Growth Traits and the Trade-Offs for Tree Species with Arbuscular Mycorrhizal Fungi in a Tropical Rain Forest Edge at Los Tuxtlas,Mexico

The effect of arbuscular mycorrhizal fungi on seedling growth across the rain forest-pasture edge has not received much attention. In a tropical rain forest in eastern Mexico, the seedlings of light demanding (Ficus insipida), nonsecondary light demanding (Lonchocarpus cruentus) and shade tolerant species (Nectandra ambigens, Coccoloba hondurensis) were grown and transplanted to a forest edge with three inoculation treatments (AM fungus spores and colonized roots, spores, and no inoculum). For all species, stem height, stem diameter, total dry weight, leaf area and net assimilation rate were higher in the pasture. Stem height, stem diameter and root/shoot were higher for L. cruentus, and leaf area ratio, specific leaf area and net assimilation rate were higher for F. insipida;the lowest values of almost all variables were recorded for N. ambigens. L. cruentus and C. hondurensis with mycorrhizae had the highest values for root/shoot and net assimilation rate, respectively. The lowest values of root/shoot and net assimilation rate were observed for nonlight-demanding species in the forest. There were clear trade-offs for the pioneer species between survival and growth, and in underground biomass allocation and assimilation for nonsecondary light demanding, but there was not for the shade-tolerant species.

Spatial and seasonal variation in soil respiration along a slope in a rubber plantation and a natural forest in Xishuangbanna, Southwest China

Soil respiration is a key component of the global carbon cycle, and even small changes in soil respiration rates could result in significant changes in atmospheric CO_2 levels. The conversion of tropical forests to rubber plantations in SE Asia is increasingly common, and there is a need to understand the impacts of this land-use change on soil respiration in order to revise CO_2 budget calculations. This study focused on the spatial variability of soil respiration along a slope in a natural tropical rainforest and a terraced rubber plantation in Xishuangbanna, Southwest(SW) China. In each land-use type, we inserted 105 collars for soil respiration measurements.Research was conducted over one year in Xishuangbanna during May, June, July and October 2015(wet season) and January and March 2016(dry season). The mean annual soil respiration rate was 30% higher in natural forest than in rubber plantation and mean fluxes in the wet and dry season were 15.1 and 9.5 Mg C ha^(-1) yr^(-1) in natural forest and 11.7 and 5.7 Mg C ha^(-1) yr^(-1) in rubber plantation. Using a linear mixedeffects model to assess the effect of changes in soil temperature and moisture on soil respiration, we found that soil temperature was the main driver of variation in soil respiration, explaining 48% of its seasonal variation in rubber plantation and 30% in natural forest. After including soil moisture, the model explained 70% of the variation in soil respiration in natural forest and 76% in rubber plantation. In the natural forest slope position had a significant effect on soil respiration, and soil temperature and soil moisture gradients only partly explained this correlation. In contrast, soil respiration in rubber plantation was not affected by slope position, which may be due to the terrace structure that resulted in more homogeneous environmental conditions along the slope. Further research is needed to determine whether or not these findings hold true at a landscape level.

Soil respiration and its partitioning in different components in tropical primary and secondary mountain rain forests in Hainan Island,china

Aims Soil respiration is one of the most important components in the car-bon(c)cycle in terrestrial ecosystems.to investigate the contribution of each component of c cycle to the total soil c efflux,we quantified the rates of litter,root,and other mineral soil respiration from 2012 to 2014 in the primary and secondary tropical mountain rain forests in Hainan Island,china.Methods the seasonal dynamics of soil(Rs),non-litter(RNL)and non-root(RNR)respiration rates were measured using an automatic chamber system(Li-8100).Litter removal and root removal treatments were used to assess the contribution of litter and roots to belowground c production.We estimated the annual c efflux of each compo-nent of soil respiration in primary and secondary forests using a temperature-based exponential model and analyzed the impact of each component in each forest type.Important Findingsthe annual total soil c efflux was significantly higher in the primary rain forest(1567±205 g c m^(−2)yr^(−1))than that in the secondary forest(1300±70 g c m^(−2)yr^(−1),P<0.05).the litter,root,and mineral soils contributed 22%(349±185 g c m^(−2)yr^(−1)),38%(589±100 g c m^(−2)yr^(−1)),and 40%(628±128 g c m^(−2)yr^(−1))to the total soil c efflux in primary rain forest,respectively.In secondary forest,these three components contributed 11%(148±35 g c m^(−2)yr^(−1)),45%(572±259 g c m^(−2)yr^(−1)),and 44%(580±226 g c m^(−2)yr^(−1)),respectively.the temperature sensitivity(Q10)of Rs(2.70±0.14)in the primary forest was significantly higher than that in the secondary forest(2.34±0.12),with the Q10 values for respiration decreasing in the order of RNR>Rs>RNL.these results show that the difference in litter respiration between primary and secondary forest caused the major difference in annual soil respiration efflux between these two forest types.In addition,the litter respiration is more sensitive to the soil temperature than the other soil respiration components.

