川西亚高山针叶林土壤硝化作用及其影响因素

采用BarometricProcessSeparation(BaPS)技术对川西亚高山针叶林土壤总硝化作用速率的季节动态进行了研究,并分析了各影响因素与总硝化速率的关系.通过土壤温度和水分含量的控制实验,对温度和水分含量与总硝化速率之间的关系进行了一次线性和曲线模拟.结果表明,6至10月各月份之间的总硝化速率存在显著差异(P<0.01),在7月总硝化速率达到最大值;土壤温度和水分含量与总硝化速率显著正相关(P<0.05),对总硝化速率的影响存在明显的交互作用,水分含量可能对总硝化速率的影响更大,在季节变化中温度和水分含量可能对硝化过程产生直接和间接两种作用;pH值与总硝化速率之间的相关性不明显;森林凋落量与总硝化速率间没有显著相关性,但若仅考虑6至9月,森林凋落量与总硝化速率极显著相关(P<0.01).总之,土壤温度和水分含量很可能是影响总硝化速率的两个最主要的因素.图6表2参31     

川西亚高山针叶林凋落物对土壤理化性质的影响

研究了川西地区亚高山人工云杉林及天然林凋落物变化及其对土壤理化性质的影响.结果表明30 a人工云杉林、40 a人工云杉林及次生林和原始林年凋落量分别为2.67×103 kg hm-2、4.38×103 kg hm-2、4.27×103 kg hm-2和4.77×103 kg hm-2,枯枝落叶层贮量分别为3.19×104 kg hm-2、3.64×104 kg hm-2、1.42×105 kg hm-2和1.45×105 kg hm-2,通过凋落物归还土壤的营养元素(N、P、K、Ca和Mg)的年归还总量依次为82.01 kg hm-2、129.04 kg hm-2、130.57 kg hm-2、170.55 kg hm-2,凋落物年失重率分别为24.35%、22.87%、36.96%和32.23%,人工林凋落物分解一半所需时间约为2.5 a,天然林约为1.6 a.各样地土壤含水量、孔隙度和养分含量大致表现为次生林≈原始林>30 a人工林>40 a人工林.森林年凋落量、枯枝落叶层贮量、养分归还量和年失重率与土壤自然含水率、有机质、N、P、K的含量呈正相关,与土壤容重呈负相关.人工云杉林生态功能的恢复滞后于次生林,凋落物分解缓慢是影响该地区土壤水分和养分状况的重要因素.人工云杉林进入旺盛生长期后,凋落量增加,养分归还量增大,此时期森林对土壤肥力有较高的补给潜力;但凋落物分解过缓,大量养分元素累积于枯枝落叶层,不能及时进入土壤,造成土壤理化性质状况较差.图1 表6 参18     

川西亚高山针叶林人工恢复过程的土壤性性质变化

研究川西岷江上游高山针叶林区不同年龄阶段的人工云杉林地凋落物及其养分贮量和土壤养分及主要理化性质的变化趋势,结果表明：（1）人工云杉林的凋落物及其氮、磷、钾贮量、以60年代抚育成熟林最高,40年代抚育成熟林大幅度下降,分别下降34．1％及49．8％,70．5％,46．7％;（2）人工云杉林地表土的有机质、全氮、全磷随林龄的增加而降低,据典型土壤剖面资料,40年代比60年代抚育林土壤分别降低72．4％,78．6％,42．2％;（3）相应于土壤有机质的变化,与60年代人工云杉成熟林相比,40年代成熟林土壤的自然含水量、总孔工、保肥力（CEC）和交换性盐某养分等均明显降低,表现出肥力退化的趋势,因此,当人工云杉林达到成熟林后,后采取诸如适当间伐等措施,以改善林地生态条件,避免土壤肥力退化,图4表6参11。     

汶川大地震后川西亚高山针叶林土壤动物群落变迁

对川西亚高山针叶林土壤动物群落汶川大地震前后的结构特征进行对比研究,旨在通过土壤动物对地震的响应了解地震对川西亚高山针叶林生态系统功能及过程的影响.结果显示,地震后大型土壤动物类群数、个体密度、DG指数均有小幅增长,但无显著差异;中小型土壤动物类群中,湿生土壤动物线虫的个体密度有一定增加,而干生土壤动物蜱螨目、弹尾目的个体密度有一定减少,但均无显著差异;土壤原生动物由7 083个/g鲜土降至625个/g鲜土,有极显著差异(P0.01).研究表明,受地震影响的林地内,不同体型的土壤动物响应不同,其中,大型土壤动物多样性有所增加,主要与微域生境趋于复杂化有关,而小型和微型土壤动物多样性有所减少,则与地下水位的变化有关.图1表2参16     

