万木林保护区毛竹林土壤呼吸特征及影响因素

2009年1-12月,利用Li-Cor 8100开路式土壤碳通量系统测定福建省万木林自然保护区毛竹林土壤呼吸速率,分析毛竹林土壤呼吸动态变化及其与凋落物量的关系.结果表明:毛竹林土壤呼吸月变化呈明显的双峰型曲线,峰值分别出现在6月(6.83 μmol·m-2·s-1)和9月(5.59μmol·m-2·s-1).土壤呼吸速率的季节变化较明显,最大值出现在夏季,最小值出现在冬季;土壤呼吸速率与土壤5 cm温度呈显著正相关关系(P＜0.05),与土壤含水量无显著相关性(P＞0.05);毛竹林凋落物量月变化呈单峰型曲线.毛竹林土壤呼吸速率与当月凋落物归还量呈显著正相关(P＜0.05).土壤温度和凋落物量的双因素模型可以解释土壤呼吸速率变化的93.2%.     

模拟酸雨对土壤呼吸影响的研究进展

土壤呼吸是陆地生态系统与大气环境之间进行碳交换的主要途径,在全球碳循环和碳平衡中占有极其重要的地位。全球变化背景下,由于人类活动而导致日益严重的酸雨问题,其对土壤呼吸的影响越来越受到国内外学者的广泛关注。酸雨导致土壤酸化,对土壤微生物代谢活动、植物地上地下生长以及凋落物分解等产生影响,进而影响土壤呼吸。该文综述了模拟酸雨对森林生态系统和农田生态系统土壤呼吸影响的三种结果,即抑制、促进和无影响;酸雨影响土壤呼吸的差异受到酸雨酸性、酸雨处理持续时间以及植被类型、植物生长季节、植被演替阶段以及土壤理化性质等生物和非生物因素的综合影响。低强度和高强度酸雨都倾向于降低土壤呼吸的温度敏感性(Q_(10))。从影响土壤呼吸的四个关键的生物因子,即光合作用、凋落物、微生物、根系生物量,分析了模拟酸雨影响土壤呼吸的潜在机制;但是酸雨影响土壤呼吸的过程复杂,使得土壤呼吸对酸雨的部分响应机理仍存在不确定性。在此基础上总结了现有研究存在的不足,提出了今后需要给予重点关注的四个方面的研究:(1)不同类型生态系统对酸雨响应的研究;(2)土壤各组分呼吸对酸雨响应的研究;(3)模拟酸雨与其他外界因素的共同作用研究;(4)与土壤呼吸相关的生物因子对酸雨响应的研究。     

湖南会同林区毛竹林地的土壤呼吸

采用CID-301PS光合分析仪(配带土壤呼吸室),对湖南会同林区毛竹林地土壤呼吸进行测定,结果表明,毛竹林地土壤总呼吸速率、异养呼吸速率、自养呼吸速率及凋落物呼吸速率的年平均值分别为2.13、1.44、0.69μmolCO2·m-2·s-1和0.31μmolCO2·m-2·s-1,并呈现明显的季节变化规律和日变化规律,季节变化曲线呈单峰型,表现为1～7月份随着气温、地温的升高呈上升的趋势,在8月达年呼吸速率的最大值,分别达4.95、3.01、1.94μmolCO2·m-2·s-1和0.80 μmolCO2·m-2·s-1,此后随温度的降低而呈逐渐递减的趋势,直到翌年的1月份或2月份,分别为0.76、0.70、 0.06μmolCO2·m-2·s-1 和 0.05μmolCO2·m-2·s-1.日变化曲线图表现为单峰形态,一般也是随着温度的升高而加大,随着温度的降低而减小.6:00～14:00,随着土壤温度的升高而增加,一般在16:00～18:00出现最高峰,此后,一直递减,直到次日4:00～8:00.由此计算出毛竹林地土壤年释放CO2量为33.94 t·hm-2·a-1,其中,林地异养呼吸、自养呼吸和凋落物呼吸分别占总呼吸的59.5%、28.3%和12.2%.     

