大兴安岭北部不同海拔天然林土壤胞外酶化学计量特征及其季节动态

研究了大兴安岭北部奥克里堆山不同海拔(750～1420 m)天然林土壤胞外酶活性(EEA)和酶计量比的变化特征及影响机制。结果表明: 海拔、季节及其交互作用对β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(AP)活性均存在显著影响。5月,BG和NAG活性随海拔升高呈逐渐增大趋势,AP活性随海拔升高呈先升高后降低的趋势。7月,NAG活性随海拔升高而增大,AP活性则先升高后降低。9月,不同海拔上NAG活性变化幅度较大,在1420 m处活性最高,为124.22 nmol·h^-1·g^-1。随着海拔的升高,酶化学计量比ln(BG)∶ln(NAG+LAP)呈降低的趋势。除海拔830 m外,7月化学计量比值最高。土壤C、N、P转化酶活性对数转换后的比值为1∶1.25∶0.82。海拔和土壤温度是影响土壤胞外酶的主要因素,土壤温度与BG、NAG和AP呈显著正相关。ln(BG)∶ln(NAG+LAP)和ln(NAG+LAP)∶ln(AP)与pH分别呈显著正相关和负相关,与DOC分别呈显著负相关和正相关,而ln(BG)∶ln(AP)受土壤容重的影响较大。     

不同林龄胡桃楸林下植物多样性的差异

以黑龙江省帽儿山地区不同林龄胡桃楸(Juglans mandshurica)人工林为对象,在考虑化感物质影响的基础上,研究了不同林龄林分植物多样性的差异.结果表明:随着胡桃楸林龄的增加,林下灌木丰富度指数(IMa)、多样性指数(Isw)及Pielou均匀度指数(J)均呈现递增趋势;林下草本,除均匀度指数外,其他2个指数随着林龄的增长呈递减趋势;随着胡桃楸年龄的增加,草本种类由14种逐渐减少到10种;16年生的胡桃楸林分重要值较大的物种有蔷薇科的山楂叶悬钩子,菊科的一年蓬、蒲公英和蔷薇科的蛇莓委陵菜;23年生胡桃楸林分重要值较大的灌木物种有榆科的春榆和木犀科的暴马丁香,草本植物有禾本科的龙常草和蕨类植物;51年生胡桃楸林分中重要值较大的灌木物种为木犀科的暴马丁香,重要值较大的草本物种为木贼科的木贼和紫草科的山茄子;胡桃楸林植物多样性受胡桃醌的影响较小,土壤有效磷、速效钾对灌木的多样性指数影响较大;灌木与草本植物对pH值的适应范围明显不同;其他土壤指标,如容重、含水率、有机质、全氮等对灌木及草本多样性指数的影响均表现出相反的作用.     

落叶松人工林土壤对红皮云杉和青海云杉幼苗生长的影响

落叶松人工林除地力衰退问题外,林内天然更新也较差,其健康发展和可持续经营面临挑战.以红皮云杉和青海云杉2种耐荫针叶树种为对象进行温室灭菌盆栽试验,研究除树种生物学特性外,2种云杉属植物幼苗生长对落叶松人工林土壤灭菌处理的响应,为落叶松人工林改造、更新和复层林培育提供科学依据.结果表明: 土壤灭菌对红皮云杉和青海云杉幼苗的生物量均没有显著影响,且无论是在未灭菌土壤中还是在灭菌土壤中,红皮云杉幼苗的生物量(分别为75.6和72.2 mg)均显著高于青海云杉(分别为55.6和60.0 mg).红皮云杉的1级根直径、皮层厚度、维管束直径和维根比均不受土壤灭菌的影响,而青海云杉除皮层厚度在灭菌后没有显著变化外,其1级根直径、维管束直径和维根比在灭菌土壤(分别为331.30 μm、143.23 μm和43.3%)显著高于未灭菌土壤(276.50 μm、99.35 μm和36.0%),在灭菌土壤中表现出更积极的响应.这表明在落叶松林地内红皮云杉有更好的适应能力.由于在微生物群落功能中占主导地位的外生菌根对病原菌的拮抗作用,2种云杉属植物幼苗均可逃逸落叶松林地积累的土壤病原菌并正常生长,红皮云杉比青海云杉更具生长优势.     

