固氮树种在混交林中的作用研究Ⅱ,固氮树木叶部N,P养分动态特征

研究了２３种固氮与非固氮树种叶部Ｎ,Ｐ含量的季节变化,输出率以及叶片衰老过程中Ｎ,Ｐ输出过程,结果表明,供试树种叶部Ｎ,Ｐ含量均存在着明显的季节变化,平均变化率为２１～２３％,最大变化率出现在叶片衰老期,在衰老期内不同树种表现出不同的Ｎ,Ｐ动态特征,固氮树种表现出输出率,落叶中Ｎ含量是非固氮树种的１．６～３．７倍,固氮树种生长季叶部Ｎ含量在２．５％左右。     

固氮树种在混交林中的作用研究Ⅲ.固氮树种凋落物分解及N的释放

研究了１１种固氮和非固氮树种凋落物分解及可利用态Ｎ的释放．结果表明,固氮树木凋落物中Ｎ的生物分解系数、落叶分解过程中干重的损失率及有效态氮的释放分别比非固氮树种高出１．３、１．５和８．２倍．     

固氮树种在混交林中的作用研究Ⅱ.固氮树木叶部N、P养分动态特征

研究了23种固氮与非固氮树种叶部N、P含量的季节变化、输出率以及叶片衰老过程中N、P的输出过程.结果表明,供试树种叶部N、P含量均存在着明显的季节变化,平均变化率为21～23%,最大变化率出现在叶片衰老期.在衰老期内不同树种表现出不同的N、P动态特征.固氮树种表现出低输出率,落叶中N含量是非固氮树种的1.6～3.7倍.固氮树种生长季叶部N含量在2.5%左右.     

杉楠混交与人工杉木林自养机制的恢复

自养机制的形成是人工林可持续经营的目标之一。本研究通过混交模拟杉木人工林不同恢复阶段林分,观察比较发现从退化的杉木林阶段到地带性树种比例较低的混交林、地带性树种比例较高的混交林和地带性树种纯林阶段凋落量、Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ和Ｍｇ５种元素的归还量逐渐增加,特别是５种养分元素的循环速率也不断增大,其中Ｎ、Ｍｇ的循环速率由杉木纯林的０．１左右增大到火力楠纯林的０．５以上,与此同时林分土壤有机质含量和养分含     

缙云山常绿阔叶林四川大头茶果实中矿质营养元素含量及季节动态

本文测定了缙云山常绿阔叶林中四川大头茶果实中Ｎ,Ｐ,Ｋ,Ｃａ,Ｍｇ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｆｅ,Ｍｎ９种矿质营养元素的含量,研究了这些元素的季节吸收特点与繁殖分配,并探讨了这些元素与某些土壤化学因素之间的关系,结果表明：四川大头茶果实在生长期内矿质营养元素含量随季节而变化,各元素平均含量顺序为：Ｎ＞Ｋ＞Ｃａ＞Ｍｇ＞Ｐ＞Ｍｎ＞Ｆｅ＞Ｚｎ＞Ｃｕ。土壤中化学因子与四川大头茶果实中常量元素含量之间的关系密切,果实中Ｎ含量受土壤中Ｎ,Ｐ,Ｋ含量的综合影响,土壤有机质最终会影响到果实中Ｎ,Ｐ,Ｋ,Ｃａ的吸收,矿质元素的果实繁殖分配量与果实净生物生产量分配之间不存在特定的比例关系。果实元素分配所占比例的大小顺序为Ｐ＞Ｎ＞Ｋ＞Ｃａ＞Ｆｅ＞Ｍｇ＞Ｍｎ＞Ｚｎ＞Ｃｕ。     

桂东北栲树林营养元素的空间格局

具有顶极群落稳定性的亚热带天然拷树群落内不同层次、不同树种和不同器官的营养元素含量存在明显差异,反映了该群落大分利用上的多样性。通过分析主要建群树种的养分含量以及营养元素在群落中不同层次和树种中的积累和分配规律,提示出稳定性的养分机制。栲树的５种营养元素累积总量为１７１６．５ｋｇ／ｈｍ＾２,其中,各元素的累积量为：Ｎ５９６．７Ｐ４１．９,Ｋ３９１．４Ｃａ５３８．１ｋｇ／ｈｍ＾２,Ｍｇ１１４８．４．     

