内生促生细菌对毛竹幼苗生长特性及酶活性的影响

为探讨内生促生细菌产气肠杆菌CT-B09-2、解淀粉芽孢杆菌JL-B06、乙酸钙不动杆菌WYS-A01-1对毛竹幼苗的生长和相关酶活性的影响,针对毛竹幼苗分别接种内生促生细菌后,采用分光光度计法测定幼苗叶片POD、SOD、CAT和MDA含量,同时测定接种后幼苗株高、根长、根鲜质量等表型性状,分析内生促生细菌对毛竹幼苗生长的影响。结果表明:接种单菌菌液中,产气肠杆菌CT-B09-2对毛竹幼苗株高提升效果显著,与对照组相比,株高提高52.17%;解淀粉芽孢杆菌JL-B06对幼苗根鲜质量提升效果显著,相对提高200.00%;对过氧化氢酶类的活性促进作用最优菌株为产气肠杆菌CT-B09-2。复合菌液处理中,比例为1∶2∶1的处理对株高提升效果最佳,提高56.52%;比例为2∶1∶1的处理对根长和根鲜质量促生效果最优,分别提高81.08%、240.00%;对叶片细胞过氧化氢酶类的活性促进作用最优比例为1∶1∶2。3株内生细菌均对毛竹幼苗的生长和叶片酶活性有促进作用,且复合菌液促生效果更优。

福建红壤侵蚀区马尾松林4种补植套种模式的水土流失阻控效益

为筛选有效提升红壤侵蚀区低效马尾松生态林水土保持功能的补植套种阔叶树种,采用布设标准径流小区的方法,定位观测福建长汀红壤侵蚀区4种典型的低效马尾松改造林分,分析不同补植套种林分模式对马尾松林地坡面产流产沙及其养分流失的影响。结果表明:1)在降雨量和降雨次数较多的5—10月,马尾松林补植套种杨梅、无患子、油茶和黄栀子模式的产流量分别比马尾松纯林对照降低24.96%~42.19%、13.93%~53.68%、4.55%~26.45%和8.59%~32.98%;产沙量分别降低60.19%~84.86%、55.07%~87.14%、20.91%~67.06%和27.22%~72.66%;2)马尾松林补植套种杨梅和无患子模式的径流全氮、铵态氮、硝态氮流失量和侵蚀泥沙总碳流失量较接近,分别比马尾松纯林对照增加48.33%~48.79%、103.66%~139.05%、39.75%~42.29%和63.14%~66.57%;马尾松林补植套种油茶和黄栀子模式则分别增加19.96%~22.52%、74.89%~92.62%、15.44%~16.42%和25.24%~28.14%。其他养分流失量总体上与产流产沙的变化规律相似,表现为补植套种模式低于马尾松纯林对照;3)主成分分析表明,马尾松补植套种杨梅或无患子模式林分在降雨径流的作用下,较易引起土壤碳、氮的流失,而马尾松补植套种油茶或黄栀子模式林分则较易引起土壤磷、钾的流失。总体上看,补植套种杨梅或无患子在较短时间内改善低效马尾松林水土流失状况的效果较好。

不同种源地香叶树籽的油脂含量及脂肪酸组成分析

为探明不同种源地香叶树作为油料树种的开发价值,采集了全国6省20县市的香叶树果实,对香叶树全果、果肉及籽的油脂含量及脂肪酸组成进行了分析,并采用ward法对不同种源地香叶树籽油脂肪酸进行了聚类分析。结果表明:香叶树全果、果肉以及籽的平均油脂含量分别为43.31%、42.38%及46.12%;全果油脂肪酸组成以月桂酸、油酸和癸酸为主;果肉油以油酸和棕榈酸为主;而籽油则以月桂酸和癸酸为主,月桂酸含量为53.20%~70.30%,月桂酸和癸酸总含量达76.40%~90.10%;聚类分析将不同种源地香叶树分为3大类,云南省、贵州省及广西的香叶树属低月桂酸类型,福建省、江西省及湖南省的香叶树属中高月桂酸型。香叶树可作为生产中碳链脂肪酸的新晋树种,福建省的香叶树籽油脂含量高,且籽油中月桂酸含量高,作为中碳链脂肪酸的原料地具有明显的开发优势。

