湖北植被地理分布的规律性(上)

湖北植被的地理分布明显地受水热因素的规律性的控制,植被的纬向性分布规律十分明显;北部为北亚热常绿阔叶落叶阔叶混交林地带,典型植被以含有青冈、柯、楠木、冬青的栎类林,枫香林以及马尾松林,台湾松林和巴山松林为代表,南部为中热带常绿阔叶林地带,典型植被以含有栲类林、润楠林、梓树林,水丝梨林和杉木林、马尾松林为表征。植被的经向地带性规律显而易见,东部植被基本为华中成分,与华东区系有密切联系,西部则为典型的     

河南植被水平地带性的分布规律

河南植被纬向性分布与气温有关。北部属温带落叶林区域,典型植被,山地为落叶阔叶林和常绿针叶林,东部平原的农作物为一年两作或两年三作。南部为亚热带常绿阔叶林区域的常绿、落叶阔叶混交林地带,典型植被为含有常绿成分的落叶阔叶林,针叶林由马尾松、黄山松和杉木林组成。河南植被的经向性分布职决于干燥度引起的地带性变化,东部大别山的植被由黄山松林和茶园来表征,南部的桐柏山地带则没有黄山松林和茶园。     

赣中亚热带森林转换对土壤氮素矿化及有效性的影响

采用原位培养法和时空替代法,对江西中部亚热带常绿阔叶林、天然马尾松林、人工杉木林、人工马褂木林的土壤氮素矿化速率及其有效性进行了比较研究,以探讨森林转换对土壤氮素矿化作用的影响。结果表明：转换前后各森林土壤无机氮库（NH4 -N、NO3--N）及氮素矿化速率(氨化速率、硝化速率)均呈现明显的季节动态,NH4 -N库冬春较大,NO3--N库夏秋较大,氨化速率与硝化速率均以夏秋强烈。森林转换改变了土壤氮素矿化格局,常绿阔叶林转变成马尾松林、杉木林、马褂木林后,土壤年均氨化速率分别降低了110.67%、100.76%、96.20%,而硝化速率提高了54.92%、24.19%、 24.46%;马尾松林年均总净矿化速率与常绿阔叶林相近,杉木林、马褂木林分别降低了24.68%、26.01%;另外,除常绿阔叶林外,马尾松林、杉木林、马褂木林的土壤氮素矿化量都小于植被吸收量。这些研究结果说明亚热带地区常绿阔叶林转换成其它次生林会增加氮素流失的危险性,氮素缺乏会成为这些森林生长的限制因子。     

鼎湖山三种主要植被类型土壤碳释放研究

土壤呼吸是土壤微生物活性和土壤肥力一个重要指标 ,是土壤碳流通的一个主要过程 ,也是陆地生态系统碳循环的一个关键部分 ,对研究全球变化非常重要。国内土壤呼吸的研究主要集中在北京山地温带林区、尖峰岭热带森林及东北羊草草原和中亚热带等地 ,南亚热带地区森林土壤呼吸尚无报道。选取南亚热带鼎湖山自然保护区森林演替系列中的 3种主要植被类型 (季风常绿阔叶林 ,针阔叶混交林和马尾松林 )为研究对象 ,研究了土壤呼吸和与之相关的土壤微生物生物量、土壤温度和土壤含水量以及他们之间的关系。结果表明 ,季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松林年均土壤呼吸速率依次是 477.9,435 .4,42 9.5 mg CO2 · m- 2 ·h- 1,土壤呼吸速率与土壤温度的季节变化规律接近 ;3种植被类型土壤微生物生物量变化规律与土壤呼吸变化规律一致 ,季风常绿阔叶林最高 ,马尾松林最低 ,土壤微生物量高的土壤中碳周转量较大 ,碳素周转还带动了其他营养元素周转 ,有利于生态系统生存和持续发展 ;季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和针叶林代谢熵依次是 0 .5 8～ 0 .60 ,0 .92～ 1 .0 0 ,1 .30～ 1 .35 ,表明 3种植被类型土壤中土壤微生物对土壤碳的利用效率依次降低。     

