控制高原鼠兔对不同退化高寒草甸植物群落特征的影响

为了研究高原鼠兔对高寒草甸草地的影响,利用D型肉毒毒素颗粒对不同退化高寒草甸中的高原鼠兔进行控制处理,并对控制前后高寒草甸植物群落的盖度、群落组成、物种多样性、植物生物量等进行调查。结果表明:对高原鼠兔进行控制后,中度退化和重度退化高寒草甸草地中的植物盖度、地上植物生物量、禾本科牧草和毒杂草量显著增加;禾本科牧草在植物群落中的地位得到提升或进一步巩固,群落的物种均匀度指数有增加的趋势。说明控制高原鼠兔对高寒草甸植被恢复具有积极作用。     

长白落叶松人工林下草本植物对光环境变化的响应

对长白落叶松(Larix olgensis Henry)人工林进行带状皆伐和不同强度择伐,利用冠层分析仪研究冠下草本植物多样性、生物量、高生长和盖度对光环境变化的响应.结果表明:林下草本植物的多样性、生物量、高生长和盖度都随着光照强度的增大而增加,但不同主伐方式草本植物响应的光照强度区间和策略不同.在皆伐林带内,物种多样性与总辐射强度间没有明显相关性;在择伐林下,物种多样性与总辐射强度显著线性相关,光照越强,多样性越高.对比不同主伐方式可以发现,即使总辐射指数相同,皆伐带内也比择伐林冠下具有相对较高的草本植物多样性、生物量及盖度,说明带状皆伐更有利于草本植物生长和种群数量增加.同时发现,当总辐射指数i0.15时,不论哪种主伐方式草本植物的生物量、高生长及盖度均处于较低水平;而当i0.15时,草本植物的高度和盖度进入加速生长期;当i0.25时生物量开始进入加速生长期.研究结论可为林下生物多样性研究,确定合理的主伐方式及择伐强度提供参考依据.     

四川盆地道路沿线岩石坡面植被演替不同阶段群落动态特征分析

通过野外样方调查,结合样方内优势物种生活型建立道路高陡边坡植被演替序列,分析不同序列内植物群落盖度和演替度动态特征,并采用Kruskal-Wallis和Mann-Whitney判断不同序列是否存在差异,结果表明:1)植物群落盖度和演替度随植被演替序列逐渐增加,一年生草本植物群落阶段(黄鹌菜+野菊花Youngia japonica+Dendranthema indicum)群落盖度和演替度均最小,分别为46%和22.4,而乔木植物群落阶段(响叶杨+柿树Populus adenopoda+Diospyros kaki)群落盖度和演替度均达到最大,分别为86%和535.7;2)不同序列内植物群落盖度和演替度经Kruskal-Wallis检验差异显著(P=0.006和P=0.001);Mann-Whitney检验结果显示,一年生草本植物群落盖度与其余序列群落盖度差异极显著(P0.005);演替度Mann-Whitney检验结果显示,一年生草本植物群落与草灌植物群落差异显著(P=0.049),灌木植物群落、乔木植物群落与其余阶段演替度差异极显著水平(P0.003).研究结果表明道路坡面植被演替不同阶段群落盖度、群落演替度逐渐增加的动态特征,可为相似生境下生态恢复和重建提供重要指导意义.     

泥炭湿地物种多样性、生产力与土壤养分关系

按照水位梯度将金川泥炭地的植物群落划分为4个类型(臌囊苔草-柳叶绣线菊群落、芦苇-臌囊苔草群落、臌囊苔草群落和油桦-臌囊苔草群落),研究4个群落的物种多样性与生产力及土壤养分的关系.结果表明:随着水位的升高,4个群落的生物量逐渐减少,水位最低处的臌囊苔草-柳叶绣线菊群落的地上生物量最高;4个群落中地下水位、生物量、土壤全氮、土壤全磷和物种多样性均存在显著差异(P0.05),土壤有机质差异不显著;物种多样性仅与土壤全磷呈显著正相关关系(P0.01),与全氮、有机质和地下水位无相关性;生物量随土壤全氮、全磷的增加显著增加,与湿地水位呈显著负相关,与土壤有机质含量之间关系不显著.金川泥炭地群落生产力的分布与土壤全氮、全磷和泥炭地水位的关系密切;土壤全磷可能是影响物种多样性的主要因子.     