川西米亚罗地区亚高山针叶林建群种云杉土壤种子库研究

对川西米亚罗地区天然亚高山针叶林云杉种群的种子雨和土壤种子库进行了研究 .结果表明 :云杉种子雨过程从 2 0 0 2年 10月初到翌年 1月初 ,种子雨雨量 (n)为 5 79.99± 110 .84粒 /m2 ,其中种子下落主要集中在 11月 ,占种子雨总量的 5 7.80 % .种子雨分布格局呈集群分布 .于 2 0 0 3年春季 (3月 )和夏季 (8月 )两次对该天然云杉林土壤种子库取样 ,土壤种子库大小分别为 4 72 .8± 74 .82粒 /m2 和 185 .5± 89.95粒 /m2 ;腐烂种子分别为 39.6 0± 13.2 4粒 /m2和 12 0 .0± 6 3.39粒 /m2 ,腐烂种子比例由 8.39%增加到 6 4 .6 9% ;空粒种子分别为 118.8± 4 4 .6 6粒 /m2 和 6 5 .5± 2 6 .4 8粒 /m2 ,所占比例从 2 5 .14 %增加到 35 .31% .两次取样结果都表明 ,种子库种子主要集中在枯枝落叶层 ,分别占6 6 .17%和 6 6 .0 3% ,0～ 2cm层占 2 4 .73%和 2 3.4 5 % ,2～ 5cm层占 9.10 %和 10 .5 1% .到 8月 ,土壤中几乎所有云杉种子都失去活力 ,说明云杉种子库属于Thompson和Grime定义的第Ⅱ类型 ,即土壤种子库仅在冬季存在 ,在春季萌发 .土壤中春、夏、秋季种子很少或几乎没有 .林下云杉幼苗在 2 0 0 3年 6月 3号开始出现 ,在 6月中旬左右到达出苗高峰 ,累计平均幼苗数 4 .35株 /m2 .在川西米亚罗地区天然     

川西亚高山暗针叶林恢复初期土壤酶活性研究

研究以川西亚高山暗针叶林恢复过程中初级阶段的鲜类阔叶林（MBLF）、鲜类针阔混交林（MCBLF）和箭竹阔叶林（BBLF）土壤为研究对象,针对不同森林类型采用多点分层[0-10 cm（A层）、10-20 cm（B层）、20-30 cm（C层）和30-40 cm（D层）]采样、测定混合样的方式,研究了不同森林类型不同土层土壤的pH值、有机碳、全氮、全磷含量及脲酶、酸性磷酸酶、淀粉酶、过氧化氢酶、蛋白酶和蔗糖酶活性。研究结果表明,MBLF、MCBLF、BBLF不同土层土壤pH值均低于5.0,有机碳、全氮、全磷含量呈下降趋势,且有机碳、全氮与A层土壤差异显著（P〈0.05）。MBLF和BBLF随土层深度的增加脲酶活性较A层呈显著下降趋势（P〈0.05）,而MCBLF土壤脲酶活性以B、C层活性最高,分别为A层的1.22和1.08倍。蔗糖酶和酸性磷酸酶活性呈现先升后降的趋势,均以MCBLF活性最高;在林型MCBLF和BBLF中,随着土层深度的增加,蛋白酶和淀粉酶活性较A层显著降低（P〈0.05）,而MBLF、MCBLF、BBLF过氧化氢酶活性则一直呈显著下降趋势（P〈0.05）,D层过氧化氢酶活性分别为A层的60.21%、73.37%和46.84%。     

川西亚高山针叶林次生演替对土壤持水量的影响

次生演替己成为川西亚高山针叶林迹地上的主要演替方式之一.选择川西米亚罗林区现有次生演替序列草地、灌丛、次生桦木林、原始针叶林为对象,研究川西亚高山森林采伐迹地次生演替过程中土壤物理性质以及持水性能的变化规律.结果显示,草地、灌丛和次生桦木林与原始针叶林相比,土壤容重差异性显著,分别增加了52.17％、44.93％、17...     

