杉木和米槠人工林土壤可溶性碳组分动态及其对凋落叶输入的响应

可溶性碳组分是土壤有机碳库中最活跃的部分,作为土壤碳周转初期变化的敏感指标,其含量受到凋落叶等植物残体输入、森林类型及季节性水热变化的共同调节。采用土壤原位培养法,以亚热带米槠(Castanopsis carlesii)人工林与杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为对象,分析生长季内土壤可溶性碳(DOC)与热水溶性碳(HWSC)含量动态变化及其对凋落叶输入的响应趋势。结果表明,凋落叶输入、森林类型和培养月份均极显著影响土壤可溶性碳组分含量(p<0.001)。杉木人工林土壤DOC与HWSC含量整体较高,分别高出米槠人工林15.09%和13.06%,但后者的土壤可溶性有机质芳香化程度更高。经过1个生长季的培养,2种人工林土壤DOC与HWSC含量均明显增加。凋落叶增加生长季米槠人工林土壤DOC与HWSC的含量,但对杉木人工林的影响具有季节差异。研究结果表明杉木人工林土壤DOC与HWSC含量更高,但凋落叶输入促进米槠人工林DOC与HWSC含量,更易于随淋溶过程流失。     

川西高山树线群落交错带地被物及土壤的水文效应

采用样带法,以川西米亚罗林区鹧鸪山高山树线群落交错带为研究对象,分析交错带地被物和土壤的持水特性及其变化规律。结果表明:地被物最大持水量为33.55～140.03t·hm-2,暗针叶林>林线>树线>密灌丛>草甸>疏灌丛,暗针叶林枯落物最大持水量显著高于疏密灌丛和草甸;林线地被物拦蓄降水的作用最明显;暗针叶林以苔藓层和枯落物层具有最大有效拦蓄效果,林线和树线以苔藓层具有最大有效拦蓄效果,疏密灌丛以枯落物层具有最大有效拦蓄效果,高山草甸草本层、苔藓层、枯落物层有效拦蓄效果相当;0～30cm土壤饱和蓄水量都在2000t·hm-2以上,暗针叶林>林线>疏灌丛>密灌丛≈草甸>树线;各群落0～30cm土层非毛管持水量为575.89～801.46t·hm-2,表现为暗针叶林>疏灌丛>树线>密灌丛>林线>草甸。     

巨桉人工林草本层主要种群的生态位分析

根据野外60个样方的调查数据,应用Levins、Shannon-Wiener生态位宽度指数和Levins生态位重叠指数分析了巨桉人工林草本层13个主要种的生态位宽度和生态位重叠特征。结果表明,里白和芒的生态位宽度最大,主要是由于其具有广泛的适应性。生态位宽度较大(或较小)的种群,它们所构成的种对间生态位重叠既有较大的,也有较小的,生态位宽度与生态位重叠程度无相关性。总体上看,巨桉人工林草本层物种间生态位重叠相对较低。从生态响应速率来看,里白发展性最强,可能形成少数种独占巨桉人工林草本层的格局。     

中亚热带不同树种对土壤团聚体组成及其碳、氮含量的影响

【目的】分析中亚热带不同树种、土层、粒级及其交互作用对土壤团聚体粒级组成及其碳、氮含量、储量及碳氮比的早期影响,揭示种植不同树种对土壤团聚体组成及其碳、氮含量的影响,以期为中亚热带地区造林和营林中合理选择树种提供科学依据。【方法】通过随机区组设计,于2012年2月在土壤发育和经营历史相同的林地上建立了中亚热带地区常见树种同质园。2019年8月测定各树种不同土层(0～10、10～20、20～30、30～40和40～50 cm)不同粒级(>2、1～2、0.25～1和0.053～0.25 mm)团聚体的质量百分含量、有机碳和全氮含量、储量及碳氮比。【结果】1)各土层团聚体均以>2 mm粒级为主,且>2 mm粒级团聚体的质量百分含量随土层加深而降低,并在木荷、米槠和杜英土壤中较高,而1～2 mm粒级团聚体的质量百分含量则在马尾松林土壤中最高;2)各粒级团聚体的有机碳含量随土层加深而降低,各土层团聚体的有机碳含量则随粒级减小呈先增后减的趋势,其中,0～10 cm土层团聚体的有机碳含量以1～2 mm粒级最高,而20～30、30～40和40～50 cm土层团聚体的有机碳含量则均以0...     

