南亚热带6种人工林土壤微生物生物量和群落结构特征

在中国亚热带地区,随着人工造林面积的增加,导致森林结构类型单一,针叶化现象严重,土壤肥力下降等问题。本研究通过分析亚热带地区6种不同树种人工林土壤微生物生物量和群落结构的差异,探讨树种如何影响土壤微生物群落。研究发现,不同树种土壤微生物生物量与群落结构具有显著差异,木荷林土壤微生物生物量最高,福建柏林土壤真菌与细菌比值显著高于其他树种,杉木和马尾松林土壤的革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌比值显著高于其他树种。冗余分析表明,凋落叶碳氮比、凋落叶木质素/氮,土壤总碳、碳氮比、pH是影响微生物群落的主要环境因子。本研究结果表明,不同树种人工林主要通过调控凋落叶质量和土壤碳、氮有效性影响土壤微生物群落组成。     

中国森林凋落物分解速率影响因素分析

本研究通过收集国内已发表的文献中具有凋落物分解常数的数据,采用SPSS13.0软件综合分析中国森林凋落物分解速率的影响因素.结果发现:凋落物类型对凋落物分解速率有显著影响(P0.05),凋落叶氮含量与分解速率呈极显著正相关(P0.01).在同一样地的研究中,混合分解的凋落叶分解常数极显著高于单独分解的(P0.01).叶习性对凋落叶分解速率没有显著影响(P0.05),但在中国的温带地区则有显著影响(P0.05).在全国尺度上树种组成对凋落物分解速率没有显著影响(P0.05).凋落叶分解速率与经度、年均温和降水量成极显著正相关(P0.01),与纬度和海拔成极显著负相关(P0.01).凋落叶分解速率的Q10值为1.768.网袋孔径与土壤类型对凋落叶分解速率亦均有极显著影响(P0.01).     

杉木和米槠凋落叶DOM对土壤CO_2排放的影响

在全球气候变化的大背景下,森林碳输入数量和质量的潜在变化将影响森林土壤CO_2排放。目前室内研究有关外源有机物输入对森林土壤CO_2排放的影响多集中于凋落物和死细根的添加,对为土壤微生物生长和代谢过程提供重要养分和能量来源的可溶性有机质(dissolved organic matter,DOM)则较少人涉及。本研究比较单次添加不同浸提比例(样品:去离子水=1∶10和1∶5)(即不同浓度)的叶片DOM到土壤中,采用恒温培养(25℃),测定不同培养时期土壤CO_2排放速率及土壤微生物生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)含量和土壤呼吸熵(q CO_2)差异。研究结果表明:米槠凋落叶DOM比杉木凋落叶DOM含有更多大分子量的、腐殖化程度较高的难分解化合物;添加浸提比例为1∶5的2种树种凋落叶DOM到土壤中,土壤MBC含量表现为随培养时间延长而降低,且添加杉木凋落叶DOM的土壤MBC含量高于添加米槠凋落叶DOM土壤的MBC含量;土壤q CO_2值表现为添加米槠凋落叶DOM杉木凋落叶DOM,在培养第10天、第31天和第80天,添加1∶5浸提米槠凋落叶DOM的土壤q CO_2值分别为添加相同浸提比例杉木凋落叶DOM的1.71,1.29和1.14倍。添加1∶10浸提米槠凋落叶DOM后土壤q CO_2值在培养前30天呈下降趋势,从培养31天开始呈现上升趋势。添加不同树种凋落叶DOM后,土壤CO_2排放速率均呈现前期快速增加而后逐渐下降,最终趋于平缓的趋势。培养第1天时,添加浸提比例为1∶5的米槠凋落叶DOM和杉木凋落叶DOM后土壤CO_2排放速率分别比对照(去离子水)处理高71.9%和30.7%,添加浸提比例为1∶10的米槠凋落叶DOM和杉木凋落叶DOM土壤CO_2排放速率则是对照的1.47倍和1.34倍。不同性质、不同浓度DOM显著影响土壤CO_2排放速率和土壤微生物学性质,这些发现对深入理解森林土壤碳吸存机理具有重要的科学价值,对于完善森林碳循环模型和预测未来气候变化对森林碳吸存的影响等有重要的作用。     