亚高山30a人工针叶林物种多样性的定量分析

探讨了川西地区不同海拔梯度上,30a亚高山人工针叶林乔,灌,草各层物种多样性的变化规律,并运用逐步多元回归分析方法,分析了不同立地条件下土壤因子与针叶林群落乔,灌,草各层物种多样性指数之间的关系,结果显示：30a人工针叶林灌木层和草本层多样性指数明显高于乔木层;随着海拔的升高,灌木层和草木层物种的多样性指数逐渐降低,在halt2700m处多样性最丰富,乔木物种多样性则呈现为“低→高→低”的变化趋势,符合“中间高度膨胀（mid-altitude bulge)模式,土壤因子对30a人工恢复针叶林多样性的影响主要是体现在灌木层和草本层的变化,而对乔木层物种多样性的影响不明显,土层厚度,土壤容重,石砾含量,枯枝落叶的贮量,CaO含量以及有机质的C／N比值等土壤因子与灌木层和草本层物种多样性之间存在线性相关关系,分层建立了物种数,Simpson指数,ShannonWiener指数,Menhinick指数以及Brillouin指数与相关土壤因子的回归模型。     

川西亚高山人工针叶林枯枝落叶及苔藓层的持水性能

亚高山针叶林作为”长江上游生态屏障”的主体 ,具有重要的水源涵养和水土保持作用 .本文作者对川西地区典型的不同恢复阶段的人工云杉林、迹地、次生林和原始林下苔藓与枯枝落叶层贮量和持水性能进行了试验研究 .结果表明 ,人工云杉林在生态恢复过程中 ,苔藓与枯枝落叶层的贮量和持水性能均呈现出波动式递增 ,表现为 30a <4 0a <6 0a<5 0a,5 0a云杉林达到最大值 ,苔藓、枯枝落叶层的贮量分别为 10 .96× 10 3 kg/hm2 、76 .9× 10 3 kg /hm2 ,最大持水量分别为 4 4 .77× 10 3 kg /hm2 、182 .5× 10 3 kg /hm2 ,以后略有下降 .枯枝落叶层持水性能优于苔藓 ,说明枯枝落叶层在森林的水源涵养方面发挥了更为重要的作用 .人工林枯枝落叶层贮量和持水性能较天然林有所降低 ,反映了该地区在人工林的建设中应注意其生态功能的恢复 .图 2表 2参 8     

川西亚高山云杉人工林与天然林养分分布和生物循环比较

研究了川西亚高山云杉人工林和天然林养分的分布和生物循环特点 ,结果表明 :云杉天然林和人工林各养分含量变化总趋势为 :w(N) ,针叶 >凋落物 >土壤 >树枝 >树干 ;w(P2 O5,K2 O ,CaO ,MgO) ,土壤 >凋落物 >针叶 >树枝 >树干 ;在针叶、树枝、树干和凋落物中养分含量是CaO >N >K2 O >MgO >P2 O5,而在土壤中养分含量是CaO >K2 O >MgO >N >P2 O5.养分贮量以天然云杉林最高 ,且主要集中在土壤中 (占 6 9%) ,而人工云杉林随着抚育林龄的增加 ,地上各组分养分贮量增加 ,土壤中养分贮量则先升后降 ,人工和天然云杉林地上各组分养分贮量主要集中在针叶 ;云杉林养分年积累量以天然林最高 ,在人工林中随着抚育林龄的增加 ,养分年积累量随之增加 ,人工云杉幼林以N、CaO积累为主 ,而成熟林则以CaO、N积累为主 .养分的吸收、存留量天然林高于人工云杉林 ,人工云杉成熟林和天然林的利用系数和周转期相似 ,人工云杉林随着抚育林龄的增加 ,吸收、存留量增大 ,利用系数降低 ,归还量和循环系数先增后降 ,周转期则变长 ,人工云杉林利用系数顺序为 :CaO >MgO >N >K2 O >P2 O5,周转期顺序为 :P2 O5>K2 O >MgO >N >CaO .表 5参 14     

川西亚高山冷杉林和白桦林土壤酶活性季节动态

研究了川西亚高山冷杉林和白桦林中与土壤碳氮元素循环有关的土壤脲酶、蛋白酶、转化酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和脱氢酶活性的季节变化规律．结果表明：(1)在两个群落中，腐殖质层(A)中6种土壤酶活性均高于淀积层(B)和母质层(C)中的酶活性；(2)白桦林A层土壤酶活性显著高于冷杉林A层土壤，而C层的脲酶和过氧化氢酶活性以冷杉林明显高于白桦林，但C层的其它4种酶活性没有明显差异；(3)土壤酶活性的高峰期主要出现在温度较高的7、8月份(冷杉林A层土壤中的蛋白酶、过氧化氢酶和脱氢酶，白桦林A层土壤中的蛋白酶、蔗糖酶和脱氢酶)，或是凋落物高峰期的10月份(冷杉林A层土壤中的脲酶、多酚氧化酶和蔗糖酶，白桦林A层土壤中的多酚氧化酶)．可见，不同土壤酶的活性对温度的敏感程度是不一样的，有一些土壤酶的活性(如多酚氧化酶)明显受凋落物动态的影响．图1表2参18     