烟台市蓁山人工林火烧迹地植被恢复初期的群落结构特征

为研究烟台市区人工林地被火烧后自然恢复的潜力,调查研究了烟台蓁山遭受火灾的刺槐(Robinia pseudoacacia.)与黑松(Pinus thunbergii)混交林迹地在两年后植物群落恢复的结构特征.结果表明:(1)在乔木、灌木植物被火烧全部去除后,原生长于林下、林缘、路边灌草丛中的草本植物迅速繁衍,形成地被层,火烧迹地可迅速恢复为草本植物群落,次生裸地阶段仅约30 d左右.(2)处于阴坡的火烧迹地形成以大型多年生根茎禾草紫芒(Miscanthus purpurascens)为建群种的草本植物群落,群落的植物种类及数量丰富,各物种的高度、盖度等均高于未火烧林地的草本层;群落的垂直和水平结构较复杂.处于阳坡的火烧迹地群落恢复速度缓慢,群落的种类、数量等变化幅度较小.乡土草本植物在火烧后迅速生长,这对植被的恢复过程以及防止因林地被破坏而发生水土流失等生态灾害具有重要意义.(3)尽管该群落周围有荆条、酸枣、扁担木等灌木种类存在,但是火烧两年后还未见有木本植物种类出现,可见其自然恢复成为木本群落需要较长的时间.     

长期氮添加对落叶松和水曲柳人工林土壤碳、氮、磷含量和胞外酶活性的影响

【目的】氮(N)沉降速率的持续增加影响着森林生态系统的物质循环。本研究旨在探讨长期N添加对两种人工林土壤微生物生物量和胞外酶活性的影响。【方法】基于黑龙江帽儿山森林生态系统国家野外科学观测研究站落叶松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)人工林的长期(16年)N添加[N添加速率为10 g/(m²·a)]试验,测定对照和N添加处理样地土壤的碳(C)、N、磷(P)各组分含量、微生物生物量以及C、N、P循环相关的胞外酶活性。【结果】长期N添加显著增加了两种人工林无机N含量,但降低了两种人工林微生物生物量C、N含量。N添加抑制了水曲柳人工林β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶和酚氧化酶活性,但对落叶松人工林的这些C分解酶活性的抑制作用不显著。回归分析进一步发现微生物生物量、β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶和酚氧化酶均随着土壤pH的降低而显著降低。几丁质酶活性在落叶松人工林中对N添加呈现负响应,却在水曲柳人工林中对N添加呈现正响应。然而,N添加均未显著改变两种人工林的磷酸酶活性、总有机C,以及酸水解法划分的C组分、全N、全P和有效P含量。【结论】长期N添加主要通过土壤酸化途径改变落叶松和水曲柳人工林土壤微生物生物量和酶活性,而N添加对胞外酶活性的影响因树种而异,这可能与两个树种的不同凋落物质量和菌根类型有关。N添加对土壤微生物和C分解酶活性的抑制作用并没有显著增加土壤C含量和改变C组分,其内在机制需要未来从土壤有机C的形成和稳定性方面进行揭示。     

不同放牧条件下镶黄旗典型草原植物群落调查

为研究锡林郭勒盟镶黄旗典型草原在不同干扰条件下植被群落特征的变化规律,通过围封和自由放牧5个样地的测定,对不同放牧条件下草地群落数量特征以及生物量的变化进行了研究.结果表明:(1)围封和自由放牧区典型草原的优势植物多为多年生植物,围封区仅有两种一年生优势植物.但围封区多年生禾本科植物优势度高于自由放牧区;(2)围封区植被盖度、地上生物量均高于自由放牧区;放牧1号区上述指标高于放牧2号区;(3)围封和自由放牧区典型草原物种丰富度差异显著,物种多样性差异不显著.放牧改变了典型草原植物群落的组成,植被盖度和生产力显著降低.     