中国东部森林样带典型森林水源涵养功能

通过对我国东部森林样带四个森林生态系统定位研究站（长白山站、北京站、会同站和鼎湖山站）的九种森林类型水源涵养监测数据的分析,研究了水热梯度下不同森林生态系统水源涵养功能。结果表明：在生长季的5-10月份,各森林类型的水源涵养特性表现出较大差异。林冠截留率的大小依次为：阔叶红松林＞杉木林＞常绿阔叶林＞针阔混交林＞季风常绿阔叶林＞落叶阔叶混交林＞马尾松林＞落叶松林＞油松林,最高的长白山站阔叶红松林的截留率是最低的北京站油松林的2.2倍。森林降雨截留量与林外降雨量呈显著的正相关,林冠截留率与降雨量呈显著负相关。枯落物最大持水深（5-10月份）以北京站落叶阔叶林最大,为6.0mm;鼎湖山站的季风常绿阔叶林最小,为1.0mm。0-60cm土层蓄水量最大的是会同站的人工杉木林,为247mm;最小的是北京站的落叶松林,仅为45.5mm;林分总持水量依次为：杉木林＞阔叶红松林＞常绿阔叶林＞针阔混交林＞季风常绿阔叶林＞落叶阔叶混交林＞马尾松林＞落叶松林＞油松林。各林分总持水量主要集中在土壤层,占总比例的90%以上。     

浙江天童植物群落次生演替与土壤肥力的关系

从土壤物质、化学和生物因子等方面出发,建立了土壤和综合评价指标体系,并利用多元统计方法,对浙江天植物群落次生演替过程土壤肥力的变化特征进行综合评价。结果表明,裸地、藻丛、马尾松林、马尾松木荷林、木荷 林、栲树木荷林和栲树林的土壤肥力综合指标值分别为０．０４８、０．３２４、０．４７４、０．５１４、０．６５７、０．９０５和０．９２４。可见,随着进展演替,土壤肥力呈增长趋势,并且由于群落类型,尤其是建群     

南亚热带森林演替过程中土壤线虫群落结构变化

森林演替会通过改变植物群落组成和土壤环境影响土壤生物群落, 反过来, 土壤生物群落的变化也会对生态系统的演替产生反馈作用, 但迄今南亚热带森林演替过程中土壤生物群落的变化特征尚不清晰。本研究以广东省鼎湖山的南亚热带森林演替序列(马尾松(Pinus massoniana)林-针阔叶混交林-季风常绿阔叶林)为对象, 研究了森林演替过程中土壤线虫多样性和群落结构的动态变化及其影响因素。通过采集不同演替阶段的土壤样品, 分析和比对了不同演替阶段土壤线虫的多度、多样性、群落组成、土壤线虫生态指数以及土壤理化性质的差异。结果表明: (1)在南亚热带森林演替过程中, 针阔叶混交林和季风常绿阔叶林土壤线虫的α多样性显著高于马尾松林, 但土壤线虫总数和各营养类群多度及其相对丰度并无显著变化; (2)针阔叶混交林中土壤线虫富集指数显著高于马尾松林, 表明其土壤养分状况要好于马尾松林, 而季风常绿阔叶林土壤线虫结构指数较高, 表明其受干扰程度较低; (3)针阔叶混交林的土壤含水量和土壤理化性质(除土壤总磷含量)已达到季风常绿阔叶林的水平, 但两者的土壤pH值均显著低于马尾松林, 而土壤pH值和土壤含水量是影响土壤线虫群落动态变化的主要因素。综上所述, 南亚热带森林中土壤线虫多度、多样性和群落结构对森林演替的响应略有不同, 演替过程中土壤环境因素的趋同是导致针阔叶混交林和季风常绿阔叶林中土壤线虫多样性和群落特征相似的主要原因。     

东灵山林区不同森林植被水源涵养功能评价

森林植被发挥着涵养水源的作用,主要表现在以下几个方面:对降水的截留与再分配;调节河川径流,调节林内小气候,减小林内地表蒸发,改善土壤结构,减少地表侵蚀等. 通过对几种林分各层拦蓄降水和保土功能指标定性评价的基础上,用综合评定法对不同林分水源涵养和保土功能进行综合评价,选择出综合功能最好的林分,以期为北京山区的生态环境建设、植被恢复与保护提供一定的依据。在测定东灵山4种森林植被林冠层、枯枝落叶层和土壤层蓄水和土壤保持功能指标的基础上,采用综合评定法对4种森林植被水源涵养和土壤保持功能进行了评价。结果表明:各植被类型的林冠层截留各不相同,在雨季(6-9 月份) 辽东栎林的截留率最大,华北落叶松的最小;枯落物最大持水深以辽东栎林的最大,油松的最小;土壤水文特性各异,0-80 cm 土层平均容重以落叶阔叶林的最小,华北落叶松的最大;稳渗速率以落叶阔叶林的最大,油松的最小,初渗速率以辽东栎林的最大,油松的最小。不同林分水源涵养和土壤保持综合能力由大到小顺序为落叶阔叶混交林、辽东栎林、华北落叶松林、油松林。常绿阔叶灌丛水源涵养和土壤保持综合能力评价值(0.1039) 比其它植被类型少3个数量级,说明其水源涵养和土壤保持功能明显优于其它植被类型。由此可见,树种组成丰富、林下灌草盖度高、枯落物储量多的落叶阔叶混交林水源涵养和土壤保持能力最强,优于单一的阔叶林,而油松林最差。     

