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干热河谷冲沟系统土壤团聚体对优先路径的影响

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水土保持学报 2024年第2期38卷 304-315页

作者：李珠宇李志成徐贵迁段旭张广贺赵洋毅西南林业大学生态与环境学院昆明650224 国家林业和草原局云南玉溪森林生态系统国家定位观测研究站昆明650224

[目的]为探究金沙江干热河谷冲沟系统土壤团聚体结构对优先路径形成的影响,深化对冲沟系统土壤水分和溶质运移的认识。[方法]选取金沙江干热河谷活跃和稳定冲沟不同部位(集水区、沟头、沟床和沟底)为研究对象,基于染色示踪和形态学图像... 详细信息

[目的]为探究金沙江干热河谷冲沟系统土壤团聚体结构对优先路径形成的影响,深化对冲沟系统土壤水分和溶质运移的认识。[方法]选取金沙江干热河谷活跃和稳定冲沟不同部位(集水区、沟头、沟床和沟底)为研究对象,基于染色示踪和形态学图像解析技术,提取土壤水平剖面优先路径。采用RDA、灰色关联和耦合协调度等分析方法探究土壤团聚体结构与优先路径的关系。[结果](1)稳定冲沟土壤团聚体稳定性高于活跃冲沟。除个别土层外,活跃冲沟>0.25 mm机械稳定性团聚体(DR 0.25)、水稳定性团聚体(WR 0.25)、平均质量直径(MWD)含量均显著小于稳定冲沟(p系统由集水区向沟底延伸,土壤大团聚体占比减少,团聚体稳定性下降。(2)活跃冲沟优先路径数量和连通性优于稳定冲沟,冲沟系统由集水区向沟底延伸优先路径连通性变差。各部位以>10 mm优先路径为主要通道。活跃冲沟Simpson指数较稳定冲沟增加3.12%,不同径级的优先路径丰富度高于稳定冲沟。(3)优先路径的形成和分布受土壤团聚体稳定性的影响,MWD和WR 0.25与优先路径数量达到极强关联且影响最为显著(p系统由集水区向沟底延伸,土壤团聚体结构与优先路径的耦合协调性降低,整体上表现为沟头>集水区>沟底>沟床。[结论]土壤团聚体结构是优先路径形成的重要驱动因素之一,优先路径的分布对干热河谷冲沟系统发育具有重要影响。

关键词：干热河谷冲沟系统优先路径团聚体结构

高黎贡山长蕊木兰林分土壤及不同器官养分特征研究

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西部林业科学 2024年第4期53卷 13-19页

作者：李贵祥和丽萍柴勇毕波罗亚婕马赛宇云南省林业和草原科学院云南昆明650201 高黎贡山森林生态系统云南省野外科学观测研究站云南保山678025 云南高黎贡山森林生态系统国家定位观测研究站云南保山678025

为研究高黎贡山长蕊木兰林分土壤及不同器官养分特征,通过设置样地,采用常规的养分测定方法对林地土壤和长蕊木兰叶、枝、茎(下同)、根等不同器官的养分含量进行测定,分析养分特征及相关性。结果显示:(1)长蕊木兰林分土壤pH值为4.8~8.0... 详细信息

为研究高黎贡山长蕊木兰林分土壤及不同器官养分特征,通过设置样地,采用常规的养分测定方法对林地土壤和长蕊木兰叶、枝、茎(下同)、根等不同器官的养分含量进行测定,分析养分特征及相关性。结果显示:(1)长蕊木兰林分土壤pH值为4.8~8.0,部分样地为酸性土壤,多为中性。(2)长蕊木兰林地土壤有机质含量为16.1~40.4 g·kg^(-1),全N、全P、全K含量分别为0.080%~0.216%、0.163%~0.752%、0.550%~3.830%,水解N、速效P、速效K含量分别为54.4~269.6、13.4~103.7、61.1~291.1 mg·kg^(-1),长蕊木兰林地有机质含量和全N在土层0~20 cm大于土层20~40 cm,土壤有机质和全N含量随着土层深度增加而减少。(3)长蕊木兰叶中全N、全P、全K含量分别为15.40~41.70、1.13~4.77、6.87~33.65 g·kg^(-1),枝中全N、全P、全K含量分别为16.40~39.50、1.64~5.95、6.27~33.37 g·kg^(-1),干中全N、全P、全K含量分别为11.50~38.40、1.65~5.64、6.43~33.88 g·kg^(-1),根中全N、全P、全K含量分别为11.10~41.40、0.77~5.56、4.07~38.20 g·kg^(-1)。(4)长蕊木兰叶和根中的全N、全P、全K相关性均不显著;枝中的全P和全N含量相关性达到极显著水平(P<0.01);干中的全K和全N、根中的全K和全P含量相关性达到显著水平(P<0.05)。(5)全N在叶与枝间达到显著正相关(P<0.05),在叶与干、根间,枝和干、根间,以及干与根间达到极显著正相关(P<0.01);全P仅在干和根间达到显著正相关(P<0.05);全K在叶与枝、干、根间,枝和干、根间,干和根间均达到极显著正相关(P<0.01)。结果表明:全N、全K在长蕊木兰叶、枝、干、根中变化是一致的,某一器官全N、全K的变化,会引起其他器官的相应变化。

