生物炭对杨树人工林土壤微生物生物量碳、氮、磷及其化学计量特征的影响

【目的】揭示林分尺度下添加生物炭对土壤微生物生物量碳(SMBC)、土壤微生物生物量氮(SMBN)、土壤微生物生物量磷(SMBP)含量及其化学计量特征的影响,深入了解生物炭对杨树人工林土壤微生物群落结构与功能的影响,系统阐明生物炭调控人工林C、N、P生物地球化学循环的土壤微生物学机理,为在平原地区人工林生态系统中安全推广生物炭固碳增汇技术提供理论依据。【方法】以江苏省东台林场的杨树人工林为对象,设置生物炭添加量低(T1,40 t/hm²)、中(T2,80 t/hm²)、高(T3,120 t/hm²)3种处理及对照(不添加CK),测定SMBC、SMBN、SMBP含量及其化学计量特征(土壤微生物生物量碳、氮、磷含量比,即m(SMBC)/m(SMBN)、m(SMBC)/m(SMBP)、m(SMBN)/m(SMBP),文后简写为SMBC/SMBN、SMBC/SMBP、SMBN/SMBP)在不同处理间的差异,及其与土壤理化性质之间的关系。【结果】①与对照样地相比,3种生物炭添加处理均提高了SMBC、SMBN和SMBP含量。T1、T2、T3处理样地SMBC含量分别为对照样地的1.08、1.15、1.19倍; SMBN含量分别为对照样地的1.12、1.24、1.34倍; SMBP含量分别为对照样地的1.11、1.26、1.41倍; ②T1处理样地的SMBC/SMBN、SMBC/SMBP、SMBN/SMBP分别为15.7、85.0、5.4,T2处理样地的分别为15.1、78.6、5.2,T3处理样地的分别为14.3、73.3、5.1。与对照相比,3种生物炭添加处理均显著降低了SMBC/SMBN和SMBC/SMBP,且不同处理间差异显著(P<0.05),但仅T2、T3处理显著降低了SMBN/SMBP(P<0.05); ③SMBC、SMBN、SMBP含量均具有显著的季节变异,其中在植物休眠季节(2014年12月及2015年3月),SMBC、SMBN及SMBP的含量均维持在较高水平,而在植物生长的旺盛季节(2015年7月及2015年10月),其含量下降至较低水平,但SMBC/SMBN、SMBC/SMBP、SMBN/SMBP的季节变化与此完全相反; ④添加生物炭提高了土壤可溶性有机碳、硝态氮、速效磷、全氮和总有机碳含量,增加了土壤pH和含水率,但是降低了土壤密度和铵态氮含量; ⑤相关性分析表明,SMBC含量与土壤可溶性有机碳(DOC)、pH、含水率(SMC)、硝态氮(NO^-₃-N)和速效磷(AP)呈极显著正相关关系(P<0.01),与铵态氮(NH⁺₄-N)呈极显著负相关关系(P<0.01),而与土壤密度、全氮(TN)和总有机碳(TOC)相关性不显著(P≥0.05); SMBN与SMBP的含量表现较为一致,均与DOC、pH、SMC、NO^-₃-N、AP、TN呈极显著正相关关系(P<0.01),与NH⁺₄-N呈极显著负相关关系(P<0.01),而与土壤密度和TOC相关性不显著(P≥0.05)。【结论】添加生物炭能够显著提升SMBC、SMBN、SMBP含量,并有效降低SMBC/SMBN、SMBC/SMBP和SMBN/SMBP,有利于促进土壤微生物对N、P养分的固持与周转,进而改善土壤对N、P养分的供应。研究还发现,研究区杨树人工林生长可能存在N、P养分限制现象。     

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...     

植物工厂自动控制系统软件设计

提出了在植物工厂中进行环境参数设定及自动控制的方法．探讨了降温控制时最优方案的选择、营养液供液回路与检测回路的联锁、光照控制时的抗干扰以及如何有效地解决控制过程中执行机构的频繁启动等问题．给出了主要环境参数的控制过程框图．     

南方型杨树工业用材林经营模型系统PMOES的建立

根据十年来的研究成果，以栽培机理与栽培经验相结合为方法论，以能有效地指导生产为宗旨，建立了南方型杨树工业用材林经营模型计算机ＰＭＯＥＳ系统。研究了建模原理、系统结构、系统功能以及系统开发技术和方法。结果表明，此模型精度高、实用性强、方法合理，为南方型杨树工业用材林的集约定向培育提供了一个指导性工具，在南方型杨树工业用材林生产中具有广阔的前景。     

沁水林场油松人工幼林初步研究

通过对潞安矿务局沁水林场油松人工林不同立地条件下高生长、基径及生物量的研究，结果表明：（１）用５年高生长段作为反映立地条件优劣与否的指标是合适的。（２）不同立地条件下，油松根系分布规律不同，土层由厚到薄，油松根系由垂直型演变为水平型。（３）油松细根（＜２ｍｍ）生物量和粗根（２～１０ｍｍ）生物量分别为１１３１．２０ｋｇ／ｈａ和１３０９．６０ｋｇ／ｈａ。     

福建三明木荚红豆树人工林生长与生物量

对福建三明莘口教学林场33 a生木荚红豆树人工林的生物量、生产力与生长过程进行研究,结果表明:初植密度为2 500株·hm-2,未经疏伐的33 a生木荚红豆树人工林保存密度、平均树高、胸径和林分蓄积量分别为1 117株·hm-2、18.37 m、17.15 cm和229.48 m3·hm-2;林分生物量和乔木层生物量则...     

生命科学及其相关学科的研究动态

论述了我国杂交水稻培育技术,用马铃薯生产塑料、人造人体器官、用遗传工程培育具有新结构新性状作物、植物工厂的研究以及胰岛素开发的动态和产生的效益.     

一种闭路监控防盗系统的设计与实现

根据航天机电集团某下属单位的具体要求，对其车间大楼进行了安全防范系统设计，包括系统选型和布局配置等内容。     

少数民族地方性生态知识的传承与保护——以石柱土家族黄连种植为例

以土家族黄连种植为例,探讨中国少数民族地方性生态知识的传承与保护问题,以期开发并运用先人生态智慧,以应对当前人类所面临的生态困境。