Plant community and soil properties drive arbuscular mycorrhizal fungal diversity:A case study in tropical forests

The mutual interdependence of plants and arbuscular mycorrhizal fungi(AMF)is important in carbon and mineral nutrient exchange.However,an understanding of how AMF community assemblies vary in different forests and the underlying factors regulating AMF diversity in native tropical forests is largely unknown.We explored the AMF community assembly and the underlying factors regulating AMF diversity in a young(YF)and an old-growth forest(OF)in a tropical area.The results showed that a total of 53 AMF phylogroups(virtual taxa,VTs)were detected,38±1 in the OF and 34±1 in the YF through high-throughput sequencing of 18S rDNA,and AMF community composition was significantly different between the two forests.A structural equation model showed that the forest traits indirectly influenced AMF diversity via the plant community,soil properties and microbes,which explained 44.2%of the total observed variation in AMF diversity.Plant diversity and biomass were the strongest predictors of AMF diversity,indicating that AMF diversity was dominantly regulated by biotic factors at our study sites.Our study indicated that forest community traits have a predictable effect on the AMF community;plant community traits and soil properties are particularly important for determining AMF diversity in tropical forests.

2009-2017年西双版纳热带季节雨林土壤水分含量数据集

土壤水分作为物质循环和能量流动的载体,在陆地森林生态系统中发挥着重要作用,对其进行观测有助于揭示森林生态系统水文特征、水源涵养能力和生态系统服务功能等。热带雨林为生物多样性最丰富的生态系统之一,西双版纳分布有大片热带雨林,热带季节雨林则为西双版纳最具代表性的雨林植被类型。进行连续、长期、高质量的生态监测为中国生态系统研究网络(CERN)的主要任务之一,土壤水分含量是CERN陆地生态系统水环境长期定位观测的重要指标。本数据收集了中国科学院西双版纳热带雨林生态系统研究站西双版纳热带季节雨林综合观测场2009年1月至2017年12月的土壤剖面水分含量观测数据,总数据量2879条;测定方法为时域反射法(Time Domain Reflectometry,TDR)定点连续观测;观测深度为0–10 cm、10–20cm、20–30 cm、30–40 cm、40–50 cm,50–70 cm,70–90 cm,90–110 cm;观测频度为每月3次,每月上、中、下旬各观测1次;观测数据质量保证与质量控制严格按照CERN统一规范进行。本数据集提供共享下载,以期为全球气候变化和不同植被环境背景下的热带森林水文研究提供基础数据支撑。

2003-2008年西双版纳热带雨林土壤碳通量数据集

大尺度、长期和连续的碳通量数据为研究全球碳、水循环关键过程提供了重要数据支撑。土壤是陆地生态系统最大的碳库,其微小波动将引起陆地生态系统的碳收支变化。热带森林是全球重要的碳库,但近年来发现其碳汇能力趋向减弱或中和现象。连续的土壤碳通量数据,对准确评价热带地区碳收支及其对气候变化的响应具有重要意义。本数据集按照温室气体排放的静态箱法观测方法和数据质控管理办法,收集整理了2003年1月到2008年8月利用静态箱–气相色谱法得到的西双版纳热带雨林土壤地气界面的CO_(2)排放通量数据和常规气象数据,如压强、大气温度、土壤温度(5 cm)和土壤含水量(5 cm)等观测指标,形成了日、月和年尺度3类文件,以期为热带地区与全球碳平衡估算和碳循环过程提供基础数据。

