海南东寨港集约化海鸭养殖对红树植物生长及底栖动物的影响

为探究红树林区集约化海鸭养殖对红树植物生长及底栖动物生存的影响,在海南东寨港集约化海鸭养殖区选取以海莲和角果木为优势种的两个调查区域,并分别对以海莲为优势种的海鸭养殖区内圈养地、圈养地外围、弃养2 a、弃养5 a和未圈养地的海莲幼苗存活率、呼吸根密度、成年植株生长状况和底栖动物以及以角果木为优势种的海鸭养殖区内离圈养地不同距离处角果木成年植株死亡率、幼苗存活率、底栖动物进行了调查。结果表明:集约化海鸭养殖阻碍了红树植物幼苗和呼吸根的更新,严重干扰了红树植物的生存,圈养地底栖动物密度和生物量显著低于其他林地。海南东寨港集约化海鸭养殖对红树林造成了显著的负面影响。

基于光合法和生物量法分析塔里木沙漠公路防护林带碳汇估算差异性

【目的】研究基于光合法和生物量法分析塔里木沙漠公路防护林带碳汇估算差异性,为干旱荒漠区人工林管护和碳储量的评估提供科学依据。【方法】以新疆塔克拉玛干沙漠公路沿线人工防护林为研究对象,对比光合速率模型和生物量模型,估算防护林带3种主要建林植物各自光合速率及筛选最优生物量模型,进而估算其固碳能力及碳储量。【结果】3种植物在光合固碳模型中,单位叶面积固碳量差异显著,表现为梭梭>沙拐枣>柽柳;3种植物生物量最优模型均为幂函数,预测值与实测值回归决定系数在90%以上。光合固碳法估算得到的沙漠公路防护林带总固碳量为567431.68 t,生物量法估算的值为565083.75 t,2种方法估算得到的固碳量相当。【结论】3种植物固氮量差异显著(梭梭>沙拐枣>柽柳),模型效果精确可靠。

浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响

【目的】定量分析浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响,为开展森林经营、生态保护修复以提高亚热带森林碳汇功能提供理论依据。【方法】基于省级固定样地数据,使用生物量模型和含碳率测算样地的森林碳密度,再通过普通Kriging插值形成区域森林碳密度分布图,并分析森林碳密度的空间自相关特征。选取5项景观格局指标和3项自然因素,利用多尺度地理加权回归(MGWR)模型探讨森林景观格局对森林碳密度的影响,并分析影响结果的空间非平稳性。【结果】2012—2019年,丽水市森林平均碳密度从23.19 t·hm^(−2)上升到31.96 t·hm^(−2),且空间分布呈显著的正空间自相关性。森林景观格局显著影响森林碳密度,并表现不同尺度效应,影响程度在空间上也存在差异。景观蔓延度和斑块密度对森林碳密度驱动力较大,而景观最大斑块指数的驱动力较小。【结论】森林景观格局对森林碳密度的影响表现较为明显的空间异质性,应地制宜制定森林经营管理政策,实施自然演替和人工干预相结合的生态系统保护修复工程。

郑州市野生鸟类资源研究

对2014—2019年河南省郑州市鸟类物种多样性、区系分布及生境状况进行调查研究,共记录到鸟类16目52科304种,包括外来鸟类12目16科40种,其中山地鸟类最多,有197种,河道与水田相似性最大(0.71),共有鸟类78种。东洋界鸟类46种(15.13%),古北界鸟类155种(50.99%),广布种103种(33.88%);留鸟90种(29.61%),夏候鸟59种(19.41%),冬候鸟71种(23.36%),旅鸟84种(27.63%);国家一级重点保护鸟类17种,外来种3种,国家二级重点保护鸟种47种,外来种7种,省级重点保护鸟类21种,CITES鸟类列入附录I的物种有7种,外来种8种,极危(CR)级别鸟类3种,濒危(EN)等级鸟类4种,易危(VU)等级鸟类8种,近危等级鸟类4种,中日协定保护鸟类147种,中澳协定保护鸟类40种。结果表明,郑州市鸟类整体表现南北混杂,显示出由古北界向东洋界过渡而以古北界成分占优势的特征。在生境分析中表现出除雀形目鸟类外,水鸟占比很大,在鸟类保护过程中应加大对水体资源的保护。

