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铝胁迫下5种内生真菌的生长与吸收动力学特征

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森林与环境学报 2024年第2期44卷 157-163页

作者：简灵静张瑶锐林晗谢安强陈灿范海兰福建农林大学林学院福建福州350002 森林生态系统过程与经营福建省高校重点实验室福建福州350002

为了解铝(Al)胁迫下不同内生真菌的生长情况及其对Al^(3+)的吸收动力学特征,筛选抗铝性较强的优良菌株。选取分离自南方酸性红壤区耐铝树种千年桐的5种不同内生真菌(分别隶属于拟盘多毛孢属、链格孢属、盾壳霉属、青霉属和嗜热真菌属)... 详细信息

为了解铝(Al)胁迫下不同内生真菌的生长情况及其对Al^(3+)的吸收动力学特征,筛选抗铝性较强的优良菌株。选取分离自南方酸性红壤区耐铝树种千年桐的5种不同内生真菌(分别隶属于拟盘多毛孢属、链格孢属、盾壳霉属、青霉属和嗜热真菌属)为供试材料,设置5个Al^(3+)浓度(0、0.555、0.746、1.111、1.852 mmol·L^(-1)),研究内生真菌的生长情况及其对Al^(3+)的吸收、吸附特征,并分析5种内生真菌的阳离子交换量和吸收动力学情况。结果表明:5种内生真菌菌株的生物量总体随着Al^(3+)浓度的升高呈现先增加后减少的趋势;当Al^(3+)浓度低于1.111 mmol·L^(-1)时,5种内生真菌均具有较强的耐铝性,当Al^(3+)浓度为1.852 mmol·L^(-1)时,5种菌株对Al^(3+)的耐受能力显著下降(P<0.05);各菌株对Al^(3+)的吸收和吸附均随着Al^(3+)浓度的升高而增加。其中,青霉属菌株的平均生长量达158 mg,其生物量显著大于其他4种菌株(P<0.05),其耐受指数、吸收动力学指标及吸附性Al^(3+)含量也相对较高,而其吸收性Al^(3+)含量均小于其他4种菌株。综合上述各项指标,相较于其他4种菌株,青霉属菌株细胞壁的吸附性Al^(3+)含量较多,能够防御Al^(3+)进入细胞内。

关键词：内生真菌铝胁迫吸收动力学阳离子交换量吸收和吸附

盐胁迫下接种内生真菌对短枝木麻黄幼苗生长的影响

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应用与环境生物学报 2024年第4期30卷 777-785页

作者：李冠军余雯静温昕怡苏亲桂吴承祯苏军李键福建农林大学林学院森林生态系统过程与经营福建省高校重点实验室福建省惠安赤湖国有防护林场

为明晰盐分胁迫下内生真菌对宿主根系生长的影响，将一年生短枝木麻黄（Casuarina equisetifolia）幼苗栽植到不同盐度（质量分数为0、3‰、6‰、9‰）土壤中，以添加菌株培养基（CK）为对照，研究接种耐盐性菌株葡萄座腔菌Botryosphaer... 详细信息

