封育对干热河谷Savanna植物群落种间关联性的影响

为探讨封育措施对干热河谷稀树灌草丛(Savanna)群落种间关系的影响,在金沙江干热河谷实施水土保持封育20年的区域及其周边区域设置封育区和干扰区样地开展植被调查,应用方差比率(VR)法、χ2检验结合Jaccard指数法以及Spearman秩相关系数法对25个优势物种的种间关系进行比较分析。结果表明:封育导致稀树灌草丛群落组成及结构发生明显变化,有助于橘草等多年生乡土禾草的生长,促进假杜鹃(Bc)、清香木(Pw)和地檀香(Gf)等一些木质化程度较高的物种留存,同时抑制一年生物种、杂草类物种和外来物种的出现,在群落中形成多个建群物种;干热河谷稀树灌草丛群落总体种间联结以正联结为主,封育促进群落形成更加复杂的种间联结关系;相较于封育区,干扰区群落物种间存在较高的资源竞争或生态关系的相互排斥,促进一年生物种、杂草类物种和外来物种间形成较强的正联结关系,形成以黄茅为代表的单优势建群种群落,而封育区群落总体种间关系呈现显著正联结状态,促进豆科物种、木质化物种、乡土物种间形成正联结关系,优势物种间正负相关关系同时加强。以上结论表明,封育措施对干热河谷稀树灌草丛优势植物种间关系有重要影响,通过影响植物群落物种组成、功能群结构等强化优势种间的相互作用是其重要影响途径。

高山林线交错带高山杜鹃的凋落物分解

凋落物分解是维持生态系统生产力、养分循环、土壤有机质形成的关键生态过程。高山林线交错带是陆地生态系统中对气候变化响应的敏感区域。季节变化和海拔梯度上的植被类型差异可能会影响该区域凋落物的分解,进而对高山生态系统的碳氮循环产生重要影响。采用凋落物分解袋的方法,研究了川西高山林线交错带优势种高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)凋落叶在雪被期和生长季的分解特征。结果显示:(1)季节变化和植被类型对高山杜鹃凋落物的分解均具有显著影响(P<0.05),凋落叶的质量损失主要发生在生长季且在高山林线最大,暗针叶林中雪被期的质量损失略高于生长季,但差异不显著;(2)林线交错带上高山杜鹃凋落叶分解缓慢,一年干物质失重率为9.62%,拟合分解系数k为0.145;(3)高山杜鹃凋落叶的质量变化主要体现在纤维素降解显著且集中在雪被期,木质素无明显降解,在高山林线上C/N、C/P、木质素/N变化幅度较小且C、N、P的释放表现得稳定而持续。结果表明,季节性雪被对林线交错带内高山杜鹃分解的影响不仅局限在雪被期内,雪被融化期间频繁的冻融作用和雪融水淋洗作用可能会促进高山杜鹃凋落物在生长季初期的分解。总的来看,在气候变暖的情景下,雪被的缩减、生长季的延长和高山杜鹃群落的扩张可能加速高山林线交错带高山杜鹃凋落物的分解。

川西高山林线三种灌木凋落叶分解中的无脊椎动物多样性

以无脊椎动物为主体的土壤动物是影响凋落物分解的重要生物因素,对维持陆地生态系统物质循环和能量流动具有重要作用。高山林线交错带是高山植被垂直带谱中重要的过渡区域,拥有比相邻生态系统更高的生境复杂性和物种多样性。林线上温度波动和冻融循环频率显著高于针叶林,为了了解林线交错带上环境差异对凋落物分解过程中的土壤动物群落结构和多样性的影响,采用凋落物分解袋的方法,于高山生态系统的两个主要时期,即雪被末期和生长季末期,研究了林线主要代表性灌木——高山柳(Salix cupularis)、高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)和红毛花楸(Sorbus rufopilosa)凋落叶分解的土壤动物多样性特征。结果表明:凋落物中的无脊椎动物群落多样性及个体、类群密度随物种、海拔梯度和季节而变化,且季节差异对无脊椎动物多样性的影响比物种和海拔梯度更显著。3个因子的交互作用不仅影响土壤动物群落多样性和均匀度,而且影响群落个体密度和类群密度。雪被末期,凋落物中的无脊椎动物多样性指数H、均匀度指数J及丰富度指数D以针叶林最高,优势度指数C以林线最高;生长季节末期的无脊椎动物类群密度和个体密度显著高于雪被末期。总体上,凋落物中的无脊椎动物群落丰富度以生长季末期最高,林线较针叶林丰富。这意味着,未来气候变暖情景下,灌丛密度增加,凋落物输入量增大,可能导致无脊椎动物多样性增加。