毛乌素沙地3种人工灌木林林下植物群落特征及其与林分因子的关系

为探究不同人工灌木林林下植物群落的特征及其与林分因子的相互关系,以毛乌素沙地羊柴、沙柳和小叶锦鸡儿3种人工灌木林群落为研究对象,通过群落调查,分析不同人工林林下草本群落的物种多样性、盖度、地上生物量及其与灌木林林分因子的相互关系。结果显示:在3种人工灌木林样地中,共记录草本植物47种,隶属于15科38属,其中以菊科、禾本科、豆科和藜科的植物种类尤为丰富。不同人工林林下植物种数量从小到大依次为羊柴人工林<沙柳人工林<小叶锦鸡儿人工林,多年生草本植物种类明显高于1 a生植物,水分生态类型主要以旱生植物为主。林下草本层Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数在不同人工林之间存在显著差异;其中小叶锦鸡儿灌木林林下的草本层盖度和地上生物量最高,而沙柳灌木林的物种多样性则相对较低。对毛乌素沙地3种典型人工灌木林林下草本群落的特征分析结果表明,林分因子对林下草本群落的结构和特征产生显著影响。研究结果可为沙地植被恢复和生物多样性保护提供科学依据。

淮河生态经济带土地生态安全时空分异分析

用DPSIR模型选择指标,用TOPSIS法分析2009—2021年淮河生态经济带土地生态安全时空特征。发现:(1)土地生态安全综合值由2009年的0.2683提升到2021年的0.3354,土地生态安全状况由较不安全级提升到临界级,驱动力、状态、压力、影响、响应子系统均处于好转趋势,土地生态安全水平总体呈现向好发展趋势;(2)研究区土地生态安全水平呈2009—2013年逐步上升、2013—2015年趋于平稳、2015—2016年下降、2016—2021年逐年上升的态势;(3)与2009年相比,到2021年,研究区25个市土地生态安全等级总体上提高1级,空间分异层次特征显著,整体上呈现出从“山东4市>江苏7市>河南6市>安徽8市”的空间分异特征。

沙拐枣叶功能性状对生境变化的响应

【目的】揭示民勤地区沙拐枣叶功能性状在不同生境的变异规律,探明沙拐枣对干旱荒漠环境的适应策略。【方法】以民勤绿洲-荒漠过渡带沙拐枣(Calligonum mongolicum)为对象,采用样方法采集样株东西南北4个方向中部生长良好的叶片,用土钻采集植株根系附近深度为0—60 cm的土壤样本,比较分析丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶功能性状特征及相关性,揭示沙拐枣叶功能性状与土壤因子的关系。【结果】(1)沙拐枣叶功能性状的变异系数介于2.39%~24.94%,比叶面积(SLA)变异系数最大(24.94%),稳定碳同位素(δ^(13)C)变异系数最小(2.39%);沙拐枣叶片的全碳(LCC)、全磷(LPC)含量在样地之间存在显著差异,而SLA、LPC在2种生境间存在显著差异。(2)在丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶片含水量(LWC)与干物质含量(LDMC)分别呈极显著、显著负相关关系,LWC是2种生境下沙拐枣叶功能性状中综合排名前3的共同指标因子。(3)全氮(STN)、pH值和土壤含水量(SMC)是影响民勤沙拐枣叶功能性状变异的主要土壤因子。【结论】沙拐枣通过改变叶片形态和调节营养物质含量,以及与土壤因子的相互作用,以更好适应生境。

