不同生态类群蚯蚓对凋落物源碳在土壤团聚体中的分配的影响

[目的]通过研究不同生态型蚯蚓作用下凋落物源碳在土壤中的转化与分配规律,揭示凋落物源碳在土壤中的去向,为深入探究蚯蚓对杨树人工林土壤固碳增汇潜力的影响提供理论依据和数据支撑。[方法]应用脉冲标记法标记富集^(13)C的杨树幼苗叶片;接种3种不同生态型蚯蚓,通过室内短期培养试验(室温25℃,培养120 d),研究不同生态型蚯蚓作用下凋落物源碳在粗大团聚体(d>2 mm)、细大团聚体(2 mm≥d>0.25mm)、微团聚体(0.25 mm≥d>0.053 mm)和粉-黏团聚体(d≤0.053 mm)4个粒径级别的水稳性团聚体中的分配。[结果]接种蚯蚓后,显著促进了凋落物源碳向土壤中的并入与分配,土壤δ^(13)C值显著提高,单独接种表栖型蚯蚓提升的幅度最低,表栖型和表-内栖型共同作用提升的幅度最高;不同粒级土壤水稳性团聚体的δ^(13)C值在蚯蚓的作用下均显著升高;4种土壤团聚体的δ^(13)C值,都是粉-黏团聚体的最低,粗大团聚体和细大团聚体中最高,接种赤子爱胜蚓对凋落物向土壤团聚体中并入作用效果低于接种皮质远盲蚓和威廉环毛蚓。[结论]120 d的短期培养内,不同生态型蚯蚓作用显著促进凋落物源碳向土壤中的并入与分配,更是显著增加了凋落物源碳在粗大团聚体和细大团聚体中的积累,且在表-内栖型蚯蚓和深栖型参与作用下,更显著提高了凋落物源碳向团聚体中的分配。建议可以在林业生产经营过程中适当增加林木凋落物残体的施用,同时考虑不同生态型蚯蚓之间的协同和竞争作用,接种多种类型蚯蚓以改善或增强蚯蚓调节林业生态系统中土壤有机碳(SOC)动态的潜能,加速土壤中外源有机质向土壤中的并入与分配。

哀牢山森林凋落物与腐殖质及土壤的生态化学计量特征

以哀牢山原生中山湿性常绿阔叶林及其受损后处于恢复演替中的滇南山杨林的凋落物、腐殖质和表层土壤(0~20 cm)作为研究对象,测定不同组分的C、N、P和土壤表层有效养分含量,结果为:C、N含量表现为凋落物>腐殖质>土壤,P含量则表现为腐殖质>土壤>凋落物;铵态氮、硝态氮、有效磷含量均为腐殖质>表层土壤;凋落物的C与N呈负相关,N与P呈极显著正相关;从不同林型看:凋落物中的C、N、P含量为常绿阔叶林<滇山杨林;土壤中的C、N、P含量为常绿阔叶林>滇山杨林(p<0.05);腐殖质与表层土中的铵态氮、有效磷含量均为常绿阔叶林>滇山杨林;常绿阔叶林凋落物、腐殖质、土壤的C∶N∶P分别为615∶18∶1、159∶11∶1、84∶6∶1,滇山杨林凋落物、腐殖质、土壤的C∶N∶P分别为518∶16∶1、172∶11∶1、86∶6∶1。研究结果表明,富含P的腐殖质可能是哀牢山亚热带常绿阔叶林不存在P匮乏的主因,而两种林型各组分的C、N、P比值表明恢复演替中的滇山杨林地上、地下养分循环已经达到相对稳定的水平。

