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川西亚高山典型灌丛土壤微生物量及其碳氮磷化学计量特征

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应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 220-228页

作者：胡璟刘兴良胡宗达冯秋红蔡蕾王轶浩符利勇李冰四川农业大学资源学院成都611130 森林和湿地生态恢复与保育四川重点实验室四川省林业科学研究院成都610081 重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091

土壤微生物量及其碳氮磷化学计量比(C:N:P)受到植被类型的影响.为探讨川滇高山栎灌丛不同林型对土壤微生物量及其碳氮磷化学计量比的影响,以米亚罗林区川滇高山栎灌丛4种类型[川滇高山栎-粉背黄栌灌丛(QC)、川滇高山栎-华山松灌丛(QM)... 详细信息

土壤微生物量及其碳氮磷化学计量比(C:N:P)受到植被类型的影响.为探讨川滇高山栎灌丛不同林型对土壤微生物量及其碳氮磷化学计量比的影响,以米亚罗林区川滇高山栎灌丛4种类型[川滇高山栎-粉背黄栌灌丛(QC)、川滇高山栎-华山松灌丛(QM)、川滇高山栎-云杉灌丛(QP)、川滇高山栎-陕甘花楸灌丛(QS)和杜鹃灌丛(CK)]为研究对象,分析灌丛林下表层(0-20 cm)土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)和磷(MBP)含量及微生物熵(qMB)与微生物化学计量比(MBC:MBN:MBP)的变化特征.结果表明:(1)不同灌丛类型的土壤微生物量差异显著,MBC和MBN含量及其储量高低在川滇高山栎灌丛中表现为QC>QS>QM>QP,MBP及其储量则表现为QC>QM>QS>QP,其中MBC和MBP含量均显著低于CK.(2)MBC:MBN在不同灌丛植被类型中表现为CK>QM>QC>QS>QP(PQS>QP>QM>CK(PQM>QS>CK>QP(P川滇高山栎灌丛中表现为QM>QC>QS>QP(P川滇高山栎灌丛.冗余分析表明,SOC和TP是影响土壤微生物量及其化学计量比和微生物熵的主要因素,说明土壤碳、磷含量是影响亚高山灌丛土壤微生物活性的主导因素.综上,不同灌丛植被类型具有不同的土壤微生物量和化学计量比,该研究区域土壤微生物量储量主要受到土壤有机碳、磷元素的影响.(图4表3参56)

关键词：土壤微生物量化学计量比灌丛亚高山川西

华西雨屏区不同林龄柳杉人工林表层土壤磷组分特征

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生态学杂志 2024年第3期43卷 623-632页

作者：杨宬君张鑫马孟平胡一帆洪宗文熊仕臣刘宣游成铭长江上游林业生态工程四川省重点实验室/长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室/华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地/四川农业大学生态林业研究所成都611100 四川省夹江县自然资源局四川夹江614100 安徽省全椒县神山国有林场安徽全椒239500

磷是限制植物生产力的重要养分之一,但土壤磷组分随林木生长发育阶段的变化特征仍不清楚。本研究以四川盆地华西雨屏区洪雅林场7个林龄(6、12、23、27、32、46、52 a)柳杉人工林为对象,采集0~20 cm土壤样品,运用Hedley磷分级法测定土壤... 详细信息

磷是限制植物生产力的重要养分之一,但土壤磷组分随林木生长发育阶段的变化特征仍不清楚。本研究以四川盆地华西雨屏区洪雅林场7个林龄(6、12、23、27、32、46、52 a)柳杉人工林为对象,采集0~20 cm土壤样品,运用Hedley磷分级法测定土壤磷组分含量,探究不同林龄柳杉人工林土壤磷组分的差异。结果表明:柳杉人工林土壤全磷含量为231.93~370.27 mg·kg^(-1),在幼龄林(6 a)最低,中龄林(12 a)最高;土壤总无机磷和总有机磷含量随林龄增加呈先增后降和增加的趋势。总无机磷占全磷的比例随林龄增加呈下降趋势,而总有机磷则相反。活性无机磷组分、活性有机磷组分和中等活性有机磷组分含量随林龄增加而增加,可能与pH降低和有机碳增加有显著关联。中龄林(12 a)和成熟林(32 a)的中等活性无机磷组分含量显著高于其他林龄。稳定态磷组分含量随林龄增加呈先增加后降低趋势,土壤容重增加和土壤含水率降低是重要影响因素。多元线性回归模型与Pearson相关性分析表明,活性无机磷与林龄无显著相关,中等活性有机磷随林龄增加而升高能正向影响活性无机磷生成。本研究发现表层土壤磷组分会随着林龄增加发生变化,这有助于对相应林龄土壤磷素出现的问题提出解决措施,为柳杉人工林提质增效与土壤肥力维持提供理论依据。

