椴树-红松林林隙大小与枯叶分解对土壤香草酸含量的影响

【目的】阔叶红松林是中国东北东部山区的地带性森林植被,林隙是广泛存在于天然红松林里的特殊微结构,探究林隙大小、枯叶分解时间和枯叶种类对林地土壤中香草酸含量的影响,为阔叶红松混交林林隙调节和红松人工林可持续经营提供依据。【方法】在黑龙江凉水国家级自然保护区椴树-红松林内,选取由掘根倒木形成的大、中、小林隙,以郁闭林分为对照,分别在林隙中心及对照土壤中埋置3种枯叶(椴树、红松、枫桦)分解袋后,分5次(61、123、147、458、519 d时)取回枯叶分解袋下0~10 cm土层土样,去除杂质并过筛后用于室内分析。采用高效液相色谱法(HPLC)测定土壤中香草酸含量。分析条件为柱温25 ℃,流速0.1 mL/min,自动进样,进样体积10 μL,检测波长280 nm。流动相A为色谱纯甲醇,流动相B为1%磷酸溶液,体积比及梯度洗脱方式为:0 min,V_A:V_B=30:70;15 min,V_A:V_B=50:50;20 min,V_A:V_B=55:45;30 min,V_A:V_B=60:40。通过方差分析,比较各林隙大小、枯叶分解时间以及枯叶种类对分解后土壤中香草酸含量的影响。【结果】林隙大小、枯叶分解时间及枯叶种类对土壤香草酸含量差异影响显著。林隙大小对土壤香草酸含量的影响不同,椴树枯叶分解后,小林隙、中林隙土壤香草酸含量普遍高于大林隙;红松枯叶分解后,小林隙土壤香草酸含量基本高于中林隙、大林隙;枫桦枯叶分解后,中林隙土壤香草酸含量高于大林隙、小林隙。多因素方差分析表明,林隙大小、枯叶种类、枯叶分解时间的交互作用对土壤香草酸含量影响显著。Post Hoc检验结果表明在椴树-红松林小林隙内,枯叶分解519 d时,枯叶种类对土壤内香草酸含量影响不明显,在椴树-红松林大林隙对照中,枯叶分解123 d时,枯叶种类对土壤中香草酸含量的影响弱于其他水平交互作用。【结论】为更好地维护椴树-红松林更新,应考虑林隙大小、枯叶种类及枯叶分解时间对土壤中香草酸含量的影响。枯叶种类在某些分解时间和某些林隙中对土壤中香草酸含量影响不明显。因此,在分析香草酸含量变化时,需要考虑各影响因素各水平的交互作用。     

3种低分子质量有机酸对温带典型林型土壤无机磷组分的影响

【目的】为了使土壤中潜在的无机磷转化为可供植物吸收利用的有效磷,探讨3种低分子质量有机酸对温带典型林型土壤无机磷组分的影响,旨在为温带退化森林生态系统的恢复与重建,以及土壤磷利用率的提高提供基础数据和科学依据。【方法】笔者对温带典型林型土壤采用室内培养法培养120 d,研究了不同浓度(10、25、50 和100 mmol/L)草酸、柠檬酸和乙酸及其对照(CK,蒸馏水)对4种温带典型林型(枫桦红松混交林、白桦天然次生林、红松人工林和落叶松人工林)0～10 cm土层土壤无机磷(Al-P、Fe-P、O-P、Ca-P)含量的影响。【结果】3种低分子质量有机酸均对红松及落叶松人工林内Al-P、Fe-P起活化作用,对O-P、Ca-P起固化作用,3种酸的影响效果为草酸>柠檬酸>乙酸。柠檬酸、草酸使白桦天然次生林O-P含量减少,使其转化为其他形态无机磷。整体来说,低分子质量有机酸处理4种林型土壤后,无机磷向有效性高的Al-P、Fe-P形态转化,从而提高了土壤供磷能力。低分子质量有机酸对土壤无机磷组分变化影响显著(P<0.05),中低浓度有机酸对Al-P、Fe-P、O-P变化影响较大,高浓度有机酸对Ca-P变化影响明显。处理时间对无机磷变化量影响显著(P<0.05),处理时间延长整体使4种林型中Al-P、Fe-P受到的影响加强,O-P、Ca-P受到的影响减弱。各因素对4种林型有显著的交互作用(P<0.05)。土壤中无机磷组分含量变化与无机磷形态、有机酸的种类、培养时间、酸浓度变化及林型等因素均相关。【结论】有机酸对土壤磷的活化是一个既缓慢又持续的综合动态过程,低分子质量有机酸可以通过影响土壤中无机磷的组分,促进难溶性磷酸盐溶解,从而提高土壤磷的有效性。此次研究表明,草酸、柠檬酸、乙酸对4种温带典型林型土壤无机磷组分有一定影响,可以提高土壤无机磷组分的利用率。     