不同种植模式背景下栽植生姜对紫色土细菌多样性的影响

为了解栽植生姜对岷江下游紫色丘陵区不同种植模式背景下典型紫色土微生物多样性的影响,采用PCR-DGGE与DNA序列分析方法,研究了紫色丘陵区玉米+红薯间作、大豆单作、生姜连作、水稻-紫云英轮作等4种典型种植模式背景下栽植生姜前后土壤细菌多样性变化特征。PCR-DGGE分子指纹图谱结果表明,同一种植模式下栽种生姜前后DGGE条带数目、位置和亮度差异明显。栽种生姜均降低了各模式下土壤细菌群落丰富度和Shannon-Wiener指数,明显改变了土壤细菌群落结构,其中生姜连作模式背景下土壤细菌丰富度和Shannon-Wiener指数下降幅度最大,玉米+红薯间作模式下降幅度最小,但栽植生姜后4种种植模式之间土壤细菌群落结构相似度明显增加。DGGE特征条带的序列分析表明,栽植生姜后,土壤细菌中的部分绿弯菌门类群消失,部分硝化螺旋菌门类群仅在水稻-紫云英轮作模式中发现、玉米+红薯间作模式中出现了短波单胞菌门的细菌。这些结果为了解栽植生姜对土壤环境的影响以及生姜种植模式的优化提供了一定的科学依据。     

不同土壤水分条件下生长的巨桉对紫花苜蓿的化感作用

为了了解紫花苜蓿对不同水分条件下生长的巨桉化感作用的响应,采用生物检测法研究了生长在不同水分[75％,55％,40％和30％田间持水量(FC)]条件下的巨桉幼树叶片水浸液对紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长特征的影响。结果表明,不同水分条件下生长的巨桉均对紫花苜蓿表现出明显的化感作用。巨桉叶片水浸液显著降低了紫花苜蓿的发芽指数,且随着巨桉生长土壤水分的减少,降低作用增强。生长在较差水分(40%和30％FC)条件下的巨桉,其高浓度叶片水浸液显著抑制紫花苜蓿幼苗生长,但其低浓度叶片水浸液促进种子发芽;而生长在较好水分(75%和55％FC)条件下的巨桉,其低浓度叶片水浸液促进紫花苜蓿幼苗生长,高浓度叶片水浸液提高了种子发芽率。高浓度巨桉叶片水浸液降低了紫花苜蓿叶片叶绿素含量和根系活力。另外,紫花苜蓿对巨桉叶片水浸液处理表现出一定程度的抗性。紫花苜蓿对巨桉化感作用的这些响应特征表明紫花苜蓿可以作为巨桉林下植被优选物种。     

四川盆地亚热带常绿阔叶林不同物候期凋落物分解与土壤动物群落结构的关系

为了解植物生长不同物候时期凋落物分解过程中土壤动物群落结构动态及其与凋落物分解的关系,以四川盆地亚热带常绿阔叶林典型人工林树种马尾松和柳杉,次生林树种香樟和麻栎凋落物为研究对象,采用凋落物分解袋试验研究,凋落物分解过程中土壤动物的群落特征。4种凋落物分解袋共获得土壤动物8047只,其中,柳杉(2341只)>香樟(2105只)>马尾松(2046只)>麻栎(1555只)。其中,秋末落叶期、萌动期和展叶期,马尾松凋落物袋中主要以捕食性土壤动物为优势类群,而后以菌食性土壤动物为主;香樟凋落物袋中除秋末落叶期和叶衰期以菌食性土壤动物为主要优势类群外,其他各时期均以捕食性土壤动物为主要优势类群;柳杉凋落物分解各时期均以菌食性土壤动物为主要优势类群;麻栎凋落物分解在前3个时期以菌食性为主,而后以植食性土壤动物为主要优势类群。相关分析表明,在秋末落叶期和萌动期土壤动物的个体密度主要和氮、磷含量及其格局密切相关,叶衰期主要和难分解组分木质素显著相关。除在秋末落叶期土壤动物对凋落物分解的贡献率与土壤动物的个体密度显著相关外,其余主要物候关键时期均与土壤动物的类群密度及其食性显著相关。     

