亚热带树种在未成林造林地的凋落物量和周转与叶片性状的关系

【目的】测定亚热带树种的叶片功能性状、凋落叶质量、凋落物量和周转期,揭示叶片性状对凋落物量和周转的影响,为杉木采伐后如何选择造林树种以改善土壤肥力提供科学依据。【方法】选取在二代杉木林采伐迹地营造的17种亚热带树种,测定其在3年生未成林造林地的凋落物量和周转期,同时测定各树种的叶片功能性状(比叶面积、干物质含量、氮含量等)和凋落叶质量(碳氮比、单宁含量、可溶性糖含量等),建立叶片性状与凋落物量和周转期的回归关系。【结果】17种树种中,米老排凋落物量最高(6.67 t·hm^(-2)a^(-1)),杉木凋落物量最低(0 t·hm^(-2)a^(-1));江南桤木凋落叶周转期最短(0.09年);深山含笑凋落叶周转期最长(1.09年)。凋落物量随比叶面积增加而增加,随叶氮含量增加而降低;凋落叶周转期随凋落叶碳氮比和单宁含量增加而增加,随凋落叶最大持水率增加而降低。【结论】在亚热带未成林造林地中,凋落物量受比叶面积和叶氮含量的影响,凋落叶周转期受凋落叶碳氮比、单宁含量和最大持水率的影响;杉木在未成林造林地阶段的凋落物归还量极少。经营亚热带人工林时,要考虑种植比叶面积和凋落叶最大持水能力较高、凋落叶单宁含量和碳氮比较低的树种,以提高林地凋落物归还量和周转速率,改善退化人工林的土壤肥力。

凋落物处理对华山松人工林土壤呼吸的影响

【目的】通过探讨凋落物添加和去除处理对土壤呼吸速率的影响,为人工林土壤碳库管理提供理论依据。【方法】以神农架林区华山松人工林为研究对象,2021年4月—2022年3月通过设置对照(CK)、凋落物去除(LR)和凋落物添加(LA)3种处理,采用Li-8100A土壤碳通量测量系统测定土壤呼吸速率和土壤温湿度,研究土壤呼吸速率对凋落物处理的响应规律。【结果】1)3种处理间的土壤温度和土壤含水量均无显著差异(P>0.05),土壤呼吸速率与土壤温度的变化趋势一致,最大值均出现在7月,最小值均出现在2月;2)3种处理下土壤呼吸速率的年平均值为LA(2.17μmol·m^(-2)·S^(-1))>CK(1.69μmol·m^(-2)·S^(-1))>LR(1.25μmol·m^(-2)·S^(-1)),与对照相比,凋落物去除使土壤呼吸速率年均降低了26.02%,凋落物添加使土壤呼吸速率年均提高了29.48%;3)不同凋落物处理的土壤呼吸速率与土壤温度均呈极显著正相关(P<0.01),土壤温度分别解释了3种处理下土壤呼吸速率97.31%、99.18%和95.37%的变异。而土壤呼吸速率与土壤含水量相关性不显著(P>0.05),华山松人工林土壤呼吸速率的主要影响因子是土壤温度;4)土壤呼吸温度敏感性指数(Q10)为CK(2.98)>LR(2.91)>LA(2.88),凋落物去除和添加处理均降低了土壤呼吸温度敏感性。【结论】凋落物输入量的改变对土壤呼吸速率具有重要影响,且不同处理方式对土壤呼吸影响程度不一致。

不同温度下4种速生树种凋落叶的浸泡分解特性

[目的]了解树种和温度对速生树种凋落叶浸泡后分解特性的影响,以预测气候变化背景下速生树种的生态功能响应。[方法]以4种南方常见速生树种(松树、杉木、桉树、红锥)凋落叶为研究对象,分别在常温、20℃、35℃下浸泡22 d,并比较了4种凋落叶浸泡液的总磷、总氮、腐殖酸、单宁酸、COD含量和浊度、电导率、pH等。[结果]温度显著影响4种速生树种凋落叶浸泡液浊度的变化(P<0.05)。浸泡22 d,桉树凋落叶分解对浸泡液单宁酸含量、腐殖酸含量、pH等指标的影响大于其他树种。其中,桉树凋落叶浸泡液单宁酸含量为1407.84 mg·L^(-1),分别是松树、杉木、红锥的12、14、4倍;腐殖酸溶出量为871.40 mg·L^(-1),分别是松树、杉木、红锥的15、14、12倍;pH值保持在4.35~4.46之间,低于其他树种。[结论]松树、杉木、桉树和红锥凋落叶浸泡液浊度主要受温度影响,其余指标的变化均随树种不同而各有差异。常温比恒温条件更能促进桉树凋落叶浸泡液单宁酸的溶出,进而导致浸泡液pH值降低。