为明晰盐分胁迫下内生真菌对宿主根系生长的影响，将一年生短枝木麻黄（Casuarina equisetifolia）幼苗栽植到不同盐度（质量分数为0、3‰、6‰、9‰）土壤中，以添加菌株培养基（CK）为对照，研究接种耐盐性菌株葡萄座腔菌Botryosphaeria Z1(Z1)、炭团菌Hypoxylon Y6(Y6)及其混合菌剂（Z1+Y6）对其宿主幼苗根系形态与活力、养分吸收以及苗高、地径和根冠比等的影响.结果表明：土壤盐胁迫下，木麻黄幼苗根系活力、根系总长（TRL）、总根表面积（TRSA）、总根体积（TRV）、总根直径（TRD）、根长密度（RLD）、根表面积密度（SAD）降低，根组织密度（RTD）增加；接菌处理显著提高了根系活力和生物量，同一菌株处理下根系形态和养分特征受土壤盐度变化影响较大；与CK相比，接菌处理显著提高了TRD以及3‰和6‰盐度下根系活力、全磷（TP）含量和9‰盐度下TRV、TRSA和RSD.此外，3‰盐度下，Z1菌处理的TRL、RLD、根全氮（TN）含量显著高于CK，碳磷比（C/P）显著低于CK.Z1+Y6菌处理还显著提高了3‰和6‰盐度下TRSA、TRV、SAD和根碳磷比（C/P）. 9‰盐度下，Z1和Z1+Y6菌处理下TP含量和根系活力同样显著高于CK.采用逐步回归建立了回归方程模型，发现RLD是影响苗高的主要因素，根系活力和TC含量是影响地径的主要因素；通径分析表明RTD、TRV、TP和TRD为影响生物量的主要因素，其中TRD的直接作用影响最大，为正向贡献.综上，盐胁迫下接菌处理能够影响幼苗根系形态和养分吸收以及生物量积累，耐盐性菌株可能是通过诱导宿主根系生长发育提高自身耐盐性，其中混合菌剂更有利于缓解盐害；结果可为深入开发木麻黄抗逆微生物制剂提供科学依据.（图3表3参57）

关键词：短枝木麻黄土壤盐度内生真菌养分含量根系形态通径分析

蒋家沟泥石流堆积扇不同植被类型区土壤抗蚀性评价

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应用与环境生物学报 2024年

作者：刘忆南申振宏都都张知然林勇明福建农林大学计算机与信息学院福建省高校森林生态系统过程与经营重点实验室福建农林大学菌草与生态学院

土壤抗蚀性与土壤理化性质密切相关，开展其研究可以指示生态恢复过程中土壤性质的变化趋势，并促进土壤侵蚀控制与水土流失防治工作。选择昆明市东川区蒋家沟泥石流堆积扇6种典型植被类型土壤为研究对象，基于野外采样和实验室数据处... 详细信息

土壤抗蚀性与土壤理化性质密切相关，开展其研究可以指示生态恢复过程中土壤性质的变化趋势，并促进土壤侵蚀控制与水土流失防治工作。选择昆明市东川区蒋家沟泥石流堆积扇6种典型植被类型土壤为研究对象，基于野外采样和实验室数据处理，采用主成分分析法对研究区土壤抗蚀性指标进行综合分析以评价土壤抗蚀性。结果表明：(1)相比其他5种植被类型，裸地土壤总孔隙度、含水量、持水量、有机质和全氮含量均表现为最低，容重表现为最高，表明裸地土壤结构和质量相对较差。(2)蒋家沟泥石流堆积扇不同植被类型区土壤抗蚀性综合指数大小表现为：桉树林地＞玉米地＞扭黄茅草地＞新银合欢林地＞山蚂蝗灌丛地＞裸地。(3)描述研究区土壤抗蚀性的12个指标可简化为总孔隙度、土壤含水量、土壤容重、毛管持水量、有机质含量和抗蚀指数6个指标，并与土壤抗蚀性综合指数回归拟合，得到最佳线性模型：Y=0.181X1+0.058X4-1.342X5+0.213X7+0.115X9+0.082X12+2.191。综上，蒋家沟泥石流堆积扇的植被恢复对土壤抗蚀性有一定的改善作用，桉树林地、玉米地、扭黄茅草地的改善效果显著优于新银合欢林地、山蚂蝗灌丛地，该结果可为干热河谷区泥石流堆积扇植被恢复、土壤改良以及生态重建提供基础数据和理论支撑。(图2 表7 参40)

关键词：泥石流堆积扇土壤抗蚀性植被类型主成分分析

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铝胁迫下千年桐叶片角度及形态特征的变化

西北林学院学报 2024年第4期39卷 46-53页

作者：肖巧云张瑶锐林晗陈灿范海兰谢安强颜欢欢福建农林大学林学院福建福州350002 福建省高校森林生态系统过程与经营重点实验室福建福州350002 南平市建阳区林业局福建南平354200