关键词：华西雨屏区林龄针叶人工林土壤养分 Hedley磷分级

巴郎山高山及亚高山草甸花卉植物生物量海拔梯度格局

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应用生态学报 2011年第11期22卷 2822-2828页

作者：蔡蕾刘兴良何飞樊华潘红丽潘远智四川农业大学风景园林学院成都611130 四川省林业科学研究院成都610081

采用野外调查方法,研究卧龙巴郎山高山及亚高山草甸不同海拔梯度下花卉植物生物量的变化格局,并进行土壤因子分析.结果表明:花卉植物地上生物量随海拔的升高呈单峰曲线变化,在3500m处达到峰值,花-果、茎、叶生物量的变化趋势与地上生物... 详细信息

采用野外调查方法,研究卧龙巴郎山高山及亚高山草甸不同海拔梯度下花卉植物生物量的变化格局,并进行土壤因子分析.结果表明:花卉植物地上生物量随海拔的升高呈单峰曲线变化,在3500m处达到峰值,花-果、茎、叶生物量的变化趋势与地上生物量一致;地下生物量随海拔的升高呈U型曲线变化.随海拔的升高,土壤酸性增强,水解氮和全钾含量显著升高,土壤有机质、全氮和有效磷的含量显著降低.花卉植物地上生物量随土壤pH值及全氮、速效钾含量的升高显著增大;地下生物量随土壤有机质、有效磷含量的升高显著增大,随全钾、水解氮含量的升高显著减小.

关键词：花卉植物生物量海拔土壤因子高山及亚高山草甸

卧龙巴郎山川滇高山栎群落植物叶特性海拔梯度特征

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生态学报 2013年第22期33卷 7148-7156页

作者：刘兴良何飞樊华潘红丽李迈和刘世荣四川省林业科学研究院成都610081 中国林业科学研究院北京100091 瑞士联邦森林雪和景观研究院

川滇高山栎林是中国植被非常特殊的亚高山硬叶栎林类型,广泛分布在横断山地区。为了阐明植物群落植物叶型组成对海拔梯度的响应,对卧龙自然保护区巴朗山阳坡川滇高山栎群落植物叶型特征随海拔梯度(15海拔梯度,海拔2200—3600 m)的变化... 详细信息

川滇高山栎林是中国植被非常特殊的亚高山硬叶栎林类型,广泛分布在横断山地区。为了阐明植物群落植物叶型组成对海拔梯度的响应,对卧龙自然保护区巴朗山阳坡川滇高山栎群落植物叶型特征随海拔梯度(15海拔梯度,海拔2200—3600 m)的变化进行了研究。卧龙自然保护区巴朗山各个梯度川滇高山栎群落维管束植物的叶级以小型叶为主,占总种数的平均百分率为36.09%;细型叶和中型叶的维管束植物比例相当,分别为25.64%,25.22%;大型叶和巨型叶维管束植物分别占6.82%—9.94%和0.00%—0.71%;微型叶植物比例在1.28%—5.59%;小型叶维管束植物的比例随海拔先降低后升高再降低,最低值出现在海拔3000 m左右。各个海拔梯度川滇高山栎林内维管束植物的叶型以单叶为主,平均占总种数的75.89%,其余为复叶植物,占总种数的24.11%;维管束单叶型植物物种比例随海拔升高变幅较小,在73.84%—78.78%之间,但在海拔2500 m有一个最低值,其比例为73.85%;复叶维管束植物在各海拔梯度群落物种数比例在21.21%—26.15%之间。各海拔川滇高山栎林内维管束植物的叶质以纸叶型为主,平均占总种数的46.03%,其次为薄叶植物(29.17%),革质(22.00%)和厚革质植物(2.79%)。川滇高山栎群落内纸质与厚革质维管束植物种类的比例随海拔升高而降低;革质与薄叶型维管束植物种类的比例随海拔升高而升高。全缘维管束和非全缘维管束植物种类分别占总数的50.50%和49.50%;全缘类维管束植物随海拔升高呈正二项式分布,而非全缘维管束植物则呈相反的分布格局。

关键词：滇高山栎叶级叶型叶质叶缘海拔梯度卧龙自然保护区

川西亚高山不同林龄粗枝云杉人工林土壤微生物生物量及酶活性

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生态学报 2021年第14期41卷 5632-5642页

