华西雨屏区不同林龄柳杉人工林土壤磷组分特征

磷是限制陆地生态系统生产力的关键养分因子。当前尚不了解不同土壤磷组分随柳杉林龄增长如何变化,及其与土壤微生物群落的关系。以华西雨屏区不同林龄(7年生幼龄林、13年生中龄林、24年生近熟林、33年生成熟林,53年生过熟林)柳杉(Cryptomeria japonica var.sinensis)人工林为研究对象,采用Hedley磷素分级方法、磷脂脂肪酸分析法(PLFA)来探究不同林龄柳杉人工林土壤磷组分的分布模式及影响因子。结果表明:不同林龄和土壤深度土壤磷各组分含量差异显著。随林龄增加,可溶性磷和磷灰石含量逐渐减少,残余态磷含量逐渐增加,其余磷组分含量先增加后降低。除可溶性磷、浓盐酸提取态无机磷和残余态磷组分外,其余土壤磷组分含量表现为上层(0—15 cm)高于下层(15—30 cm)。偏门特尔检验表明,微生物群落与土壤磷组分之间存在显著关联。回归分析发现,碳与有机磷比值和酸性磷酸酶活性呈正相关。冗余分析显示,pH、土壤有机碳、土壤含水量,全氮和土壤容重是影响土壤磷组分变化的主导因子。研究显示,造林初期的土壤磷组分快速积累,在中龄林阶段达到最大值,随着柳杉人工林林龄的增加,土壤中磷的限制逐渐加强,土壤磷组分含量在成熟林之后逐渐下降。这些结果可为为柳杉人工林的培育及可持续经营管理提供科学依据。

雪被减少对亚高山森林凋落叶酸不溶性组分动态特征的影响

【目的】凋落叶酸不溶性组分(acid-insoluble residue, AIR)是森林土壤有机质形成的重要前体,其降解过程可能受到全球气候变暖导致的雪被减少的影响,但具体机制仍不清晰。【方法】以川西亚高山森林落叶树种红桦(Betula albosinensis)和四川红杉(Larix mastersiana)凋落叶为研究对象,通过野外雪被控制(50%和100%雪被减少)和凋落物分解实验,探究雪被减少对凋落叶分解各关键时期AIR降解的影响。【结果】在2 a的分解过程中,红桦和四川红杉凋落叶AIR含量总体呈增加趋势,且分别增加了50.37%和39.63%。相较于自然雪被,雪被减少处理下凋落叶AIR的残留量更高,说明雪被减少促进了凋落叶分解过程中AIR的积累,但这种促进作用在分解1a后逐渐减弱。同时,与四川红杉凋落叶在整个分解过程中始终呈现AIR累积不同,初始N、P含量较高的红桦凋落叶在分解初期即表现出AIR净损失,表明AIR的降解存在物种差异。此外,相关性和回归分析结果表明,凋落叶AIR降解分别与pH、N和木质素含量呈正相关关系,与均温、P和纤维素含量以及微生物生物量碳呈负相关关系。【结论】雪被减少促进了亚高山森林凋落叶分解过程中AIR的累积,且受到环境因子、叶片养分和结构性碳含量以及微生物生物量的共同调控,研究结果为深入理解亚高山森林生态系统的物质循环过程提供了科学依据。

华西雨屏区不同林龄柳杉人工林土壤微生物生物量碳氮含量和氮矿化速率特征

【目的】探究华西雨屏区不同林龄柳杉人工林根际与非根际土壤微生物生物量碳氮含量、活性氮含量和氮矿化速率的差异,为该区域柳杉人工林土壤氮素管理提供理论支持。【方法】以华西雨屏区中龄林(13 a)、成熟林(33 a)和过熟林(53 a)的柳杉人工林为研究对象,采集根际土和非根际土壤样品,测定微生物生物量碳、氮含量及氮矿化速率等指标。【结果】(1)柳杉成熟林根际土微生物生物量碳、氮含量整体显著高于中龄林和过熟林阶段,非根际土微生物生物量碳、氮含量随林龄增加呈降低趋势,而根际与非根际土微生物生物量碳氮比值均随林龄增加呈增加的趋势。(2)成熟林根际土与非根际土的铵态氮含量、铵态氮与硝态氮比值整体均显著高于中龄林和过熟林,而土壤硝态氮和无机氮含量随林龄增加均呈降低趋势,并且根际土铵态氮、硝态氮以及无机氮含量整体均高于非根际土。(3)成熟林根际土铵化速率及其根际效应显著高于其他林龄阶段;中龄林和成熟林根际土与非根际土的硝化速率和净氮矿化速率整体显著高于过熟林,并且根际土的硝化速率和净氮矿化速率整体均高于非根际土。(4)柳杉人工林土壤微生物生物量碳、氮含量和氮矿化速率与土壤理化性质密切相关。【结论】相较于中龄林和过熟林,柳杉成熟林根际土壤表现出更快的氮循环速率和更高的氮素有效性。因此,适当加强柳杉中龄林和过熟林氮肥管理可能更有利于提高柳杉人工林质量。