浙江天童土地利用方式对土壤有机碳矿化的影响

以浙江天童地区的栲树群落为参照,选择了木荷林、灌丛、马尾松林、杉木林、金钱松林、竹林、茶园和裸地等土地利用类型,测定了土壤有机碳含量,以及在25 ℃和60%饱和含水量条件下培养33 d的有机碳矿化速率.结果表明:土壤有机碳含量与矿化速率均以常绿阔叶林最高,针叶林、竹林和茶园次之,裸地最低;相反,土壤有机碳矿化释放的CO2-C比例以栲树林最低.可见,常绿阔叶林土壤的固碳能力高于其它类型,常绿阔叶林被改为其它类型后,土壤有机碳含量和矿化速率显著下降.     

神农架主要森林土壤CH4、CO2和N2O排放对降水减少的响应

研究降水格局改变后森林土壤温室气体排放格局,可为森林温室气体排放清单制定提供科学依据。以神农架典型森林类型常绿落叶阔叶混交林和2种人工林马尾松和杉木林为研究对象,研究了降水格局改变后,其土壤CH_4吸收、CO_2和N_2O的排放格局和可能机制。结果表明:常绿落叶阔叶混交林吸收CH_4通量为(-36.79±13.99)μg Cm~(-2)h~(-1),显著大于马尾松和杉木两种人工林的CH_4吸收通量,其吸收通量分别为(-14.10±3.38)μg Cm~(-2)h~(-1)和(-7.75±2.80)μg Cm~(-2)h~(-1)。马尾松和杉木两种人工林CO_2排放通量分别为(107.03±12.11)μg Cm~(-2)h~(-1)和(80.82±10.29)μg Cm~(-2)h~(-1),显著大于常绿落叶阔叶混交林(71.27±10.59)μg Cm~(-2)h~(-1)。常绿落叶阔叶混交林N_2O排放通量为(8.88±6.75)μg Nm~(-2)h~(-1),显著大于杉木人工林(5.93±2.79)μg Nm~(-2)h~(-1)和马尾松人工林(1.64±1.02)μg Nm~(-2)h~(-1)。分析3种森林土壤CH_4吸收量与其环境因子之间的关系发现,常绿落叶阔叶混交林的CH_4吸收通量与其土壤温度呈现显著的指数负相关关系(P0.01)。常绿落叶阔叶混交林、马尾松林和杉木林的土壤CO_2排放通量与其空气温度和土壤温度之间均呈现显著的指数正相关关系(P0.01)。常绿落叶阔叶混交林和马尾松林土壤N_2O排放通量与空气温度之间均呈现显著的指数正相关关系(P0.01),而马尾松林与土壤温度之间呈显著正相关(P0.05),与土壤湿度之间均无显著相关。降水减半后,减少降水对常绿落叶阔叶混交林和马尾松林土壤CH_4吸收通量均具有明显的促进作用,但对杉木林土壤CH_4吸收量具有抑制作用,对常绿落叶阔叶混交林和杉木林土壤CO_2平均排放通量均具有明显的促进作用,而对马尾松林土壤CO_2平均排放通量明显抑制作用,对常绿落叶阔叶混交林、马尾松和杉木林土壤N_2O排放量具有明显的抑制作用。     

山地土壤肥力与植物群落次生演替关系研究

从土壤物理、化学和生物性质出发,通过土壤肥力综合指标体系,利用多元统计方法,对重庆缙云山亚热带常绿阔叶林不同演替阶段山地土壤肥力的变化特征进行综合评价。并分析了缙云山亚热带常绿阔叶林群落演替与山地土壤肥力变化的关系。     