翅果油树的生态学特征及其根瘤固氮活性的研究

翅果油树是中国放线菌结瘤植物资源中一种具有较高经济价值的稀有油料树种。作者对其生态学特征以及多种生态因子与其根瘤固氮活性的关系进行了调查和研究。 研究结果表明:在生长季节内,翅果油树根瘤的固氮活性呈双驼峰状变化。在6月出现一个高峰、9月出现一个次高峰。这种季节性变化,是受各种生态因子和寄主植物体内代谢因素所制约的。温度对根瘤固氮活性有明显影响;光合作用強度与固氮活性密切相关,但并不呈同步关系;有性生殖生长在不同季节对根瘤固氮活性的影响,是由于二者对光合作用产物发生竞争的结果。种植翅果油树可以明显地提高林地内的氮素含量,12年生人工林和20年生人工改造林分别比荒坡自然植被下的土壤含氮量提高75％和99％。     

福建和溪亚热带雨林凋落物营养元素动态

探讨了福建和溪亚热带雨林主要营养元素通过凋落物的归还动态．结果表明,该森林一年中凋落物不同组分各元素的含量具有波动性,加权平均含量为Ｎ＞Ｋ＞Ｃａ＞Ｍｇ＞Ｐ（落果Ｃａ＝Ｍｇ、落枝Ｃａ＞Ｋ）。通过凋落物归还Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ元素的年库流量,分别为８７．４１、３．８２、４０．８０、２８．８１和１５．３２ｋｇｈｍ（－２）,灰分量为２８４．５７ｋｇｈｍ（－２）,其中以落叶形式居最大,分别各占总量的７３．４％、６８．１％、．７７．２％、７２．９％、７４．５％和７９．９％;各元素的年库流量与年凋落物量的月分布相一致,有明显的季节性．森林地表残留物Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ元素的累积储量．分别为５４．８３、２．４５、９．６９、１７．０和９．２５ｋｇｈｍ（－２）．五种元素在林下地表的滞留时间,分别为Ｎ０．６１、Ｐ０．６１、Ｋ０．２３、Ｃａ０．５６和Ｍｇ０．５３年．     

几种常微量元素的辽东栎枝条分解过程中的变化特征

应用分解网袋法,对暖温带落叶阔叶林主要优势树种辽东栎小枝进行连续５ａ的分解研究,测定了Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｎ和Ｍｎ５种元素的凋落物分解过程中的含量和剩余百分率的变化,发现这两个指标在这几种元素之间既有一定的相似性,又有一定的差异。相似性表现在这几种元素在分解开始蝗,其含量都有一个不断上升的过程。但有的表现为不断上升（Ｃａ和Ｚｎ）,而有的则在分解阶段的中期,已开始明显下降（Ｍｇ、Ｃｕ和Ｍｎ）。从丢失     

水位和施氮对若尔盖高寒湿地土壤非共生固氮的影响

高寒湿地中土壤微生物固氮是氮元素进入生态系统的主要途径之一,环境因子变化对土壤固氮功能的影响仍不明晰。在四川若尔盖高寒湿地搭建了由27个生态模拟箱组成的中宇宙实验系统,通过控制水位和模拟氮沉降,研究水位变化和施氮对土壤非共生固氮的影响。实验设计了3水位水平×3施氮水平共9个处理,测定了生态模拟箱中表层土壤的非共生固氮速率,土壤碳、氮含量,以及地上植物生物量和植物氮含量,比较不同水位和施氮处理下非共生固氮速率的变化规律并分析其与土壤和植物碳、氮含量的关系。研究发现：生态模拟箱中土壤非共生固氮速率范围是0.003-7.35 μg N g^-1 d^-1,从不淹水到淹水的处理土壤非共生固氮速率提高约2倍。施氮处理中固氮速率随土壤含水量升高而增强的敏感性高于施氮对照处理,且施氮处理下的生态模拟箱中土壤有机碳含量显著升高,据此推测施氮可能使淹水的生态模拟箱中的浮游植物提高生产力而释放可利用有机碳,从而间接促进土壤非共生固氮。本研究获得以下结论：（1）若尔盖高寒湿地中土壤水位是限制固氮速率的重要因子;（2）施氮背景下土壤含水量对非共生固氮的促进效应更明显。     