草地利用方式对土壤呼吸和凋落物分解的影响

草地利用方式影响植被群落结构和土壤微环境, 制约草地生态系统碳循环。该文通过测定温带草原在放牧、割草、围封3种利用方式下湿润年(2012年)和干旱年(2011年)的凋落物产量、质量及其分解速率和土壤碳通量, 分析了草地利用方式对土壤呼吸和凋落物的影响, 探讨了凋落物对土壤呼吸的贡献机制。结果表明: 在干旱年份, 放牧样地土壤呼吸最大, 分别达到割草和围封样地的1.5倍和1.29倍; 在湿润年份, 割草样地土壤呼吸最大, 为309 g C∙m^-2∙a^-1, 明显高于放牧样地和围封样地。不论干旱年还是湿润年, 围封样地凋落物产量都大于放牧样地和割草样地。3种利用方式下湿润年土壤呼吸和凋落物分解均比干旱年增强。因此, 水分是温带草原植物生长和生态系统碳循环的主要限制因子, 草地利用方式则显著影响凋落物生产和分解。进一步分析表明, 经过两年的分解, 同一样地内凋落物质量C:N下降, N含量和木质素:N升高, 土壤呼吸与凋落物产量、凋落物分解速率以及木质素:N正相关, 而与凋落物C:N负相关。     

寒温带兴安落叶松林凋落物层对土壤呼吸的影响

为了进一步探讨土壤凋落物层对土壤呼吸的影响,用Li-6400对大兴安岭北部3种林型(白桦-落叶松林、樟子松-落叶松林和落叶松纯林)自然状态的土壤呼吸(R_S)、去凋落物后的土壤呼吸(R_D)以及凋落物呼吸(R_L)进行测定,结果表明:凋落物层的去除会使土壤呼吸速率降低,3种林型观测期内平均R_S分别为7.32μmol m^-2 s^-1、8.55μmol m^-2 s^-1和6.66μmol m^-2 s^-1,平均R_D分别为6.46μmol m^-2 s^-1、7.98μmol m^-2 s^-1和5.74μmol m^-2 s^-1。但去除凋落物后的土壤总呼吸速率较自然状态下分别升高了13.85%、16.21%和13.73%;凋落物的去除并不影响...     

小兴安岭4种原始红松林群落类型生长季土壤呼吸特征

为阐明小兴安岭地带性植被原始红松林土壤呼吸各组分的碳排放速率及其对土壤水热变化的响应规律,采用挖壕法和红外气体分析法测定土壤表面CO2通量(Rs),确定4种原始红松林群落类型生长季的土壤总呼吸(Rt)中土壤微生物呼吸(Rh),根系呼吸(Rr)和凋落物呼吸(Rl)的贡献量动态变化及其影响因子。结果表明:生长季内,4种原始红松林群落类型的Rt、Rh、Rr具有明显的季节性变化,7-9月份较高,6月份和10月份较低。Rh对Rt的贡献量最高,平均在58.8%;Rr对Rt的贡献量次之,平均为26.5%;Rl对Rt的贡献量相对较小,平均为12.5%。生长季土壤呼吸速率与5cm深土壤温度相关性极显著(P0.01)。Rr和Rh的Q10值分别为2.88和2.23。表明根呼吸对土壤温度的敏感性高于微生物呼吸。生长季平均土壤呼吸速率的依次为:椴树红松林(6.38μmol·m-·2s-1)云冷杉红松林(6.32μmol·m-·2s-1)枫桦红松林(5.95μmol·m-·2s-1)蒙古栎红松林(2.86μmol·m-·2s-1)。4种原始叶红松林群落类型间的Rh和Rr也存在一定差异。     

马尾松林土壤呼吸组分对不同营林措施的响应

针对不同营林措施(对照、除灌、采伐1(15%)、采伐2(70%)后的三峡库区马尾松飞播林,采用LI-8100对其土壤呼吸组分的呼吸速率和土壤温度、湿度进行为期1年的连续观测分析表明,不同营林措施对土壤呼吸组分的影响不同。1)观测期内,各营林措施下凋落物层呼吸速率差异并不显著,对照、除灌、采伐1、采伐2的根呼吸速率均值分别为:1.00、0.83、0.86、1.11μmolCO_2m~(-2)s~(-1);采伐处理下矿质土壤呼吸显著高于对照和除灌(P0.05);2)与对照相比,营林措施并未显著改变凋落物呼吸对于土壤总呼吸的贡献率(18.78%-23.70%),但降低了根呼吸的贡献率,其中以采伐1最为显著(P0.05);除灌的矿质土壤呼吸贡献率(37.00%)与对照(38.32%)相近,而采伐1(45.63%)和采伐2(43.07%)均显著增加了矿质土壤呼吸的贡献率,矿质土壤呼吸的变化是造成采伐措施下土壤呼吸变化的主要土壤呼吸组分;3)营林后仅采伐2措施下土壤温湿度显著高于对照,土壤温湿度双因子模型较单因子模型能更好的解释土壤呼吸组分变化,但仅能解释其部分变化(4.6%-59.3%),仍需对营林后其他相关因子进行深入的综合研究。     

