原始老龄林内兴安落叶松种子命运的试验研究

兴安落叶松土壤种子库的支出主要有３个方面：种子萌发、动物取食和生活力丧失。兴安落叶松种子在６月份迅速萌发,占全年总萌发量的９０％。７月中下旬,土壤已经不存在有生活力的种子。在生长季初期,鼠类对种子取食率仅１％,到生长季中后期接近２０％。然而,此时幼苗发生基本结束,被食种子大部分为生活力很弱或丧失生活力者。红背Ｐｉｎｇ是主要的食种子者。落叶松在时间上逃避了鼠类取食种子。一般,鼠类仅就地取食１０％的落     

鼠类对山杏种子存活和萌发的影响

山杏（Prunus armeniaca)是广布于北京山区阳坡的矮林或灌丛,易生存在土壤贫脊、干旱、或严重退化的山坡、裸地,对于保护生态环境,减少水土流失及促进山区经济发展均具有重要作用。有关鼠类在山杏更新中作用的研究较少,本研究主要是确定影响山杏更新的鼠类种类、鼠类对山杏种子的取食压力、人工埋藏种子及植被因素对种子存活和萌发的影响。于1997年10月3－4日,采用夹捕法同时调查取食花生和山杏种子的鼠类种类及种群密度。于1997年9月24－25日,通过在地表放置山桔种子,调查在鼠类取食下,地表种子消失的速度。于1997年10月20日,作种子埋藏实验,调查种子存活及萌发情况。于1997年10月26日,进行扣网实验,研究网内、外山杏种子存活及萌发情况。结果表明：大林姬鼠（Apodemus speciosus)、社鼠（Rattus confucianus),黑线姬鼠（Apodemus agrarius)为取食山杏种子的主要鼠种种类;与取食花生相比,社鼠更偏爱山杏种子,大林姬鼠对山杏种子喜食性略低,黑线姬鼠对二者喜食程度相近;山杏种子放置地表后1、10、20、30d的消失率分别为13.06%,64.46%,90.70%,96.69%;扣网实验说明,山杏在地表的萌发率极低,生长也慢;而埋入土层内可明显提高萌发率和生长率（若除去鼠类的取食,萌发率还要高）;人工埋藏实验表明,将山杏种子埋入土层5cm后,能够有效地减少鼠类对种子的取食;通过分析山杏种子萌发与植被的关系,发现山杏易在开阔、阳光充分的草丛中存活和生长,而不易在阴闭的灌丛下存活和生长。     

六盘山区辽东栎的实生苗更新及其影响因子

研究了六盘山区辽东栎(Quercus liaotungensis)灌丛的种子产量、土壤种子库组成、湿沙和风干贮藏对种子寿命的影响以及动物取食子叶对种子萌发和幼苗建立的影响。结果表明, 辽东栎灌丛种子的完好率为27.51%, 被动物取食或搬运种子的比例(41.51%)显著高于其他类型种子(p < 0.01); 辽东栎次生林土壤种子库中萌发和虫蛀种子分别占35.16%和38.29%, 完好种子仅占13.65%, 捕食动物主要通过贮藏或搬运而影响土壤种子库中的种子密度。湿沙贮藏60天的辽东栎种子自动萌发率高达96.67%, 短期贮藏可加快种子的萌发进程, 提高萌发率和萌发指数, 但随着贮藏时间的延长, 种子萌发进程延迟, 萌发率、萌发指数和活力指数均不同程度地降低。排除动物取食处理的幼苗在林窗和林下生境的存活率分别为80%和83%, 而不排除动物取食幼苗在2种生境中分别仅有25%和31%能够存活, 表明子叶在幼苗建立中具有重要作用。林窗中幼苗子叶的动物取食率(85.00%)高于林下(71.00%), 子叶留存的幼苗在林窗中的存活率(6.00%)低于林下(15.50%), 而子叶被取食幼苗的存活率在两种环境中基本相等(分别为18.50%和18.00%)。     