滇中地区主要森林凋落物有效截留量及其影响因素

[目的]研究滇中地区主要森林类型凋落物有效截留量差异及其影响因素,为该地未来植被恢复和森林管理提供科学支撑。[方法]利用样方调查法、烘干法和浸泡法分析了昆明市双河—磨南德水源林自然保护区内的地带性次生常绿阔叶林(SF)、针阔混交林(TF)、旱冬瓜林(ACF)、华山松林(PA)、成熟云南松林(OPY)、幼龄云南松林(YPY)、银荆林(AD)7种主要森林类型凋落物未分解层(OL)和半分解层(OF)的有效截留量及其影响因素。[结果](1) 7种森林类型凋落物厚度为2.06~7.57 cm,其中OL层1.10~4.30 cm, OF层0.83~3.93 cm,凋落物层厚度排序为TF>ACF>PA>OPY>SF>AD>YPY,凋落物蓄积量为4.75~17.45 t/hm^(2),其中OL层占比为32.02%~62.48%,OF层占比为37.52%~67.98%,凋落物层蓄积量排序为TF>PA>SF>OPY>ACF>AD>YPY。(2)凋落物最大持水率为115.3%~170.7%,初始吸水速率为3.65~5.62 g/(g·h),凋落物持水率和浸水时间的关系可用对数函数y=aln(x)+b表示,吸水速率与浸水时间可用幂函数y=kt~n表示。(3)凋落物最大持水量为7.05~32.19 t/hm^(2),排序为PA>TF>SF>OPY>ACF>AD>YPY,有效截留量为5.45~25.34 t/hm^(2),以TF最高(25.34t/hm^(2)),PA(24.99 t/hm^(2))和SF(24.62 t/hm^(2))次之,YPY最低(5.45t/hm^(2)),影响有效截留量的场地特征主要为蓄积量、自然含水率、分解强度以及厚度,影响有效截留量的水动力过程主要是最大失水量、前6.0 h平均吸水速率和前2.0 h平均吸水速率。[结论]滇中地区未来植树造林应以针阔混交林为主,注重对地带性次生常绿阔叶林的保育,采取辅助自然更新的措施促进人工纯林向混交林演化,同时减少踩踏、收集凋落物等人类活动的干扰,从而增加森林生态系统凋落物的水源涵养能力。

去除凋落物和草毡层对寒温带典型森林土壤活性有机碳的短期影响

[目的]探究去除凋落物和草毡层对寒温带森林土壤活性有机碳的影响,为我国寒温带森林土壤碳循环的研究提供科学参考。[方法]以大兴安岭北部3种典型森林(白桦林、樟子松林和兴安落叶松林)为研究对象,在3种林型中设置对照、去除凋落物、去除草毡层以及去除凋落物和草毡层4种处理,于2021年9月对各处理不同土层(0—10 cm和10—20 cm)土壤进行取样,研究其土壤活性有机碳组分及其影响因子。[结果]在0—10 cm土层,与对照相比,去除凋落物后土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳含量在白桦林和樟子松林中无显著变化,而在兴安落叶松林中显著降低了25.49%和39.40%;土壤微生物量碳含量在白桦林和兴安落叶松林中显著降低了19.26%和18.86%,而在樟子松林中无显著变化。去除草毡层后土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳含量在白桦林和樟子松林中显著降低了16.08%,60.69%和17.38%,17.33%,而在兴安落叶松林中的变化不显著;土壤微生物量碳含量在3种林型中显著降低了19.47%~42.02%。同时去除凋落物和草毡层后3种林型土壤微生物量碳和易氧化有机碳含量极显著降低了22.03%~27.01%和52.22%~57.01%;土壤可溶性有机碳含量降低了11.25%~22.18%,其中白桦林和樟子松林达显著水平;在10—20 cm土层,不同去除处理对3种林型土壤可溶性有机碳和微生物量碳含量均无显著影响,白桦林和樟子松林土壤易氧化有机碳含量分别在去除草毡层以及同时去除凋落物和草毡层后显著降低,而兴安落叶松林土壤易氧化有机碳含量无明显变化。3种林型土壤活性有机碳各组分与土壤总有机碳、全氮、含水量呈显著正相关,与土壤pH则呈显著负相关。[结论]去除凋落物和草毡层降低了土壤活性有机碳含量,凋落物和草毡层的存在有利于土壤活性有机碳的形成与累积。