关键词：长蕊木兰林分土壤植物器官植物养分特征

滇中云南松林土壤-微生物-胞外酶化学计量特征对氮沉降的响应

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应用生态学报 2024年第7期35卷 1789-1798页

作者：王倩王克勤宋娅丽陈雨芊彭秀媛邓秋江西南林业大学生态与环境学院昆明650224 国家林业和草原局云南玉溪森林生态系统国家定位观测研究站云南玉溪653100 禄劝彝族苗族自治县林业和草原局云南禄劝651500

开展氮沉降对森林土壤-微生物-胞外酶化学计量特征影响的研究,可为理解氮沉降对森林生态系统元素循环和养分限制的影响提供理论基础。本研究以云南松林为对象,于2019年开始进行氮沉降模拟试验,设置对照(CK,0 g N·m^(-2)·a ^(-1))、低... 详细信息

开展氮沉降对森林土壤-微生物-胞外酶化学计量特征影响的研究,可为理解氮沉降对森林生态系统元素循环和养分限制的影响提供理论基础。本研究以云南松林为对象,于2019年开始进行氮沉降模拟试验,设置对照(CK,0 g N·m^(-2)·a ^(-1))、低氮(LN,10 g N·m^(-2)·a ^(-1))、中氮(MN,20 g N·m^(-2)·a ^(-1))、高氮(HN,25 g N·m^(-2)·a ^(-1))4个处理,于2022年9月采集土壤样品(分为0~5、5~10、10~20 cm土层)测定土壤有机碳、全氮、全磷、微生物生物量碳氮磷(MBC、MBN、MBP)以及碳氮磷获取酶活性。结果表明:与对照相比,氮沉降显著抑制了土壤有机碳含量、C∶N和C∶P,降幅分别为6.9%~29.8%、7.6%~45.2%和6.5%~28.6%;促进了土壤全氮含量和N∶P,增幅分别为10.0%~45.0%和19.0%~46.0%;对土壤全磷含量则无显著影响;除土壤C∶N和C∶P外,土壤养分含量及化学计量比均在0~5 cm土层最高。MN和HN处理显著抑制了土壤MBN,降幅为11.0%~12.7%,氮沉降下土壤MBC和MBP及相关计量比无显著变化;0~5 cm土层的土壤微生物养分含量显著高于其余土层。氮沉降显著抑制了纤维素二糖水解酶和亮氨酸氨基肽酶活性(降幅为14.5%~16.2%和48.7%~66.3%);HN处理促进了β-1,4-葡萄糖苷酶活性(增幅68.0%),但抑制了土壤酶化学计量碳氮比和氮磷比(降幅95.4%和88.4%);LN和MN处理促进了β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性(增幅68.3%~116.6%),但抑制了土壤酶化学计量碳磷比(降幅14.9%~29.4%);碱性磷酸酶活性无显著变化;土壤酶活性均随土层加深而显著降低。相关性分析表明,土壤全氮、全磷、微生物养分与矢量角度(表征微生物氮或磷限制)均呈显著负相关,而矢量长度(表征微生物碳限制)与矢量角度始终呈显著正相关,代表微生物碳限制与磷限制之间协同促进。氮沉降在缓解云南松林微生物氮限制的同时逐渐向磷限制转变,此外,研究区还受到微生物碳限制,且微生物碳和磷限制的关系呈正比。

关键词：土壤-微生物-胞外酶生态化学计量氮沉降云南松林

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滇中高原川滇高山栎凋落叶、枝分解过程对模拟氮沉降的响应

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 191-199页

作者：邢进梅王克勤宋娅丽付宏伟西南林业大学生态与环境学院云南昆明650224 国家林业和草原局云南玉溪森林生态系统国家定位观测研究站云南昆明650224

【目的】氮(N)沉降增加通过影响凋落物分解过程中碳(C)、氮(N)元素的有效性,进而影响生物地球化学循环中的碳和养分平衡。通过研究模拟N沉降下川滇高山栎(Quercus aquifolioides)凋落物分解速率及养分含量变化特征,为川滇高山栎森林生... 详细信息