氮在凋落物—土壤界面连续体转移研究进展

凋落物-土壤界面连续体是森林生态系统的最重要部分,也是氮素生物地球化学循环最活跃的场所。土壤氮元素的生物地球化学循环广义上可分为转运和转化2个环节,真菌和细菌分别在这2个环节上扮演重要角色。降雨、氮沉降和温度等变化能够改变森林生态系统的氮生物地球化学循环过程,在全球变化加剧背景下,深入了解凋落物-土壤界面连续体内氮的转运和转化过程和机制尤为重要。本文综述了凋落物-土壤界面连续体的研究现状,通过应用^(15)N示踪、分子生物学测序和15N-DNA-SIP分子探针技术,研究氮转运和转化的微生物群落及其过程的可行性,并提出今后森林生态系统凋落物-土壤界面连续体的氮循环模式,强调了真菌的转运和细菌的转化过程在氮固持中的贡献,有助于森林生态系统氮固持力和机制系统认知,为开展温带森林生态系统管理和氮排放控制提供了思路。

毛乌素沙地固沙林枯落物-土壤连续体生态化学计量特征

为揭示不同固沙林模式恢复过程中主要养分含量变化关系与差异特征。以榆林毛乌素沙区半固定沙地以及恢复25~56年的人工灌木和乔木林地为对象,测定和分析从枯落物层到腐殖质层,再到矿质土层碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量比随恢复年限和连续体剖面的动态变化特征及相关关系。结果表明:不同恢复年限2种林地C、N、P含量及其化学计量均表现为枯落物层>腐殖质层>矿质土层。但随林地恢复年限延长,2种林地枯落物、腐殖质及矿质土层C含量均显著增加,到恢复56年时,分别比半固定沙地平均增加1.76,35.70,6.45倍;P含量在腐殖质层和矿质土层中显著增加,平均增幅分别为1.67,2.11倍;N含量仅在矿质土层显著增加,平均增幅为4.16倍。2种林地化学计量变化则表现为,随恢复年限延长,腐殖质层C∶N呈显著增加趋势,到恢复56年时,比半固定沙地平均增长18.6倍;N∶P只在灌木连续体中显著增加,C∶P未显著变化。相关分析表明,2种林地连续体各层间C含量均达到极显著正相关,矿质土层C与N、P之间也呈极显著正相关,腐殖质层C∶N、C∶P与矿质土层C∶P均呈极显著正相关。综上,榆林毛乌素沙地植被恢复过程中,枯落物—土壤连续体C含量为协同增长,N、P含量仅在矿质土层中增长明显,C∶P是连续体中相对平衡稳定的化学计量特征。

长白山垂直带森林叶片-凋落物-土壤连续体有机碳动态——基于稳定性碳同位素分析

稳定性碳同位素自然丰度(δ^(13)C)记录着生态系统碳循环过程的关键信息,常被用于评价全球变化情景下陆地生态系统碳的动态。以长白山北坡垂直带4种典型森林生态系统为研究对象,测定乔木建群种叶片、凋落物以及不同深度土壤有机碳(SOC)含量和δ^(13)C值,探讨植物叶片-凋落物-土壤连续体碳含量、δ^(13)C丰度的分布格局及其生态学暗示。研究结果表明:植物叶片碳含量随海拔高度的增加呈现抛物线型变化,且阔叶树叶片碳含量显著低于针叶树,体现气候要素和植被功能型的支配作用,并且暗示针叶树种潜在的碳蓄积能力更强。此外,植物叶片δ^(13)C随海拔高度升高而降低,表明高海拔植物叶片水分利用效率较低,即固碳耗水成本更高。凋落物碳含量随海拔增加逐渐下降,而矿质表层土壤则表现为阔叶红松林、岳桦林显著高于暗针叶林,体现了植被类型和土壤质地的共同支配作用。总体上,岳桦林SOC周转最快,其次是暗针叶林,位于基带的阔叶红松林最慢。可见,小尺度上气候因子并不是温带森林地下碳循环的主导因素,植被功能型和土壤属性对SOC周转与稳定的影响更大。在探讨环境因子对陆地生态系统碳循环和碳平衡的影响时需要考虑研究尺度,不同的研究尺度影响SOC周转的驱动因子并不相同。研究方法方面,基于log SOC和δ^(13)C的SOM周转模型能够很好地概括不同生态系统类型下SOM周转的相对快慢,可用来评价SOC动态对全球变化的响应。

