森林土壤微生物生物量碳对凋落物输入的响应

微生物生物量碳(MBC)是土壤碳循环中最活跃、最敏感的碳组分之一。凋落物输入为土壤微生物提供了大量新鲜的碳源,是森林生物地球化学循环的重要载体。不同类型森林的地表凋落物种类和数量不同,凋落物化学组成不同,可能直接影响土壤MBC含量。因此,评估不同类型森林中凋落物添加和去除后土壤MBC响应的变化,对于认识森林土壤生物地球化学过程具有重要意义。本研究利用国内外已发表的74篇研究论文中630组配对数据,从凋落物类型、森林类型、实验时间等方面揭示凋落物添加和去除对土壤MBC的影响。结果表明:不同凋落物类型对MBC的影响不同,添加凋落叶使土壤MBC响应增加了14.4%,而去除凋落叶、根及同时去除凋落叶和根使土壤MBC响应分别降低了5.9%、12.1%、13.5%,去除根对土壤MBC的影响是去除凋落叶的2.1倍。不同森林类型显著影响土壤MBC对凋落物输入的响应,添加凋落物使人工林(22.8%)的土壤MBC响应高于天然林(8.9%),阔叶林的土壤MBC响应高于针叶林。凋落物输入后土壤MBC的响应在实验第一年迅速增加(15.8%),但这种响应随时间的延长逐渐降低,而去除凋落物后,土壤MBC响应随实验时间的延长迅速下降。这些结果表明,凋落物输入是土壤MBC的重要来源,其中根凋落物的贡献约是凋落叶的2.1倍,且土壤MBC对高质量的凋落物输入更加敏感,这对深入认识森林生物地球化学过程具有重要意义。

Dynamics of iron and aluminum storages in a subtropical forest headwater stream

The forest headwater streams are important hubs for connecting terrestrial and aquatic ecosystems,with plant litter and sediments as the major carriers for material migrations;however,until now we knew little about the dynamics of trace elements such as iron(Fe)and aluminum(Al)in forest headwater streams.Here,we quantitatively identified the spatiotemporal dynamics of Fe and Al storages in plant litter and sediments and their influencing factors in a subtropical forest headwater stream,and assessed the potential pollution risk.The results showed that:(1)the mean concentrations of Fe and Al in plant litter(sediments)were 5.48 and 8.46(7.39 and 47.47)g·kg^(-1),and the mean storages of Fe and Al in plant litter(sediments)were 0.26 and 0.43(749.04 and 5030.90)g·m^(-2),respectively;(2)the storages of Fe and Al in plant litter and sediments significantly fluctuated from January to December,and showed a decreasing pattern from the source to mouth;and(3)storages of Fe and Al had no significant correlation with riparian forest type and the present of tributary and the Fe and Al storages in plant litter were mainly affected by water temperature and water alkalinity,and their storages in sediments were mainly affected by water temperature and frequency of rainfall;and(4)there were no anthropogenic pollution in Fe and Al in the forest headwater stream.Our study revealed the primary factors of concentrations and storages of Fe and Al in plant litter and sediments in a forest headwater stream,which will improve our understanding of the role of headwater streams in forest nutrient storage and cycling along with hydrological processes.