川西高山林线交错带凋落叶分解初期转化酶特征

胞外酶对于有机质的降解具有重要的作用。在凋落物分解过程中,酶活性不仅受到凋落物种类或基质质量的影响,还受到环境因素的影响。转化酶催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖,因此在凋落物分解早期,转化酶比降解难分解物质的酶具有更重要的作用。以川西高山林线交错带12种代表性凋落叶为研究对象,对林线交错带不同植被类型下的凋落叶转化酶活性以及物种和环境因子对转化酶活性的影响进行了研究。结果表明:同一植被类型下,12个物种转化酶活性具有极显著差异(P<0.01)。物种、环境因子及其交互作用对转化酶活性有极显著的影响(P<0.01)。初始纤维素含量与转化酶活性极显著正相关(P<0.01)。初始木质素和总酚含量与转化酶活性极显著负相关(P<0.01),能够共同解释转化酶活性变异的50.8%。不同植物生活型中,禾草类转化酶活性均为最高,这可能与禾草类较高的初始纤维素含量、较低的木质素和总酚含量有关。多元线性回归分析表明,凋落叶含水量能单独解释转化酶活性变量的62.1%,是环境因子中最重要的变量。从植被类型来看,大多数物种的转化酶活性在针叶林中均极显著高于高山草甸和灌丛(P<0.01),这可能与针叶林中凋落叶的含水量最高且雪被最厚有关。历经一个雪被期分解后,凋落叶初始质量与环境因子的综合作用能够解释转化酶活性变异的79.1%,表明川西高山林线交错带凋落叶分解前期转化酶活性主要受初始木质素含量、总酚含量和含水量的调控。在全球气候变化情景下,凋落物水分含量的变化将会强烈的影响凋落叶分解前期的转化酶活性。

氮、磷添加和刈割对元谋干热河谷草地主要功能群地上生物量的影响

为探讨草地利用和管理措施对金沙江干热河谷草地生态系统的影响,以金沙江干热河谷典型草地为对象,研究了养分添加、刈割及其交互作用对干热河谷草地主要功能群生物量和群落结构的影响。研究结果表明,氮磷养分的补充,可作为金沙江干热河谷禾本科植物、豆科植物种群和生物量调节的人为手段。

水分和养分添加对扭黄茅刈割后补偿作用的影响

以金沙江干热河谷区常见的乡土草本植物扭黄茅(Heteropogon contortus)为试验材料,研究了不同水分、养分添加及刈割后植株的补偿生长特征。结果表明,1)植株凋落物量在进行刈割后减少,而在高频次降水或添加养分条件下有所增加。2)在添加养分条件下,经高频次降水处理的植株冠部干物质重量较高。3)扭黄茅单株及其根、茎、叶干物质重量在高频次降水、添加养分、未刈割时达到最高。4)植株的根冠比在未添加养分、刈割条件下均显著高于其他处理(P<0.05),无论降水频次高、低;未添加养分、刈割处理植株在高、低频次降水下的生殖分配率(依次为1.2%、0)有显著性差异(P<0.05),但均小于其他处理。5)刈割后扭黄茅植株总生物量及其根、茎、叶、花果各器官生物量的补偿生长指数均在低频次降水并进行养分添加条件下最高,但均为欠补偿生长。因此,刈割不利于扭黄茅草地凋落物的形成和生物量的积累,而适量增加降水频次和添加养分有助于缓解该不利作用,但不改变刈割后扭黄茅欠补偿生长的格局。