【目的】氮(N)沉降增加通过影响凋落物分解过程中碳(C)、氮(N)元素的有效性,进而影响生物地球化学循环中的碳和养分平衡。通过研究模拟N沉降下川滇高山栎(Quercus aquifolioides)凋落物分解速率及养分含量变化特征,为川滇高山栎森林生态系统的有效管理提供参考。【方法】以滇中新平县磨盘山川滇高山栎林为研究对象,以尿素(有效成分CH_(4)N_(2)O)为氮源,采用尼龙袋法进行N沉降处理以及凋落物原位分解试验,4个N沉降水平为:对照[CK,0 g/(m^(2)·a)]、低氮[LN,10 g/(m^(2)·a)]、中氮[MN,20 g/(m^(2)·a)]和高氮[HN,25 g/(m^(2)·a)],每月施氮1次,持续12个月后测定凋落叶及枝质量残留,及其木质素、纤维素和C、N、P、K含量变化。【结果】(1)分解1 a后,各N沉降处理凋落叶(0.84%~3.87%)、枝(1.67%~3.30%)质量残留率均显著增加(P<0.05),说明随时间延长,凋落物分解被抑制,且抑制强度与施氮水平成正比;(2)凋落叶、枝分解系数变化范围分别为0.271~0.368和0.167~0.218 kg/(kg·a),凋落枝C/N(69.02)和木质素氮比(54.65)高于凋落叶的值(52.09和44.42),叶分解速率快于枝;(3)凋落物化学组成会影响凋落物质量残留率,表现为凋落物质量残留率与凋落叶和枝的N、P含量呈极显著负相关,与C、纤维素含量,C/N、C/P、木质素氮比、纤维素氮比等比值呈极显著正相关。【结论】(1)N沉降抑制了凋落物的分解,且随施氮水平的增加,抑制作用明显增强;(2)初始养分含量会影响凋落物的养分固持和释放,其中,N含量、C/N、木质素氮比是凋落物分解过程中的重要影响因子。

关键词：凋落叶凋落枝分解速率木质素纤维素滇中高原川滇高山栎 N沉降

滇中高原云南松林土壤微生物群落结构及其多样性对氮沉降的响应

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水土保持学报 2024年

作者：宋成功王克勤宋娅丽李晓东张继国李芸邓秋江西南林业大学生态与环境学院国家林业和草原局云南玉溪森林生态系统国家定位观测研究站禄劝彝族苗族自治县林业和草原局

[目的]探究氮沉降下滇中高原云南松土壤化学性质及土壤微生物群落多样性和结构组成的变化特征,并分析土壤微生物与土壤化学性质的相关关系,为了解氮沉降下森林土壤生态系统养分循环变化趋势及观测土壤微生态变化提供科学依据。[方法]选... 详细信息

[目的]探究氮沉降下滇中高原云南松土壤化学性质及土壤微生物群落多样性和结构组成的变化特征,并分析土壤微生物与土壤化学性质的相关关系,为了解氮沉降下森林土壤生态系统养分循环变化趋势及观测土壤微生态变化提供科学依据。[方法]选取滇中高原云南松林土壤为研究对象,以CO（NH2）2为N源,设置对照CK[N0g/（m2·a）],低氮LN[N10g/（m2·a）],中氮MN[N20g/（m2·a）]和高氮HN[N25g/（m2·a）]4个不同梯度进行模拟N沉降试验,测定分析土壤细菌、真菌群落结构及多样性和土壤p H、有机碳（TOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N）的变化特征。[结果]（1）在不同季节下,与CK相较各氮处理下土壤pH、TOC含量均降低,TN均升高,NH4+-N和NO3--N均在MN、HN处升高;（2）细菌和真菌α多样性雨季均高于旱季;与CK相较细菌α多样性在两种季节下LN处上升,而真菌α多样性则在旱季LN处上升;（3）在旱季和雨季细菌优势菌门均为变形菌门、酸杆菌门和放线菌门,真菌优势菌门为担子菌门、子囊菌门和被孢菌门;（4）在旱季和雨季,细菌和真菌优势菌属会与pH、TOC、TN、NO3--N呈显著相关关系。[结论]氮沉降可以为土壤微生物提供NH4+-N和NO3--N等有效养分,但由于氮沉降导致土壤酸化会使土壤TOC含量降低,影响土壤微生物群落结构。