降雨季节亚热带常绿阔叶林透冠雨对土壤可溶性有机质的迁移作用

[目的]作为森林土壤中活性最高的组分,可溶性有机质(DOM)不仅可以直接被微生物利用,还是生态系统中C、N、P等元素迁移的主要载体,其迁移过程受到透冠雨驱动的水力作用和溶解过程的影响。[方法]通过野外原位控制透冠雨输入试验,以亚热带常绿阔叶林的砂质红壤为对象,对照林窗降雨,分析降雨季节森林透冠雨对不同土层土壤可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)和可溶性有机磷(DOP)动态变化的影响。[结果](1)相对于林窗降雨,整个降雨季节以透冠雨为载体输入到土壤的DOM显著增加(p<0.01),DOC、DON和DOP浓度分别增加37.00%,93.47%,85.12%,DOC、DON和DOP通量分别增加20.76%,49.93%,61.55%,但通过40 cm深土壤后,其输出通量差异并不显著,表明土壤对透冠雨中DOM具有较强的吸收能力。(2)相较于林窗降雨,透冠雨显著降低土壤表层输入C/N的29.19%,C/P的26.00%,而无明显改变N/P,而经过40 cm深土壤后,透冠雨显著降低土壤40 cm深度输入C/N的19.35%,C/P的13.35%和N/P的7.45%。表明透冠雨DOM增加主要是因为吸收冠层中的DON与DOP,而在土壤中DOM减少部分主要集中在DOC与DOP。(3)土壤DOC与DOP表现为截留减少,而DON表现为富集增加。相较于林窗降雨,透冠雨显著增加0—40 cm土壤对DOC截留量的39.93%和DOP截留量的72.42%,显著减少对DON释放量的32.37%。[结论]研究结果充分证明亚热带常绿阔叶林透冠雨能促进DOM的输入,有利于土壤各层次对DOM的吸收,对于生态系统可持续经营和管理具有一定的科学意义。

亚热带森林透冠雨对林下土壤水稳性团聚体结构的影响

透冠雨不仅是森林土壤水分补给的主要形式,而且通过水力作用对土壤团聚体结构进行破碎和重组,但相关过程并不清晰。以亚热带森林林下土壤为对象,对照林外降雨,研究森林透冠雨对土壤水稳性团聚体粒径组成结构和稳定性的影响规律。结果表明:1)经过一年的原位培养实验,相较于林外降雨,透冠雨促进了土壤中大团聚体(>0.25 mm)百分比(R_(0.25))、土壤团聚体平均重量直径(MWD)和土壤团聚体几何平均直径(GMD)的增加。2)R_(0.25)、MWD、GMD在雨季主要表现出减少趋势,而旱季主要体现为增加趋势,且雨季的变化幅度较旱季更大。相对于林外降雨,透冠雨在雨季对土壤中R_(0.25)、MWD、GMD减小幅度更加明显,在旱季的增加幅度也更加显著。3)降雨量显著影响R_(0.25)、MWD、GMD。透冠雨量减少提高了土壤中的R_(0.25)、MWD、GMD,而林外降雨量减小对于土壤中R_(0.25)、MWD、GMD的提高较小,其中MWD、GMD与雨量大小呈显著负相关关系。综合上述结果,相较于林外降雨,透冠雨能维持较好的土壤团聚体结构,对森林土壤土壤结构稳定性具有明显的积极作用。

高山森林林窗和粗木质残体对木生苔藓生物量和多样性的影响

木生苔藓植物是原始森林的基本组成部分,其生长和分布对林窗和粗木质残体(CWD)等环境因子的响应可能非常敏感,但林窗和CWD对木生苔藓植物群落的影响研究未见报道。因此,我们研究了高山森林不同林窗位置(林窗、林缘和林下)和不同粗木质残体类型(倒木、大枯枝、枯立木和根桩)木生苔藓生物量(储量、单位面积生物量和生物积累量)和多样性(Shannon 多样性指数、Simpson 优势度指数和 Pielou 均匀度指数)特征。结果表明:川西高山粗木质残体木生苔藓植物生物量储量为141.14kg/hm^2,倒木生苔藓生物量储量最大为78.80kg/hm^2,枯立木生苔藓生物量储量最小为3.11kg/hm^2。其中,第Ⅲ、Ⅳ腐解等级粗木质残体木生苔藓生物量储量较高,在Ⅰ腐解等级时为最低。整体来看不同粗木质残体类型木生苔藓单位面积生物量均在林缘最高,但不同粗木质残体类型单位面积木生苔藓生物量积累量差异显著。木生苔藓生物多样性受林窗位置和粗木质残体类型显著影响。倒木、大枯枝和根桩的苔藓 Simpson 优势度指数从林窗至林下均为下降趋势。倒木的苔藓 Shannon 多样性指数和 Pielou 均匀度指数在林下最高,在林缘最低。林窗大枯枝木生苔藓三种多样性指标均大于倒木。枯立木和根桩木生苔藓多样性指标随林窗变化表现各异。研究也发现,曲尾藓(Dicranum)和平藓(Neckera)在川西高山苔藓生物量中比重较大。我们的研究结果表明在高山森林生态系统中,林缘效应对木生苔藓生物量具有促进作用,但对木生苔藓生物多样性的影响作用不明显。这也意味着,森林更新导致林窗形成和 CWD 产生对木生苔藓生长具有显著影响。

