不同林龄橡胶(Hevea brasiliensis)林土壤微生物群落和磷组分的变化

橡胶林是我国热带地区重要的经济林,而土壤磷是热带地区植物生长的重要限制因子之一,理解土壤磷转化机理对于生态系统的磷管理和可持续发展具有重要意义。因此,以热带地区海南儋州不同林龄(4、15、31a)橡胶人工林为研究对象,采用Hedley连续浸提法研究了土壤磷组分,磷脂脂肪酸法(Phospholipid fatty acids,PLFAs)分析了土壤微生物群落。结果表明,在橡胶林内各磷组分的相对含量大小顺序为:闭蓄态磷中等活性态磷活性态磷团聚体内磷钙磷。随着林龄的增加,橡胶林土壤中的磷组分发生显著变化。4、15、31a橡胶林的闭蓄态磷分别占总提取磷的52.61%、47.17%和34.91%,而活性态磷分别占总提取磷的6.67%、11.32%、13.68%。土壤总微生物、细菌、革兰氏阴性菌(G~-)、革兰氏阳性菌(G~+)的PLFAs含量均表现为15a4a31a,而31a橡胶林放线菌、真菌(F)和丛枝菌根真菌(AMF)的PLFAs含量均低于4a和15a。冗余分析(RDA)显示,全氮、有机碳、p H、F、AMF、G~-、G~+是引起不同林龄橡胶林土壤磷组分变化的重要贡献因子。研究表明,在橡胶林发育过程中,土壤理化性质和微生物群落发生了明显的变化,进而影响到土壤磷的转化过程。     

花椒叶浸提液对土壤微生物数量和土壤酶活性的影响

通过用花椒叶浸提液浇灌盆栽花椒幼苗,研究浸提液对土壤酶和土壤微生物的影响.结果表明, 花椒叶浸提液使根际土中细菌、真菌和放线菌数量以及微生物总数均有不同程度的减少,根际土中真菌和放线菌的数量变化呈降-升-降-升的趋势.20、60和80 g·L^-1浓度的叶浸提液使非根际土中细菌的数量显著增加21.59%、107.55%和8.62%,而40 g·L-1浓度的叶浸提液则使非根际土中细菌数量显著降低22.56%.叶浸提液使根际土蛋白酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性明显低于非根际土相应的酶活性,而过氧化氢酶和多酚氧化酶活性则显著升高.土壤的蛋白酶活性与蔗糖酶活性呈显著正相关,与土壤放线菌数量呈显著负相关;多酚氧化酶活性与蔗糖酶活性呈显著负相关,与细菌、真菌、放线菌以及微生物总数呈显著正相关;放线菌只与蛋白酶、多酚氧化酶、蔗糖酶3种酶活性及真菌呈显著相关,与过氧化氢酶、酸性磷酸酶以及细菌和微生物总数的相关性均不显著.     

设施菜田不同碳氮管理对反硝化菌结构和功能的影响

【目的】通过6年长期定位试验,比较设施菜田不同碳氮管理下反硝化菌结构和功能的差异。【方法】采用末端限制性片段多态性(T-RFLP)和变性梯度凝胶电泳(DGGE)方法分别分析nir K/nir S和nos Z型反硝化菌群结构特征,利用自动连续在线培养监测体系(Robot系统)测定分析NO/(NO3-+NO2-)和N2O/(N2O+N2)产物比,并通过乙炔抑制法测定反硝化酶活性。【结果】传统施肥处理(CN)显著改变了nir K和nos Z型反硝化菌的结构,增加了NO/(NO3-+NO2-)和N2O/(N2O+N2)产物比。nir S型菌受碳氮管理影响较小。减氮(RN)和添加秸秆处理(RN+S)的nir K和nos Z型反硝化菌结构与CN处理的差异性显著,且会显著降低NO/(NO3-+NO2-)和N2O/(N2O+N2)产物比;与CN和RN相比,RN+S显著增加反硝化酶活性。【结论】设施菜田长期传统施肥措施改变了反硝化菌的结构和功能,增加土壤自身的NO产生能力并减弱了N2O还原N2的能力。减氮和添加秸秆管理能形成自身的反硝化菌群结构,并降低NO和N2O排放风险;秸秆的添加会促进反硝化潜在速率,降低菜田NO3-淋洗风险。     

