丛枝菌根真菌和不同形态氮对杉木幼苗根际土壤氮磷养分含量及其相关酶化学计量比的影响

目的 探究丛枝菌根真菌(AMF)和不同形态氮(NH4+-N、NO3−-N)对杉木根际土壤氮(N)与磷(P)养分含量、相关酶活性及其化学计量比的影响,为杉木人工林的可持续经营管理提供理论依据与数据支持。 方法 本研究以1年生杉木幼苗为研究对象,采用盆栽实验,研究杉木幼苗在接种摩西球囊霉(G. mosseae, Gm)和添加不同形态N(NH4+-N、NO3−-N)后根际土壤N、P养分含量及其相关酶活性与化学计量比的变化。 结果 (1)AMF接种提高了土壤有效P含量,降低了土壤中硝态氮、铵态氮、可溶性有机氮以及全P含量,与NH4+-N处理相比,NO3−-N处理下AMF对土壤N、P养分的调节作用更显著(p<0.05);(2) AMF和不同形态N添加提高了土壤中酸性磷酸酶(AP)、脲酶(URE)、N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶(NAG)活性,其中,NH4+-N处理下AMF更有利于提高URE活性,NO3−-N处理下AMF更有利于提高NAG活性。(3)接种AMF降低了土壤URE:AP、PRO:AP以及NAG:AP的比值(p<0.05),且在NO3−-N处理下土壤URE:AP、PRO:AP的化学计量比的下降幅度高于NH4+-N处理。 结论 AMF接种通过提高土壤中氮磷相关转化酶的活性,降低氮磷转化酶的化学计量比来提高杉木土壤P有效性,促进土壤中有效N、P向植物体内的转移,维持土壤N、P平衡,且NO3−-N处理下AMF对土壤N、P平衡的调节效果强于NH4+-N处理。     

毛竹/杉木层积复合材弯曲与剪切破坏的微观形变过程

利用扫描电镜在位拉伸方法(ISL-SEM),研究了毛竹/杉木层积复合材在受到外力作用下3点弯曲和剪切破坏的微观形变过程;结合扫描电镜所观测的形貌图,分析了该情况下层积材的典型破坏规律;总结了气干和水湿处理后,竹杉层积复合材剪切破坏模式以及气干条件下弯曲破坏模式。     

闽北山地杉木纯林和杉阔混交林的土壤肥力

对福建省建瓯市的杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林、杉木×枫香(Liquidambarformosana)、杉木×鹅掌楸(Lirioden-dron chinense)、杉木×桤木(Alnus cremastogyne)4种人工林样地林下土壤肥力进行测定分析,并以改进的内梅罗指数进行综合评价。结果表明,各样地的土壤均为强酸性,速效P严重缺乏;各样地土壤表层综合肥力水平均为一般,平均综合肥力水平等级均为贫瘠,强酸性土壤导致速效P缺乏是其综合肥力较低的主要原因;土壤综合肥力系数的排序为杉木×鹅掌楸>杉木×枫香>杉木纯林>杉木×桤木。该研究可为闽北山地杉木及其混交林分的培育和经营管理提供参考。     

杉木速生优良无性系选择研究

该文对4个杉木无性系的进一步选择进行了试验研究。结果表明,参试的4个杉木无性系平均树高为10.41m,平均胸径为12.65cm,平均材积为0.075 9m3,林分保存情况良好,且都有较好的生长表现;对4个无性系的树高、胸径和材积这3个生长性状进行方差分析,结果表明,参试的4个无性系在树高、胸径和材积这3个生长性状表现上都存在着显著差异;通过多重比较筛选出了表现最优的2号无性系,其树高、胸径和材积分别为10.75m、15.56cm和0.112 7m3;估算重复力,树高、胸径和材积性状的无性系重复力分别为0.563、0.572和0.667,说明该批杉木无性系的树高、胸径和材积性状受较高的遗传力控制,遗传稳定性很好,对参试无性系进行树高、胸径和材积性状选择,选择的效果会比较好;本试验按25%的入选率来估算遗传增益,其中树高性状预测遗传增益为8.5%,胸径性状预测遗传增益为14.6%,材积性状预测遗传增益为51.2%。     

间伐对杉木人工林生长的短期影响

为了研究杉木人工林在不同经营密度下的生长情况,以福建将乐国有林场杉木人工林为研究对象,设计间伐强度为50%、33%、25%、20%以及未间伐5个不同强度的间伐试验,分析在不同间伐强度下胸径生长、树高生长以及蓄积量的变化。结果表明:适度的间伐能够伐除小径阶的林木,直径分布曲线左偏型减弱。间伐强度为20%、25%、33%、50%的林分年平均胸径生长量分别是0.99、1.05、1.25、1.30 cm,比未间伐的生长量0.83 cm都高,且各个间伐强度下林木胸径生长由大到小依次为优势木、中庸木、劣势木;间伐强度为20%、25%、33%、50%强度间伐的林分树高生长量分别是0.94、0.91、0.89、1.01 m,未间伐的生长量为0.92 m,差异均不显著。林分蓄积结构的分析发现,间伐后1 a,林分的蓄积生长率随着间伐强度的增加而增加。     

间伐对杉木人工林土壤多酚氧化酶活性的影响

以南京市溧水区林场间伐6 a后的25年生杉木人工林为对象,测定了弱度(30%)、中度(50%)、强度(70%)间伐及对照样地的土壤多酚氧化酶活性。结果表明:与对照相比,弱度间伐在秋季和冬季提高了土壤多酚氧化酶的活性,3种间伐强度在春季和夏季降低了多酚氧化酶活性;春夏季节土壤多酚氧化酶活性高,秋冬季节活性低,且前者与后者差异性显著(p0.05);土壤多酚氧化酶活性与土壤温度,全磷、全氮质量分数均呈极显著正相关(p0.01),与土壤含水量呈显著正相关(p0.05),与碳氮比呈显著负相关(p0.05),与土壤总有机碳质量分数、p H值相关性不显著。     

