温度、水分和森林演替对中亚热带丘陵红壤氮素矿化影响的模拟实验

研究了温度、水分和演替阶段及其交互作用对中亚热带丘陵红壤区森林土壤氮素矿化过程及其矿化速率的影响.结果表明：温度和演替阶段对土壤氨化速率影响显著,其中12 ℃<24℃<36 ℃,灌丛林和马尾松(Pinus massoniana)林低于常绿阔叶林(P＜0.05);而水分的影响不显著.水分和演替阶段对土壤硝化速率有显著影响,土壤半饱和含水量高于自然含水量及饱和含水量,且马尾松林高于灌丛林(P＜0.05);而温度的影响不显著.温度、水分和演替阶段对土壤氮净矿化速率的影响均显著,其中12 ℃<24 ℃<36 ℃,土壤半饱和含水量高于自然含水量和饱和含水量,灌丛林<马尾松林<常绿阔叶林(P＜0.05).温度升高有利于提高土壤氨化速率和净矿化速率,温度过高则抑制土壤硝化速率;土壤含水量适中有利于土壤氮素矿化过程;顺行演替将提高土壤供氮能力,且抑制过强的硝化作用.     

基于生态足迹模型的延边林区可持续发展评价

生态足迹是评价可持续发展状况和能力的重要指标之一。本文以统计年鉴和林业年鉴为主要数据来源,对延边林区1996~2002年的生态足迹进行了计算和分析。结果表明,该区人均生态足迹逐年下降,人均生态承载力波动较小,而人均生态盈余逐年增长。人均万元GDP生态足迹逐年递减,同西部地区相当,而明显高于东部。人均林地生态足迹变化平稳,天然林保护工程实施前后林地生产足迹和林地出口足迹的平均值分别降低了0.341和0.327 hm2.人-1,降幅分别为46.32%和54.94%。延边区域和林业的发展是可持续的,天然林保护工程的实施有助于增强其可持续发展能力,但同林业发达国家相比,仍有很大差距。依靠科技,提高单位面积林地产量和资源利用率,合理经营和管理森林生态系统是今后的工作重点。     

马尾松和苦槠林根际土壤矿化和根系分解CO2释放的温度敏感性

以中亚热带马尾松林和苦槠林为对象,原位收集根际和非根际土壤、树木不同生态功能的根系,开展15℃、25℃、35℃和45℃恒温培养模拟试验,采用密闭气室碱液吸收法测定53 d内CO2释放的动态变化.结果表明:两种森林类型不同温度下土壤矿化CO2释放速率的根际效应介于1.12 ～3.09,且培养前期高于培养后期;15℃下马尾松林和苦槠林差异不显著,25℃和35℃下前者低于后者,45℃下则相反.不同培养温度下两树种吸收根分解的CO2释放速率均高于过渡根和贮存根,且马尾松均低于苦槠.两种森林类型CO2释放的Q10值均为土壤(1.21 ～1.83)显著高于根系(0.96 ～1.36).两种森林类型土壤矿化CO2释放的Q10值差异不显著,而马尾松根系分解CO2释放的Q10值高于苦槠.推断全球变暖导致的土壤矿化CO2释放的增量将远远高于根系分解,且马尾松林高于苦槠林;地带性顶极群落应对气候变化的抵抗力强于先锋树种群落.     

南昌市不同植物类群叶片氮磷浓度及其化学计量比

对南昌大学前湖校区89种主要植物叶片的N、P浓度及其化学计量比进行了研究,结果表明:乔灌、常绿、针叶、种子、裸子和单子叶植物类群的N浓度分别低于相对应的草本、落叶、阔叶、蕨类、被子和双子叶植物类群,而C3和C4植物差异不显著;乔灌、常绿和裸子植物类群的P浓度含量分别低于相对应的草本、落叶和被子植物类群,而针叶和阔叶、蕨类和种子、单子叶和双子叶、C3和C4植物类群间差异不显著;乔木、阔叶、被子和双子叶植物类群叶片N/P分别高于相对应的灌草、针叶、裸子和单子叶植物类群,而常绿和落叶、蕨类和种子、C3和C4植物类群之间差异不显著.可见,不同类型植物对N和P的吸收利用存在差异,且对不同养分供应采取不同的适应对策.结合研究区土壤养分现状,建议优先选择常绿、针叶、裸子和单子叶植物类群作为城市园林植物.     