种子产量对鼠类扩散栓皮栎坚果的影响

为了解林木种子产量对鼠类种子扩散行为的影响,于2008 年和2009 年,在国有济源市愚公林场调查了栓皮栎的种子雨;在每年的种子雨结束后,选择次生林生境,研究了鼠类对人工释放栓皮栎坚果的扩散,旨在探讨种子产量与种子扩散间的关系。结果表明:1)取食栓皮栎坚果的鼠类主要有大林姬鼠、社鼠和岩松鼠,2008 年的鼠类捕获率(2% )低于2009 年(10%),其差异并未达到显著性水平;2)栓皮栎的种子雨构成和产量存在年际差异,2008 年以完好种子为主且产量高于2009 年,而2009 年以败育种子为主;3)2008 年人工释放栓皮栎坚果的中位存留时间显著高于2009 年;4)2008 年鼠类对栓皮栎坚果的平均扩散距离显著低于2009 年,且两年的搬运距离几乎都集中在9 m 以内;5)2008 年鼠类对栓皮栎坚果的埋藏比例显著高于2009 年。结果提示,在种子高产年份,可能有较多的种子逃脱动物的取食,从而增加种子萌发和幼苗建成的机会,最终促进植物的更新。     

啮齿动物及凋落物存留对天山野果林野生樱桃李种子命运的影响

2010年9月至2013年4月通过设置人工土壤种子库,研究了野生樱桃李土壤种子库的动态及啮齿动物和凋落物覆盖对种子库中种子命运的影响.结果表明: 在有取食动物扰动下,48.3%的种子萌发输出为幼苗,50%的种子被动物搬运或当场取食,4%的种子腐烂.在排除了取食动物干扰的条件下,樱桃李种子形成了短期持久的土壤种子库,3年后依然有部分种子萌发并输出为幼苗.凋落物覆盖和对照处理中,被搬运和当场取食种子的比例均显著低于清除凋落物的裸地.地表凋落物存留能减少动物搬运、取食,但不足以导致新生幼苗的大量出现,而啮齿类动物的搬运或取食是影响野生樱桃李种子命运和种子库动态的主要因素.
     

珍稀濒危植物单性木兰传粉生态学研究

野外定位观测了单性木兰的花期物候、访花昆虫种类、访花频率、访花行为和同花期植物种类,并对其花粉散播距离和繁育系统进行了检测,旨在探讨制约单性木兰传粉过程的某些因素,为单性木兰的保护生物学提供科学依据。结果表明,单性木兰雄株和雌株在花期物候上存在差异,雌株在结实上存在明显的大小年现象。单性木兰以虫媒传粉为主,雄株访花昆虫30种,雌株访花昆虫仅14种,雌株和雄株共有的访花昆虫仅6种。单性木兰同花期植物共17种,其访花昆虫种类大部分与单性木兰的访花昆虫种类相同。蜂类和蝶类均非单性木兰的传粉者,其结实率低的原因不仅与访花昆虫种类少和访花频率少有关,更与其缺乏有效的传粉昆虫有关。     

鼠类对山杏和辽东栎种子的贮藏

在北京市东灵山地区,选择灌丛生境,人工释放山杏和辽东栎种子,对两种种子在释放处被鼠类就地取食、存留动态、种子被搬运和贮藏的距离、位置、状态、微生境等进行了分析比较。采用活捕饲喂和咬痕比较的方法,对野外取食山杏和辽东栎种子的鼠类进行了鉴定。结果表明：1)取食山杏和辽东栎种子的鼠类主要是大林姬鼠和岩松鼠;2)山杏种子被鼠类搬运的平均距离大于辽东栎种子,两种种子大多数被搬运至21m之内,在9m之内最为集中;3)山杏种子的中位存留时间较辽东栎种子长;4)在释放处,鼠类对辽东栎种子的就地取食强度(54．83％)大于对山杏种子的取食(0．17％);5)在搬运之后,大部分山杏种子被埋藏起来,仅有3粒被取食;而辽东栎种子大部分被取食;6)鼠类趋向于把种子搬运到灌丛下方或灌丛边缘进行贮藏或取食。山杏种子在贮藏点的数量为1—3粒,而辽东栎种子在贮藏点的数量均为1粒。     