中亚热带森林转换对地表凋落物现存量及其组分的影响

依托福建三明森林生态系统国家野外观测研究站森林转换研究平台,在凋落物高峰期选择立地条件相对一致的以米槠为建群种的常绿阔叶林、次生林以及米槠人工林为研究对象,调查森林地表凋落物量及其组分(叶、枝、果、其他)与分解程度(未分解层与半分解层),并分析米槠凋落叶的物理性状差异。结果表明:天然林转换为次生林和人工林后凋落物现存量分别显著降低了33.03%和63.19%,凋落叶占总现存量的相对比例分别下降了5.72%和4.85%,但凋落枝和其他部分的相对比例略有上升,改变了地表凋落物的组成格局。天然林转换为次生林后未分解层和半分解层凋落物量分别降低了37.49%和37.08%,相对比例基本不变;但转换为人工林后未分解层和半分解层凋落物量分别降低了51.75%和70.12%,半分解层相对比例下降了11.07%,表明人工林可能具有相对快速的凋落物分解过程。此外,森林转换显著改变了建群种米槠凋落叶的面积、周长等物理性状,其中比叶面积和叶组织密度的变异系数最大。可见,天然林转换后凋落量明显减少,半分解层凋落物量相对于未分解层下降更为明显,不利于森林凋落物归还到土壤,形成土壤有机质。

森林土壤微生物生物量碳对凋落物输入的响应

微生物生物量碳(MBC)是土壤碳循环中最活跃、最敏感的碳组分之一。凋落物输入为土壤微生物提供了大量新鲜的碳源,是森林生物地球化学循环的重要载体。不同类型森林的地表凋落物种类和数量不同,凋落物化学组成不同,可能直接影响土壤MBC含量。因此,评估不同类型森林中凋落物添加和去除后土壤MBC响应的变化,对于认识森林土壤生物地球化学过程具有重要意义。本研究利用国内外已发表的74篇研究论文中630组配对数据,从凋落物类型、森林类型、实验时间等方面揭示凋落物添加和去除对土壤MBC的影响。结果表明:不同凋落物类型对MBC的影响不同,添加凋落叶使土壤MBC响应增加了14.4%,而去除凋落叶、根及同时去除凋落叶和根使土壤MBC响应分别降低了5.9%、12.1%、13.5%,去除根对土壤MBC的影响是去除凋落叶的2.1倍。不同森林类型显著影响土壤MBC对凋落物输入的响应,添加凋落物使人工林(22.8%)的土壤MBC响应高于天然林(8.9%),阔叶林的土壤MBC响应高于针叶林。凋落物输入后土壤MBC的响应在实验第一年迅速增加(15.8%),但这种响应随时间的延长逐渐降低,而去除凋落物后,土壤MBC响应随实验时间的延长迅速下降。这些结果表明,凋落物输入是土壤MBC的重要来源,其中根凋落物的贡献约是凋落叶的2.1倍,且土壤MBC对高质量的凋落物输入更加敏感,这对深入认识森林生物地球化学过程具有重要意义。

喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落叶养分含量时空分布特征

森林生态系统中凋落物养分含量通常具有明显的时空异质性,为探究喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落叶养分含量的时空分布特征及其影响因素,以广西木论喀斯特常绿落叶阔叶混交林25hm2动态监测样地内151个凋落物收集器所收集的凋落叶为研究对象,选取连续12个月的凋落叶进行元素含量分析。结果显示:该森林群落凋落叶元素含量大小顺序为碳(C)>钙(Ca)>氮(N)>镁(Mg)>钾(K)>硫(S)>磷(P),分别介于471.85—496.33、20.27—28.29、17.34—23.10、2.79—5.49、1.80—4.38、1.82—2.22、0.96—1.21g/kg之间,呈现高Ca、Mg,低P、K的分布规律,并且随时间出现明显波动,其中C、N、P、S和Ca元素均在4月出现较大值,而K、Mg则在1月出现峰值。生物因子在5m和10m邻域范围内对凋落叶含量的影响基本一致,但10m尺度上地形因子和土壤因子对凋落叶元素含量的影响更为明显。10m邻域范围内生物和非生物因子对凋落叶P元素的随机森林累积解释率最高,达80.27%,C元素累积解释率最低,仅10.49%,其中海拔和坡度对凋落叶C、N、P、S、K、Ca和Mg含量均有强烈影响,岩石出露率和土壤铁(Fe)含量也会在一定程度上对凋落叶元素含量产生较大影响。综上所述,喀斯特常绿落叶阔叶混交林不同月际间凋落叶养分含量存在显著差异,10m尺度上海拔和坡度是凋落叶养分含量产生空间变异的主要原因。

香樟凋落物对杂草萌发与生长的化感作用

【目的】杂草是农业生产中的主要危害之一,化学除草剂导致的环境与健康问题日益突出,利用化感作用防治杂草已成为一种新的趋势。【方法】研究采用培养实验,探究添加不同量(质量分数3%、6%、9%、12%)的香樟含油叶粉和脱油叶粉对田园土种子库杂草萌发与生长的影响。【结果】(1)两种叶粉均能显著抑制杂草的萌发与生长,具有明显的“浓度效应”,且能延迟除稗草外其他禾本科杂草的萌发时间8 d以上。(2)根据综合化感效应指数,当添加量≤6%时,香樟脱油叶粉对杂草的抑制效果要强于含油叶粉;添加量≥9%时,香樟含油叶粉的抑制效果要强于脱油叶粉。施加同一叶粉时,综合化感效应指数随叶粉量的增加而增强。(3)两种叶粉均能显著提升土壤的肥力,增加速效钾、速效磷、速效氮和有机质含量。(4)相关性分析结果表明,土壤的速效钾含量与杂草的萌发、生长之间有极显著负相关关系。【结论】两种香樟叶粉均可以抑制土壤种子库杂草萌发和生长,且当浓度≤6%时,脱油叶粉的效果更佳;当浓度≥9%时,含油叶粉抑草效果更佳。

喀斯特峰丛洼地3个建群树种“植物-凋落物-土壤”系统氮同位素特征

以喀斯特峰丛洼地3种常见次生林及其建群树种为研究对象,测定3种林分建群种的不同器官及凋落物、土壤的氮含量及氮同位素丰度值(δ^(15)N),探讨植物-凋落物-土壤氮含量及稳定氮同位素组成变化及内在联系。结果显示:3种次生林建群种植物中叶片氮含量最高,茎的氮含量最低,3种次生林建群树种叶片氮含量均显著高于掉落物和土壤氮含量,0~30 cm土壤氮含量显著高于30~90 cm土壤氮含量,土壤养分主要集中于表层土壤;白栎、栓皮栎和光皮桦器官中δ^(15)N变化范围分别为-2.82‰~14.94‰、-1.37‰~9.35‰和-4.39‰~26.06‰,3种建群种器官间氮同位素组成均表现出显著差异(P<0.05);3种建群种群落表层土壤δ^(15)N差异显著,3种林分中0~30 cm土壤δ^(15)N均显著低于30~60 cm和60~90 cm的土壤,δ^(15)N可能是这些群落土壤氮循环过程中的敏感指标,光皮桦叶片氮含量略大于白栎和栓皮栎,光皮桦林土壤表层δ^(15)N大于白栎林和栓皮栎林,光皮桦可能比白栎和栓皮栎更为适应喀斯特生境。

