物量及形态指标均表现为夏季(8、9月份)最高,冬季(11、12月份)最低,施P肥或者NPK肥合理混施可促进细根生物量及根长等的生长状况,并延长细根生长时间,且在夏季显著高于对照。因此在马尾松中龄林下,通过施用P肥及NPK肥合理混施调控细根的生长,增强其固土效应。     

用粉煤灰改善石灰石粉混凝土的氯离子扩散性

采用RCM法测定混凝土试件的氯离子扩散系数,研究了石灰石粉单掺以及粉煤灰和石灰石粉双掺对混凝土抗氯离子渗透性能的影响.结果表明,混凝土中掺入石灰石粉对其抗氯离子渗透不利;粉煤灰能有效降低石灰石粉混凝土的氯离子扩散系数,提高其抗氯离子渗透能力;当混凝土中石灰石粉掺量为20%时,粉煤灰改善混凝土抗氯离子渗透性能的最佳掺量为20%.     

施肥对马尾松幼苗生长及其根际环境的影响

应用原位显色法研究了不同施肥处理对马尾松(Pinus massoniana)苗木根际pH、Eh的变化以及对马尾松苗木生长的影响,结果表明:磷肥(P)和氮磷钾肥(N+P+K)对马尾松幼茁生长有明显促进作用且最有效地增大马尾松幼苗的酸化范围;磷肥(P)使得马尾松幼苗根际呈现最强还原态.     

间伐强度对马尾松人工林根际与非根际土壤中性糖特征的影响

【目的】探讨不同间伐强度下马尾松人工林根际与非根际土壤中性糖为含量、组成和来源,以更好了解间伐后林地土壤有机碳库及其稳定性变化,为马尾松人工林可持续经营提供科学指导。【方法】以30年生马尾松人工林为研究对象,采用随机区组法,设置4种处理,各处理重复3次,共12块20m×20m固定样地,包括对照(0%)、轻度间伐(25%)、中度间伐(45%)和强度间伐(65%),测定土壤基本理化性质及枯落物和土壤中性糖的含量及组成。【结果】根际土壤中性糖含量(4.55~7.89mg·g^-1)显著高于非根际土壤(2.67~4.18mg·g^-1);间伐可显著降低根际土壤中性糖含量,且各处理间差异显著(P<0.05),分别低于对照15.34%、27.25%和42.33%;非根际土壤中性糖含量仅在强度间伐下显著降低(P<0.05);非根际土壤中8种中性单糖含量在不同间伐强度间差异不显著,均以葡萄糖含量最高,占中性糖总量的33.21%~41.39%,其次为甘露糖(占中性糖总量的18.34%~25.09%)、半乳糖(占中性糖总量的13.87%~16.99%)、阿拉伯糖(占中性糖总量的8.45%~11.34%)、木糖(占中性糖总量的6.22%~7.91%)、鼠李糖(占中性糖总量的4.37%~6.06%)、岩藻糖(占中性糖总量的2.71%~3.26%)和核糖(含量最少,占中性糖总量的比例不到1%);根际土壤中8种中性单糖分布规律与非根际土壤一致,且随间伐强度增加各中性单糖含量呈下降趋势,但各处理间差异除葡萄糖外均未达到显著水平;间伐可增加根际与非根际土壤中六碳糖(半乳糖+甘露糖)和五碳糖(木糖+阿拉伯糖)含量的比值,且间伐后该比值均大于2;根际与非根际土壤中性糖在总有机碳中的比例分别为16.65%~17.36%和16.75%~23.21%,且该比值均随间伐强度增加呈先降后升的趋势,在中度间伐时达到最低值。【结论】间伐可降低根际与非根际土壤中性糖总量,但对土壤中8种中性单糖含量影响不显著;间伐后土壤微生物活性增强,从而可增加土壤中性糖的微生物来源;中度间伐下根际与非根际土壤中性糖和总有机碳的比值最低,表明中度间伐有利于土壤碳库的稳定,对马尾松近熟林实施45%的间伐强度较为适宜。     

