温度与土壤含水量对阔叶红松林土壤呼吸影响

采用静态封闭箱式技术对长白山阔叶红松林土壤CO2的排放通量进行一年的观测，通过多元回归分析了土壤CO2排放速率与8环境因子间的关系。结果表明：土壤CO2排放通量与土壤5cm温度和0．20cm平均土壤含水量（体积比）呈显著止相关。上壤呼吸与温度和含水量分别表现出幂函数和指数关系。土壤温度和含水量显著影响土壤呼吸的变化。当土壤含水量（体积百分比）大于25％时，土壤呼吸Q10值从1．14（含水量〈25％）降低到1．09（含水量〉25％）。在土壤含水量固定不变时，土壤温度能反映土壤呼吸的86％的变化。当土壤温度固定不变时，土壤含水量能反映土壤呼吸的32％的变化。建立土壤呼吸温度幂函数和含水量指数关系的非线性双因子模型。温度和水分双因于土壤呼吸模型能反映森林土壤呼吸的91％的时空变化。土壤呼吸温度和水分双因子模型估算的年土壤CO2排放通量比土壤呼吸口Q10幂函数模型估算值高11％。     

茂兰喀斯特森林林隙大小对树种更新的影响

采用样地调查法分析了贵州茂兰自然保护区喀斯特森林林隙大小对林隙植物和更新的影O响结果表明: 林隙大小对林隙中树木密度、优势度、幼苗向幼树的转化率和幼苗、幼树的空间格局等均有不同程度的影O林响隙中幼苗、幼树个体密度及种密度随林隙面积增大而迅速减小,成树的个体密度和种密度变化不O大大林隙中幼苗向幼树的转化率明显高于小林隙O小林隙的更新苗多由小龄级的幼苗组成,而大林隙中幼树所占比例较大O不同树种在不同大小级林隙内相对优势度位序不同,大体表现为阳性树种在大林隙中具有较大的优势度,而耐阴树种在较小的林隙中优势度较大O在大林隙( >200 m2 ) 和中等林隙( 100 ,... 200 m2 )中,各树种的幼苗、幼树均呈集群分布,而在小林隙( < 100 m2 ) 中则为随机分布。     

林隙大小和隙内位置对小兴安岭蒙古栎林内红松光合能力的影响

【目的】确定红松(Pinus koraiensis)幼树在次生林生境中生长的最适林隙面积及林隙内位置,为恢复温带地带性顶极植被阔叶红松林提供科学依据,同时为优化抚育经营措施提供支持。【方法】以黑龙江小兴安岭红松幼树(15 a)为试验材料,采用CIRAS-2光合仪分别测定蒙古栎(Quercus mongolica)次生林4种林隙[大(206.1 m²)、中(116.9 m²)、小(52.4 m²)、林内(对照,12.6 m²)]内3种位置(中心区、过渡区与边缘区)生长的红松幼树光合参数(最大净光合速率、光饱和点、光补偿点和蒸腾速率等)、叶绿素含量和微环境因子(透光率、气温),采用带有180°鱼眼镜头的Nikon CoolPix 4500数码相机采集林隙照片并计算出各样地透光率。通过比较不同大小林隙及隙内不同位置红松幼树光合能力之间的差异,分析林隙大小及隙内不同位置对红松幼树光合能力的影响。【结果】①红松幼树的光合能力在中、小林隙内显著提高,中、小林隙使其最大净光合速率较在林内(对照)显著提高20.0%~60.7%,且中林隙又显著高于小林隙9.2%~15.1%,而大林隙对其无显著影响;②在各大小林隙内红松幼树最大净光合速率沿林隙中心区至边缘区微环境梯度均呈规律性递减(92.7%~22.5%);③在中、小林隙内红松幼树的光饱和点高于林内,但光补偿点却低于林内;在中林隙内其蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度高于林内,而叶绿素含量低于林内;在各林隙内沿中心区至边缘区微环境梯度,红松幼树的光饱和点降低而光补偿点提高,蒸腾速率和气孔导度呈递减趋势,而叶绿素含量呈递增趋势。【结论】红松幼树在蒙古栎林中林隙(116.9 m²)内的中心区光合能力较强。建议在阔叶红松林恢复实践中创建适宜大小的林隙,充分利用林隙内的中心位置来加速其恢复进程。     