喀斯特11种典型生态恢复树种凋落叶分解及其对土壤碳排放的激发效应

旨在探究喀斯特地区退化生态系统植被恢复树种凋落叶分解过程及其对土壤碳排放的激发效应,为选择合适的树种进行植被恢复提供数据支持。以中国林科院热带林业实验中心大青山石山树木园11种适应性强、耐干旱贫瘠的优良石山树种为研究对象,利用13C自然丰度法区分凋落叶和土壤来源CO_(2)并量化土壤激发效应,比较不同生态恢复树种凋落叶分解及其激发效应的差异,探讨凋落物分解及其激发效应与凋落物性状之间的关联。结果表明:(1)11个生态恢复树种凋落叶在碳相关化学性质(水溶性碳、半纤维素和单宁含量等)、养分含量(磷和镁含量等)及化学计量特征(碳磷比和氮磷比)等方面均表现出较高程度变异。(2)不同生态恢复树种凋落叶分解及其诱导的土壤激发效应具有极显著差异(P<0.001);在整个培养实验期间,11个生态恢复树种凋落叶平均分解了35.3%,其中海南椴分解最快,达到50%,而青冈栎分解最慢,仅分解16.5%。(3)总体上看,凋落叶处理的土壤呼吸速率(5.1 mg C kg^(-1)土壤d^(-1))是对照土壤呼吸速率(2.3 mg C kg^(-1)土壤d^(-1))的2.2倍,凋落叶添加显著促进土壤有机碳分解,平均达到37.6%;其中海南椴、割舌树和任豆凋落叶输入则抑制土壤有机碳分解(抑制程度分别为-13.2%、-6.9%和-22.5%),产生负激发效应。(4)凋落叶分解与非结构性碳(r=0.63,P=0.04)和水溶性碳(r=0.91,P<0.001)呈显著正相关,与叶干物质含量(r=0.64,P=0.03)、纤维素(r=0.62,P=0.04)和锰含量(r=-0.63,P=0.04)呈显著负相关。多元回归分析结果表明,水溶性碳、钾和钙含量相结合可以解释生态恢复树种凋落叶分解变异的98%;然而,凋落叶性状与土壤激发效应强度之间并没有显著相关性。从土壤养分归还角度考虑,喀斯特退化生态系统恢复树种可以选择光皮梾木、海南椴、顶果木和降香黄檀等凋落叶分解较快的树种,以促进土壤养分循环和植被恢复;另一方面,从土壤碳固持角度来看,海南椴、任豆和割舌树等凋落叶输入会抑制土壤有机碳分解,从而有利于提高退化生态系统土壤碳封存能力。

两种乔木凋落叶浸提液处理对地毯草土壤酶活性及其化学计量比的影响

乔木搭配人工草坪是园林绿化中常见的植物配置方案,但乔木凋落物可能会影响林下草坪草的生长。为探究两种乔木栾树、樱树凋落物对地毯草草坪的影响,本研究将栾树、樱树凋落叶分别制成10、20、40 g·L^(-1)质量浓度的水浸提液,通过盆栽试验分析两种凋落叶浸提液处理下地毯草根际土壤水解酶活性及其化学计量比的变化,初步探讨林下植被管理对地毯草土壤质量的影响。结果表明:1)在不同质量浓度的栾树凋落叶浸提液处理下,地毯草根际土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(PHOS)活性均呈先增后减的变化趋势,木糖聚酶(XYL)则呈先减少后增加,最后减少的变化趋势,而在不同质量浓度的樱树凋落叶浸提液处理下,地毯草根际土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、木糖聚酶活性则表现为先减后增的变化规律,酸性磷酸酶随质量浓度的增加呈递减的变化规律;2)相关性分析表明,N、P获取酶活性与土壤有机碳(SOC)含量呈显著正相关,酶C/N、酶C/P与总氮(TN)、总磷(TP)含量呈显著负相关,酶N/P与SOC含量呈显著负相关。矢量模型分析发现凋落物浸提液处理下地毯草根际土壤微生物呈P养分限制特征,樱树凋落叶浸提液处理能缓解微生物C、P限制;3)冗余分析进一步揭示了栾树和樱树凋落叶浸提液处理下地毯草根际土壤SOC、TP含量和土壤C/P、土壤含水量(SWC)、pH是影响土壤酶活性及其化学计量比的主要因子。因此,在人工草坪日常管理中应适时添加栾树、樱树凋落叶,在提高土壤微生物酶活性的同时缓解了地毯草生长中的碳和磷限制。