岷江上游半干旱河谷区3种林型土壤氮素的比较

比较研究了岷江上游半干旱河谷区辐射松人工林、油松人工林与邻近灌丛0-20cm、20-40cm、40-60cm土层土壤氮素和氮循环过程相关酶的特征,包括土壤有机碳、全氮、碳氮比、硝态氮、铵态氮、无机氮、微生物量氮含量及蛋白酶、脲酶、硝酸盐还原酶活性。结果表明,辐射松林和油松林各土层土壤有机碳含量、碳氮比和硝酸盐还原酶活性无显著差异,油松林土壤无机氮含量和脲酶活性显著高于辐射松林土壤,而辐射松林土壤微生物量氮含量是3种林型土壤中最高的,灌丛0-20cm土层土壤有机碳、全氮含量最高。此外,有机碳、全氮含量、脲酶活性随土层深度增加而降低;而硝酸盐还原酶活性却随土层深度的增加而增强;同时,各土层间蛋白酶活性差异较小。因此,植被类型对土壤氮素转化有一定影响,而从目前的土壤氮素状况来看,油松林土壤中植物可直接吸收利用的氮素高于辐射松林和灌丛;辐射松林土壤微生物固持的氮素含量最高。区域3种植被类型土壤氮素状况还受到半干旱气候因素的强烈影响。     

CO2浓度升高和模拟氮沉降对青川箭竹叶营养质量的影响

通过研究大熊猫主食竹之一的青川箭竹(Fargesia rufa Yi)叶营养质量对CO2浓度升高和模拟氮沉降的响应,预测在气候变化下箭竹和大熊猫之间的取食关系,以期为大熊猫的长久保护提供科学参考.利用人工环境控制生长室对青川箭竹幼苗进行了1个生长季节的大气CO2浓度和施氮处理:(1)CON(对照,不添加N和环境CO2浓度),(2)EC(环境CO2浓度+350μmol/mol、不添加N),(3)EN(添加5gNm-2a-1、环境CO2浓度),(4)ECN(环境CO2浓度+350 μmol/mol、添加5 g N m-2 a-1).结果表明:EC处理对青川箭竹叶片的C含量无显著影响,但降低了叶片中N和P含量,从而导致C:N增加,而N:P没显著变化.另外,EC处理增加了叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉、蔗糖和果糖的含量,但降低了木质素和纤维素含量.同时,EC也明显增加了叶片中防御物质单宁的含量.另一方面,EN处理显著降低了叶片中C的含量,并增加了N的含量,但没有改变P的含量,从而C:N减小,而N:P增加.EN显著提高了箭竹叶片可溶性蛋白、可溶性糖和木质素含量,减少了淀粉和纤维素,但对单宁无明显影响.ECN减少了箭竹叶的单宁和N、P的含量,但显著增加了叶的可溶性蛋白、可溶性糖、果糖、蔗糖和淀粉含量.大气CO2浓度升高和氮沉降对叶的N、单宁、可溶性糖和淀粉含量具有显著的交互作用.在未来气候变化情景下,箭竹叶营养质量提高将可能影响叶的生物化学过程以及箭竹-大熊猫之间的取食关系.     

温度升高对林线交错带西川韭与草玉梅生殖物候与生长的影响

采用开顶式同化箱(open-top chamber, OTC),研究了川西亚高山林线交错带2种草本植物西川韭（Alllium xichuanense）与草玉梅(Anemone rivularis)生殖物候与生长对模拟增温的短期响应。结果表明：温度升高使西川韭与草玉梅的始花时间、最大开花日和抽茎时间均明显提前;同时,增温延长了2物种的花期,提高了二者的开花率;增温促进了草玉梅的果物候;增温加快了西川韭与草玉梅的生长,而对生长末期株高和各器官生物量却无显著影响。反映了西川韭与草玉梅生殖物候与生长对实验增温的响应具有较强可塑性,在未来气候变暖的情况下,能够较强地适应变暖环境。     

