施用生物炭5年对桂北桉树人工林土壤磷的影响

【目的】研究不同桉树枝条废弃物生物炭施用量对桉树人工林土壤磷形态转化及磷素有效性的影响,评估生物炭对土壤磷素的活化潜力,为生物炭在农林业土壤改良中的应用提供参考依据。【方法】依托2017年开展的桉树人工林生物炭长期定位试验,按生物炭与土壤的质量百分比,设置0(CK)、0.5%(T1)、1.0%(T2)、2%(T3)、4%(T4)和6%(T5)共6个处理,一次性施用生物炭5年后测定不同处理下0~10、10~20和20~30 cm土层中土壤全磷、有效磷、无机磷和有机磷形态的含量。【结果】与CK相比,在0~30 cm土层中,施用生物炭能显著增加土壤全磷、有效磷、二钙磷、铝磷、铁磷、八钙磷、活性有机磷和中等活性有机磷含量并提高磷素活化系数(P<0.05),降低十钙磷、闭蓄态磷、中稳定性有机磷和高稳定性有机磷含量。在0~30 cm土层中,不同生物炭处理下土壤无机磷和有机磷组分含量平均值的大小分别为铁磷>铝磷>闭蓄态磷>八钙磷>二钙磷>十钙磷,中等活性有机磷>活性有机磷>中稳定性有机磷>高稳定性有机磷。随着土层深度的增加,在同一生物炭处理中,土壤全磷、有效磷、无机磷和有机磷组分含量均趋于减少。土壤有效磷分别与pH、有机质、全磷、二钙磷、八钙磷、铝磷、铁磷、活性有机磷和中等活性有机磷之间呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析表明,施用生物炭对土壤无机磷组分、有机磷组分和有效磷具有正向作用;与有机磷组分相比,施用生物炭对土壤无机磷组分的影响更大。【结论】桉树枝条废弃物生物炭通过自身中磷素的释放和对土壤理化性质的积极作用,显著增加土壤有效磷和磷组分含量,促进土壤中难溶态磷向有效态磷的转化和有机磷向无机磷的转化,提高桉树林土壤磷素有效性和土壤供磷能力。

温度和土壤含水量对青冈栎种子萌发的影响

运用直播法,研究应用人工气候箱控制温度和土壤含水量对野生青冈栎种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:在12h光照条件下,青冈栎种子在变温为10℃/15℃时,萌发率很低,仅为(12±12.29)%;变温为30℃/35℃时,萌发率达最大,为(81±13.7)%。土壤含水量为30%～40%时,萌发率为(79±15.9)%;土壤含水量为90%～100%时,萌发率为(56.67±19.36)%。青冈栎种子萌发呈现出迅速萌发和推迟萌发的特点;温度对青冈栎幼苗的苗高、叶长和叶宽影响显著,对幼苗的地径、叶片数量影响不显著。恒温下,不同梯度土壤含水量处理对幼苗的苗高、地径、叶长、宽影响不显著。

喀斯特地区茶条木种子萌发及生态适应性

【目的】探讨野生茶条木种子在喀斯特地区的萌发及其生态适应性，为喀斯特地区生态恢复与重建提供参考依据。【方法】采用直播法，结合室内试验和野外试验，观察温度和土壤含水量对茶条木种子萌发和幼苗出土的影响。【结果】茶条木种子的平均大小为12.62 mm×12.23 mm，百粒重约83.69 g，含水量22.28%，种子活力高达（96.66±3.06）%；在12 h光照条件下，夜昼变温为5/15℃时种子不萌发，变温为25/35℃时种子萌发率达最大值（66.88±1.48）%；细沙含水量为土壤饱和相对持水量的30%～40%时，种子萌发率最高，为（23.00±1.58）%，土壤含水量太高反而对种子的萌发不利。【结论】茶条木种子对喀斯特地区微生境具有高度的生态适应性，在茶条木人工造林中，采用室内种子的夜昼变温处理，再以幼苗直播方式造林有利于提高萌发率。

