不同林龄油茶林土壤理化性质的变化

以湖南省邵阳县5、12、30、70、100年生林龄的油茶林样地不同土层土壤为研究对象,采用方差分析和对比的方法,分析不同林龄油茶林土壤中有机质、全氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾质量分数及pH值、密度、含水率等理化性质变化规律。不同林龄油茶林土壤的密度随土壤深度的增加而增加,随林龄的增加呈现出先增加后减少的趋势;含水率随林龄的增加先增加再降低,随土壤深度的增加而增加;pH值随林龄增加而逐渐降低;除全钾质量分数外,表层土壤养分均高于深层土壤。不同林龄油茶林土壤有机质质量分数随林龄增加呈现先增加后降低的变化趋势,全氮质量分数随林龄的增加先降低再增加再逐渐降低,全磷质量分数呈M型趋势变化,全钾质量分数整体呈现先增加再降低的趋势,有效磷、速效钾质量分数随林龄的增加呈现先逐渐增加再降低的变化趋势。油茶林土壤理化性质与林龄关系密切,不同林龄的油茶林土壤肥力指标存在很大差异,可依据林龄对油茶林进行种植、管理和进一步抚育,本研究能够为低效油茶林改造提供一定理论依据。

饱和供水条件下无患子树干液流特征及其影响因子

采用热扩散探针式径流计测定树干液流,选取3棵形态学特征一致的无患子作为标准样木,在每棵样木距离地面1.3 m处安置两个探针,将最后的平均值作为树干液流最终数据。建立Decagon便携式气象站,对无患子周围环境因子进行同步监测。结果表明:无患子日液流速率昼高夜低,液流启动时间晴天要比阴天提前30min左右,日液流量由大到小的顺序为晴天、阴天、雨天,液流"午休"现象明显。无患子冬季液流日累计量较小且变化平缓,夏季液流日累计量较大且变化幅度较大,盛花期和盛果期液流量最高。液流速率(F)与相对湿度(R_H)、气温(T)、饱和水气压差(V_(P,D))、太阳辐射(S)、风速(W)的Pearson相关系数分别为-0.770、0.704、0.785、0.825、0.653。总之,无患子液流速率日变化均呈单峰曲线。降水对树干液流速率影响明显,树干液流月累计量季节差异显著,主要集中在盛花期和盛果期。液流速率与环境因素均具显著相关性,温度、相对湿度与太阳辐射为主要影响因素,通过拟合得到多元线性回归模型为F=0.169T+6.02VP,D+0.104R_H+0.081S-11.403(R=0.847),多元非线性回归模型为F=10.543+2.446lnR_H+0.197W+0.042S^2-0.118V_(P,D)~2+0.017T(R=0.885)。

不同林龄杉木人工林根际效应及养分特征

以10、25、45年生杉木纯林为研究对象,分析了不同林分根际与非根际土壤养分因子(有机碳、活性有机碳、全氮、速效氮、全磷、速效磷)及其与酶活性(蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶)的关系。结果表明:随着林龄的增加,根际与非根际土壤养分质量分数、酶活性均呈现增加趋势,而pH值呈现下降趋势;土壤有机碳和活性有机碳的根际效应随林龄增加呈现先增加后减少的趋势,二者均与蔗糖酶活性显著相关,根际土壤惰性有机碳比例大于非根际;全氮和速效氮的根际效应25 a最大,与脲酶活性变化规律一致,造成45年生杉木根际对土壤氮的富集效应减弱;全磷和速效磷的根际效应随林龄增加而增加,但全磷的根际效应远大于速效磷,酸性磷酸酶活性与速效磷根际效应显著相关。因此,在杉木人工林经营管理中应考虑外源磷的添加,提高土壤微生物酶活性,缓解杉木人工林生态系统的磷限制。