黄土高原刺槐人工林地表凋落物对土壤呼吸的贡献

于黄土高原沟壑区王东沟小流域26年刺槐人工林(Robinia pseudoacacia)中,设置对照(CK)、去除凋落物(no litter, NL)和倍增凋落物(double litter, DL)3个处理,利用Li-8100系统测定各处理的土壤呼吸速率。结果表明,添加或去除凋落物显著影响土壤呼吸(P = 0.091-0.099),与对照(CK)的土壤呼吸速率(3.23 μmol m^-2 s^-1)相比,添加凋落物(DL)使土壤呼吸速率增加26%,去除凋落物(NL)使土壤呼吸速率减少22%。NL、CK和DL的累积土壤呼吸分别为631、787和973 g C m^-2a^-1。各处理土壤呼吸速率与土壤温度呈显著的指数关系(R²=0.81-0.90,P < 0.0001),但与土壤水分的关系不明显。NL、CK和DL的Q₁₀依次为1.92、2.29和2.31。地表凋落物对土壤呼吸年平均贡献量为20%。相关性分析表明,各测定日地表凋落物贡献与土壤温度(r=0.54,P < 0.05)或土壤水分关系显著(r=0.68, P < 0.05)。刺槐人工林地表凋落物的输入量为213 g C m^-2a^-1,大于凋落物引起的呼吸量156 g C m^-2a^-1。在黄土区通过植被恢复治理水土流失过程中,随着地表凋落物的积累,林地生态系统的碳汇功能将逐步得到加强。     

长白山高山冻原土壤呼吸及其影响因子分析

主要研究了长白山高山冻原土壤呼吸与生物量、凋落物和土壤理化因子的相互关系。运用典范相关分析法(CanonicalCorrelationAnalysis)分析了长白山高山冻原生态系统中影响土壤呼吸的主要理化因子。结果表明,长白山高山冻原4种典型土壤类型的土壤呼吸量依次为泥炭化高山冻原土250·79g·m-2·yr-1、草甸化高山冻原土227·69g·m-2·yr-1、潜育化高山冻原土211·36g·m-2·yr-1和石质化高山冻原土209·42g·m-2·yr-1。土壤呼吸与地下生物量显著相关(R2=0·85,n=15,P<0·05);土壤呼吸与凋落物量的空间变化不完全相同;影响长白山高山冻原土壤呼吸的主要理化因子是C/N、土壤持水量、有机质和总氮。     

改变凋落物输入对不同林龄油松林土壤呼吸的影响

为了解不同林龄油松林凋落物输入与土壤呼吸的关系以及不同呼吸组分的贡献,本研究以辽河源地区3种不同林龄(中龄林、近熟林、成熟林)的油松天然林为对象,利用LI-8100土壤碳通量测量系统对4种不同凋落物输入(加倍地上部分凋落物(DL)、去除地上部分凋落物(NL)、地上部分凋落物和根系去除(NI)以及对照(CK))处理生长季的土壤呼吸速率进行连续观测。结果表明:改变凋落物输入对中龄林的土壤温湿度均产生显著影响。NL处理显著增加了中龄林和成熟林土壤温度,显著降低了中龄林和近熟林的土壤湿度,但改变凋落物输入对近熟林土壤温度和成熟林土壤湿度没有显著影响。DL处理显著提高土壤呼吸速率,NL处理显著降低土壤呼吸速率,DL处理土壤呼吸增加的幅度大于NL处理土壤呼吸降低的幅度。中龄林和近熟林不同呼吸组分对总呼吸的贡献表现为:矿质土壤呼吸>凋落物呼吸>根系呼吸,而成熟林根系呼吸贡献大于凋落物呼吸。随林龄的增加,矿质土壤呼吸贡献逐渐降低,而根系呼吸贡献逐渐增加,两种呼吸组分贡献在中龄林和成熟林间有显著差异。去除凋落物显著改变不同林龄土壤温湿度中主要限制因子并提高主要限制因子对土壤呼吸的影响,加倍凋...     