黔西北次生林优势树种叶片-凋落物-土壤连续体有机质碳稳定同位素特征

稳定性碳同位素自然丰度(δ13C)能够揭示生态系统长时间尺度的有机碳动态变化,阐明生态系统功能的变化特征。以黔西北次生林14个优势树种为研究对象,测定叶片、凋落物以及根区土壤有机碳含量和δ13C值,分析不同层次碳含量和δ13C丰度之间的相关性。结果表明:14个优势树种叶片碳含量为404.67—487.14 g/kg,总体为针叶树种较高、常绿灌木较低;δ13C值为-31.2‰—-27.1‰,随生活型的变化规律不明显。凋落物碳含量为414.62—561.31 g/kg,与叶片碳含量的变化规律较为一致;δ13C值为-31.5‰—-27.3‰,随树种生活型的变化特征也不明显。根区土壤碳含量为10.02—91.59 g/kg,δ13C值为-26.8‰—-22.5‰,碳含量以光皮桦、银白杨等落叶乔木较高。叶片、凋落物和根区土壤3个层次的碳含量与δ13C丰度之间均呈不显著相关,不同层次的δ13C丰度之间和碳含量之间均为正相关。研究结果有助于反映森林生态系统碳循环过程的关键信息,为森林植被恢复提供理论依据。

不同品质凋落物分解对黄土高原草地土壤有机碳及其稳定性的影响

植物凋落物是土壤有机碳(SOC)最重要的来源,凋落物的品质决定新碳(C)进入到土壤中形成SOC的数量和稳定性。本研究选取陇中黄土高原典型草原不同品质的凋落物(AS:铁杆蒿茎秆、SR:长芒草根、SL:长芒草叶片和SAL:苦豆子叶片),将凋落物与土壤共同培养,研究不同品质凋落物分解过程及其对SOC含量和稳定性的影响。结果表明:与低品质凋落物(AS和SR)相比,高品质凋落物(SL和SAL)因其较高的易分解可溶物含量和较低的碳氮比而具有相对较高的分解速率。分解2年后,各处理SOC含量均显著增加,高品质凋落物处理下SOC的增幅和新C形成效率均显著高于低品质凋落物,说明高品质凋落物分解后对SOC固存有较高的贡献。各处理对不同粒径土壤团聚体质量无显著影响。分解2年后,<0.053 mm土壤团聚体SOC含量在各处理下均显著升高,高品质凋落物处理较低品质凋落物处理下<0.053 mm土壤团聚体具有更高的SOC含量和新C形成效率;说明与低品质凋落物相比,高品质凋落物分解后更容易形成稳定的矿质结合态SOC。

氮添加和凋落物增减对华西雨屏区常绿阔叶林土壤团聚体及其碳氮的影响

大气氮沉降可通过改变土壤氮素可利用性(直接影响)和改变凋落物输入量(间接影响)对森林土壤碳氮动态产生影响。土壤团聚体是森林表层土壤最具代表性的基本结构单元,对于稳定贮存有机碳氮具有重要意义。通过氮添加和凋落物增减试验设计,探索氮添加和凋落物增减对土壤团聚体及其碳氮组分的影响。结果表明:(1)凋落物增加(+L)和减少(-L)都使A层土壤(0-10 cm)以及各粒径团聚体的TOC(有机碳)、TN(全氮)含量显著提高,使pH显著降低。氮添加使B层土壤(10-30 cm)pH显著降低,表现为高氮(HN)<低氮(LN)<对照(CK),其中HN还使A层土壤pH显著降低,使B层土壤以及各粒径团聚体的TOC含量显著提高。氮添加和凋落物增减并未显著影响土壤团聚体的稳定性。(2)A、B层土壤均以水稳性大团聚体(>0.25 mm)为优势粒径,粉黏粒组分(<0.053 mm)占比最低。TOC和TN的分布规律在A、B层土壤中相同,>2 mm团聚体的TOC和TN含量最高,0.25~2 mm团聚体的TOC和TN含量最低,A层高于B层,TOC和TN含量随着土壤团聚体粒径的减小呈“V”形分布。(3)土壤团聚体的稳定性与TOC、TN、AN、AP含量呈显著正相关,与pH显著负相关。研究结果可为森林可持续经营提供参考。

