潘怡[1]2000年在《不同经营毛竹林土壤生化性质及其变化动态》文中认为本实验在毛竹产区五个实验点上对不同林分类型和经营措施的样地进行土壤生化性质的测定。分析了毛竹林中土壤酶，土壤微生物及其活性的动态变化：经在不同年份除草剂处理后竹林土壤生化指标的变异规律；毛竹混交林和毛竹纯林中土壤微生物，土壤酶的活性差异；经营措施和经营强度对土壤微生物和土壤酶的影响；土壤生化活性与土壤营养元素的相关性。 土壤中可培养微生物的数量在水热条件比较适合的7月达到高峰，而微生物生物量在4月和7月处于较低水平。土壤微生物的氨化强度在7月和11月处于活动峰值。在4月份测得的土壤呼吸强度和固氮强度的数值最高。对土壤酶来说，多酚氧化酶，磷酸酶在7月表现最高值；而脲酶在4月表现峰值；蛋白酶和转化酶没有明显变化规律。从总体来看，士壤微生物活性和酶活性在4月和7月较高。在这两个时期，土壤的总体代谢都比较旺盛。 除草剂对毛竹林地土壤的微生物性质没有长期的影响。在较短的处理年限中，土壤某些生化活性有一定程度的下降，然后会有一个回升，最终恢复到接近于未经除草剂处理的水平。而对另一些生化活性来说，除草剂对其没有明显影响。 在毛竹混交林土壤中，测出的三大菌群数目多于毛竹纯林。混交林土壤的固氮活性和纤维素分解活性强于毛竹纯林，但呼吸强度低于纯林。另外，纯林土壤中的多酚氧化酶，蛋白酶，脱酶和磷酸酶活性都较高，说明纯林中的微生物活动及物质转化并没有减弱。 通过对粗放经营，中度经营和强度经营的样地取样测定发现，对林地进行人为干扰后，尽管这种干扰强度并不很大，还是会对大多数的生物活性指标产生影响。相对而言，在都受到干扰的样地中，由于经营强度引起变化的微生物学活性指标则显得较少。 土壤生化指标和土壤营养指标的相关分析表明，微生物生物量，微生物活性以及土壤酶与土壤营养元素之间存在着显著的相关性。同时，某些土壤生化指标之间也具有一定的相关性。由于蛋白酶与较多营养元素显著相关，推荐蛋白酶作为土壤营养的生物指标。另一方面，蛋白酶比其他主化指标更能反映土壤的生物活性。实验发现土壤可交换阳离于与较多的生化指标相关，因此，这些离于对土壤生物活性的影响不可忽视。
王纪杰[2]2007年在《毛竹林土壤微生物功能多样性研究》文中研究说明毛竹(Phyllostachy pubescens)是我国南方重要的森林资源之一,因其良好的生态、社会和经济效益,而面积不断扩大,许多阔叶林、马尾松林及杉木林等逐渐被毛竹林替代。但目前关于大面积纯林特别是集约经营后土壤微生物的变化尚鲜见报道。本研究的目的是探讨毛竹纯林长期粗放经营以及集约经营对土壤微生物多样性的影响。1)研究毛竹集约经营对土壤微生物多样性的影响。分别采集了粗放经营竹林(I类),短期集约经营(5～8年,II类)和长期集约经营(8～10年,III类)竹林的0～20 cm和20～40 cm土壤,分析了土壤的微生物量、土壤基础呼吸量与微生物功能多样性。结果表明:集约经营后,土壤微生物量明显下降,II、III类竹林分别是I类竹林的67.8%和61.64%(0～20 cm土层),并3类竹林间均存在显著差异(P<0.05)。然而与微生物量下降相反,集约经营竹林土壤微生物呼吸明显增强,微生物呼吸量II、III类竹林土壤分别是I类竹林的1.24和1.26倍(0～20 cm)。