冷季型绿肥对锥栗园土壤生化性质及微生物群落的影响

为评价锥栗园生草法相比传统清耕法和施用化学除草剂法,果园土壤质量的绿肥恢复效益,本研究以福建典型的红壤丘陵山区锥栗园为研究对象,采用随机区组设计,将供试样地均分为面积0.3~0.5 hm2的若干试验小区,全园清除自然杂草后,设置撒播鼠茅草(Mode_(1))、黑麦草(Mode_(2))、光叶紫花苕(Mode_(3))3种生草处理,并以施用草甘膦(CK_(1))和清耕(CK_(2))处理为对照,每种处理3个重复,2年后,分析3种冷季型绿肥、清耕及施用草甘膦对锥栗园土壤理化性质、酶活性、微生物群落等指标的影响。结果表明:1)相较于清耕处理和喷施草甘膦处理,3种生草处理土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量有明显提升,其中鼠茅草处理最高,分别为74.14、156.87和234.76 mg·kg^(-1);黑麦草处理土壤孔隙度最高,为56.03%;鼠茅草和黑麦草处理土壤蔗糖酶活性提升明显,分别为32.29和26.87 U·g^(-1)。2)5种处理土壤共有优势细菌类群主要为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门和酸杆菌门,相对丰度分别为24.9%~28.9%、20.9%~28.8%、13.7%~18.6%和10.8%~12.9%,共有优势真菌类群主要为子囊菌门和担子菌门,相对丰度分别为37.4%~73.7%和15.3%~54.4%。3)相较于清耕处理,3种生草处理细菌群落Chao1指数和Shannon指数均有所提升,真菌群落有所下降。4)相较于清耕处理和喷施草甘膦处理,3种生草处理土壤变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门细菌相对丰度均有所下降,绿弯菌门和浮酶菌门细菌则有所增加,生草促使锥栗园土壤细菌群落由快速生长型向缓慢生长型转变。5)5种处理细菌群落和真菌群落非计量多维尺度转换排序(NMDS)表明,土壤真菌群落分异程度高于细菌群落。6)相关分析(CA)和冗余分析(RDA)表明,生草处理通过改变土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性和碱解氮含量,喷施草甘膦处理通过改变土壤碳氮比,清耕处理通过限制土壤自然含水率改变真菌相关优势类群。综上,锥栗园短期人工生草对土壤理化性质和酶活性有一定程度的改善作用,生草处理与清耕处理和喷施草甘膦处理均会形成特异土壤真菌群落。

果园生草改善土壤质量和锥栗农艺性状的效果

本研究以福建典型的红壤丘陵山区锥栗(Castanea henryi)园为研究对象,采用随机区组设计,将供试样地分为面积0.3~0.5 hm^(2)的若干试验小区,全园清除自然杂草后,设置撒播鼠茅草(Vulpia myuros,VM)籽、光叶紫花苕(Vicia villosa,VV)籽、黑麦草(Lolium perenne,LP)籽、紫云英(Astragalus simicus,AS)籽和园叶决明(Chamaecrista rotundifolia,CR)籽5种生草栽培,以及清耕(CT)和喷施草甘膦(GS),共7种不同处理,分析7种处理对锥栗园土壤理化性质、微生物生物量碳氮和栗果农艺性状等指标的影响。结果表明:1)各生草栽培处理的土壤总体质量显著高于CT和GS处理(P<0.05);其中,在0−10 cm和10−20 cm两个土层,VM处理的土壤水解性氮含量最高,分别为74.14和54.87 mg·kg^(−1),微生物生物量碳(MBC)含量也最高,分别为1.42和1.15 g·kg^(−1);LP处理的土壤交换性钙含量最高,分别达到128和93.39 mg·kg^(−1),镁含量也最高,分别为114.95和66.28 mg·kg^(−1);VV处理的微生物生物量氮(MBN)含量最高,分别为47.68和30.89 mg·kg^(−1)。(2)生草栽培显著改善了锥栗果实农艺性状,相比CT和GS处理,各生草栽培处理均不同程度地提高了果实中淀粉、可溶性糖、蛋白质、脂肪及磷钾钙镁营养元素的含量;VM处理的锥栗果实横纵径分别达到26.6和33.1 mm,单果质量13.54 g,果实个头明显增大,且VM处理的锥栗单位面积产量较CT和GS处理分别提高了59.44%、111.25%。(3)Mantel Test检验和随机森林分析表明,MBN、土壤水解性氮和交换性镁既是影响栗果总体农艺性状的关键因子,也是影响锥栗产量的最主要因子。综上,生草栽培可以提高锥栗园土壤质量,改善锥栗果实农艺性状,提高锥栗产量,增加栗农收益;其中以VM处理表现最佳,可作为我国南方锥栗园地面管理的优先选择。

