未来气候变化对武夷山自然保护区毛竹异戊二烯排放速率的影响

采用全球气候模式Nor ESM1-M产生的RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候变化情景数据和植物异戊二烯排放计算模型,模拟分析了未来气候变化对武夷山自然保护区毛竹(Phyllostachys pubescens)异戊二烯排放速率的影响.结果显示,气候变化下武夷山自然保护区气温上升,年降水量和辐射强度波动较大,呈增加或下降趋势.毛竹异戊二烯平均日排放速率在未来气候变化情景下比基准情景下高约30μg·g~(-1)·d~(-1),在RCP8.5情景下比基准情景下高约48μg·g~(-1)·d~(-1);毛竹异戊二烯日排放速率在未来气候变化情景与基准情景下的差异在1~90 d和301~365 d较小,在91~300 d差异较大;相比基准情景,未来气候变化情景下毛竹异戊二烯日排放速率在1~190 d(平均增加15%以上)和271~365 d(平均增加20%)增幅较大,在191~270 d增幅较小,在RCP8.5情景下增幅最大(平均增加17%).另外,毛竹异戊二烯年排放速率在未来气候变化情景下比基准情景下约高10000μg·g~(-1)·a~(-1)以上,在RCP8.5情景下比基准情景下约高13%.研究表明,未来气候变化将使毛竹异戊二烯排放速率增加.     

毛竹林各组分能量估算模型的研究

在建瓯设置40块毛竹林标准地，分别测定了毛竹单株各部分干重与能量，建立了各部分生物量模型，并在此基础上，运用人工神经网络方法对毛竹林各组分能量进行估测.结果表明毛竹林各组分秆、枝叶和地下部分的平均能量依次为4.23225×10     

毛竹混交林主要种群多维生态位特征

应用生态位空间分割法，分别考虑资源利用率与否测定毛竹混交林多维资源空间中主要种群多维生态位宽度及多维生态位重叠，结果表明：考虑资源利用率与否对多维生态位宽度的测定有较大的影响，毛竹混交林中主要种群的多维生态位宽度与物种的生物学特性及竞争力密切相关，同一生境中物种的多维生态位重叠可通过生态位分化而减少竞争，研究毛竹混交林主要种群多维生态位特征对毛竹混交林营造具有指导作用．表8参24．     

林丹烟剂对毛竹林冠与林下层节肢动物共有种及其多样性的影响

共有种反映毗邻生境节肢动物群落的相互作用程度及其潜在互作途径的多样性.通过对施用林丹烟剂后毛竹林冠层与林下层节肢动物的系统定位调查,分析和比较了林丹烟剂干扰下两个林层的节肢动物共有种及其多样性.结果表明,以未防治和白僵菌防治为对照,施用林丹烟剂显著减少了林冠和林下层的共有种及其个体数,降低了两个林层中共有种的多样性;在物种方面主要表现为蜘蛛目、膜翅目、鞘翅目、双翅目和鳞翅目共有种减少;在个体方面,林下层主要表现为蜘蛛目、膜翅目、鞘翅目和双翅目共有种个体减少,林冠层主要表现为蜘蛛目、鞘翅目和双翅目共有种个体减少.但无论在物种还是个体方面,林丹烟剂对捕食性共有种的影响均最大.进一步的灰色关联分析表明,引起共有种多样性下降的主要原因在于共有物种的减少.因此认为,林丹烟剂干扰削弱了林下和林冠层节肢动物之间的相互作用,不利于林下生境促进林冠层生物多样性和增强群落对叶部害虫自然控制作用等生态功能的发挥.图1表6参22     