灌水量和种植密度对干热河谷洋葱生物量及养分吸收利用的影响

【目的】揭示干热河谷水分和密度管理模式的洋葱营养策略和节水减肥增产增效机制。【方法】以黄洋葱为研究对象,设置了3种灌水量(高水:7000 m3/hm2;中水:4550 m3/hm2;低水:3300 m3/hm2)和2个种植密度(高密度:22.12万株/hm2;低密度:11.88万株/hm2),研究其对洋葱生物量、抽薹率、养分吸收利用效率及水分利用效率(WUE)的影响。【结果】灌水量对洋葱WUE和养分吸收利用效率有显著影响,高水处理洋葱具有最高的P、K、Mg吸收效率,低水处理洋葱具有最高的P、K、Mg利用效率和水分利用效率优势。种植密度对洋葱生物量、抽薹率和养分吸收利用效率有显著影响,高密度处理洋葱具有最高N、P、Mg吸收效率;低密度处理洋葱具有最高的N、P、Mg利用效率、生物量和最低抽薹率优势。灌水量与种植密度对洋葱生物量、抽薹率、WUE、养分吸收利用效率及收获指数有明显互作效应;高水高密度处理洋葱N、P、K、Ca、Mg吸收效率显著最高;低水低密度处理洋葱WUE、N、P、K收获指数和Mg利用效率显著最高,抽薹率显著最低,且低水低密度主成分分析综合得分最高。【结论】干热河谷洋葱最佳灌水量和种植密度组合为低水低密度模式。

株距和叶片温度对干热河谷甜玉米光合作用光响应特征的影响

以甜玉米(正甜68)为研究对象,研究了干热河谷甜玉米种植株距、叶片温度和光照强度对其光合特征的影响。采用Li-6400光合测定系统控温,测定分析了大田条件下甜玉米灌浆期不同株距(20、30、40 cm)和不同叶片温度(20、30、40℃)的穗位叶光合作用光响应特征。结果表明:种植株距、叶片温度、光照强度对甜玉米穗位叶光合特征均有显著影响,株距为40 cm的甜玉米穗位叶Pn、Gs和WUE均最高;随着叶片温度增加,Pn、Gs和Tr均明显增加,WUE明显降低;随着种植株距、叶片温度的增大,LCP、LSP、Pn_(max)、Tr_(max)均呈现增大趋势,WUE_(max)呈现降低趋势。株距与叶片温度之间存在显著的互作效应,种植株距30 cm与叶片温度40℃组合处理的Pn、Gs、Tr均最大,WUE较低,且主成分分析综合得分最高。可见,种植株距为30 cm时甜玉米叶片光合作用光响应特征可以较好地适应40℃叶片温度。

干热河谷土壤酶活性和车轴草生长对氮磷添加的响应

为了探讨干热河谷地区不同土地利用类型下土壤酶活性和植物生长对氮磷添加的响应以及二者之间的联系,采集了元谋干热河谷6种不同土地利用类型土壤,包括灌丛、草地、森林、新开垦农田(新农)、常年耕作农田(常农)、侵蚀裸地(裸地),并利用盆栽探索了土壤酶活性和车轴草(Trifolium repens L.)生长对氮(N)、磷(P)、氮磷(N+P)处理的响应特征。结果表明:(1)植物生物量受土地利用类型和处理双重因素影响,两者的交互作用对植物生物量具有显著作用。(2)除农田土壤(新农和常农)外,其他土地利用类型的土壤上植物生长受到养分添加的显著影响,其中添加P处理的生物量显著高于对照;而N+P处理又显著高于单一的P添加;而新农和常农不同养分处理间植物生物量差异不显著。(3)土壤酶活性受土地利用类型显著影响,但是不同养分添加处理之间土壤酶活性差异不显著;土壤酶活性与植物生物量无显著相关性。综上,干热河谷土壤中植物生长的限制养分主要为磷,然而土壤酶活性则不受氮磷养分的限制,其活性主要与土地利用类型有关。