碳中和目标下中国森林碳储量、碳汇变化预估与潜力提升途径

增强森林固碳增汇功能是减缓大气二氧化碳浓度上升和全球气候变暖的重要手段,也是实现碳中和国家战略目标的有效途径。本研究基于文献分析法和模型模拟,系统阐述中国森林碳储量和碳汇现状、动态变化与潜力提升途径。根据国家森林资源连续清查数据测算的森林植被碳储量近5年平均年增长0.152 Pg(以C计),2000s—2010s中国陆地生态系统碳汇量约229.7 Tg·a^(-1)(以C计),其中森林植被(指乔木林)碳储量约增加150.6 Tg·a^(-1)(以C计),约占整个陆地生态系统植被碳汇量的65.6%。过去70年,中国森林已从碳源转变为逐渐增强的碳汇。在森林面积保持不变的情景下,相比2000s—2010s时段,2030年后现有乔木林的生物量碳汇将有所下降;如果森林面积未来持续增加,2030—2050年中国新增乔木林的碳汇量仍将呈增加趋势。在全球变化背景下,气候变化及其引发的风险(极端干旱与热浪事件、森林火灾、病虫害等)可能会削弱森林碳汇功能。为维持并提升森林碳储量和碳汇潜力,需要采取森林碳储与碳汇双增以及森林碳汇与木质林产品碳库协同提升的策略,从保碳、增碳、扩碳和碳资源化利用的汇转移4个途径对森林资源实施保护修复、精准绿化、科学经营与合理利用以及多时空尺度的优化布局,同时重视森林土壤碳库增汇的长期效应。在林业减缓和适应气候变化框架下,森林碳汇潜力提升未来研究重点是科学推进国土绿化适宜造林地和树种选择,森林经营增汇技术,森林碳储、碳汇协同提升与木质产品库的碳汇转移与存续的时空配置优化模式,森林土壤固碳增汇机制以及潜力研究,准确评估森林碳汇对实现国家碳中和目标的贡献及其时间表和路线图。

关于“气候智慧林业”研究的思考

气候智慧林业于2020年之后兴起,是集智慧林业、气候林业和生态林业于一体的协同发展新组合。气候智慧林业是利用智能化和数字驱动的新一代信息与人工智能(AI)技术,通过改变传统的林业科学科研与管理范式,更好地理解森林生态系统与气候变化相互影响的机制;在此基础上,提出基于自然的气候解决方案,实现森林生态系统功能的高效、稳定、可持续目标,最终达到人与自然和谐发展。与传统林业和生态林业相似,气候智慧林业也需要强大的科学研究基础。气候智慧林业研究需要回答的核心科学问题是森林生态系统与气候变化相互影响的机制,其研究方向包括:1)森林生态系统碳汇的监测、计量与核算,以及碳汇对减缓气候变化的时间效应;2)森林生态系统韧性(抵抗力、恢复力、适应力)的形成及其对气候变化和自然干扰的响应机制;3)森林生态系统碳汇的形成、维持与提升机制,包括管理措施和木材生产利用对碳汇的影响、碳汇与其他功能之间的平衡;4)人工智能和多源遥感驱动的森林智能数据采集系统;5)基于信息化+AI和专家决策的气候智慧林业管理系统。加强上述研究,有利于增强森林生态系统韧性,以更好适应气候变化或减缓气候变化的负面影响,提升森林缓解气候变化的能力,为增强森林的多种生态功能与林产品供给能力提供科技支撑。

川西冷杉林下地表苔藓固氮速率及林窗的影响

苔藓与蓝细菌的共生固氮作用为许多生态系统贡献了高达50%氮输入,是“新增”氮素的重要来源。然而,苔藓与蓝细菌共生固氮速率如何受林窗等生态系统动态影响仍然未知。本文研究了四川西部典型藓类冷杉林地表苔藓与蓝细菌的固氮速率在生长季内的动态变化,及其在林窗和林冠覆盖两种生境下的差异,并评估了苔藓含水量、气温和光照条件等因素对固氮速率的驱动作用。研究结果发现,锦丝藓(Actinothuidium hookeri)和塔藓(Hylocomium splendens)生长季平均固氮速率分别为77.49和129.69 nmol·(g·d)^(−1)。地表苔藓固氮速率在生长季不同月份的变化极大,固氮速率高峰出现在生长季早期的5月、7月、8月,基本与植物生长高峰期相符;6月苔藓含水量较低,导致苔藓几乎没有固氮活性;生长季末期的10月苔藓固氮速率较低,不及7月的1/7。相比于林冠覆盖生境,林窗提高了地表气温、光照和苔藓含水量,但从整个生长季来看,林窗对苔藓固氮速率仅表现出微弱的促进作用。综上,苔藓与蓝细菌共生体固氮速率和林窗的影响效应可以为深入认识生态系统氮循环提供依据。