树种对土壤物理性质的影响——7种亚热带树种同质园试验

【目的】通过了解树种差异对土壤物理性质的影响,为亚热带人工林树种优化及土壤改良提供理论依据。【方法】试验以亚热带同质园7个阔叶树种,即大叶樟(Cinnamomum septentrionale)、桤木(Alnus cremastogyne)、油樟(Cinnamomum longepaniculatum)、天竺桂(Cinnamomum japonicum)、香樟(Cinnamomum camphora)、红椿(Toona ciliate)和香椿(Toona sinensis)为研究对象,在立地5 a后(2015-2020年)测定不同树种人工林和邻近撂荒地各土层(0~10、10~20和20~30 cm)土壤容重、总孔隙度、坚实度和抗剪强度的变化规律。【结果】①相较于撂荒地,树种显著影响0~30 cm土壤容重、0~10 cm和20~30 cm土壤坚实度和总孔隙度、20~30 cm土壤抗剪强度;②油樟、大叶樟、天竺桂和香樟4种樟属植物表层土壤容重整体高于其他树种,但土壤总孔隙度则相反;③土壤容重、土壤坚实度和土壤抗剪强度总体随土壤深度的增加而增大,变化范围分别为1.22~1.54 g/cm^(3)、143.9~335 N/cm^(3)和0.49~2.25 kg/cm^(2),土壤总孔隙度则呈现相反的变化趋势,变化范围为47.26%~52.55%;④土层深度显著影响土壤容重、总孔隙度、坚实度和抗剪强度,树种和土壤层次的交互作用显著影响土壤总孔隙度。【结论】树种可能通过改变凋落物输入和根系活动影响土壤理化性质,种植樟属植物可改善土壤物理特性。

树种对土壤团聚体有机碳分布特征的影响

明确不同树种对土壤团聚体有机碳分布特征的影响,将有助于合理选择成都平原造林树种。以亚热带同质园中7种阔叶树种:大叶樟、油樟、香樟、天竺桂、香椿、红椿和桤木为研究对象,5 a(2015-2020年)后测定不同树种人工林和邻近撂荒地土壤团聚体组成及有机碳含量和储量分布特征。结果表明:1)不同树种及撂荒地土壤团聚体组成均以2~5 mm和>5 mm团聚体为主,两者含量之和均>90.11%,且不同树种及撂荒地土壤团聚体含量随粒径的减小而降低;2)天竺桂各团聚体粒径间有机碳含量最高,香樟各团聚体粒径间有机碳含量最低;在0~30 cm的土层中,不同树种及撂荒地土壤团聚体有机碳储量均表现出随着团聚体粒径的减小呈递减的变化趋势;3)同质园不同树种未影响土壤团聚体的平均重量直径和几何平均重量直径,但对土壤团聚体的分形维数具有显著影响。在0~20 cm土层中,土壤团聚体分形维数以天竺桂最低,大叶樟最高。研究表明,树种可能通过改变凋落物的输入及根系活动影响土壤团聚体有机碳分布,樟属植物相比其他树种更有利于土壤团聚体的形成、结构及稳定性,增加土壤有机碳的含量及储量。

钢结构网架屋面增材制造接头的拓扑优化设计与分析

设计了一套用于空间网架结构钢接头参数拓扑优化(TO)设计、数值分析和增材制造的计算机辅助工作流程。通过参数化有限元(FEA)分析,对优化节点的结构性能进行了研究。考虑了影响柔度、最大位移、最大应力和应力分布的不同变量和参数。分析表明,目标体积决定了节点的结构行为,而过滤半径影响优化节点的几何细节。通过一个具有数百个钢接头的双层空间网架结构参数化优化设计框架,验证了所提工作流程的实用性。该工作流程自动化程度高,设计灵活性和集成度高,移植能力强。

