油松人工林不同林窗位置凋落物酶活性的变化

研究林窗不同位置对凋落物酶活性变化的影响,可为促进养分循环、森林更新和提升生态系统服务提供理论依据。在北京八达岭地区油松(Pinus tabulaeformis)人工林中,选择形成时间为1年、面积为40~50 m^2的林冠林窗为研究对象,分别在林窗中心、林缘和林下样地,采集未分解凋落物(L层)和半分解凋落物(F层)样品,分析不同林窗位置的凋落物化学性质和酶活性,并探讨不同化学性质凋落物对酶活性的影响。结果表明,林窗中心凋落物的水溶性有机碳、易氧化碳、铵态氮和硝态氮的质量分数显著高于林缘和林下;林缘凋落物的全氮质量分数显著高于林窗中心和林下;而凋落物的pH值和全磷质量分数在不同林窗位置间的差异不显著。与林下凋落物酶活性相比,林窗中心的α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、几丁质酶、亮氨酸氨基肽酶、酸性磷酸酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性分别显著提高了26.75%、31.29%、32.17%、53.41%、11.24%、8.19%和10.03%;而相应的林缘凋落物的酶活性则分别显著提高了20.94%、10.74%、22.25%、26.78%、22.88%、3.55%和20.32%;凋落物脱氢酶活性在不同林窗位置间的差异不显著。双因素方差分析表明,凋落物层次对凋落物化学性质和酶活性的影响程度大于林窗位置及两者的交互作用。回归分析表明,凋落物水溶性有机碳和铵态氮质量分数的增加可促进酶活性的提高。总体来说,林窗不同位置对凋落物化学性质和酶活性具有显著影响,在研究过程中应关注凋落物层次的作用。

柏木人工林林窗位置对香椿细根分解及土壤真菌群落多样性的影响

为了解林窗位置对香椿细根分解及土壤真菌群落多样性的影响,以川中丘陵区30a生柏木人工林为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术研究200 m;人工林窗中心位置(GC)、边缘位置(GB)、郁闭林(CC)对香椿细根2a自然分解后土壤真菌群落结构及多样性的影响。结果表明,林窗内不同位置之间微环境差异显著(P<0.05),土壤理化性质对林窗位置变化的响应较细根养分元素更积极,GB位置细根分解速率显著高于GC和CC。土壤真菌门水平在3个林窗位置间无显著差异,其中子囊菌门、担子菌门是优势类群;腐生营养型真菌在3个林窗位置上具有显著差异,散囊菌目、粪壳菌目、肉座菌目、刺盾炱目、伞菌目是3个位置上相对丰度值>1%的优势类群,刺盾炱目、伞菌目相对丰度在GB和CC之间有显著差异(P<0.05);青霉属和曲霉属是真菌在属水平上的优势类群,其相对丰度在3个位置间有极显著差异(P<0.01)。林窗位置未对真菌群落α多样性产生显著影响,但群落β多样性对位置变化的响应显著。GB位置群落β多样性显著高于GC和CC(P<0.05),共有种数量最多,GC位置特有种数量最多。冗余分析发现较多环境因子对真菌群落的影响显著(P<0.01),Mantel test(和partial Mantel test)分析结果表明土壤pH值、土壤含水量、土壤温度、土壤速效磷、土壤全氮是真菌群落多样性的重要影响因子。综上所述,林窗内位置对土壤真菌类群构成和群落β多样性具有差异性影响,在柏木人工林内实施林窗式干扰有助于调节细根分解等地下生态进程。

高山森林林窗对苔藓及土壤微量元素含量的影响

苔藓植物和土壤在森林元素循环过程中具有重要作用,其元素含量特征可能受林窗和生长基质的影响,但有关不同林窗位置对苔藓和土壤微量元素含量影响的研究尚未见报道。为理解林窗更新对森林苔藓和土壤微量元素含量及分布特征的影响,于2016年10月,调查研究了在川西高山岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林林下、林缘、林窗和旷地中地表苔藓和石生苔藓Na、Zn、Mg、Mn、Ca、Fe元素含量以及对应土壤有机层和矿质土壤层的元素含量。结果表明:川西高山森林地表苔藓与石生苔藓的Na、Zn、Mg、Fe、Ca含量差异不显著,地表苔藓的Mn元素含量显著高于石生苔藓;土壤有机层的Zn、Mg、Mn和Ca元素含量显著高于矿质土壤层,但Fe元素含量则相反,Na元素含量差异不显著。林窗位置对地表苔藓和石生苔藓Na、Zn、Ca和Fe元素含量具有相似的影响,均以林窗和旷地相对较高;石生苔藓与地表苔藓的Mn含量对林窗的响应存在差异,石生苔藓的Mn含量以林下最高,而地表苔藓则以林窗中心最高。但是,林窗对苔藓植物Mg元素含量的影响不显著。森林林窗位置对土壤有机层和矿质土壤层微量元素含量具有相似的影响。Na元素含量以旷地土壤最高,而Zn、Mn、Ca和Fe含量以林窗中心的土壤最高;除元素Na,所有微量元素均以林缘的土壤最低。此外,地表苔藓的Na、Zn、Mn和Ca含量显著高于土壤,而土壤中的Fe含量显著高于苔藓植物;苔藓中Ca和Mn元素含量与土壤的Ca和Mn元素含量呈显著正相关。可见,高山森林林窗更新过程在不同程度上影响了森林地表苔藓和土壤对微量元素的吸存特征,为进一步了解林窗和苔藓植物在高山森林生态系统物质循环中的作用提供了新的角度。