油桐芽苗砧嫁接育苗技术及解剖结构观察

【目的】研究油桐芽苗砧嫁接繁育新技术,建立油桐芽苗砧嫁接无性繁殖技术体系,为油桐良种无性化育苗提供新途径。【方法】以千年桐和三年桐种子培育的芽苗为砧木,以‘华桐1号’家系当年生半木质化带芽茎段为接穗,连续2年研究不同砧木物种、嫁接方法、嫁接膜类型、嫁接时期、苗床及移栽高度等因素对油桐芽苗砧嫁接成活的影响,并观察嫁接后伤口愈合的显微解剖结构。【结果】1)在其他外界因素较优的条件下,以三年桐和千年桐为砧木,油桐嫁接成活率均可达89.0%以上,前期生长无显著差异。以千年桐为砧木,采用劈接法用塑料膜绑扎的成活率比铝箔片高184.0%,差异显著(P<0.05);用塑料膜绑扎劈接的成活率比合接高58.7%,差异显著(P<0.05)。2)适宜油桐芽苗砧嫁接的接穗腋芽上、下部和叶柄长度分别为1.0、3.0和0.5 cm,适宜的砧木劈接切口长1.5 cm、移栽苗床高度15 cm、遮荫网透光率为25%、移栽时嫁接口高于地面。3)不同嫁接时期对油桐芽苗砧嫁接的成活率影响显著,6月上旬的嫁接成活率比5月中旬高51.5%,差异显著(P<0.05),且6月上旬嫁接的油桐苗后期长势较好。4)观察腋芽的生长过程及嫁接口的愈伤组织解剖结构发现,嫁接10天后伤口部分愈合,腋芽开始膨大,20天后腋芽萌发长出新叶,70天后接穗和砧木的伤口愈合度高,解开嫁接膜有利于后期嫁接苗生长。【结论】本研究建立的油桐芽苗砧嫁接无性繁殖技术体系,6月大田大量育苗的嫁接成活率整体达70.0%以上,可为今后油桐良种无性化育苗提供切实可行的途径。

株行距配置和无性系对杨树人工林碳储量的影响

为探究不同株行距配置和无性系对杨树人工林碳储量的影响,采用林木生物量直接收获法对13年生南林-895杨(NL-895)4种株行距配置(6 m×6 m、4.5 m×8.0 m、5 m×5 m、3 m×8 m)、南林-95杨(NL-95)和南林-797杨(NL-797)6 m×6 m株行距配置林分的碳储量进行了研究。结果表明:不同林分单株生物量存在显著差异(P<0.05),以6 m×6 m株行距配置模式的NL-895单株生物量最高(400.96 kg·株^(-1));4种株行距配置的NL-895林分的生物量不存在显著差异,但在6 m×6 m株行距配置林分中,NL-895和NL-95的生物量显著高于NL-797(P<0.05)。杨树人工林各器官的碳含量(质量分数)在39.79%~47.76%之间,表现为树干>树枝>根系>树叶;不同株行距配置林分的林木碳储量变异趋势与林分生物量相似,6 m×6 m株行距配置NL-895林分的林木碳储量最高,3 m×8 m株行距配置的NL-895林分的林木碳储量最低。不同无性系和株行距配置对杨树人工林土壤(0~100 cm)碳储量有一定影响但不显著,其碳储量约占杨树人工林碳储量的71.7%。同一无性系不同株行距配置林分的总碳储量存在显著差异(P<0.05),而同一株行距配置不同无性系林分总碳储量无显著差异。总体来看,6 m×6 m株行距配置的NL-895林分总碳储量最大(192.46 t·hm^(-2)),分别是4.5 m×8.0 m、5 m×5 m、3 m×8 m株行距配置林分的1.17、1.31、1.38倍。综上所述,在江苏省类似的立地条件下,建议选择NL-895、株行距6 m×6 m的均匀配置作为碳汇林营造的经营模式。

生态旅游赋能矿山修复开发适宜性评价及影响因素

【目的】发展生态旅游赋能以绿色矿山为代表的矿山土地综合修复利用受到广泛关注,研究生态旅游赋能矿山修复开发适宜性评价体系与影响因素,为全国绿色矿山生态旅游高质量发展提供技术支撑。【方法】基于层次分析法(AHP)从科研价值、历史文化价值、休闲游憩价值、生态环境价值、矿区开发条件、城市开发环境6个维度构建了绿色矿山生态旅游评价指标体系,以湖南为案例地,运用因子分析法测算湖南绿色矿山生态旅游开发适宜性评价,采用多元线性回归方法分析了湖南绿色矿山生态旅游开发的影响因素。【结果】结果显示,湖南绿色矿山生态旅游开发评价指标综合评分最高为0.84,最低为0.38,开发评价指标综合评分差距较小。旅游资源丰富程度、生态环境质量、政策支持情况通过了1%水平的显著性检验,基础设施、相关者的参与度和友善度、交通便利性通过了5%水平的显著性检验,且与湖南绿色矿山生态旅游开发存在正相关关系,风险安全状况对湖南绿色矿山生态旅游开发影响不显著。【结论】湖南省生态旅游赋能矿山修复开发潜力大,为此,应加强政府的宏观规划管理,制定相应政策法规,引导和保障矿山生态旅游开发。加强科学技术与数字化水平,加大创新投入,充分利用矿山遗留资源和当地文化,在生态修复保护的基础上,提高矿山生态旅游价值,打造矿山生态旅游产品。

