武夷山植被带土壤微生物量沿海拔梯度的变化

土壤微生物量是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,在森林生态系统物质循环和能量转化中占有特别重要的地位。以武夷山常绿阔叶林(EBF)、针叶林(CF)、亚高山矮林(DF)和高山草甸(AM)为试验对象,研究了土壤微生物量沿海拔梯度的变化特征。结果表明:在0～10cm土壤层,随着海拔高度的增加,年平均土壤微生物量增大,AM的年平均土壤微生物量为4.07g·kg-1,分别为DF、CF和EBF的2.06、3.21倍和3.91倍;AM的年平均土壤微生物量显著大于DF、CF和AM(p<0.01),DF的年平均土壤微生物量显著大于EBF、CF(p<0.05),EBF和CF的年平均土壤微生物量无显著性差异(p>0.05),10～25cm土壤层的年平均土壤微生物量的变化规律与上层基本一致;在0～10cm土壤层,不同海拔年平均土壤微生物量分别与土壤有机碳、全氮、全硫含量以及土壤湿度呈显著正相关(p<0.05),在10～25cm土壤层,不同海拔年平均土壤微生物量分别与土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关(p<0.05)。研究表明,武夷山亚热带森林年平均土壤微生物量随海拔高度升高而增加,土壤有机碳、全氮、全硫和土壤湿度可能是调控土壤微生物量沿海拔梯度变化的主要因子。

武夷山不同海拔土壤呼吸及其主要调控因子

2005年4月—2006年3月,选择福建武夷山不同海拔高度上的常绿阔叶林、针叶林、亚高山矮林和高山草甸4个不同的群落作为实验地,每月测量1次土壤呼吸,测定影响土壤呼吸变化的土壤生物与非生物因子(包括土壤温度,土壤湿度,土壤有机碳、氮、硫含量,凋落物量,微生物量以及细根生物量等),研究了土壤呼吸的空间异质性。结果表明:随着海拔的升高,年均土壤呼吸速率显著降低,而土壤碳、氮、硫含量,土壤微生物量以及细根生物量等却增大;常绿阔叶林土壤呼吸速率是高山草甸的1.82倍;土壤呼吸的空间变化只与土壤温度呈显著的相关性;证明在影响土壤呼吸的土壤因子中,土壤温度是调控其在海拔高度上变化的主导因子。

武夷山不同海拔高度土壤活性有机碳变化

采用连续熏蒸-培养法,测定了福建武夷山自然保护区不同海拔高度具有代表性的中亚热带常绿阔叶林、针叶林、亚高山矮林以及高山草甸土壤中有效碳含量,分析了土壤有效碳(LOC)与微生物量碳(MBC)、土壤总有机碳(TOC)、细根生物量(FRB)和土壤全氮(TN)之间的关系.结果表明:土壤有效碳占总有机碳的3.40%～7.46%;微生物量碳只是土壤有效碳中的一部分,占土壤有效碳26.87%～80.38%;不同林分土壤有效碳含量随海拔增高而显著增大,随土层深度的增加而降低;土壤有效碳与微生物量碳、土壤总有机碳、细根生物量、土壤全氮之间呈极显著的相关关系.高海拔土壤有效碳含量显著高于低海拔土壤.

武夷山不同海拔梯度土壤微生物生物量、微生物呼吸及其商值(qMB，qCO2)

