鼎湖山季风常绿阔叶林林下层3种优势树种游离氨基酸和蛋白质对模拟氮沉降的响应

报道了林下层3种优势树种光叶山黄皮(Randia canthioides)、黄果厚壳桂(Cryptocarya concinna)和厚壳桂(Cryptocaryachinensis)叶片游离氨基酸和蛋白质对模拟氮沉降的响应,并探讨这3种植物中重要氨基酸对氮沉降的指示作用,以及γ-氨基丁酸含量的变化对植食性动物的可能影响,为揭示氮沉降对森林植物生理生态影响及其机理,以及监测氮沉降对植被的影响等一系列问题提供初步的理论基础。结果表明,试验21个月后,3个树种叶片游离氨基酸和蛋白质的含量均发生了明显的变化。对总的游离氨基酸含量而言,光叶山黄皮和厚壳桂对氮处理的响应相似,氮处理样地的含量均高于对照,并且中氮处理显著高于对照(p<0.05),但两者在高氮处理下均出现了下降的趋势;黄果厚壳桂随着氮处理强度的增加,游离氨基酸总量呈现下降趋势。对于可溶性蛋白质含量来说,光叶山黄皮、黄果厚壳桂和厚壳桂在氮处理下都出现了增加的趋势,黄果厚壳桂和厚壳桂增加尤为明显。找出了对氮沉降响应敏感的指示剂。游离氨基酸丝氨酸、精氨酸和γ-氨基丁酸,特别是精氨酸,可以用来作为光叶山黄皮对氮沉降响应的指示剂;γ-氨基丁酸可以作为黄果厚壳桂对氮沉降响应的指示剂;丝氨酸和γ-氨基丁酸可以作为厚壳桂对氮沉降响应的指示剂。个别游离氨基酸的积累情况可被用来监测氮沉降对植被的影响。

降水处理对南亚热带季风林土壤微生物群落结构的影响

全球变暖导致降水格局的变化,进而影响到土壤碳排放与土壤环境特征,土壤微生物群落结构是反映这一变化的有效早期响应指示.以南亚热带鼎湖山季风常绿阔叶林（季风林）土壤为对象,探讨降水变化对不同土壤层土壤微生物群落的影响,试验设置3 种降水变化处理（年降水量不变但降水次数增加、减少50%降水量、自然降水）,采用磷脂脂肪酸（PLFA）技术提取土壤微生物含量.结果表明：（1）不同降水处理对同-土层土壤微生物总PLFAs 量、细菌PLFAs 量、真菌PLFAs量、放线菌PLFAs 量、丛枝菌根真菌PLFAs 量影响不显著（P〉0.05）;（2）0-10 cm 土层中,土壤微生物细菌（革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌）、真菌、放线菌和丛枝菌根真菌的相对丰度值差异不明显,说明不同降水处理条件下,该层土壤微生物群落结构较为相似;（3）10-20 cm 土层中,不同降水处理对细菌（革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌）的相对丰度产生明显的影响（P〈0.05）;（4）在所有试验处理中,土壤pH 作为一个重要的影响因子,与土壤微生物总PLFAs 量成极显著负相关关系（P〈0.01）.

鼎湖山典型森林土壤苯系物通量对模拟氮沉降的响应

苯系物(BTEX)是一类重要的挥发性有机化合物(VOCs),能参与大气光化学反应,并对人体健康有重要影响。土壤能释放或吸收BTEX,氮沉降会影响土壤生态过程,从而可能影响土壤BTEX通量。有关森林土壤BTEX通量对氮沉降响应的研究十分有限。运用静态箱采样、利用大气预浓缩仪-GC-MS研究了鼎湖山两种典型森林——马尾松林(Pine forest,PF)和季风常绿阔叶林(Monsoon evergreen broadleaf forest,BF)土壤BTEX通量对模拟氮沉降增加的响应。结果表明:自然氮沉降条件下,PF土壤吸收BTEX,乙苯吸收速率最大(-51.52±10.94)pmol·m-2·s-1,低氮抑制了PF土壤对BTEX的吸收,中氮主要使土壤由"汇"变为"源";BF土壤释放BTEX,甲苯释放速率最高(7.11±0.12)pmol·m-2·s-1,施氮降低了BF土壤BTEX释放量或使土壤由"源"变"汇",且低氮和高氮的影响效果更显著。施氮条件下,PF土壤甲苯与乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯通量显著相关,BF土壤苯与甲苯、间/对二甲苯、邻二甲苯显著相关。土壤BTEX通量无明显日变化规律,对照和高氮样地最大释放均出现在7:00,最大吸收出现在19:00(对照样地)和13:00(高氮样地)。自然氮沉降条件下,BF土壤CO2通量(29.46±3.27)mg·m-2·h-1显著高于PF土壤(11.02±0.96)mg·m-2·h-1,两个水平氮处理均促进了两种林型土壤CO2的释放。土壤BTEX通量与土壤温度、大气温度和CO2浓度无显著相关性;邻二甲苯和乙苯通量与土壤湿度呈显著相关。