杉木老龄林群落的种-多度关系研究

以杉木老龄林群落为研究对象,结合对数级数和对数正态分布模型,建立3 600 m2的大样地分析杉木老龄林群落的种-多度关系。结果表明:样方的平均物种数和个体数分别为6.86种和35.75株,各样方的物种数及个体数存在极显著正相关关系,说明杉木老龄林群落中生境空间对物种个体的承载能力,还未限制其物种数量。个体数-种序(p>0.05)和频度-种序(p>0.05)的分布曲线均符合对数级数分布;对数正态分布模型则能够较好拟合个体数-种序(p>0.05)的分布曲线,但频度-种序(p<0.05)的分布曲线则不适合用该模型来解释。随着尺度的增加,物种数和个体数的变异系数、二者间的相关性及物种数的方差逐步下降,个体数的方差却呈上升的趋势。     

压前含水率对杉木间伐材压缩木性能的影响

通过对杉木间伐材压缩密化的水分和物理力学性能进行分析,并观察木材微观结构的变化,可得出以下结果：1)压缩木各方向的水分分布不均匀,容易翘曲变形;2)水分对压缩木的物理力学性能有影响,压前含水率50％左右,压缩木硬度、抗弯弹性模量和抗弯强度最大,但冲击韧性随着压前含水率的增加呈下降趋势。从微观结构的观察可知,杉木间伐材压缩木的细胞只是被挤压,细胞腔变小而细胞壁未受到破坏。为了降低压后含水率,使水分分布均匀,可以采取两种办法：一是使初始含水率尽可能低,二是热压时间尽可能长。     

不同林龄杉木林下套种阔叶树对土壤磷组分的影响

套种是杉木人工林经营的重要措施,磷是南方森林生态系统中主要限制性养分元素之一,但套种模式对土壤磷素的影响尚不明确。以亚热带杉木人工林表层(0-10 cm)土壤为对象,研究套种林(杉阔套种幼林、杉阔套种成熟林)和杉木幼林土壤理化性质和土壤各形态磷含量差异,分析套种对杉木人工林土壤磷含量的影响。结果表明:(1)不同套种林显著改变土壤总磷、土壤总无机磷、土壤总有机磷、土壤微生物生物量磷(MBP)和土壤酸性磷酸酶活性(APA),大小顺序均为杉阔套种成熟林>杉阔套种幼林>杉木幼林。(2)土壤各磷组分中活性磷含量较低,其中NaHCO3-Po在活性组分中占主导;土壤NaOH-Po是中等活性磷的主要组分,杉阔套种成熟林尤为显著;闭蓄态磷(Residual-P)在总磷含量中最高。(3)与杉木幼林相比,杉阔套种成熟林显著增加了树脂提取态磷(Resin-Pi)、碳酸氢钠提取态有机和无机磷(NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po)、氢氧化钠提取态有机和无机磷(NaOH-Pi、NaOH-Po)、氢氧化钠残留提取态有机磷(NaOHu.s-Po)、盐酸提取态磷(HCl-Pi)和闭蓄态磷(Residual-P)含量;土壤总无机磷、NaHCO3-Po、HCl-Pi、NaHCO3-Pi、NaOHu.s-Pi和Residual-P对杉阔套种幼林的响应不敏感。(4)除含水率外不同林龄下杉阔套种林土壤磷形态与土壤理化性质(土壤总碳氮、土壤可溶性有机氮、土壤微生物生物量磷、酸性磷酸酶)呈正相关性(P<0.05)。冗余分析表明,土壤磷组分的变化主要受MBP调控,且MBP与有机磷组分(NaOHu.s-Po、NaOH-Po)和HCI-Pi呈显著正相关。总之,套种林的土壤磷素有效性高于杉木幼林,土壤养分状况更佳。     

间伐对杉木人工林土壤理化性质的季节影响

以南京市溧水林场实施了4种间伐强度（CK:0%、LIT:30%、MIT:50%、HIT:70%）的25 a生杉木人工林为研究对象,探讨了间伐7 a后0—20 cm土层的土壤温度、含水率、土壤全C、全N、全P,C/N和N/P的季节变化。结果表明,间伐对土壤理化性质的影响存在明显的季节差异性。春季,间伐对土壤温度、含水率和全C均无显著影响,MIT显著降低了土壤全N和全P的22%和26%,HIT显著降低了土壤全N的11%。夏季,间伐对土壤温度、全N、全P和N/P无显著影响,但3种间伐强度均显著提高了土壤含水率,平均为22%,MIT和HIT均显著降低了土壤全C和C/N。秋季,间伐对土壤理化性质的各个指标均有不同程度的显著影响。其中,3种间伐强度均显著提高了土壤温度、含水率、N/P,但显著降低了全P。冬季,间伐对土壤理化性质影响较小,除MIT显著降低了土壤温度而提高了土壤C/N及HIT显著提高了土壤全P外,间伐对其余指标均无显著影响。这些结果表明,在评价间伐对土壤理化性质影响时应考虑季节差异。间伐7 a后林内土壤全N和全P在一定程度上有所降低,尤其是土壤全P,建议在春季对LIT施适量的氮肥,对MIT施适量的氮肥和磷肥,在秋季对3种间伐处理施适量的磷肥,以提高土壤肥力促进林木生长。从土壤N和P年平均值来看,HIT最有利于保持林地的氮磷养分,LIT次之,MIT最差。