基于NB-IoT的大田农业环境远程监测系统设计

实时全面地监测田间农业环境信息,可以帮助农民及时了解田间作物生长环境和肥力,为农田灌溉、作物生长建模和病虫害预测提供有价值的信息。为了满足农业环境监测的实际要求,根据国家标准和地方标准等规定的环境参数监测指标的要求,开发了基于窄带物联网(NB-IoT)的田间农业多个环境参数实时监测系统。该系统能够实时监测空气温度、相对湿度、CO_(2)浓度、照度、土壤湿度、土壤温度、pH值和电导率(EC)8个关键环境参数;传感器节点被部署到农田现场以实时监测环境数据,并以无线方式通过NB-IoT基站把数据传输到OneNET云平台;种植户可以通过手机或电脑访问云平台,获取田间农业的相关环境数据。实验结果表明,该系统能够实现对农田环境参数的准确实时采集及远程传输,能够满足实际农田农业环境的实时监测要求,可以显著提高我国农田环境感知的自动化水平和生产效率。

管道动态磁化漏磁内检测信号的影响因素

在管道内检测中,检测装置和管道之间的相对运动会引起涡流,而涡流强度会受到检测速度、管道电导率、磁铁矫顽力、磁化器长度等因素的影响,进而影响到漏磁检测信号。对影响漏磁检测中涡流强度的几个关键因素进行了分析,通过有限元仿真得到了各个因素对管壁内涡流强度和管壁磁场状态的影响关系,并建立内、外壁缺陷模型,得到了各个因素对检测信号的具体影响。

半经验分子轨道法的电子密度拓扑分析(Ⅰ)

在CNDO/2基础上,考虑到内层电子校正,对一些小分子的键鞍点、环鞍点等量子扑学性质做了计算与讨论,取得了和Bader等在从头算基础上的结果定性一致的结论。

东道国政治不确定性对中国OFDI的影响——基于“一带一路”国家领导人选举的实证研究

近年来,中国对"一带一路"沿线国家的对外直接投资(OFDI)迅速增长,东道国领导人选举引致的政治不确定性是重要的影响因素。本文利用2003~2017年中国OFDI数据,结合"一带一路"沿线国家政府换届选举的情况,采用固定效应模型,以东道国领导人选举为研究视角,检验政治不确定性对中国OFDI的影响。研究发现,东道国选举当年,中国对外直接投资显著减少,当选举结果表现为领导人发生更换、政党出现更替时,投资减少幅度会更大,且这种影响在经济自由度低、法律约束力低、政府清廉程度低的国家更为显著。机制检验结果表明,领导人选举当年,东道国政局稳定性下降、双边实际汇率波动幅度增大、中国企业投资失败项目平均金额增加,影响中国企业对外直接投资的信心。选举当年中国在减少东道国直接投资的同时,在其相邻国家的对外直接投资以及东道国选举以后年份的投资金额均显著上升。研究还发现,"一带一路"倡议提出后,中国企业在沿线国家对外直接投资的政治风险敏感性有所降低。本文研究为中国企业更有效地进行"一带一路"沿线国家的对外直接投资及风险防控提供政策参考。

亚热带森林凋落叶分解过程土壤节肢动物群落的变化特征

土壤动物群落结构和多样性可能随凋落物分解进程和基质质量的变化不断改变。为了解亚热带森林凋落叶分解过程中土壤节肢动物群落变化特征,以四川盆地亚热带森林麻栎(Quercus acutissima)和柳杉(Cryptomeria fortunei)凋落叶为对象,于2011—2015年采用分解袋法研究了2种凋落叶分解过程中土壤节肢动物组成、结构和多样性动态变化。整个研究期间,柳杉和麻栎凋落叶分解袋中共捕获土壤节肢动物3855只,分属于16目51科,且均以等节跳科和棘跳科为优势类群;麻栎凋落叶中土壤节肢动物的个体密度随分解进程呈现增加趋势,在分解的1079天达最高值后降低,而柳杉凋落叶则在分解的156天急剧增加后快速降低,2种凋落叶中土壤节肢动物类群数量具有相似的动态变化过程;2种凋落叶中土壤节肢动物总体以菌食性数量比例最高,腐食性最低,且随凋落叶分解进程,植食性土壤节肢动物占比明显下降,菌食性则上升;非度量多维尺度(NMDS)分析显示,2种凋落叶中土壤节肢动物群落组成具有显著差异,聚类分析表明,2种凋落叶土壤节肢动物群落结构相似性随分解进程不断降低。亚热带森林凋落叶分解过程中土壤节肢动物群落组成、结构和多样性受凋落叶类型影响。