三种不同类型亚高山森林凋落物输入对土壤腐殖化的影响

森林凋落物既是土壤腐殖质的主要来源,也可以通过新鲜凋落物中易降解组分的输入激发土壤原有腐殖质的降解,导致其相互关系并不明确。以王朗国家级自然保护区内的典型亚高山针叶林、针阔混交林以及阔叶林为研究对象,开展土壤原位培养试验,设置允许凋落物正常输入和去除凋落物两种处理,分析2017年-2019年期间不同凋落物处理下森林土壤可提取腐殖物质的光密度特征,研究土壤腐殖化程度与凋落物的关系。结果表明,在2年的试验过程中,3种森林土壤的腐殖化程度整体表现为针叶林>混交林>阔叶林,均展现出在冬季降低,生长季增加的动态规律;凋落物对3个森林的土壤腐殖化程度均无显著影响,但凋落物输入明显改变了土壤腐殖化程度的季节性变化趋势,且在冬季的阔叶林和混交林中表现更为突出。冬季凋落物的输入使得阔叶林和混交林土壤的腐殖化程度明显降低,而生长季凋落物输入对3种森林土壤腐殖化程度无显著影响。这些结果表明气候变暖情景下冬季温度的上升可能导致土壤的腐殖化程度增加,但凋落物的存在可以减缓增加的趋势。这些结果对于具有明显季节性冻融且对气候变化敏感的亚高山森林土壤肥力管理及可持续经营具有一定的科学意义。

森林凋落物特性及其输入对土壤碳库的影响

森林凋落物是陆地生态系统的重要组成部分,它影响土壤有机质的形成,植物养分的供应,以及土壤碳的吸收和储存。通过对相关文献的查阅,从凋落物量动态、凋落物分解,以及凋落物持水性等方面分析了森林凋落物的特性。其中凋落物分解受到很多因素的影响,如气候、凋落物质量及土壤动物等因素。通过整理相关研究成果,综述了森林凋落物输入不同处理对土壤团聚体以及土壤有机碳储量的影响。

国家林业局关于加强森林凋落物及腐殖质开发利用管理的通知

林资发〔2008〕170号各省、自治区、直辖市林业厅(局),内蒙古、吉林、龙江、大兴安岭森工(林业)集团公司,新疆生产建设兵团林业局:

中亚热带米槠人工林土壤微生物残体碳对凋落物和根系碳输入的响应

微生物残体碳(MNC)是稳定土壤碳库的重要来源,探讨亚热带森林土壤微生物残体碳对地上(凋落物)、地下(根系)碳输入的响应对评估全球生态系统土壤碳贮量具有重要意义。本研究以福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站的米槠人工林为对象,设置去除根系(NR)、去除地上凋落物(NL)、无凋落物输入(即去除地上凋落物和地下根系输入,NI)、添加双倍地上凋落物(DL)4个处理,以无处理为对照(CK),7年后采集0~10 cm土层土壤样品,探究凋落物和根系输入变化下MNC含量及MNC对土壤有机碳贡献的变化特征。结果表明:1)与CK相比,NR处理下MNC、细菌残体碳(BNC)和真菌残体碳(FNC)分别降低了15.9%、20.2%和14.5%,其他处理无显著变化。2)与CK相比,NR、NL、NI和DL处理未对BNC、FNC和MNC的土壤有机碳贡献率产生显著影响。3)相关性分析和路径分析结果显示,植物碳输入变化通过改变土壤中的底物有效性和微生物群落结构直接或间接改变了土壤中微生物残体碳的含量。表明在维持中亚热带人工林土壤MNC方面,根系输入碳比地上植物来源碳更重要。