人工银杏林土壤优先流多指标定量分析与评价——以镇江下蜀林场为例

选取了镇江市下蜀林场人工经济林作为研究对象,通过亮蓝试剂野外染色示踪法,采用图像处理技术、统计学理论对3种入渗水量(15、30、45 L)土壤优先流进行多指标(总染色面积比、基质流深度、优先流比、长度指数和最大染色深度)定量分析,并采用优先流评价指数对上述指标进行综合评价。结果表明:除优先流比和长度指数外,总染色面积比、基质流深度和最大染色深度均随着入渗水量的增大而增大;相关性分析中,入渗水量与最大染色深度、总染色面积比和长度指数均呈显著正相关(p<0.01);15、30、45 L入渗水量条件下的优先流评价指数分别为0.27、0.34、0.55。采用单一指标难以对优先流发育程度进行准确评价,而多指标的综合分析研究表明入渗水量越大,优先流现象越明显。基于多指标定量分析的优先流评价指数能够很好地反映优先流发育程度,为人工经济林林地土壤水分污染提供理论基础。

苏北泥质海岸带滩涂区丛枝菌根真菌侵染及土壤因子

为了探求苏北泥质海岸带盐碱地滩涂区主要植物根际土中丛枝菌根真菌(AMF)与土壤因子之间的关系,在苏北泥质海岸带滩涂区采集了20种主要植物(44个样本)的根系和根际土壤,测定了AMF的总侵染率、孢子密度、球囊霉素及根际土壤理化性质,用相关分析和因子分析法探究了AMF侵染特征与土壤因子之间的关系。结果表明:44个样本中95.65%的植物样本都检测到了AMF侵染,须根系植物较直根系植物更易被侵染,禾本科和菊科较蓼科和藜科更易被侵染。苏北泥质海岸带滩涂区AMF生活的土壤环境较差,特性变异较大。相关性分析显示,孢子密度与侵染率呈显著正相关,酸碱度与孢子密度呈极显著负相关;球囊霉素与酸碱度、含水量、全钠、速效钾、钾离子极显著相关。因子分析法说明,全磷和有效磷也许会影响植物根际土壤的球囊霉素质量分数。相关性分析和因子分析法均显示,电导率、钠离子、钾离子、氯离子是影响AMF侵染率的关键消极因素。综上可见,盐碱地生境中绝大多数植物都能被AMF侵染;在野外盐碱环境下讨论AMF侵染状况与土壤因子的关系时,土壤环境的盐胁迫是对其影响最大的因素;土壤盐分过高会抑制AMF和植物的共生状况,改善土壤盐碱度能够有效提高AMF的侵染状况。

凤阳山典型林分土壤有机碳特征

2016年8月份,在浙江省凤阳山海拔1300~1400 m选取4种主要林分类型(常绿阔叶林、针阔混交林、杉木林、竹林)为研究对象,每种林分设置3个标准样地(20 m×20 m);用“S”型方法在每个标准样地内布设5个样点,按照2个土层深度(h)0<h≤15 cm、15 cm<h≤30 cm分别采集土样;测定土壤基本理化性质、有机碳质量分数、颗粒有机碳质量分数、矿质结合态有机碳质量分数,分析土壤有机碳特征及其与理化性质相关性。结果表明:除竹林外,随土层加深,土壤有机碳质量分数呈减少趋势,存在表层富集现象。在0<h≤15 cm土层,常绿阔叶林转化为竹林后,常绿阔叶林土壤有机碳质量分数显著高于竹林(P<0.05);杉木林、竹林的土壤细颗粒有机碳质量分数,与常绿阔叶林的土壤细颗粒有机碳质量分数差异显著(P<0.05)。杉木林和常绿阔叶林的土层深度对土壤有机碳质量分数、颗粒有机碳质量分数影响显著(P<0.05),常绿落叶林和针阔混交林的土层深度对土壤细颗粒有机碳质量分数影响显著(P<0.05)。从垂直剖面看,4种林分在0<h≤30 cm土层,矿质结合态有机碳质量分数,由大到小依次为阔叶混交林(11.18 g·kg^(-1))、针阔混交林(9.76 g·kg^(-1))、竹林(9.45 g·kg^(-1))、杉木林(8.25 g·kg^(-1))。在15 cm<h≤30 cm土层,常绿阔叶林、杉木林,与竹林的土壤pH差异显著(P<0.05),杉木林与竹林之间的土壤密度、非毛管孔隙度均差异显著(P<0.05)。在15 cm<h≤30 cm土层,土壤总氮质量分数与土壤细颗粒有机碳质量分数呈极显著正相关(P<0.01);土壤有机碳质量分数、土壤细颗粒有机碳质量分数、土壤颗粒有机碳质量分数,与土壤总孔隙度、毛管孔隙度呈极显著正相关(P<0.01),与土壤密度呈极显著负相关(P<0.01)。森林类型由常绿阔叶林部分转化为杉木林和竹林后对土壤有机碳稳定性产生影响,主要是因为不同林分类型的土壤总氮质量分数、总孔隙度、毛管孔隙度、土壤密度,对土壤颗粒有机碳质量分数中的细颗粒有机碳质量分数产生影响,所以影响土壤有机碳的稳定性。