水、氮控制对荒漠草原植物群落特征的影响

以短花针茅荒漠草原为研究对象,设置了增雨施氮(WN)、增雨不施氮(W)、减雨施氮(RN)、减雨不施氮(R)、单独施氮(N)、自然状况(CK)6个处理,分析控制降雨量以及氮素添加对植被群落特征的影响,结果表明:(1)控制性降雨和氮素添加对群落组成、重要值产生了一定的影响.(2)增雨处理,显著提高了荒漠草原物种的多样性和均匀度(P0.05).(3)减雨施氮处理,提高了荒漠草原物种丰富度、使优势度指数上升.增雨施氮处理,有利于降低群落的生态优势度.(4)增雨施氮处理显著增加了群落地上生物量(P0.05).     

妫河下游土壤含水量与植物群落的关系研究

通过对妫河流域河岸带植物群落物种多样性的调查研究,探讨了河岸带植物多样性及地上生物量与土壤含水量之间的关系.结果表明:(1)利用抛物线方程进行拟合,河岸带植物多样性与土壤含水量之间具有极显著的相关性(R2=0.970,P=0.009＜0.01),回归方程为Y=1.051+8.799x-21.001x2+12.500x3,反映了植物的生长对土壤水分的需求具有最适阈值,高于或低于其生长所需的适量水分,都会使植物群落多样性降低;(2)7月和9月群落地上生物量和土壤含水量之间呈正相关,而在5月两者之间呈负相关,但相关性均不显著.     

青藏高原亚高寒草甸封育区鼢鼠扰动对植物群落物种多样性和生产力的影响

从群落和功能群两个水平出发,通过对比分析不同恢复年限的鼢鼠土丘植物群落的物种多样性和生产力特征差异,了解小尺度斑块扰动对草地植物群落组成结构及功能特征的影响,探讨相应尺度上植物群落的物种多样性和群落生产力的关系.结果表明:亚高寒草甸围栏封育区内鼢鼠土丘植被的演替过程中,群落水平的物种丰富度和多样性指数均呈对数增长模式,群落内物种均匀性指数亦逐渐增加,群落生产力线性显著增加;功能群水平上,短命类杂草的物种丰富度的变化趋势不显著,但其在群落中的相对盖度逐渐降低,地上生物量先增加后降低;多年生杂类草的物种丰富度、相对盖度和地上生物量均呈极显著的增加模式;豆科植物的物种丰富度和地上生物量均呈显著增加模式,而其相对盖度逐渐增加,但拟合结果不显著;禾本科植物的物种丰富度、相对盖度和地上生物量均呈显著增加模式;群落物种多样性与生产力均呈极显著正相关关系;功能群水平上,4种类群植物的物种丰富度与群落生产力呈显著正相关关系,多年生杂类草和豆科植物的香浓威纳指数与其相应类群生产力呈显著正相关关系,而短命杂类草和禾本科植物的香浓威纳指数却与其相应类群的生产力呈正相关关系但不显著.围封条件下,随鼢鼠土丘植物群落的演替,群落物种丰富度的增加对生产力的促进作用,可能是由不同功能群间生态位的差异、物种间对资源的互补性利用能力和扩散限制引起的.     

底部渗灌下缓释肥对华北落叶松容器苗生长和氮积累的影响

【目的】确定底部渗灌技术下培育华北落叶松容器苗合理的缓释肥施用量,探索在高效节水的渗灌条件下缓释肥对华北落叶松容器苗的苗木生长以及氮养分积累的影响。【方法】以华北落叶松播种容器苗为研究对象,在底部渗灌条件下,采用单因素完全随机区组设计,设置3个不同浓度梯度的缓释肥施氮量(50 、100 、150 mg/株),通过比较苗木不同生长期的形态指标、氮浓度和氮含量以及基质不同部位的酸碱度和电导率的差异,系统研究底部渗灌下缓释肥对1年生华北落叶松容器苗生长和氮积累的影响。【结果】施氮量对华北落叶松容器苗不同时期的苗高和地径影响差异显著。当施氮量为100 mg/株时,1年生华北落叶松容器苗的苗高、地径达到最大值,分别为34.38 cm、3.67 mm; 施氮量对生长季末的根生物量影响差异显著,对茎、叶不同时期的生物量影响差异显著,当施氮量为100 mg/株时,华北落叶松容器苗的总生物量最大,生长季末达1.80 g; 施氮量越大,华北落叶松容器苗各器官的氮浓度和氮含量越大,施氮量为150 mg/株下的氮浓度和氮含量显著高于50 mg/株的处理,而与100 mg/株的施氮处理无明显差异; 当施氮量为150 mg/株时,苗木体内的氮浓度和含量达到最大,根、茎、叶的氮质量分数分别为1.78%、1.28%、2.14%,氮含量分别为8.41、9.56、11.71 mg/株,但其苗高、地径、生物量等形态指标呈下降趋势; 随着施氮量的增大,基质的EC值升高、pH降低,且基质上层的EC值显著高于下层的,而pH则表现为上层较低,但未影响苗木质量。【结论】缓释肥能够促进华北落叶松容器苗生长,并且有利于苗木体内的氮积累; 底部渗灌技术下培育华北落叶松容器苗合理的缓释氮量为100 mg/株。     