科尔沁沙地30种植物叶凋落物CO2释放量及释放速率的研究

 采用可以有效控制环境因子的室内土壤培养试验，初步研究了科尔沁沙地30种植物叶凋落物的CO₂释放量及释放速率。结果表明：①在28 d培养期内，不同植物叶凋落物释放的CO₂量差异很大，其中，多年生植物叶凋落物CO₂释放量平均值大于一年生植物，但二者之间的差异不显著；禾本科植物叶凋落物CO₂释放量平均值明显小于其他植物，二者之间呈显著差异。②在28 d培养期内，不同植物叶凋落物每四天CO₂释放速率差异很大。一年生与多年生植物叶凋落物28 d内每四天释放CO₂的速率无显著差异；禾本科与其他植物叶凋落物每四天释放CO₂的速率在培养的前16 d差异呈显著，而后差异消失。③植物叶凋落物的全碳含量，氮含量，C／N，灰分/N及灰分含量不同造成CO₂释放量及释放速率的差异。叶凋落物28 d释放CO₂的量与叶凋落物初始碳含量及灰分含量均无相关关系，与叶凋落物初始氮含量呈显著正相关，与叶凋落物C／N及灰分／N呈显著负相关。叶凋落物培养期内每四天释放CO₂的速率与叶凋落物初始碳含量无相关关系；叶凋落物0\_20天释放CO₂的速率与叶凋落物初始氮含量呈显著正相关，与叶凋落物C／N呈显著负相关；叶凋落物9\_28天CO₂释放速率与灰分／N呈显著负相关；培养后期（17\_28天）的CO₂释放速率与灰分含量呈显著负相关。     

南亚热带人工林林下芒萁层的凋落物拦截

在中国南亚热带人工林生态系统中,大面积的林下层被密集的蕨类植物芒萁所占据。作为森林土壤最重要的养分来源,很多冠层树种的凋落物在到达地表之前,会被芒萁拦截。通过调查南亚热带4种人工林林下芒萁层对冠层树种叶片的拦截量与拦截比例,发现林下芒萁层对凋落物的拦截量排序为湿地松＞厚荚相思＞尾叶桉＞红椎,而林下芒萁层对尾叶桉叶片的拦截比例最高,达99.8%,其次分别为厚荚相思（73.5%）、湿地松（56.3%）和红椎（27.0%）;所有人工林林下芒萁的下半层（0~50 cm）拦截了更大比例的凋落叶,最大为尾叶桉（64.7%）,最小为红椎（23.1%）。林下芒萁层的凋落物拦截效应可能会改变森林生态系统的地上过程和地下过程,进而影响整个森林的碳循环等生态系统功能。通过凋落物拦截实验,开展林下层植物对人工林生态系统碳循环的影响的相关机理研究,有助更好地理解在生态系统水平上林下植被对整个森林生态系统功能的影响。     

科尔沁沙地优势固沙灌木叶片凋落物分解的主场效应

在气候变化和人类活动的影响下,科尔沁沙质草地中灌木植物种增加,导致沙质草地逐渐向灌木地转变。选取该地区优势固沙灌木差不嘎蒿（Artemisia halodendron）和小叶锦鸡儿叶（Caragana microphylla）凋落物及其混合凋落物开展交互移置培养试验,分析了培养过程中CO₂释放和干物质损失量以及混合凋落物CO₂释放量实测值与预测值的差异,辨析主场效应产生的原因及其驱动机制,以期为将主场效应纳入到凋落物分解模型提供理论基础。结果表明：与高质量的小叶锦鸡儿叶凋落物相比,质量较低的差不嘎蒿叶凋落物分解具有更强的主场效应;其次,引起叶凋落物分解的主场效应归因于土壤微生物的特化作用,而不是土壤动物的搬运或贮藏行为。此外,混合凋落物主场效应与其分解生境中长期输入的凋落物的质量相似性紧密相关,质量相似性越大,主场效应越强,这也是本研究中混合凋落物分解在差不嘎蒿灌丛土壤下具有较强主场效应的原因。     

