湿地松针叶功能性状及其对磷添加的响应

目的 揭示湿地松人工林针叶功能性状间的关系,探讨针叶功能性状对磷添加的响应及对环境养分的适应策略。方法 以12年生湿地松人工林为研究对象,设置3个磷元素梯度(P1为25 kg/hm², P2为50 kg/hm², P3为100 kg/hm²)和不施磷为对照(CK)共4个处理,分析不同处理下叶长、叶面积和比叶面积等9个形态指标与针叶全氮、全磷和有机碳等养分含量的变化,探讨针叶形态指标与养分含量的相关性。结果①各处理下湿地松针叶各功能性状的变异系数为6.62%~19.77%,其中叶鞘长和比叶面积的变异系数大,均高于19%,有机碳含量变异系数最小,仅为6.61%。②与CK相比,随着施磷浓度的增加,除针叶干物质含量显著降低外(P<0.05),针叶叶面积、比叶面积及养分含量等指标均上升。③湿地松针叶的叶面积和比叶面积与全钾和全磷间存在显著正相关(P<0.05),相关系数达0.597以上,而针叶干物质含量与全磷、全钾和有机碳含量间表现出显著负相关(P<0.05),相关系数分别为-0.840、-0.639和-0.530。结论①湿地松针叶功能性状均属较弱变异,在特定环境中湿地松针叶功能性状具有较强的内稳性;②磷添加可以影响湿地松针叶的形态特征和养分储量,高浓度磷添加(P3)的效果最明显。③湿地松针叶形态建成与其养分含量相关,养分含量高促进针叶生长代谢、叶面积增加,同时加快干物质含量向其他器官转运,使针叶干物质含量减少。     

广西不同林龄和区域马尾松人工林的土壤C、N、P化学计量特征

为探明广西马尾松Pinus massoniana人工林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,揭示马尾松人工林土壤养分平衡机理及其时空动态变化,为马尾松人工林可持续经营提供理论依据,研究以广西4个典型区域马尾松人工林为对象,采用空间代替时间的方法,比较不同区域各林龄土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量及其化学计量比的变化规律。结果表明：SOC、TN和C/N的变异系数较小,分别为21%、27%和22%,属弱变异,在不同林龄和区域中其值比较稳定。林龄、区域及其交互作用对SOC、TN、TP、C/P、N/P的变化均有显著影响(P<0.05)。SOC、TN含量呈波动性变化,在成熟林阶段最低;SOC含量在幼龄林阶段最高,TN含量在近熟林阶段最高。土壤TP含量在中龄林阶段最低,且随林龄增加呈先减少后增加的趋势。土壤C/N、C/P、N/P平均值均在成熟林中最高,且显著高于近熟林和过熟林(P<0.05);土壤C/P、N/P平均值随林龄增加呈先减少后增加再减少的趋势。华山地区SOC、TN和TP含量最低,而土壤C/N、C/P、N/P平均值最高。天洪岭地区土壤C/N平均值最低...     

桂林喀斯特石山不同坡向乔灌木功能性状对比研究

植物功能性状是连接植物与环境的桥梁,能够客观表达植物对不同生长环境的响应,研究植物功能性状特征及其随坡向的变化规律,对认识不同环境梯度下植物群落的形成过程及其对环境的适应机制具有重要意义。以桂林喀斯特石山不同坡向乔、灌木为研究对象,对比分析不同坡向灌丛植物功能性状在营养性状(生长型、生活习性、比叶面积、叶干物质含量、叶片厚度、叶组织密度)和生理性状(叶绿素含量)上的差异,探究喀斯特石山植被对不同坡向微气候生境的适应策略。结果表明:阴坡的灌木和耐阴物种数多于阳坡,比叶面积、叶绿素含量的群落加权平均值为阴坡大于阳坡;阳坡的乔木物种数多于阴坡,叶干物质含量、叶厚度和叶组织密度的群落加权平均值也均为阳坡大于阴坡。植物营养性状(叶片厚度和叶组织密度)为喀斯特石山不同坡向植物群落差异显著的主要功能性状。植物功能性状随坡向的规律性变化,反映了喀斯特石山灌丛群落构建过程中环境对植被的筛选效应。     