川西高山峡谷区不同类型彩叶林枯落物和土壤生态化学计量特征

【目的】探讨川西高山峡谷区不同类型彩叶林生态系统的养分循环和系统稳定机制。【方法】采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了川西高山峡谷区不同类型彩叶林-针叶纯林(落叶松Larix gmelinii)、针阔混交林(糙皮桦Betula utilis-岷江冷杉Abies faxoniana和白桦Betula platyphylla-云杉Picea asperata-川滇长尾槭Acer caudatum var. prattii)、阔叶纯林(橿子栎Quercus baronii)和阔叶混交林(亮叶桦Betula luminifera-青麸杨Rhus potaninii和橿子栎-白刺花Sophora davidii-黄栌Cotinus coggygria)中地表枯落物和土壤C、N、P的生态化学计量特征。【结果】结果表明,相较于土壤,6种彩叶林中枯落物C和N含量均较高,而P含量较低。不同彩叶林中,枯落物的C、N含量在针叶林中最低,而P含量在阔叶混交林中最低。土壤C、N含量在亮叶桦-青麸杨林中最高,P含量在白桦-云杉-川滇长尾槭林中最高。不同彩叶林间枯落物C/N无显著差异,而土壤C/N在糙皮桦-岷江冷杉林中最高,与其他林型均存在显著差异。枯落物和土壤的C/P和N/P均在亮叶桦-青麸杨林最高。另外,森林枯落物与土壤C、N和P含量间以及C/P和N/P之间存在显著正相关关系。【结论】白桦-云杉-川滇长尾槭林和亮叶桦-青麸杨林具有更丰富的养分含量,为该区域森林的生态建设以及彩叶林的生态效益评价提供了一定的参考依据。

亚热带同质园不同人工林的生物量和林下植被多样性差异

【目的】探究不同林分的生物量及林下植被多样性差异,为营建亚热带人工林筛选适生的珍贵乡土阔叶树种。【方法】以四川农业大学崇州基地同质园试验中大叶樟Cinnamomum platyphyllum、油樟C.longepaniculatum、天竺桂C.japonicum、樟树C.camphora、桤木Alnus cremastogyne、香椿Toona sinensis、红椿T.ciliata等7个阔叶树种林分为研究对象,通过测定各树种平均树高、平均胸径、林下植被多样性等指标,量化树种对生物量及林下植被多样性的影响。【结果】不同树种全株生物量存在显著差异(P<0.05),大叶樟的生物量最高,其次是桤木和红椿,天竺桂最低。树种各器官生物量存在显著差异(P<0.05),整体表现为干>根、枝>叶,并且大叶樟各器官生物量均最高,天竺桂各器官生物量均最低。各器官生物量占全株生物量比例在树种间存在显著差异(P<0.05),但树种大小排序无一致性规律。不同功能群之间的全株、叶、枝及干生物量无显著差异,但常绿树种的根生物量、根生物量占比和根冠比显著高于落叶树种(P<0.05),枝和干生物量占比则相反。落叶树种林分林下草本多样性显著高于常绿树种林分(P<0.05),并且红椿、桤木和香椿林分林下草本的Simpson指数显著高于天竺桂、樟树、大叶樟和油樟林分,红椿林分的林下草本Shannon-Wiener指数显著高于其他6个林分(P<0.05)。【结论】研究区培育落叶树种有利于人工林的物质循环和生物多样性保育,并且相较于其他乡土树种,选择桤木和红椿作为培育树种更有利于亚热带人工林的可持续经营与管理。图6表2参37。

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。

西南地区不同林型凋落物-土壤氮、磷含量分布特征

【目的】为了解我国西南地区不同森林类型凋落物和土壤的氮、磷养分状况。【方法】以重庆四面山、缙云山和云南哀牢山、西双版纳6种不同类型森林群落为研究对象,探究其森林凋落物、土壤有机层和矿质层氮、磷含量及计量比的特征。【结果】西南地区6种森林凋落物氮含量变化范围为2.81~6.52 g/kg,磷含量变化范围为1.09~1.54 g/kg;表现为常绿阔叶林>针叶林,纯林>混交林的分布规律;在各林型中,中山湿性常绿阔叶林中凋落物氮磷含量为最丰富,而针叶林最贫瘠;6种森林土壤氮含量变化范围为0.87~6.57 g/kg,磷含量变化范围为0.13~1.09 g/kg;各林型土壤氮磷含量呈现随土壤深度增加而降低的趋势;其中,中山湿性常绿阔叶林土壤氮含量最高,西双版纳季节雨林的土壤氮磷含量最低;相关性分析表明土壤磷含量与凋落物氮含量和氮磷比呈显著正相关。【结论】西南地区不同森林类型之间土壤氮、磷含量差异性显著,其中中山湿性常绿阔叶林养分含量最为丰富,并与地表凋落物养分基质显著相关。研究结果可为了解该区域森林生态系统的养分循环过程提供科学数据。