人促常绿阔叶次生林凋落物数量、组成及动态

对福建省尤溪通过人工促进天然更新形成的常绿阔叶次生林的凋落物数量、组成及季节动态进行研究,结果表明,常绿阔叶次生林年凋落物量为6870kg/hm2,其中落叶量(3964kg/hm2)和落枝量(1621kg/hm2)分别占57.7%和23.6%。米槠、大叶栲、栲树、檫树和南酸枣5个树种年落叶量分别占年总落叶量的41.5%、21.4%、9.0%、6.3%和3.2%。常绿阔叶次生林总凋落量于4月和12月出现峰值,落叶量最大值出现在4月,落枝量在4月、7月和11月出现峰值,落花量主要集中在5月和6月,而落果量则集中在12月。米槠和栲树落叶量最大值分别出现在4月和5月,大叶栲落叶量主要集中在7～9月,檫树和酸枣落叶量最大值分别出现在11月或12月,其他树种落叶量1年中分布则相对较为均匀。     

福建万木林自然保护区米槠和杉木凋落叶混合分解研究

应用网袋法对福建省万木林自然保护区米槠（Castanopsis carlesii）凋落叶、杉木（Cunninghamia lanceolata）凋落叶及其混合样品分解进行了为期2年的研究．结果表明：Olson指数衰减模型能够较好地模拟不同凋落叶的分解过程．杉木凋落叶的分解速率快于米槠凋落叶（前者的年分解常数为0．4992,后者的为0．4380）,凋落叶自身的质量特性及林地土壤环境条件是影响凋落叶分解的主要因子．杉木和米槠凋落叶混合物在杉木林内的分解表现为促进作用（年分解常数为0．5604）,而在米槠林内则表现为抑制作用（年分解常数为0．4104）,表明群落性质的差异对凋落叶混合分解有明显的影响．     

杉木与楠木凋落叶混合分解及其P、K动态

将杉木、楠木凋落叶及以二者不同比例混合的凋落叶置于果园林内进行分解和P、K动态的研究,结果表明：杉木和楠木凋落叶混合处理的分解速率均大于单独分解的纯杉木和纯楠木凋落叶.各凋落叶分解过程中,P浓度略有增加,而K浓度基本呈下降趋势.纯杉木凋落叶分解过程中P、K残留率均比纯楠木叶的低.杉楠混合分解的P、K释放率基本上大于单独的纯楠木叶.杉木与楠木凋落叶混合分解对其P和K的释放有一定的促进作用.     

6～9年生杉木幼林凋落物及其养分特征

根据定位观测的数据,探讨了2代杉木人工林幼林造林后6~9年凋落物数量及其养分特征,结果表明,在4 a中,杉木幼林向林地输入凋落物共为1 408.67 kg.hm-2,年均凋落量352.17 kg.hm-2,6~9年的各年凋落量占总凋落量的比例为:19.84%、21.93%、28.51%、30.99%;在年凋落量中枝叶占多数,6~9年枝叶凋落总量分别为:233.43 kg.hm-2、264.80 kg.hm-2、334.09 kg.hm-2、354.11 kg.hm-2,年总凋落量、年枝叶凋落量均随着年份的增加而增加.在2002年、2003年和2004年夏季和秋季杉木幼林内凋落物的总量较多,冬季和春季较少,而2005年春季凋落总量最多,冬季最少.在凋落物各组分养分归还量中,杉木叶和其他叶N、P、K和C归还量较多,且年变化较大,杉木枝、其他枝、虫粪和碎屑N、P、K和C归还量较少,年变化亦较小.     