增温与凋落物去除对人工草地土壤呼吸的影响

人工草地是重要的碳汇,但其土壤呼吸及其温度敏感性(Q10)对气候变化和干扰的响应尚不清楚。本研究在大陆性季风气候区的紫苜蓿(Medicago sativa)和无芒雀麦(Bromus inermis)2种人工草地开展了增温和凋落物处理试验,测量了土壤呼吸速率和Q10,并分析了不同草地对这些影响的响应差异。结果表明:增温使年均土壤温度显著增加约2℃(P<0.05);同时,使年均土壤湿度和电导率显著降低(P<0.05)。增温使年平均土壤呼吸速率降低8.81%;凋落物去除使年平均土壤呼吸速率降低9.33%。增温和凋落物去除均使Q10降低。不同草地对增温和凋落物处理有不同的响应,其中紫苜蓿草地对增温的响应大于无芒雀麦草地,而无芒雀麦草地对凋落物处理的响应大于紫苜蓿草地。本研究表明,试验区无芒雀麦群落相较于紫苜蓿群落更能抵抗气候变化和干扰的影响,有利于减少碳排放,是更好的建植人工草地的物种。

喀斯特山地典型植被类型凋落物和土壤水文效应

[目的]研究喀斯特山地典型植被类型凋落物以及土壤水文效应,对该地区植被恢复具有重要意义。[方法]通过野外调查与室内分析的方法,选取喀斯特山地草地、草灌复合丛、灌丛、乔灌复合林和乔木林5种典型植被类型,探索不同植被类型下凋落物及土壤水文效应特征。[结果](1)5种典型植被类型凋落物蓄积量依次为乔灌复合林(3.57 t/hm^(2))、乔木林(3.00 t/hm^(2))、草灌复合丛(2.18 t/hm^(2))、灌丛(1.94 t/hm^(2))、草地(1.8 t/hm^(2)),植被类型以及凋落物分解程度均与蓄积量呈极显著相关(p<0.01);凋落物有效拦蓄量、最大拦蓄量均以乔木林最高、乔灌复合林及草地次之,均随分解程度增加而降低,二者分别与植被类型和分解程度呈极显著相关(p<0.01)。(2)土壤自然含水量、最大持水量、毛管持水量、最小持水量均以乔木林和乔灌复合林较大,草地较小,植被类型对土壤各持水指标影响均极显著(p<0.001)。(3)凋落物拦蓄量通过影响土壤容重,改善土壤质地和孔隙状况,提高土壤的水文效应。[结论]结合喀斯特地区植被恢复的困难性,采用乔灌植被开展植被恢复能够更好地改善凋落物及土壤水文条件,提高植被恢复效益。

樟子松凋落叶对土壤酚类物质及其幼苗生理特征的影响

针对樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工纯林自然更新困难的问题,通过探究樟子松凋落叶覆盖量及处理时间对土壤酚类物质的影响,分析樟子松凋落叶与樟子松幼苗的关系,为樟子松幼苗更新及科学抚育提供依据。试验采用盆栽法培养樟子松幼苗,通过实地踏查,使用环刀法测量林地樟子松凋落叶覆盖量后,确定4种樟子松凋落叶覆盖量(4.30、2.15、1.08、0.54 kg·m^(-2))处理。分别使用福林酚法和高效液相色谱法(HPLC)测定土壤总酚和单体酚质量分数,通过方差分析比较不同覆盖量和处理时间对土壤酚类物质质量分数的影响,并通过冗余分析(RDA)分析土壤酚类物质与幼苗生长、生理指标的关系。结果表明:(1)在樟子松凋落叶覆盖处理后,土壤中检出了咖啡酸、丁香酸、香兰素、肉桂酸、花旗松素等5种酚类物质;(2)酚类物质在本试验所用沙土的留存量为凋落叶的0.37%~2.77%;(3)覆盖量、处理时间以及两者交互作用均对土壤总酚质量分数及5种酚类物质质量分数产生极显著影响(P<0.01);(4)土壤咖啡酸和肉桂酸对土壤总酚贡献较多,与其呈极显著正相关(P<0.01);(5)土壤酚类物质质量分数与樟子松幼苗鲜质量、叶绿素质量分数、可溶性蛋白质量分数和根系活力呈负相关,与丙二醛质量摩尔浓度呈正相关。樟子松凋落叶中含有多种酚类物质,使土壤总酚、咖啡酸、丁香酸、肉桂酸和香兰素质量分数不同程度升高,对樟子松幼苗的生长和生理特征产生一定程度的抑制,其中咖啡酸和肉桂酸是影响幼苗的主要酚类物质。