模拟氮沉降对典型阔叶红松林土壤微生物群落特征的影响

【目的】探究氮沉降增加对阔叶红松(Pinus koraiensis)混交林土壤微生物群落特征的影响。【方法】对阔叶红松林进行模拟氮沉降实验,设置对照(N0,0 kg/(hm²·a))、低氮(N1, 30 kg/(hm²·a))、中氮(N2, 60 kg/(hm²·a))和高氮(N3, 120 kg/(hm²·a))共4组处理,在实验样地内采集0～10 cm、≥10～20 cm土层中的土壤,测定土壤微生物生物量碳(SMBC)及土壤微生物生物量氮(SMBN)含量及变化。【结果】① 模拟氮沉降未改变SMBC、SMBN及SMBC/SMBN的垂直分布; SMBC、SMBN在生长季月动态曲线均为以8月中旬为峰值的单峰型曲线,SMBC/SMBN的曲线波动较大,0～10 cm土层以N0处理的结果波动范围最小(2.83～6.97)。② 模拟氮沉降仅对0～10 cm土层6、8月中旬的SMBC以及5、6、8月中旬的SMBC/SMBN有显著影响(P<0.05),而对SMBC、SMBN及SMBC/SMBN的生长季平均值无显著影响。【结论】模拟氮沉降对阔叶红松林土壤微生物生物量的影响仅在个别月份中表现明显,而对于整个生长季而言,更长时间的模拟氮沉降实验才可能对土壤微生物生物量产生明显的影响。     

原始红松林土壤理化及微生物碳代谢特征对生长季动态的响应

【目的】明确原始红松林内土壤微生物群落对碳源的利用、土壤理化性质的季节变化规律及差异机制,探讨原始红松林土壤理化及生物学特征对气象因子季节动态的响应。【方法】以小兴安岭典型的原始阔叶红松林为研究对象,分别于2015年5—10月生长季内采集0～10 cm和≥10～20 cm的表层土壤样品。采用Biolog-ECO微平板检测法和土壤理化性质的常规测定方法测定红松林内土壤微生物功能多样性及土壤理化指标。【结果】①研究样地的多项土壤理化指标在月份间差异显著。②在整个生长季内平均颜色变化率(AWCD)的变化趋势基本一致,均随着培养时间的延长而逐渐升高,培养168 h以后,AWCD增加幅度逐渐减弱; AWCD值和多样性指数在月份间差异显著; 土壤微生物群落的代谢活性表现出明显的季节差异,并呈现一定的规律性,6月显著高于其他月份(P<0.05)。③氨基酸类、多聚物类、碳水化合物类碳源是红松林土壤微生物群落利用的主要优势碳源类型; 通过主成分分析(PCA)、聚类分析可将土壤微生物群落碳源代谢特征大致分为3簇,即5—6月、7月、8—10月; 土壤微生物利用碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类碳源的变化对季节最为敏感。④通过相关性分析发现,AWCD值和多样性指数与速效磷、速效钾、含水量和有效氮之间存在显著或极显著相关性; 分类变异分析发现土壤理化性质变化是引起微生物功能多样性发生季节性变化的主要因子,其中含水量、速效磷的解释度分别为12.76%和30.71%。【结论】原始阔叶红松林土壤理化及微生物功能碳代谢特征具有显著的生长季动态变化,月降水总量变化的影响最为重要。     

原始红松林皆伐后穿透雨对凋落物淋溶过程的影响

[目的]揭示原始红松林皆伐恢复演替为60年生的次生阔叶林后,凋落物对淋溶过程土壤养分归还及酸沉降的缓冲作用的影响,为评价森林生态功能的变化提供参考.[方法]以小兴安岭地区典型的原始红松林和皆伐后恢复演替60 a的次生阔叶林为研究对象,在两个样地内选择非林隙且林木通直分布均匀处放置30个体积为1 L的冠层穿透雨收集器,在...     

土壤加砷对魔芋砷的含量、吸收与分布的影响

为了认识土壤砷污染与植物砷含量的关系,进行土壤加砷盆栽魔芋试验.结果表明,本实验条件下,魔芋球茎和茎叶的砷含量范围分别为2.12～14.98和1.23～21.23μg g-1,均与土壤加砷量呈极显著的线性相关.在对照下,球茎砷含量高于茎叶,在土壤加砷下,茎叶的砷含量高于球茎.魔芋的富砷量与土壤加砷量呈极显著的线性相关,在低土壤砷水平下,魔芋球茎富砷量大于茎叶,高土壤砷水平下,魔芋茎叶的富砷量大于球茎.同对照相比,土壤加砷降低了魔芋球茎富砷量所占比例,增加了魔芋茎叶富砷量所占比例,低土壤砷水平下,球茎富砷量所占比例高于茎叶,高土壤砷水平下,茎叶富砷量所占比例高于球茎.魔芋对土壤加砷的利用量与土壤加砷量呈极显著的线性相关,魔芋对土壤加砷的利用率只有0.25‰～0.84‰.魔芋球茎和茎叶对砷的富集系数分别为0.03～0.13和0.07～0.13,同对照相比,土壤加砷降低了球茎的富集系数,增加了茎叶的富集系数,在对照下,球茎的富集系数高于茎叶,在土壤加砷下,茎叶富集系数高于球茎.总之,土壤加砷不仅显著增加了魔芋球茎和茎叶的砷含量,也改变砷在魔芋体内的分布格局,魔芋是吸收利用土壤砷能力弱的植物,魔芋通过将所吸收的砷转移到地上部分以适应砷污染土壤环境.     