高硫铝土矿微波焙烧脱除黄铁矿硫

针对高硫铝土矿传统焙烧脱硫方式中温度高、时间长、脱硫率低等问题,采用微波焙烧方式对以黄铁矿硫为主的高硫铝土矿进行脱硫实验。研究结果表明:微波焙烧脱硫具有低温、短时高效的特点,在600℃焙烧15 min,可将铝土矿中硫的质量分数从2.01%降低到0.32%,脱硫率达到85%左右;微波场中,黄铁矿脱硫以4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2的反应为主,同时,在低温和氧气不充足的条件下会伴随2FeS2+5O2→2FeO+4SO2及4FeO→Fe3O4+Fe中间反应发生;黄铁矿的极性分子在偶极子取向极化的作用下,电磁能转化为热能,促使Fe—S键断裂,硫离子被大量分离,并不断向矿物表面扩散,与空气结合生成SO2气体而脱除;由于黄铁矿颗粒内部快速积聚的热量不能迅速散掉,颗粒内部和外部形成明显的局部温差,从而产生热应力,使得颗粒形成不同程度的裂隙,甚至发生热破裂现象,有效促使黄铁矿的单体解离和增加其有效反应面积,为黄铁矿脱硫反应的快速进行提供了有利条件。

森林凋落物分解过程与土壤动物的相互关系研究进展

以土壤动物为主导的碎屑食物链是凋落物生物化学降解的主要途径,也是实现森林生态系统碳和养分循环的关键环节。现有的研究结果已经清晰认识到:(1)气候环境是决定生态系统土壤动物多样性及其对凋落物分解贡献的首要因素;(2)凋落物质量明显调控了特定气候带内土壤动物与凋落物分解的相互作用关系;(3)全球气候与环境变化正在改变土壤动物多样性与凋落物特征,导致土壤动物对凋落物分解的作用更不明确。同时,当前土壤动物分类方法相对滞后、凋落物分解袋法等研究方法存在明显缺陷。今后应在不断完善研究方法的基础上,重点关注气候变化情境下凋落物质量变化与土壤动物群落演替的生态关联性,使得土壤动物参与的物质循环、能量流动与信息传递等关键过程更加清晰。

萘对川西亚高山森林土壤微生物量、丰度和磷脂脂肪酸的影响

萘作为土壤动物化学抑制剂已在土壤动物生态功能的研究中广泛使用,但其非目标效应使其应用仍存在很大的不确定性。为了解在亚高山森林土壤应用萘抑制土壤动物群落的非目标效应,以川西亚高山森林土壤为研究对象,采用微缩实验研究了土壤微生物生物量、丰度和磷脂脂肪酸对萘胁迫的短期响应。结果表明,萘处理和对照的土壤微生物生物量碳(MBC)、真菌丰度以及细菌、真菌、革兰氏阳性菌(G^+)和革兰氏阴性菌(G^-)PLFAs含量在整个培养期间表现为降低的变化趋势,二者的土壤微生物生物量碳和G^+PLFAs含量以培养52d最低,细菌、真菌和G^-PLFAs含量以培养的45d最低。萘处理和对照的微生物生物量氮(MBN)含量表现出先升高后降低的动态,微生物生物量碳氮比(MBC/MBN)则表现为相反趋势。对照的真菌/细菌PLFAs比值呈现先升高后降低的动态,以培养的17d最高,但萘处理的真菌/细菌PLFAs比值无明显变化规律;萘处理的G^+/G^-PLFAs比值表现为降低的变化趋势,对照的G^+/G^-PLFAs比值表现为先降低后升高的趋势。萘处理仅显著影响了G^+/G^-PLFAs比值,但萘处理和采样时间的交互作用显著影响MBC/MBN、细菌丰度、真菌/细菌丰度比以及细菌、真菌的PLFAs含量、真菌/细菌PLFAs比值、G^+/G^-PLFAs比值。萘作为土壤动物抑制剂对川西亚高山森林土壤微生物群落的非目标效应具有时间变异性。