小兴安岭3种原始红松混交林土壤nirK型反硝化微生物群落特征

【目的】分析小兴安岭地区3种典型原始红松林下土壤nirK型反硝化微生物的群落结构和多样性,探索影响原始红松林土壤nirK型反硝化微生物群落的关键土壤理化因子。【方法】在黑龙江省伊春市小兴安岭凉水自然保护区内采集3种原始红松林(云冷杉红松林、椴树红松林和枫桦红松林)林下土壤样品,提取土壤微生物总DNA,PCR扩增反硝化过程中的关键酶——硝酸盐还原酶的编码基因nirK高变区片段,采用Illumina MiSeq技术对其进行测序,并运用生物信息学技术分析nirK反硝化微生物的群落结构和多样性。【结果】共获得3种林型土壤nirK型基因的848 312条有效序列,761 912条优质序列,平均长度为320 bp。3种原始红松林土壤nirK型反硝化微生物分属于三界(细菌、古菌和无明确分类地位)。3种林型土壤中均含有大量未被鉴定的nirK型基因序列,在已鉴定的nirK型反硝化微生物中各林型均以变形菌门(Proteobacteria)为主,核心菌属为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)、固氮螺菌属(Azospirillum)和伯霍尔德杆菌属(Burkholderia)。α多样性分析显示:3种原始红松林nirK型反硝化微生物的4种α多样性指数(Shannon指数、Simpson指数、Ace指数和Chao1指数)没有显著差异。但β多样性分析显示:3种林型土壤nirK型反硝化微生物群落组成差异显著(R=0.25,P<0.05)。Metastats分析表明:3种林型土壤中丰度存在显著差异的是拟杆菌门(Bacteroidetes)、广古菌门(Euryarchaeota)和变形菌门(Proteobacteria)。土壤铵态氮和全氮含量是显著影响林下土壤nirK型反硝化微生物群落组成的主要理化因子(P<0.05)。【结论】3种原始红松林土壤理化性质差异没有对nirK型反硝化微生物的α多样性指数产生显著影响,但导致β多样性差异显著,其中铵态氮和全氮含量是显著影响3种原始红松林土壤nirK型反硝化微生物群落组成的主要因子。     

松辽盆地华字井阶地泉头组四段短期基准面旋回与储层成因

以松辽盆地华字井阶地白垩系泉头组第四段为例,运用高分辨率层序地层学的短期基准面旋回原理,分析了以水下分流河道和河口坝沉积为主导的三角洲前缘储集砂体的成因.研究表明各种成因砂体的发育受沉积基准面升降、可容纳空间增加与沉积物补给通量比值变化的控制.在基准面上升过程中,A/S<1时,多期叠加型和废弃型河道砂体为主,A/S>1时,则为完整型河道砂体;在基准面下降过程中,A/S<1时,以完整型河口坝砂体为主,A/S>1时,则以叠加型河口坝为主.讨论了各种成因砂体在高分辨率层序地层学格架内的时空分布规律.     

凋落物叶和土壤浸提液对红松种子萌发及 幼苗生长的影响

选择黑龙江凉水国家级自然保护区红松人工林、椴树红松混交林和枫桦红松混交林3种林型,分别采集红松、椴树、枫桦林地上当年凋落的枯叶及其枝条上当年生的鲜叶以及0～10 cm土样,将处理过的4种不同浓度梯度(质量(g)体积(mL)比分别为1:10、1:30、1:50、1:100)浸提液和灭菌蒸馏水(对照)5种处理共10种类型的溶液等量加入放有经催芽、消毒、冲洗的红松种子的培养皿和栽植有红松幼苗的试验盆内,分别进行发芽和盆栽试验,测定其种子的发芽率、发芽势、胚轴和胚根长度以及苗高、根系总长和干质量等7个指标。结果表明:各林型不同浓度土壤浸提液(椴树红松混交林及枫桦红松混交林1:100除外)大多抑制红松种子的萌发,种子平均发芽率大小排序依次为对照(47%)>椴树红松混交林(44%)>枫桦红松混交林(42%)>红松人工林(33%); 各林型高浓度(1:10)浸提液对以上7个测定指标均有抑制作用,且红松人工林土壤浸提液对它们的抑制作用最强,分别较对照显著降低55.32%、51.35%、54.07%、55.51%、15.93%、58.01%、35.71%(P<0.05); 随着浓度的降低,抑制作用减弱,甚至消失或者转变为促进作用。低浓度(1:100)椴树枯叶浸提液对除苗高外的其他6个指标的促进作用最强,依次较对照显著提高38.30%、37.84%、31.10%、25.94%、61.34%、21.43%(P<0.05); 低浓度(1:100)椴树鲜叶浸提液对苗高的促进作用最强,较对照显著提高15.13%(P<0.05)。     

模拟氮磷沉降和凋落物处理对两种林型红松林土壤有机碳组分的影响

【目的】阐明模拟氮(N)磷(P)沉降和凋落物处理对两种林型红松(Pinus koraiensis)林土壤有机碳(SOC)组分的影响,为该地区红松林的合理施肥提供参考。【方法】以黑龙江省伊春市带岭区凉水国家级自然保护区红松人工林与阔叶红松林为对象,每个林型设置3块20 m×30 m样地,每块样地间隔20 m,每块样地内布设12个样方,共计72个样方。每个样方实施两种处理：(1)凋落物处理：2017年10月进行该处理的去除(R)、添加(A)和原状(CK1)3个水平的试验,每个水平设定3个重复;(2)模拟氮磷沉降处理：2018年与2019年的5—10月,每月进行1次该处理的试验,分别使用(NH₄)₂SO₄和(NH₄)₂HPO₄作为氮源和磷源配置成不同质量浓度的液体肥,施肥量设置低剂量(L,N、P添加量均为5 g/m²)、中剂量(M,N添加量为15 g/m²,P添加量为10 g/m²)、高剂量(H,...