作者：罗明霞胡宗达刘兴良李亚非胡璟欧定华吴德勇四川农业大学资源学院成都611130 四川省林业科学研究院成都610081 湖南农业大学资源环境学院长沙410128

林分结构随林龄增加发生变化,致使土壤微环境变化,进而对土壤微生物生物量和酶活性产生直接或间接影响。以川西亚高山米亚罗林区25、40、50、60年生粗枝云杉(Picea asperata)人工林表层(0-20 cm)土壤为研究对象,分析不同林龄表层土壤微... 详细信息

林分结构随林龄增加发生变化,致使土壤微环境变化,进而对土壤微生物生物量和酶活性产生直接或间接影响。以川西亚高山米亚罗林区25、40、50、60年生粗枝云杉(Picea asperata)人工林表层(0-20 cm)土壤为研究对象,分析不同林龄表层土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)和酶活性的变化以及驱动土壤酶活性变化的主要环境因子,为人工林生态系统恢复效果评价及经营管理提供科学依据。结果表明:随着林龄的增加,MBC和MBN先上升后下降,在40年生达到最大;β⁃葡萄糖苷酶(βG)、β⁃N⁃乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和多酚氧化酶(PHO)活性与微生物生物量碳氮变化趋势相似,其中βG、NAG活性在50年生人工林达到最大,PHO活性于40年生人工林达到最大;50年生人工林过氧化物酶(PEO)活性显著低于其他林龄人工林;纤维素水解酶(CBH)活性随林龄增加而显著增加。冗余分析显示,碱解氮(AN)、pH和可溶性有机碳(DOC)是影响土壤酶活性变化的主导因子,分别解释了土壤酶活性变异的65.4%、9.7%和7.6%。综上可知,林龄对粗枝云杉人工林表层土壤微生物生物量和酶活性变化产生了显著影响,60年粗枝云杉林地力呈现衰退态势。为此,可对近60年的粗枝云杉人工林增加碳氮元素(尤其是氮素)的输入,以提升土壤质量和酶活性。

关键词：林龄川西亚高山粗枝云杉人工林土壤微生物生物量土壤酶活性

川西亚高山天然次生林不同演替阶段土壤-微生物生物量及其化学计量特征

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生态学报 2021年第12期41卷 4900-4912页

作者：胡宗达刘世荣刘兴良胡璟罗明霞李亚非石松林吴德勇肖玖金四川农业大学资源学院成都611130 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 四川省林业科学研究院成都610081 湖南农业大学资源环境学院长沙410128 成都理工大学旅游与城乡规划学院成都610059 四川农业大学林学院成都611130

开展不同恢复演替阶段天然次生林土壤-微生物生物量及其化学计量特征关系的研究,可为有效和持续管理川西亚高山次生林提供科学依据。以川西亚高山米亚罗林区20世纪60、70、80年代3种采伐迹地经自然恢复演替形成的次生林(SF60、SF70和SF... 详细信息

开展不同恢复演替阶段天然次生林土壤-微生物生物量及其化学计量特征关系的研究,可为有效和持续管理川西亚高山次生林提供科学依据。以川西亚高山米亚罗林区20世纪60、70、80年代3种采伐迹地经自然恢复演替形成的次生林(SF60、SF70和SF80)和岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林(PF)为研究对象,探讨了表层(0—20 cm)土壤有机碳(C_(soil))、全氮(N_(soil))、全磷(P_(soil))含量及微生物生物量碳(C_(mic))、氮(N_(mic))、磷(P_(mic))含量随自然恢复演替的变化特征,分析了它们的化学计量比与微生物熵(qMB)之间的相互关系。结果表明:(1)随着恢复演替年限的增加,C_(soil)和N_(mic)含量显著降低,N_(soil)和P_(soil)及C_(mic)和P_(mic)含量呈现先升后降的显著变化趋势,且3种次生林的表层土壤碳、氮、磷及其微生物生物量的含量均低于PF。(2)次生林恢复年限对土壤微生物熵C(qMBC)和P(qMBP)没有显著影响,但对土壤微生物熵N(qMBN)存在显著影响。(3)土壤-微生物化学计量不平衡性Cimb∶N_(imb)随自然恢复演替进程呈先降后升的显著变化趋势,Cimb∶P_(imb)呈不显著的降低趋势,N_(imb)∶P_(imb)呈现显著降低趋势。冗余分析显示,N_(imb)∶P_(imb)和C_(mic)∶N_(mic)是影响qMB变化的主导因子,其中N_(imb)∶P_(imb)解释了qMB变化的62.6%,说明土壤氮磷及其活性组分(N_(mic)和P_(mic))含量变化可能会影响到qMB变化。综上可知,次生林近60年的自然恢复演替引起了土壤碳氮磷含量的显著变化;天然次生林土壤-微生物生物量碳氮磷化学计量比主要受到氮磷的协同影响,且SF60土壤质量状况较差,为此,对SF60林分可适当增加氮素供给以促进其林木生长,进而提升土壤质量。