土壤微生物功能多样性(DAWC)集约经营竹林(II、III类)明显低于粗放类竹林,接种后培养168 h,II、III类竹林土壤的DAWC值分别是I类竹林的66.78%和65.62%。主成分分析结果表明,粗放竹林(I类)与集约经营竹林(II、III类)土壤微生物利用碳源的模式明显不同(PC1),而集约经营的时间对土壤微生物多样性也不同(PC2)。说明毛竹集约经营后,土壤微生物对碳源底物利用能力减退,土壤微生物群落多样性下降。2)研究不同栽培历史的毛竹林地土壤微生物功能多样性的演变规律,分别采集有代表性的不同栽培历史的毛竹林样地6个,开始经营年份分别为2002,1996,1990,1980,1960年。另在样地周围选择1个和毛竹林生境一致的马尾松林作对照样地。每个样地内的不同部位即山脚、山腰、山顶分别挖3个剖面,采集0～20 cm的表层土和20～40 cm的下层土壤样品。结果表明:1990年毛竹林土壤的DAWC值显著高于1960年林地;而其余林地间土壤的DAWC值差异不显著,相对来说,马尾松林的微生物功能多样性最差。综合实验结果得知,在该调查区内毛竹的栽培历史与土壤微生物功能多样性之间没有规律存在,也就是说,采取人工方法在冬季除去林下杂灌的毛竹林经营措施,长期种植毛竹不会引起土壤微生物功能多样性的下降。影响土壤微生物多样性的主要因素是土壤养分和水分状况。土壤微生物利用碳源的主成分分析(以120 h的吸光值为依据)发现,1990年毛竹土壤微生物对碳源的利用模式与其他林地有较大差异,其PC1值(平均为6.268)明显大于其他林地。不同栽培历史毛竹林地20～40 cm土层土壤微生物利用碳源的模式与0～20 cm不同,林地间差异大。不同栽培历史不同土层厚度的土壤微生物多样性指数Shannon index,Shannon evenness (J’)均无差异性。3)通过毛竹凋落物与阔叶林土壤的混合培养试验来揭示毛竹林土壤微生物群落形成特征。按重量百分比在阔叶林土壤中分别加入毛竹叶粉末0(对照),1%(处理1),2%(处理2)和4%(处理3)。分别在培养0、2、5、10、20和30周时分析土壤微生物对Biolog GN2微平板内碳源的利用能力来评价土壤微生物的功能多样性变化规律。结果表明,短期内毛竹凋落物提高了土壤微生物群落活性,培养后的土壤DAWC值均显著高于(P<0.05)未培养时(即0周);然而,处理1,2和3第20周始土壤微生物DAWC值急剧下降,一直延续至30周时,处理1、2和3的192 h每孔平均吸光值与0周相比分别下降64.8%、55.7%和60.4%;而不加凋落物的对照直到30周时DAWC值才急剧下降,其192 h时DAWC值与0周相比下降40.4%。从多样性指数看,短期内(10周)各指数没有表现差异,第30周时除对照外其他处理的Shannon指数和Evenes指数均低于前20周;外加竹叶处理的McIntosh指数第20周已明显下降,30周时下降更加明显,而对照在30周时才出现明显下降。外加不同比例的竹叶对土壤微生物多样性指数和均匀度指数无显著影响,但在培养30周时对照各指数反而高于(P<0.05)外加竹叶的其他处理。说明长时间内单一凋落物会导致土壤微生物群落结构功能下降。