高等植物通过调整叶角大小,在弱光条件下提高光利用效率或者在光辐射强烈时有效避免强光的伤害,以此获得适度光照或者减弱叶片受到的光胁迫,促进植株生长。但胁迫条件会对叶片的适光行为产生不同程度的影响。为探究铝胁迫对红壤区常见... 详细信息

高等植物通过调整叶角大小,在弱光条件下提高光利用效率或者在光辐射强烈时有效避免强光的伤害,以此获得适度光照或者减弱叶片受到的光胁迫,促进植株生长。但胁迫条件会对叶片的适光行为产生不同程度的影响。为探究铝胁迫对红壤区常见生态树种千年桐叶片形态和行为调整的影响,以1年生千年桐苗木为试验材料,设置无铝0 mmol·L^(-1)(CK)、低铝0.555 mmol·L^(-1)(T1)、中铝0.746 mmol·L^(-1)(T2)、高铝1.111 mmol·L^(-1)(T3)4种不同浓度铝处理,比较不同浓度铝胁迫下,千年桐苗木的叶角度、叶片形态特征以及光合生理指标的差异,分析影响叶角变化的相关因子,从叶片形态可塑性和适光行为调整的角度揭示千年桐对铝胁迫的响应。结果表明,光照充足条件下,CK处理的千年桐叶片悬挂角在7:30时最小(106.00°),叶脉处于近水平位置,随着光照的增加叶悬挂角有所增大;不同铝浓度处理下叶悬挂角与叶方向角的日变幅按从小到大的排序均表现为T2

关键词：千年桐铝胁迫叶角度变化叶片形态光合指标

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基于beta回归的长白落叶松树干含水率预测模型

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应用生态学报 2024年第3期35卷 587-596页

作者：曹华燕苗铮郝元朔董利虎东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

为探究人工长白落叶松边材、心材、树皮、树干含水率沿树干的纵向变化规律,本研究结合样地、样木效应,构建了基于beta回归的含水率混合效应模型,采用不限定相对高度(方案Ⅰ)和限定高度在2 m以下(方案Ⅱ)2种抽样方式对模型进行校正。结... 详细信息

为探究人工长白落叶松边材、心材、树皮、树干含水率沿树干的纵向变化规律,本研究结合样地、样木效应,构建了基于beta回归的含水率混合效应模型,采用不限定相对高度(方案Ⅰ)和限定高度在2 m以下(方案Ⅱ)2种抽样方式对模型进行校正。结果表明:边材、树干含水率沿树干向上逐渐增加;心材含水率沿树干向上先略减后增大;树皮含水率沿树干向上先增大后趋于平缓,然后再增加。相对高度、活冠高、林分每公顷胸高断面积、年龄和林分优势高是显著影响长白落叶松木材含水率的因子。方案Ⅰ下,随机抽取2~3个圆盘的含水率测量值来校准模型可以得到稳定的预测精度,树干含水率的平均绝对误差百分比(MAPE)可达7.2%(随机抽取2个),边材、心材、树皮含水率的MAPE可达7.4%、10.5%、10.5%(随机抽取3个);方案Ⅱ下,抽取1.3和2 m圆盘的含水率测量值校准模型最适宜,边材、心材、树皮和树干含水率的MAPE分别达到7.8%、11.0%、10.4%和7.1%。所有beta混合效应回归模型的预测精度都明显优于基础模型。包含样地、样木效应的两水平beta混合效应回归模型可以很好地预测长白落叶松各部位的含水率。

关键词：长白落叶松木材含水率 beta回归模型边材心材树皮树干

火干扰对森林土壤氮素循环与转化的影响研究进展

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生态学杂志 2024年第2期43卷 372-382页

作者：胡同欣丁海磊孙龙东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

森林火灾是森林生态系统最重要的干扰因素之一,林火的发生改变了森林土壤生态环境,影响着土壤氮素循环与转化的生物与非生物因子,对土壤氮库以及氮素循环过程有着重要影响。阐明火干扰下森林土壤氮组分的变化特征,对于理解森林土壤氮素... 详细信息