不同年龄香果树种子雨和种子库及其更新特征

对宝天曼自然保护区香果树种子雨、土壤种子库进行了观测,并进行不同微生境播种实验,研究其种子萌发及幼苗生长动态。结果表明:(1)不同龄级香果树种子雨持续时间及其高峰期有所不同,种子雨强度存在极显著差异。(2)20~50龄级香果树的种子饱满率、土壤种子库中种子密度均显著低于其他龄级,但其不同类型种子的水平和垂直分布规律一致;大约80%的香果树种子在其萌发前消失,剩余种子中以霉烂种子密度最高(9.81粒·m-2),饱满种子密度最低(1.94粒·m-2)。(3)野外育苗实验表明,不同龄级香果树所产饱满种子的萌发率及幼苗存活率差异不显著,其种子萌发率约为16.93%,但仅有3.86%的幼苗寿命超过5个月;不同微生境对香果树幼苗存活率产生显著影响,林窗是其最适宜微生境。研究认为,人工采集香果树种子,于次年4月份在原生境下播种;清理母树冠下和冠缘的地被物,增加林缘空地地被物覆盖度,以减少香果树种子的损失,改善香果树种子萌发和幼苗生长的光照条件,以利于幼苗根系的生长,促进香果树的自然更新。     

濒危植物单性木兰种群径级结构和生命表分析

单性木兰是我国特有的濒危植物。对广西北部木论自然保护区内的单性木兰代表种群进行调查,分析其种群径级结构和存活曲线,编制了静态生命表。结果表明:雄株与雌株的比例约1.06:1,幼苗和幼树在种群中占有较大的比重,单性木兰种群的径级结构呈非典型的金字塔型分布,为稳定型种群;存活曲线接近Deevey-Ⅲ型,种群在两个低龄级Ⅰ和Ⅲ出现相对较高的死亡高峰,死亡率分别为0.23和0.35,而高径级趋于稳定。     

菌根接种对长苞铁杉幼苗生长的影响

采用天然长苞铁杉林富含菌根真菌的根际土壤,对长苞铁杉种子进行盆栽接种育苗试验,比较接种处理和未接种的长苞铁杉种子萌发率、菌根侵染率、幼苗生长、生物量分配及氮磷钾含量的差异。结果表明,外生菌根对长苞铁杉种子的萌发没有影响,对幼苗生长和氮磷钾养分的吸收有明显的促进作用,接种幼苗菌根感染率超过75%,其株高、根生物量、叶生物量和氮磷钾含量等均比对照显著增加,但对生物量在器官中的分配没有显著影响。     

菠萝-甘蔗轮作的土壤生态效应

通过2000～2002年进行菠萝-甘蔗轮作田间试验,研究了菠萝、甘蔗轮作对甘蔗土壤生态的影响。结果表明：菠萝甘蔗轮作田与甘蔗连作田比较,能明显地改善土壤的通气和蓄水性,加速速效性养分的释放;增强土壤酶活性;增加土壤微生物总量(一般好气性细菌、真菌、放线菌);有益的氨化细菌和硝化细菌成倍增加,而无益的厌氧性细菌、反硝化细菌则受到抑制;固氮菌数量小且变化不大。菠萝-甘蔗轮作对甘蔗土壤生态环境的改善其实质在于：菠萝、甘蔗轮作后,由于其作物种类的不同导致土壤结构的改善和土壤微生物种类和数量增多,土壤生物活性增强,并导致土壤速效养分的增加。     

沈阳样区土壤与景观关系的研究

土壤是连续分布在地球陆地表面的自然客体,其发生发展与景观密不可分.在野外调查的基础上,对辽宁沈阳样区100个土壤剖面形态特征、颗粒组成、化学特征等进行对比研究,按照《中国土壤系统分类(修订三稿)》的标准,共划分出淋溶土、雏形土与新成土3个土纲和续分的5个亚纲、7个土类、9个亚类、9个土族、14个土系.土壤性质和类型与景观特征有很好的对应关系,土壤性质是地形部位、母质基础、水分状况等景观要素的综合体现,也是长期气候等环境变化与人为活动影响的综合结果.     