十万大山地区典型次生阔叶林土壤微生物数量及酶活性的季节动态

为了评价广西十万大山南麓次生阔叶林土壤质量的变化,该研究以广西十万大山南麓典型季雨林中的次生阔叶林土壤为对象,采用实地调查与实验分析相结合的方法,对其土壤微生物数量和土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶的季节动态规律进行研究。结果表明：土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶在垂直分布上均表现为0-10 cm土层高于10-20、20-30 cm土层,差异显著（P夏季〉春季〉冬季趋势。土壤细菌、放线菌和真菌含量均随着土壤深度的增加而减小,差异显著（P秋季〉春季〉冬季的变化趋势。相对于旱季,在十万大山南麓地区,典型次生阔叶林土壤微生物数量及酶活性季节性变化对高温多降水的雨季响应更明显。

化肥减量配施微生物菌肥对圣女果产量、品质及土壤肥力的影响

研究化肥减量配施微生物菌肥对大田圣女果产量、品质及土壤肥力的影响,探讨适宜的施用量,为实现圣女果“化肥减量增效”的绿色产业目标提供依据。设置不施用肥料(CK)、100%化肥处理(SI)、100%微生物菌肥(SM)、化肥减量50%+25%微生物菌肥(MC1)、化肥减量50%+50%微生物菌肥(MC2)和化肥减量50%+100%微生物菌肥(MC3)6个处理,分析土壤养分、微生物数量和酶活性,测定圣女果品质相关的甜度和维生素C(Vc)、硝酸盐、还原糖、粗蛋白质和粗灰分含量指标,并统计圣女果果实产量。结果表明:与SI处理相比,(1)MC1、MC2和MC3处理显著提高了土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量,增幅分别为11.9%~23.7%、7.8%~22.5%、2.7%~27.4%和10.2%~51.8%。(2)MC2和MC3处理中细菌、放线菌、固氮菌和酵母菌数量分别增加了10.6%~18.0%、7.1%~11.8%、28.9%~41.3%和13.3%~18.7%,而真菌减少11.4%~28.1%。(3)MC1、MC2、MC3和SM处理增强了土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性,MC1、MC2和MC3处理的增幅分别为8.5%~28.7%、17.3%~80.7%、6.1%~45.1%和33.3%~110%;SM处理的增幅分别为16.1%、59.3%、30%和85.3%。(4)MC1、MC2和MC3处理可有效降低圣女果果实中的硝酸盐含量,降幅为18.2%~36.6%,而提高了Vc含量,增幅为16.5%~21.7%;SM处理圣女果果实中Vc、还原糖和粗蛋白质含量分别增加了16.9%、34.6%和23.5%,而硝酸盐积累量下降了59.72%。(5)MC1、MC2和MC3处理增收6900~17400元/hm2,其中MC2处理经济效益最高。总之,在圣女果生产中,化肥减量配施微生物菌肥改善了土壤肥力及圣女果品质,促进了圣女果增产增收,降低了生产成本;化肥减量配施微生物菌肥具有较好的经济和生态效益,化肥减量50%+50%微生物菌肥模式较好。

配施复合微生物肥对石漠化地区火龙果园土壤养分含量及生物学特征的影响

【目的】探索复合微生物肥配施农家肥对石漠化地区火龙果园土壤的改良效果,为复合微生物肥在石漠化地区土壤改良中的应用提供科学依据。【方法】在广西平果市果化镇火龙果园开展施用农家肥、复合微生物肥、复合微生物肥+农家肥田间试验,设9个施肥处理(T1~T9处理),以不施农家肥和不施复合微生物肥为对照(CK),对比分析各处理的土壤养分含量、微生物数量和土壤酶活性。【结果】与CK相比,复合微生物肥+农家肥配施可显著提高火龙果园的土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、速效氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量,促进土壤细菌、放线菌、固氮菌和酵母菌数量增加,抑制真菌生长,增强土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性,其中,T9处理(复合微生物肥3.0 kg/株+农家肥2.5 kg/株)对火龙果园土壤的改良效果最佳,其土壤SOM、TN、TP、TK、AN、AP和AK含量分别较CK提高65%、31%、83%、37%、62%、47%和31%,细菌、放线菌、固氮菌和酵母菌数量分别增加22%、86%、63%和84%,真菌数量减少49%,脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性分别升高51%、60%、162%、55%和83%。【结论】在石漠化地区火龙果园配施复合微生物肥和农家肥,可通过提高土壤养分含量增加土壤细菌、放线菌、固氮菌、酵母菌数量及抑制真菌数量和增强土壤酶活性而改善土壤地力条件,尤其以施用2.50 kg/株农家肥+3.00 kg/株复合微生物肥的效果最佳。