干热河谷不同滴灌模式对鲜食大豆生物量分配、产量及水分利用效率的影响

为了优化干热河谷鲜食大豆滴灌模式,以鲜食大豆(G1005)为试验材料,采用大田试验,研究了不覆膜充分滴灌(T1)、膜下充分滴灌(T2)和膜下控墒滴灌(T3)3种滴灌模式对鲜食大豆生物量及分配、产量和水分利用效率的影响。结果表明:(1)不同滴灌模式对鲜食大豆生物量及其分配比例产生显著影响,与T2相比,T1处理显著降低了鲜食大豆荚果生物量及其分配比例,T3处理显著增加鲜食大豆荚果生物量及其分配比例。(2)不同灌溉处理对鲜食大豆各部分生物量异速生长指数产生影响,与T2相比,T1处理荚果-根、荚果-茎、荚果-叶异速生长指数均增大,荚果生物量增长程度大于营养器官生物量增长量;T3处理叶-茎、叶-根、茎-根异速生长指数接近1,改变了根、茎和叶生长轨迹,促进鲜食大豆营养器官间生物量均衡分配。(3)不同灌溉处理对鲜食大豆产量产生影响,与T2相比,T1处理显著降低了鲜食大豆豆荚产量和灌溉水利用效率,T3处理豆荚产量变化不明显,但灌溉水利用效率明显提高。这表明T3处理通过增加生物量,平衡营养器官间生物量分配,增加了荚果生物量分配,进而提高荚果产量,提高灌溉水利用效率。

雪被期川西高山林线交错带两种地被物凋落物分解与土壤动物多样性

以针叶林代表性地被植物锦丝藓和高山冷蕨为研究对象,采用凋落物分解网袋法,研究了高山林线交错带(暗针叶林-林线-高山草甸)的锦丝藓植物残体、高山冷蕨凋落叶及混合凋落物经过一个雪被期分解后的质量损失与土壤动物群落结构特征.结果表明:雪被期林线交错带上两种地被物的质量损失率在高山草甸最大,锦丝藓表现更为显著,两种凋落物混合促进了分解过程且在林线上表现尤为显著.在交错带凋落物中共获取土壤动物968头,隶属于5纲10目35科,优势类群以弹尾目和蜱螨目为主.在林线上凋落物中获得的土壤动物个体数和类群数高于高山草甸和暗针叶林.典范对应分析(CCA)表明,土壤动物类群与雪被期平均温度关系最为密切,特有物种如等翅目和地蜈蚣目仅在暗针叶林出现,半翅目和啮目仅在高山草甸出现.地被物种类对土壤动物多样性的影响在暗针叶林和高山草甸大于林线.多元回归分析表明,日平均温度和雪被厚度能够解释凋落物质量损失率变异的30.8%,而土壤动物因子能解释质量损失率变异的8.3%,它们共同解释质量损失率变异的34.1%.雪被是影响高山两种地被物凋落物分解的最关键因子.

高山森林土壤微生物群落结构和功能对模拟增温的响应

将高山森林土壤装入PVC管中(土壤有机层在上、矿质土壤层在下)培养10周,以高山森林土壤年均温为对照,采用室内人工气候箱分别模拟增温2和4℃,研究土壤微生物群落和土壤酶活性对温度升高的响应.结果表明:温度升高显著降低了土壤有机层中细菌、矿质土壤层中革兰氏阴性菌(G^-)PLFAs含量,但对土壤真菌无显著影响.温度升高引起革兰氏阳性菌和阴性菌比值(G^+/G^-)升高,改变了微生物群落结构.增温对漆酶、β-葡萄糖酶、酸性磷酸酶和N-乙酰葡糖胺糖苷酶活性没有显著影响.土壤微生物群落之间呈现出协同增长的趋势,真菌、细菌、G^+、G^-等微生物群落之间均呈显著正相关.土壤有机层中β-葡萄糖苷酶与土壤微生物群落对碳源利用的竞争,导致β-葡萄糖苷酶活性与土壤有机层细菌、真菌、G^+呈显著负相关.高山森林不同土壤微生物类群对增温的响应不同,细菌比真菌对温度的响应更敏感,真菌对增温有一定的耐受能力.