华北高产农田生态系统中蚯蚓种群次生演替规律

通过对山东省桓台县不同土壤肥力的农田生态系统中蚯蚓种群的调查发现 ,该地区农田生态系统中有 7种蚯蚓 ,高肥力土壤中蚯蚓相对较丰富 ,种群密度可达 83.83条 / m2 ,梯形流蚓为优势种 ;低肥力土壤中蚯蚓种群密度 4 0 .18条 / m2 ,优势种是天锡杜拉蚓。梯形流蚓和湖北远盲蚓在高肥力土壤中的种群密度要明显高于低肥力土壤 ;而其他几种蚯蚓种群数量变化不大 ,随着土壤肥力的演变 ,低肥力土壤中天锡杜拉蚓的优势地位随着土壤肥力的提高逐渐被梯形流蚓所代替。合理的投入特别是农田有机物投入可以加速农田生态系统中生态演替 ;试验中不同处理间蚯蚓的种群生物量有以下趋势 :化肥投入 <化肥与麦秸还田 <化肥与玉米麦秸全还田 <化肥与玉米麦秸全还田以及有机肥的施用。无论在高肥力还是低肥力的土壤上都表现出相同的规律 ,但蚯蚓种群组成并没有明显差异     

滇西北高原纳帕海湿地植物多样性与土壤肥力的关系

采用植物群落研究法与原状土就地取样技术,研究了滇西北高原典型退化湿地纳帕海植物多样性、土壤养分、酶活性格局特征及其相互关系.随着湿地原生沼泽向沼泽化草甸、草甸的演替,湿地植物群落盖度增加、物种组成增多,群落优势种优势度减小,伴生种数量增加,植物多样性呈增加趋势;湿地土壤有机质、全氮含量不断减少,过氧化氢酶、蛋白酶、蔗糖酶活性增加,脲酶活性降低.植物α多样性指数(辛普森、香浓-维纳指数)与湿地土壤有机质、全氮含量呈负相关,与土壤过氧化氢酶、蛋白酶、蔗糖酶活性呈正相关,与脲酶活性呈负相关;土壤有机质、全氮含量与过氧化氢酶、蛋白酶、蔗糖酶活性呈一致负相关,与脲酶活性则成正相关.湿地景观在一定程度上反映了人为生产活动干扰的类型与强度,其植物多样性、土壤养分和酶活性特征及其相互关系是湿地生态系统演替过程中时空间体现,研究结果揭示了人为干扰下湿地退化的生态学过程及机理,可为我国高原湿地生物多样性保护,退化湿地生态恢复与湿地资源可持续利用提供一定的理论依据.     

Investment in Fine Roots and Arbuscular Mycorrhizal Fungi Decrease During Succession in Three Brazilian Ecosystems

The functional groups of plants that characterize different phases of succession are expected to show differences in root distribution, fine‐root traits and degrees of association with arbuscular mycorrhizal (AM) fungi. The relationship involving fine‐root traits and AM fungi that regulate the nutrient acquisition potential among different plant functional groups are still not well understood. We assessed fine‐root morphology, AM fungal variables and soil fertility in grassland, secondary forest and mature forest in Atlantic, Araucaria and Pantanal ecosystems in Brazil. Soil cores were collected at 0–10 and 10–20 cm depths. Fine roots were extracted from soil by sieving and root morphological traits and AM colonization were determined. The AM spores were extracted from soil and counted. In all ecosystems, soil fertility, fine‐root mass and root diameter increased with the succession, while root length, specific root length, root‐hair length, root‐hair incidence, AM colonization and AM spore density decreased. These results suggest that plant species from early stages of tropical succession with inherent rapid growth invest in fine roots and maintain a high degree of AM colonization in order to increase the capacity for nutrient acquisition. Conversely, fine root morphological characteristics and low degree of AM colonization exhibited by plants of the later stages of succession lead toward a low nutrient uptake capacity that combine with their typical low growth rates. Abstract in Portuguese is available at http://www.blackwell‐synergy.com/loi/btp .     

合理施肥对银杏园土壤肥力和酶活性的影响

首次研究合理施肥对银杏园土壤肥力和酶活性的影响,结果表明合理施肥,改善了土壤理化性状,显著地提高了土壤肥力和土壤酶的活性;从而培育了银杏发达的根群,促进了树体的生长。增加了银杏鲜根重和百叶鲜重,减少了银杏黄化株率,提高了银杏挂果株率及种核的产量和品质。     

不同植被恢复类型的土壤肥力质量评价

科学确定森林土壤肥力指标并进行肥力质量的评价,对立地生产力和多目标森林经营的研究有着重要意义。以采伐(径级12 cm择伐)迹地上发育来的稀树灌丛、针叶林、针阔混交林和常绿阔叶林为研究对象,进行每木调查与群落分析,并比较各群落土壤因子间的差异,用典范对应分析(CCA)和因子分析对土壤肥力质量进行定量评价。结果表明,CCA可以有效地筛选土壤肥力质量指标,有助于质量指标的科学确定;土壤肥力质量综合评价分值为稀树灌丛(0.438)常绿阔叶林(0.414)针阔混交林(-0.170)针叶林(-0.331);演替初期(19 a)的植被恢复并未使土壤结构发生明显变化,土壤肥力质量是下降的;无人为干扰的3种群落类型,针叶林表现为更高的生物量积累,而天然更新的常绿阔叶林则更有利于生物多样性的增加与土壤养分的保蓄。     