龙胜县丘陵山区土壤与罗汉果重金属含量及潜在生态危害评价——以宝赠村为例

桂林市龙胜县作为罗汉果的三大主产区之一,种植区土壤重金属含量及罗汉果质量影响到该区罗汉果产业的健康发展。为探索龙胜县丘陵山区典型贫困村罗汉果园的安全性,该文研究了宝赠村典型罗汉果园土壤及罗汉果果实中砷、铜、锌、铅、镉、铬、汞7种重金属含量,并采用Hankanson指数法分析了其潜在生态风险。结果表明:(1)龙胜丘陵山区罗汉果园土壤(0~10 cm,10~20 cm)重金属含量均达到国家农业用地土壤筛选值标准(GB15618-2018),其中0~10 cm土壤中砷、铜、锌、铅、镉、铬、汞的含量分别为3.67、18.00、58.39、17.01、0.10、28.57、0.08 mg·kg^(-1),10~20 cm土壤中砷、铜、锌、铅、镉、铬、汞的含量分别为1.93、12.56、21.47、10.51、0.04、17.09、0.02 mg·kg^(-1)。(2)在0~10 cm和10~20 cm土层中,重金属的生态风险状况总体上处于轻微生态风险等级,综合生态风险指数分别为105.29和38.96;0~10 cm土层不同重金属潜在的生态风险顺序为汞>镉>铅>铜>砷>锌>铬,汞、镉的生态风险分别为50.16、42.05,在总重金属风险中贡献率分别占所有重金属的47.6%和39.9%,已达中等生态风险等级;在10~20 cm土层中,7种重金属的生态风险大小关系为镉>汞>铜>铅>砷>铬>锌。(3)研究区罗汉果果实中砷、铜、锌、铅、镉、铬、汞的含量分别为0.00024、0.273、1.10、0.0016、0.00013、0.00013、0.00012 mg·kg^(-1),其生态风险状况均处于轻微风险等级,7种重金属的生态风险顺序为汞>铜>镉>锌>铅>砷>铬,综合生态风险指数为0.21193,几乎不存在生态风险。因此,在龙胜县丘陵山区典型贫困村——乐江镇宝赠村推广种植的罗汉果达到了安全质量标准。

模拟喀斯特生境条件下干旱胁迫对青冈栎苗木的影响

为了研究喀斯特"双层"地质结构对植物的影响,以及在干旱环境下,喀斯特地区植物的生理变化与适应策略,建立"土壤层-岩石(石灰岩)层-岩溶水层"水分供应分层模拟柱,对‘土壤层’设置不同水分梯度,种植青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)苗木进行干旱胁迫试验,测定青冈栎的叶面积、比叶面积、生物量、渗透调节物质含量、相对叶绿素含量。结果表明:在模拟柱‘岩溶水层’加水条件下,植物根系能下扎至‘岩溶水层’,‘土壤层’干旱胁迫对青冈栎的生理变化没有产生影响;在‘岩溶水层’无水条件下,青冈栎生理变化受‘土壤层’干旱胁迫影响显著,‘土壤层’水分含量越低,青冈栎的叶面积、生物量、叶绿素含量、叶片相对含水量越小,青冈栎干鲜比、根冠比、可溶性糖、丙二醛和脯氨酸含量越高。青冈栎幼苗利用岩溶水层水分是适应喀斯特干旱环境的重要策略。