川西高山林线交错带凋落叶分解速率与初始质量的关系

对我国川西高山林线交错带14种代表性植物凋落叶分解速率与初始质量的关系进行研究.结果表明：高山林线交错带植物凋落叶分解速率（k）为0.16-1.70,乔木和苔藓凋落叶分解较慢,灌木凋落叶次之革本凋落叶分解最快.凋落叶分解速率与N、木质素、酚类物质、C/N、C/P、木质素/N均具有显著的线性回归关系.通径分析得出,木质素/N和半纤维素含量可以解释k变异的78.4%,其中木质素/N可以解释k变异的69.5%,木质素/N对κ的直接通-径系数为-0.913.主成分分析表明,第1排序轴k、分解时间（t）的贡献率达99.2%,木质素/N、木质素含量、C/N、C/P与第1排序轴呈显著正相关,其中木质素/N与第1排序轴的相关关系最强（r=0.923）.木质素/N是影响川西高山林线交错带植物凋落叶分解速率的关键质量指标且凋落叶初始木质素/N越高分解速率越低.

川西高山林线交错带凋落物纤维素分解酶活性研究

以川西高山林线交错带3种典型植被类型(针叶林、高山灌丛、高山草甸)下两个层次(LF层:新鲜凋落物层和发酵层;H层:腐殖质层)的凋落物为研究对象,分别模拟凋落物分解的前期和后期阶段,对凋落物分解过程中的纤维素酶活性及凋落物质量进行了研究。结果表明,凋落物分解前期的纤维素酶活性和纤维素含量均显著高于分解后期,但植被类型对LF和H层的纤维素含量的影响都不显著。双因素方差分析结果表明,凋落物分解阶段对纤维素酶活性和纤维素含量的影响比植被类型对纤维素酶活性和纤维素含量的影响更大。不同种类的纤维素酶活性在分解前期和分解后期受到不同因子的限制。凋落物分解前期,微晶纤维素酶和β-葡萄糖苷酶活性可能受N、P含量的限制,而羧甲基纤维素酶主要受底物纤维素含量控制;凋落物分解后期,羧甲基纤维素酶和β-葡萄糖苷酶可能受C、N含量的限制。生态化学计量学的理论预测,底物质量比C:N>27或C:P>186时会限制微生物生长,因此判断高山林线交错带凋落物微生物生物量和纤维素酶活性同时受到底物N、P的限制,尤其是高山草甸上微生物生物量在凋落物分解前期受到底物N、P的限制比分解后期更显著,这充分说明了底物质量调控着凋落物分解过程中的纤维素酶活性和微生物生物量。

雪被期川西高山林线交错带凋落物可溶性有机碳的淋失特征

凋落物可溶性有机碳（dissolved organic carbon,DOC）是土壤DOC的主要来源之一,同时,凋落物DOC的淋失过程是生态系统碳循环的重要环节。本文采用凋落物分解袋法,于2012年10月—2013年5月,以川西高山林线交错带12种代表性植物的凋落物为材料,研究了冬季雪被期凋落物DOC在暗针叶林森林、高山林线和高山草甸3种分解生境中的淋失特征。结果表明：1）凋落物初始DOC含量为22.78～178.8 g·kg-1,物种间差异显著;2）经过一个雪被期（182 d）,凋落物DOC淋失率为18.92%～62.33%,各物种DOC的淋失率对分解生境的响应差异较大;3）分解生境差异对凋落物DOC的淋失产生了显著影响,暗针叶林生境中凋落物DOC的淋失率显著高于林线和高山草甸生境;4）雪被是影响冬季高山林线交错带凋落物DOC淋失的主要环境因素。因此,高山林线交错上雪被期DOC淋失的空间变异性主要是景观尺度分布的雪被差异造成的,分解生境中较厚的雪被更利于凋落物DOC的淋失。