土壤微生物生物量、土壤微生物呼吸及微生物商值(微生物商(qMB)、微生物呼吸商(qCO2))是土壤质量的敏感性指标。本文对武夷山不同海拔梯度具有代表性的中亚热带常绿阔叶林、针叶林、亚高山矮林以及高山草甸土壤微生物生物量、土壤微生物呼吸及其qMB、qCO2进行了研究。结果表明:土壤微生物生物量、土壤微生物呼吸均随海拔梯度的升高而加大,随土层深度的加深而降低,qMB、qCO2没有表现出随海拔变化的规律,qMB的最大值(2.23%±0.28%)出现在高山草甸0～10cm土层的土壤,最小值(0.51%±0.09%)为常绿阔叶林25～40cm土层土壤,针叶林的值大于亚高山矮林;qCO2的最大值(5.88%±0.94%)为针叶林25～40cm土层土壤,最小值(1.38%±0.09%)为高山草甸0～10cm土层的土壤。在同一林分,qMB值随土层加深而减小,qCO2值在亚高山矮林和高山草甸无此规律。土壤微生物生物量、微生物呼吸及其qMB、qCO2与土壤总有机碳、全氮、全磷具有显著的线性相关关系(P<0.05),可用来评价土壤质量。

武夷山不同海拔植被土壤呼吸季节变化及对温度的敏感性

以武夷山国家级自然保护区为实验基地,研究了4种不同海拔高度上植物群落土壤呼吸速率的季节变化及其对温度的敏感性,以及与主要环境因子的关系.结果表明:4种不同海拔植物群落的土壤呼吸速率均具有明显且一致的季节变化,其中夏季土壤呼吸速率最大,为3.10～6.57μmolCO2.m-2.s-1,冬季最小,为0.27～1.15μmolCO2.m-2.s-1;土壤呼吸速率与土壤温度呈显著指数相关,不同样地土壤呼吸速率与土壤含水率和凋落物输入量的关系各不相同;高海拔地区土壤呼吸的Q10值显著高于低海拔地区.在中亚热带地区,不同海拔土壤呼吸速率的季节波动主要受土壤温度的影响;在未来全球气候变暖的背景下,高海拔地区的土壤可能释放更多的CO2.

武夷山丝栗栲天然林群落的物种多样性研究

对武夷山自然保护区丝栗栲天然林群落进行物种多样性的研究结果表明,该群落的物种多样性和均匀度较高,群落的Shannon-Wiener多样性指数为3.4387,均匀度指数为0.6863;其乔木层、灌木层和藤本层的物种多样性较高,均匀度也较高,它们的Shannon-Wiener多样性指数分别为2.7751、3.7983和2.3357,均匀度指数分别为0.8241、0.8619和0.7169。由于草本层的优势种在个体数上的优势导致草本层的物种多样性和均匀度降低,其Shannon-Wiener多样性指数为0.6733,均匀度指数为0.2710。

武夷山不同海拔高度土壤有机碳矿化速率的比较

应用土壤培养法,比较分析了武夷山不同海拔高度土壤在25℃和60%田间饱和含水量条件下培养110d有机碳矿化速率和矿化率的差异。结果表明:不同海拔高度土壤有机碳矿化速率随海拔高度的升高而加快,高山草甸(0.08gCO2-C.kg-1.d-1)分别比亚高山矮林、针叶林、常绿阔叶林快14.3%、60.0%和166.7%,差异主要存在于0～10cm。土壤碳矿化率以针叶林最高(16.6%),分别比亚高山矮林、常绿阔叶林、高山草甸高37.0%、67.6%和79.1%。土壤有机碳矿化速率和矿化率均随土层加深而递减,递减的幅度在不同海拔高度土壤间存在显著差异(P<0.05)。研究结果揭示,土壤碳矿化速率和矿化比率随着海拔高度的变化而产生显著的变化。

武夷山不同海拔土壤水溶性有机碳的含量特征

土壤水溶性有机碳（WSOC）是土壤碳循环中最活跃的组成部分之一。采用TOC—VCPN总有机碳仪测定了武夷山4个典型海拔地的植被土壤水溶性有机碳的含量，分析了土壤水溶性有机碳与土壤因子的关系。结果表明：不同林分间土壤水溶性有机碳含量随海拔上升而增加，随土层深度的增加而减少；土壤水溶性有机碳含量占总有机碳的比值介于0．02％～0．16％，以高山草甸10～25cm土层最高，常绿阔叶林25～40cm土层最低；不同海拔梯度的土壤水溶性有机碳与总有机碳、微生物量碳、土壤湿度、全氮存在显著线性正相关，与土壤温度、pH之间无相关性。

