杉木纯林及其混交林土壤团聚体活性有机碳组分特征

为研究杉木纯林及其混交林土壤团聚体活性有机碳组分特征,以广西亚热带地区杉木-米老排、杉木-火力楠混交林及杉木人工纯林土壤为研究对象,分析0~40 cm土层不同粒径(>2、1~2、0.25~1、<0.25 mm)团聚体总有机碳及活性有机碳组分含量、储量、贡献率以及碳库特征指数变化。结果表明,杉木纯林及其混交林土壤团聚体主要以>2mm粒径为主,团聚体占比随粒径减小呈减小趋势;杉木-米老排、杉木-火力楠混交林土壤团聚体总有机碳含量在8.57~38.37 g·kg^(-1),高于杉木纯林的6.46~24.33 g·kg^(-1),均随粒径减小而增加,随土层加深而减少;3种林分活性有机碳组分储量表现为低活性有机碳>中活性有机碳>高活性有机碳,均随土层深度增加而减小,大团聚体(>0.25 mm)占比较大,其对土壤活性有机碳贡献率高,是土壤有机碳的主要载体;杉木-米老排混交林、杉木-火力楠混交林碳库管理指数整体>100%,其效应大小为杉木-火力楠混交林>杉木-米老排混交林>杉木纯林。相关性分析表明,TOC(total organic carbon)、LLOC(low labile organic carbon)及MWD(Mean weight diameter)、GMD(geometric mean diameter)与CPMI(carbon pool management index)、CPI(carbon pool index)显著正相关,MLOC、HLOC与各指标相关性不显著。环境因子及粒径分级对TOC、LLOC影响效应一致,MLOC、HLOC因其高敏性及不稳定性对各影响因子响应程度不高。杉木-米老排、杉木-火力楠混交林在土壤稳定性及活性有机碳保持方面优于杉木人工纯林。

桉树纯林及其混交林土壤团聚体稳定性及有机氮组分分布特征

【目的】研究不同林分类型对土壤团聚体全氮(Total nitrogen,TN)及有机氮组分变化的影响,分析TN及有机氮组分对土壤团聚体特征的响应机制,以期为实现桉树人工林生态系统氮素良性循环及桉树人工林土壤可持续利用提供理论依据。【方法】选取均为9年生的巨尾桉-米老排混交林、巨尾桉-格木混交林、巨尾桉纯林,采集0~20 cm和20~40 cm土层土壤,按沙维洛夫干筛法筛分为<0.25 mm、0.25~1.00 mm、1.00~2.00 mm、>2.00 mm 4类团聚体,测定不同桉树林分类型土壤团聚体粒径占比及稳定性、全氮和有机氮组分含量。【结果】混交林中凋落物质量、>2.00 mm粒径土壤团聚体占比、平均重量直径(Mean weight diameter,MWD)和几何平均直径(Geometric mean diameter,GMD)均显著高于桉树纯林(P<0.05),其中巨尾桉-米老排混交林土壤团聚体稳定性高于巨尾桉-格木混交林;除酸解未知态氮(Hydrolysable unknown nitrogen,HUN)外,混交林显著提高了土壤全土及团聚体氮素含量,且巨尾桉-米老排混交林土壤全氮和有机氮组分的含量高于巨尾桉-格木混交林;0~20 cm土层中,>2.00 mm粒径占比与土壤TN及有机氮组分(除HUN外)含量呈显著正相关(P<0.05),稳定的土壤团聚体条件有助于土壤氮素的形成和保存。【结论】营造桉树混交林可使凋落物质量增多,并提高土壤团聚体稳定性、促进大团聚体形成,因而提高土壤TN及有机氮组分含量,实现桉树人工林生态系统氮素良性循环及桉树人工林土壤可持续利用。

杉木纯林及其混交林土壤团聚体有机磷组分分布特征

采用野外调查与室内分析相结合的方法,以广西凭祥杉木纯林、杉木-火力楠混交林、杉木-米老排混交林为研究对象,探讨了不同杉木林分类型土壤团聚体中有机磷组分的分布特征,从土壤团聚体的角度揭示有机磷组分对不同林分类型的响应特征。结果表明,除高稳性有机磷主要分布在大粒径团聚体中外,其余组分有机磷含量均表现为随着粒径减小而增加,其中<0.25 mm粒径团聚体的有机磷含量最高,而受粒径分布影响,<2 mm粒径团聚体的有机磷储量最高;<0.25 mm、>2 mm粒径团聚体和土壤团聚体稳定指标与各有机磷组分储量呈极显著正相关,在保持土壤稳定的基础上,可通过提高>2 mm和<0.25 mm粒径团聚体的占比能有效增加土壤有机磷储量;在3种林分类型中,杉木-火力楠混交林能够有效的提高土壤团聚体稳定性,提高土壤有机磷含储量。因此,选择合适的混交树种,有助于土壤生态环境质量提升及促进森林资源的可持续经营管理。

