南京城市公园绿地不同植被类型土壤呼吸的变化

子2007年10月-2008年9月,利用Li-6400便携式光合作用仪配合土壤呼吸气室对南京中山植物园内草坪、疏林和近自然林3种植被类型的土壤呼吸速率的季节变化及其影响因子进行了测定.结果表明:不同植被类型土壤呼吸速率具有明显的季节变化,夏季(8月)较高,近自然林、疏林和草坪类型分别为3.28、4.07和7.58 μmol·m~(-2)·s~(-1),冬季(12月)最低,近自然林、疏林和草坪类型分别为0.82、0.99和1.42 μmol·m~(-2)·s~(-1);不同植被类型的年均土壤呼吸速率有显著差异(P＜0.05),平均土壤呼吸速率大小排序为草坪>疏林>近自然林;不同植被类型的土壤呼吸速率与土壤温度呈显著性指数相关关系,与土壤含水率无显著相关关系;Q_(10)值均随着土层深度的增加而增加;不同植被类型的Q_(10)值存在一定程度的差异,近自然林类型的Q_(10)值大于草坪和疏林类型的Q_(10)值.研究表明,城市如果大量发展草坪可能增加土壤CO_2的排放.

Abstract：

By using Li-6400 portable photosynthetic apparatus connected to soil chamber,the soil respiration rate under three vegetation types(lawn,open woodland,and close-to-nature forest)in Nanjing Zhongshan Botanical Garden was measured from October 2007 to September 2008,with related affecting factors analyzed.The soil respiration rate had obvious seasonal fluctuation,being the highest in summer(August)and the lowest in winter(December).For the close-to-nature forest,open woodland,and lawn,their soil respiration rate in summer was 3.28,4.07,and 7.58μmol·m~(-2)·s~(-1),and that in winter was 0.82,0.99,and 1.42μmol·m~(-2)·s~(-1),respectively.The annual mean soil respiration rate differed significantly with vegetation type(P＜0.05),which was in order of close-to-nature forest＜open woodland＜lawn.The soil respiration rate had significant exponential correlation with soil temperature,but no correlation with soil moisture.The Q_(10) value increased with increasing soil depth,and was larger in close-tonature forest than in open woodland and lawn.Our results indicated that the rapid development of lawn in urban green space could increase the urban soil CO_2 emission.     

冻融作用对土壤温室气体产生与排放的影响

土壤冻融交替是中、高纬度和高海拔地区常见的自然现象,土壤在冻融期间会经历一系列物理、化学和生物变化过程。有研究表明,冻融区土壤是温室气体的重要排放源,冻融期土壤温室气体的排放量在全年总排放量中占有重要的份额,尤其是N2O。随着全球气候变暖,部分地区的土壤环境将经受更广泛和频繁的冻融交替作用,这会导致土壤温室气体排放量增加,从而又进一步促进了气候变暖。本文重点概述了冻融作用对土壤温室气体产生与排放的影响及其主要影响机制,并简要提出了目前土壤冻融研究中的一些不足以及今后值得关注和深入研究的科学问题。     

沙漠化逆转过程中土壤性状演变综述

沙漠化日益严重,沙漠化土地的恢复与重建具有重大的生态效益、经济效益和社会效益。目前沙漠化的主要沙源是流沙,在流动沙丘上造林固沙防止流沙扩散,进而使得沙漠化逆转,对保护农田、草场和交通都很重要。本文从土壤物理特性(持水能力、颗粒特征)、化学特性(碳、氮、磷等)和土壤生物学活性(微生物生物量、土壤呼吸、土壤酶活性等)方面综述了土壤特性对沙漠化逆转过程的响应,为阐明沙地生态恢复过程中的土壤特性响应机理提供理论依据;并提出今后该领域的研究建议:采用微生物群落组成来表征土壤质量变化,也可采用分子生物学技术确定土壤演变的功能微生物的变化,改变目前仅限于土壤酶活性、微生物生物量以及传统培养法用于沙地土壤生物学活性的研究,以便更好地探索荒漠区流动沙丘固定后土壤质量演变过程中微生物活性动态变化及其与植被关系,揭示人工恢复沙地导致土壤质量演变的关键微生物特征。     

