南京近郊麻栎林冠层蒸腾时间变化及降温效应

2012年9月和10月及2013年5-8月,利用树干液流仪和小气象站对南京近郊东善桥林场的麻栎Quercus acutissima树干液流速率及环境因子进行连续观测,分析麻栎林冠层蒸腾量及其对周边环境的降温效应。结果表明:1各月麻栎液流密度均在13:00左右达到最大值,其中8月峰值最高(18.78 g·cm-2·h-1),6月峰值最低(13.49 g·cm-2·h-1);25-10月麻栎林冠层蒸腾总量为237.52 mm,7月冠层蒸腾量最高(50.46 mm),10月冠层蒸腾量最低(29.86mm);37月的蒸腾耗能量与太阳辐射能量值最高,分别为154.97 MJ·m-2,489.65 MJ·m-2,8月冠层蒸腾耗能系数最高(35.82%),10月的冠层蒸腾耗能系数最低(25.76%);4麻栎林7月冠层蒸腾降温值最高(3.07℃),生长期平均可降温(2.35±0.53)℃。

添加酸雨酸度和硫氮比对麻栎林细根生长的影响

【目的】探究野外林地环境下不同类型酸雨对麻栎细根的影响,为研究酸雨污染类型转变对林业生态系统的影响和林业经营管理及可持续发展提供理论依据。【方法】随机在麻栎林中距树干1.0 m处选取120个长2 m、宽0.6 m的样方,其0~20 cm表层土壤的pH为4.25,交换性Al3+和H+含量为4.90和0.30 cmol·kg^(-1)。按照摩尔物质量比配置5∶1、1∶1和1∶5共3种硫氮比酸溶液,均于野外用山间溪水稀释成pH为4.5、3.5和2.5共3种梯度的酸溶液,用来模拟不同类型酸雨。将南京地区2002—2013年月均降雨量的2/3设定为年总添加酸雨量,根据月均降雨量比例得出每月喷施量。2015年3月—2016年2月,将酸溶液每月分2次喷施于相应样方中(每次喷施一半,不遮挡自然降雨)。每3个月取1次样,每次共选取30个样方(每个样方在1次取样后将被废弃)。用土钻钻取0~20 cm土柱,挑出直径<2 mm的麻栎根,测定各项指标。【结果】在添加酸雨pH为4.5时,细根生物量增加、活根比例上升、长度密度增加、根尖数量增加、平均根径减小、周转速率加快;在添加酸雨pH小于4.5时,细根总生物量降低、活根比例下降、长度密度减小、根尖数量降低、平均根径增大、周转速率降低;酸雨pH和硫氮比对细根的影响存在显著交互效应,随着pH降低,不同硫氮比处理间差异逐渐减小;同酸度不同硫氮比酸处理下细根生物量、活根比例、根长密度、根尖密度、周转速率均表现为5∶1>1∶1>1∶5,平均根径表现为5∶1<1∶1<1∶5;细根总生物量、根长密度、根尖密度对酸雨响应强度表现为夏季>春季>秋季>冬季,细根平均根径对酸雨响应强度表现为冬季、春季>秋季、夏季,细根活根比例季节差异不明显。【结论】细根对酸雨的响应强度随季节的变化而变化,随着酸雨pH降低,酸雨对细根生长的影响表现为先促进后抑制,酸雨对细根生长的影响主要作用于小径级根(一、二级根)。酸雨pH和硫氮比对细根的影响存在交互作用,随着pH降低,酸雨硫氮比的影响逐渐减弱。氮的酸化胁迫效应强于硫,酸雨硫氮比降低,即氮增加不利于细根的生长。

苏南丘陵区典型造林树种毛竹耗水特性研究

2012年9月-2013年8月,利用Li-6400光合系统、包裹式树干液流仪和小气象站对南京东善桥林场的毛竹叶片蒸腾速率和树干液流速率及环境因子进行连续观测,研究分析毛竹蒸腾耗水特性.结果表明:(1)各季节毛竹叶片的蒸腾速率日变化为单峰曲线,春、秋、冬季净光合速率日变化表现为单峰曲线,夏季为双峰曲线,夏季蒸腾速率、净光合速率最高,气孔导度对毛竹蒸腾速率的影响较大.(2)不同季节不同天气条件下,树干液流速率日变化表现出明显的昼夜变化规律,春、夏、秋、冬季液流速率峰值分别为2.207 kg/h、4.380 kg/h、2.062 kg/h、0.300 kg/h.(3)毛竹春、夏季影响液流速率的主导因子为太阳辐射,秋、冬季为饱和水汽压差,土壤温度、饱和水汽压差是影响毛竹日液流量的主导因子.(4)分别建立了叶片蒸腾速率、树干液流速率、日液流量与影响因子的模型,模型可以较好地解释毛竹耗水特性.