毛竹入侵对常绿阔叶林主要树种的化感作用研究

为探讨毛竹入侵对周边森林环境的影响,以毛竹浸提液处理苦槠、青冈种子,测定种子萌发效应.结果表明,两树种种子萌发与浸提液浓度和来源有关.浓度效应表现为高抑低促的作用规律,高浓度处理下苦槠的发芽率为对照的82.3%~102.2%,青冈为对照的80%~90.9%,而低浓度处理下分别为对照的101.7%~107.6%和94.9%~109.1%.除低浓度处理对苦槠发芽速度无影响外,其他处理均对两树种发芽速度有显著的延缓作用(P<0.05).高浓度浸提液对苦槠根系活力有显著的抑制作用(P<0.05),抑制率为41.1%~62.4%.不同来源浸提液处理间差异明显,根系浸提液处理的种子发芽率最低.苦槠芽苗的芽长与不同来源浸提液间差异不显著(P>0.05),而青冈芽苗芽长与不同来源浸提液间差异显著(P<0.05),茎叶、根系与枯落物浸提液高于土壤浸提液.这些结果说明毛竹具有潜在的化感作用,可能有利于其入侵周边森林,从而危害周边森林环境.     

闽北典型毛竹(Phyllostachys edulis)林土壤酶活性及其与土壤肥力的关系

以中亚热带杉木林和常绿阔叶林为对照,对闽北典型毛竹林土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、蛋白酶和脲酶活性及其与土壤肥力的关系进行研究,旨在探讨土壤酶活性作为竹林土壤肥力评价指标的可行性。结果表明:土壤酶活性空间差异因林分和酶而异,但整体随土层增加而减弱且差异显著;竹阔混交对提高土壤酶活性效果显著,4种酶活性均以竹阔混交林最强,杉木纯林最弱;树种组成、森林利用对土壤肥力影响显著,致使竹林土壤肥力以竹阔混交林最强,杉竹混交林次之,毛竹纯林最差,故经营竹林时可适当增加阔叶树比例;土壤酶活性尤其是蛋白酶和脲酶活性不仅与众多肥力指标显著相关,还与土壤肥力综合指数相关性显著,但它们并非该区林地土壤肥力评价的最佳指标。     

毛竹林生态系统动态经济阈值

运用经济阈值（ET）的研究方法建立了毛竹林生态系统经济阈值模型。探讨了毛竹林生态系统一元和二元复合动态经济阈值，研究结果表明：对于不同的毛竹林分，林分立竹度（N）越大，其经济阈值（ET）也随之增大，对于同一毛竹林分来说，经济阈值随着笋的平均价格（Ps)，贴现率（δ），笋的平均单重（Ws)，每年挖去笋增量的比例（k）和经营时间（t)特等因子的增大而增大，而随着竹材的平均价格（PB），成竹率（R）的增大而减少，此外，还进一步分析了毛竹林经济阈值与Ps,PB两个主要影响因子之间的复合动态变化关系。结果表明PB对毛竹林经济阈值的影响较Ps大，并编制了毛竹林生态系统二元复合动态经济阈值一览表。从而为实现毛竹林的丰产经营提供方便与指导。     

模拟酸雨对毛竹入侵阔叶林缓冲区土壤细菌群落多样性的影响

为了分析酸雨对毛竹入侵阔叶林缓冲区土壤细菌群落多样性的影响,以浙江省天目山国家级自然保护区毛竹扩张形成的竹阔混交林为研究对象,选取T₁（pH=4.0）、T₂（pH=2.5）两个模拟酸雨梯度,并以pH=5.5为对照（CK）,应用Illumina MiSeq高通量测试技术分析不同强度酸雨胁迫下土壤细菌群落组成和多样性变化及其关键影响因素.结果表明:①随着酸雨强度增加,竹阔混交林土壤w（TN）（TN为总氮）、w（OC）（OC为有机碳）、C/N和w（AN）（AN为碱解氮）显著升高,而pH、w（DOC）（DOC为可溶性有机碳）、w（MBC）（MBC微生物量碳）和w（MBN）（MBN为微生物量氮）显著下降（P < 0.05）.②与CK相比,模拟酸雨处理（T₁、T₂）显著降低了细菌群落的OTUs数量、Chao1指数和Ace指数（P < 0.05）.③竹阔混交林土壤细菌包括34门96纲247目401科698属,其中变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、放线菌门为3种处理下共有的优势菌门（相对丰度>1%）.变形菌门和放线菌门相对丰度在CK处理下最高,酸杆菌门和绿弯菌门相对丰度在T₂处理下最高.与CK相比,Arthrobacter属和Elsterales属相对丰度变化显著,可作为酸雨胁迫下土壤细菌群落结构变化的指示种.主坐标（PCoA）分析和相似性检验结果显示,模拟酸雨改变了土壤细菌群落结构.④冗余分析（RDA）和相关性分析表明,不同酸雨处理的竹阔混交林土壤细菌多样性与土壤pH、w（TN）密切相关（P < 0.05）.研究显示,不同模拟酸雨处理下土壤细菌群落结构和多样性有明显差异,主要可能受到土壤pH、w（TN）的影响.      