接种菌根真菌对青冈栎幼苗耐旱性的影响

利用丛枝菌根真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)、根内球囊霉(Glomus intraradices)和外生菌根真菌彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius)对石漠化地区造林树种青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)幼苗进行接种试验。在大棚盆栽条件下模拟土壤干旱胁迫,研究菌根真菌对青冈栎生长和耐旱性的影响。结果表明:在土壤干旱条件下,接种菌根处理植株生物量显著高于未接种处理(P<0.05),菌根依赖性随土壤水分含量降低而升高;未接种处理植株叶绿素含量在土壤干旱条件下显著降低(P<0.05),除接种Pisolithus tinctorius处理外,其它接种处理叶绿素含量无显著变化。土壤干旱使植株体内脯氨酸和可溶性糖含量上升,在中度干旱条件下,接种处理可溶性糖含量均显著高于对照处理,接种Glomus intraradices、Pisolithus tinctorius处理脯氨酸含量显著低于对照(P<0.05);在重度干旱条件下,接种Glomus mosseae和Glomus intraradices处理可溶性糖含量显著高于对照处理(P<0.05),而相应的脯氨酸含量显著低于对照处理。当土壤水分含量在田间持水量55%—65%时,接种处理植株SOD、POD和CAT酶活性显著高于未接种处理(P<0.05),在土壤水分含量降至35%—45%时,Glomus mosseae和Glomus intraradices处理SOD酶活性显著高于对照,并且所有接种处理POD酶活性均显著高于对照。此外,在水分干旱条件下,植株全磷和全钾含量也显著高于未接种处理(P<0.05)。研究表明,丛枝菌根真菌和外生菌根真菌均能够侵染青冈栎幼苗根系;在干旱胁迫条件下,接种菌根真菌能够提高青冈栎植株生物量、抗氧化酶活性、增加植株可溶性糖含量和促进植株养分吸收,提高植株耐旱性,从而使青冈栎幼苗在岩溶干旱环境下更容易存活。

广西猫儿山不同海拔常绿和落叶树种的营养再吸收模式

土壤养分供给性大小是否影响植物氮和磷再吸收效率仍存在争议。调查了广西猫儿山不同海拔常绿和落叶树种成熟和衰老叶片的氮和磷含量,探讨营养再吸收是否受到叶片习性和海拔的影响。所有树种氮和磷再吸收效率的平均值分别为56.5%和52.1%。常绿树种比落叶树种有显著较高的氮再吸收效率(P<0.001)和磷再吸收效率(P<0.01),这与前者有较低的衰老叶片氮和磷含量密切相关。随着海拔的上升,氮再吸收效率显著下降(P<0.01),磷再吸收效率显著提高(P<0.05)。氮再吸收效率与土壤氮:磷比(r=-0.41,P<0.05)和成熟叶片氮:磷比(r=-0.37,P<0.05)负相关,磷再吸收效率与土壤氮:磷比(r=0.44,P<0.05)和成熟叶片氮:磷比(r=0.47,P<0.01)正相关,表明了树种对低海拔氮限制的适应逐渐转变为对高海拔磷限制的适应。此外,氮再吸收效率与年均温正相关(r=0.43,P<0.05)而磷再吸收效率与年均温负相关(r=-0.45,P<0.01),这表明气温也是调节树木营养再吸收格局的重要影响因素。不同海拔树种氮和磷再吸收模式的差异可能是引起广西猫儿山常绿树种沿海拔形成双峰分布的原因之一。

香蕉茎叶生物炭对香蕉枯萎病防控效果及土壤性状的影响

对香蕉(Musa parardisiaca)茎叶废弃物进行500℃厌氧处理制备生物炭,采用大田试验,研究了不同生物炭添加量(生物炭与土壤的质量百分比:CK,0%;C1,1%;C2,2%;C3,3%)对香蕉枯萎病的防控效果及对土壤性状的影响,为香蕉茎叶废弃物的资源化利用提供理论参考。结果表明,与对照相比,生物炭处理(C1,C2,C3)使土壤容重显著降低15.4%—34.34%;土壤田间持水量、毛管孔隙度和总毛管孔隙分别增加8.07%—35.40%、14.36%—34.21%和11.96%—31.96%;土壤阳离子交换量、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾含量分别增加了98.17%—273.45%、50.82%—140.77%、8.33%—34.26%、36.07%—90.16%、16.74%—63.0%、36.04%—84.73%、22.57%—288.09%和33.77%—124.70%;土壤pH值增加了1.38—1.99个单位。土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶的活性分别提高了23.94%—78.87%、7.84%—29.51%、32.95%—95.45%和36.78%—112.64%;土壤可培养细菌、固氮菌和放线菌的数量分别提高了2.45%—13.07%、14.10%—78.31%和6.64%—19.14%;可培养真菌和尖孢镰刀菌的数量分别降低了5.38%—23.19%和4.73%—28.13%,均以3%处理效果明显。Biolog-Eco分析的每孔平均吸光度值(AWCD)、丰富度、Shannon-Wiener多样性指数均有所提高。香蕉黄叶率、枯萎病发病率和病情指数随香蕉茎叶生物炭施用量的增加而降低。总之,香蕉茎叶生物炭通过对蕉园酸化土壤理化性质的改良作用,提高了土壤酶活性,优化了土壤微生物群落结构,施用量在3%时,对蕉园土壤培肥效应和防控香蕉枯萎病的作用效果较好。研究结果可为农业废弃物的资源化利用和酸化土壤的改良提供理论参考。