内蒙古锡林郭勒草原不同固氮植物的固氮酶活性季节变化

 本文对内蒙古锡林郭勒典型草原栗钙土地带8种植物根瘤固氮酶活性的季节变化进行了测定。结果表明：1．不同种植物固氮酶活性表现了明显的季节性变化,夏季最高,平均值达到529.6n·mol C2H4／min·g,秋季较低,而春季只有夏季的10%左右。2．不同种植物,其根瘤固氮酶活性变化有不同的特点,杂花苜蓿是8种植物中固氮酶活性一直最高的,而小叶锦鸡儿与沙棘在8种植物中根瘤固氮酶活性一直较低,扁蓿豆,沙打旺前期较低,后期相对较高。3．同种植物在不同季节固氮酶活性表现了明显差别。     

土壤pH调控固氮植物和非固氮植物间的氮转移

氮作为构成蛋白质的主要成分, 是植物生长的必要营养物质。陆地生态系统普遍存在土壤氮缺乏的现象, 混交种植模式中固氮植物可以将生物固定的氮转移给非固氮植物, 是满足非固氮植物氮需求的途径之一。明确固氮和非固氮植物间氮转移的影响因素有助于恢复退化生态系统, 构建稳定群落, 增加生态系统生产力。为了量化环境及生物等因素对氮转移的影响, 该研究采用文献调研法, 对118组氮转移比例(氮转移量占非固氮植物氮含量的比值, P_transfer)文献和实验数据(包括21种固氮植物和23种非固氮植物)进行了线性混合模型分析。结果表明土壤pH是影响P_transfer变化的最主要因素(解释量为44.04%), 其次为年平均温度(解释量为9.14%)以及固氮与非固氮植物生物量比值(解释量为2.95%), 而作为随机因素的固氮和非固氮植物物种差异的解释量为16.52%。此外, 碱性土壤中P_transferr显著高于酸性土壤。在酸性土壤中, 年平均温度(解释量为12.49%)和土壤总氮含量(解释量为11.72%)是影响P_transfer差异的主要因素, P_transfer随着年平均温度和土壤总氮含量的增加而显著增加。而在碱性土壤中, P_transfer差异主要受到固氮与非固氮植物生物量比值(解释量为13.29%)、年降水量(解释量为10.73%)和土壤总氮含量(解释量为9.33%)的调控。相对于酸性土壤, 碱性土壤能够显著增加固氮与非固氮植物生物量比值进而增加P_transfer。同时, 在碱性土壤中P_transfer与年降水量和土壤总氮含量呈显著正相关关系。这些结果对提高固氮和非固氮植物间的氮转移, 有效缓解土壤氮对非固氮植物生长的限制以及构建稳定群落具有重要意义。     

暖温带两种针叶林生态系统中茎流和穿透雨的养分特征研究

通过对暖温带地区两种典型人工针叶林生态系统内树干茎流和穿透雨的收集,对其中Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ和Ａｌ等７种元素进行了测定。研究发现这些养分元素在树干茎流和穿透雨中的含量在年内有明显的时间动态变化,这些变化主要受元素在水分中的含量和它们在植物生命活动中的活跃程度等影响,甚至在不同的针叶林生态系统之间都有一定的差异,其中表现为明显的是Ｎ、Ｋ和Ｓ。     