闽楠-木荷混交林空间结构及其养分利用

【目的】为探讨混交林中闽楠和木荷的种间关系,确定木荷能否作为闽楠的伴生树种营建健康高效的闽楠-木荷混交林。【方法】以金洞林场16年生的闽楠-木荷混交林以及闽楠纯林、木荷纯林为研究对象,通过分析闽楠-木荷混交林的根系分布特性与林分空间结构特性来探讨闽楠-木荷混交林地上与地下部分的种间关系;通过分析不同物候期下3种林分的闽楠与木荷叶片养分的动态规律来阐明闽楠与木荷之间的养分利用关系。【结果】1)在16年生闽楠-木荷混交林中,在闽楠周围1.5 m内闽楠和木荷的根系分布虽有部分重叠,但闽楠仍占据优势地位,闽楠和木荷在地下生长空间和养分吸收利用方面存在竞争但竞争不激烈;2)整体林分空间结构上,闽楠、木荷纯林略优于闽楠-木荷混交林,说明混交林的树种不同,树种之间的生长特性和生态特性不一样,林分的均一性会差一些,对其调整结构的难度要大于纯林。混交林中,木荷已对闽楠形成了一定的竞争优势;3)闽楠-木荷混交林中,对养分吸收利用在物候期上部分不同步,存在相对有利的互补关系;从所有的物候期来看,闽楠叶片的N、P、K含量在大部分时期都高于木荷,表明闽楠-木荷混交更有利于闽楠对养分的吸收利用,木荷对养分的需求更低;4)16年生混交林中闽楠、木荷的生长速度要优于相应的纯林,表明前期竞争促进了林分的生长。【结论】闽楠与木荷混交有利于闽楠获得更多的养分,适度竞争促进了林木的生长,木荷是闽楠较好的伴生树种。

不同混交模式下幼龄桉树混交林的生长和水土流失特征研究

设计尾巨桉×红椿和大花序桉×闽楠的垂直、水平、块状三种混交方式的试验林,以研究不同混交模式下桉树混交林的生长和水土流失规律。结果表明:1年生尾巨桉、红椿、大花序桉和闽楠分别在水平、块状、块状和水平混交模式下的树高增长率最大,依次为1560.00%、863.33%、457.50%和6.67%,因此水平混交模式和块状混交模式的林分树高生长效果较好。在尾巨桉×红椿和大花序桉×闽楠两种林分中的月均地表径流以块状混交模式最少,分别是107.72 L和215.24 L,月均土壤流失以块状混交模式较少,分别是4.95 kg和7.25 kg,因此块状混交模式对水土保持的效果较优于垂直混交模式和水平混交模式。综合考虑,采用块状混交模式效果最好。

河岸缓冲带植被配置对径流水中磷的截留效果

[目的]研究不同配置缓冲带对径流水中磷素截留效果的影响,为选择适宜太湖河岸缓冲带和有效治理富营养化提供参考。[方法]以7块大小为20 m×40 m的太湖人工林河岸缓冲带为研究对象,比较不同宽度(15、30、40 m)、不同植被类型(‘南林95’杨、中山杉林、‘南林95’杨-中山杉混交林)、不同林分密度(400、1000、1600株·hm^(−2))的河岸缓冲带对径流水中总磷和可溶性磷的截留效果的差异。[结果](1)冬季缓冲带对径流水中总磷和可溶性磷的拦截效果明显优于春季缓冲带;缓冲带对径流水中可溶性磷的截留率显著高于总磷。(2)不同的河岸缓冲带对宽度的需求不同。对于中山杉林、混交林、400和1000株·hm^(−2)的杨树林而言,15 m宽的河岸缓冲带基本能满足截磷需求;1600株·hm^(−2)的杨树林需要40 m以上的河岸缓冲带宽度才能满足对磷的截留要求(3)对于中山杉林和杨树林缓冲带而言,林分密度为400株·hm^(−2)的缓冲带对径流水中总磷和可溶性磷的截留效果最好。(4)中山杉林缓冲带对径流水中磷素的截留效果优于中山杉-杨树混交林和杨树林缓冲带,中山杉可作为太湖流域河岸缓冲带构建的首选植物。[结论]15 m宽400株·hm^(−2)的中山杉林缓冲带对径流水中磷素的截留能达到最大效果。