无患子初果期人工林土壤和叶片C、N、P化学计量特征

【目的】了解无患子无性系人工林初果期C、N、P化学计量差异及其养分元素间相互作用。【方法】以福建省建宁县无患子无性系媛华人工林为研究对象,选择其初果期具有代表性的地段,分别设置3块20 m×10 m样地,测定了土壤(有机碳、全氮、全磷、全钾、有效磷、有效钾、碱解氮)和叶片(碳、氮、磷、钾)养分含量,并计算土壤和叶片的碳、氮、磷元素计量比(记为C/N、C/P、N/P),分析处于初果期的无患子人工林土壤和叶片养分含量及化学计量特征。【结果】无患子无性系媛华人工林土壤有机碳、全氮、全钾、有效磷含量在初果期随林龄增大而增加,土壤全磷变化不明显且含量较低(0.36 g/kg);土壤C/N随林龄增加逐步减小,而C/P和N/P有一定增加趋势;叶片碳和磷含量随林龄增加而逐渐增大,氮含量逐渐降低,钾含量无显著变化,其人工林叶片C/N有一定程度升高,C/P和N/P随林龄增加出现逐渐降低的趋势。此外,无患子人工林土壤有机碳和全氮含量具有显著正相关;无患子叶片碳与氮之间呈负相关,但碳与磷、钾呈正相关。同时,无患子无性系人工林叶片C含量与土壤有机碳含量在0~20和≥40~60 cm的土层呈显著正相关,在≥20~40 cm的土层中呈极显著正相关;叶片磷P含量与土壤有机碳含量在0~20 cm呈极显著正相关,在≥20~40和≥40~60 cm的土层中呈显著正相关;N/P与土壤有机碳含量在0~20 和≥40~60 cm呈极显著负相关,在≥20~40 cm土层中呈显著负相关。【结论】在无患子人工林初果期,土壤养分主要受P的限制,因此,苗木定植后的结果初期,可适当增加磷肥的投入。     

不同坡向及径级油松异龄叶的功能性状

【目的】研究植物叶功能性状特征,以了解植物生存的适应性策略。【方法】以松山地区油松天然林及人工林为对象,通过测定不同叶龄油松的比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶氮量(LNC)、叶磷量(LPC)及氮磷比(m(N):m(P),缩写为N/P),得到不同坡向上不同径级油松异龄叶的功能性状特征。【结果】①在天然林和人工林内,不同坡向油松的SLA、LDMC差异均显著(P<0.05),SLA在阴坡较高,而LDMC在阳坡较高。②SLA与LDMC呈显著负相关(P<0.01,其中当年生叶相关系数r=-0.86,往年生叶r=-0.84); LPC与m(N):m(P)呈现显著负相关(P<0.01, 当年生叶r=-0.47,往年生叶r=-0.70); LNC与m(N):m(P)呈显著正相关(当年生叶P<0.05,r=0.23; 往年生叶P<0.01,r=0.45)。③不同发育阶段中,小径级油松的SLA显著高于中、大径级(P<0.05),LDMC趋势则相反,且大径级的LDMC最大。④各径级中当年生叶的LNC和m(N):m(P)均低于往年生叶相应值,但其LPC均比往年生叶的高。【结论】坡向显著影响油松叶对资源和能量的分配策略,阴坡叶的比叶面积性状特征明显,而阳坡叶注重叶干物质含量的积累; 松山地区油松营养限制类型为氮限制,且新叶生长更易受氮限制。异龄叶在不同坡向和各个发育阶段的叶功能性状,表明该地区油松为了最大限度地减少环境的不利影响而采取了适应性权衡对策。     

中梁山石灰岩山地30种主要植物叶片性状研究

为探讨生长在喀斯特石灰岩山地植物叶片性状适应特征,在重庆中梁山海石公园选取乔、灌、草三种生活型植物共30种,分别测定其叶干质量(mLDMC)、比叶面积(SLA)、叶pH、叶碳质量(mLCC)、叶氮质量(mLNC)和叶碳氮比等六个叶片性状因子.结果表明:不同叶片性状因子变异系数不同,其中,植物mLDMC、SLA和mLNC变异较大,分别为28.7%,50.8%和21.4%;mLDMC和SLA在不同生活型植物中存在显著差异,与乔木和灌木相比,草本具有较低的mLDMC和较大的SLA,而乔木和灌木在两者之间差异不显著;所有叶片性状因子中,植物mLDMC和SLA呈显著负相关,其他因子间没有显著相关性.可见,mLDMC和SLA是植物资源利用分类轴上划分植物类群的最佳指标,石灰岩地区不同生活型植物叶片性状不同,这是植物和环境相互选择综合作用的结果.     