LED光质及光周期对香子含笑幼苗生长和光合特性的影响

香子含笑(Michelia gioii)为我国珍贵阔叶树种,在用材、香料、景观等方面具有重要价值。为了进一步培育优良苗木和开发利用其非木质资源,该研究将香子含笑幼苗放置在由2个光周期(12、16 h·d^(-1))和4种光质(R∶B=8∶1、R∶B=6∶1、R∶B∶P∶G=8∶1∶1∶1、R∶B∶P∶G=6∶1∶1∶1,其中R、B、P、G分别代表红光、蓝光、紫光、绿光)两两组合成、光照强度一致的8个光照条件下生长。结果表明:(1)香子含笑幼苗的苗高和地径增长量、叶长宽比、最大净光合速率、暗呼吸速率及光补偿点在12 h·d^(-1)光周期R∶B=6∶1光质下最高,叶面积和叶绿素含量在16 h·d^(-1)光周期R∶B∶P∶G=6∶1∶1∶1光质下最高。(2)16 h·d^(-1)光周期处理下的苗高增长量、叶面积、质量指数、叶绿素a+b含量、叶绿素a/b比值、类胡萝卜素含量和光饱和点均高于12 h·d^(-1)光周期。(3)在红蓝组合光质基础上添加紫、绿光提高了幼苗的质量指数,并影响光合色素的合成和积累;(4)光质R∶B=6∶1与R∶B=8∶1相比,更具有促进香子含笑幼苗苗高、地径、叶片生长及提高光合作用的潜力。综上结果认为,对于促进香子含笑幼苗生长和进行光合作用,光周期为16 h·d^(-1)光质为R∶B∶P∶G=6∶1∶1∶1光照条件的潜力较大,其次是光周期为12 h·d^(-1)光质为R∶B=6∶1的光照条件。

降香黄檀根瘤以及根瘤菌形态和超微结构特征

【目的】探明降香黄檀(Dalbergia odorifera)根瘤的形态特征、组织学特点以及超微结构,明晰瘤内根瘤菌的超微特征,为豆科植物根瘤的分类研究提供新的基础资料。【方法】以降香黄檀根瘤为材料,制作石蜡切片、超薄切片和扫描电镜样品,利用光学显微镜观察降香黄檀根瘤形态和显微结构,利用透射电镜和场发射扫描电镜观察根瘤细胞和根瘤菌在超微视野下的特征,并测定不同瘤龄的根瘤豆血红蛋白含量,分析根瘤结构与固氮功能的关系。【结果】①形态特征:降香黄檀根瘤从1 d发育至60 d,形状由圆形逐渐分化为椭圆形、杠铃形及不规则椭圆形等,颜色由黄白色向黄褐色转变,着生部位由侧根和基部逐渐向主根扩散;根瘤发育过程中,豆血红蛋白含量呈先升后降的趋势,在瘤龄3-5 d的根瘤中达到最高。②组织学特点:降香黄檀根瘤含有2-3个侵染区域;维管束分布于侵染区域周围,其内的环纹导管以端壁首尾相连。③超微结构:透射电镜观察下,降香黄檀根瘤侵染细胞与非侵染细胞存在明显不同。侵染细胞体积膨大,不含液泡,内含多个含有膜结构的泡囊,膜内包被着由根瘤菌分化成的类菌体,而线粒体和内质网等细胞器被挤至细胞壁边缘;非侵染细胞几乎被液泡充满,细胞壁厚薄不均,淀粉粒和一些质体围绕细胞核存在。形态各异的类菌体拥有细胞壁和细胞膜,内含多磷酸盐(PP)颗粒和聚-β-羟基丁酸盐(PHB)颗粒。降香黄檀根瘤侵染细胞内存在两种膜合成状态,一是膜小泡参与泡囊膜的合成,二是泡囊膜附近出现絮状膜物质,泡囊膜可解离。扫描电镜观察发现,大量长杆状根瘤菌类菌体交织缠绕,多个泡囊膜贴合在一起呈现连续状,形成紧密的膜系统。【结论】降香黄檀根瘤属于“有限型”根瘤。瘤龄显著影响降香黄檀根瘤豆血红蛋白含量。降香黄檀根瘤维管组织发达,瘤内类菌体数量多且含有储能功能的PP和PHB颗粒,根瘤细胞的泡囊膜系统强大,这些结构给降香黄檀根瘤的固氮功能提供了支持。