氮磷添加对红壤区城郊湿地松林凋落叶分解的影响

城市化易导致城市森林氮(N)沉降和磷(P)富集,进而对凋落物分解过程产生影响。以位于南昌市郊的湿地松(Pinuse lliottii Engelm.)林为研究对象,采用尼龙网袋分解法,模拟N沉降(10g N·m-2·a-1,[N])、P积累(2.5g P·m-2·a-1,[P])和N沉降+P积累(10N·m-2·a-1+2.5g P·m-2·a-1,[N+P])对凋落叶分解速率与C、N、P含量及其化学计量比动态变化的影响。结果表明:与对照(CK)相比,[N]、[P]和[N+P]均促进凋落叶的前期(0～180d)分解速率,抑制中期(180～360d)、后期(360～540d)的分解速率;至540d时分解速率表现为[N]、[P]和CK无差异,但均高于[N+P](P0.05)。[N]提高分解过程中凋落叶N浓度,N含量表现为分解前期积累、后期释放;[P]提高分解过程中凋落叶P浓度,P含量持续积累;[N+P]提高N和P浓度,分解前期N、P含量积累,后期释放;而不同处理的C含量均表现为释放。凋落物基质C/N/P比与分解速率的相关性随分解阶段而表现各异。综合来看,城市化导致的N沉降和P富集叠加效应具有抑制城市森林凋落物分解过程的潜在性。     

氮磷肥对茶树锌硒等中微量元素吸收与分配的影响

锌（Zn）和硒（Se）及其他中微量元素（铝Al，钙Ca，铁Fe，铜Cu，锰Mn）是茶叶品质的重要指标，但茶树吸收Zn、Se能力及氮（N）磷（P）肥影响中微量元素吸收与分配的过程尚不清楚。以红壤丘陵区福鼎大白茶树为研究对象，开展Zn+Se、Zn+Se+N、Zn+Se+P、Zn+Se+N+P和对照共5种处理3次重复随机化区组试验，处理第3年春季分茶叶、成熟叶、吸收根、运输根和储藏根采集植物样品，测定其元素含量。结果表明，茶树地上和地下器官Zn和Se及其他中微量元素对N、P、Zn、Se添加的响应具分异性。与对照相比，茶树地上和地下器官Zn和Se含量均显著增加，与Zn+Se相比，施N和/或P肥仅显著提高茶叶和成熟叶Se含量（P<0.05）；与对照相比，施肥处理均显著提高吸收根和运输根Al、Fe含量以及储藏根Cu含量；运输根Mn含量表现为Zn+Se+N、Zn+Se+P、Zn+Se+N+P显著高于对照，储藏根Mn含量为Zn+Se+N+P显著高于其他处理；茶树各器官Ca含量对施肥处理无显著响应。此外，茶叶和成熟叶的Zn含量与吸收根显著正相关，而Se含量则与储藏根显著正相关。茶树具有吸收和积累Zn和Se的能力，而施N、P肥有助于提高茶叶Se含量，研究结果为红壤丘陵区培育高品质锌硒茶及营建生态高值茶园提供了依据。     

中亚热带丘陵红壤区森林演替典型阶段土壤氮磷有效性

在中亚热带典型丘陵红壤区选取裸露地、马尾松(Pinus massoniana)林地、针阔混交林地、常绿阔叶林地为研究对象,开展土壤氮(N)、磷(P)供应、有效性及其耦合过程的研究.结果表明,土壤有机C、全N、净矿化速率、中性磷酸酶活性表现为随森林演替进展呈现逐步提高的变化趋势;而土壤全P、C/N、C/P、氨化速率、硝化速率、树脂P、NaHCO3-P、NaOH-P、声波P、酸性P、总有效P、酸性磷酸酶活性未表现出此趋势;但反映N、P有效供应的指标,除氨化速率、树脂P和酸性磷酸酶外,在常绿阔叶林中均为最高.相关分析表明大部分N、P供应指标之间存在显著相关性(P<0.05).丘陵红壤区森林演替初级阶段P的限制性明显强于N,土壤N、P供应在森林演替进展过程中可以逐步得到优化而实现协调供应.以常绿阔叶林为中亚热带丘陵红壤区植被恢复的最终目标是可行和理想的.     