孑遗植物桫椤叶化学成分的研究

采用甲醇浸泡提取,依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取,通过反复硅胶柱色谱分离的方法研究桫椤叶的化学成分,得到7个化合物,根据光谱数据和理化性质鉴定分别为牡荆素(vitexin)(1)、异荭草素(isorientin)(2)、芹菜素(apigenin)(3)、木犀草素(luteolin)(4)、diploterol(5)、胡萝卜苷(daucosterol)(6)、β-谷甾醇(β-sitosterol)(7).7个化合物均为首次在桫椤中分离获得.     

孓遗植物桫椤RAPD分析中主要反应参数的影响

为得到桫椤RAPD扩增的最佳条件,对影响桫椤RAPD扩增的模板纯化方法、模板含量、酶浓度、Mg²⁺浓度、dNTP浓度和引物浓度及扩增程序等多种因素进行了探讨.结果表明,用玻璃奶和蛋白酶K纯化后获得的DNA作为模板进行RAPD反应,其扩增带比用未纯化的和仅用无水乙醇再沉淀的DNA为模板更亮,更清晰,重复性更好;模板浓度、酶浓度、Mg²⁺及dNIT浓度、引物浓度及退火温度这些因素都会对RAPD产生影响.经过本实验的探索,发现桫椤RAPD扩增的最佳体系是(2.5×10^-2mL反应体积):模板浓度为70ng,Mg²⁺浓度为2.5mmol·L^-1,dNTP为0.2mmol·L^-1,引物3×10^-4mL;最佳扩增程序为:94℃200s,一个循环;94℃60s,36℃60s,72℃120s,40个循环:72℃600s,一个循环:4℃保存.     

Study on Interspeciffic Association of Main Shrub Populations in Alsophila spinulosa Community in Yongding County,Fujian

Using the 2×2 contigency table and different indices, the interspecific associations of main shrub populations in Alsophila spinulosa community in Yongding, Fujian were analyzed. The result of X2 test shows that the imterspecific association is not obviously correlative in most of the species-pair, except the minority species-pair. After the association coefficient (AC) and the percentage of co-ocurrence (PC)were calculated, there was closely the plsitive association among Syzygium buxifolium and Maesa japonica, Rosa sp. and Eurya nitida, Ardisia japonica and Maesa japonica, Cyclobalanopsis glauca and Ilex chinensis. It shows that there are similar in ecologcal characteristics and habitat among these four species-pairs     

贵州赤水桫椤自然保护区桫椤内生真菌多样性研究

桫椤Alsophila spinulosa是白垩纪时期遗留的古老孑遗蕨类植物,具有较高的药用价值和观赏价值。本研究采用形态特征和ITS序列分析方法,从250个组织块中共分离获得84个菌株,隶属于2门3纲10目18科25属。子囊菌门Ascomycota为优势菌门,其相对丰度高达92.86%,而担子菌门Basidiomycota仅为2.38%;粪壳菌纲Sordariomycetes和座囊菌纲Dothideomycetes为优势纲,其相对丰度分别为78.57%和13.10%;小丛壳目Glomerellales和炭角菌目Xylariales为优势目,其相对丰度分别为33.33%和25.00%;小丛壳科Glomerellaceae和炭角菌科Xylariaceae为优势科,其相对丰度分别为32.14%和19.05%;刺盘孢属 Colletotrichum和炭角菌属Xylaria为优势属,其相对丰度分别为32.14%和14.29%。这些菌株存在一定的组织差异,属水平上,叶轴中共获得15属,特有属9属;羽状复叶中共获得16属,特有属10属,两组织间共有属为6属,其中刺盘孢属Colletotrichum和炭角菌属Xylaria均为两组织的优势属,但其相对丰度存在一定差异。从不同组织多样性来看,桫椤叶轴的Shannon、Simpson多样性指数和Pielou均匀度均高于桫椤叶。     

桫椤的潜在适生区及其变化

桫椤是极为珍贵的孑遗木本蕨类植物.本研究利用Maxent生态位模型研究其全球潜在适生区及其变化,并运用受试者工作特征曲线(ROC)验证了精度,以为其资源的保护、搜寻和引种栽培提供参考.结果表明:桫椤的潜在适生区主要位于亚洲,少量分布于北美洲、中美洲和香草四岛、新西兰、新喀里多尼亚、斐济.当前气候条件下,桫椤的全球适生区...     