科尔沁沙地优势植物叶凋落物分解及碳矿化——凋落物质量的影响北大核心CSCD

凋落物矿化分解是维持生态系统养分循环的关键过程,也是陆地生态系统C向大气释放的主要动力,因此影响和控制生态系统凋落物矿化分解的主要因素一直备受关注。土地沙漠化是科尔沁沙地最严重的环境问题,并且导致土壤粗质化和贫瘠化,凋落物输入和矿化分解对于改善该地区土壤质地和养分状况至关重要。通过室内培养的方法,对科尔沁沙质草地27种主要植物叶凋落物矿化分解及其与凋落物C含量、N含量、木质素含量、C/N、木质素/N、极易分解有机物含量(LOMⅠ)、中易分解有机物含量(LOMⅡ)及难分解有机物含量(RP)等指标关系进行研究。结果表明:科尔沁沙地27种植物叶凋落物质量存在较大差异(P<0.001),相应的27种植物叶凋落物培养样品矿化有机碳总量和干物质损失量存在显著差异(P<0.001),分别在9.0mg C·g^(-1)干土至12.7mg C·g^(-1)干土和14.7%至40.4%之间变化。添加凋落物后培养样品的CO2释放总量显著大于对照(不添加凋落物),说明土壤中添加凋落物后,培养样品的有机碳矿化速率明显增大。27种植物叶凋落物矿化有机碳总量以及损失干物质总量与凋落物的N含量、C/N、木质素/N、LOMⅠ、LOMⅡ和RP等指标存在显著的相关性,叶凋落物的矿化分解主要受LOMⅠ和木质素/N的影响。     

科尔沁沙地优势植物叶凋落物分解及碳矿化——凋落物质量的影响

凋落物矿化分解是维持生态系统养分循环的关键过程,也是陆地生态系统C向大气释放的主要动力,因此影响和控制生态系统凋落物矿化分解的主要因素一直备受关注。土地沙漠化是科尔沁沙地最严重的环境问题,并且导致土壤粗质化和贫瘠化,凋落物输入和矿化分解对于改善该地区土壤质地和养分状况至关重要。通过室内培养的方法,对科尔沁沙质草地27种主要植物叶凋落物矿化分解及其与凋落物C含量、N含量、木质素含量、C/N、木质素/N、极易分解有机物含量(LOMⅠ)、中易分解有机物含量(LOMⅡ)及难分解有机物含量(RP)等指标关系进行研究。结果表明:科尔沁沙地27种植物叶凋落物质量存在较大差异(P<0.001),相应的27种植物叶凋落物培养样品矿化有机碳总量和干物质损失量存在显著差异(P<0.001),分别在9.0 mg C·g^-1干土至12.7 mg C·g^-1干土和14.7%至40.4%之间变化。添加凋落物后培养样品的CO₂释放总量显著大于对照(不添加凋落物),说明土壤中添加凋落物后,培养样品的有机碳矿化速率明显增大。27种植物叶凋落物矿化有机碳总量以及损失干物质总量与凋落物的N含量、C/N、木质素/N、LOMⅠ、LOMⅡ和RP等指标存在显著的相关性,叶凋落物的矿化分解主要受LOMⅠ和木质素/N的影响。     

6-9年生杉木幼林凋落物及其养分特征

根据定位观测的数据,探讨了2代杉木人工林幼林造林后6—9年凋落物数量及其养分特征,结果表明,在4a中,杉木幼林向林地输入凋落物共为1408．67kg·hm^-2,年均凋落量352．17k·hm^-2,6～9年的各年凋落量占总凋落量的比例为：19．84％、21．93％、28．51％、30．99％;在年凋落量中枝叶占多数,6～9年枝叶凋落总量分别为：233．43kg·hm^-2、264．80kg·hm^-2、334．09kg·hm^-2、354．11kg．hm^-2,年总凋落量、年枝叶凋落量均随着年份的增加而增加．在2002年、2003年和2004年夏季和秋季杉木幼林内凋落物的总量较多,冬季和春季较少,而2005年春季凋落总量最多,冬季最少．在凋落物各组分养分归还量中,杉木叶和其他叶N、P、K和C归还量较多,且年变化较大,杉木枝、其他枝、虫粪和碎屑N、P、K和C归还量较少,年变化亦较小．     