酚酸类物质对苜蓿种子萌发及抗氧化物酶活性的影响

实验选用紫花苜蓿体内的4种化感物质包括阿魏酸、香豆素、香草酸、香豆酸,以10-3、10-4、10-5mol·L-1和10-6mol·L-1四个浓度,采用培养皿试纸法和沙培法进行苜蓿种子萌发及幼苗生长试验,研究了苜蓿种子萌发和幼苗生长以及抗氧化保护性酶活性的变化,并就生物量、种子萌发和酶活性等三大指标的敏感性进行了讨论。结果表明,4种化感物质对苜蓿种子萌发及幼苗生长有明显的影响作用,这种影响效应与化感物质的种类及浓度显著相关。其中,10-3mol·L-1的4种化感物质均表现出对苜蓿种子萌发有显著的抑制作用,阿魏酸、香豆素和香草酸达到了极显著的抑制效果。当浓度为10-3mol·L-1时,除香豆酸外,其它3种化感物质均表现出对幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸酶(APX)活性有显著的抑制作用,同时使幼苗体内丙二醛(MDA)的含量显著增加;随着浓度的降低,化感物质抑制作用减弱;当浓度降低为10-6mol·L-1时,阿魏酸、香豆素、香草酸则表现出了对上述各种酶活性的轻微促进作用。阿魏酸表现出的化感效应最强,香豆素、香草酸次之,香豆酸最弱。发芽指标受化感物质的影响最敏感、其次是生物量指标,而酶活性指标相对较弱。     

长期模拟增温对岷江冷杉幼苗生长与生物量分配的影响

川西亚高山针叶林是青藏高原东部高寒林区的重要组成部分,也是研究全球变化对森林生态系统影响的重要组成。长期模拟增温对川西亚高山森林树木的生长、物质积累及其分配格局的影响至今鲜有报道。以川西亚高山针叶林优势种岷江冷杉(Abies faxoniana)幼苗为研究对象,采用控制环境生长室模拟增温的方法,研究了模拟增温对岷江冷杉幼苗生长、物质积累及其分配格局的影响。结果表明,模拟增温(2.2±0.2)℃处理65个月后,岷江冷杉幼苗基径、株高、单株叶面积和比叶面积(SLA)均显著增加,比叶重(LMA)显著下降。增温对岷江冷杉幼苗的茎、侧枝、叶和总生物量具有显著的促进作用,对根生物量没有显著影响。岷江冷杉幼苗的叶重比(LMR)下降、枝重比(SMR)增加、根重比(RMR)无显著变化。长期增温能显著促进岷江冷杉幼苗的生长和物质积累,改变生物量分配格局,促使叶片物质向茎转移,降低光合物质投入。     

分子水平和土壤系统化感作用研究现状与展望

化感作用是生态学研究中的十分活跃的领域之一。除概述化感作用对于植物细胞、组织以及环境胁迫对于化感效应的影响外 ,本文主要讨论了在分子和土壤生态系统水平上的化感作用的研究。在分子水平化感作用研究中 ,主要从化感基因的定位、蛋白质和核酸合成、基因表达和调控以及生化机制等几个方面进行了论述。在化感作用对于土壤生态系统的影响方面 ,主要对其在土壤性质、土壤微生物和土壤动物方面的效应进行了评述。最后 ,并就化感作用研究中存在的问题和未来发展提出一些看法与展望。     

岷江上游本地种油松和外来种辐射松造林对土壤磷的影响

通过测定岷江上游16年生本地种油松和外来种辐射松人工林下不同土壤层次中各形态磷素含量以及磷酸酶活力,阐述两种林分对土壤磷素含量及其分布的影响.结果表明,在各个土层中,两种林分下的土壤含水量、pH值、有机碳的含量以及微生物生物量磷均无显著差异.在0～20cm土层中,油松林与辐射松林土壤全磷、Al-P、Fe-P、Ca-P含量以及磷酸酶活力均无显著差异,而油松林土壤有效磷和有机磷显著高于辐射松林;在20～40cm土壤中,油松林土壤全磷、有效磷、有机磷、Al-P、Fe-P含量与辐射松林差异不显著,油松林土壤Ca-P含量、酸性磷酸酶和中性磷酸酶活力显著高于辐射松林;在40～60cm土壤中,油松林土壤除中性磷酸酶活力与辐射松林的差异不显著外,其余各形态磷素含量和酸性磷酸酶活力变化与20～40cm土壤中的一致.此外,随土壤深度的增加,两种人工林土壤各形态磷素含量、磷酸酶活力都呈降低的趋势.单从土壤磷的状况看,油松林土壤中磷素含量高于辐射松林.