徐秋芳[3]2003年在《森林土壤活性有机碳库的研究》文中进行了进一步梳理土壤活性有机碳是指土壤中移动快、稳定性差、易氧化、矿化，并对植物和土壤微生物活性较高的那部分碳，常可用水溶性有机碳、微生物量碳和易氧化碳等来进行表征。土壤活性碳直接参与了土壤生物化学转化过程，虽然只占土壤全碳的较小部分，但它们可以在土壤全碳变化之前反映土壤微小的变化。不同森林类型，由于其凋落物数量、类组及分解行为不同，因而形成的土壤碳库大小与特征将存在较大差别，林地不同利用特别是强度利用后，土壤活性有机碳库将会发生较大变化。因而研究不同森林植被下土壤活性有机碳的含量、空间变异及动态变化，研究林地人为利用过程中土壤活性有机碳的消长，对评价森林土壤质量，保持林地土壤化学、生物化学肥力具有重要意义。本文采用野外调研和定位试验相结合的方法，比较研究了亚热带具代表性的常绿阔叶林、马尾松林、杉木林和毛竹林四种森林类型土壤活性有机碳的含量、空间变异、年动态变化规律及其与土壤其他肥力指标的关系。探讨了雷竹林长期实施高效覆盖栽培措施和生产上常用施肥方式对林地土壤活性有机碳的影响。揭示了毛竹林长期集约经营后土壤活性有机碳的演变规律。主要研究结果如下： 1、对常绿阔叶林、马尾松林、杉木林和毛竹林野外调查分析结果表明：四类森林植被下土壤TOC含量常绿阔叶林和毛竹林极显著高于杉木林和马尾松林。水溶性有机碳含量毛竹林＞常绿阔叶林＞杉木林＞马尾松林，方差分析显示，毛竹林土壤WSOC显著高于杉木林，极显著高于马尾松林，阔叶林和杉木林WSOC也显著高于马尾松林。WSOC占TOC比率以杉木林最高，马尾松林最低。马尾松林、杉木林和毛竹林土壤WSOC与TOC之间的相关性均达显著水平，相关系数分析为0.5106~*(100℃提取)、0.4739~*(25℃提取)和0.4752~*(25℃提取)。四种林分土壤微生物量碳含量从数值上虽呈现出常绿阔叶林＞马尾松林＞毛竹林＞杉木林的排序，但方差分析发现，它们间无显著性差异。四类林分土壤MBC占TOC比率以毛竹林最低，显著低于其它三种林分。常绿阔叶林、马尾松林和杉木林土壤MBC与TOC均具有极显著相关性，相关系数分别为0.7444~(**)、0.6484~(**)和0.5521~(**)，毛竹林土壤MBC与TOC的相关性不显著。四类林分土壤的易氧化态碳毛竹林明显高于其它三种林分(p＜0.05)，。土壤EOC1占TOC比率毛竹林(52.4％)和杉木林(50.5％)显著高于阔叶林土壤(48.9％)和马尾松林(45.74％)。四种林分土壤易氧化态碳与总有机碳相关性均达到极显著水平。 2、常绿阔叶林、马尾松林、衫木林土壤活性碳的年动态研究表明:阔叶林土壤易氧化态碳(EOCI)含量对温度的反映较明显，从1月至7月份逐渐增加，7一9月份基本不变，以后则回落，马尾松林土壤易氧化态碳含量的变化较平稳，杉木林土壤从1月至5月份上升较明显，7月份开始又缓慢下降。EOCI占TOC的比例3种林分土壤均表现为3一7月份较高。土壤水溶性有机碳含量的季节动态变化3种林分变化趋势基本一致，表现为冷季高而暖季低，马尾松林土壤变化相对较大，衫木林、阔叶林变化幅度较小，3种林分下土壤WSOC的季节变幅大于EOCI。3种林分土壤微生物量碳含量的季节变化总体上3一7月份较高，而1月份和11月份最低，阔叶林、马尾松林和衫木林下达到峰值的时间分别在7月份、3月份。3种林分下土壤EOCI与WSOC之间均呈负相关，但只有阔叶林土壤负相关性达显著水平(一0 .8663*)，土壤EOCI与MBC之间均有较好的正相关，但只有在杉木林下达到显著水平(0 .8848*)。 