岩溶区和非岩溶区两种优势植物凋落叶分解的比较研究

应用野外分解网袋法对岩溶地区和非岩溶地区两种优势树种桂花和青冈栎凋落叶的分解速率和养分释放规律进行研究。结果表明:分解1年后,凋落叶失重率桂花大于青冈栎,同一物种岩溶区大于非岩溶区。凋落叶各元素浓度随分解时间变化也有一定差异,C含量均表现为初期上升,后下降,最后上升的趋势;N含量前半年呈波动状态,后半年逐渐上升;P含量处波动状态,总体呈上升趋势。N、P含量和凋落叶失重率均表现为极显著正相关,而C:N、C:P、N:P与凋落叶失重率呈极显著负相关(P<0.01),说明凋落叶分解过程中失重率与N、P含量及C:N、C:P、N:P关系密切。凋落叶桂花N、P含量比青冈栎高,分解速率也比较快。

桂林会仙岩溶湿地土地利用方式对球囊霉素相关土壤蛋白分布的影响

土壤丛枝菌根真菌分泌的球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)是土壤碳库变化的重要指标,为明确其在会仙岩溶湿地不同土地利用方式下的分布特征及影响因素,以会仙岩溶沼泽,并由其转变而来的水稻田、旱地、果园和弃耕地4种不同土地利用方式为研究对象,采集0–10 cm、10–20 cm和20–40 cm这3个层次的土样,对不同土地利用方式下球囊霉素相关土壤蛋白分布特征及其与土壤因子的关系进行了研究。结果表明,不同土层总球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量为1.08~3.35 mg/g,占土壤有机碳的12.33%~19.73%,球囊霉素相关土壤蛋白是湿地土壤中的一个重要碳库。球囊霉素相关土壤蛋白在不同土地利用方式和土层之间均表现出显著差异,随土层深度的增加表现出降低趋势。沼泽土壤中总球囊霉素相关土壤蛋白、易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)含量和有机碳(SOC)的含量均高于其它4种土地利用方式(水稻田、旱地、园土和弃耕地)。GRSP分别与蛋白酶、SOC和全氮(TN)呈极显著正相关(P<0.01),分别与速效氮(AN)、速效磷(AP)、粘粒和粉粒呈显著正相关(P<0.05)。EE-GRSP与SOC和TN呈极显著正相关(P<0.01),分别与蛋白酶和粘粒呈显著正相关(P<0.05)。主成分分析表明,粉粒、SOC、AN和TN是影响球囊霉素相关蛋白分布特征和反映会仙岩溶湿地土壤营养状况的主要因子。会仙岩溶湿地土壤中的球囊霉素相关土壤蛋白对土壤碳封存有重要贡献。

桂北岩溶区青冈栎-青檀群落植物叶片比叶面积研究

为揭示岩溶地区植物叶片比叶面积变化规律和叶片形态之间的相关关系,研究了桂北岩溶区青冈栎-青檀群落的叶片长/宽(LL/LW)、叶片厚度(LT)和比叶面积(SLA)及其之间的关系。结果表明:群落中常绿树种的LL/LW和LT显著高于落叶树种,而常绿树种的SLA显著低于落叶树种;乔木和灌木之间的LL/LW存在显著差异,但SLA和LT不存在显著差异。总体上看,SLA与LL/LW、LT之间是显著负相关关系,SLA随着LL/LW、LT的变大而逐渐减小。但LT与SLA负相关趋势比LL/LW与SLA的明显。因此,LT比LL/LW对叶片SLA的影响大,其明显影响了叶片的SLA。SLA的大小是衡量叶片获取光照能力的指标,因此岩溶区植物较厚的叶片对光照的获取能力具有较大的影响,并可导致光合作用效率的降低。