间伐对马尾松人工林根际土壤氮含量及酶活性的影响

【目的】间伐是生产实践中常见的一种干扰,研究间伐对马尾松人工林根际土壤氮含量及相关酶活性的影响,为马尾松人工林的可持续经营提供科学参考。【方法】以南京市溧水区林场30年生马尾松人工林为研究对象,采用抖落法收集根际土,测定4种间伐强度(强度(65%)、中度(45%)、弱度(25%)、对照(未间伐))下根际土壤不同形态氮含量及氮循环相关酶活性,并分析其与土壤理化性质之间的关系。【结果】弱度间伐显著增加了根际土壤铵态氮含量,而强度间伐下则显著降低; 根际土壤全氮、硝态氮和可溶性有机氮含量在各间伐强度下均表现为:中度>对照>弱度>强度; 根际土壤微生物生物量氮和碱解氮均在弱度和中度间伐下显著升高。弱度和中度间伐显著降低根际土壤脲酶活性,而显著增加根际土壤亚硝酸酶活性; 间伐对根际土壤蛋白酶、硝酸还原酶和羟胺还原酶活性的影响不显著,表明脲酶和亚硝酸酶对间伐的响应更敏感,可作为土壤氮变化的指标。除硝酸还原酶活性以外,根际土壤中其余4种氮循环相关酶活性以及不同形态氮素含量均高于非根际土壤,表现出明显的正根际效应。此外,根际土壤不同形态氮素含量及相关酶活性与含水量、pH密切相关。【结论】间伐强度对根际土壤不同形态氮和酶活性有显著影响,总体来看,弱度和中度间伐能改变土壤含水量和酶活性,有利于土壤氮素的积累,可将其作为间伐强度的参考指标。     

云南寻甸石漠化土壤易氧化碳对丛枝菌根真菌共生的响应

【目的】运用菌根技术改良石漠化土壤性状,已成为石漠化地区植被与土壤恢复的重要生物学途径。揭示丛枝菌根(AM)真菌与植物共生驱动下石漠化土壤碳库及养分状况的变化,探明石漠化土壤易氧化碳(ROC)对土壤碳库及养分变化的响应过程及机制,为石漠化土壤的微生物修复及提高石漠化治理效率提供参考。【方法】采集云南昆明寻甸石漠化土壤,以尼泊尔桤木(Alnus nepalensis)为寄主植物,分别接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae, FM)、幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum, CE)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices, RI),并设置对照处理(无寄主植物及无AM接种),采用高锰酸钾氧化法测定不同试验处理下土壤ROC含量,探究土壤ROC与碳库组成、养分状况及植物生长之间的相互关系。【结果】不同AM真菌均具有显著的侵染与促生效应,其中RI的侵染率与菌丝侵染密度最大,相较于对照分别提高155%和100%,并显著促进桤木树高(60%)与基径(46%)生长;不同AM真菌均显著提高ROC含量,3菌种对ROC含量的提升率大小顺序为:RI(122%)> CE(78%)> FM(61%)。ROC在土壤总有机碳库中所占比例(52%)远高于微生物生物量碳(3%~6%);3种菌种对土壤养分含量的提升效应表现为:RI > CE > FM。相较于对照,RI 菌种对植物可利用性氮、微生物生物量碳、总有机碳及植物可利用性磷的提升率分别为161%、127%、110%及97%;对ROC变化具有较大贡献的土壤环境因子分别为AM真菌侵染率(96%)、植物可利用性氮(94%)、微生物生物量碳(85%)、总有机碳(78%)及植物可利用性磷(72%)。【结论】AM真菌与尼泊尔桤木共生,显著驱动石漠化土壤碳库与养分含量变化并促进植物生长,进而增加石漠化土壤易氧化碳的积累。研究结果有助于理解石漠化地区植物生长、土壤恢复及活性有机碳沉积的微生物学调控机制。     