黄河三角洲湿地土壤氮库沿水盐梯度的时空分布特征

为了分析湿地土壤总氮沿水盐梯度的时空分布规律,以黄河三角洲湿地为研究对象,沿自河向海的水盐梯度 设置3条样带(每条样带上包括假尾拂子茅湿地(S1)、香蒲湿地(S2)、芦苇湿地(S3)、柽柳和盐地碱蓬湿地(S4)和盐地碱 蓬湿地(S5)共5类湿地),于2014 — 2015年的4个季节在样带上的各类型湿地内采集50cm 深的剖面土壤并测定土壤 总氮及其他理化性状. 研究结果表明:在水平方向上,湿地表层(0~10cm)土壤总氮沿水盐梯度总体呈现先下降后上升 的趋势,最高值出现在低盐湿地的S2样地,最低值出现在高盐湿地的S4样地;但各类湿地0~50cm 的土壤总氮质量分 数基本上不存在显著差异(P>0.05). 在垂直方向上,低盐和中盐湿地总氮主要累积在20cm 以上土壤,占50cm 深土壤 氮储量的50%左右,中盐湿地底部土层氮储量也相对较高;低盐和高盐湿地土壤总氮质量分数及储量总体上沿土壤剖 面深度呈现下降趋势,中盐湿地土壤总氮则随深度增加呈现先下降后上升的变化趋势. 相关分析表明,土壤总氮质量分 数及储量与水土质量比、黏粒、粉砂粒和有机碳呈显著正相关关系(P<0.05),与钠离子、镁离子、氯离子、氯离子与硫酸 根摩尔比、钠吸附比、pH、容重、沙粒质量分数和碳氮比呈显著负相关关系(P<0.05)      

供氮水平对长白落叶松幼苗生物量、氮磷浓度及其季节变化的影响

在温室内以长白落叶松幼苗为材料进行砂培试验,探讨了4种不同氮素浓度(1、4、8、16 mmol/L代号分别为N₁、N₄、N₈、N₁₆)处理对长白落叶松幼苗生物量以及根、茎、叶氮磷分配的影响。结果表明:①氮素供给浓度显著影响幼苗生物量,7、8、9月份均在N₈水平下达最大,从7月份到9月份,叶片生物量占全株比例逐渐降低,而根系生物量所占比例逐渐增加。②随着供氮水平的提高,苗木根、茎、叶中氮浓度明显增加。生长末期根、茎、叶中氮浓度平均达到生长初期的1.46、1.48、1.17倍。不同氮处理下幼苗根、茎和叶全磷浓度呈现波动性变化。③幼苗体内氮贮量随着落叶松的生长呈明显上升趋势。9月份全株氮贮量比7月份平均增加了2.86倍。氮贮量分配在不同部位有很大不同,分配到叶片中的比例在7月份最高,平均为60%,而分配到幼苗根系中氮贮量的比例随苗木的生长而逐渐增加,在9月份相对值最高,达到41%。不同氮处理之间氮贮量分配比例相差不大。④长白落叶松幼苗根、茎、叶磷贮量变化规律与氮贮量一致,只是变化幅度低于氮。     

华北落叶松群落与土壤肥力的关系

研究了华北落叶松群落与土壤肥力间的关系.结果表明,随着林龄的增长,灌木层与草本层的多样性指数均先增加后减少;同时随着森林的演替,土壤表层的速效磷、速效氮、全氮、有机质的含量随林龄的增加而增加.人为干扰会改变土壤肥力状况,进而影响华北落叶松群落的结构与功能.     