灌草凋落物混合添加对原油污染土壤修复效果的影响

以陕北地区常见的10种灌草植物凋落物组成9种混合物,分别将单种或混合凋落物以2%的比例(质量分数)混入15 g/kg原油污染土壤,在室温(20—25℃)恒湿条件下进行150 d的室内模拟修复试验,分析凋落物混合添加对其修复油污土壤能力的影响。结果表明:(1)较之自然衰减,单种凋落物处理普遍显著提高了污染物降解率(原油降解率提高35%—85%)以及土壤硝态氮、有效磷和速效钾含量(提高0.36—56倍),且多数处理显著提高了污染土壤中蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和脱氢酶的活性(提高0.4—6.8倍)。(2)白羊草+杠柳+狼牙刺、胡枝子+铁杆蒿、胡枝子+狗娃花+黄蒿或铁杆蒿+杠柳凋落物混合在促进原油及其组分降解时呈协同作用,使其降解率较单种处理再提高5%—28%,或较基于单种处理结果的预测值提高5%—17%,但其同时拮抗削弱凋落物对土壤速效氮(特别是硝态氮)的补充作用(较预测值降低6%—78%)及(或)酶活性(特别是蔗糖酶和脱氢酶)的刺激作用(较预测值降低14%—67%)。在实际使用中可通过上述混合强化凋落物对污染物的降解能力,但需配合其他修复手段改善污染土壤生化性质。白羊草+狼牙刺、铁杆蒿+狼牙刺、杠柳+狼牙刺凋落物混合使各种污染物降解率较单种处理或预测值显著降低,在使用时应对不同凋落物进行分离,以避免削弱其修复效果。(3)总体而言,添加多酚、黄酮、有机酸和磷含量高,碳含量和碳磷比低且化学多样性更高的混合凋落物更有利于降解原油污染物,但同时其含有的上述次生代谢物可能不利于土壤养分状况和酶活性的恢复。

森林腐殖质饲料化开发前景广阔

森林腐殖质是凋落物在特定的植被、水热、氧和微生物活动等生物气候条件下,经土壤微生物分解和再合成作用形成的一种黑色有机凝胶状物质,是一类分子量大、具多价酸根、不均质的定形缩聚产物。根据其在不同溶剂中的溶解度和颜色,可得到胡敏酸、胡敏素和富里酸三种不同性质的腐殖物质。由于胡敏素与矿质土粒牢固结合,性质不活泼,是用碱液不能提取的腐殖物质。因此,一般把土壤腐殖质概括为胡敏酸和富里酸,其共性特征是具有酚成醒型芳香族核、羧基、酚羟基、醇羟基、甲氧基、氨基。

根系分泌物和凋落物对高寒沙化草地土壤微生物的影响

根系分泌物和植物凋落物的输入显著改变土壤微生物和土壤碳循环.为探究不同浓度和多样性的根系分泌物以及不同质量的凋落物输入对高寒沙化草地土壤微生物及其残体的影响,人工添加不同碳浓度(0.5 g/kg、1 g/kg)和多样性(3种碳源、9种碳源)的根系分泌物以及垂穗披碱草(Elymus nutans)和野豌豆(Vicia sepium)两种不同质量的凋落物,研究土壤微生物量、4种微生物酶以及土壤氨基糖的变化.结果显示:(1)根系分泌物输入能够增加土壤微生物量碳,提高微生物酶活性,使总微生物残体碳含量增加18%-94%.其中高碳浓度处理更能提高微生物含量(为低碳浓度的1.3倍),促进真菌残体碳的积累;低多样性处理使微生物含量增加显著(比高多样性处理提高48%,P<0.05),提高酶活性的同时促进微生物残体碳的积累.(2)凋落物输入均显著提高微生物及其残体含量,促进微生物周转.其中质量较好(低C/N)的野豌豆凋落物更能刺激微生物量增加(为垂穗披碱草处理的4.1倍),促进微生物残体碳特别是真菌残体碳的积累.本研究表明不同根系分泌物和凋落物输入均对微生物的生长具有激发作用,影响其周转速率,促进微生物源有机碳对土壤有机碳库的固存,其效应与根系分泌物的浓度和成分及凋落物的质量(C/N)显著相关.