采煤沉陷区不同造林树种恢复土壤酚酸物质对土壤微生物的影响

酚酸物质是影响微生物群落和结构的最重要因子之一,研究酚酸物质在不同造林树种土壤中的变化规律及其与微生物群落结构的关系,有助于更好地了解和揭示采煤沉陷区恢复造林条件下微生物群落变化的机制.本研究在双鸭山宝山采煤沉陷区的撂荒地基础上营造三针一阔(红松、落叶松、樟子松和杨树)人工林,测定这4种造林地土壤酚类物质、11种酚酸物质和微生物群落结构.结果表明: 复合态酚含量总体表现为人工林显著高于撂荒地,其中,落叶松人工林和杨树人工林的复合态酚含量较高,落叶松人工林和红松人工林的总酚含量显著高于撂荒地,红松人工林的水溶性酚含量显著高于撂荒地;在11种酚酸物质中,阿魏酸、松香酸、β-谷甾醇、齐墩果酸、莽草酸、亚油酸和硬脂酸的含量在人工林土壤中较高.土壤酚类物质与土壤微生物生物量不存在显著的相关关系,个别的酚酸物质与土壤微生物的相关关系显著,其中,阿魏酸、松香酸和β-谷甾醇对土壤微生物生物量有明显的促进作用,与真菌和真菌/细菌存在显著的正相关关系.杨树人工林的酚酸物质含量较高,说明营造杨树人工林对采煤沉陷区的土壤恢复有益.     

不同土地利用方式下酚酸物质与土壤微生物群落的关系

酚酸物质是影响微生物生物量和群落结构的重要因子之一,研究酚酸物质在不同土地利用方式下的变化规律及其与微生物群落结构的关系,有助于更好地理解不同土地利用方式下微生物群落变化的作用机制。以山河屯林业局奋斗林场次生林(SF)、落叶松人工林(LP)、农田地(FL)和撂荒地(AL)为研究对象,测定不同土地利用方式下0—5 cm、5—10 cm和10—20 cm层的土壤总酚、复合态酚、水溶性酚和9种酚酸物质,并采用磷脂脂肪酸法(PLFA)测定这4种土地利用方式的土壤微生物群落。结果表明,各土层的落叶松人工林土壤总酚含量显著高于其他三种土地利用方式。在0—5 cm和5—10 cm土层中,落叶松人工林土壤水溶性酚含量最高,而在10—20 cm土层中,则是次生林显著高于其余三种土地利用方式(P0.05)。在0—5 cm土层中,次生林土壤的总PLFA、真菌含量比农田地和撂荒地分别高14.61%、80.91%和55.63%、156.55%,同时,次生林的土壤真菌∶细菌(F∶B)显著高于落叶松人工林、农田地和撂荒地(P0.05)。0—5 cm层和5—10 cm层的土壤总酚与微生物群落(细菌、真菌)分别呈正相关和负相关关系,而在10—20 cm层,三种土壤酚类物质与微生物群落均未达到显著相关(P0.05)。冗余分析表明,0—5 cm层土壤中的阿魏酸、2,4-二羟基苯甲酸和β-谷甾醇均对真菌群落和F∶B有显著影响(P0.05),而在10—20 cm层中,只有β-谷甾醇影响了微生物群落的生长。土地利用方式的变化改变了表层土壤的酚酸物质含量和微生物群落结构,酚酸物质对表层土壤各类群的微生物量有明显的促进作用,但抑制了深层土壤微生物的生长。     

