马尾松×红锥异龄混交林对土壤微生物群落结构和功能的影响

探讨马尾松(Pinus massoniana)纯林改造成马尾松×红锥(Castanopsis hystrix)异龄混交林对土壤微生物群落结构和功能的长期生态效应,为马尾松人工林质量的精准提升提供理论依据。以60 a生的马尾松纯林和改造后的异龄混交林为对象,比较分析纯林和异龄混交林土壤微生物群落结构和功能差异,以及土壤微生物类群与土壤酶活性和土壤性质的相关性。两种林分土壤磷脂脂肪酸(PLFAs)含量均大于0.01 nmol·g-1的标记种类为27种,其中25种PLFAs标记含量均为纯林高于异龄混交林;马尾松纯林土壤微生物群落、细菌、真菌、放线菌、丛枝菌根真菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的PLFAs均显著或极显著高于异龄混交林;马尾松纯林土壤微生物群落的PLFAs多样性均高于异龄混交林,其中土壤PLFAs丰富度和均匀度指数差异不显著,而香农威纳指数、Simpson指数差异显著;马尾松纯林改造为异龄混交林后,土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶、酚氧化酶、过氧化物酶活性均呈现不同程度的降低,而土壤酸性磷酸酶和脲酶活性增加;相关分析表明,不同土壤微生物类群均与β-1,4-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶、酚氧化酶、过氧化物酶呈正相关,与酸性磷酸酶和脲酶呈负相关;与土壤有机质、有效钾呈极显著正相关,而与土壤含水量、土壤微生物生物量氮呈显著负相关。马尾松×红锥异龄混交林对土壤微生物群落结构和功能的长期生态效应不明显,异龄混交林结构简单,物种多样性少,土壤有机质低,以及雨季土壤含水量过高是其土壤微生物群落多样性和土壤酶活性低于纯林的主要原因。     

去除和添加凋落物对马尾松×红锥混交林土壤呼吸的影响

为探讨凋落物输入量改变对马尾松×红锥混交林碳排放的影响,以马尾松×红锥异龄混交林为研究对象,通过添加和去除凋落物人为地改变碳输入,研究凋落物处理方式对土壤呼吸的影响。结果表明:(1)去除凋落物可降低土壤湿度、提高土壤温度,而添加凋落物则提高土壤湿度、降低土壤温度。去除凋落物使土壤年均呼吸速率显著降低27.88%,而添加凋落物则使土壤年均呼吸速率显著增加34.02%。(2)去除凋落物能降低四季的土壤呼吸累积排放量,而添加凋落物则提高四季的土壤呼吸累积排放量。对照、去除和添加凋落物的土壤呼吸的年累积排放量(以C计)分别为(9.51±0.12) t·hm~(-2)、(6.88±0.21) t·hm~(-2)和(12.70±0.53) t·hm~(-2),可见去除凋落物使土壤呼吸年累积排放量降低27.66%,而添加凋落物使土壤呼吸年累积排放量提高33.54%。(3)不同凋落物处理方式下土壤呼吸速率与土壤温度均呈显著相关,土壤温度解释了土壤呼吸速率变异程度的74.26%～94.28%。去除凋落物增加了土壤呼吸温度敏感性系数Q10值,而添加凋落物则降低Q10值。凋落物处理方式对马尾松×红锥异龄混交林土壤呼吸产生了显著影响,证明凋落物对于改变森林生态系统土壤呼吸和碳循环具有重要作用。     

气候变化对森林的影响与多尺度适应性管理研究进展

森林作为陆地生态系统的主体和全球气候系统的重要组成部分,对调节全球碳平衡和减缓气候变化具有不可替代的作用。目前的研究表明,气候变化已经对全球各类森林产生了不同程度的影响,而且全球气候变暖的加剧将对森林产生毁灭性的影响。森林管理是一项缓解气候变化影响的关键因子,为应对全球气候变化,森林经营管理必须做出相应的调整以适应和减轻气候变化的消极影响。本文系统总结了全球气候变化对森林及树木分布、生理生态和物候、森林生产力、碳循环、生物多样性、森林水文、森林灾害等产生的现实和潜在的影响,并针对气候变化下的可能影响,从基因、物种、森林生态系统、流域和生物圈多个尺度阐述了适应性管理的对策,以提高各生命系统适应气候变化的能力,实现森林的可持续经营和生物圈的可持续发展。     