武夷山不同海拔高度土壤有机碳含量变化特征

为探讨土壤有机碳含量与海拔、坡度、容重、pH值的相关关系,以武夷山国家公园5个不同海拔高度45个采样点的土壤为研究对象,分析了土壤有机碳含量沿海拔梯度的分布特征,并构建了土壤有机碳含量基于主控因子的回归模型。结果表明:同一海拔高度,土壤有机碳含量随土层深度的增加而降低,且其降幅也随之变小。土壤有机碳含量变化范围为6.12~120.41 g·kg^(-1),其在土壤剖面的分布具有明显的表聚现象;同一土层深度,土壤有机碳含量随海拔高度升高而升高,但其增幅则随之变小;不同土层有机碳含量与海拔和容重分别呈极显著(P<0.01)正相关和极显著(P<0.01)负相关;土壤有机碳含量与pH值在30~40 cm土层呈显著(P<0.05)负相关,其它土层不显著;土壤有机碳含量的多元线性回归模型拟合优度高于一元线性回归模型,不同因子组合能解释不同土层有机碳含量大部分的变异,解释量介于74.1%和89.1%之间。

雪灾对毛竹林土壤呼吸与微生物生物量碳的影响

2008年中国南方雪灾是对森林生态系统过程一次极大的自然干扰。为研究雪灾对土壤主要生态因子和土壤生态学过程的影响,笔者对福建武夷山受雪灾干扰的毛竹林生态系统受灾程度进行了调查。依据毛竹林分的受灾程度,分为重度、中度和轻度3种类型。结果显示:雪灾后,重度、中度与轻度受灾毛竹林的受损率分别为43.7%、21.8%和10.3%;因雪灾输入林地地表的生物量分别为2.21、1.04和0.60kg/m2;受灾程度不同对毛竹林生态系统的主要生态因子影响有显著的差异。林分郁闭度分别与土壤含水率、土壤呼吸、土壤温度、微生物生物量碳、受损率、雪灾后输入地表生物量等呈显著负相关;雪灾后输入地表生物量分别与微生物生物量碳、土壤温度、受损率、土壤呼吸呈显著正相关。不同程度受灾林分间的土壤呼吸和微生物生物量碳有显著差异性,林冠的打开和大量凋落物、粗木质残体碎屑的输入直接或间接导致了土壤含水率、土壤温度、土壤呼吸、微生物生物量碳等生态因子的变化,这些变化将改变竹林生态系统的生物学与生态学过程。

雪灾对武夷山常绿阔叶林土壤有效氮的影响

雪灾是一种重要的自然干扰类型,通过改变资源的有效性和异质性而对森林生态系统过程产生显著影响。笔者以福建武夷山的常绿阔叶林为试验地,探讨雪灾干扰后不同土层(0～10cm、10～25cm和25～40cm)常绿阔叶林土壤微生物生物量氮和可溶性氮的变化。结果表明:受灾常绿阔叶林土壤微生物生物量氮、可溶性有机氮、铵态氮含量除25～40cm土层外都显著高于对照,随土层深度的增加而减少;受灾常绿阔叶林各土层土壤硝态氮含量与对照无显著差异。相关分析显示土壤微生物生物量氮、可溶性有机氮、铵态氮含量均与土壤温度、土壤湿度呈极显著正相关。研究结果表明,由于雪灾导致了土壤温度和湿度的改变,土壤中的氮可能以铵盐和可溶性有机氮的形式从生态系统中流失。