疏伐强度对马尾松套种阔叶树林分生长的影响

1994年在福建省尤溪国有林场,采用不同强度疏伐(20%疏伐改造、35%疏伐改造、50%疏伐改造,以不改造的林分为对照)后套种细柄阿丁枫的方法,对22年生的马尾松纯林进行改造试验,探讨改造后10 a、20 a林分生长情况。结果表明:马尾松的胸径生长量随疏伐强度的增大而显著增大;细柄阿丁枫的胸径生长量在第1个10 a随疏伐强度的增大而显著增大,在第2个10 a则随疏伐强度的增大而减少。在树高生长量方面,马尾松在第1个10 a随疏伐强度增大逐渐增大,在第2个10 a则是35%疏伐的林分生长量最大(2.88±0.24)m;细柄阿丁枫无论第1个10 a还是第2个10 a均随疏伐强度增大而增大。林分蓄积量也是随着疏伐强度的增大而显著增大。说明高强度的疏伐利于改造后的林分蓄积生长。     

酸雨及大气污染对马尾松木材材性影响的研究：Ⅱ.木材构造

对广西壮族自治区生长在严重酸雨危害（ＳＩＩ）、轻度酸雨危害（ＳＩ）和未受酸雨危害（Ｓ０）三个地方的马尾松（ＰｉｎｕｓｍａｓｓｏｎｉａｎａＬａｍｂ．）木材构造进行了研究，结果如下：边材宽度、管胞长度、径向直径、径壁厚度及弦壁厚度，５ＩＩ＜ＳＩ＜Ｓ０；年轮宽度、管胞径向腔径、弦向直径、弦向腔径及管胞比量，ＳＩＩ＜Ｓ０＜ＳＩ：晚材率、管胞胞壁率及树脂道比量，ＳＩＩ＞ＳＩ＞Ｓ０；木射线比量，ＳＩＩ＞Ｓ０＞ＳＩ；纤丝角，ＳＩＩ＝Ｓ０＜ＳＩ。经方差分析，边材宽度、年轮宽度及管胞径向直径三者差异显著；而其它各项差异均不显著。     

三峡库区马尾松根和叶片的生态化学计量特征

[目的]对马尾松根系和叶片养分(C、N、P、K、Ca、Mg)进行研究,探讨生长季和非生长季根系和叶片的化学计量学特征和养分分配特征,以及根和叶片养分的相关性。[方法]本研究分别在2014年7月和11月,利用土柱法采集根样和高枝剪采集枝条第二节上的健康叶样,然后再进行室内测试分析。[结果]表明:(1)非生长季与生长季相比,根C养分含量、C:N和N:P比值均下降,N、P、K、Ca、Mg养分含量含量均增加。(2)根C养分含量随直径增大而增加,N、P、K、Ca、Mg养分含量随直径增大而减小。(3)径级、取样时间以及两者交互作用对根系C、N、P、K、Ca、Mg养分含量和C、N、P养分化学计量比存在极显著影响(P0.01),同时取样时间对粗根C、N养分含量以及C:N比无显著影响。(4)细根(2 mm)C和N元素含量存在极显著的负相关关系,N和P元素含量存在极显著的正相关关系,同时C:N比值和N:P比值变异分别由各自两元素含量共同决定;粗根(2 3 mm)C、N计量比值和N:P比值变异分别主要由N元素含量和P元素含量决定;(5)从地上叶到地下根,C、N、P、K养分含量呈减少趋势,Ca、Mg养分含量呈增加趋势。同时,根和叶片养分含量相关性较弱,除C、K养分之外。[结论]马尾松根系养分含量与叶片养分的关系较弱,且分别对各养分的相对需求量不同;与生长季相比,非生长季马尾松根系N、P、K、Ca、Mg含量显著增加;C、N元素和N、P元素的耦合关系只出现在细根中。     

马尾松人工林地力维护研究进展

针对地力衰退与维护这一林业研究热点,文中从林分生产力、土壤理化性质、土壤养分、土壤微生物、土壤酶活性、自毒作用6个方面阐述了马尾松人工林的地力现状。众多研究表明,马尾松人工林尚未出现地力衰退,其产生地力衰退的原因主要是不合理的营林措施。同时从轮作、混交林、发展林下植被、林地施肥、生态系统管理等方面介绍了马尾松人工林地力维护进展,并对马尾松人工林地力维护研究趋势进行了展望。     