苦参腐解物对酚酸类物质胁迫下茄子生长和根际土壤微生物活性的影响

研究了盆栽条件下添加苦参腐解物对酚酸物质(香草醛和肉桂酸)胁迫下茄子生长及根际土壤微生物种群数量和土壤酶活性的影响。与对照相比,苦参腐解物处理促进了酚酸作用下茄子的株高和茎粗生长,增加了茄子土壤微生物的种群数量,尤其增加了细菌和放线菌数量。随着外源香草醛和肉桂酸浓度的增加,细菌和放线菌数量先增大后减小,而真菌数量先降低后增加;同时,茄子根际土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶的活性均高于对照,呈先增大后降低的变化趋势。     

温度对中华鲟幼鱼血液生化指标的影响

分别在15℃、20℃、25℃和30℃水温养殖中华鲟幼鱼66d,研究温度对中华鲟幼鱼8项血液生化指标的影响。结果表明:中华鲟幼鱼血液中能源物质总蛋白、白蛋白、血糖、总胆固醇和高密度脂蛋白浓度变化规律相似,均呈现先升高后降低的趋势,而且均在20℃时达到最高值,分别为15.98g·L-1、5.6g·L-1、4.85mmol·L-1、2.44mmol·L-1和0.61U.L-1;在30℃时血液总蛋白、白蛋白、血糖、总胆固醇和甘油三酯浓度达到最低值,分别为8.93g·L-1、3.1g·L-1、2.26mmol·L-1、1.34mmol·L-1和3.35mmol·L-1;代谢产物总胆红素浓度呈现先降低后升高的趋势,在15℃组最高,在25℃组最低,分别为2.50±0.84和1.65±0.10mmol·L-1;尿素浓度随着温度升高而下降,在30℃时最低,为0.54±0.36mmol·L-1,显著低于15℃组和20℃组。综合不同温度组中华鲟幼鱼血液生化指标的变动规律表明,20℃时中华鲟幼鱼能量支出较少,是其较适宜的生长温度。     

四季竹立竹表型可塑性的林分密度效应

为了给优良的观赏和夏秋笋用竹种四季竹的丰产林分密度建立提供理论依据,开展了四季竹纯林4种林分密度(17500～27500株·hm-2,D1;37500～42500株·hm-2,D2;55000～62500株·hm-2,D3;72500～82500株·hm-2,D4)的分株构件因子调查,并对立竹主要形态特征因子进行了主成分分析。结果表明:随着林分密度的增大,四季竹立竹胸径和相同胸径下的节间长分别呈"∧"和"∨"形变化,极值分别出现在D3和D2密度。相同胸径下的立竹冠幅和枝盘数均呈"∨"形变化,并且最小值都出现在D2密度;立竹枝长和残枝率均呈倒"N"形变化,枝长最大值和残枝率的最小值均出现在D3密度。林分叶面积指数呈"∧"形变化,最大值出现在D3密度;立竹单叶面积与林分密度呈显著正相关。相同胸径下的立竹全高、胸高壁厚、枝下高和枝夹角、单叶质量、比叶面积在不同林分密度间无显著差异。经主成分分析,立竹表型形态与秆形构件关系最为密切,其次为枝条构件,最后是叶片构件。经通径分析,各林分密度立竹表型综合得分大小顺序为:D3D4D2D1。在试验林立竹胸径条件下,D3是四季竹无性系生理整合成本和效益的密度阀值,是分株形态良好建成的适宜林分密度。     