蜡样芽孢杆菌BWL-001代谢产物及抗弧菌活性研究

本研究旨在从1株海南霸王岭热带雨林土壤来源的蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus) BWL-001中挖掘抗海洋弧菌(Vibrio)的活性代谢产物,采用多种现代色谱分离方法对菌株提取物进行分离纯化,通过核磁共振波谱解析确定单体化合物结构,并结合96孔板微量稀释法进行抗弧菌活性测试。结果显示,从该菌株LB培养基发酵产物中分离鉴定出10个单体化合物,包括4个二酮哌嗪类化合物(1-4)、3个吲哚生物碱衍生物(6-8)以及3个其他类化合物(5、9和10),分别命名为3-异丁基吡咯并哌嗪-2,5-二酮(1)、cyclo-(Pro-lle)(2)、maculosin (3)、trans-cyclo-(Pro-Phe)(4)、anthranilic acid (5)、indole-3-meth-ylethanoate (6)、indole-3-acetic acid (7),nb-acetyltryptamine (8)、thymine (9)、acetamide (10)。其中,化合物6-8对副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)有弱的抑制活性,其最小抑菌浓度(Minimal Inhibit Concentration, MIC)值均为12.5μg/mL。本研究丰富了海南霸王岭热带雨林土壤来源的蜡样芽孢杆菌代谢产物多样性,并为抗弧菌活性先导化合物的发现提供理论基础。

海南岛尖峰岭热带山地雨林土壤和凋落物呼吸研究

采用 CI-30 1 PS红外 CO2 测定系统对海南岛尖峰岭热带山地雨林土壤和凋落物的呼吸进行测定结果表明 ,原始林土壤呼吸速率昼夜变化表现为多峰曲线 ,最高峰在 2 0 :0 0 ,在 1 2 :0 0和 4 :0 0～ 6 :0 0出现 2个次高峰 ,平均呼吸速率为1 0 .6 85 3μmol· m- 2· s- 1;更新林土壤呼吸速率变化大 ,平均为 1 4 .75 36 μmol· m- 2· s- 1,高峰主要在 1 3:0 0和 2 :0 0 ;凋落物分解过程在林地 CO2 排放总量中贡献很少 ,仅占 1 .74 1 %～ 2 .831 % ;原始林凋落物 CO2 排放量明显比更新林大 ,而各层的排放比例不一样 ,原始林是 b层 (半分解凋落物及腐殖质层 ) >a层 (未分解凋落物层 ) ,更新林是 b层 <a层 ;森林凋落物覆盖层对林地土壤 CO2 排放起到减缓的屏蔽作用 ;林地土壤呼吸与环境因子的关系较复杂 ,原始林土壤呼吸速率除与大气 CO2 浓度有关外 ,主要是时间节律影响 ,以及与气温变化有关 ,与大气湿度关系不明显 ;更新林地除与大气CO2 浓度和时间节律有关外 ,气温。

西双版纳白背桐次生林土壤种子库、种子雨研究

本文讨论了西双版纳常见的次生林白背桐（Ｍａｌｏｔｕｓｐａｎｉｃｕｌａｔｕｓ）林的土壤种子库和种子雨的组成及动态。结果表明该林地的种子雨年输入量为７４５粒／ｍ２，土壤种子库储量在雨季末期为３３４５±４３８粒／ｍ２，旱季末期为４５５５±５５４粒／ｍ２，种子雨的输入高峰出现在旱季，导致旱季末期土壤种子库储量大于雨季末期。森林破碎化导致的隔离效应阻碍了种子的传播途径，使土壤种子库储量下降，种子雨和土壤种子库中鸟类传播的种子比例增大。传播成熟林树种的大型动物到达不了该样地，植被的演替受到了阻碍。