杉木凋落物对魔芋的生长及其生理生化影响研究

本文研究了杉木凋落物对魔芋生长及品质的影响,为杉木林下魔芋的高效栽培提供理论依据。本研究对盆栽魔芋施加0、25、50、100、200 g·L^(-1)等不同浓度的杉木凋落物浸提液,测定其叶柄长度、叶柄直径、叶盘直径等形态性状、叶、根及块茎鲜(干)质量、块茎葡甘聚糖含量以及叶片酶活性和光合特性等指标并进行分析。结果表明:(1)对魔芋地上生长部分而言,当浸提液浓度高于25 g·L^(-1)时,各项指标值随浓度升高而减小;对魔芋地下部分而言,当浓度高于50 g·L^(-1)时,各项指标值随浸提液浓度升高而减小。(2)魔芋块茎葡甘聚糖含量在浸提液浓度低于50 g·L^(-1)时随浓度升高而增大,浓度高于50 g·L^(-1)时随浓度升高而减小。(3)随着浸提液浓度越高POD酶活性越高,但其达到峰值后减小的时间越早,SOD酶活性下降越早,MDA含量积累越快。(4)当浓度不超过100 g·L^(-1)时,魔芋在低光强下的光照需求增强,对弱光和二氧化碳的利用能力增强,对二氧化碳的需求降低;当浓度超过25g·L^(-1)时,魔芋的水分利用效率会降低。因此,杉木凋落物浸提液对魔芋生长及生理生化方面影响显著,表现为低浓度促进、高浓度抑制,且随着浓度升高抑制效果越明显。

樟子松人工成熟林凋落叶“三大素”含量特征及其影响因子研究

揭示樟子松人工成熟林凋落叶“三大素”含量(木质素、纤维素、半纤维素)的变化机理及影响因子,为樟子松人工成熟林的经营提供科学依据。以辽宁省彰武县章古台镇成熟期樟子松人工林(林分生长阶段分别为43、49、65 a,林分密度分别为400、625、800株/hm 2,各3次重复)为研究对象,对凋落叶“三大素”含量的动态及影响因子进行分析。凋落叶木质素、纤维素和半纤维素均在3月出现峰值,2月出现相对较低值。3—6月这3种成分的含量表现为先降低再升高再降低的趋势。在7月3种成分的含量差值最大,分别为木质素(432.44 g/kg)、纤维素(222.34 g/kg)、半纤维素(343.08 g/kg)。10—12月这3种成分的含量整体呈下降趋势。林分生长、林分密度及它们之间的交互作用对凋落叶的木质素、纤维素、半纤维素含量均无显著影响(P>0.05)。但从3种成分含量的均值来看,800株/hm 2林分密度下的木质素和半纤维素含量最高,400株/hm 2林分密度下的纤维素含量最高,且在不同林分密度和生长条件下3种成分含量变化趋势不同。月最大风速与樟子松凋落叶木质素含量之间呈显著正相关(P<0.05)。