川西高山林线交错带土壤动物对岷江冷杉和高山杜鹃凋落物分解的贡献

土壤动物是调控凋落物分解的重要生物因素.为了探究川西高山林线交错带土壤动物对两个优势物种岷江冷杉和高山杜鹃凋落物分解的贡献,在3个海拔梯度（针叶林-林线-高山草甸）采用凋落物分解袋试验,通过不同孔径的网袋（0.04 mm,基本排除土壤动物;3mm,允许土壤动物通过）,研究了分解554 d（2013年5月—2014年11月）土壤动物对凋落物的影响.结果表明：在整个林线交错带上,岷江冷杉的分解速率（k）为0.209～0.243,高山杜鹃的k为0.173～0.189,岷江冷杉的k大于高山杜鹃.土壤动物的参与显著加速了两种凋落叶分解,同时土壤动物对两种凋落物分解的作用和贡献随海拔升高而降低.自针叶林、高山林线至高山草甸,土壤动物对岷江冷杉分解的质量损失率为15.2%、13.2%、9.8%,对高山杜鹃分解的质量损失率为20.1%、17.5%、12.4%;土壤动物对岷江冷杉分解的平均日贡献率为0.17%、0.13%、0.12%,对高山杜鹃分解的平均日贡献率为0.26%、0.25%、0.23%,土壤动物对高山杜鹃的分解影响相对较大.海拔、凋落物自身性质及其交互作用对土壤动物作用下凋落物的质量损失率和贡献率均表现出显著影响.土壤动物的作用于岷江冷杉和高山杜鹃分解的平均日贡献率在当年生长季（0.25%和0.44%）和次年生长季（0.10%和0.19%）均高于雪被期（0.07%和0.12%）.回归分析表明,环境因子（日平均气温、冻融循环次数以及雪被厚度）可以解释土壤动物作用于岷江冷杉和高山杜鹃质量损失率的42.7%和50.9%,贡献率的43.2%和55.6%,这对了解土壤动物在凋落物分解中的作用和深入认识高山生态系统物质循环具有重要意义.

长江上游马尾松人工林采伐林窗对土壤磷含量的初期影响

研究了长江上游低山丘陵区人为采伐形成的马尾松（Pinus massolbiana）人工林7种不同大小林窗（G1：100m^2、G2：225m^2、G3：400m^2、G4：625m^2、G5：900m^2、G6：1225m^2、G7：1600m^2）土壤微生物生物量磷（MBP）、有效磷（AP）及土壤全磷（TP）在一个生长季的变化。结果显示：林窗形成初期，林窗内土壤MBP对采伐干扰的响应十分敏感，AP次之，TP较为稳定。林窗大小对马尾松人工林土壤MBP、AP有显著影响，对TP影响不显著。土壤MBP在面积为625-900m^2林窗的中央较高；900-1600m^2林窗的中央及225～625m^2林窗的边缘AP较高；TP仅625m^2林窗的中央较高。MBP、AP在生长季不同时期有显著变化，TP变化较小。总体上，各林窗中央及小于625m^2林窗边缘MBP在初期相对较低，大于625m^2林窗的边缘为初期高中期低；林窗中央的AP为中期高初期低，边缘初期相对较低。另外，林窗大小与季节变化的交互作用显著影响了土壤MBP。林窗内不同位置MBP、AP和TP并没有显著变化，但与林下相比，各林窗土壤AP及TP在生长季中期和末期增高，而MBP仅较大的林窗在生长季中期较低，说明林窗形成后土壤磷含量有一定提高。相关分析结果表明，MBP与TP呈极显著正相关，MBP与土壤温度呈显著负相关，MBP、TP与土壤含水量呈极显著正相关。可见，土壤温度和含水量是林窗形成初期影响土壤磷含量的重要环境因子。