海南尖峰岭热带林土壤动物群落——群落结构的季节变化及其气候因素

对土壤原生动物、线虫和其它大中型土壤动物等 3个部分 ,分别描述群落的季节变化 ,然后 ,综合分析气候因素对群落的影响。1原生动物群落的季节化表现为 :种数在 1、2月份最高 ,达 43、44种 ;个体数量则在 8月份和 1 2月份 ( 1 4万多和 1 2万多 /g.干土 )。 2线虫的种数也在 1月份最高 ,达 67种 ;个体数则在9月份 ( 83.3万 /m2 ) ;DG指数显示出有 9月份的大高峰 ( 1 9.9)和 1月份的小高峰 ( 1 9.7)。 3大中型土壤动物群落的季节变化幅度很大 :类群数的大高峰在 7月份 ( 31个 ) ,小高峰在 1 2月份 ( 1 7种 ) ;个体数量则在 6月份和 1 1月份 ( 5 .8万个和 1 .0 5万个 /m2 )。 4气温和地表温度对群落变化的影响较小 :对线虫的种数变化有显著负相关 ;对原生动物、大中型土壤动物种数变化也只有阶段性的相关。 5土壤含水量对群落变化的影响较大 :与原生动物丰度呈非常显著的相关 ( r=0 .896,df=1 0 ,r0 .0 1=0 .70 8) ;与其它大中型土壤动物的类群数、总个体数及 DG指数的影响则具有季节性差异 ,即在湿季呈显著的负相关。 6降水量年内和年间的变化均具很大的不稳定性 ,暴雨又是土壤动物 (除原生动物外 )灾难性的因素。因此降水量的变化是造成群落跳跃式波动和大起大落的主要因素。

西双版纳热带季节雨林林冠截留雾水和土壤水的关系

利用2002年1月-2003年12月在西双版纳热带季节雨林观测样地收集的林冠截留滴落雾水、雨水、浅层土壤水和地下水水样，对其氢、氧稳定性同位素比率δD和δ^18O的测定结果进行了分析，研究了林冠截留雾水对土壤水和地下水的影响。干季（11-翌年4月份），热带雨林林冠截留雾水的稳定性同位素比率、过量氘（d-excess）值明显高于雨水的相应值，表明雾水水汽中包含了区域森林植被蒸发、蒸腾的再循环水汽。林下地表浅层土壤水的稳定性同位素比率介于雾水和雨水的同位索比率之间，表明浅层土壤水来源于雾水和雨水的补给，但是干季浅层土壤水包含更多的雾水。在降雨稀少的干季，浅层土壤水主要来自雾水的补给，表明了林冠滴落的雾水是林下幼树和耐阴树种生长和生存的重要环境因子。干季和雨季（5-10月份）地下水的稳定性同位素比率与雨水的均没有显著差别，表明雾水对地下水的补给没有贡献，其水分补给仅仅来自雨水。

西双版纳不同林分土壤机械组成及其肥力比较

以西双版纳热带季节雨林与橡胶林的土壤机械组成、土壤有机质、全N、全P、全K为研究对象，对2种土壤在质地、结构与肥力上的差异进行了研究．结果表明；季节雨林与橡胶林的土壤在机械组成上差异较大，达1％的极显著水平；季节雨林砂粒含量较高，粉粒与粘粒含量相对较低，3个剖面0～100cm不同深度层次3种土壤颗粒所占比例平均为砂粒47．76％～57．43％，粉粒22．75％～23．69％，粘粒19．53％～29．50％，因此属于砂质粘壤土类型；相对于季节雨林，橡胶林砂粒含量较低，约占25．09％～31．88％，而粉粒、粘粒含量相对较高，其中粉粒约占33．33％～36．84％，粘粒约占31．29％～41．58％，因此属于粘壤土；2种土壤的有机质、全N、全P、全K与砂粒含量呈负相关，与粉粒、粘粒呈正相关，并且橡胶林土壤的有机质、全N、全P、全K含量明显要高于季节雨林，因此可以初步判定橡胶林的土壤肥力大于季节雨林．

西双版纳热带雨林中丛枝菌根真菌的初步研究

对西双版纳热带雨林中30个科的42种植物根系的丛枝菌根真菌定居情况进行了调查，并从这些植物的根际土壤中分离鉴定了分属于无梗囊霉属(Acaulospora)、球囊霉属(Glomus)和硬囊霉属(Sclerocystis)的25种丛枝菌根真菌。对热带雨林土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度（spore density）、物种丰富度（species richness）以及已鉴定种的出现频率进行统计分析发现：热带雨林土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度在每100g土壤116~1560个之间，平均478个；物种丰富度在2~7之间，平均为4.5；无梗囊霉属和球囊霉属真菌是热带雨林土壤中丛枝菌根真菌的优势类群。