冻融末期亚高山/高山森林土壤有机层细菌多样性

为了解季节性融冻末期亚高山/高山森林生态系统土壤有机层细菌多样性特征,应用DGGE方法研究了川西亚高山/高山地区4个典型森林群落(冷杉原始林、冷杉次生林、20年生粗枝云杉人工林、15年生粗枝云杉人工林)土壤冻结末期土壤有机层(OL)和矿质土壤层(MS)的细菌多样性。采用化学裂解法提取土壤有机层和矿质土壤层样品总DNA获得了很好的效果,纯化后的总DNA经降落式PCR扩增得到高特异性16SrDNAV3区片段。样品PCR扩增产物经DGGE分离得到大量条带,不同样品间分离所得条带的强度和位置均有差异,表明研究样地在冻融末期具有一定的细菌群落多样性。并且,OL细菌群落结构的相似性、Shannon-Wiener物种丰富度指数和Simpson物种优势度指数随其土壤层次和森林类型的变化而变化,表明冻融末期强烈的环境变化极大地影响了土壤细菌群落结构。另外,将研究地4个样点土壤有机层细菌10个特有条带进行克隆和序列测定,结果显示了耐低温、温度敏感和非敏感优势细菌群落。这些结果表明:冻融末期温度驱动的环境变化深刻影响了亚高山/高山森林OL细菌群落多样性。     

亚热带不同林龄次生林与杉木林土壤氮淋溶损失特征

为分析不同林龄亚热带常绿阔叶次生林和杉木(Cunninghamia lanceolata)种植对土壤氮淋溶的影响,采用土柱微宇宙原位培养,分别比较9年生和45年生次生林(以米槠Castanopsis carlesii为建群种)之间、米槠和杉木人工林(均为9年生)之间的土壤总氮、硝态氮和铵态氮浓度及通量。结果表明：(1)4种类型森林土壤总氮和硝态氮浓度均表现为45年生次生林>9年生次生林>杉木人工林>米槠人工林;铵态氮浓度则为45年生次生林>杉木人工林>9年生次生林>米槠人工林。(2)4种类型森林土壤总氮和硝态氮的淋溶通量在整个试验期表现为9年生次生林>45年生次生林>杉木人工林>米槠人工林;5—8月4种类型森林土壤氨态氮淋溶通量差异较大,但大体上表现为杉木人工林>45年生次生林>9年生次生林>米槠人工林。(3)9年生和45年生次生林、米槠人工林、杉木人工林土壤总氮年淋溶量分别为14.24,13.27,7.26,10.97 [g/(m²·a)],硝态氮年淋溶量分别为10.88,9.97,5.35...     

遮阴对3种珍贵乡土阔叶树种幼苗生长及光合作用的影响

探讨3种珍贵乡土阔叶树种幼苗在遮荫条件下的生长及光合作用,为城市绿化乔木树种的引种选择提供理论依据,分别在遮阴处理(50%和80%的遮阴率)与无遮阴(CK)对照条件下,探究桢楠(Phoebe zhennan)、红椿(Toona ciliata)、香樟(Cinnamomum camphora)3个珍贵乡土树种在不同光照条件下形态和生理的响应情况。结果表明,遮荫处理下的地径和苗高大部分均小于对照组,其中香樟最为显著。在各处理间,3种乡土树种的平均叶面积均差异显著(P <0.05),含水率差异均不显著(P>0.05),红椿比叶面积的变化较大,而香樟和桢楠没有明显的变化。香樟幼苗的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素随着光照强度的降低,其含量都增加;桢楠的叶绿素a、总叶绿素含量和红椿的叶绿素b随着遮荫强度的增加而降低,桢楠的叶绿素b含量增加,而红椿的叶绿素a及总叶绿素含量先降低后升高。香樟净光合速率和蒸腾速率均呈现不同程度的升高,气孔导度和胞间CO 2浓度均降低,气孔导度在不同遮阴处理下差异均显著(P <0.05);红椿净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈现不同程度降低,胞间CO 2浓度升高;桢楠净光合速率、气孔导度和胞间CO 2浓度呈现不同程度降低,蒸腾速率升高。香樟和桢楠对遮阴的适应性较强,而红椿则适宜在强光照条件下栽植,这为城市园林绿化乔木树种的选择提供了理论依据。