千年桐与毛竹凋落叶混合分解对土壤酶活性的影响

在16年生千年桐人工林中按5种分解模式(模式A:千年桐叶100%;模式B:毛竹叶100%;模式C:千年桐叶50%+毛竹叶50%;模式D:千年桐叶75%+毛竹叶25%;模式E:千年桐叶80%+毛竹叶20%)进行千年桐、毛竹凋落叶及其混合分解的野外模拟试验,分析千年桐与毛竹凋落叶混合分解对土壤酶活性的影响及其与凋落物主要营养元素全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK),微量元素钠(Na)、钙(Ca)、锰(Mn)、镁(Mg)、锌(Zn)及有机碳(OC)的释放量之间的关系.结果表明:5种模式叶凋落物分解1年后TN、TP、TK、OC和Na、Ca、Mn、Mg、Zn的释放量大小并不一致,不同元素释放量在5种分解模式之间均存在显著差异;5种混合分解模式下,蔗糖酶和过氧化氢酶的最强活性区均出现在5～10 cm土层,其中蔗糖酶活性比较为模式E>C>A>CK>D>B,过氧化氢酶活性比较为模式E>CK>B>D>A>C.80%千年桐叶+20%毛竹叶的配比对土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性的增强作用比较明显,在实际的人工林栽培中,可考虑以千年桐和毛竹4:1的比例进行毛阔混交林的营造,以最大程度地增强土壤肥力,提高土壤质量,促进两种树种的共同生长.图2表2参37     

经营时间梯度上的毛竹林碳氮动态特征

应用典型样方法对不同经营方式和经营持续时间的毛竹林碳氮贮量变化特征进行了研究。结果表明,施肥降低毛竹林系统碳氮贮量,垦复增加毛竹林系统碳氮贮量。两种经营模式毛竹林系统碳氮贮量的分布格局均以土壤层最大,植被层次之。其中,碳贮量土壤层占63.25%~86.32%,植被层占13.17%~35.15%;氮贮量土壤层占94.44%~98.15%,植被层占1.62%~5.12%。施肥、垦复对竹林系统碳氮贮量的影响主要通过对土壤层碳氮贮量的改变来实现。不同经营时间毛竹林土壤碳氮贮量排列顺序不同,施肥毛竹林土壤碳贮量的排列顺序为对照>施肥13 a>施肥5 a,氮贮量的排列顺序为对照>施肥5 a>施肥13 a;垦复毛竹林土壤碳氮贮量的排列顺序为垦复3 a>垦复10 a>对照。经营模式和经营时间梯度上毛竹林土壤碳氮贮量变化的不同步,造成了土壤碳氮比差异较大。其中,施肥毛竹林土壤碳氮比为18~39,垦复土壤碳氮比为13~16,施肥毛竹林碳氮比变化幅度较垦复毛竹林更剧烈,碳氮比的剧烈变化可能对土壤微生物群落和持续立地生产力产生不良影响。施肥和垦复均能够有效提高地上部分的碳氮贮量,但不同经营模式和经营时间的毛竹林碳氮分布格局不同。施肥毛竹林的碳氮比为260,垦复毛竹林的碳氮比为167,毛竹林碳氮分布格局的多样性为毛竹制定专属的培育措施提供了可能。