海南尖峰岭热带林土壤动物群落——群落的组成及其特征

以海南尖峰岭自然保护区热带山地雨林为标准样地 ,研究热带土壤动物在原始生境中的群落结构。样地设 5个固定取样点 ,每月固定时间用 3种方法 ,对原生动物、线虫和其它大、中型土壤动物分别取样。调查结果显示 :(1 )以风干土培养法获得的原生动物共有 1 8目 72种 ,种类以纤毛虫类为主 ,数量则以肉足虫类为主。本调查点与以北各地带相比 ,其分布的种类较少 ,这与热带林枯枝落叶层薄有关。 (2 )以湿漏斗法获得的线虫有 7目 76种 ,为国内各地带之首。其中矛线目种类及个体数量均占多数。 (3 )以手拣和大、小干漏斗法获得的土壤动物共有 3 2个类群 (以目为主 ) ,其多样性指数(H′)高于本区以北各地带调查点。类群的重要性 ,按平均数量及其稳定性来排序 ,排在最前的几个类群有蚂蚁、鞘翅目、蚯蚓、及等翅目等。

西双版纳热带季节雨林地温特征

地温是森林气候重要的环境因素之一,与植物生长密切相关,且是影响土壤呼吸的关键因素,适宜的地温能够促进土壤微生物活动,加速凋落物分解,提高土壤肥力,对地温的深入研究有利于正确把握森林碳通量的变化规律。本文利用西双版纳热带季节雨林2003—2006年的地温数据,分析不同深度地温的日变化、季节变化及年际变化规律。结果表明:近地层地温呈现正弦变化趋势;深层地温相对稳定,随深度增加地温日变幅减小;地温峰值出现时刻随深度增加而呈现滞后现象,相位变化明显;地温季节差异明显,平均地温在雨季(5—10月)较高,雾凉季(11月—翌年2月)较低,干热季(3—4月)居中,地温垂直变化季节差异显著;地温年变化呈现单峰分布,最低值在1月,最高值出现在7月;总体来看,热带季节雨林的地温变化强度为地温年较差>地温年间变幅>不同深度间地温变幅>地温日较差。

西双版纳片断热带雨林土壤动物组成的比较

本文对西双版纳国家自然保护区勐仑片和城子、曼峨、曼养广傣族“龙山”４个热带雨林片断土壤动物群落组成及其季节性变动规律进行了比较研究。调查方法：在每片森林沿直角线路布设７个样点，每点取５０ｃｍ×５０ｃｍ面积的枯枝落叶及表层土，用干漏斗法收集土壤动物。干季和雨季各取样１次，统计单位面积个体数量。结果表明，４个热带雨林片断土壤动物由４门９纲２４—２７个类群组成，蜱螨目和弹尾目为优势类群；膜翅目、鞘翅目和双翅目为常见类群；其余类群个体数量相对较少。自然保护区勐仑片和３个“龙山”林区相比较，土壤动物群落组成的共同系数，干季分别为０．５２、０．６８、０．６０；雨季为０．７２、０．８２、０．８１。同一林区干季和雨季土壤动物群落组成的共同系数分别为０．７３、０．７２、０．８２、０．５２，以曼养广“龙山”林区季节变化最大。４片森林土壤昆虫群落的多样性指数（＃ＦＫＨ＇）分别为０．６０、０．９１、０．７１、０．７５；蜱螨目和弹尾目的比值（Ａ／Ｃ）分别为１．１４、５．２４、２．５２、２．３８，以保护区的比值最低。

砂仁种植对季节雨林土壤节肢动物群落结构影响的初步研究

为了探讨砂仁种植对热带季节雨林土壤节肢动物群落的影响 ,采用样地调查法对西双版纳勐仑自然保护区热带季节雨林及林下砂仁种植地土壤节肢动物群落进行了调查 ,2种生境、不同季节 3次取样共获得土壤节肢动物 3772个 ,隶属 6纲 2 3目 ,其中砂仁地中膜翅目 (蚂蚁 )、蜱螨目、半翅目为优势类群 ,占全捕获量的 73 32 9% ,而季节雨林中膜翅目 (蚁类 )、蜱螨目、鞘翅目和弹尾目为优势类群 ,占全捕量 89 778%。 2样地土壤节肢动物类群数、个体数和多样性指数的水平分布差异显示为季节雨林高于砂仁地 ,垂直分布显示季节雨林为土壤表层多于下层 ,表聚现象明显 ,砂仁地因受人为活动影响 ,其土壤节肢动物的垂直分布具有较大变化 ,出现下层高于表层的逆向分布 ;2样地土壤节肢动物群落季节变化趋势相近 ,均表现为干季高于雨季 ,其中砂仁地土壤节肢动物个体数在干热季最多 。