矮壮素缓解杨梅酸雨胁迫效应

试验对7年生东魁杨梅先进行模拟酸雨(pH3.5)胁迫处理,1周后喷施矮壮素溶液,研究东魁杨梅花芽孕育期间,矮壮素缓解酸雨胁迫的生理效应。结果表明:酸雨胁迫下喷施低浓度矮壮素有利于提高杨梅叶片SOD、POD和CAT活性,增强细胞清除活性氧能力,缓解膜脂过氧化程度,降低丙二醛含量和质膜相对透性,提高叶片抗酸雨能力;同时,矮壮素可以缓解酸雨胁迫对叶绿体的破坏,低浓度矮壮素显著提高叶绿素和类胡萝卜素含量,增强叶片光合机能,显著提高净光合速率,从而增加花芽分化前期可溶性糖和蛋白质的累积,升高花芽分化后期C/N比值,促进杨梅的成花诱导,提高枝条成花率和座果数。     

喀斯特峰丛洼地植被不同演替阶段土壤磷酸酶活性

以桂西北典型喀斯特峰丛洼地为试验对象,研究了4个不同植被演替阶段土壤碱性磷酸酶活性及其与土壤理化性质的关系。结果表明:土壤磷酸酶活性随演替阶段和土层深度变化显著;随坡位变化不显著。不同演替阶段土壤磷酸酶活性表现为原生林次生林≈乔灌林草地;磷酸酶活性随土壤深度的增加而降低,且各层次之间差异显著。相关分析表明:磷酸酶活性与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、pH值、粉砂、砂粒含量存在显著的正相关;与土壤全钾、容重、粘粒含量呈负相关。典范对应分析(CCA)结果表明:演替阶段和裸岩率对土壤磷酸酶活性影响很大;坡位、坡度和坡向也有一定影响。     

转基因大豆对根际固氮细菌群落多样性的影响

为了研究种植转基因大豆在土壤生态系统中对固氮细菌的影响,应用PCR-DGGE技术分析种植不同大豆处理下土壤细菌固氮酶nifH基因的分子多样性。结果表明:低GC含量的厚壁菌门出现在DGGE图谱的上部,而且受生育时期影响比较明显;绿菌门相对保守,不受生育时期和种植品种的影响;在测序得到的46个结果中,共计28个属于变形菌门,占60.8%,广泛分布于DGGE胶的各个部位,大部分较稳定,不受种植品种或者采样时间的影响。相对于不同生育时期对根际土壤固氮细菌的影响,种植转基因大豆、亲本非转基因大豆和普通大豆之间的差异并不明显,表明种植转基因大豆对土壤固氮细菌没有明显的影响。     

草原沙漠化过程中植物叶面积的变化及其与土壤因子的关系

在自然状态下,对沙质草原沙漠化过程中主要植物叶面积变化及其与土壤因子的关系进行了研究。结果表明:随着沙漠化加剧,羊草和糙隐子草的比叶面积在沙漠化初期(梯度Ⅰ)下降显著(P0.01),菊叶萎陵菜和冰草的比叶面积在沙漠化后期(梯度Ⅲ)下降显著(P0.05),寸草苔比叶面积下降不显著(P0.05),冷蒿比叶面积从沙漠化中、后期开始显著增加(P0.05),扁蓿豆比叶面积从沙漠化初期开始显著增大(P0.01);羊草、糙隐子草和冷蒿的叶面积指数总体上呈显著下降趋势(P0.01),扁蓿豆叶面积指数显著增加(P0.01);羊草、糙隐子草叶面积指数与土壤粘粒、C、N含量、土壤含水量呈显著正相关(P0.01),与土壤C/N比呈显著负相关(P0.01);冷蒿和扁蓿豆叶面积指数与土壤因子的相关性和上述二者正好相反(P0.05);在叶面积指数与土壤因子线性拟合中,糙隐子草叶面积指数与土壤C/N拟合最高(R2=1),其次是羊草叶面积指数与土壤含水量的拟合(R2=0.992),扁蓿豆叶面积指数与土壤C/N拟合最低(R2=0.268)。土壤C/N是影响草原沙漠化过程中共有种叶面积的关键因子(P0.05),其影响大小为糙隐子草羊草冷蒿扁蓿豆。