根系隔离对土壤酶活性及其温度敏感性的影响

为探究细根和相关菌根真菌对土壤酶活性及其温度敏感性(Q₁₀值)的影响,在亚热带杉木成熟林中设置未隔离(NE)、隔离细根(ER)、隔离菌根(EM) 3种处理,并在室内设置不同温度梯度(4、10、20、30、40℃)的培养试验,探索根系碳输入改变对土壤酶活性及其温度敏感性的影响。结果表明:与NE处理相比,ER、EM处理下土壤的β-葡萄糖苷酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶的活性显著下降(P<0.05),ER、EM处理间差异不显著(P>0.05); ER处理下土壤的铵态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮(NO₃^--N)、微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量显著降低(P<0.05),表明本研究中的土壤酶活性可能主要是由植物细根诱导的;不同隔离处理下3种土壤酶的活性均随着培养温度的上升而不断升高,只有ER、EM处理下的酸性磷酸酶活性在30～40℃温度区间开始下降;不同隔离处理下土壤酶的Q₁₀值随温度升高呈先增大后减小的趋势,在20～30℃...     

火烧和保留采伐剩余物对土壤有机碳矿化的影响

采用室内培养法,比较分析了福建三明地区米槠次生林皆伐后火烧、保留采伐剩余物处理对土壤有机碳累积矿化量的影响,分析了土壤有机碳累积矿化量和土壤初始有机碳、微生物生物量碳及可溶性有机碳的关系。结果表明,火烧、保留采伐剩余物处理6个月和18个月后,火烧处理表层0~10 cm土壤有机碳含量较对照处理分别下降了6.0%和1.9%,保留采伐物处理土壤表层有机碳增加了15.6%和25.0%。两次培养中,火烧处理各土层累积矿化量显著低于对照和保留采伐剩余物处理;火烧6个月后,保留采伐剩余物处理各土层累积矿化量显著低于对照,18个月后10~20和20~40 cm土层累积矿化量显著高于对照处理。火烧18个月后,保留采伐剩余物处理各土层累积矿化量显著高于1年前的累积矿化量,分别高57.0%、112.0%和49.9%;火烧和对照处理前后两次培养各土层累积矿化量变化并无明显规律。土壤有机碳累积矿化量与土壤初始有机碳、微生物生物量碳和可溶性有机碳呈显著地线性相关关系(p0.05)。营林活动初期,皆伐后保留采伐剩余物措施较火烧能够增加土壤有机碳库,对土壤肥力及后期林木生长有重要的促进作用。     

亚热带地区不同森林经营方式对氮输出的影响

亚热带地区是我国人工林面积发展最快的地区,但早期的皆伐、炼山、整地等营林方式加重了该区氮流失问题,探讨科学生态的森林经营方式已成为当前的研究热点。2013年3—5月在每次侵蚀性降雨后,对皆伐炼山造林(人工幼林)、人工促进天然更新林(人促幼林)和次生林(对照)地表径流量、氮输出浓度及氮输出通量的差异进行了对比,结果表明:(1)观测期间人工幼林地表径流量是次生林的1.8～18.5倍(P<0.05),但人促幼林地表径流量与次生林无显著差异(P>0.05);(2)人工幼林地表径流中的NH_4^+-N、NO_3^--N输出浓度分别比次生林高17.1%～70.1%和36.3%～97.8%,NH_4^+-N、NO_3^--N输出通量分别是次生林的2.5～45.7倍和41.6～254.9倍,而人促幼林地表径流无论是氮输出浓度还是输出通量都与次生林无显著差异(P>0.05);(3)观测后期(5月份),次生林地表径流NH_4^+-N输出浓度是人工幼林的1.24～5.53倍,NO-3-N输出浓度亦有明显的升高;(4)3种森林类型地表径流中无机氮所占比例均大于60%,人工幼林尤其以NO_3^--N为主,平均输出比例占到55.8%。研究表明,人促幼林土壤氮源主要来自枯落物层的分解,该营林方式有利于减少地表径流量和土壤表层的氮流失。     