Impacts of litter and understory removal on soil properties in a subtropical Acacia mangium plantation in China

In forest ecosystems, the effects of litter or understory on soil properties are far from being fully understood. We conducted a study in a pure Acacia mangium Willd. plantation in southern China, by removing litter or understory or both components and then comparing these treatments with a control (undisturbed), to evaluate their respective effects on soil physical, chemical and biological properties. In addition, a litter decomposition experiment was conducted to understand the effects of understory on litter decomposition. Our data showed that the presence of understory favored litter decomposition to a large extent. In 1 year, 75.2 and 37.2% of litter were decomposed in the control and understory removal treatment (UR), respectively. Litter had a profound significance in retaining soil water and contributing to soil fertility, including organic matter (OM), available phosphorus (P) and alkali-hydrolyzable nitrogen (N), but understory exerted less influence than litter on soil physical and chemical properties. Both litter and understory played an important role in soil biological activity as indicated by microbial biomass carbon (MBC), while there were no significant impacts on soil exchangeable potassium (K) after either or both were removed. Contrary to our hypothesis, the effects of understory or litter removal were not always negative. A significant soil pH increase with litter removal was a positive factor for acid soil in the studied site. Except for soil moisture, significant effects, caused by removal of litter or/and understory, on measured soil chemical characteristics were only observed in the top 10 cm soil layer, but not in the 10–20 cm layer. Soil available P and exchangeable K contents were significantly higher in the rainy season than in the dry season, however, for the other soil properties, not substantially affected by season.     

Degradation and resilience of soils

Debate on global soil degradation, its extent and agronomic impact, can only be resolved through understanding of the processes and factors leading to establishment of the cause-effect relationships for major soils, ecoregions, and land uses. Systematic evaluation through long-term experimentation is needed for establishing quantitative criteria of (i) soil quality in relation to specific functions; (ii) soil degradation in relation to critical limits of key soil properties and processes; and (iii) soil resilience in relation to the ease of restoration through judicious management and discriminate use of essential input. Quantitative assessment of soil degradation can be obtained by evaluating its impact on productivity for different land uses and management systems. Interdisciplinary research is needed to quantify soil degradation effects on decrease in productivity, reduction in biomass, and decline in environment quality throught pollution and eutrophication of natural waters and emission of radiatively-active gases from terrestrial ecosystems to the atmosphere. Data from long-term field experiments in principal ecoregions are specifically needed to (i) establish relationships between soil quality versus soil degradation and soil quality versus soil resilience; (ii) identify indicators of soil quality and soil resilience; and (iii) establish critical limits of important properties for soil degradation and soil resilience. There is a need to develop and standardize techniques for measuring soil resilience. <br>     

发生分类半淋溶土在中国土壤系统分类中的归属特征

利用最新建立的1∶100万中国土壤数据库,研究了我国发生分类半淋溶土在中国土壤系统分类的归属及其在中国土壤系统分类下的空间和数量特征.结果表明,我国发生分类半淋溶土总面积为427 843.1 km²,可参比归属于中国土壤系统分类中的4个土纲,即淋溶土、雏形土、均腐土、人为土,分别占发生分类半淋溶土总面积的51.3%、35.2%、10.7%和2.8%,其中包含了系统分类的22个土类和38个亚类.对发生分类某一类型土壤分属于系统分类不同类型的面积比例及其标准偏差的分析表明,土壤参比归属的单元级别越低,越易于参比和把握.研究结果对于土壤类型的正确参比、中国土壤系统分类的应用具有很好的参考价值.     