四川低山丘陵区香樟和马尾松凋落叶分解进程中土壤节肢动物多样性

【目的】研究四川低山丘陵区香樟和马尾松凋落叶分解进程中土壤节肢动物群落结构及其动态变化,为深入认识森林土壤动物与凋落物分解的相互作用和联系提供参考。【方法】2010年11月,在香樟和马尾松林样地安装15个凋落叶收集器,一年内每月收集2种树种凋落叶,带回实验室自然风干;2011年10月,将风干凋落叶分树种装入20 cm×20 cm分解袋中,分解袋上下孔径分别为3 mm和0.04 mm;2011年11月,将凋落叶分解袋对应埋置于样地内5个5 m×5 m样方中;2011年12月—2015年10月,分11次采集凋落叶分解袋,采用Tullgren漏斗分离收集土壤节肢动物,利用体式解剖镜和生物显微镜镜检计数并分类。【结果】整个分解期间,2种凋落叶中共捕获土壤节肢动物4648只,隶属7纲17目58科,香樟凋落叶中以等节跳科、棘跳科、丽甲螨科和懒甲螨科为优势类群,马尾松凋落叶中多为常见类群。香樟和马尾松2种凋落叶中土壤节肢动物的个体密度和类群数量具有相似的动态变化过程,个体密度分别在分解的746和398天最高,类群数量均在分解的746天最大;土壤节肢动物总体以菌食性数量比例最高,分别占总捕获量的39.48%和38.78%,腐食性数量比例最低,分别占总捕获量的8.02%和8.05%,且菌食性土壤节肢动物占比随凋落叶分解进程逐渐上升,而捕食性和植食性土壤节肢动物占比则不断下降。非度量多维尺度(NMDS)分析显示,2种凋落叶中土壤节肢动物群落组成相似性较高;聚类分析表明,2种凋落叶中土壤节肢动物群落相似性随凋落叶分解进程不断降低。【结论】四川低山丘陵区香樟和马尾松凋落叶分解进程中,凋落物类型和分解时间对土壤节肢动物群落结构影响显著。与香樟(阔叶树)凋落叶相比,马尾松(针叶树)凋落叶对土壤节肢动物的特定类群依赖度更高。不同凋落物类型下,土壤节肢动物群落结构和多样性在分解中期(第2~3年)差异最明显,有必要长期监测凋落物分解进程中的土壤动物响应。

华西雨屏区不同林龄柳杉人工林的根系形态和碳氮磷化学计量特征

【目的】为揭示不同根序的根系形态及碳氮磷化学计量特征在林木不同生长阶段的差异。【方法】以华西雨屏区中龄林(13 a)、成熟林(33 a)和过熟林(53 a)的柳杉人工林为研究对象,对比分析不同林龄柳杉1~5级的根系形态和根功能模块的碳氮磷化学计量特征。【结果】(1)随林龄增加,柳杉1~5级细根直径、比根长和比表面积整体上分别呈先增后减,先减后增和逐渐降低的趋势,而根组织密度则无明显变化规律;随根序增加,同一林龄细根直径整体呈增加趋势,而比根长和比表面积均逐渐降低。(2)随林龄增加,柳杉细根碳含量整体呈先增后减的趋势,磷含量、碳氮比和碳磷比呈先减后增的规律,氮磷比无显著变化。并且,吸收根的氮含量整体高于运输根,运输根的碳含量、碳氮比和碳磷比均高于吸收根。(3)细根碳含量与磷含量呈显著负相关,与碳氮比、碳磷比呈显著正相关。氮含量与磷含量、氮磷比、比根长和比表面积显著正相关,与碳氮比、碳磷比、直径和组织密度显著负相关。【结论】柳杉人工林细根形态和化学计量特征在不同生长阶段和根序上均具有较强的可塑性。研究结果有助于深入认识林木资源吸收策略与养分平衡规律,可为人工林的可持续经营与管理提供理论依据。