永定桫椤群落的结构特征

在相邻格子抽样调查的基础上,分析了福建省永定桫椤[Alsophila spinulosa(Wall.ex Hook.)Tryon]群落的种类组成、重要值、种内与种间的竞争指数、水平结构和垂直结构特征。该群落共有植物186种,隶属于75个科132属,植物种类丰富。该群落乔木种群的重要值,以及桫椤与其他优势种群种内和种间的竞争指数表明,该群落由多个种群共建而成,初步认定有5个共建种群或优势种群。在水平空间上,5个可能的共建种群均服从聚集分布,在垂直空间上层次分化明显。通过分析表明永定桫椤群落是保存完好、结构典型、物种丰富多样的珍贵群落,应很好加以保护。     

福建永定县笔架山桫椤群落物种多样性研究

对福建省永定是笔架山桫椤群落的不同样地,不同层次的物种丰富度,物种多样性指数和群落均匀度进行了分析。结果表明：在群落垂直结构的5个层次中,桫椤的物种多样性除物种丰富度外其他各项指标在各层次中是最大的;草本层的物种丰富度,多样性指数和种间相遇机率分居第2位,群落均匀度则居第3位;灌木层的物种丰富度居第1位,但群落均匀度最小;乔木层第1亚层的物种多样性各项指标除群落均匀度居第2位外,其他均最小;藤本的物种多样性各项指标要私居第3位,要私居第4位,样地间,乔木层,灌木层的各项多样性指标差异较小,草本层和藤本的差异较大,结果还表明;永定桫椤群落的Simpson指数和种间相遇机率（PIE）的数值几乎相等。     

桫椤植物群落区系进化保守性

植被进化是生态系统进化研究的重要议题之一,而对"活化石"植物生物学、生态学特性的研究则是其基础.选以乐山五通桥桫椤自然保护区-桫椤群落的种子植物区系与蕨类植物区系组成为研究对象,发现种子植物区系在属的水平上热带成分与古华夏成分占到近2/3,在科的水平上则更高;种子植物区系中有9个中国特有属,其中8个为残遗或原始类型的古特有属,表现出典型的古特有现象;而在蕨类植物区系中热带成分和华夏成分所占比重更大.将之与我国不同气候带15代表性地点的植物区系进行DCA排序,发现其种子植物区系与蕨类植物区系组成都与更低纬度的一些区系更相近,表现出强烈的热带残遗性和亲缘性.将之与中国晚白垩纪和新生代第三纪中国东北、辽宁抚顺、云南景谷、山东山旺化石植物类群相比,发现桫椤群落中蕨类植物成分与其晚白垩纪化石植物群有着高度的相似性,而其种子植物组成与其后兴起的第三纪被子化石群不甚相似.由此可见,桫椤群落区系组成与起源年代都十分古老;与桫椤伴生的成分中存在较大比例的中生代甚至古生代的古老遗存物种,也明显表现出其在植被进化中的保守性和种系发生的古老性.     

福建永定桫椤群落内主要灌木种群的种间联结性研究

采用X^2检验、联结系数（AC）和种间共同出现百分率（PC）等指标,分析了福建省永定桫椤群落内主要灌木树种的种间联结性,结果表明：除少数种对外,绝大多数种群间的联结性不显著;在联结性显著的种对中,下述4个种对之间有较高的正联结性;赤楠-杜茎山、蔷薇属一种=细齿叶柃、沿海紫金牛-杜茎山,青冈-冬青,表明这4个种对间的生态习性和对环境的需求较一致。     

珍稀濒危植物桫椤种群结构与动态研究

采用空间序列代替时间变化的方法,对7个地段中的桫椤种群大小结构进行分析,运用C、K、m^*、m^*/m和Iδ5种聚集度指标测定不同地段内桫椤种群的空间分布格局及其动态,并根据植株个体点位图,考察桫椤种群在不同取样尺度上的空间分布格局.结果表明,不同地段中的桫椤种群结构存在增长型、稳定型、成熟型和衰退型4种类型;不同地段中的桫椤种群空间分布格局有所差异,表现为集群分布或随机分布;在桫椤种群生长过程中,分布格局从集群型向随机型转变;种群扩散型指数Iδ随取样尺度的增大而减小.