干旱死亡叶片与自然凋落叶化学性质对比研究

为了解干旱死亡叶片与自然凋落叶化学性质的差异性,对云南元江干热河谷5种植物(鞍叶羊蹄甲、白皮乌口树、灰毛浆果楝、细基丸和九里香)干旱死亡叶片和自然凋落叶化学性质进行比较分析。结果表明,干旱死亡叶片和自然凋落叶在碳和养分化学特性上表现出较大变异,且不同树种间存在极显著差异(P<0.001)。与自然凋落叶相比,干旱死亡叶片具有较高的可溶性碳、C/N比和Mg含量,而木质素、半纤维素和N含量则较低。干旱死亡叶片与自然凋落叶间的碳(R²=0.56,P<0.01)、纤维素(R²=0.52,P<0.01)、半纤维素(R²=0.85,P<0.001)、单宁(R²=0.99,P<0.001)、木质素/N(R²=0.60,P<0.01)、C/N(R²=0.64,P<0.001)和氮含量(R²=0.85,P<0.001)呈显著正相关。因此,可根据自然凋落叶化学性质预测未来极端干旱条件下干旱死亡叶片的化学性质。     

植被恢复十年喀斯特坡地细根对土壤碳氮存留与可利用性的影响

土壤碳氮存留与可利用性对恢复生态系统的稳定性和可持续性产生重要影响,研究其细根控制过程对深入理解植被恢复的作用及其针对性应用具有重要意义。依托中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站10年植被恢复平台,通过分析8种植被恢复模式植物（细根生物量、δ¹³C、δ¹⁵N）、土壤（有机碳、总氮、δ¹³C、δ¹⁵N、团聚体、砂粒、交换性钙、可溶性有机碳和氮、铵态氮、无机氮、微生物生物量碳和氮）理化性质的变化和关系,阐明细根对土壤碳氮存留与可利用性的影响。研究结果表明：细根对土壤碳氮存留的影响可能主要基于对土壤团聚体结构的改善,加强了对土壤原有机碳、氮的保护和存留,而细根有机质输入的影响是较弱的;细根可能通过影响微生物调控土壤可利用性碳和氮;因高的细根生物量和固氮植物,封育林和刈割草地模式具有较高的土壤碳氮存留效应。综上所述,喀斯特植被恢复过程中细根对土壤碳氮存留与可利用性产生积极的影响。因此,石漠化生态工程治理可以考虑根系发达与固氮植物共同引种。     

桂西北峰丛洼地农作区土壤真菌多样性对不同耕作模式的响应

农作区是峰丛洼地区居民生产生活的聚集区,土地利用强度大,石漠化风险性高,是生态保育的焦点区。合理的耕作模式是该区土地可持续利用与生态安全的基础。以桂西北典型峰丛洼地农作区--广西果化岩溶生态研究基地为研究区,采集典型农田类型火龙果地（相当于保护性耕作模式,HF）、玉米地（相当于翻耕模式,MF）、甘蔗地（相当于少耕+秸秆还田耕作模式,SF）和水稻田（PF）的土壤样品,分析其土壤真菌群落结构、功能及土壤理化性质,并将其与退耕还林（人工林,FL）、退耕还草（自然恢复,AF）样地相应性质进行对比,以评价不同耕作模式的生态环境效应,为该区可持续耕种与生态保育提供科学依据。结果表明：（1）与退耕模式（FL、AF）相比,耕作活动（HF、MF、SF）降低了土壤pH值与有机质、全氮含量,改变了土壤粒度（粘粒、粉砂、砂砾）组成比例;（2）HF、MF、PF、FL提升了土壤真菌α多样性指数,SF、AF反之;土壤真菌α多样性指数均随着土壤深度的增加而下降;（3）各耕作模式及其不同土层的优势真菌门均为Ascomycota、Basidiomycota、Mortierellomycota;耕作没有改变土壤优势真菌的种类,但影响着其相对丰度;（4）β多样性分析结果显示,各耕作模式真菌群落结构自成一类,但HF与退耕模式间真菌群落结构差异较小;0-10 cm、10-20 cm间的真菌群落结构差异较小,但两者与20-40 cm相差较大;FL、SF和 HF具有较多的显著性差异物种（Biomarker）,其次为MF、PF,AF最少;（5）土壤pH值、碳氮比、氮磷比是影响土壤真菌群落结构的重要因子;（6）耕作模式对土壤功能类真菌影响明显,HF、MF、SF、PF土壤腐生营养型真菌、病理营养型真菌的含量显著高于FL、AF;同时,SF中的土壤腐生营养型真菌含量最高;HF中的共生营养型真菌含量最高。HF具有与退耕模式较为一致的土壤真菌群落结构特征,拥有最丰富的共生营养型真菌与较优的土壤理化性质,具有良好的生态效应。     

遮光对杉木幼苗树干表面CO2通量的影响

树干表面CO_2通量是森林生态系统碳收支的重要组成部分,对全球碳平衡产生重要影响。近年来,全球变化导致植物光合产物供应发生改变,这将影响树干表面CO_2通量。然而,关于光合产物供应如何影响树干表面CO_2通量的机理仍不清楚。以盆栽杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗为研究对象,采用遮光方法减少光合产物供应,通过自制呼吸气室,使用Li-8100测定树干表面CO_2通量,并结合树干可溶性糖、淀粉和非结构性碳及树干温度等数据分析遮光对树干表面CO_2通量的影响。结果表明:遮光后树干可溶性糖、淀粉和非结构性碳含量分别显著下降了55.0%、78.9%和64.3%。遮光处理阶段树干表面CO_2通量平均下降39.9%,且下降幅度随着遮光时间的延长而增加;此外,遮光降低了树干表面CO_2通量的温度敏感性。恢复光照后,树干表面CO_2通量、树干可溶性糖、淀粉和非结构性碳含量以及树干温度均恢复至对照水平。可见,光合产物供应变化对树干表面CO_2通量具有调控作用,而且能够通过调控树干表面CO_2通量对温度变化的响应对全球碳循环产生重要影响。