不同土壤管理模式对锥栗园土壤真菌群组成的影响

【目的】探究不同土壤管理措施对锥栗果园土壤真菌群落组成和多样性的影响。【方法】以建瓯锥栗果园为研究对象,采用高通量测序法分析生草、喷施草甘膦和清耕模式0~10 cm土层土壤真菌群落组成、多样性及特异菌属。【结果】与清耕相比,3种生草模式均显著提升了土壤水解性氮、速效磷和速效钾含量,其中以种植鼠茅草的提升效果最为明显,而喷施草甘膦则显著降低了土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、水解性氮和速效钾含量及土壤蔗糖酶和脲酶活性,分别为0.64 g·kg^(-1)、19.96 mg·kg^(-1)、47.10 mg·kg^(-1)和176.37 mg·kg^(-1)及15.49 U·g^(-1)和0.62 U·g^(-1)。种植生草和喷施草甘膦均降低了土壤真菌丰富度和多样性。土壤真菌优势菌属分别为红菇属、被孢霉属和蜡蘑属。LEfSe分析发现,种植鼠茅草模式下红菇属相对丰度显著高于其他模式,喷施草甘膦模式显著提升了珊瑚属真菌的相对丰度(2.92%),而牛肝菌属在清耕模式中的相对丰度最高,为3.08%。经筛选对比发现,粒毛盘菌属为种植鼠茅草模式的特异菌属;空团菌属和柱孢霉属是黑麦草模式中出现的特异菌属;光叶紫花苕模式的特异菌属为单顶孢属;湿伞属和圆盘属真菌分别存在于喷施草甘膦和清耕的模式中。【结论】发现鼠茅草不仅能提升土壤速效养分含量,还能明显促进红菇属真菌在锥栗园的扩繁;粒毛盘菌属和单顶孢属分别出现在种植鼠茅草和光叶紫花苕模式中,这两类真菌均与线虫防治有关,柱孢霉属真菌存在于种植黑麦草模式中,该菌属为一种潜在病原真菌;种植鼠茅草和黑麦草模式与清耕模式土壤真菌群落组成较为相似,但与种植光叶紫花苕和喷施草甘膦模式间存在较大差异。综上,在锥栗园种植鼠茅草较为适宜,另外在生产经营中应减少草甘膦的施用。

沙质海岸基干林木麻黄幼林模拟抚育预测

以平潭岛幸福洋6 a生木麻黄基干林为研究对象,选用6种典型的冠幅—胸径关系模型,采用决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE)、剩余均方根误差(RMSE)和变异系数(CV)等检验指标,筛选最优模型,并利用Matlab GUI回调函数对模型进行程序设计,模拟预测基干林冠幅和胸径生长动态.结果表明:(1)木麻黄基干林最优冠幅—胸径关系模型为CW=-2.558+2.037 ln DBH;(2)经过计算机模拟抚育预测,林分株数密度分别为>3000株·hm^(-2)、2000~3000株·hm^(-2)和<2000株·hm^(-2)的6 a生木麻黄基干林,最有利于木麻黄径向生长的模拟抚育间伐年限分别为6 a、4 a和5 a,平均胸径分别可以增加16.73%、24.03%和19.08%,平均冠幅可增长31.65%、11.89%和13.95%.