关键词：滇中高原云南松土壤微生物氮沉降

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云南普洱季风常绿阔叶林幼苗的群落构建机制

植物生态学报 2024年第1期48卷 68-79页

作者：陈昭铨王明慧胡子涵郎学东何云琼刘万德中国林业科学研究院高原林业研究所昆明650224 南京林业大学风景园林学院南京210037 国家林业和草原局云南普洱森林生态系统国家定位观测研究站普洱森林生态系统云南省野外科学观测研究站云南普洱665000 云南省科研机构联合会昆明650228

幼苗是森林生物多样性保育的重点关注对象,以往研究对云南普洱季风常绿阔叶林幼苗的关注较少。为探究该地幼苗的群落构建机制,该研究利用30hm2季风常绿阔叶林动态监测样地野外幼苗调查数据,分析幼苗的物种组成,划分不同优势种样方,根据... 详细信息

幼苗是森林生物多样性保育的重点关注对象,以往研究对云南普洱季风常绿阔叶林幼苗的关注较少。为探究该地幼苗的群落构建机制,该研究利用30hm2季风常绿阔叶林动态监测样地野外幼苗调查数据,分析幼苗的物种组成,划分不同优势种样方,根据逐步群落构建模型分析群落构建机制,进一步分析幼苗的群落功能性状。结果表明:季风常绿阔叶林幼苗以短刺锥(Castanopsis echidnocarpa)和枹丝锥(***)为优势种,根据优势种是否出现将样方划分为4种类型:短刺锥样方、枹丝锥样方、混合优势种样方及非优势种样方。幼苗的群落构建过程均包含随机扩散构建(贡献率43.1%-61.3%)、生境过滤(贡献率27.4%-33.9%)及限制相似性(贡献率5.7%-27.2%)机制。短刺锥样方和枹丝锥样方以确定过程为主,贡献率分别为56.9%和54.6%,而混合优势种样方及非优势种样方则以随机过程为主,贡献率分别为60.4%和61.3%。在非优势种样方中Rao二次熵(Rao’Q)最高,而在混合优势种样方中最低。短刺锥样方具有最低的比叶面积和较高的叶厚度、比茎长度、根质量分数及潜在株高,而枹丝锥样方及非优势种样方有更大的比叶面积。不同幼苗样方中,比茎长度和潜在株高变异系数较大,而其他功能性状变异水平较低。多元回归分析显示,不同幼苗样方中,比叶面积和潜在株高均和Rao’Q显著正相关,除了非优势种样方外,其他样方叶厚度和生活型均与Rao’Q显著正相关。因此,季风常绿阔叶林幼苗的群落构建同时包含随机过程和确定过程,两种过程的贡献率随群落类型的不同而不同。

关键词：群落构建优势种功能性状功能多样性季风常绿阔叶林

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滇中磨盘山不同演替阶段林分结构及物种多样性研究

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西北林学院学报 2024年第3期39卷 67-76页

作者：欧阳田甜赵洋毅涂晓云和娴越王帅兵段旭西南林业大学生态与环境学院云南昆明650224 国家林业和草原局云南玉溪森林生态系统国家定位观测研究站云南昆明650224 玉溪师范学院化学生物与环境学院云南玉溪653100

为探明中亚热带不同演替阶段林分结构特征及其与物种多样性的关系,以滇中磨盘山处于演替前期、中期和后期的针叶纯林、针阔混交林、常绿阔叶林3种典型林分为对象,量化研究不同演替阶段林分空间结构多个指标变化规律和物种多样性指数的差... 详细信息

为探明中亚热带不同演替阶段林分结构特征及其与物种多样性的关系,以滇中磨盘山处于演替前期、中期和后期的针叶纯林、针阔混交林、常绿阔叶林3种典型林分为对象,量化研究不同演替阶段林分空间结构多个指标变化规律和物种多样性指数的差异,并借助冗余分析探究二者间相互作用关系;再利用多元分布对林分空间结构参数进行全面描述和综合评价。结果表明,林分空间结构参数在不同演替阶段林分中差异显著,群落演替对树种混交度、林层差异度的影响最大,均在演替后期达到最大值,分别为0.703、0.511;综合比较多元分布结果发现,3种林分类型中,以常绿阔叶林空间结构相对最为合理;乔木层物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Weiner指数和Pielou均匀度指数均随着演替进展而上升,并在常绿阔叶林中各指数最高;树种隔离程度是影响乔木层物种多样性的主要驱动因子,其次是胸径结构及林分密度。研究结果可为该地区林分结构调整和森林可持续经营提供理论依据。