冰雪灾害对杉木林土壤特性的影响

2008年初,在波及我国南方大部分地区的雨雪冰冻灾害中,冻雨在杉木枝叶上形成冰柱,造成大量的杉木个体折冠。通过开展杉木林凋落物和树干残体的养分及土壤理化性质的研究,可以了解冰雪灾害后杉木林的土壤肥力动态。冰雪灾害造成的林冠折损引起了林地的光照增强,导致了土壤温度上升及土壤水分增加,从而促进了凋落物的分解,凋落物经过1a的分解后,N、P和K含量分别下降了7%、12%和21%。凋落物储量减少了22%,N、P和K的储量分别下降了27%、31%和38%。2009年树干残体的N和P含量分别上升5%和6%,而K含量降低15%。树干残体由于分解缓慢,其储量下降3%,N储量增加了2%,P储量不变,而K储量下降了18%。冰雪灾害后森林凋落物积累于地表,分解后形成较厚的有机质层,土壤结构因此变得疏松。2009年的土壤容重和毛管孔隙度减小,总空隙度和毛管持水量增加,非毛管孔隙显著增加。林冠残体在分解过程中促进了土壤有机质和养分的积累。2009年的土壤pH降低,有机质、全N、全P和全K含量分别增加了16%、11%、14%和8%,碱解N和速效P含量分别增加了113%和17%,而速效K含量下降了36%。

不同营林措施对川东华蓥山杉木林土壤团聚体稳定性及细根分布的影响

[目的]探明不同营林措施对杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林土壤团聚体稳定性及细根分布的影响。[方法]选取川东华蓥山杉木人工林为研究对象,以无处理样地为对照,对比分析间伐、除灌、套种香樟(Cinnamomum camphora)、凋落物去除4种营林措施下土壤团聚体稳定性及细根分布特征。[结果]不同营林措施中,间伐林各土层土壤大于0.25 mm粒径的机械稳定性团聚体含量和水稳性团聚体含量均为最高,各土层干筛、湿筛的土壤团聚体平均重量直径最大。相比对照,间伐林0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm土层干筛的土壤团聚体平均重量直径分别显著增加46.76%、34.63%和43.78%(P <0.05),湿筛的土壤团聚体平均重量直径分别显著增加45.23%、70.11%和77.98%(P <0.05)。不同营林措施0~10 cm土层的细根根长密度和细根根质量密度显著高于其他土层(P <0.05)。随土层深度增加,细根根长密度和细根根质量密度均显著降低(P <0.05),0~10 cm土层套种香樟的细根根长密度和细根根质量密度最高。间伐、除灌后营林的根系大量补偿生长,细根根长密度和细根根质量密度较高。相关分析表明,不同营林措施下根系特性因子细根根长密度和细根根质量密度能显著改变> 0.25 mm团聚体含量,从而影响团聚体稳定性。[结论]间伐后杉木林土壤结构得到有效改善,团聚体稳定性最高,套种香樟、间伐后杉木林表土细根发达程度较高。因此,建议川东地区杉木人工林经营管理应优先考虑适度间伐。