酸雨类型转变对杉木林土壤养分特征和微生物量碳氮的影响

【目的】探究酸雨类型转变对杉木Cunninghamia lanceolata林土壤养分及微生物量碳氮的影响,为不同类型酸雨区杉木人工林可持续经营提供理论依据。【方法】以南京市东善桥林场杉木人工林为研究对象,在对照处理(ck,山间防火池水,pH 6.6)、不同酸雨类型[包括酸雨类型(硫酸型、硝酸型和混合型)和酸雨酸度(模拟溶液pH 4.5、3.5和2.5)]胁迫1 a后,探究酸雨类型转变对杉木林土壤养分及微生物的影响。【结果】随着酸雨酸度增加,不同类型酸雨处理土壤pH呈显著下降趋势(P<0.05),而土壤交换性氢离子(H+)和铝离子(Al^(3+))呈显著上升趋势(P<0.05);与对照相比,酸雨pH为2.5时,土壤交换性H+、Al^(3+)均在硫酸型酸雨处理下分别增长了275%和240%,在混合型酸雨处理下分别增长了254%和246%,在硝酸型酸雨处理下分别增长了246%和249%。此外,酸雨胁迫时间显著影响土壤总碳、总氮、总硫、有效磷和微生物量碳氮(P<0.05),但酸雨类型对土壤微生物量碳氮影响不显著;酸雨胁迫1 a后,pH 2.5硝酸型酸雨处理下土壤微生物量碳氮质量分数最低,分别为(378.89±60.69)和(38.67±4.10)mg·kg^(−1)。通过结构方程模型可知:酸雨酸度对杉木林土壤微生物量碳氮的影响强于酸雨类型,其主要通过影响土壤pH、有效磷和总碳间接影响微生物量碳氮。【结论】1 a的短期酸雨胁迫后,酸雨酸度仍然是影响杉木林土壤特性的主要因子,而酸雨类型转变将会加剧酸雨酸度对杉木林土壤特性的抑制作用。图6表3参29。

凤阳山典型林分土壤有机碳特征

2016年8月份,在浙江省凤阳山海拔1300~1400 m选取4种主要林分类型(常绿阔叶林、针阔混交林、杉木林、竹林)为研究对象,每种林分设置3个标准样地(20 m×20 m);用“S”型方法在每个标准样地内布设5个样点,按照2个土层深度(h)0<h≤15 cm、15 cm<h≤30 cm分别采集土样;测定土壤基本理化性质、有机碳质量分数、颗粒有机碳质量分数、矿质结合态有机碳质量分数,分析土壤有机碳特征及其与理化性质相关性。结果表明:除竹林外,随土层加深,土壤有机碳质量分数呈减少趋势,存在表层富集现象。在0<h≤15 cm土层,常绿阔叶林转化为竹林后,常绿阔叶林土壤有机碳质量分数显著高于竹林(P<0.05);杉木林、竹林的土壤细颗粒有机碳质量分数,与常绿阔叶林的土壤细颗粒有机碳质量分数差异显著(P<0.05)。杉木林和常绿阔叶林的土层深度对土壤有机碳质量分数、颗粒有机碳质量分数影响显著(P<0.05),常绿落叶林和针阔混交林的土层深度对土壤细颗粒有机碳质量分数影响显著(P<0.05)。从垂直剖面看,4种林分在0<h≤30 cm土层,矿质结合态有机碳质量分数,由大到小依次为阔叶混交林(11.18 g·kg^(-1))、针阔混交林(9.76 g·kg^(-1))、竹林(9.45 g·kg^(-1))、杉木林(8.25 g·kg^(-1))。在15 cm<h≤30 cm土层,常绿阔叶林、杉木林,与竹林的土壤pH差异显著(P<0.05),杉木林与竹林之间的土壤密度、非毛管孔隙度均差异显著(P<0.05)。在15 cm<h≤30 cm土层,土壤总氮质量分数与土壤细颗粒有机碳质量分数呈极显著正相关(P<0.01);土壤有机碳质量分数、土壤细颗粒有机碳质量分数、土壤颗粒有机碳质量分数,与土壤总孔隙度、毛管孔隙度呈极显著正相关(P<0.01),与土壤密度呈极显著负相关(P<0.01)。森林类型由常绿阔叶林部分转化为杉木林和竹林后对土壤有机碳稳定性产生影响,主要是因为不同林分类型的土壤总氮质量分数、总孔隙度、毛管孔隙度、土壤密度,对土壤颗粒有机碳质量分数中的细颗粒有机碳质量分数产生影响,所以影响土壤有机碳的稳定性。

不同氮肥用量对玉米田土壤酶活性及微生物量碳、氮的影响

为了探讨不同氮肥施用量对玉米田土壤酶活性及微生物量碳、氮含量的影响,设置5、10、25g/m2共3个施肥处理,以不施肥为对照,在玉米不同生长时期分两层采集0~20cm的耕层土样,测定土壤微生物量碳、氮含量及土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性,结果表明:不同处理间土壤酶活性及土壤微生物量碳、氮含量存在显著差异,各施肥处理均能显著提高土壤酶活性及土壤微生物量碳、氮含量,其中施氮肥量为10g/m2的处理效果最为显著;在玉米生长发育的各时期,不同处理的土壤酶活性及土壤微生物量碳、氮含量总体表现为先升后降的趋势;土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、微生物量碳含量与氮肥用量间存在显著或极显著正相关关系,土壤微生物量碳、氮含量及各种土壤酶活性相互间均存在显著或极显著相关关系。