施用沼液对杨树人工林细根生物量的影响

【目的】研究施用不同量沼液对杨树人工林细根生物量的影响,为科学利用沼液、优化杨树人工林施肥技术,以及促进杨树人工林可持续经营提供理论依据。【方法】在4种沼液施用量(0、125、250和375 m³/hm²)的杨树人工林长期控制野外实验样地,采用连续土钻法钻取不同土壤深度(0~20,≥20~40和≥40~60 cm)土芯样品;从中分拣出杨树活细根,经清洗、分级、烘干、称量,比较不同处理下的各土层、各径级细根生物量。【结果】0~60 cm土层总细根生物量、各层和各径级细根生物量均随沼液施用量的增加呈下降趋势。与对照相比,施用沼液使总细根生物量减少了18.8%~28.6%,尤其是土壤表层(0~20 cm)细根生物量减少最多,为21.5%~34.8%;1~5级细根生物量分别减少了17.7%~25.9%、8.5%~14.5%、17.6%~27.9%、10.9%~27.3%和24.4%~31.3%。【结论】长期施用沼液对杨树人工林细根生长有显著的抑制作用,且对细根垂直分布和径级分配有明显影响,但其作用机制还需深入研究。     

氮添加对亚热带常绿阔叶林土壤有机碳及土壤呼吸的影响

以福建省武夷山亚热带常绿阔叶米槠林为研究对象, 开展氮添加实验。采用4个氮添加梯度(CK, N50, N100和N150, 分别表示氮添加0, 50, 100和150 kg/(hm²·a))模拟自然氮沉降变化, 探究氮添加对土壤有机碳及土壤呼吸的影响。结果表明, 氮添加对表层土壤(0~20 cm)总有机碳的影响不显著, 对颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)两种不同碳组分含量的影响不同。其中, N100和N150处理分别使土壤POC含量显著上升110.7%和147.9% (p₁ = 0.024, p₂ < 0.001); 土壤MAOC含量则随氮添加量升高呈下降趋势, 但差异不显著。土壤呼吸速率的年际波动呈单峰式, 且在不同观测时间内, 各样地土壤呼吸速率对氮添加的响应不同。通过土壤呼吸速率与土壤温度的拟合方程计算, 得到2018—2020年CK, N50, N100和N150样地土壤呼吸年均碳排放量分别为1205.31, 1191.56, 1287.56和1128.61 g C/m²。其中, N50样地与CK样地无显著差异, N100样地显著上升6.82% (p<0.001), N150显著下降 6.8% (p<0.001), 即N100可以促进土壤呼吸年碳排放, 而N150对土壤呼吸年碳排放有抑制作用。     

施肥对新疆红花莲座期生长及N、P化学计量的影响

为了探索莲座期红花对氮、磷、钾肥的需求量及其与土壤生态化学计量的相关性,进行添加氮肥、磷肥、钾肥的田间独立试验。结果显示:1)不同处理水平下土壤和植物各器官养分含量不同且差异显著。土壤速效氮随氮肥、钾肥水平增大而增大,而速效磷和速效钾则降低,且随施磷水平增大变化不明显;各肥料对红花的作用总体表现为:叶和根元素含量受磷肥影响较大,钾肥较小;茎受氮肥影响较大,磷肥较小;2)生物量随施肥量增大而增大,而受钾肥影响不显著;N2、P2、K1水平下叶N/P最小,而生物量与叶N/P负相关,即在此水平下生物量最大。结果表明,施肥促进了土壤和植物各器官养分不均衡吸收和分配,促进了植物的生长,当施肥达到各器官吸收饱和点后,由各器官元素比值调节红花的生长。因此,建议选取N2、P2、K1水平进行红花莲座期施肥。     

