滇中退化山地不同植被恢复下土壤碳氮磷储量与生态化学计量特征

植被恢复对土壤营养元素的存赋及其生态化学计量特征的影响广受关注,为了深入了解不同植被恢复类型下土壤碳、氮、磷储量与生态化学计量特征,选择滇中地区退化山地飒马场流域具有代表性的4种不同修复阶段的典型植被(荒坡灌草丛、云南松林、针阔混交林和次生常绿阔叶林)为研究对象,分析了不同植被类型下不同深度土壤中有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)储量和化学计量变化特征。结果表明,退化山地的植被恢复显著改变土壤碳氮磷储存能力和化学计量比,这种改变作用整体上随土壤深度增加而降低。其中,在0—60 cm土层上,SOC储量在次生常绿阔叶林最高,达123.41 t/hm²,其次是针阔混交林(115.69 t/hm²)和云南松林(93.08 t/hm²),荒坡灌草丛(89.56 t/hm²)最低;TN储量针阔混交林(4.91 t/hm²)>次生常绿阔叶林(4.58 t/hm²)>云南松林(4.43 t/hm²)>荒坡灌草丛(3.98 ...     

易分解有机碳输入量对武夷山不同林型土壤激发效应的影响

土壤有机碳库是陆地生态系统中最大的碳储量库,其微小的变化也能使大气中CO₂浓度发生巨大的改变,植物来源碳的输入能通过激发效应促进或抑制土壤有机碳(SOC)的分解,对SOC的动态平衡产生影响。以武夷山三个林型(阔叶林、马尾松林、针阔混交林)土壤为研究对象,通过向土壤中添加不同量的¹³C标记葡萄糖(0、100、200、400 mg C/kg)研究易分解有机碳输入量对不同林型土壤激发效应的影响,并在此基础上探讨易分解有机碳输入量对土壤激发效应影响的作用机理。结果表明,葡萄糖输入对土壤激发效应的影响与葡萄糖输入量和林型有关。葡萄糖的输入均抑制了三个林型SOC的分解(即,呈现负的激发效应)。阔叶林土壤和针阔混交林土壤激效应强度随着葡萄糖输入量的增加而增加,而马尾松林土壤的激发效应强度对葡萄糖输入量的响应并不明显。然而在马尾松林土壤中由葡萄糖所引起的激发效应强度显著高于其他两种林型土壤。研究结果表明,易分解有机碳的输入可以抑制SOC的矿化,形成负激发效应,阔叶林土壤的激发效应强度与土壤可利用氮、葡萄糖添加量与微生物碳量比值有关,而针阔混交林与马尾松林土壤...     

基于数字土壤制图技术的土壤有机碳储量估算

精准的土壤属性空间分布信息有助于提升土壤有机碳储量估算的精度.本研究以河南省济源市南山林场为研究区,以地形因子为预测因子,利用模糊C均值(FCM)聚类方法对土壤有机碳含量、土壤容重、土壤厚度和土壤砾石含量进行数字土壤预测制图,基于数字制图结果实现土壤有机碳密度预测制图和土壤有机碳储量估算.结果表明:基于数字土壤制图方法...     

生物炭添加对麦田土壤微生物群落代谢的影响

研究生物炭和氮肥配施对麦田土壤微生物群落代谢特征的影响,从土壤微生物群落功能多样性变化角度分析麦田生物炭配施氮肥的可行性。试验设置6个处理:不施肥CK、单施生物炭B(生物炭用量30 t·hm^-2)、低氮N₁(氮肥用量150 kg·hm^-2)、高氮N₂(氮肥用量300 kg·hm^-2)、低氮配施生物炭BN₁(生物炭用量30 t·hm^-2,氮肥用量150kg·hm^-2)和高氮配施生物炭BN₂(生物炭用量30 t·hm^-2,氮肥用量300 kg·hm^-2),探讨不同施肥处理麦田土壤微生物群落对糖类、氨基酸类、醇类、酯类、酸类、胺类六大碳源的代谢特征。结果表明:与CK相比,各处理碳源代谢活性分别提高,表现为N₁> N₂> B> BN₁>BN₂&g...     

常绿阔叶林土壤动物群落对白符虫兆(Folsomia candida)添加的响应

以湖南会同地区杉木人工林采伐迹地自然恢复后形成的14年生次生常绿阔叶林为研究对象,调查了常绿阔叶林土壤跳虫的种类组成,并探讨了常绿阔叶林添加白符虫兆后土壤动物的变化特征。结果表明:调查过程中共捕获跳虫391只,分别隶属20属,优势类群为符虫兆属、裸长角虫兆属和鳞虫兆属,3属共占跳虫总多度的47.8%;添加白符虫兆(Folsomia candida)处理促进了土壤动物群落多度的迅速增加,这些增加主要归因于除白符虫兆以外的跳虫和蜱螨目多度的增加,分别贡献了增加量的43.3%和34.9%,其中跳虫群落多度的增加主要表现在等节虫兆属、裸长角虫兆属和棘虫兆属的增加,分别贡献了增加量的34.0%、23.7%和16.1%;从垂直分布来看,土壤动物多度的增加主要体现在凋落层的增加;土壤动物群落Simpson优势度指数及跳虫群落Simpson优势度指数和丰富度均有显著提高,表明添加白符虫兆对提高土壤动物群落及土壤跳虫群落多样性具有积极的作用;此外,土壤动物群落多度及Simpson优势度指数与凋落物损失率和土壤微生物生物量碳均存在显著的正相关性。由于跳虫添加后土壤动物群落多度和多样性出现增加趋势,因此可将...     