西双版纳热带季节雨林林下土壤蒸发的稳定性同位素分析

利用2002年1月～2003年12月在西双版纳热带季节雨林样地测定的大气降雨、林冠穿透雨、林冠滴落雾水、溪流水水量及其氢、氧稳定性同位素比率δD和δ18O的测定结果,分析了热带季节雨林林下土壤的蒸发率.结果表明,热带雨林在雨水偏多的2002年和雨水偏少的2003年的蒸发散分别为1186 mm和987 mm,明显低于世界其它湿润热带雨林的蒸发散值;雾水的稳定性同位素比值明显重于雨水,表明雾水中包含区域再循环的蒸发水汽;由于森林林冠和林下土壤的蒸发作用,穿透雨水和溪水的稳定性同位素值又明显重于雨水的相应值.根据溪流水和穿透水（穿透雨水＋滴落雾水）的同位素差值,利用平衡状态下的瑞利蒸馏方程计算的森林土壤蒸发率表明,这两年的森林总蒸发散中分别有5.1%和3.1%来自林下土壤的蒸发.分析认为,持久、浓重的辐射雾是导致西双版纳地区热带雨林蒸发散和土壤蒸发率较低的重要因子.

西双版纳“龙山”片断热带雨林中小型土壤动物群落组成与多样性研究

对西双版纳不同面积“龙山”片断干性季节雨林和保护区连续湿性季节雨林凋落物层土壤动物群落多样性研究表明 ,土壤动物群落物种丰盛度、多度和多样性的变化不存在随雨林片断化面积减小而降低的“种 面积效应” ,而雨林片断化后因先锋植物 (喜阳性 )侵入产生的“干暖效应” ,使片断化雨林凋落物增多 ,腐殖质、土壤有机质、N、P等元素含量增高 ,土壤生境条件更有利于土壤动物生存 ,其群落多样性指数高于连续湿性季节雨林 ,但 2种生境土壤动物群落种 多度模型均表现为对数级模式 .

尖峰岭热带山地雨林生态系统的水文生态效应

根据尖峰岭热带山地雨林 3个对比集水区的研究 ,天然更新 4 0 a山地雨林生态系统在 5～ 9月份 ,蓄养降水资源的51 .8% ;1 0～翌年 2月份 ,补枯径流水量 1 4 3 .5mm;特大暴雨的径流响应从 3 2 .7%～ 62 .5%、随系统蓄满程度变化。集水区降雨、径流水体 COD、氨氮、酚、Zn、Cu、Pb、Cd、Ni的浓度含量远低于地面水环境质量 类标准 ;山地雨林系统对降雨中氨氮、酚、Pb、Cd、Zn浓度贮滤强度分别达 2 3 .7%、1 4 .1 %、1 6.3 %、2 5.5%、3 2 .3 %、年贮滤流失强度分别为 4 7.2 %、4 0 .6%、4 2 .1 %、4 8.2 %、91 .8% ;特大暴雨洪峰消减时段变化中 ,Cu、Pb流量贮滤达 66.4 %、50 .3 %、Zn浓度含量贮滤强度在 4 9%～ 77.8%、Cd浓度含量贮滤达 92 .9%。天然恢复 4 0 a山地雨林较人工恢复杉木幼林系统 ,台风特大暴雨年的水分循环中 ,山地雨林系统年减少泥沙流失量 6.0 1 t/hm2 ,保存养分 2 4 1 .5kg/hm2 ,无台风特大暴雨年 ,其减少泥沙流失0 .4 3 t/hm2 ,保存养分 1 7.3 kg/hm2。显示出热带林极其显著的水文生态功能。