红锥树干径向水分亏缺对饱和水汽压差的时滞响应

【目的】探索作为树干水分变化状况指标的树木水分亏缺(TWD)变化特征及其与饱和水汽压差(VPD)的关系,揭示径向变化对环境水分胁迫的响应特征,为合理指导红锥人工林经营提供科学依据和数据支持。【方法】利用径向变化记录仪记录不同分化等级红锥树干径向变化过程,同步监测环境因子,分析TWD对VPD的响应特征。【结果】不同分化等级红锥的TWD波动趋势相似,TWD随着VPD的变化而变化,但并不同步。小时尺度上,TWD和VPD显著正相关(r=0.488,r=0.489,r=0.512,P<0.01),划分失水期和复水期后,两个时期的TWD和VPD也显著正相关,且失水期的相关性增强(r=0.623,r=0.667,r=0.593,P<0.01)。日尺度上,无论是否划分失水期和复水期,二者均显著正相关,但相关性减弱。前后1天内的时滞响应分析结果显示,无论分化等级,TWD与VPD显著正相关(P<0.01);划分失水期和复水期后,在任何时间段考虑时滞响应时也均达到显著正相关,失水期的相关性强于复水期的相关性。未划分失水期和复水期时,不同分化等级红锥TWD对VPD响应滞后时间均为3 h。划分失水期和复水期后,失水期TWD对VPD响应滞后时间缩短,复水期TWD对VPD响应滞后时间延长。优势木、中等木和被压木复水期的滞后时间比失水期分别长3、4和5 h。VPD大幅度波动条件(VPD_(L))下,随着VPD的反复升降,TWD表现为失水-复水交替出现,变化的总体趋势是上升的;VPD小幅度波动条件(VPDs)下,TWD变化趋势较平缓,两种条件下TWD对VPD的响应均存在时滞。无论分化等级,VPD_(L)条件下TWD与VPD之间的相关性(r=0.550,r=0.553,r=0.584,P<0.01)均强于VPDs下的相关性(r=0.256,r=0.260,r=0.281,P<0.01)。VPDL条件下,考虑滞后时间后,无论是否划分失水期和复水期,不同分化等级红锥TWD与VPD之间的相关性均增强。VPDs条件下,复水期的相关性低于忽略时滞效应时的相关性。【结论】TWD对VPD的响应存在时滞效应,在失水期和复水期,TWD对VPD的响应特征不同,且在不同分化等级间存在差异;失水期和复水期的划分有助于研究TWD与VPD的相关性。

生草对山核桃林地土壤微生物群落结构和多样性的影响

山核桃林下设置3种人工生草(油菜、绵枣儿、野豌豆)及清耕(对照)4个处理,种植4年后,采用高通量测序技术分析各处理土壤微生物群落结构及多样性,研究不同处理微生物与环境因子关联性。结果表明:山核桃林下不同生草处理占优势地位的土壤细菌群落为酸杆菌门和变形菌门,油菜处理上层(0~10 cm)土壤较下层(20~40 cm)变形菌门的相对丰度提高71.41%;各生草处理占优势地位的真菌群落为子囊菌门、担子菌门和球囊菌门,上层(0~10 cm)土壤球囊菌门相对丰度较对照分别提高202.81%、193.90%、65.04%,各生草处理上层土壤细菌群落物种组成均匀度较高且物种丰富,油菜处理上层土壤Chao1、Shannon、Ace指数显著高于其他生草处理。土壤真菌群落的多样性指数各处理间均未达到显著性差异。树状聚类图显示,不同生草处理对土壤的细菌、真菌群落均具有显著的影响。基于门水平下土壤群落结构和环境因子的典范对应分析(CCA)可知,细菌群落结构与pH、全磷、有效磷呈极显著正相关,与有机质呈显著正相关;真菌群落结构与pH呈极显著正相关,与全磷、有效磷、过氧化氢酶呈显著正相关。这说明不同生草处理对山核桃林地土壤微生物影响较大,选择适宜的生草种类可改善土壤微生物群落结构,提高细菌群落物种组成均匀度及丰富度,其中油菜综合效果最好。