间作模式对黄连生理生长性状及根际土壤理化性质的影响

以厚朴林下黄连单作(CC)、林下湖北贝母-黄连间作(FH-CC)及玄参-黄连间作(SN-CC) 3种种植模式为研究对象,分析间作模式对黄连生理生长特性及根际土壤理化性质的影响。结果表明:相比于CC模式,SN-CC模式及FH-CC模式下黄连的株高、植株鲜重、叶面积、过氧化物酶活性的增幅分别为(19.56%、14.70%)、(91.38%、4.86%)、(28.86%、16.63%)和(47.10%、37.46%); SN-CC和FH-CC间作模式下黄连生理生长综合指数分别为0.413和0.007;林下间作模式黄连的生长性状优于单作模式,间作模式有利于黄连的生长,且玄参-黄连间作模式效果更佳;林下间作模式改善了土壤理化性质,进而促进了黄连的生长;土壤理化性质显著影响黄连的生理生长性状,且黄连根际土壤酶活性显著影响其根际土壤养分含量;蔗糖酶活性、速效钾含量及碱性磷酸酶活性(相关系数分别为0.9999、0.9639、0.9094)是影响黄连生长的主要土壤因子。     

土层厚度对种植屋面土壤微生物群落功能的影响

采用控制性模拟试验方法,设置40、70、100 cm 3个土层厚度,研究了种植屋面土壤微生物群落功能和土层厚度之间的关系,尝试从土壤生物学角度揭示土层厚度在提高种植屋面整体生态功能方面所起的重要作用。结果表明,种植屋面土壤微生物群落代谢功能整体活性AWCD值、对碳源CI、AI、MI的代谢作用和McIntosh U指数,100 cm土层均显著大于其他土层(P<0.05),而70和40 cm土层之间大多差异不显著(P>0.05)。主成分分析(PCA)排序图显示,100 cm土层代表的微生物群落碳源代谢能力最强,而70和40 cm土层对多数碳源的代谢能力相当。土层厚度显著影响了高杆女贞胸径年生长率(AGR),从40到70 cm,AGR增加了11%;从70到100 cm,AGR增加了15%,增幅明显加大。种植屋面土层厚度对土壤微生物群落功能的影响和植物的生长率有着较好的一致性。合理的土层厚度能为种植屋面的生物提供适宜的生长环境,促进其生态效益的最大化。     

石油污染土壤清洗药剂筛选及效果评价

以高浓度石油污染土壤为研究对象,筛选表面活性剂及清洗助剂,优化清洗药剂洗脱参数,评价药剂复配洗脱效果,重点考察对石油族组成中重组分的洗脱效率。结果表明:4种表面活性剂SYO(0.25%)、SDBS(0.25%)、TX-100(0.25%)和AEO(0.75%)具有较好的石油洗脱效果;优化的清洗条件为清洗温度65℃、清洗时间60 min、振荡强度500 r·min^-1;此条件下,TX-100的石油洗脱率最高,可达78.87%;筛选的3种清洗助剂中,Na₂SiO₃的助洗效果最佳,与SDBS复配使用后增效作用明显,洗脱率提高21.52%;另外,Na₂SiO₃与SDBS复配,可脱附去除85%的饱和烃和芳香烃,同时也脱附了80%以上的胶质沥青质组分,这种药剂复配模式可为重质组分含量较多的石油污染土壤清洗提供参考。     

连栽杉木根际土壤镰刀菌属真菌群落变化规律

为探讨连栽对杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.)根际土壤镰刀菌属真菌多样性的影响,本研究应用DGGE技术研究连栽杉木根际土壤镰刀菌属(Fusarium)真菌在一代杉木人工林(first rotation Chinese fir plantation,FCP)、二代杉木人工林(second rotation Chinese fir plantation,SCP)与三代杉木人工林(third rotation Chinese fir plantation,TCP)的组成及含量变化,并结合qRT-PCR技术测定杉木根际土壤病原菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的绝对含量变化,从而揭示杉木连栽障碍土壤微生态失衡现象。DGGE结果表明,多代连栽后杉木根际土壤镰刀菌属真菌组成及含量均发生显著变化,优势菌尖孢镰刀菌含量随着栽植代数的增加显著上升。主成分分析能较好区分FCP、SCP与TCP根际土壤镰刀菌群落特征。聚类分析结果表明,TCP土壤镰刀属结构组成及百分含量与FCP、SCP差异显著。多样性分析结果显示,连栽杉木土壤镰刀菌多样性与丰富...     

冰雪灾害对森林的影响

冰雪灾害是一种常见的自然灾害,往往对森林造成很大破坏。随着冰在树冠上不断积累,产生的压力逐渐增大,最后超过该部位最大弯曲力矩时林木会受到伤害。受害程度与林分的多种特征,如树种组成和林分密度及林木的多种特征,如胸径、树高、树干尖削度、叶片表面积、树冠对称性、根系、林龄等有密切关系。影响冰雪灾害的外部因素有地形因子和土壤因子,包括海拔、坡度、坡向、坡位和土壤类型、土壤厚度、土壤水分含量。冰雪灾害对林下光照、土壤、凋落物、真菌和森林动物产生影响。冰雪灾害后的林下光照对树种更新、森林动态和恢复具有重要意义。研究冰雪灾害对天然林的影响,长期监测冰雪灾害后的森林动态、林下植物的光环境、森林的养分循环、土壤以及森林动物,特别是土壤微生物的变化,加强森林的防灾管理是今后该领域的研究方向。