生态条件对马占相思结瘤固氮的影响

本文研究了马占相思（Ａｃａｃｉａｍａｎｇｉｕｍ）结瘤固氮和生态条件的关系．结果显示．马占相思根瘤固氮活性的昼夜变化与固氮能源的供给有关,它受光、温影响较大,固氮活性昼夜变化的范围为１—５μｍｏｌＣ２Ｈ４·ｇ－１ｆｒｅｓｈｎｏｄｕｌｅｈ－１。固氮活性的季节性差异也很明显,且与温、湿度的变化关系密切,在温、湿度较好的５月—１０月．固氮活性较高．为３—１０μｍｏｌＣ２Ｈ４·ｇ－１ｆｒｅｓｈｎｏｄｕｌｅｈ－１．冬春的干旱和低温会影响根瘤的生长和存活．造成固氮活性降低甚至失去活性．不同年份和林地的根瘤生物量为１０４—６２５ｋｇ·ｈａ－１,以幼林期根瘤生物量较高．多数样地的根瘤生物量在３００ｈｇ·ｈａ－１以上．随着森林生态系统的发展．根系往土层深处生长以及林下草本和灌木层的增长等原因,根瘤生物量会受影响而有所下降。施肥松土能提高根瘤生物量５７—３４４ｋｇ·ｈａ－１,对增加固氮量有重大意义。     

闽南毛竹林几种元素的累积和分配

研究了闽南毛竹群落中几种常量元素的累积情况,结果表明,在整个毛竹群落现存量中Ｎ、Ｐ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ和Ｍｇ总累积量分别为１３．９６、２．８９、７０．０４、４１．２９、５．８４和３．６３ｇ·ｍ－２．在毛竹的各组分中,竹叶中的各种元素含量均最高,竹鞭中元素含量也较多．６种元素中,Ｓｉ的浓度最高,平均为１．６０％,Ｋ次之,平均为０．５５％．Ｓｉ在叶中含量最高,达１５．６０ｇ·ｍ－２,Ｎ和Ｋ在竹杆中含量最高,分别为６．５８和２０．６７９·ｍ－２．林下植物根中Ｓｉ含量也高达１１．４５ｇ·ｍ－２．竹叶中Ｓｉ含量很高还表明了它是从叶中含Ｓｉ量低的木本植物向合Ｓｉ量高的禾草进化的过渡类型．     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物营养元素含量分配格局研究

在鼎湖山南亚热带常绿阔叶林中,植物叶片营养元素含量为Ｎ ０．９４６％－２．５３５％,Ｐ ０．０３０－０．１２７％,Ｋ ０．６１４％－１．８３３％,Ｃａ ０．４４２％－１．９９５％,Ｍｇ ０．０２４％－０．１８８％。叶片各营养养元素间相关性较差,仅Ｐ与Ｍｇ及Ｍｇ与Ｋ之间存在显著的线性相关。叶片Ｎ元素平均含量在各层中的序列为：乔木Ⅲ〉乔木Ⅱ〉乔木Ⅰ〉灌木〉藤本〉草本;其它营养元素浓度随层次分配的规律性     

东灵山地区辽东栎叶养分的季节动态与回收效率

为探讨辽东栎叶的养分回收对种群的适应能力和生态系统的养分循环的意义,在东灵山地区分析了辽东栎叶中Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃa、Ｍg、Fe等６种元素的浓度和单位叶面积含量,确定了了辽东栎叶养分的季节动态与回收效率。结果发现：１）６种元素的浓度和单位叶面积含量在叶的生活史中都发生了明显的季节变化,其中Ｎ、Ｐ、Ｋ等３种元素的浓度在展叶初期下降很快,阴后逐渐下降的,但单位叶面积含量是在７月下旬达到最大值;２）Ｃa浓度和单位叶面积含量整个生长季中一直保持上升趋势,Ｍg的季节变化无一定规律;３）Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｍg都有一定程度的回收,其中Ｎ、Ｐ的回收率分别为６７％和８７％,Ｃa、Ｆe在叶有所积累。为探讨叶养分回收效率在常绿和落叶植物中的差异,对栎属植物养分动态进行了比较分析。结果表明：１）落叶植物成熟叶中的Ｎ浓度稍高于常绿植物,但不显著,Ｎ的回收率与成熟叶中的浓度成显著正相关,;２）栎属植物的成熟叶和落叶中的Ｎ、Ｐ浓度间呈显著正相关。     