落叶松水浸液对胡桃楸种子萌发和幼苗生长的影响

研究了落叶松水浸液对胡桃楸种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,与对照相比,25 g ·kg^-1浓度的落叶松根水浸液,125 g·kg^-1浓度的落叶松皮、枝水浸液对胡桃楸种子发芽率、发芽指数均表现出显著的促进作用（P＜0.05）;12.5 g·kg^-1和25 g·kg^-1浓度的落叶松根水浸液、12.5 g·kg^-1浓度的落叶松皮水浸液对胡桃楸幼苗苗高、地径生长的促进作用显著（P＜0.05）.高浓度的落叶松叶水浸液对胡桃楸种子萌发和幼苗生长具有明显的促进作用（P＜0.05）.而落叶松叶水浸液对胡桃楸种子发芽率、发芽指数、苗高以及地径的促进作用却随着水浸液浓度的降低,呈逐渐下降的趋势.施加落叶松水浸液对胡桃楸种子萌发以及幼苗生长的促进作用可能与树种间的化学相互作用有关.     

择伐对紫椴次生林乔木幼苗分布格局及种间关联性的影响

研究张广才岭林区未经人为干扰的(自然恢复次生林)和择伐后20年(择伐经营次生林)的2种紫椴次生林林分的乔木树种幼苗的分布格局及其种间关联性。结果表明: 阳性软阔叶和阴性树种幼苗在自然恢复次生林中重要值分别为7.9和64.5,在择伐经营次生林中为3.9和68.9;自然恢复次生林和择伐经营次生林中乔木树种幼苗的空间分布点格局分别在0～18 m和0～15 m尺度内呈聚集分布。自然恢复次生林中,14～45 m尺度上树种对多呈负相关;而择伐经营次生林中,所有尺度上的树种对多呈无相关性。在择伐经营次生林中,更新层中有57%的紫椴幼苗与其他乔木幼苗的树种对在大尺度上(31～45 m)呈负相关,在自然恢复次生林中该比例大于60%。在择伐经营次生林中,色木槭幼苗与其他乔木幼苗的树种对在更多尺度上(6～45 m)主要呈负相关,自然恢复次生林中的色木槭幼苗与其他乔木幼苗的树种对多在小尺度上(0～5 m)呈正相关,在大尺度上(31～45 m)无相关性。择伐加快了紫椴次生林未来的演替速度,一定程度上使得乔木树种幼苗在更大距离尺度上呈现出随机分布状态,并促使林分中乔木树种幼苗的种间关系更加协调,调整了紫椴种群幼苗种间的空间竞争关系。2个林分均处在演替进程中,在今后的林分管理中,应适当采取人工经营措施以促进林分更新及群落的恢复。     

俄罗斯大果沙棘（Hippophae rhamnoides L.）种子萌发特性

俄罗斯丘依斯克大果沙棘（Hippophae rhamnoides L.）为优良的沙棘引进种。经测定,俄罗斯大果沙棘丘依斯克种子的千粒重为17.75g,与其它沙棘属的种子相比,其千粒重较大,为其2倍左右。四唑（TTC,1.0%）染色测种子的生活力的结果表明：有生活力的种子占97.75%,说明俄罗斯大果沙棘种子饱满度好;染色结果与对比发芽实验的结果很接近,说明用四唑染色来测定俄罗斯大果沙棘种子的发芽能力是较准确的方法。在水、气适宜的条件下,分别研究了温度分别为15、20、25、30℃,光照强度分别为25%、50%、75%、100%的不同处理对丘依斯克种子萌发的影响,并采用胚根生长量和全株生物量对沙棘种子发芽效果进行了评价,提出了沙棘种子发芽的最适温度和光强。结果表明,在25℃条件下,种子萌发最早,发芽势高达33.0%±4.76%,发芽率高达95.5%±1.5%,且主根生长量和生物量最大,分别为（4.5±0.09）cm和（0.137±0.002）g;75%光强最适合沙棘种子萌发,种子萌发最早,发芽势高达61.5%±1.7%,发芽率高达86.0%±1.1%,且主根生长量和生物量最大,分别为（3.7±0.2）cm和（0.108±0.004）g。因此,在直播营造大果沙棘林时,应首选25℃的温度条件,同时,建议进行适度遮荫处理。