福建万木林自然保护区米槠和杉木凋落叶混合分解研究

应用网袋法对福建省万木林自然保护区米槠(Castanopsis carlesii)凋落叶、杉木(Cunninghamia lanceolata)凋落叶及其混合样品分解进行了为期2年的研究.结果表明:Olson指数衰减模型能够较好地模拟不同凋落叶的分解过程.杉木凋落叶的分解速率快于米槠凋落叶(前者的年分解常数为0.499 2,后者的为0.438 0),凋落叶自身的质量特性及林地土壤环境条件是影响凋落叶分解的主要因子.杉木和米槠凋落叶混合物在杉木林内的分解表现为促进作用(年分解常数为0.560 4),而在米槠林内则表现为抑制作用(年分解常数为0.410 4),表明群落性质的差异对凋落叶混合分解有明显的影响.     

九寨沟宽叶香蒲的生长特征及收割对其生长影响

宽叶香蒲(Typha latifolia)群落是九寨沟芦苇海中第二大植物群落,发挥着重要的生态功能和景观功能。每年冬季枯死的地上植株部分堆积在芦苇海中,导致湖床不断抬升,成为加快芦苇海向沼泽化趋势演变的因素之一。对该湖泊宽叶香蒲群落的生长特征、生物量贡献及凋落物收割处理对宽叶香蒲生长特征的影响进行了研究。结果表明,在宽叶香蒲生长期内,可以利用以月为自变量的二次回归方程模型,来估算芦苇海宽叶香蒲株高;宽叶香蒲的株高为170~365 cm,平均株高为(266±32)cm;群落密度为17~40株/m2,平均密度为(25±5)株/m2;平均单株地上生物量为(34.82±6.31)g,单位面积生物量为(1 030.41±163.44)g;人工收割处理利于宽叶香蒲的发芽及前期生长;秋末冬初(11月下旬),对宽叶香蒲进行收割,可以减少芦苇海中因宽叶香蒲凋落物产生的有机物的大量淤积,减缓湖床抬升速度,从而有利于芦苇海的保育。     

古尔班通古特沙漠5种植物凋落物分解特征

为明确养分受限环境中凋落物的分解特征及调控因素,以古尔班通古特沙漠5种不同生活型植物粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)、尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)、芦苇(Phragmites communis)、花花柴(Karelinia caspia)和小果白刺(Nitraria sibirica)为对象,利用分解网袋法,研究了典型植物各器官(叶、茎、根)凋落物的分解过程。结果表明:(1)不同生活型植物各器官凋落物的质量损失过程可以用负指数衰减模型较好地拟合(R²>0.70),经过629 d的分解,物种间及同一植物各器官间凋落物的分解速率存在显著差异,粗柄独尾草和尖喙牻牛儿苗的分解快于芦苇、花花柴和小果白刺,5种植物叶、根凋落物的分解快于茎,而叶和根分解的快慢具有明显的种间差异;(2)凋落物分解过程中N、P养分动态因物种、器官类型而异,5种植物茎凋落物呈现不同程度的养分固持,而粗柄独尾草和尖喙牻牛儿苗的叶、根表现为N、P养分的净释放;(3)初始化学组成对根、茎凋落物分解的影响比叶重要,其中,初始养分含量和难降解成分是限制根分解的主要因子。凋落物初始化学组成是预测温带荒漠凋落物分解的重要因素,而其重要性受植物生活型和器官类型的影响,因此,未来气候变化下,植物物种或植物生物量分配的变化所引起的凋落物质量改变,可能会对荒漠生态系统碳和养分循环产生较大影响。     