亚热带分层水库固氮微生物时空分布格局

生物固氮作用是水生态系统氮元素的重要来源途径之一,通常通过固氮微生物实现。但是,目前人们对亚热带分层水库固氮微生物多样性、分布和丰度认识还非常有限。以厦门市汀溪水库为例,基于固氮基因(nifH)综合应用克隆文库、定量PCR、定量RT-PCR研究固氮微生物在不同季节和不同水层的时空分布格局与演替规律。结果表明,汀溪水库具有丰富多样的固氮微生物,包括蓝藻、α-变形菌、β-变形菌、γ-变形菌、厚壁菌,以及少量未知的固氮细菌和序列;固氮微生物的群落组成、丰度、多样性和活性均呈现显著的时空差异。春、夏和秋3季表层和底层蓝藻nifH基因序列所占比例均超过50%,其中表层高于底层;冬季表层和底层蓝藻OTU数目比例超过50%。聚类分析表明,冬季表层和底层群落汇聚为一类;春、夏和秋三个季节表层首先聚为一类,然后与底层分别汇为一支。汀溪水库热分层时期的固氮微生物群落组成的空间差异大于季节差异,而且表层水体蓝藻在所有固氮微生物中占据绝对优势地位。相关分析表明,固氮微生物RNA丰度和RNA/DNA分别与氨氮、水温显著负相关;固氮微生物DNA丰度与溶解氧、pH、叶绿素a显著负相关,与硝氮显著正相关。综上所述,亚热带水库热分层对固氮微生物的群落结构具有显著的影响,在水库环境保护和生态管理中,特别是蓝藻水华防控时,要充分考虑水体热分层的生态效应。     

喀喇昆仑,昆仑山地区植物元素含量的区域分异和数量分析

对喀喇昆仑昆仑山地区８７种植物２１个元素含量及区域分异的研究表明,Ｃａ、Ｃｒ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｖ含量比高等植物含量偏高,Ｐ,Ｐ的含量偏低,同种植物在不同地点元素含量有差异,盐柴荒漠植物中Ｎａ,Ｋ,Ｍｇ,Ｐ含量较高;高山草甸、冰缘植被植物Ｂ,Ｃ,Ｆ,Ｖ,Ｔ含量较高,各植被类型植物元素含量Ｎａ／Ｋ差异最大,Ｃａ／Ｍｇ较小,Ｆｅ／Ａｌ差异最小,其变异系数分别为１５３．５、２０．５和１５．９％。     

造礁石珊瑚共附生固氮微生物的固氮活性

造礁石珊瑚是珊瑚礁生态系统的主要建造者,其共附生微生物参与的生物固氮过程可以缓解寡营养海域的氮素限制,从而维持珊瑚礁生态系统较高的初级生产力。本研究以位于海南三亚鹿回头和西沙南沙洲两地的造礁石珊瑚为对象,采用乙炔还原法测定了不同季节及不同物种的珊瑚共附生固氮微生物的固氮活性;同时测定了海水营养盐含量,分析了珊瑚固氮活性与环境因子之间的关系。结果表明:三亚鹿回头海域的鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)、澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和芽枝鹿角珊瑚(Acropora gemmifera)的固氮活性无季节性差异;但相同季节3种珊瑚的固氮活性具有显著的物种间差异,其中鹿角杯形珊瑚的固氮活性最高(P0.05),夏季为5.925×10~(-11)mol C_2H_4·g~(-1)·h~(-1),冬季为6.471×10~(-11)mol C_2H_4·g~(-1)·h~(-1);西沙寡营养条件下的澄黄滨珊瑚的固氮活性在夏季为5.401×10~(-11)mol C_2H_4·g~(-1)·h~(-1),显著高于同一季节三亚鹿回头的澄黄滨珊瑚的固氮活性(1.971×10~(-11)mol C_2H_4·g~(-1)·h~(-1))(P0.01)。研究表明,在营养盐浓度较高的背景下,珊瑚的固氮活性受环境因子和季节变化的影响较小。西沙南沙州海水中溶解性营养盐浓度的升高可能会减弱珊瑚共附生固氮微生物的固氮能力。