植被恢复对退化红壤轻组有机质的影响

我国亚热带山地丘陵红壤区植被受人为严重破坏后,表土易遭侵蚀,是我国仅次于黄土高原的严重侵蚀区,并形成了大面积的侵蚀退化生态系统。该区先后对此类退化系统生态进行了许多恢复与重建工作,植被覆盖发生了巨大变化,并在植物多样性、土壤肥力、水源涵养、营养元素循环、能量流动等方面做了许多有益的研究与探索[1~6],但目前有关植被恢复对土壤有机质尤其是轻组有机质影响的研究比较缺乏。土壤有机质是土壤质量和健康的重要指标,对维持土壤生产力具有重要作用[7]。利用密度分组技术可将土壤有机质分成轻组(Light fraction,LF)和重组(Heavy fraction,HF),轻组有机质主要由部分分解的植物残体     

中亚热带常绿阔叶林不同演替阶段土壤活性有机碳含量及季节动态

为探明不同演替阶段土壤碳吸存潜力,选取演替时间为15a(演替初期)、47a(演替中期)、110a(演替后期)3个中亚热带常绿阔叶林,分析了各演替阶段的土壤有机碳(SOC)含量以及土壤微生物量碳(MBC)、可溶性碳(DOC)和微生物熵(SMQ)的季节变化。结果表明:演替中、后期不同土层的土壤SOC、MBC、DOC含量和SMQ均显著高于演替初期(P<0.05);与演替中期相比,演替后期土壤MBC、DOC含量有所降低,SOC含量和SMQ无显著差异。土壤SOC、MBC和DOC含量随土层加深而显著性降低(演替初、中期DOC除外),并随演替进行逐渐向腐殖质层富集。不同演替阶段MBC、DOC和SMQ均有显著季节变化,最低值出现在秋季,最高值随演替进程由冬季逐步转向夏季。相关分析表明,不同演替阶段土壤活性有机碳含量与土壤有机碳含量极显著相关(P<0.01),且土壤活性有机碳(MBC、DOC)和SMQ对土壤碳库变化更为敏感。     

侵蚀红壤植被恢复过程中土壤呼吸与土壤性质的关系

土壤性质是影响土壤呼吸的重要因素。研究了植被恢复对红壤侵蚀裸地土壤呼吸的影响,并探讨了土壤呼吸速率与土壤性质的关系。红壤侵蚀裸地土壤呼吸年平均速率仅0.43μmo.lm-.2s-1,恢复为百喜草地、板栗园和马尾松林后土壤呼吸速率增加了3.3-6.1倍,但仍显著低于次生林的土壤呼吸速率。土壤呼吸速率与土壤表层0-20 cm内有机C、全N、有效性N、C/N均有显著的正相关关系,但除C/N外,其相关性均随取样深度增加而下降。而土壤呼吸速率与土壤全P、有效P、全K、速效K没有显著相关关系,与土壤容重和土壤表层团聚体破坏率则呈显著负相关。因此,在红壤严重侵蚀地恢复过程中,土壤性质的恢复尤其是C、N和表层土壤结构是决定土壤呼吸速率大小的重要因素。     

氮沉降对亚热带常绿阔叶天然林不同季节土壤微生物群落结构的影响

以亚热带地区细柄阿丁枫(Altingia gracilipes)天然林为研究对象,开展2年(2010—2011年)的原位模拟大气氮沉降试验,设置3个氮水平(以氮(N)含量计算):对照(CK,0 kg·hm-2·a-1)、低氮(LN,50 kg·hm-2·a-1)、高氮(HN,100 kg·hm-2·a-1)。采用磷脂脂肪酸(PLFA)技术探讨常绿阔叶天然林土壤微生物群落结构对氮沉降的响应。结果表明,天然林土壤微生物以细菌为优势类群,占微生物总PLFA含量的78.3%。夏季土壤微生物群落结构与其他季节发生显著差异;LN仅显著改变夏季土壤微生物群落结构;HN导致春季和冬季土壤微生物群落结构发生显著分异,且在不同季节对土壤微生物变化类群的影响不同。此外,氮沉降未使真菌与细菌比(F:B)和革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌比(G+:G-)发生显著改变,而使不同结构的环丙烷脂肪酸或异构脂肪酸等特殊脂肪酸比值发生改变,这表明短期氮沉降虽然改变了土壤微生物的群落结构,但并未影响微生物对环境变化的响应力,微生物可能通过改变特殊脂肪酸含量应对短期氮沉降,不同季节的应对策略有一定差异。因此,在探讨氮沉降对亚热带地区森林生态系统土壤微生物群落结构的影响时有必要考虑季节因素。