喀斯特高原石漠化区次生林叶片—枯落物—土壤连续体碳氮磷生态化学计量特征

探究喀斯特高原石漠化区贵州青冈[Cyclobalanopsis argyrotricha(A.Camus)Chun et Y.T.Chang]-云贵鹅耳枥(Carpinus pubescens Burk)林、麻栎(Quercus acutissima Carruth)林、猴樟(Cinnamomum bodinieri Levl)林和华山松(Pinus armandii Franch)林4种次生林叶片—枯落物—土壤连续体C、N、P生态化学计量特征及相关性,可为喀斯特森林恢复重建和经营管理提供依据.对4种次生林叶片、枯落物及土壤进行野外取样,室内测定C、N、P含量及计算生态化学计量比.结果显示:4种次生林叶片组分的C、N、P元素含量为474.34、18.59、1.78 g/kg;枯落物组分C、N、P元素含量为444.21、12.84、0.96 g/kg;土壤组分(0-10 cm)的C、N、P元素含量为80.40、2.80、0.86 g/kg,叶片—枯落物—土壤连续体C、N、P含量皆表现为高—中—低变化趋势.4种森林叶片—枯落物—土壤连续体各组分C:N:P计量比依次为266:10:1、490:14:1、93:3:1,叶片-枯落物-土壤连续体C:N:P质量比呈中—高—低的变化趋势.C/N、C/P、N/P在叶片—枯落物—土壤连续体各组分中变化趋势不同,C/N在4种森林中变化规律不一致,而C/P与N/P在4种森林中皆表现为中—高—低变化趋势.土壤组分N/P与叶片组分C/P、N/P,枯落物组分N/P与叶片组分C/P、N/P之间皆为显著正相关,而枯落物和土壤组分的N/P之间没有表现出显著的相关性.与已有的研究结果相比,喀斯特次生林叶片—枯落物—土壤连续体C含量呈中—低—高格局,N含量为中—高—高格局,P含量为高—高—高格局,C:N:P化学计量为低—低—高格局,叶片N/P、枯落物C/N较低,土壤C/N相对较高,C/P、N/P相对较低.综上所述,喀斯特高原石漠化区次生林枯落物分解较快,土壤中P回归充分而N回归不足,植被生长主要受到N的限制,且养分循环速度与优势种相关,优势种选择是森林恢复与经营的核心内容.

不同类型菌根对土壤碳循环的影响差异研究进展

菌根是陆地生态系统植物与土壤间物质相互转移的桥梁,通过影响凋落物分解、土壤团聚作用、根系分泌物等作用于土壤碳循环过程。不同类型菌根存在生理功能差异,其中外生菌根(ectomycorrhiza,ECM)和丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)是目前已知分布最广泛的菌根类型。已有研究表明:不同类型菌根通过宿主光合产物的分配影响土壤有机碳输入;通过代谢产物及缠绕作用的差异影响土壤有机碳稳定;通过调控凋落物分解特征及菌根真菌和微生物相互作用影响土壤有机碳矿化过程。为了深入了解ECM和AM影响土壤碳循环过程及其关键调控因素,本研究主要从4个方面综述了不同类型菌根对土壤碳循环的影响并深入探讨其中的影响机制:不同菌根宿主向菌根提供碳源和凋落物数量等光合产物分配过程差异;不同菌根的碳汇功能及对土壤团聚体形成的影响;不同优势菌根生态系统中凋落物分解、激发效应、土壤呼吸等土壤有机碳矿化过程差异;不同优势菌根生态系统中土壤有机碳积累能力及相应的微生物群落差异。最后展望了今后的研究方向,旨在为“碳中和”背景下如何依托菌根提升生态系统碳汇功能提供理论依据。

冰雪灾害对杉木林地养分分布的影响(英文)

2008年1月至2月,我国南方发生了严重的冰雪灾害,受害的森林地面达2.09×106km2。为了了解冰雪灾害对杉木的损害和由此引起的林地养分分布特点,作者调查粤北一个杉木林地的受害情况。冻雨在杉木枝叶上形成冰柱,造成所有的林木折冠。林木折断的高度和胸径呈显著相关。树冠残体的养分总浓度随残体组分而变化,呈理叶>皮>枝>干。树冠残体的干重达19.11t·hm-2,枝、树干、叶和皮分别占37%、28%、27%和8%。2008年树冠残体的养分分布随组分而急剧变化,其中叶的养分量占残体养分总量的70%,枝、干和皮分别占13%、7%和10%。2008年杉木林地的N、P、K 的积累量为105067.9 t·hm-2,杉木残体、凋落物和土壤分别占0.18%、0.03%和99.79%。养分积累量在树冠残体各组分和凋落物中的排序为N>K>P,而在土壤中为K>N>P。2009年的凋落物中N和P浓度大于2008年的凋落物,而K浓度小于后者。2009年的干和皮残体中N和P浓度略大于2008年的干和皮残体,而K浓度正好相反。2009年的干和皮残体中的N和P储量与2008年接近,K储量略小于后者。2009年的凋落物中N、P和K储量大于2008年的凋落物。图1表5参38。