闽楠凋落物浸提液对其种子萌发和幼苗生长及生理指标的影响

采用不同浓度凋落枝、凋落叶浸提液处理闽楠(Phoebe bournei(Hemsl.)Yang)种子和幼苗,测定其萌发、生长及生理指标。结果显示:(1)整体上,闽楠凋落枝和凋落叶浸提液对自身种子萌发表现为抑制作用,且抑制作用均随两种浸提液浓度升高而增强,且凋落枝抑制作用大于凋落叶。在发芽指标上,抑制强度表现为枝>叶;在根芽长度上,抑制强度表现为叶>枝;综合化感效应表现为枝>叶。(2)凋落枝浸提液对一年生闽楠幼苗生长指标表现为抑制作用,凋落叶浸提液表现为“低促高抑”的效应。高浓度浸提液可严重抑制幼苗生长,并造成大量叶片出现斑点、萎缩和枯黄;(3)闽楠凋落物浸提液对闽楠幼苗生理的影响较为复杂,高浓度浸提液可造成幼苗生理紊乱,导致其抗氧化系统异常,引起丙二醛含量显著增加,叶片细胞膜通透性增大,导致植株处于非正常生长状态,而长期浇灌低浓度浸提液也会使植物处于胁迫状态而引起相关生理指标变化。

栾树凋落叶对3种中药材种子萌发及幼苗生长的化感效应

【目的】探究栾树凋落叶对不同中药材的化感效应,选择适宜种植在栾树林下的药用植物,为林药复合种植系统中栾树林下中药材的选择和北京林下经济的发展提供理论参考。【方法】模拟自然环境下栾树凋落叶释放化感物质影响中药材种子萌发和幼苗生长的过程,采用发芽试验和盆栽试验,以蒸馏水为对照(CK),探讨不同质量浓度(6.25,12.5,25,50 g/L)栾树凋落叶浸提液对黄芩、桔梗和甘草3种中药材种子萌发和幼苗生长的影响。【结果】①与CK相比,不同质量浓度栾树凋落叶浸提液对3种中药材种子的发芽率、发芽指数和幼苗胚根长、胚芽长及幼苗鲜质量和干质量均有明显的影响。②随着栾树凋落叶浸提液质量浓度的升高,黄芩幼苗叶片的SOD、CAT活性均呈先上升后下降的趋势,POD活性和脯氨酸含量总体先下降后上升;桔梗幼苗叶片的脯氨酸含量逐渐升高;甘草幼苗叶片的POD、CAT活性呈先升高后降低的趋势。③结合种子萌发和幼苗生长的综合化感效应指数来看,栾树凋落叶浸提液对黄芩表现出较强抑制作用,对桔梗和甘草表现出“低促高抑”效应。栾树凋落叶浸提液对3种中药材的化感效应强度由大到小表现为黄芩>桔梗>甘草。【结论】栾树林下适合种植甘草和桔梗,而黄芩的生长明显受到了栾树凋落叶浸提液的化感抑制作用,应避免种植在栾树林下。

不同温度下杉木凋落叶分解过程中碳氮磷释放及其化学计量比变化

[目的]研究升温对不同发育阶段杉木凋落叶分解过程中碳(C)、氮(N)、磷(P)释放规律及其生态化学计量特征的影响,揭示气候变暖背景下杉木人工林凋落叶分解过程中养分释放特征。[方法]收集中龄林(18年生)、成熟林(30年生)和过熟林(42年生)3个发育阶段的杉木凋落叶,设置25、30和35℃3个温度梯度进行室内模拟分解试验。[结果](1)在264 d的分解周期内,各发育阶段杉木凋落叶C、N、P残留率总体表现为随分解时间的增加而减小,但不同元素残留率变化模式不同,C残留率表现为释放—富集—释放模式,N残留率表现为富集—释放模式,P残留率表现为释放—富集模式。(2)拟合模型结果表明,成熟林与过熟林凋落叶分解过程中N周转期在35℃处理下比25℃处理分别缩短了34.4%和16.9%,P周转期分别缩短了38.4%和43.8%。(3)不同发育阶段杉木凋落叶分解过程中C:N、N:P比总体呈波动变化,C:P比呈先增大后减小的变化趋势,杉木凋落叶C:N、C:P、N:P比变幅分别为9.32~39.0、949~2194、32.7~153,升温处理在凋落叶分解过程总体上增大了C:P、N:P,降低了C:N比。[结论]温度升高能够缩短成熟林、过熟林凋落叶分解过程中N、P的周转期,提高各发育阶段杉木凋落叶分解过程中的C:P、N:P,说明杉木凋落叶分解明显受P限制,建议根据不同发育阶段杉木的生长需求,适当增加磷肥的施用。