三峡库区杉木马尾松混交林和马尾松纯林的土壤含水量空间变异性

土壤水分含量是对地表生态过程有着重要影响的生态因子,在三峡库区生态环境保护中具有重要作用。选取三峡库区典型植被类型杉木、马尾松混交林(A)和马尾松纯林(B),通过网格(3.00 m×3.00 m)取样,地统计学方法研究群落(30.00 m×30.00 m)0.00 - 20.00 cm土壤水分的空间特征。结果表明:(1)两种典型植物群落土壤含水量空间变异性不同,样地A和样地B土壤含水量的变异系数分别表现出弱和中等强度的变异性;(2)两种典型植物群落土壤水分具有良好的半方差结构,半方差函数曲线可以用球状模型进行拟合。土壤水分的空间相关范围存在明显的差异,有效变程分别为51.00 m和12.37 m;土壤水分分布格局呈明显的斑块状分布;(3)在本研究区域内,植被、地形和地貌等是影响土壤含水量空间异质性的主要因素。     

西南酸雨区重庆缙云山常绿阔叶林土壤氮矿化特征

【目的】探讨重庆缙云山2012—2014年土壤矿质氮(铵态氮和硝态氮)变化规律、输入来源与氮矿化特征,明确土壤氮矿化的驱动因素,以期为深入研究该地区土壤养分循环提供理论依据。【方法】在重庆缙云山选择能代表中亚热带森林生态系统的常绿阔叶林,设置1块20 m×20 m样地,内部布设5个4 m×4 m样方,于2012—2014年每年4—9月每月月末,采集上、中、下层(0~15,15~30和30~60 cm)土壤样品,同步观测样地内土壤呼吸速率,并收集穿透雨与干流;在实验室内测定土壤铵态氮(NH4^+-N)、硝态氮(NO3^--N)和全氮(TN)含量;并用原位培养法测定土壤氮素矿化速率。【结果】土壤铵态氮和硝态氮含量在年际、月际(除2012年铵态氮含量)及各土层间均差异显著(P<0.05),4—9月土壤铵态氮和硝态氮含量均呈递增趋势,上层土壤的铵态氮与硝态氮含量均表现为2013年>2012年>2014年,各土层间铵态氮含量表现为中层>下层>上层,硝态氮含量表现为随土层加深而递减趋势;土壤氨化速率和硝化速率的月际变化为单峰或先升后降再上升的趋势,年际变化均表现为2013年>2014年>2012年;土壤铵态氮含量与硝态氮含量在各土层间极显著(P<0.05)或显著(P<0.01)正相关,但与穿透雨和干流输入量相关性不显著;土壤氨化速率与硝化速率均与土壤呼吸速率极显著(P<0.01)正相关,而与土壤pH值极显著(P<0.01)负相关;土壤呼吸速率大于4μmol·m^-2 s^-1时,土壤氨化速率和硝化速率明显随pH上升而下降,土壤呼吸速率小于4μmol·m^-2 s^-1且土壤pH值为3.70~3.75时,氨化速率与硝化速率开始出现小幅上升,之后下降。【结论】重庆缙云山常绿阔叶林土壤矿质氮含量具有年际、月际及土层间差异;土壤矿质氮含量受穿透雨和干流氮(包括铵态氮和硝态氮)输入量的影响较小,而与相邻土层氮含量相关更紧密;土壤pH值升高对土壤的氨化和硝化速率有抑制作用,且其抑制作用大小随土壤呼吸速率大小不同而变。     

新疆三工河流域柽柳群落细根生产与周转对土壤有机碳的贡献

在2010年整个生长季内,采用土钻法和内生长法,对新疆干旱区柽柳细根生物量、季节动态、分解与周转进行了研究。结果表明:柽柳群落土壤含水量随着土层深度的增加而增加。10~20cm土层土壤有机碳储量最大,随后随着土壤深度的增加,有机碳含量逐渐降低。方差分析表明:不同土层有机碳含量差异显著。细根生物量的月平均值为54.51g·m–2,群落细根生产量为58.64g·m–2。细根生物量呈明显的季节变化趋势,即5—9月逐渐增加,9月达到最大值,9—10月逐渐下降;在土壤剖面垂直变化上,细根生物量随土层深度的增加呈先增加后降低的趋势,0~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60cm各土层细根生物量所占比例分别为19.53%、30.05%、26.41%、12.01%、7.33%、4.67%。双因素方差分析表明:不同取样时间、不同土层之间的活细跟生物量、死细根生物量均差异极显著。柽柳群落细根年分解量、年死亡量、净生产力分别为17.41、33.75、83.60g·m-2·a-1,年周转率为1.98次·a-1,通过细根死亡进入土壤中的有机碳为(42.68±5.40)g·m–2·a–1,占土壤有机碳含量的2.12%。这表明,尽管柽柳群落通过细根周转进入土壤中的有机碳仅占现存土壤有机碳的一小部分,但从较长的时间尺度来看,柽柳群落细根对干旱区生态系统地下有机碳的补充具有重要作用。     