川西高山针叶林土壤酶活性对凋落物去除的响应

【目的】了解川西高山针叶林土壤酶活性与凋落物之间的相互作用关系,为该区域森林生态系统物质循环过程提供理论支持。【方法】以该地区典型的四川红杉-岷江冷杉针叶林为对象,通过凋落物去除控制实验,研究了凋落物去除的不同时期土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)分解相关土壤酶活性及其化学计量比的变化特征。【结果】凋落物去除仅在第一年显著降低了多酚氧化酶的活性,在采样第二年显著增加了纤维二糖水解酶和亮氨酸氨基肽酶的活性。采样时间对土壤C、P分解相关酶活性影响显著,而对N分解相关酶活性的影响不显著。在凋落物自然输入处理中,与采样第一年相比,采样第二年时酸性磷酸酶、纤维二糖水解酶和多酚氧化酶的活性显著降低,而β-葡萄糖苷酶和过氧化物酶活性则显著升高。同时,采样第二年的土壤酶化学计量比显著高于采样第一年。在凋落物去除处理中,采样第二年显著降低了酸性磷酸酶的活性,但纤维二糖水解酶活性显著提高。相关性分析显示,土壤含水量、全碳、全氮以及有效氮含量是影响土壤C、N分解酶产生差异的主要因素。【结论】在养分循环较慢的川西高山地区,短期凋落物去除对土壤酶活性的影响较为缓慢,微生物代谢呈现出一定的养分限制,并随着凋落物去除时间的增加微生物代谢呈现出由磷限制向氮限制转化的趋势。关于凋落物与土壤生态过程之间的相互作用还有待进一步长期研究。

季节变化对川西亚高山森林土壤酶活性及化学计量特征的影响

【目的】探讨川西亚高山森林土壤酶活性及其化学计量比对不同季节的响应,为该区域森林物质循环过程提供基础数据。【方法】以川西亚高山针叶林、阔叶林和针阔混交林3种不同森林类型土壤为对象,采用原位培养实验,对比研究季节变化对川西亚高山森林土壤碳(C)、氮(N)和磷(P)循环相关的土壤酶活性及其化学计量比的影响。【结果】采样时期和林型及其交互作用对酸性磷酸酶(AP)、β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)和β-N-乙酰葡萄糖苷酶(NAG)活性影响显著。在生长季初期,阔叶林BG活性显著高于针叶林和针阔混交林,针叶林AP、NAG活性显著高于阔叶林和针阔混交林;随着温度升高,BG、纤维素酶(CBH)、NAG、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和AP活性升高,3种林型酶活性整体表现为生长季初期高于冻结期。土壤酶化学计量碳氮比(E_(C/N))低于全球平均值,而碳磷比(EC/P)和氮磷比(E_(N/P))均高于全球平均值,表明该区域N转化酶活性较高,处于相对N限制的区域。冗余分析表明环境因子解释了土壤酶活性及化学计量比变异的81.09%,其中SWC、N/P和Tm是主要影响因子。【结论】土壤酶活性及其化学计量比受林型和季节变化的综合影响,且在不同程度上受土壤C、N、P及土壤水热条件等的调控。

川西亚高山2种典型针叶林土壤碳氮磷和碳稳定同位素分布特征

【目的】为揭示川西亚高山针叶林土壤剖面碳、氮、磷和稳定碳同位素分布特征。【方法】以川西亚高山两种典型针叶林岷江冷杉林(Abiesfaxoniana)和粗枝云杉林(Piceaasperata)为研究对象,分析其土壤剖面各层碳、氮、磷含量和稳定同位素组成特征。【结果】①川西亚高山岷江冷杉林土壤碳氮磷含量分别为35~400、2~13.5和0.2~0.6g/kg,δ^(13)C为-33.4‰~-24.1‰;粗枝云杉林土壤碳氮磷含量分别为50~360、1~12和0.2~0.6 g/kg,δ^(13)C为-37.0‰~-24.3‰;②两种林型土壤碳、氮含量均随土层深度增加而降低,磷含量在土壤有机层显著低于矿质层;③土壤碳含量与氮含量呈显著正相关,碳、氮含量均与δ^(13)C呈显著负相关;④土层和林型均显著影响土壤碳、氮含量和^(13)C的分布。【结论】川西亚高山针叶林土壤碳氮磷和碳稳定同位素分布特征均受到林型和土壤层次的显著影响,且碳稳定同位素组成与碳氮含量呈负相关。研究结果可为深入了解该区域针叶林森林生态系统碳和养分循环过程提供科学依据。