福州城市森林凋落物动态及其归还量

2010年11月q011年10月,通过对福建省福州市区江滨公园内番石榴、南洋杉和黄花槐3种人工林的凋落物动态及其归还量进行研究,结果表明：番石榴、南洋杉凋落物量在4月和9月出现凋落高峰,而黄花槐凋落物量在4月和8月出现凋落高峰;亚热带城市森林凋落高峰主要受降水量、气温和人为因子共同影响;黄花槐、番石榴和南洋杉年凋落物量分别为6030．11±422．17、9701．21±657．30和8662．58±291．12kg·hm^-2·a^-1,黄花槐、番石榴和南洋杉凋落物碳含量在40．9—41．5％,凋落物c归还量分别为2466．31±175．20、4026．00±270．81和3568．98±119．07kg·hm^-2;树种和林分密度是各林分凋落物年归还量差异的主要原因,而单株凋落物年归还量主要受林分密度的影响．     

中国森林凋落量的影响因素

通过收集国内不同森林的凋落量、林分特征及年平均气温、多年平均降水量、经纬度、海拔等立地条件数据,分析了中国森林凋落物的影响因素．结果表明：中国森林凋落量与海拔和纬度呈极显著负相关（r=-0.245,P=0．002;r=-0.214,P=0．002）,与年平均气温呈极显著正相关（r=0．303,P=0.000）,与郁闭度呈极显著正相关（r=0,350,P=0．001）,与经度、多年平均降水量、林分密度、平均树高、平均胸径等无显著相关性;森林类型对凋落量有显著影响（P=0．000）,表现为热带林〉常绿阔叶林〉温带针阔混交林〉暖温带落叶阔叶林〉暖性针叶林〉寒温带针叶林;树种组成对凋落量有显著影响（P=0．000）,表现为：阔叶树〉针阔混交〉针叶树．     

大兴安岭多年冻土区泥炭地中8种植物叶片凋落物的元素含量特征

2019年9月上旬,在大兴安岭地区漠河市图强镇连续性多年冻土区和新林区不连续性多年冻土区的泥炭地中,采集了落叶灌木、常绿灌木、草本植物和藓类植物功能群的柴桦(Betula fruticosa)、笃斯越橘(Vaccinium uliginosum)、狭叶杜香(Ledum palustre)、甸杜(Chamaedaphne calyculata)、小叶杜鹃(Rhododendron capitatum)、玉簪薹草(Carex globularis)、粗叶泥炭藓(Sphagnum squarrosum)和真藓(Bryum argenteum)的叶片凋落物样品,测定各种植物叶片凋落物中的碳、氮、磷、钾、钠、钙、镁、锰、铝和铁元素含量以及碳、氮同位素自然丰度(δ¹³C、δ¹⁵N)值。研究结果表明,图强镇连续性多年冻土区与新林区不连续性多年冻土区泥炭地中的狭叶杜香、甸杜、小叶杜鹃(常绿灌木)和粗叶泥炭藓、真藓(藓类植物)叶片凋落物的总有机碳含量相当,图强镇泥炭地中的柴桦、笃斯越橘(落叶灌木)和玉簪薹草(草本植物)叶片凋落物的总有机碳含量显著小于新林区泥炭...     

极端干旱区花花柴(Karelinia caspia)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和胡杨(Populus euphratica)叶片凋落物分解特征

为探究极端干旱区凋落物分解特征,利用凋落物分解袋法,以塔克拉玛干南缘策勒绿洲边缘荒漠地区优势植物花花柴(Karelinia caspia)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和胡杨(Populus euphratica)的叶片凋落物为对象进行分解试验,探究极端干旱区凋落物分解特征及主要影响因素。结果表明:(1)极端干旱区凋落物分解主要在凋落次年的5—9月,有机物的损失是质量损失的重要原因;(2)对于水溶性盐含量较高的凋落物,水溶性盐损失在质量损失中占较高比例;(3)降雨是影响极端干旱区凋落物分解的重要因素,降雨与凋落物分解的Pearson相关性显著高于温度和太阳辐射。