不同海拔红松林土壤微生物功能多样性

为全面了解红松林土壤微生物碳源利用特点,以长白山海拔700～1100 m红松林0～5和5～10 cm表土为研究对象,采用Biolog微平板法,分析了土壤微生物功能多样性沿海拔的垂直分布特征和变化规律.结果表明: 不同海拔红松林土壤微生物功能多样性差异显著,平均每孔颜色变化率（AWCD）随培养时间延长而增加,同一深度土层的AWCD值随海拔升高而降低;Shannon、Simpson和McIntosh多样性指数也随海拔升高呈现下降趋势,且不同海拔间3个多样性指数差异显著;物种多样性和功能多样性表现出相同的变化规律.土壤微生物对6大类碳源利用强度存在差异,各海拔土壤微生物对氨基酸类碳源利用率最高,为优势碳源;主成分分析表明,不同海拔土壤微生物在碳源利用上有明显的空间分异,土壤微生物功能多样性垂直地带性差异主要体现在对碳水类、氨基酸类和羧酸类碳源的利用上,其中碳水类尤为突出.对不同海拔土壤微生物群落功能多样性聚类分析表明,样地植被组成会对土壤微生物组成和功能活性产生重要影响.     

老铁山自然保护区景观格局与生境质量时空变化

由于人口数量的增长和日益频繁的人类活动促进了城市扩张,自然生态系统面积逐渐缩小,一些自然保护区内部生态环境和物种栖息地随之受到影响。因此以辽宁蛇岛老铁山国家级自然保护区中的老铁山自然保护区为研究区,以1997年、2007年和2017年该地区的遥感影像为数据源,解译出15种景观类型,分析景观格局变化趋势。再选取3个景观指数作为衡量人类干扰强度的指标,生成人类干扰强度空间分布图。InVEST模型由美国自然资本项目组开发,能够定量分析生态系统服务功能,因此采用InVEST模型计算生境质量,并探讨该地区20年来人类干扰强度与生境质量的时空变化,并分析二者的相关性。结果表明:(1)1997—2017年,老铁山自然保护区建筑用地、园地面积增加最多,林地、草地略有减少;耕地向园地的转移面积最大。(2)1997—2017年,研究区内试验区和缓冲区人类干扰强度逐年增强,而核心区部分呈现先减弱再增强的趋势,保护区整体呈现出干扰逐渐增强的趋势。(3)1997—2017年该地区的生境质量整体呈现逐渐下降的趋势,生境质量时空变化的热点集中在研究区核心区的周边地带。(4)生境质量与代表人类干扰强度的景观指数呈现出较强的负相关。     

降水变化对红松阔叶林土壤微生物功能多样性的影响

红松阔叶林生态系统是中国东北地带性顶级植被,具有重要的生态学意义;长白山是研究温带森林对大气降水变化正负反馈的理想地带。以长白山红松阔叶林0—5cm、5—10cm表层土和红松根际土为研究对象,基于Biolog生态平板法,分析了不同降水量条件下土壤微生物功能多样性的变化规律及机制。结果表明,平均颜色变化率(Average well color development,AWCD)随培养时间的延长而增加,在培养初期的表现为降水减少30%样地降水增加30%对照样地,培养的末期,AWCD值的变化没有表现出明显的规律性。各降水量条件下根际土土壤微生物的AWCD值均高于表层土。Shannon多样性指数、Simpson优势度指数和McIntosh均匀度指数在不同降水量样地间均未表现出显著的差异,即降水量增减30%的情况下,未对红松林表层土和红松根际土的微生物功能多样性产生显著影响。土壤微生物利用率最高的碳源是氨基类,其次是碳水类和多聚类,其中氨基类和碳水类也是不同降水条件下微生物功能多样性表现出异质性的主要碳源。