土壤与气候及其互作对湖南三大烟区烤烟烟碱含量的影响

在统一栽培措施前提下,于2007年分别在湖南湘西北、湘中与湘南三大烟区代表产区桑植县、浏阳市、永州市同时进行大田本土正常栽培、客土与本土同时盆栽烤烟K326试验,分别检测成熟期各处理中部杀青烟叶的烟碱含量,统计分析土壤与气候及其互作对湖南三大烟区烤烟烟碱含量的影响.结果表明:湖南三大烟区大田正常栽培烤烟的烟碱平均含量存...     

CO32-对Q235钢在土壤中腐蚀行为的影响

利用极化曲线技术、电化学阻抗测试技术等方法,研究了CO2-3对Q235钢在土壤中腐蚀行为的影响.实验结果表明,CO2-3对Q235钢腐蚀的影响显著.Q235钢的腐蚀速率随土壤中CO2-3含量的增加,Q235钢在土壤中的腐蚀速率也增加,当CO2-3的质量百分含量增加到0.28%时,腐蚀速率达到最大,然后腐蚀速率随着CO2-3含量增加而减小,最后趋于一稳定值15 μA·cm-2左右.     

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...     

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,...     

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)。     

寒温带林区不同林型土壤中游离氨基酸的研究

为了解大兴安岭北部寒温带林区不同林型各层次土壤游离氨基酸种类和含量的变化,以及不同林型对土壤游离氨基酸含量的影响,应用柱前衍生高效液相色谱法采用梯度洗脱在254 nm波长处检测土壤中常见的17种游离氨基酸。结果表明:①不同林型下游离氨基酸态氮的平均含量分别为杜鹃-白桦林(33.86 μg/g)>杜鹃-落叶松林(31.44 μg/g)>杜香-落叶松林(28.76 μg/g)>偃松林(27.66 μg/g)。②同一林型不同土壤层次游离氨基酸态氮含量整体表现为凋落物层高于矿质土层,0～5 cm的矿质土层高于≥5～20 cm的矿质土层。③不同林型各土壤层次检测出的氨基酸种类和含量不同,种类上各林型均以凋落物层出来最多; 含量上大多表现为中性氨基酸所占的比例最大,酸性和碱性氨基酸次之,含硫氨基酸最少。研究结果在一定程度上说明不同森林类型由于林内气候环境、土壤条件和林下伴生树种等的差异,对土壤游离氨基酸含量和种类存在不同程度的影响。     

土壤动物对森林凋落物分解的影响

凋落物分解是森林生态系统中物质和能量交换的重要生态学过程。土壤动物在森林凋落物的分解过程中起着非常重要的作用。可以通过物理的或化学的方法研究土壤动物对凋落物分解的影响。笔者综合了目前该领域研究中常用的方法,如分解网袋法、化学试剂排除法、电击法、数学模型法等,分析了各种方法的特点和局限性,指出了今后研究的方向。     

武夷山南方铁杉针阔混交林不同地形土壤营养元素分析

南方铁杉（Tsuga chinensis var. tchekiangensis）在江西武夷山国家级自然保护区有较大的天然种群分布。探究江西武夷山南方铁杉针阔混交林中不同地形条件下土壤营养元素含量的特征,揭示地形因素对该地土壤营养元素迁移分布的影响,为深入研究土壤-植被相互关系以及生物多样性保护提供参考。     

杨-桤混交林及其凋落物对土壤氮矿化的影响

【目的】研究含氮量中等的立地条件下杨-桤混交林相比于杨树纯林能否增加土壤养分,分析桤木是否为合适的固氮树种,探讨桤木与杨树营造混交林以缓解人工林连栽带来的土地肥力衰退问题。【方法】以苏北地区杨树人工纯林以及杨-桤(1∶1)混交林为研究对象,采用尼龙网袋法观察两种林分下凋落叶质量分解以及养分释放的过程,比较两种凋落物处理(去除凋落物与保留凋落物)对土壤全氮以及碱解氮含量的影响。采用树脂芯田间原位培养法,研究杨-桤混交林与杨树纯林两种林分在两种凋落物处理下,林地土壤氮年净矿化量的变化。【结果】营造杨-桤混交林显著提高了林地土壤全氮和碱解氮含量。杨树纯林凋落物分解时需从周围土壤中吸收更多氮素,且分解速率较慢。杨-桤混交林凋落物分解更快进入氮释放状态,因此去除凋落物后混交林土壤碱解氮显著减少。保留凋落物处理下,杨-桤混交林中每公顷土壤氮年净氨化量显著高于杨树纯林中的,去除凋落物后两者差异不显著。【结论】研究发现,桤木是杨树较合适的伴生树种,营造杨-桤混交林可以起到增加土壤全氮和碱解氮含量的作用,有助于缓解杨树纯林连栽带来的地力下降问题。混交林凋落物分解速率与氮素释放速率更快,有利于人工林生态系统氮循环。保留凋落物处理下,混交林中每公顷土壤氮年净氨化量显著高于杨树纯林的,而每公顷土壤氮年净硝化量没有显著差异,表明混交林凋落物分解释放的氮素主要促进土壤氨化过程,对土壤硝化过程影响较弱。