茶叶主要化学品质指标和茶树体部分微量元素的钙铝调控效应

以一年生茶树扦插苗为材料,采用水培法研究了添加钙铝对茶叶主要化学品质及茶树钙、铝、锌、铁吸收积累的调控效应.结果表明:(1)适量铝(10或20mg·L-1)有利于提高茶叶茶多酚、咖啡碱、黄酮、可溶性总糖和氨基酸的含量;添加钙可提高上述化学成分的含量,且在高铝浓度(30mg·L-1)下提高的幅度最大.(2)适量的铝可促进茶树对铝和铁的吸收和积累,而高浓度的铝(30mg·L-1)抑制茶树对铝和铁的吸收与积累;添加铝可降低茶树根对钙和锌的吸收,但适量添加铝不影响茎和叶对钙和锌的积累.(3)添加钙可提高茶树体钙的含量,降低铝和锌的吸收与积累,但对铁的吸收与积累没有明显影响.研究表明,铝和钙可调控茶叶化学品质含量和茶树体微量元素的吸收;合理控制茶园土壤铝积累,并适量补充钙可能有利于提高茶叶品质,创建生态高值茶园.     

模拟酸雨对红壤区茶树器官氮磷含量及其化学计量比的影响

以红壤区25年生茶园为对象,开展pH 4.5、pH 3.5、pH 2.5及自来水(对照)4种强度模拟酸雨处理原位试验,于处理第3年收集茶树体不同功能根系和不同年龄枝、叶,测定氮(N)、磷(P)含量,并计算化学计量比和酸雨响应敏感度.结果表明: 土壤pH值、硝态N和有效P随酸雨强度增加而显著降低.吸收根N含量随酸雨强度增加而提高,pH 2.5处理下吸收根N含量与对照相比显著提高32.9%;储藏根P含量随酸雨强度增强而显著降低;同时酸雨处理显著提高吸收根N/P.新叶和老叶N、P含量对不同强度酸雨处理响应不敏感,但酸雨处理增加了老叶N/P,且在pH 3.5处理下达到显著水平.酸雨处理对枝条的影响与其年龄有关,新枝N含量和N/P在低强度酸雨(pH 4.5)处理下显著增加,而老枝N含量和N/P对酸雨处理响应不敏感.吸收根、新叶和新枝N含量对酸雨响应敏感度分别高于储藏根、老叶和老枝,而储藏根和叶片P含量对酸雨响应敏感度高于其他器官.茶树器官N含量对酸雨处理较为敏感,适度酸雨可增加幼嫩器官N含量和N/P,改变茶树体N、P的循环和平衡.     

马尾松和苦槠林根际土壤矿化和根系分解CO2释放的温度敏感性

以中亚热带马尾松林和苦槠林为对象,原位收集根际和非根际土壤、树木不同生态功能的根系,开展15 ℃、25 ℃、35 ℃和45 ℃恒温培养模拟试验,采用密闭气室碱液吸收法测定53 d内CO₂释放的动态变化.结果表明: 两种森林类型不同温度下土壤矿化CO₂释放速率的根际效应介于1.12～3.09,且培养前期高于培养后期;15 ℃下马尾松林和苦槠林差异不显著,25 ℃和35 ℃下前者低于后者,45 ℃下则相反.不同培养温度下两树种吸收根分解的CO₂释放速率均高于过渡根和贮存根,且马尾松均低于苦槠.两种森林类型CO₂释放的Q₁₀值均为土壤(1.21～1.83)显著高于根系(0.96～1.36).两种森林类型土壤矿化CO₂释放的Q₁₀值差异不显著,而马尾松根系分解CO₂释放的Q₁₀值高于苦槠.推断全球变暖导致的土壤矿化CO2释放的增量将远远高于根系分解,且马尾松林高于苦槠林;地带性顶极群落应对气候变化的抵抗力强于先锋树种群落.