氮磷添加对温带和亚热带森林土壤碳氮矿化的影响

选取黑龙江五营温带森林和福建武夷山亚热带森林两个站点, 通过120天室内培养实验, 探讨氮磷(NH₄NO₃和NaH₂PO₄)添加对两种森林表层土壤(0~20 cm)碳氮矿化的影响。结果表明, 氮添加通过降低土壤微生物的生物量及其碳氮比来降低亚热带森林的土壤碳矿化, 但对温带森林的土壤碳矿化没有显著影响; 磷添加对两种森林的土壤碳矿化均没有显著影响。磷添加显著地增加温带森林的土壤净氮矿化, 氮添加显著地降低温带森林的土壤净氮矿化, 氮添加和磷添加均对亚热带森林的土壤净氮矿化没有显著影响。总体而言, 可能由于养分可利用性和土壤性质的区别, 温带森林和亚热带森林土壤碳氮矿化对氮磷添加的响应存在区别。     

炼山和套种绿肥对桉树人工林下植物和土壤C:N:P化学计量特征的影响

【目的】研究炼山和套种绿肥对桉树人工林林下植物和土壤C、N、P化学计量特征的影响,阐明炼山和套种绿肥条件下桉树人工林林下植物与土壤C、N、P的作用关系。【方法】在凭祥市热带林业实验中心青山试验场测定炼山和套种绿肥(山毛豆)处理下的桉树人工林林下植物与土壤C、N、P生态化学计量特征的变化规律。【结果】桉树人工林林下植物灌上(灌木层地上部分)有机碳、全氮含量最高,全磷含量最低;土壤有机碳和全氮含量随土壤层次的加深而递减,而土壤全磷则呈表层土的含量最高,随后减少再逐渐回升的趋势。炼山处理降低了林下植物中的有机碳、全氮含量,尤其是草上(草本层地上部分)和灌上(P0.05),却提高灌下(灌木层地下部分)的全磷含量(P0.05);炼山降低0～60cm土层的有机碳及全磷含量,降低0～10cm土层的全氮含量,提高10～60cm土层的全氮含量。套种绿肥后,林下植物有机碳含量降低,灌木层的全氮含量提高;显著降低草本层的全磷含量,而显著提高灌上的全磷含量;显著降低0～10cm的土壤有机碳及全磷含量(P0.05),小幅度降低0～10cm、10～20cm土层的全氮含量(P0.05)。炼山+套种绿肥处理,土壤表层0～10cm有机碳和全氮含量显著提高,林下植物草上全氮和全磷含量显著增加(P0.05);与单一的炼山或套种绿肥处理恰好相反。炼山提高林下植物生态化学计量比值,却降低土壤生态化学计量比值;套种绿肥总体上提高林下植物的N∶P和C∶P,降低林下植物的C∶N和土壤生态化学计量比值;炼山+套种绿肥对土壤生态化学计量比影响显著,总体降低林下植物的生态化学计量比,尤其是草上及灌上组分(P0.05)。林下草本和灌木层植物的地上部分与土壤的生态化学计量比呈负相关关系。【结论】炼山和套种绿肥对桉树人工林林下植物与土壤C∶N∶P化学计量特征有显著影响,炼山+套种绿肥比单一处理的方式更有利于提高土壤表层0～10cm有机碳和全氮含量以及林下草本植物地上部分全氮和全磷含量。     

樟子松人工林细根生产、周转和碳归还对施氮的响应

在河北塞罕坝樟子松林, 设置对照样方、低氮(20 kgN/(hm²·a))、中氮(50 kgN/(hm²·a))和高氮(100 kgN/(hm²·a))添加4种处理, 分0~10, 10~20和20~30 cm共3个土层, 系统地研究细根生产、周转、碳归还以及细根生产力(NPPfr)占生态系统净初级生产力(NPP)的比例对不同程度氮可获得性的响应, 结论如下: 1) 细根生产力在低氮下增大, 高氮下降低; 细根生产力占NPP的比例则相反, 在低氮下降低, 中氮下升高; 2) 随氮浓度增大, 细根生物量逐渐降低, 细根周转率增大, 细根碳归还先升(低、中氮)后降(高氮); 3) 施氮对细根生产力的影响随土壤深度的加深无显著变化, 施氮对细根周转率的影响在不同深度间则差异显著; 4) 结构方程模型表明, 氮添加通过对土壤碳氮含量、pH的影响而改变细根生产力, 通过对细根碳氮含量的影响改变细根周转率。