森林火灾是森林生态系统最重要的干扰因素之一,林火的发生改变了森林土壤生态环境,影响着土壤氮素循环与转化的生物与非生物因子,对土壤氮库以及氮素循环过程有着重要影响。阐明火干扰下森林土壤氮组分的变化特征,对于理解森林土壤氮素循环与转化对火干扰的响应机理至关重要。而现有关于火干扰对土壤氮素循环与转化的影响研究结果还不尽一致,其影响机制尚不明晰。笔者通过查阅大量相关文献,重点论述了火干扰对土壤氮循环中氮素损失、氮素固持、氮矿化、反硝化和气态氮排放等关键过程的影响,以及火干扰对土壤氮素循环与转化的影响机制,认为土壤氮素循环与转化的特征主要受到火烧因子(火烧强度、火烧频率、火烧后恢复时间、火后恢复方式、火后产物黑碳和灰分)、植被类型及土壤性质3个方面的影响,并从火干扰对土壤氮循环的影响机制、火干扰对土壤氮素循环的长期影响、火干扰后产物对土壤氮素循环影响等3个方面进行探讨与展望,以期深入了解火干扰下土壤氮素循环的特征。

关键词：火干扰森林土壤植被类型氮循环氮素转化

基于随机森林的兴安落叶松天然林单木年龄预估模型

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应用生态学报 2024年第4期35卷 1055-1063页

作者：王晓楠苏文浩董灵波东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

为准确预估天然兴安落叶松单木的年龄,实现大兴安岭地区兴安落叶松的全周期可持续经营,本研究基于大兴安岭地区盘古林场44块固定样地数据和280个标准木树芯,采用逐步回归和随机森林算法构建单木年龄预测模型,分析林分结构、立地条件和... 详细信息

为准确预估天然兴安落叶松单木的年龄,实现大兴安岭地区兴安落叶松的全周期可持续经营,本研究基于大兴安岭地区盘古林场44块固定样地数据和280个标准木树芯,采用逐步回归和随机森林算法构建单木年龄预测模型,分析林分结构、立地条件和竞争指标等因素对年龄预测精度的影响,采用决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)对模型进行评价和检验。结果表明:当决策树的数量为1500、节点竞争变量数目为8时,随机森林模型的预测精度最高,据此建立的单木年龄随机森林模型相比逐步回归模型具有更好的准确性和预测能力,其R^(2)、RMSE和MAE分别为0.5882、9.9259 a、8.1155 a;胸径是影响年龄预测最重要的指标(83.8%),其次为树高(34.4%)、海拔(17.9%)和每公顷断面积(17.5%)。随机森林算法在兴安落叶松天然林的单木年龄预测模型构建中,具有较好的适应性和建模效果。本研究结果有助于提高兴安落叶松生长与收获的预估精度,并可为其他与林龄相关的科学研究提供参考。

关键词：兴安落叶松年龄预测逐步回归机器学习

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套种南方红豆杉对杉木人工林土壤肥力的影响

应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 344-352页

作者：赵洋余雯静何易蔓余春霞吴承祯李键福建农林大学林学院福州350002 福建省高校森林生态系统过程与经营重点实验室福州350002 武夷学院生态与资源工程学院南平354300 福建农林大学生命科学学院福州350002

探索营造异龄复层近自然混交林以期改善土壤肥力的经营措施,明晰套种对杉木纯林土壤肥力的影响趋势,对我国南方杉木低产低效林的改造具有重要意义.以福建闽北林区27年生杉木纯林、杉木(27年生)×南方红豆杉(7年生、8年生、9年生)混交林... 详细信息