植物地下觅养性状对土壤富磷斑块塑性响应的研究进展

磷是影响植物生长的关键养分元素之一,地下细根觅养塑性是植物提高土壤磷吸收的重要方式。在自然环境条件下,土壤养分具有异质性或斑块状分布特点,特别是相对固定的养分(如磷)。植物如何调整地下觅养性状对养分斑块的塑性响应尚不清楚,特定细根性状预测地下觅养性状塑性响应更具有较大不确定性。本研究总结植物地下觅养塑性的影响因素,阐述细根(形态、构型、增殖、化学、生理)和菌根真菌性状对富磷斑块的塑性响应,从真菌侵染方式、根系形态结构、养分获取策略等方面分析地下觅养性状及其塑性响应在丛枝菌根和外生菌根树种间的差异。基于地下觅养的碳成本假设,指出细根形态塑性和生理塑性在许多情况下是资源竞争的结果。真菌菌丝的增殖塑性更能提高植物养分获取效率,但当根系和菌根真菌均存在于养分斑块时,根系增殖比真菌反应更敏感。本研究还探讨细根性状对地下觅养塑性的预测,指出细根直径是地下觅养性状变化的重要预测指标。围绕当前植物地下觅养塑性研究存在的不足,从地下觅养塑性框架、地下觅养机制、细根性状对植物养分获取塑性的预测、细根觅养塑性与防御塑性之间的关系等方面提出今后的研究方向,深入理解植物地下磷养分获取策略及其对环境变化的适应机制。

广东湛江桉树人工林碳水通量季节格局及其环境生物控制

【目的】量化桉树人工林生态系统的碳水通量和组分并揭示其受环境生物因子的调控作用,为提高人工林碳汇评估准确性及深入认识气候变化背景下环境生物因子对人工林碳循环过程的影响提供依据。【方法】在雷州半岛北部,采用涡度相关法(EC)测定桉树人工林碳水通量,并同步监测空气温度(Tair)、饱和水汽压差(VPD)、光合光量子通量密度(PPFD)、土壤温度(Tsoil)、土壤湿度(SM)、降水量(Pre)和归一化植被指数(NDVI)等环境生物因子,分析碳水通量和组分的时间变化及其与环境生物因子的关系。【结果】桉树人工林生态系统总初级生产力(GPP)年均值为2907.87 g·m^(-2)a^(-1)、生态系统呼吸(RE)年均值为1509.77 g·m^(-2)a^(-1)、净生态系统碳交换(NEE)年均值为-1398.83 g·m^(-2)a^(-1)、生态系统蒸散(ET)年均值为1069.25 mm,表现为碳汇。GPP、RE、NEE、ET昼夜变化呈非对称单峰趋势,峰值和日均值的绝对值均表现为雨季高于旱季。雨季的GPP、RE、ET累积值高于旱季,NEE累积值在旱季和雨季无明显差异。日间NEE变化的主要影响因子为PPFD,当VPD≥15 hPa时NEE积累受到抑制,气温在中等水平(20℃air<27℃)时净碳吸收能力最强。夜间NEE变化主要受Tair影响,SM会影响NEE对Tair响应的敏感性。水分利用效率(WUE)在旱季(3.85 g·kg^(-1))高于雨季(2.61 g·kg^(-1)),年均值为3.22 g·kg^(-1),季节差异主要由ET主导,与Tair、VPD、PPFD存在显著负相关(P<0.05)。【结论】桉树人工林生态系统在旱季、雨季和全年均表现为碳汇,其碳汇状态和强度由GPP主导。NEE变化主要受PPFD调控,高VPD会抑制生态系统净碳吸收,中等水平温度时生态系统净碳吸收能力最强,SM会影响夜间NEE对Tair响应的敏感性。桉树人工林WUE旱季高于雨季,季节差异主要由ET主导,同时受到Tair、VPD、PPFD的共同影响。