稀疏马尾松林混交红椎后的小气候特点

根据混交林在抗病虫害、改善气候、促进林木生长方面的作用原理,适地适树混交其它树种,能提高林木根系的吸收能力［１］和林分生产力,增强林分的抗逆性［２］。研究稀疏林分及其改造后的小气候变化,对指导林业生产活动具有重要意义。１试验区自然概况广西凭祥市中国林...     

10年生杉木人工林叶片和细根功能性状对土壤磷添加的响应

目的 揭示10年生杉木人工林叶片、细根功能性状对土壤磷添加的响应,为提高杉木人工林生产力提供科学依据。 方法 在10年生杉木人工林中设置P0（对照）、P1、P2、P3、P4、P5共6个处理,土壤施磷量分别为0、60、120、180、240、300 kg·hm−2·a−1,进行了3年模拟磷沉降控制试验,分析了叶面积（LA）、比叶面积（SLA）、叶组织密度（LTD）、叶干物质含量（LDMC）、比根长（SRL）、比根表面积（SRA）、根组织密度（RTD）、可塑性指数（PI）的响应及功能性状之间的相关性。 结果 在土壤磷缺乏情况下,随着施磷浓度程度的增加,杉木的LA、SLA、SRL、SRA均先增加后降低,LTD、LDMC、RTD均先减小后增加。在不同施磷处理下,杉木叶片、细根功能性状的PI平均值分别为0.21、0.16,CV的范围为3.9%～15.9%,属于较弱变异。杉木叶功能性状LTD与LA、SLA在P0、P2处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关,LTD与LDMC在P1处理下呈显著正相关（ P < 0.05）;SLA与LA在P0、P3处理下呈显著正相关（ P < 0.05）,SLA与LDMC在P4处理下呈极显著负相关（ P < 0.01）。杉木细根功能性状SRL与SRA在P0、P3、P4、P5处理下呈极显著正相关（ P < 0.01）,SRL与RTD在P3、P4处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关;RTD与SRA在P0、P2、P3、P4、P5处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关。 结论 杉木通过协调叶片和细根功能性状的耦合关系响应不同梯度的土壤磷添加,进而形成应对土壤磷含量变化的生存策略。本研究表明,适当的磷添加（P2、P3）有利于10年生杉木人工林的土壤养分吸收和生长。     

马尾松紫色酸性磷酸酶基因PmPAP1的克隆与表达模式分析

[目的]研究马尾松紫色酸性磷酸酶基因功能及其对低磷胁迫的应答。[方法]采用RACE法克隆马尾松紫色酸性磷酸酶(PAPs)家族成员Pm PAP1,利用软件和数据库,对基因结构功能进行多重分析预测,检测其接种外生真菌及低磷胁迫下的表达模式。[结果]表明,Pm PAP1基因c DNA全长2 520 bp,开放阅读框1 869 bp,编码622个氨基酸残基,具紫色酸性磷酸酶保守结构域特征,属于高分子量PAPs。Pm PAP1有信号肽,无跨膜区,推测定位于细胞质基质或细胞器基质中,它与莲(Nelumbo nucifera)、无油樟(Amborella trichopoda)的亲缘关系最近,相似性分别达71%和69%,进化关系古老、保守性强。时空表达分析表明,Pm PAP1的表达受外生菌根诱导,在不同组织中均有表达,其根中的表达量显著高于茎和叶。在菌根化和非菌根化的幼苗中,Pm PAP1的表达均受基质中磷含量的影响,表现为低磷条件下高效激活,高磷条件下其表达反而受到抑制。低磷胁迫下根系中酸性磷酸酶活性持续增高,说明其活性与磷供给水平和时间有相关性。[结论]首次克隆鉴定了1个受外生菌根诱导的马尾松紫色酸性磷酸酶基因,其参与了对低磷胁迫的应答,为深刻认识马尾松耐低磷的分子机制、遗传改良提供了新信息和新思路。