武夷山不同海拔土壤水溶性有机物的紫外-可见光谱特征

水溶性有机碳（WSOC）是土壤中活跃的C库，在土壤有机质分解转化等过程中有着重要的作用。对武夷山不同海拔植被土壤水溶性有机碳的浓度和紫外-可见光谱进行研究，结果表明：在波长230～665nm间，不同海拔植被土壤水溶性有机物的紫外可见光吸收值均随波长的增加而减小，最大吸收值在230nm处；不同来源的吸光值E240／E420和E230／E250存在显著差异，同一海拔不同土层的水溶性有机碳浓度与E230有极显著的线性正相关关系（R为0．819～0．999，P〈0．01），据此，可用E230估测武夷山土壤水溶性有机碳的浓度。

武夷山典型植被类型土壤动物群落的结构特征

选择武夷山不同海拔高度的4个典型植被群落(EVB,COF,DWF和ALM),对其土壤动物群落的结构和变化进行研究,结果表明,植被沿海拔梯度变化对土壤动物类群数、密度和多样性产生了显著的影响。不同海拔高度样地中,密度-类群DG多样性指数和土壤动物数量沿海拔高度上升呈显著递减趋势;数量占优势的土壤动物类群膜翅目(F=6.35,P<0.001)、蜱螨目(F=9.25,P<0.01)、弹尾目(F=5.93,P<0.05)和鞘翅目(F=4.42,P<0.05)的密度在不同海拔样地之间存在显著的差异。除高山草甸外,土壤动物群落在土层中的垂直分布呈明显"表聚现象"。但高山草甸的弹尾目、膜翅目、双翅目(幼虫)和等足目等类群较多地聚集在10-25cm土层。不同海拔高度土壤动物的类群总数和总个体数量表现为2种季节变化模式:(1)常绿阔叶林和针叶林秋季大量发生;(2)亚高山矮林和高山草甸夏季大量发生且数量接近。

雪灾对武夷山毛竹林凋落物分解动态的影响

为了研究雪灾干扰对森林生态系统物质循环与能量流动的影响,利用大样袋网袋法对武夷山3种程度受灾的毛竹林样地中凋落物的分解进行了连续1a的观测研究。结果显示:毛竹凋落物的分解失重呈先快后慢的趋势,在夏季,不同样地毛竹凋落物分解速率随受灾程度的加重而显著加快,不同受灾样地秋冬两季凋落物分解速率没有显著差异,春季重度受灾竹林分解速率又显著快于中度与轻度受灾竹林。3种样地毛竹凋落物的分解动态符合Olson指数衰减模型,且分解系数k从大到小排序为:重度受灾样地、中度受灾样地、轻度受灾样地。不同受灾竹林凋落物的分解速率均与土壤温度、雪灾输入林地生物量呈显著正相关,与郁闭度呈显著负相关,与土壤湿度不相关。研究表明雪灾加快了森林生态系统的有机物质的分解。

武夷山黄山松凋落叶在不同植物群落中的分解动态

用分解网袋和萘排除两种方法,研究土壤动物对凋落叶的分解效应,并分析了随海拔梯度变化黄山松凋落叶的分解动态。结果表明:在1a的分解时间内,常绿阔叶林样地上未用萘处理的大孔分解袋内凋落叶的分解率为中孔的1.33倍、小孔的1.54倍;高山草甸上未用萘处理的大孔分解袋内凋落叶的分解率为中孔的1.12倍、小孔的1.22倍;土壤动物对凋落叶的分解有显著的促进作用,常绿阔叶林样地上土壤动物贡献率为32%,而高山草甸土壤动物贡献率仅为5%,土壤动物作用的骤减是高山草甸凋落叶分解速率较低的重要原因之一。随着海拔升高,温度降低,土壤动物类群数减少,活性下降,凋落叶的分解速率降低。凋落叶的分解受凋落叶基质质量、土壤动物类群、数量以及样地温度、降雨量等综合因素的影响。