探索营造异龄复层近自然混交林以期改善土壤肥力的经营措施,明晰套种对杉木纯林土壤肥力的影响趋势,对我国南方杉木低产低效林的改造具有重要意义.以福建闽北林区27年生杉木纯林、杉木(27年生)×南方红豆杉(7年生、8年生、9年生)混交林为研究对象,采用五点取样法选取4种林分样地的土壤,分成0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm 3个土层,对各土层的土壤理化性质及酶活性数据进行分析,探究林龄和土层对土壤肥力的影响.结果表明:(1)酶活性随土层增加逐渐降低,脲酶、蔗糖酶活性随套种年限的增加逐年递减.(2)混交林土壤的物理性质均在第8年升至最高,其中土壤持水量和土壤孔隙度在第9年下降,而土壤密度在第9年上升.土壤的水解氮、有效磷含量在第7年、第8年上升,在第9年下降,而速效钾含量则在第7年锐减后逐年递增.(3)土壤脲酶活性与全氮、有效磷、全钾含量呈极显著正相关;蔗糖酶与有机质、水解氮及有效磷含量呈极显著正相关;磷酸酶与土壤持水能力呈极显著正相关(P第7年>第9年>CK.综上,混交林各营养指标均高于纯林,且混交林土壤理化性质和酶活性间相互作用明显,表明林下套种南方红豆杉可以显著改善杉木纯林的土壤理化性质,提升土壤肥力;结果可为营造异龄复层的近自然混交林,探索套种树种与原树种的养分分配利用关系以及养分补充年限提供参考.(图2表7参53)

关键词：混交林土壤肥力酶活性林龄差异

铝胁迫下千年桐内生真菌对根际土壤不同铝形态的影响

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四川农业大学学报 2024年第4期42卷 828-835页

作者：蔡鑫伟张瑶锐林晗陈灿范海兰谢安强张斌福建农林大学林学院福州350002 森林生态系统过程与经营福建省高校重点实验室福州350002 南平市建阳区林业局福建南平354200

【目的】了解不同浓度铝胁迫下内生真菌对根际土壤不同铝形态的影响。【方法】将5种分离自千年桐的优势内生真菌菌株配置为菌液,分别施入不同浓度铝胁迫的千年桐盆栽苗,外源铝浓度设置为0 mmol/L (A0)、0.555 mmol/L (A1)、0.745 6 mmol... 详细信息

【目的】了解不同浓度铝胁迫下内生真菌对根际土壤不同铝形态的影响。【方法】将5种分离自千年桐的优势内生真菌菌株配置为菌液,分别施入不同浓度铝胁迫的千年桐盆栽苗,外源铝浓度设置为0 mmol/L (A0)、0.555 mmol/L (A1)、0.745 6 mmol/L (A2)、1.111 mmol/L (A3)和1.852 mmol/L (A4)。通过测定不同菌液处理的土壤活性铝含量以及千年桐根系活力,探讨内生真菌对根际土壤活性铝含量及比例变化的影响。【结果】在非铝胁迫(A0)的条件下,不同内生真菌对千年桐根际土壤活性铝含量均有不同程度的升高。施加链格孢属菌液处理后,根际土壤交换性铝含量在A2铝浓度时较未施菌处理降低了20.58%,单聚体羟基铝含量在各铝浓度下均低于未施菌处理,降幅分别为7.19%(A1)、19.56%(A2)、6.27%(A3)和4.01%(A4)。盾壳霉属和嗜热真菌属菌液处理后,千年桐根际土壤活性铝含量均高于未施菌处理。不同菌液处理对千年桐根系活力的作用各异,其中盾壳霉属处理后的根系活力较未施菌提升了11.27%,而拟盘多毛孢属处理后根系活力与未施菌处理无显著差异。【结论】接种内生真菌能改变植株根际土壤活性铝含量和比例。链格孢属能有效降低根际土壤单聚体羟基铝含量,而盾壳霉属和嗜热真菌属提升了根际土壤活性铝含量。内生真菌的作用效果受到铝浓度、内生真菌基因型和宿主种类的影响。研究结果拓展了内生真菌对于宿主根际土壤影响的探索,可为林木-微生物互作的深入研究提供参考。

关键词：内生真菌千年桐铝胁迫活性铝