中小型土壤动物对川西高山草甸枯落物分解的季节响应

中小型土壤动物是土壤生态系统重要组成部分.为了了解川西高山草甸不同草本植物枯落物中土壤动物季节动态,利用凋落物网袋法,于雪被末期(5月初)和生长季末期(11月初)对6种草本植物残体中的中小型土壤动物群落进行了调查.结果显示,干漏斗(Tullgren)法共分离到中小型土壤动物871只,隶属1门4纲9目27类(科).雪被末期获得562只,隶属1门4纲7目14类群,其中以矮蒲螨科和美绥螨科为优势类群;生长季末期共获得309只,隶属1门4纲9目19类群,其中以丽甲螨科和舟蛾科为优势类群.川西高山草甸枯落物分解的中小型土壤动物群落结构具有显著的季节特征,多样性和类群数受季节变化的影响显著(P<0.05),且常见类群和稀有类群均发生明显变化.禾本类和阔叶杂草两类植物功能群的土壤动物群落多样性无显著差异(P>0.05).两个季节草本植物残体中土壤动物群落Sorensen相似性系数均低于0.5.草本各物种组成对土壤动物群落多样性的影响不显著(P>0.05).以上研究结果表明,川西高山草甸生态系统中,季节交替引起的环境因子变化,特别是日均温和枯落物含水量是影响中小型土壤动物群落结构的主要因素.

川西高山林线交错带两种地被物分解的木质纤维素酶活性特征

以川西高山林线交错带两种优势地被物锦丝藓和高山冷蕨为对象,对针叶林和林线中锦丝藓植物残体及高山冷蕨凋落叶分解的质量损失和木质纤维素酶活性特征进行研究.结果表明：锦丝藓和高山冷蕨的质量损失率在雪被期和生长季均表现为林线高于针叶林,而酶活性整体上表现为针叶林显著高于林线.两种地被物不同季节的质量损失有显著差异,雪被期林线和针叶林的锦丝藓质量损失率占全年的69.8%和83.0%;生长季林线和针叶林的高山冷蕨质量损失率分别占全年的82.6%和83.4%.高山冷蕨凋落叶在生长季节快速分解,与其生长季节末较高的纤维素酶活性相吻合,说明纤维素和半纤维素的酶解作用可能是凋落物前期质量损失的主要原因.多元线性回归分析表明,环境因子和凋落叶初始质量能共同解释酶活性变异的45.8%-85.1%,两种地被物分解过程中酶活性主要受到雪被期冻融循环的影响.

植物种和氮添加对元谋干热河谷草地土壤有机碳分解的影响

为了解植物生长和氮(N)添加对元谋干热河谷区草地土壤活性炭组分和惰性碳组分分解的影响,在元谋干热河谷典型燥红土上开展植物物种和氮添加实验,分析不同物种[扭黄茅(Heteropogon contortus)、橘草(Cymbopogon goeringii)、孔颖草(Bothriochloa pertusa)、拟金茅(Eulaliopsis binata)]和氮(N)添加对干热河谷区草地土壤有机碳分解的影响.结果表明:(1)相较于裸地,植物着生后土壤全碳(TC)、全氮(TN)含量以及土壤C:N增加;土壤微生物含量增加,土壤活性炭组分和惰性碳组分分解速率显著升高.(2)N添加后土壤中微生物呼吸速率、微生物代谢熵以及惰性碳组分分解速率均不同程度降低.(3)双因素方差分析表明,N添加和不同植物种对碳分解均有显著影响,但两者交互作用对碳分解速率的影响不显著.总之,在元谋干热河谷植物生长能够显著改善土壤理化性质,促进土壤有机碳的分解,而氮添加对土壤惰性碳组分的分解有抑制作用;上述研究结果可为认识植被恢复和氮沉降背景下干热河谷土壤碳循环提供一定理论基础,同时为干热河谷土壤生态系统功能恢复和调控提供科学依据.