岷江柏林下土壤物理性质及其地理空间差异

对现存岷江柏分布区土壤物理性质的空间差异性研究表明 ,土壤容重理县居群最小 ,最大的为茂县居群 ,理县居群与茂县、马尔康、丹巴居群间有显著性差异 .土壤总孔隙理县居群较大 ,但其孔隙组成中毛管孔隙与非毛管孔隙比 (CP NCP)较小 ;金川、小金、马尔康和丹巴居群虽土壤总孔隙不大 ,但其孔隙组成较合理 ;茂县居群土壤总孔隙小 ,非毛管孔隙数量又大 .土壤持水量直接与土壤孔隙状况有关 ,最大持水量和毛管持水量理县居群最大 ,茂县居群土最小 ,茂县居群土壤持水量与其它居群间有显著性差异 .土壤自然含水量是土壤孔隙状况与持水能力的综合体现 ,0～ 2 0cm层土壤自然水量顺序为 :丹巴 >金川 >小金 >理县 >马尔康 >茂县 ,茂县居群与其它居群土壤自然含水量有显著性差异 .建议在干旱河谷区实施造林规划时 ,选择土体较稳定、人为干扰少、种植初期有水源保障的阴坡或半阴坡 .图 5表 3参 2 4     

岷江上游大沟流域驱动植被退化的人为干扰体研究

研究了岷江上游大沟流域内的人为干扰体,分析了干扰的类型、强度、频率及其时空变化特征,揭示了不同干扰类型及其特性对植被退化的作用、干扰体与人口增长、植被退化等的关系．结果表明：大沟流域人为干扰类型多达８种,但优势的干扰类型是砍伐薪材和牲畜放牧．从近３０ａ的干扰强度变化看,以８０年代初的干扰强度最大,并在近２０ａ内保持很高的干扰强度水平;干扰强度的年内变化表现为春末、夏、秋大而冬、早春小．近４０ａ来的干扰频率愈趋增高,年内表现为春秋季干扰频率最高,夏季中等,而冬季最小．人为干扰的空间差异十分明显,反映出人为干扰的现状及其对植被的破坏强度差异,即由村寨向沟尾和高海拔区、由近及远、由低到高,形成“钟形”干扰格局．认为大沟流域植被的严重退化是所有人为干扰长期共同驱动的结果,与该区人口及其需求迅速增长密切相关．结果还表明,不同性质的干扰对植被的影响作用具协同性,同一干扰体长期连续对植被的影响具累加和放大的作用     

利用垃圾堆肥改良水稻土I:对水稻土物理化学性状的影响

根据上海市农业产业结构调整过程中对土质的要求，本文从资源化利用上海市城市生活垃圾的角度出发，将自然堆置多年的垃圾堆肥应用于土壤改良．由于垃圾堆肥质地粗松，含有较高的营养成分，同时考虑到水稻土对垃圾堆肥的承纳量，本实验设计了0、7．5、15、22．5kgm^-2 4个垃圾堆肥施用剂量，经过一个完整的生长季节后采集土壤样品进行理化分析．结果表明，相较对照小区(0kg m^-2)，施用垃圾堆肥可以有效地改良水稻土的物理化学性状：有机质、全N、全P、碱解N和速效P的含量分别提高5％—240％，土壤中细砂含量升高，粘粒含量下降．而且这种改良的效果随着垃圾堆肥施用量的增加而增加．在不同耕作深度上，以0-10cm土层的效果最佳，10—20cm次之，20—40cm最低．本实验结果表明，垃圾堆肥不仅是上海市水田旱作土壤的有效改良添加剂，而且是解决城市生活垃圾出路的一条有效途径．表2参7     

土壤性质对土壤中汞赋存形态的影响

土壤是一个复杂的生态系统,典型相关分析表明,土壤的组成性状对土壤中汞的形态分布影响较大,影响因子主要有ＦＡ,ＨＡ,有机质和碳酸盐含量,土壤粘粒作用较小,土壤有机质表现出很强的表面络合能力。