吸油烟机油烟过滤通道的滤油特性和气动性能研究

弯折分离板通道用于吸油烟机油烟过滤具有一定优势,但其滤油特性和气动性能仍未探明。基于空气动力学基本原理,对弯折分离板通道进行了重新设计,并采用计算流体力学方法和多相流模型研究了不同宽度通道的滤油特性和气动性能。结果表明,弯折通道对于较大颗粒的油脂过滤效果较好,但对于直径低于5μm的油脂颗粒捕获率不高;随着通道宽度的减小,油烟过滤效果进一步提升,但压降(流动阻力)先降低后增加。通过对通道添加压力平衡孔进行改进,有效提升了油烟过滤效果,但也导致了压降的增大。

创意流水线:网络文学写手的劳动过程与主体策略

本研究在劳动过程的理论视角之下,探讨了网络文学生产进程中的劳动控制和抗争如何展开。通过在线观察和深度访谈的方法,本研究发现网络文学平台通过产量竞赛、创意规训和权责置换的方式,分别达成对“执行”“概念”和“契约”的控制;网文写手通过“为爱发电”“公平感知”和“欲望治理”等策略对生产过程中的高压管控和职业风险进行认同。与此同时,网文写手也通过个体抗争和社群联结的方式建立起劳动过程中的主体性,以实现自我保护和权益争取。本文揭示了数字创意产业中劳动过程运行的内在机制,对劳动过程理论进行了语境化的拓展,并指出了平台劳工意识觉醒、社群联结和劳动抗争的可能性。

基于理论-实践-科研(电化学)-思政四位一体的《半导体物理学》教学改革探讨

《半导体物理学》课程是新能源科学与工程专业的专业核心课程。本文从《半导体物理学》教学现状出发,首先分析了目前教学过程中存在的不足,然后针对其存在的不足分别从理论教学、实践教学、科研反哺教学、课程思政四个方面提出了切实可行的教学改革方案。进一步,结合新能源科学与工程专业特点,设计了课程教学实验。采用磁控溅射技术制备了具有不同结晶特性的钴酸锂薄膜,并测试了其电化学性能,分析了结晶特性对电化学性能的影响。本实验涉及新能源电池材料及性能,讨论其结构对性能的影响,有利于学生对《半导体物理学》中晶体结构与晶体结合章节的理解。

《半导体物理学》课程实验教学改革-CIGS薄膜太阳能电池的制备及分析

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池是一种化合物半导体太阳能电池。设计了一个铜铟镓硒薄膜太阳能电池实验,采用磁控溅射技术制备钼背电极、铜铟镓硒光吸收层和氧化锌窗口层,采用化学水浴法制备硫化镉缓冲层,并对其进行分析讨论。该太阳能电池的制备及分析过程涉及半导体物理学中多个重要知识点,如晶体结构、能带理论、半导体中载流子特点、半导体PN结及半导体的光学性质等内容。通过该课程实验能促进同学们对上述相关知识点的理解,同时了解新能源相关研究进展,激发其科研兴趣,提升教学效果。