关键词：天然次生林土壤微生物生物量化学计量比微生物熵化学计量不平衡性自然恢复演替

川西亚高山不同演替阶段天然次生林土壤碳氮含量及酶活性特征

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植物生态学报 2020年第9期44卷 973-985页

作者：胡宗达刘世荣罗明霞胡璟刘兴良李亚非余昊欧定华四川农业大学资源学院成都611130 四川省林业科学研究院森林和湿地生态恢复与保育四川重点实验室成都610081 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 湖南农业大学资源环境学院长沙410128

为了解次生林自然更新演替过程中土壤碳氮含量及酶活性的变化规律,采用空间代替时间的方法,在川西亚高山米亚罗林区选取环境条件基本一致的20世纪60、70和80年代采伐迹地自然更新演替的次生林(60-NSF、70-NSF和80-NSF)和岷江冷杉(Abies ... 详细信息

为了解次生林自然更新演替过程中土壤碳氮含量及酶活性的变化规律,采用空间代替时间的方法,在川西亚高山米亚罗林区选取环境条件基本一致的20世纪60、70和80年代采伐迹地自然更新演替的次生林(60-NSF、70-NSF和80-NSF)和岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林(对照,CK)为对象,研究了表层(0-20 cm)土壤碳氮含量和土壤酶活性的关系。结果表明:表层土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、轻组有机碳(LFOC)含量均随森林植被更新演替呈显著降低趋势,而全氮(TN)和可溶性有机氮(DON)含量则表现为60-NSF川西亚高山高海拔森林生态系统的碳氮循环。

关键词：土壤有机碳土壤全氮酶活性演替阶段天然次生林土壤碳循环土壤氮循环

马尾松人工林不同面积林窗内油樟叶片-凋落叶-土壤C、N、P化学计量特征

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马尾松人工林不同面积林窗内油樟叶片-凋落叶-土壤C、N、P化学计...

作者：田娇娇四川农业大学

学位级别：硕士

马尾松(Pinus massoniana)材质优良并具有较强的环境适应性,是我国南方地区的主要造林树种之一,对区域早期生态恢复做出了积极贡献。但随着长期大面积的纯林经营,马尾松人工林逐渐出现了生产力下降、生态服务功能降低、病虫害频发、生... 详细信息