离子交换树脂袋法测定鼎湖山季风常绿阔叶林土壤有效氮的初步研究

本文用离子交换树脂袋法（Ｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｒｅｓｉｎｂａｇｍｅｔｈｏｄ）．测定了鼎湖山季风常绿阔叶林土壤有效氮动态．结果表明，鼎湖山季风常绿阔叶林土壤有效氮主要由铵态氮（ＮＨ４＋－Ｎ）组成，且具有明显的季节性变化，两种不同深度（０－１０ｃｍ，１０－２０ｃｍ）土层比较，硝态氮（ＮＯ３－Ｎ）年平均值在１０－２０ｃｍ土层显著地高于在０－１０ｃｍ的土层（ｐ＝０．０５）；铵态氮年平均值在１０－２０ｃｍ土层则趋向低于在０－１０ｃｍ的土层．

凋落物和根系输入对南亚热带季风常绿阔叶林土壤养分的影响

植被凋落物和根系输入在调节森林土壤元素生物地球化学循环中扮演着关键作用。目前仍然不清楚凋落物和根系输入对热带原始林土壤主要元素含量的调控作用。针对该研究现状,以中国南亚热带季风常绿阔叶林为研究对象,通过开展凋落物与根系输入改变的控制试验(6个处理,每处理4次重复:对照、凋落物加倍、凋落物去除、断根、断根+凋落物加倍、断根+去除凋落物),探讨了凋落物和断根处理对土壤可溶性离子、土壤酸中和能力(ANC)和阳离子交换量(CEC)的短期影响。凋落物与根系处理半年后的结果显示:(1)凋落物去除与加倍处理都显著增加了0-40 cm土壤NO_(3)^(-)含量,并且凋落物去除效应大于添加效应;去除凋落物增加了表层土壤(0-20 cm)Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^(+)的含量。(2)断根处理显著增加0-40 cm土壤NO_(3)^(-)和表层土壤Ca^(2+)、Mg^(2+)含量。(3)断根和去除凋落物交互处理显著增加了0-40 cm土壤NO_(3)^(-)和表层土壤Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)含量,产生了叠加效应。(4)凋落物和断根处理并没有改变土壤pH,但降低了土壤酸中和能力(除凋落物加倍外),其降低的原因主要与阳离子交换量的降低和NO_(3)^(-)含量的增加有关。这些结果表明,土壤养分离子的可利用性(尤其是NO_(3)^(-)和Ca^(2+)、Mg^(2+))和酸缓冲能力对凋落物和根系输入改变响应敏感,森林植物及其凋落物对土壤养分保留和缓冲性能具有重要调节作用。在人为干扰和气候变化加剧背景下,该研究可为森林生态系统可持续管理提供重要的理论参考。此外,植被凋落物和根系输入改变引起的长期生态学效应仍值得进一步关注。