川西高山峡谷区6种森林枯落物的持水与失水特性

川西高山峡谷区森林较高的地表枯落物储量可能具有较好的水文生态效益,但缺乏研究关注。以川西高山峡谷区6种森林为对象,在雨季调查了不同森林地表枯落物的持水和失水特性。结果表明:(1)川西高山峡谷区林地枯落物蓄积量与最大持水量和有效拦蓄量呈显著正相关,林地枯落物蓄积量为6.90~17.49 t/hm^2,最大持水量为1.64~5.42 mm,最大持水率为138.18%~330.09%,有效拦蓄量为0.53~3.33 mm,有效拦蓄率为77.57%~203.02%。(2)相对其他森林,亮叶桦(Betula luminifera)-青麸杨(Rhus potaninii)林枯落物的持水性能最好,橿子栎(Quercus baronii)-白刺花(Sophora davidii)-黄栌(Cotinus coggygria)林枯落物的持水性能最差。(3)林地枯落物的累积持水量和累积失水量分别随浸泡时间和失水时间的增加呈对数形式变化,但枯落物吸水速率和失水速率分别与浸泡时间和失水时间呈显著的幂函数关系。川西高山峡谷区森林枯落物在雨季具有明显吸持拦蓄降雨的功能,且以亮叶桦-青麸杨林最好,研究结果为该区森林生态建设和生态效益评价提供了参考依据。

冻融循环对亚高山森林土壤微生物生物量及群落结构的影响

土壤冻融循环过程释放的碳和养分是维持亚高山森林冬季土壤微生物活性的重要保障。为了解冻融循环对土壤微生物群落的影响,以川西亚高山针叶林、阔叶林和针阔混交林土壤为对象,采用微缩实验研究了冻融循环(-5℃冻结12 h,5℃解冻12 h为一个冻融循环,共80次)对土壤微生物群落磷脂脂肪酸(PLFAs)含量和结构的短期影响。结果表明:土壤微生物群落对冻融循环响应随林型不同而存在差异。与5次冻融循环相比,3种林型的细菌、真菌、革兰氏阳性菌(G^+)和革兰氏阴性菌(G^-)的PLFAs含量在经80次冻融循环后均出现降低,混交林、针叶林和阔叶林细菌PLFAs含量分别降低71.9%、73.7%和74.6%,真菌PLFAs含量降低55.5%、75.4%和84.7%,G^+PLFAs含量降低77.1%、68.8%和73.7%,G^-PLFAs含量降低70.6%、78.1%和78.8%。冻融循环显著影响阔叶林的真菌/细菌比值,林型对真菌/细菌比值和G^+/G^-影响不显著。Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数在混交林中随冻融循环次数增加而逐渐增加,在针叶林和阔叶林中则呈现降低趋势,且均受冻融循环显著影响。冗余分析(RDA)显示,冻融过程中土壤养分有效性与微生物生物量和群落结构显著相关。全球变暖导致冬季冻融循环格局变化可通过改变土壤养分有效性影响亚高山森林土壤微生物生物量和多样性。

川西亚高山针叶林土壤有机层酶活性

凋落物分解在维持亚高山森林的"自肥"机制及生态系统结构和功能具有不可替代的作用。以川西亚高山森林的岷江冷杉(Abies faxoniana)和粗枝云杉(Picea aspoerata)针叶林土壤有机层的新鲜凋落物层(LL)、半分解层(FL)和腐殖质层(HL)凋落叶以及矿质土壤层土壤为对象,分别模拟凋落叶的不同分解阶段,研究凋落叶不同分解阶段与碳、氮、磷转化相关的酶活性特征。结果表明,两个树种土壤有机层凋落叶有机碳和纤维素含量以及C∶N以LL最高,木质素含量以FL最高。β-1,4-外切葡聚糖酶、β-葡聚糖苷酶和酸性磷酸酶活性随凋落叶分解程度的加深而降低,而多酚氧化酶活性则相反;过氧化物酶活性随凋落叶分解程度加深在云杉林呈降低趋势,在冷杉林则呈升高趋势。云杉林凋落叶的亮氨酸氨基肽酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活性随分解程度加深而先升高后降低,冷杉林的N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活性随分解程度加深呈下降趋势。凋落叶层次和树种及其交互作用显著影响β-葡聚糖苷酶、过氧化物酶活性、多酚氧化酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性,树种对β-1,4-外切葡聚糖酶和亮氨酸氨基肽酶活性影响不显著。β-1,4-外切葡聚糖酶、β-葡聚糖苷酶、过氧化物酶和酸性磷酸酶活性与木质素?N比值呈极显著负相关,亮氨酸氨基肽酶和N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活性与碳含量呈极显著正相关。以上结果表明基质质量变化是影响川西亚高山森林针叶林凋落叶分解过程中酶活性变化的驱动力。