除草剂阿特拉津对土壤脲酶活性的影响

研究了阿特拉津对4种典型施肥处理的土壤脲酶活力的影响。结果表明,处理初期,低浓度阿特拉津对土壤脲酶有一定刺激作用,高浓度处理在整个试验过程中对脲酶有明显抑制作用,阿特拉津对不同肥力土壤中脲酶的影响有明显差异,对照土壤和NPK肥土壤中脲酶活力较低,脲酶受抑制明显,抑制率分别高达30．35％和28．89％;NPK+秸秆和NPK+有机肥土壤的脲酶活力高,脲酶抑制率低,最高抑制率分别为21．35％和16．86％,不同肥力土壤在整个处理过程中,脲酶抑制率均为先逐渐增大到最大值,然后又逐渐降低;高肥力土壤脲酶抑制率最大值出现的时间比低肥力土壤迟,表明高肥力土壤对阿特拉津有较强的耐受能力。     

土壤温度和湿度对长白松林土壤呼吸速率的影响

2003年6月17日、8月日和10月10日,研究了长白山长白松林地内土壤呼吸速率和断根土壤呼吸速率日变化,并于2004年5～9月对其季节变化进行了测定.结果表明,土壤总呼吸速率和断根土壤呼吸速率的日变化均呈单峰型,峰值一般出现在12:00～14:00,8月份土壤呼吸速率的日变化幅度小于6月份和10月份.土壤总呼吸速率、断根土壤呼吸速率和根系呼吸速率具有明显的季节变化,6～8月份较高,5月份和9月份较低.2004年5～9月份,土壤总呼吸速率、断根土壤呼吸速率和根系呼吸速率的平均值分别为3.12、1.94和1.18 μmolCO₂·m^-2·s^-1,根系呼吸对土壤总呼吸的贡献为26.5%～52.6%.土壤呼吸速率与土壤温度之间呈显著的指数相关,与土壤湿度之间呈线性相关.土壤总呼吸速率、断根土壤呼吸速率和根系呼吸速率的Q10值分别为2.44、2.55和2.27,断根土壤呼吸速率对温度的敏感程度大于土壤总呼吸速率和根系呼吸速率.土壤总呼吸速率对土壤湿度的敏感程度大于根系呼吸,断根土壤呼吸速率对土壤湿度的敏感程度最差.     

连作对三七种子萌发及种苗生长的影响

为进一步明确三七的连作效应,以不同种植年限及不同空间分布的土壤为栽培基质,研究了连作对三七种子萌发及种苗生长的影响。结果表明:连作使三七种子萌发的最大速度增加,种子的发芽势变化不大,而发芽率、发芽指数和快速发芽期则呈明显降低或变短的趋势;与根区外土相比,根区土和根区下土使三七种子的发芽势、发芽率和发芽指数显著降低,对种子萌发的最大速度也有降低的作用;种植1年三七的土壤(1年土)对后茬三七种苗的生长并无明显障碍效应,2年土比3年土具有更强的抑制三七种苗生长的作用。连作对三七种子萌发及种苗生长均会产生明显的障碍效应,自毒作用可能只是造成三七连作障碍的原因之一。     

干旱区绿洲-荒漠过渡带灌丛土壤属性研究

以天山北坡绿洲 荒漠过渡带为研究区,选择3种类型的灌丛并采集不同位置和深度的灌丛土壤样品进行分析,研究灌丛土壤资源的聚集效应.结果表明,干旱区绿洲 荒漠过渡带不同类型灌丛对土壤粒度分布的影响不显著,土壤以砂和粉砂为主,红柳＋裸地灌丛土壤粒度分布的聚集效应明显;灌丛土壤有机质、全氮和速效钾含量在冠幅下最高,其次为灌丛间低矮植物下,灌丛间裸地最低,呈现出明显的“肥岛”现象;不同灌丛类型和采样位置对土壤盐分离子和总盐含量的变化影响显著,且不同灌丛土壤资源的聚集效应各异;导致不同类型灌丛土壤资源富集率不同的原因有气候因素、灌木分布的土壤环境、灌丛高度和冠幅、灌丛间有无低矮植物等.