福建红壤侵蚀区马尾松林补植套种阔叶树对土壤氮矿化的影响

探究红壤侵蚀区低效马尾松(Pinus massoniana)林下补植套种不同阔叶树种对土壤活性氮库及净氮矿化速率的影响,为改造低效马尾松林及其土壤氮素管理提供参考。以福建省长汀县红壤侵蚀区马尾松低效林补植套种杨梅(Myrica rubra)、无患子(Sapindus mukurossi)和黄栀子(Gardenia jasminoides)三种改造模式林分为研究对象,并以低效马尾松纯林为对照,分析3种阔叶树种对低效马尾松林地土壤氮矿化的影响。结果表明:(1)3种模式林分及对照组土壤铵态氮含量、硝态氮含量和净硝化速率表现为夏季和秋季较高,春季次之,冬季最低;净硝化速率则表现为夏季较高,春季和秋季次之,冬季最低。(2)马尾松补植套种杨梅模式土壤铵态氮和硝态氮含量相比于对照组分别提升64.57%~125.03%和72.28%~166.52%;马尾松补植套种无患子模式分别提升55.36%~105.65%和77.87%~135.27%;马尾松补植套种黄栀子模式分别提升31.39%~58.62%和34.93%~69.33%。(3)马尾松补植套种杨梅模式土壤净铵化速率和净硝化速率相比于对照组分别提升4.28%~168.09%和27.34%~158.11%;马尾松补植套种无患子模式分别提升12.0%~157.29%和48.79%~140.51%,马尾松补植套种黄栀子模式分别提升2.12%~64.31%和27.75%~55.29%。(4)3种模式林分及对照组0~10 cm土层土壤净铵化速率均高于10~20 cm土层,净硝化速率则相反,年均土壤净铵化速率是净硝化速率的3.9~4.7倍。(5)土壤净铵化速率、净氮矿化速率分别和土壤温湿度、土壤微生物生物量碳氮含量和年凋落物生物量呈极显著正相关(P<0.01),与土壤容重、细根C/N、凋落物C/N和凋落物木质素/N呈显著负相关(P<0.05),而与土壤pH呈极显著负相关。土壤净硝化速率分别和土壤温度、土壤微生物生物量碳氮呈极显著正相关,与细根C/N呈显著负相关。总体上看,短期内补植套种阔叶树有利于改善马尾松林土壤氮素循环,增加活性氮库的累积和供应,其凋落物及细根生物量的增加和质量的改变也对土壤微生物生物量碳氮产生一定积极影响,进一步减少土壤活性氮的淋失。

亚热带红壤侵蚀区马尾松不同套种模式生态系统碳平衡

以福建省长汀县红壤侵蚀区马尾松低效林套种杨梅、无患子、油茶及黄栀子的改造模式林分为研究对象,对林分各组分生物量年净生长量、含碳率及土壤异养呼吸进行定位观测,分析套种模式对低效马尾松林分生态系统碳储量格局及碳平衡的影响。结果表明:杨梅、无患子、油茶、黄栀子和马尾松不同器官含碳率的变化范围分别为41.1%~50.1%、42.2%~50.6%、45.1%~48.9%、44.7%~49.6%和46.1%~51.9%。不同树种同一器官之间的含碳率存在显著差异。马尾松套种杨梅及马尾松套种无患子模式植被层碳储量及年净增碳储量最高,分别为67.62~68.42 t·hm^(-2)和9.21~9.45 t·hm^(-2)·a^(-1),马尾松套种油茶和马尾松套种黄栀子模式较小,分别为31.96~36.24 t·hm^(-2)和4.09~4.16 t·hm^(-2)·a^(-1),马尾松纯林对照最小,分别为17.01 t·hm^(-2)和2.00 t·hm^(-2)·a^(-1)。土壤异养呼吸年通量从高到低依次为马尾松套种杨梅模式(7.41 t·hm^(-2)·a^(-1))>马尾松套种油茶模式(5.89 t·hm^(-2)·a^(-1))>马尾松套种无患子模式(5.86 t·hm^(-2)·a^(-1))>马尾松套种黄栀子模式(4.95 t·hm^(-2)·a^(-1))>马尾松纯林对照(2.45 t·hm^(-2)·a^(-1))。马尾松套种杨梅和马尾松套种无患子模式的年净生态系统碳平衡分别为2.04和3.27 t C·hm^(-2)·a^(-1),表现为"碳汇",马尾松套种油茶和马尾松套种黄栀子模式及马尾松纯林对照的年净生态系统碳平衡分别为-1.80、-0.80和-0.45 t C·hm^(-2)·a^(-1),表现为"碳源"。总体上,短期内马尾松低效林套种杨梅或无患子能够提升林分的固碳增汇效益。