广西十万大山南麓不同植被类型土壤酶活性

为探明广西十万大山南麓典型季雨林中不同植被类型的土壤酶活性特征及其与土壤养分之间的关系,采用空间代替时间方法,选择次生阔叶林、马尾松林、灌草丛和撂荒地土壤为研究对象,对其微生物数量、土壤养分和土壤酶活性的变化进行研究。结果表明:同一土层土壤微生物总数量大小关系依此为:次生阔叶林>马尾松林>灌草丛>撂荒地,并且随着土壤深度的增加而减少。微生物类群呈现出:细菌>放线菌>真菌的格局。次生阔叶林的表层土壤有机碳含量最高为(19.61±0.48)g/kg,除了马尾松林的速效氮含量最高外,其余各养分含量高低均为次生阔叶林>马尾松林>灌草丛>撂荒地。各植被类型下土壤酶活性的垂直分布均表现为表层土壤酶活性大于下层;不同植被类型间土壤酶活性亦存在显著差异,次生阔叶林中土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶及过氧化氢酶活性均显著高于马尾松林、灌草丛和撂荒地。相关分析结果表明,同一植被类型下土壤酶活性与土壤养分之间存在不同程度的相关性,而撂荒地脲酶活性与全磷、速效磷含量呈负相关。土壤微生物数量与酶活性可以作为评价土壤肥力的指标,期望为广西十万大山自然保护区森林植被的自然恢复与重建提供更合理的评价体系。

桂西南岩溶山地不同土地利用方式土壤微生物量及其活性特征

以广西平果县石漠化典型岩溶山地为研究区域,选择海拔接近的稀疏次生林地、灌丛、荒草地、裸地和农田等5种主要土地利用方式为研究对象,研究土壤微生物生物量及其活性的变异特征。结果表明:在不同土地利用方式下,随着植被的恢复,土壤养分含量不断提高,大小顺序表现为次生林>灌丛>农田>荒草地>裸地。土壤微生物量和呼吸强度变化显著(P<0.05),其中微生物量总体呈上升趋势,次生林和灌丛增幅较大,荒草地和裸地增幅较小;土壤基础呼吸强度除荒草地之外均显著增加,和土壤养分含量的变化趋势相一致。代谢熵(qCO2)变化规律不同,大小关系表现为:灌丛>农田>次生林>荒草地>裸地。不同土地利用方式下,由于相应地上、地下资源输入等环境因素的改变导致了土壤微生物量的差异性。为实现桂西南石漠化地区岩溶山地土壤生态系统的健康发展,从土壤生物学角度出发,积极推进植被生态恢复工程,尽可能减少人为活动对土地的干扰程度更有利于提高土壤质量。

桂林会仙喀斯特湿地芦苇群落土壤氮的季节变化

该研究以桂林会仙喀斯特湿地典型芦苇植物群落土壤为对象,研究了土壤氮含量的季节动态变化特征,探讨了土壤氮对水热季节变化的响应趋势。结果表明:土壤有机氮在全氮中所占比例较大,0~10 cm土层的全氮与0~10 cm和10~20 cm土层的速效氮季节变化特征一致,表现为夏季>秋季>春季>冬季;10~20 cm和20~30 cm土层的全氮和有机氮均表现为春季>夏季>秋季>冬季。0~10 cm土层的有机氮和10~20 cm土层的速效氮变化趋势一致,表现为秋季>夏季>春季>冬季。各层土壤硝态氮呈现出先升高后降低的单峰曲线变化趋势,均表现为夏季>春季>秋季>冬季,并与铵态氮0~10 cm和10~20 cm土层的季节变化趋势相一致。20~30 cm土层的铵态氮与0~10 cm和20~30 cm土层的土壤微生物量氮含量时间动态一致,均表现为春季>秋季>夏季>冬季,10~20 cm土层的微生物量氮表现为秋季>春季>夏季>冬季的趋势。土壤铵态氮含量明显高于硝态氮,各层土壤铵态氮含量基本呈现出不规则"M"形的双峰曲线变化。会仙喀斯特湿地典型芦苇植物群落不同土层土壤各形态氮含量的动态特征对水热变化的季节响应差异较大,不同月份之间有所不同,但均在冬季含量最低,与月均气温和月均降雨量的变化关系表现为不完全的同步趋势。土壤氮含量季节变化特征的差异主要与气温、水分条件、不同生长期芦苇吸收利用、土壤有机碳、凋落物养分的归还以及有机氮矿化等影响有关。该研究结果为桂林会仙喀斯特国家湿地公园生态功能恢复与可持续发展利用提供了科学依据。