降水变化对杉木种群动态的影响

以杉木(Cunninghamia lanceolata)种群作为研究对象,在长时间尺度和降水条件下,应用模型方法研究森林种群分布的特征。利用森林动态模拟平台(SORTIE-ND),在1000~2000 mm的降水量范围内设置11种降水强度;在年降水量不变的条件下,对生长季降水量进行调控,设置9种情景,通过种群数量变异性,评价杉木种群稳定性;运用Taylor幂法则,评价种群数量的稳定性。结果表明:由于种群内部的相互作用,年降水量减少,干旱加重,种群稳定性降低;生长季降水量减少或增加,种群稳定性均会降低,这一现象反应了杉木的生态学特性。

城市污泥生物质炭和酸雨对麻栎苗木生长的影响

2018年10月份,选用1年生麻栎(Quercus acutissima Carruth)苗木移入盆栽,进行2个月的恢复后,选择50株恢复良好、长势一致的苗木为试验苗木。设置3种强度(pH分别为4.5、3.5、2.5)的酸雨,pH为7.0的雨水为对照;按照生物质炭占苗木栽培基质体积比例设置4种添加生物质炭体积分数(0、10%、20%、30%)的苗木栽培基质;按照试验设计,对试验苗木进行酸雨和生物质炭交互作用的模拟处理试验;按照近12 a南京市月均降雨量的60%(最大酸雨频次)进行喷施,每盆每月喷施总量为1.75 L,每月喷施4次。试验处理1 a后,采集麻栎苗木叶片和根系,测定苗木生长速率、叶绿素质量分数、叶绿素荧光参数、根系活力、叶片及根系抗氧化酶活性;应用方差分析法、双因素方差分析法,分析城市污泥生物质炭、酸雨对麻栎苗木生长的影响。结果表明:在生长方面,生物质炭的添加显著提高了麻栎苗木的树高和基径增长率,且酸雨和生物质炭的交互作用对麻栎苗木树高和基径增长率的影响显著。在生理方面,酸雨和生物质炭的交互作用,对麻栎苗木叶绿素a质量分数(w_(a))、叶绿素b质量分数(w_(b))、w_(a)∶w_(b)、非光化学淬灭系数(Q_(N,P))、光化学淬灭系数(Q_(P))、实际光化学量子产量(Ф_((PSⅡ)))、叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶片过氧化物酶(POD)活性、根系超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响显著。生物质炭的添加对麻栎苗木的生长有显著的改良作用;而对在酸雨和生物质炭交互处理时的麻栎苗木,“pH为2.5的重度酸雨+添加生物质炭体积分数为10%”的交互处理、“pH为3.5的中度酸雨+添加生物质炭体积分数为20%”的交互处理,对麻栎苗木生长起到明显的促进作用。