TiSiN/Ag纳米多层涂层海水环境磨蚀性能研究

本文中采用多弧离子镀系统在Ti-6Al-4V合金(TC4)上沉积TiSiN/Ag纳米多层涂层.使用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描型电子显微镜(SEM)表征涂层的成分和结构,并使用纳米压痕测试其硬度.用Rtec MFT500摩擦磨损试验机对涂层在海水环境中的摩擦磨损性能进行测试.结果表明:涂层具有致密的结构和清晰的多层界面,TiSiN层与Ag层交替沉积,涂层中包含TiN、Ag和Si3N4相,非晶Si3N4包裹纳米晶TiN.相比TC4合金基体,沉积TiSiN/Ag纳米多层涂层后,摩擦系数在大气环境和海水环境均能下降0.15以上,磨损率降低两个数量级.人工海水中摩擦状态下材料出现腐蚀摩擦交互作用,主要损耗形式为腐蚀对磨损的促进,TiSiN/Ag纳米多层涂层的耐磨蚀性能远优于基体材料.

中亚热带次生林和人工林凋落枝水溶性碳氮磷动态特征

凋落枝是森林地上部分凋落物的重要组分,揭示其水溶性碳氮磷的动态规律对于认识森林物质循环过程具有重要意义,但目前研究集中于凋落叶,而对凋落枝缺乏必要关注。因此,以中亚热带典型马尾松(Pinus massoniana)人工林、杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林和米槠(Castanopsis carlesii)次生林为研究对象,在一个自然年内调查了凋落枝水溶性碳、氮、磷含量及其芳香化指数以及化学计量比的动态变化过程。结果显示:(1)米槠次生林凋落枝水溶性碳、氮、磷含量及芳香化指数明显大于马尾松和杉木人工林;(2)水溶性碳和磷、水溶性碳比磷、水溶性氮比磷和芳香化指数有明显的季节变化;(3)水溶性碳、水溶性磷、水溶性氮比磷和芳香化指数在不同林分和季节间有交互作用。(4)马尾松和杉木人工林、米槠次生林凋落枝水溶性物质含量的季节变化多数与气温和降水呈显著负相关。这些结果表明亚热带次生林可能相对于人工林具有更为高效的以凋落枝为载体的物质循环过程,在未来气候变暖背景下亚热带森林由凋落枝归还给土壤的养分浓度可能降低。

中亚热带杉木人工林和米槠次生林树干茎流和穿透雨磷的动态特征

磷(P)伴随树干茎流和穿透雨输入到森林,成为补充亚热带森林生态系统P流失的一个重要途径,但其在不同类型生态系统中的动态特征缺乏必要的关注。以中亚热带杉木人工林和米槠次生林为研究对象,通过测定2015年6月至2018年8月间树干茎流和穿透雨中P浓度,探讨了2个林分树干茎流和穿透雨P浓度的差异、季节变化特征及影响因素。结果表明,杉木人工林树干茎流和穿透雨P浓度变化范围分别为0.002~0.026,0.003~0.024 mg/L,米槠次生林树干茎流和穿透雨P浓度变化范围分别为0.003~0.024,0.003~0.031 mg/L,2个林分树干茎流和穿透雨P浓度均在夏季表现出显著差异。2个林分的树干茎流P浓度均为夏季高于冬季,杉木人工林穿透雨P浓度在季节上无显著差异,而米槠次生林夏秋季较高,冬春季偏低,树干茎流P浓度略微高于穿透雨。2个林分的树干茎流量在4个季节均具有显著差异,米槠次生林均高于杉木人工林,而穿透雨量在季节上无差异。杉木人工林P浓度与树干茎流量和穿透雨量均呈负相关关系,而米槠次生林P浓度与树干茎流量和穿透雨量均呈正相关关系。表明不同林分林冠结构和形态学特征的差异能显著影响亚热带森林生态系统降水中P的再分配。研究结果为深入认识森林生态系统P随水文过程的动态特征提供基础数据。