福建武夷山自然保护区野生观赏植物资源及其园林应用

以野外调查资料为基础,结合各观赏植物的生物学和生态学习性,有选择地分析了福建武夷山自然保护区部分野生观赏植物资源的观赏特点,探讨了其在园林绿化中的应用,以期为武夷山地区野生观赏植物资源的开发利用提供参考。

武夷山土壤动物群落结构在凋落物分解过程中的变化

采用凋落叶分解样袋法,对北亚热带常绿阔叶林米槠凋落叶分解过程中土壤动物群落结构动态进行研究。结果表明:土壤动物类群数在分解前期较多,中、小型土壤动物个体数量在分解中期剧增,土壤动物群落多样性指数与类群数呈显著的正相关关系(r=0.74,P<0.05)。蜱螨目和弹尾目为凋落物分解过程中出现的优势类群,两者个体数量之和占总数的82.4%。优势类群蜱螨目及其中隐气亚目、中气亚目和弹尾目均与凋落物损失量呈显著正相关;常见类群中,等足目和双翅目数量与凋落物损失量正相关性不显著,其他常见类群膜翅目、蜘蛛目、同翅目、鞘翅目和鳞翅目数量与凋落物损失量呈负相关关系。

武夷山中亚热带常绿阔叶林凋落物量动态研究

通过11年来对福建武夷山森林生态系统国家定位观测研究站常绿阔叶林凋落物量进行监测所积累的资料的分析,研究了这一地带性植被演替过程中凋落物量动态变化格局及组成特征,并分析了米槠林和甜槠林群落凋落叶的变化规律及其与凋落物总量的联系。结果表明:武夷山中亚热带常绿阔叶林平均年凋落物量为3879.45kg hm^-2,年际波动显著;凋落物的季节变化规律是夏季>冬季>秋季>春季,变化曲线为双峰形,夏季和冬季为两个峰值季;树枝、树叶、花果、树皮、碎屑等5个组成部分以落叶占比最大,年平均落叶量占凋落物总量的72.15%。

在武夷山自然保护区发现一种罕见的植物——帽蕊草(Mitrastemon yamamotoi Makino)

帽蕊草Mitrastemon yamamotoi Makino ,属名注解： mitra是指帽子或法冠,而stemon则是雄蕊的意思,结合起来即是“有帽状雄蕊的植物”,1年生、寄生小草本；茎单生,直立,肉质,有鳞片,鳞片交互对生,上部的最大；花两性,单生于茎顶,直立,近无柄,无苞片；花被辐射对称,合生；雄蕊合生成一帽状体,突出,初套着花柱和柱头,后脱落；花药合生成一阔带,孔裂,最初为一薄膜所包复,很快破裂,药隔扁圆锥状；子房上位,1室；胚珠多数,生于数个侧膜胎座上；花柱顶生,短、柱头厚；果为浆果状；种子多数。通常寄生在壳斗科中锥栗属Castanopsis,柯属Lithocarpus 和栎属Quercus的根上,蜂类或苍蝇因觅食接触花药与柱头帮助其授粉。种子传播方面,鸟类与蚂蚁可能扮演重要角色,种子也可能经由动物践踏或雨水冲刷而散布[1]。据记载,帽蕊草主要分布于中国的云南、广西、广东、福建和台湾,国外柬埔寨、日本和印度尼西亚也有分布。由于寄生植物较低的自然种群更新频率,加之人类活动的干扰,使得帽蕊草赖以生存的热带和亚热带阔叶林遭到不同程度的破坏。目前该类植物野外数量相当稀少,属于濒临灭绝的物种,以至于半个世纪以来中国未见相关的采集报道。

武夷山保护区野生槭属植物资源调查

福建武夷山保护区共有野生槭树科植物18种(含2个变种),占全国槭树植物总数的10%,是福建槭树分布最丰富的地区。该文对武夷山保护区野生槭树科植物资源状况、分布和生物学特性进行了研究,并从树形、叶形、叶色、翅果等方面就其观赏特性进行了描述,对园林用途及开发前景进行了论述。