桉树高代次连栽对林下植物、土壤肥力和酶活性的影响

深入研究桉树高代次连栽对林下植物、土壤肥力和酶活性的影响,对科学了解桉树人工林的生态环境压力,防范外来植物入侵风险和土壤质量退化,保持桉树人工林的可持续高质量发展具有重要意义。本研究采用空间代替时间的方法,以桉树低代次(第1～2代)、中代次(第3～4代)和高代次(第5～6代)连栽林分为对象,比较研究桉树高代次连栽对林下植物、土壤肥力和酶活性的影响。随着连栽代数的增加,林下植物种类和功能群组成均发生显著变化,低代次林分林下以乡土木本植物红背山麻杆、木姜子和白背桐为优势种,乡土木本植物功能群的重要值占67.46%;在中代次林分中,以乡土草本植物小花露籽草和蔓生莠竹占绝对优势,乡土草本植物功能群的重要值占78.69%;进入高连栽代数,则以入侵植物鬼针草、飞机草和阔叶丰花草占优势,入侵植物功能群的重要值占86.25%。研究发现,中、高代次连栽林分的土壤有机质、全氮、全钾、全磷、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾等8种肥力指标及土壤酚氧化酶、过氧化物酶、酸性磷酸酶、脲酶、β-1,4-葡糖苷酶、N-乙酰-β氨基葡糖苷酶等6种酶活性显著下降。相关分析表明,桉树人工林林下植物多样性与8个土壤肥力指标和5种酶活性(土壤酸性磷酸酶除外)指标呈极显著的正相关关系(P0.01);除土壤酸性磷酸酶外,酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶、β-1,4-葡糖苷酶和N-乙酰-β-氨基葡糖苷酶均与土壤肥力指标呈极显著的正相关关系(P0.01)。桉树高代次连栽导致林下乡土植物种类和功能群组成的显著改变,引起土壤肥力和酶活性降低,导致严重的外来植物入侵。     

笼养熊猴幼体玩耍行为的性别差异

2008年8月15至10月25日,应用焦点取样法和连续记录法对广西南宁动物园一群笼养熊猴Macaca assamensis的玩耍行为进行分析,从中探讨玩耍行为在熊猴幼体发育过程的功能和意义。研究期间共收集2 290次玩耍行为回合的数据。结果表明,雄性幼体用于社会性玩耍,尤其用于打斗玩耍的时间和频次都明显高于雌性幼体。在社会性玩耍中,雄性幼体更为主动,更偏好选择同年龄的雄性个体作为玩耍伙伴。这些结果支持了运动训练假说。熊猴幼体的玩耍行为随年龄的增长而发生改变,主要表现为明显减少非社会性玩耍(尤其是运动性玩耍)的时间和频次,而相应增加社会性玩耍的时间和频次,且在玩耍过程中表现得更为主动。     

马尾松人工林近自然化改造对林分生长的影响

【目的】研究和阐明马尾松（Pinus massoniana Lamb.）人工林近自然化改造对林分保留木、套种树种和自然更新树种生长的影响。【方法】2005年1月,采用随机区组设计对中国林业科学研究院热带林业实验中心12年生马尾松人工林进行5种不同强度（0%,20%,30%,40%和50%）间伐后,套种米老排（Mytilaria laosensis）、红锥（Castanopsis hystrix）和润楠（Machilus pingii）3个乡土阔叶树种,每种强度设3次重复,每个套种树种密度均为120株/hm^2,2013年8月对所有样地（共15个,每个样地面积为600m^2）的马尾松保留木、套种树种和自然更新至乔木层的树种进行每木调查,记录种名、胸径和树高等。【结果】间伐处理8年后,不同间伐处理间林分保留木的平均胸径、树高和蓄积量均存在极显著差异（胸径：P〈0.001,树高：P=0.001,蓄积量：P=0.008）;林分平均胸径和树高随着间伐强度的增加而增加,林分蓄积量随间伐强度的增大而减少。间伐促进了3个套种树种幼树的生长,但不同树种间存在差异;米老排在50%间伐林分下生长最优,而红锥和润楠以40%间伐林分较优,前者的生长速率明显高于后者。间伐显著的提高了自然更新至乔木层的林木株数,与对照处理（100±25株/hm^2）相比,20%,30%,40%和50%间伐林分分别是对照处理的8.72倍、11.22倍、11.06倍和13.78倍;间伐显著提高了自然更新林木的树高生长,而胸径生长差异不显著。【结论】从人工林木材生产、套种树种生长和自然更新树种生长情况分析,采用30%或40%的间伐强度和套种优质乡土阔叶树是马尾松纯林近自然化改造的最佳选择。     