Reducing Biotic and Abiotic Land‐Use Legacies to Restore Invaded,Abandoned Citrus Groves

Land‐use legacies associated with agriculture, such as increased soil fertility and elevated soil pH, promote invasions by non‐native plant species on former agricultural lands. Restoring natural soil conditions (i.e. low fertility and low pH) may be an effective, long‐term method to control and reduce the abundance of non‐native and ruderal species that invade abandoned agricultural lands. In this study, we examined how soil manipulation treatments of lowering soil fertility with carbon additions and lowering soil pH by applying sulfur affect non‐native and ruderal native plant species abundance in two former citrus groves in central Florida. Non‐native plant biomass was removed by one of two methods (tilling or topsoil removal), and was combined with a soil amendment of sulfur, carbon, sulfur + carbon, or none. The biomass removal treatments significantly decreased non‐native abundance, with topsoil removal as the most effective. Carbon additions did not affect soil fertility or vegetation. Sulfur and sulfur + carbon additions significantly decreased soil pH in both groves for at least 1 year post‐treatment; however, we did not see a significant vegetation response. Overall, our results suggest that removing vegetation by tilling and topsoil removal is an effective method for reducing non‐target species cover. Although we did not see a response of vegetation to our treatments, we were able to restore the initial soil characteristics, which can be a first step toward complete restoration.     

浙江天童森林公园植物群落演替对土壤物理性质的影响

对浙江宁波天童森林公园内的裸地、灌丛、马尾松林、马尾松木荷林、木荷林、栲树木荷林和栲树林等演替阶段土壤物理性质进行了比较分析。结果表明,尽管由于样地坡度和母质等因素的影响,演替群落土壤呈现趋砂性特征,但植物群落进展演替能明显降低土壤容重,阔叶林群落减少的幅度更显著;同时,演替能提高土壤空隙度;土壤含水量、土壤最大持水量、毛管持水量和最小持水量在演替过程中的增长趋势明显;土壤固相率减少,气相率增大。因此,植物群落进展演替能明显降低土壤紧实性,改善土壤通气性及持水性能,呈现出与土壤质地效应相反的变化趋势,促进了土壤肥力的发挥。而土壤物理性质的改善,也有利于群落物种更替和演替进程     

严重退化生态系统不同恢复和重建措施的植物多样性与地力差异研究

对花岗岩区土壤严重退化生态系统（对照）及４种不同恢复和重建措施建筑多样性和地力研究结果表明,花岗岩区红壤严重退化生态系统（对照）植物多样地性极低,土壤肥力极差,生态环境极为恶劣,改为杨梅果园（措施Ａ）或多树种混交（措施Ｂ）后,植物多样性明显增大,林地土壤肥力得到一定程度恢复,生态系统朝着良性循环方向发展,采取封山育林（措施Ｃ）方法,林下植被层和群落多样性恢复最快,林地土壤肥力亦得到较快的恢复,保留     

Soil fertility shifts the relative importance of saprotrophic and mycorrhizal fungi for maintaining ecosystem stability

Soil microbial communities are essential for regulating the dynamics of plant productivity. However, how soil microbes mediate temporal stability of plant productivity at large scales across various soil fertility conditions remains unclear. Here, we combined a regional survey of 51 sites in the temperate grasslands of northern China with a global grassland survey of 120 sites to assess the potential roles of soil microbial diversity in regulating ecosystem stability. The temporal stability of plant productivity was quantified as the ratio of the mean normalized difference vegetation index to its standard deviation. Soil fungal diversity, but not bacterial diversity, was positively associated with ecosystem stability, and particular fungal functional groups determined ecosystem stability under contrasting conditions of soil fertility. The richness of soil fungal saprobes was positively correlated with ecosystem stability under high-fertility conditions, while a positive relationship was observed with the richness of mycorrhizal fungi under low-fertility conditions. These relationships were maintained after accounting for plant diversity and environmental factors. Our findings highlight the essential role of fungal diversity in maintaining stable grassland productivity, and suggest that future studies incorporating fungal functional groups into biodiversity–stability relationships will advance our understanding of their linkages under different fertility conditions.