关键词：林分结构物种多样性多元分布群落演替磨盘山

西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能多样性

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林业科学研究 2024年第3期37卷 37-48页

作者：陈燕旋黄小波郎学东唐荣张锐李聪李俊松李有寿王校海苏建荣李帅锋中国林业科学研究院高原林业研究所云南昆明650224 国家林业和草原局云南普洱森林生态系统国家定位观测研究站云南昆明650224 普洱森林生态系统云南省野外科学观测研究站云南昆明650224 西双版纳国家级自然保护区云南西双版纳666300

[目的]通过分析西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能性状的差异,揭示热带雨林不同生长型木本植物功能多样性的变化规律以及影响因素。[方法]本文基于西双版纳国家级自然保护区勐仑、补蚌和尚勇等片区3块1 hm2动态监测样地的调查数... 详细信息

[目的]通过分析西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能性状的差异,揭示热带雨林不同生长型木本植物功能多样性的变化规律以及影响因素。[方法]本文基于西双版纳国家级自然保护区勐仑、补蚌和尚勇等片区3块1 hm2动态监测样地的调查数据和木本植物功能性状数据,利用单因素方差分析、主成分分析、Pearson相关分析、冗余分析以及多元线性回归分析等方法,分析西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能多样性的差异,阐明热带雨林木本植物群落的功能特征及主要影响因子。[结果](1)乔木的叶面积、叶碳含量、叶干物质含量的群落加权平均值均显著高于灌木和藤本,而藤本叶氮含量和比叶面积的群落加权平均值显著高于乔木和灌木。(2)乔木功能丰富度和功能离散度高于灌木和藤本,而灌木功能均匀度和功能分异度均高于乔木和藤本。(3)乔木和藤本功能丰富度以及藤本功能离散度随物种丰富度、多度和系统发育多样性的增加而显著增大;乔木功能均匀度和功能分异度随土壤肥力的增大而显著增大,而灌木功能离散度随物种丰富度的增加而增大。(4)植物多度是影响乔木和灌木功能性状群落加权平均值的主要因素,而系统发育多样性、物种丰富度和土壤肥力是影响藤本功能性状群落加权平均值的主要因素。[结论]表明西双版纳热带雨林不同生长型木本植物群落在功能性状和功能多样性之间存在显著差异性,且植物多度和土壤肥力在热带雨林植物群落功能多样性维持机制中起到重要作用。

关键词：功能多样性土壤肥力多度热带雨林生长型木本植物

高海拔地区3种林分类型土壤酶活性与微生物生物量特征

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森林与环境学报 2024年

作者：王运曦丁访军周华吴鹏袁丛军刘娜贵州大学生命科学学院贵州省林业科学研究院贵州荔波喀斯特森林生态系统国家定位观测研究站

为探究贵州省高海拔地区不同林分类型土壤酶活性和微生物生物量变化特征及其影响因素,以威宁县沙子坡林场云南松林、云南松-麻栎林和桤木-麻栎林两个土层（0～20、20～40 cm）为研究对象,测定3种林分类型土壤性质、微生物生物量含量及... 详细信息

为探究贵州省高海拔地区不同林分类型土壤酶活性和微生物生物量变化特征及其影响因素,以威宁县沙子坡林场云南松林、云南松-麻栎林和桤木-麻栎林两个土层（0～20、20～40 cm）为研究对象,测定3种林分类型土壤性质、微生物生物量含量及酶活性,采用方差、相关性及冗余分析方法研究不同林分类型的土壤性质、微生物生物量和酶活性的变化特征,揭示土壤酶活性、微生物生物量的影响因素。结果表明:3种林分类型土壤的脲酶（URE）、β-葡萄糖苷酶（βG）、蔗糖酶（SUC）活性无显著性差异,过氧化氢酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）活性均表现为桤木-麻栎林显著高于云南松-麻栎林和云南松林（P云南松-麻栎林最低（P云南松林最低（P云南松-麻栎林最高。冗余分析表明,土壤有机碳（SOC）、全磷（TP）含量是酶活性的影响因子,SOC含量、TP含量、无定形态氧化铝（Al_o）含量、阳离子交换量（CEC）、无定形态氧化铁（Fe_o）含量和pH值是微生物生物量的影响因子,SOC含量是决定土壤酶活性和微生物生物量的关键因子。桤木-麻栎林和云南松-麻栎林土壤质量整体高于云南松林,在未来的森林经营中,该地区可以适当对云南松林进行树种结构的调整,以期进一步提升土壤质量。

关键词：高海拔林分类型土壤酶活性土壤微生物生物量土壤性质贵州