间伐强度对杉木林下植物物种多样性和结构组成的影响

【目的】研究营林措施对杉木(Cunninghamia lanceolata)林下植被的多样性影响及其关键控制因素,从本质上解释人工林下植被变化的调控机制。【方法】以3种不同间伐强度(强度:74%,中度:50%和弱度:34%)的杉木人工林为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,重点探究间伐强度对林下植物物种丰富度和多样性的影响,以及林下植物物种组成与生境因子之间的关系及其重要控制因子。【结果】间伐8a后,杉木林下灌木层的物种丰富度和多样性没有发生明显变化,但间伐措施能明显改变灌木层的物种组成,这种效应在中度间伐和强度间伐的杉木林中表现尤为突出;间伐不仅能显著改变杉木林下草本层的物种丰富度和Whittakerβ多样性,而且也能明显改变草本层的物种组成,这种作用在强度间伐的杉木林中最强;冗余分析(RDA)结果揭示了土壤碳氮比和乔木胸高断面积是影响杉木林下灌木层物种变化的最主要因子,而影响林下草本层物种组成的最显著因子为土壤有机碳含量和乔木胸高断面积。【结论】间伐措施,特别是高强度的间伐措施能显著改变灌木层的物种组成,以及草本层的多样性和物种组成,可能对杉木人工林的生态过程和林木生长产生一定影响。     

连栽对桉树人工林植被盖度、物种多样性及功能群的影响

【目的】研究和阐明桉树（Eucalyptus spp.）连栽对植被盖度、植物多样性和功能群的影响。【方法】采用空间代替时间和定位监测相结合的方法,对Ⅰ~Ⅲ代连栽林分的植被盖度、植物多样性和功能群进行研究。【结果】连栽不仅降低林下植物的物种多样性,还将改变植物的功能群组成;连栽降低乔木和藤本植物营养体和种子库的有效性,增强草本植物的有效性。不同连栽代数植被盖度与植物多样性的关系不同。第Ⅰ代林的物种丰富度与林冠层盖度和灌木层盖度呈紧密的正相关（P〈0.05,n=18）,而第Ⅱ代林和第Ⅲ代林则表现为紧密的负相关（P〈0.05,n=18）。连栽对乔木层盖度影响不大,但显著地降低灌木、草本层的盖度。【结论】连栽对植物多样性具有显著的负效应。随着连栽代数的增加,林下植物功能群向草本、小型和一年生植物功能群转变趋势明显。     

笼养松鼠猴的活动时间分配

2008年11月至2009年2月对笼养条件下松鼠猴Saimiri sciureus进行观察,采用焦点动物取样法收集相关行为数据,以探讨影响其活动时间分配差异的因素,为松鼠猴的科学饲养繁殖提供理论基础。结果表明:松鼠猴一天的活动时间分配中,45.74%的时间用于移动、18.77%用于休息、15.93%用于觅食、9.17%用于晒太阳和9.12%用于玩耍。在3个性别年龄组的活动时间分配中,青少年组的移动和玩耍时间明显高于成年雄性和成年雌性;成年雌性的觅食时间高于成年雄性和青少年个体;晒太阳在3个性别年龄组中没有差异。在日活动节律中,上午和下午分别出现2个移动和觅食高峰,中午出现休息高峰的同时出现一次觅食小高峰。