马尾松(Pinus massoniana)材质优良并具有较强的环境适应性,是我国南方地区的主要造林树种之一,对区域早期生态恢复做出了积极贡献。但随着长期大面积的纯林经营,马尾松人工林逐渐出现了生产力下降、生态服务功能降低、病虫害频发、生物多样性减少等系列问题,导致马尾松人工林不能满足社会、生态和经济发展的需要,因此,对马尾松人工林整体服务质量的提升变得尤为迫切。林窗改造是人工林改造的重要措施之一,其面积大小作为林窗重要特征,通过改变林窗内森林生态系统的养分循环,影响人工林整体服务功能提升水平。本研究在课题组前期对马尾松人工林进行林窗改造并补植珍贵乡土经济树种-油樟(Cinnamomum longepaniculatum)的基础上,研究了4种不同大小林窗(G1:10 m×10 m、G2:20 m×20 m、G3:30 m×30 m和G4:40 m×40 m)和林窗不同位置(中心和边缘)油樟鲜叶、凋落叶、土壤化学计量特征(C、N、P)以及叶片养分重吸收的季节动态,以期为马尾松人工林近自然改造提供科学支撑。研究结果表明:(1)油樟鲜叶化学计量特征研究结果显示,林窗大小对鲜叶C、N、P含量及其化学计量比均有显著影响,油樟鲜叶C含量随林窗面积的增大呈上升趋势,N含量在100 m林窗较高,C:P和N:P最小值基本出现在900 m林窗。采样位置对鲜叶C、N、P含量和化学计量比(除N:P外)均有显著影响,鲜叶C含量和C:N、C:P总体表现为中心大于边缘,而N和P含量则相反。季节对鲜叶C、N、P含量和化学计量比均有显著影响,各林窗油樟鲜叶C含量和C:N均表现为冬、春季高于夏、秋季,N含量在夏季最低。(2)油樟凋落叶化学计量特征研究结果表明,林窗大小对凋落叶C、N、P含量及其化学计量比均有显著影响,随林窗面积的增大,凋落叶N含量最大值出现在100m林窗,C:N和C:P均表现出先增后降的趋势,最大值基本出现在400-900 m林窗。采样位置对凋落叶C、N含量和C:P产生显著影响,均表现为林窗边缘高于中心。采样季节对凋落叶各指标均有显著影响,各林窗凋落叶C含量在冬季显著高于其它季节,C:N和C:P在春季最低。(3)土壤化学计量特征研究结果显示,林窗大小对土壤C、N、P含量及其化学计量比均有显著影响,土壤C、N、P含量及其比值随着林窗面积的增大均表现出先增后降的趋势,在400-900 m林窗较高。采样位置对土壤C、N、P含量及化学计量比(除N:P外)均有显著影响,且林窗边缘总体高于中心。采样季节对土壤C、N、P含量及化学计量比有显著影响,土壤C、N含量和C:P均表现为夏季最高,P含量在秋、冬季显著高于其它季节。(4)叶片养分重吸收结果显示,林窗大小仅对P重吸收率有显著影响,P重吸收率随着林窗面积的增大表现出先增后降的趋势,最大值基本出现在400和900 m林窗。采样位置对N、P重吸收率有显著影响,边缘总体高于中心。采样季节对N、P重吸收率存在显著影响,均在春季有最小值。叶片P重吸收率在9.73-38.78%之间,N重吸收率在8.76-35.93%之间。(5)相关性分析得出,油樟鲜叶与凋落叶C、N、P含量及化学计量比之间存在显著相关性。凋落叶P含量与叶片P重吸收率之间显著相关。油樟鲜叶和凋落叶C、N含量,土壤C、P含量,鲜叶、凋落叶、土壤C:N和C:P受土壤温度和土壤含水量的影响较大。综上所述,林窗大小显著影响了油樟叶片、凋落叶、土壤C、N、P化学计量特征和P重吸收率。油樟在该区域受P元素的限制较为严重,且900 m林窗受P限制的情况有所缓解,有利于油樟的生长。因此,建议将900 m作为马尾松人工林中补植油樟的开窗面积。该研究结合马尾松人工林林窗内油樟鲜叶、凋落叶及土壤C、N、P化学计量特征,探究其受林窗面积变化的影响,研究结果有助于系统地揭示林窗内油樟生态系统的养分循环特点,对该地区马尾松人工林生态系统整体服务功能的提升具有重要的指导意义。

关键词：马尾松人工林近自然改造油樟林窗面积化学计量特征

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雷竹凋落叶不同分解环境中土壤动物群落特征

土壤学报 2021年第5期58卷 1330-1340页

作者：肖玖金杨礼通冯秋红陈东海张健陈良华胡宗达四川农业大学林学院长江上游林业生态工程四川省重点实验室成都611130 四川省彭州市国有林场四川彭州611930 四川农业大学长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室成都611130 四川农业大学华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地成都611130 四川农业大学资源学院成都611130

为研究火烧迹地雷竹(Phyllostachys violascens)凋落叶分解过程中土壤动物群落特征,以毗邻雷竹林为对照,采用凋落物袋法研究雷竹凋落叶分解速率及土壤动物群落结构的变化特征。结果显示,两个样地雷竹凋落叶分解过程总体上可以划分为3个... 详细信息

为研究火烧迹地雷竹(Phyllostachys violascens)凋落叶分解过程中土壤动物群落特征,以毗邻雷竹林为对照,采用凋落物袋法研究雷竹凋落叶分解速率及土壤动物群落结构的变化特征。结果显示,两个样地雷竹凋落叶分解过程总体上可以划分为3个阶段,即分解初期(质量损失率较高)、分解中期(凋落叶的质量损失率较上阶段减缓)、分解后期(质量损失率再次上升)。调查共捕获土壤动物824只,其中火烧迹地375只,对照样地449只,以绥螨科、蚁科、线虫纲和等节(虫兆)科为优势类群,所占百分比为49.27%,火烧迹地土壤动物类群数变化幅度较个体数小。统计分析表明,火烧迹地和对照样地凋落叶分解过程中土壤动物类群数无显著差异(P>0.05)。两个样地土壤动物均匀度指数、多样性指数和丰富度指数均呈上升趋势,而优势度指数则逐渐降低,凋落叶分解过程中土壤动物个体数、类群数均与降水量存在显著相关关系(P恢复。

关键词：火烧迹地凋落叶分解土壤动物雷竹