毛竹向撂荒地扩展过程中叶功能性状变化

【目的】探索毛竹林扩展过程中叶片的适应特性和生存对策,为合理调控毛竹林的扩展提供依据。【方法】以毛竹-撂荒地扩展界面为对象,比较了不同扩展阶段毛竹比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)及叶片主要养分元素及计量比等叶功能性状。【结果】①随着毛竹的扩展,SLA呈先上升后降低的趋势,扩展前期、中期和后期的SLA值分别为1.80、2.16和1.83 m²/kg。②不同年龄毛竹不同时期的LDMC的变化趋势不同,Ⅰ度竹LDMC随着毛竹扩展呈降低的趋势; Ⅱ和Ⅲ度竹LDMC呈升高的趋势。③随着毛竹的扩展,叶碳含量(LC)、叶氮含量(LN)、碳氮比(C/N)的变化差异不明显,叶磷含量(LP)呈降低的趋势,分别为1.70、1.53和1.15 g/kg; 碳磷比(C/P)呈升高的趋势,分别为264.06、292.33、392.03; 氮磷比(N/P)呈升高的趋势,分别为12.70、13.62和17.16。【结论】随着毛竹向撂荒地扩展,SLA 先升后降,Ⅰ度竹LDMC降低,Ⅱ和Ⅲ度竹LDMC升高,LP降低,C/P和N/P升高,毛竹主要叶功能性状随着环境的变化发生了适应性改变。毛竹通过降低SLA和N/P,增加LP含量来适应扩展前期剧烈变化的环境条件。随着毛竹的扩展和林分环境的形成,毛竹叶N/P增加,生长由受N制约变化为受P元素制约。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ度毛竹LDMC随着毛竹扩展的变化规律不同,使毛竹能够在扩展过程中更好地保有资源,具有 “集团”优势,能更灵活地利用资源。     

一、二代马尾松林土壤微生物数量及酶活性垂直分布特征

【目的】揭示连栽马尾松林根际土壤环境在垂直方向上的变化。【方法】以不同栽植代数的马尾松人工林作为研究对象,采用配对样地法,于2015年10月,对比研究不同代马尾松人工林的根际与非根际土壤可培养微生物数量及土壤酶活性土层垂直变化特征。【结果】两代马尾松人工林根际土壤可培养微生物数量与酶活性的土层垂直分布特征明显,均表现为在0~10cm土层最高,在10~20cm土层较低,在20~30cm土层最低;同层次不同代之间比较,二代林根际土壤可培养微生物数量及酶活性均高于一代林,除土壤脲酶活性在代际间没有统计学意义上的差异外,其余酶的活性和3大类微生物数量在代际间的差异具有统计学意义(p0.05);两代马尾松人工林各土层根际可培养微生物数量与酶活性皆高于非根际,随着土层加深,根际与非根际间没有呈现出明显相关规律;两代马尾松林微生物与土壤酶呈统计学意义上的正相关关系(p0.01)。【结论】连栽提高了马尾松林根际土壤微生物数量和酶活性,二代林根际土壤性质在土层垂直方向上的表现均优于一代林。     

天童植被演替过程中环境因子对土壤动物群落的影响

天童常绿阔叶林演替过程中,凋落物质量的变化是影响土壤动物群落的主要因子.凋落物层土壤动物群落总密度与凋落物C/N之间存在显著负相关（r=-0.681, P<0.001）,与总磷含量存在显著正相关(r=0.762, P<0.001), 但类群总数与各养分含量之间均无明显相关性;0~15cm土层中土壤动物群落总密度与土壤有机质（r=0.457, P<0.05）、总氮（r=0.463, P<0.05）和总磷（r=0.564, P<0.01）间均存在显著正相关,类群总数与总氮（r=0.528, P<0.01）和总磷(r=0.632, P<0.001)显著正相关.主要土壤动物类群密度与各养分含量之间的相关性不同：凋落物中螨和跳虫与凋落物总氮、总磷含量呈极显著正相关, 而土层中的跳虫却与土壤各养分含量间表现出不明显的负相关,螨与土壤总氮、总磷含量呈显著正相关;膜翅类与凋落物和土壤总磷含量均呈显著正相关;凋落物层综合类、土层线虫、线蚓和鞘翅类分别与凋落物和土壤各养分含量间呈显著正相关.     

土壤理化性质对珠江口红树林湿地土壤氮磷质量分数的影响

以珠江口典型人工次生红树林湿地为研究对象,在广州南沙红树林湿地公园、珠海淇澳担杆岛省级自然保护区两样地采集16处30 cm深度的土壤样品共48个（每10 cm分层）,测定全氮（TN）、有效氮（AN）、全磷（TP）、有效磷（AP）、pH、土壤粒度、有机质（OM）、有机碳（OC）、Eh、含水量等指标. 结果表明:研究区域的全氮质量分数为0.39-0.94 gkg-1;有效氮为60.36-98.12 mgkg-1;全磷为0.39-0.94 gkg-1;有效磷为4.02-62.14 mgkg-1; N/P为1.59-3.27;有效N/P为1.24-18.07.各项指标处于中等水平。全氮与有机碳和全磷正相关（R2=0.826）;有机氮与砂粒比例正相关（R2=0.225）;全磷与全氮、含水量、有效磷正相关,与砂粒比例负相关（R2=0.838）;有效磷与全磷、砂粒、全氮正相关,与有机质负相关（R2=0.754）;N/P与有机碳正相关、;与含水量负相关（R2=0.414）;有效N/P与粘粒、有机碳负相关（R2=0.285）.该区土壤表现为氮限制型,不利于现阶段的红树林生长恢复,可通过适当的氮添加改善土壤整体质量.     

