邻体竞争和土壤对植物叶功能性状及其种内变异的影响

为探究亚热带幼树植物功能性状的种内变异与邻体竞争和土壤的关系,选取亚热带12个常见树种的幼树为研究对象,分析与植物资源获取、利用相关的6个叶功能性状(比叶面积、叶面积、叶干物质含量、叶片氮含量、叶片磷含量、叶厚度)的差异,探讨不同植物功能性状的种内变异程度及邻体竞争与土壤因素对其性状变化的影响。结果表明:6个叶功能性状的变异程度不同,其中比叶面积变异系数最大,变异范围16.71%~55.31%;叶干物质含量的种内变异系数最低。邻体竞争和土壤因素共同驱动叶功能性状的变化,但邻体竞争为主要驱动因素。邻体竞争指数与邻体高度指数对比叶面积和叶片磷含量有显著正影响(P<0.05),而叶面积和叶干物质含量仅随邻体高度指数的增大而显著减小或降低(P<0.05),叶片氮含量仅受土壤pH值的影响。此外,土壤含水量、土壤碳含量和土壤容重均会导致叶功能性状发生变化。因此,在营造人工林时,要充分考虑植物功能性状与环境适应的关系。

杉木人工纯林与4树种混交林土壤养分及酶活性差异分析

探讨不同杉木混交造林对土壤表层养分含量及土壤酶活性的影响,为杉木人工纯林的科学管理提供理论依据。本研究以杉木+红锥+柳杉+米槠(混交林1)、杉木+红锥+福建柏+南方红豆杉(混交林2)、杉木+马尾松+米老排+南方红豆杉(混交林3)4树种混交林及杉木人工纯林为研究对象,分析不同林分土壤养分和土壤酶活性的差异及其之间的关系。结果表明:与杉木人工纯林相比,混交林中的土壤可溶性有机氮(DON)较高,混交林1和混交林3的土壤微生物生物碳含量(MBC)比杉木人工纯林分别提高了37.82%和1.84%,混交林中土壤DOC∶DON均显著低于杉木人工纯林(P<0.05),土壤MBC∶MBN则显著高于杉木人工纯林(P<0.05);混交林中的酸性磷酸酶活性(AP)显著高于杉木人工纯林(P<0.05)。相关分析表明,土壤全碳(TC)、全氮(TN)(P<0.01)、DON(P<0.05)与土壤β-葡萄糖苷酶活性(BG)、酸性磷酸酶(AP)活性呈显著正相关。研究表明,与杉木人工纯林相比,尽管在幼林期间,杉木混交林的造林模式可以更好地改善土壤有机氮、微生物碳含量及土壤微生物生物量碳氮比,进而影响土壤酶活性,更有利于改善杉木人工纯林的土壤质量。

恢复年限对亚热带次生林土壤化学计量比的影响

土壤化学计量比是衡量土壤有机质组成及质量的有效指标。多数研究关注土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)及化学计量比,而较少关注森林恢复过程中土壤钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg)及化学计量比的变化。本研究以亚热带自然恢复的5、8、21、27、40年林分为研究对象,以自然恢复的天然林为对照,分析土壤K、Ca、Mg及化学计量比随林分恢复年限的变化。结果表明:随着土层的加深,土壤C和N含量显著降低,土壤元素化学计量比除K:P、Mg:P和P:Ca外均显著降低。随森林恢复年限的增加,0~10cm土层C和N含量显著增加,10~20cm土层Ca含量显著增加,20~40cm土层全磷含量显著降低,各土层K和Mg含量均无显著变化。随森林恢复年限的增加,0~10cm土层C:Ca、N:Ca、P:Ca显著增加,20~40cm土层C:P、N:P和K:P显著增加,而P:Ca显著降低。所有土层K:P和Mg:P与总磷含量呈显著负相关,C:Ca和N:Ca与矿质氮、有效磷、速效钾含量呈显著正相关。随着次生林恢复年限的增加,研究区土壤普遍受到P限制,恢复后期Ca的限制逐渐增强,进而导致了多种养分元素的限制。