湿地土壤硫组分特征及其影响因素的研究进展

硫是湿地中重要的生命元素,硫对环境变化极为敏感,在生源要素生物地球化学循环中扮演着重要角色。硫的价态多样,形式复杂,湿地垦殖使土地利用方式等发生显著改变,进而影响到土壤硫组分的变化。垦殖背景下,目前对湿地硫组分及其微生物驱动机制的研究尚不够深入。硫稳定同位素技术(δ^(34)S)逐渐地被应用到硫生物地球化学循环过程的研究中,可以探究硫素的来源。硫氧化菌(Sulfate oxidizing bacteria,SOB)和硫酸盐还原菌(Sulfate reduction bacteria,SRB)是硫组分形态转化的主要驱动者,在湿地硫循环中发挥着重要的作用。土壤芳基硫酸酯酶是参与土壤硫循环的重要酶类,是反映湿地土壤质量的一个重要生物学指标。该研究主要从湿地土壤硫组分的分布特征、影响因素、硫同位素来源示踪和微生物驱动机制4个方面,综述了湿地土壤硫组分影响因素的研究动态。最后,文章总结了当前研究中存在的问题,提出了该领域今后深入探讨的一些建议。

会仙喀斯特湿地三种典型植物叶片碳同位素(δ^(13)C)特征及其指示意义

为探讨会仙喀斯特湿地不同生长环境下植物叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)、稳定碳同位素(δ^(13) C)特征及其生态学指示意义,该文以挺水植物芦苇、浮水植物水葫芦和沉水植物金鱼藻为研究对象,分析了三种典型不同生活型植物叶片的δ^(13) C特征及种间和微生境的差异,并基于植物碳同位素与碳酸酐酶显著正相关的二端元模型,估算了植物利用光合作用固定的碳酸氢根离子(HCO-3)的碳量。结果表明:(1)三种植物叶片δ^(13) C的变化范围为-28.47‰~-21.69‰,平均值为-24.83‰,不同生活型植物间δ^(13) C存在差异,金鱼藻>水葫芦>芦苇。(2)植物δ^(13) C值与叶片C、N和P元素含量间呈显著正相关,与C/N、C/P和N/P呈显著负相关关系,与底泥的有机质、速效氮、总氮、速效磷和总磷含量呈显著正相关。(3)会仙喀斯特湿地三种不同生活型植物叶片N/P平均值为10.34,表现出植物受N、P共同影响的特征。(4)δ^(13) C的变化特征,揭示了三种水生植物可能通过增加磷利用效率来促进低水分利用率环境下的碳的合成,通过提高植物水分利用效率的策略来代偿较低的氮素利用效率。(5)芦苇光合作用固定HCO-3碳量为159.60 t·a^(-1)·km^(-2),水葫芦为10.80 t·a^(-1)·km^(-2),金鱼藻为9.24 t·a^(-1)·km^(-2),平均值为59.88 t·a^(-1)·km^(-2)。会仙喀斯特湿地植物的不同生活型、光合作用途径和生长微环境,是影响叶片δ^(13) C变化的主要因素。

岩溶区青冈栎的年轮特征及其与环境因子的关系

为揭示岩溶区植物生长特征及其与环境因子的关系,利用年轮分析方法研究了岩溶区广泛分布的乔木树种青冈栎的年轮特征及其与环境因子的关系。结果表明:青冈栎年轮宽度和年轮指数的平均值分别为(2.565±0.028)mm和1.108±0.012。随着胸径的增大,年轮宽度和年轮指数在逐渐增大,年轮指数与气候因子的变化有着相关关系,与前一年6月份、12月份以及当年12月份的平均温度呈显著正相关,而与前一年4月份、10月份以及当年4月份的降雨量和前一年8月份、9月份以及当年2月份的日照总时数呈显著负相关。表明岩溶区青冈栎的生长可能主要受到温度变化的影响,降雨量和日照时数的变化也影响着青冈栎的年轮特征。温度,降雨量和日照时数等环境因子共同制约着岩溶区青冈栎的生长。