三个亚热带森林优势种凋落物非结构性碳水化合物含量的季节动态

非结构性碳水化合物(NSC)是凋落物中的易分解组分,在凋落物分解早期快速释放进入土壤并被微生物利用,参与森林土壤生物地球化学循环,因此新鲜凋落物中NSC变化规律是认识森林土壤碳和养分循环的关键之一。选取亚热带常绿阔叶林优势树种米槠(Castanopsis carlesii)和主要造林树种杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)为研究对象,分析其新鲜凋落叶和凋落枝中NSC(可溶性糖和淀粉)含量的动态变化规律。结果表明:凋落物中NSC含量在不同月份表现出明显的时间动态,米槠、杉木和马尾松凋落叶和凋落枝中NSC含量总体上在11—12月呈上升趋势,而在2—6月呈缓慢下降趋势。不同类型的凋落物NSC含量存在显著差异,米槠、杉木和马尾松凋落叶中NSC含量分别为3.03%—3.56%、2.18%—4.37%、3.38%—4.89%,凋落枝中NSC含量分别为1.87%—4.22%、2.88%—4.28%、2.75%—5.27%,米槠和马尾松凋落叶中NSC含量高于凋落枝,而杉木凋落枝中NSC含量高于凋落叶。不同树种凋落物NSC含量差异显著,米槠和马尾松凋落叶中NSC含量显著高于杉木,而马尾松凋落枝中NSC含量显著高于米槠。这些结果表明,凋落物中NSC含量受凋落物类型、树种和凋落物生产节律的影响,且亚热带常绿阔叶林转换为杉木和马尾松人工林将改变凋落物中NSC等易分解组分归还,进而影响森林地表生物地球化学过程。

中亚热带不同树种对土壤团聚体组成及其碳、氮含量的影响

【目的】分析中亚热带不同树种、土层、粒级及其交互作用对土壤团聚体粒级组成及其碳、氮含量、储量及碳氮比的早期影响,揭示种植不同树种对土壤团聚体组成及其碳、氮含量的影响,以期为中亚热带地区造林和营林中合理选择树种提供科学依据。【方法】通过随机区组设计,于2012年2月在土壤发育和经营历史相同的林地上建立了中亚热带地区常见树种同质园。2019年8月测定各树种不同土层(0~10、10~20、20~30、30~40和40~50 cm)不同粒级(>2、1~2、0.25~1和0.053~0.25 mm)团聚体的质量百分含量、有机碳和全氮含量、储量及碳氮比。【结果】1)各土层团聚体均以>2 mm粒级为主,且>2 mm粒级团聚体的质量百分含量随土层加深而降低,并在木荷、米槠和杜英土壤中较高,而1~2 mm粒级团聚体的质量百分含量则在马尾松林土壤中最高;2)各粒级团聚体的有机碳含量随土层加深而降低,各土层团聚体的有机碳含量则随粒级减小呈先增后减的趋势,其中,0~10 cm土层团聚体的有机碳含量以1~2 mm粒级最高,而20~30、30~40和40~50 cm土层团聚体的有机碳含量则均以0.25~1 mm粒级最高,并在米槠林土壤中最高;3)除0~10 cm土层外,各土层不同粒级团聚体的全氮含量总体在米槠林土壤中最高,在香樟林土壤中最低;4)在20~30、30~40和40~50 cm土层,>2 mm粒级团聚体的碳、氮储量均在米槠林土壤中最高,而其余各粒级团聚体的碳、氮储量均在马尾松林土壤中最高;5)各粒级团聚体的碳氮比均在表层(0~20 cm)土壤较高,在深层(30~50 cm)土壤较低。【结论】各树种种植7年后,不同土层团聚体的粒级组成均以>2 mm为主,且>2 mm粒级团聚体的质量百分含量随土层加深而降低。土壤团聚体的碳、氮储量变化规律与粒级组成变化规律相似,土壤团聚体的粒级组成比团聚体碳、氮含量更能影响团聚体的碳、氮储量,所以种植米槠的土壤碳、氮储量比同期种植马尾松的土壤更高。