刨花楠苗木叶片表型性状与构件生物量关系

刨花楠(Machilus pauhoi)为亚热带常绿乔木阔叶林树种,既是珍贵用材树种,又是优美的庭园观赏树.采用实验地调查与数理统计分析方法对江西4种源刨花楠苗木叶片长宽比(LL/LW)、厚(LT)、叶面积(LA)及比叶面积(SLA)等表型性状与构件生物量关系进行研究.结果表明:(1)苗木LL/LW和地径、株高、冠幅呈极显著正相关;SLA和地径、冠幅呈极显著负相关.(2)苗木LL/LW与叶、茎、总生物量呈极显著正相关;LA与叶、茎、根、总生物量呈极显著正相关;SLA与叶、茎、总生物量呈极显著负相关.(3)苗木叶片表型性状与苗木生长特征、构件生物量都具有很强的相关性,可通过叶片表型性状指标测定,为开展冠形、树干生物量利用等不同经营需求的刨花楠选择等提供理论依据与决策参考,也为园林绿化树种刨花楠的城市绿化建设提供科学依据.     

桂林尧山常见植物叶片性状研究

选择桂林尧山14种常见植物为研究对象,通过测定其叶干质量(DW)、叶面积(AR)、叶干物质含量(LDMC)、叶厚度(TH)和比叶面积(SLA)等叶片性状因子,探讨不同植物适应土山生境所表现出的叶性状特征.结果表明:14种常见植物的5个叶性状因子之间存在显著差异.Pearson相关性分析表明,DW与LDMC、AR、TH呈显著的正相关关系.DW与SLA呈显著的负相关关系;LDMC与AR、TH、SLA呈显著的负相关关系;AR与TH、SLA呈显著的正相关关系,TH与SLA呈显著的负相关关系.5个叶性状因子中,反映叶片性状权重的大小依次为:AR＞LDMC＞TH＞DW＞SLA.与桂林岩溶石山相比,作为土山的桂林尧山生境植物具有相对较小的DW、LDMC、AR、TH和相对较大的SLA,研究结果较好地反映了植物适应土山和石山不同生境的策略.     

浙江天童32种常绿阔叶树叶片的营养及结构特征

研究了天童地区32种常绿阔叶树叶片的营养、结构特征，结果表明该地区常绿落叶植物叶种N含量的变化幅度为1.022%~2.744%，平均值是1.606%;P含量的变化幅度为0.032%~0.227%，平均值是0.086%，且N、P含量成显著相关；C含量变化幅度为36.49%~53.85%，平均值是45.00%;SLA 变化幅度为72.64~197.78，平均值是119.29;叶片的营养含量与C含量、SLA无关，而C含量与SLA成负相关；灌木的营养含量要低于乔木树种，灌木和中乔木的C含量要高于小乔木，但不同生活型植物SLA无明显差异。     

松嫩典型黑土带土壤碳氮磷储量空间分布特征

松嫩典型黑土带分布着高有机质和高肥力的黑土资源,长期超负荷耕作致使土壤有机质含量大幅下降,开展土壤营养元素储量研究对黑土资源保护和国家粮食安全具有重要意义。本文以松嫩典型黑土带为研究区,基于野外土壤样本化验分析数据,利用地统计分析等方法,对0~20 cm耕层内土壤全碳(TC)、全氮(TN)和全磷(TP)空间分布特征及影响因素进行研究。结果表明:松嫩典型黑土带土壤TC、TN、TP储量均高于全国水平,含量分别达19.25 g/kg、1.88 g/kg、1.28 g/kg;TC、TN、TP高密度热值区和高聚集区主要分布在松嫩典型黑土带北部,TC、TN、TP自北向南呈现降低趋势;C/N、C/P和N/P在该区北部空间聚集性较高;土壤粉粒含量在30%以上,TC、TN和TP含量较高,分别介于6.86~74.74 g/kg、0.94~5.93 g/kg、0.66~3.76 g/kg之间;TC、TN和TP储量受土壤pH、年均温度、年均降水量和地形等因素影响较大。研究为黑土资源保护和农业可持续发展提供科学依据。