短期降水变化对南亚热带季风林SOC 矿化的影响

为了探讨短期降水变化对表层(0—10 cm)和亚表层(10—20 cm)土壤有机碳(SOC)矿化过程的影响,以南亚热带鼎湖山季风常绿阔叶林土壤为对象,设计年降水量不变-增加降水频率(IP)、降水频率不变-减少50%年降水量(RP)以及自然降水(对照组,CP)3种处理,基于室内模拟恒温培养试验,监测SOC矿化动态,并测定土壤基本理化性质。结果表明,(1)降水处理显著改变表层土壤湿度,RP处理土壤湿度低于IP处理17%;IP处理显著增加表层土壤有机碳(SOC)、总氮和总磷含量,分别增加了44%,98%,26%;降水处理对土壤微生物量没有显著影响。(2)不同土层SOC矿化速率的变化动态一致,在培养初期(0—7 d)矿化速率较高,在培养后期(7—20 d)矿化速率逐渐降低;在整个培养期间,IP处理对SOC矿化没有显著影响(P>0.05);在培养后期,RP处理下表层SOC累积矿化量比对照降低了39%。(3)降水处理改变SOC矿化随土层深度变化的趋势,在培养前期IP处理显著减弱表层和亚表层SOC累积矿化量差值(P<0.05),在整个培养期RP处理下亚表层SOC累积矿化量大于表层(P<0.05)。(4)一级动力学方程能较好地拟合SOC矿化动态,土壤潜在活性矿化有机碳库(C0)变化范围为792.13—1539.13 mg·kg−1,RP处理的表层土壤C0有降低的趋势但无显著性差异;3种降水处理中,表层土壤C0均大于亚表层。(5)SOC累积矿化量Cm与土壤潜在活性矿化有机碳库C0、土壤湿度、SOC呈显著正相关,是影响SOC矿化的重要因子。该研究表明,未来降水变化通过影响华南地区成熟森林SOC矿化过程,进而对陆地生态系统碳循环产生影响。

云南普洱季风常绿阔叶林幼苗的群落构建机制

幼苗是森林生物多样性保育的重点关注对象,以往研究对云南普洱季风常绿阔叶林幼苗的关注较少。为探究该地幼苗的群落构建机制,该研究利用30hm2季风常绿阔叶林动态监测样地野外幼苗调查数据,分析幼苗的物种组成,划分不同优势种样方,根据逐步群落构建模型分析群落构建机制,进一步分析幼苗的群落功能性状。结果表明:季风常绿阔叶林幼苗以短刺锥(Castanopsis echidnocarpa)和枹丝锥(C.calathiformis)为优势种,根据优势种是否出现将样方划分为4种类型:短刺锥样方、枹丝锥样方、混合优势种样方及非优势种样方。幼苗的群落构建过程均包含随机扩散构建(贡献率43.1%-61.3%)、生境过滤(贡献率27.4%-33.9%)及限制相似性(贡献率5.7%-27.2%)机制。短刺锥样方和枹丝锥样方以确定过程为主,贡献率分别为56.9%和54.6%,而混合优势种样方及非优势种样方则以随机过程为主,贡献率分别为60.4%和61.3%。在非优势种样方中Rao二次熵(Rao’Q)最高,而在混合优势种样方中最低。短刺锥样方具有最低的比叶面积和较高的叶厚度、比茎长度、根质量分数及潜在株高,而枹丝锥样方及非优势种样方有更大的比叶面积。不同幼苗样方中,比茎长度和潜在株高变异系数较大,而其他功能性状变异水平较低。多元回归分析显示,不同幼苗样方中,比叶面积和潜在株高均和Rao’Q显著正相关,除了非优势种样方外,其他样方叶厚度和生活型均与Rao’Q显著正相关。因此,季风常绿阔叶林幼苗的群落构建同时包含随机过程和确定过程,两种过程的贡献率随群落类型的不同而不同。

鼎湖山季风常绿阔叶林土壤有机碳和全氮的空间分布

运用地统计学分析方法,研究了2010年鼎湖山季风常绿阔叶林中土壤有机碳和全氮含量的空间分布特征.结果表明:在鼎湖山季风常绿阔叶林,土壤有机碳和全氮含量存在着较显著的空间自相关性,其空间异质性分别占总空间异质性的93.6%和53.7%,且土壤有机碳与土壤全氮空间分布特征的异质性一致.林地土壤碳、氮存在传统统计学上的线性相关,同时也具有景观层次上的空间自相关性.指数模型拟合结果表明,在17.4 m小尺度范围内,土壤有机碳存在空间自相关性.