3、常绿阔叶林、马尾松林和杉木林三类森林土壤空间变异研究表明:常绿阔叶林、马尾松林和杉木林三类森林土壤从表层(O一20厘米)到底层(60一80厘米)水溶性有机碳含量总体上呈现下降趋势，但20一40厘米至40一60厘米土层，下降量不大，甚至还有增加(马尾松林)。三种林分土壤从表层到底层土壤水溶性有机碳占总有机碳比例均明显上升，常绿阔叶林共升高了69.89%，马尾松林升高了71.95%，杉木林升高6 0 .95%。从0一20厘米至60一80厘米，整个剖面上各层土壤水溶性有机碳占土壤总有机碳比率均是杉木林最高，阔叶林次之，马尾松林最低。三类森林植被根区土壤水溶性有机碳含量均极显著高于非根区土壤。从三类林分比较来看，常绿阔叶林根区土壤水溶性有机碳含量显著高于马尾松林和杉木林根区。三种林分中常绿阔叶林土壤水溶性有机碳根际效应(R/S)最大(2 .66)、杉木林次之(2，33)，马尾松林最小(2，20)。 4、不同森林植被下土壤连续浸提所得的水溶性有机质(WSOM)的结构特征如下:竹林下土壤首次浸提的水溶性有机质分子量较阔叶林、马尾松林和杉木林土壤大。同一土壤水溶性有机质的分子量随着浸提次数的增加而增大。从不同林分下土壤和不同浸提次数所得的水溶性有机质红外光谱可知其化合种类没有明显差异，但其组成比例有明显不同。竹林土壤首次浸提抽得的WSOM与其它3种土壤的差异最明显，表现为较多的缔合轻基和丰富的芳环化合物，以及较少的脂肪碳。第1次浸提的水溶性有机质和第2、第3次浸提的水溶性有机质之间差异最大。随着浸提次数的增加，缔合轻基、脂碳含量以
吕玉龙[4]2007年在《毛竹笋竹林土壤营养空间变异与分区式施肥推荐》文中研究表明毛竹(Phyllostachys pubescens)是我国分布面积最大,范围最广,开发利用程度最高,对竹产区地方经济、竹农收入影响最为深远的集经济、生态、社会效益于一体的竹种。随着集约化经营程度的提高,毛竹林肥培管理的技术逐渐突显其重要作用,科学合理的平衡施肥是毛竹林取得高产高效与可持续发展的最终目标。本文采用参与式研究方法,提出了毛竹林培育的技术需求,并结合土壤测试与大田试验建立了毛竹林分区推荐施肥技术路线。取得的主要研究结论如下:1、通过参与式研究法发现,目前在我国竹子主产区竹农对竹林高产高效培育的技术需求很强烈,且以肥培管理为主的培育技术需求性最大。但在肥培管理技术中还存在着肥料类型单一、用量不合理,经验定肥的现象。2、通过土壤测试分析,发现毛竹林土壤营养存在着明显的空间变异现象;结合对竹农的肥培管理制度的调查,这种变异主要是和竹农的施肥制度有关。随着施肥差异的增大,这种变异在不同地块和空间中更加明显;但若施肥制度相似则经过长期的管理,竹林的营养空间分布状况会趋向一致性。3、对毛竹林开展分区施肥推荐可以依据二级制来进行推荐施肥,即在较大的空间内由于存在着土壤类型间的差异,可先进行按土类的一级分区制;而对于相同土壤类型下,可按照竹农的肥培制度的差异性进行二级分区;通过对分区内土壤测试后再进行施肥推荐。4、遂昌毛竹林分区施肥推荐试验结果显示,分区施肥推荐相对于常规的测土施肥方法,其操作方法更简单,且推荐施肥量由于考虑了土壤营养的空间变异性,更客观的反映了土壤营养的空间分布状况,不仅增产效果十分明显,而且有利于平衡和改善林地土壤养分状况。
李正才[5]2006年在《土地利用变化对土壤有机碳的影响》文中认为全球气候变暖及其影响是当前人类将面临的最为严重的环境问题之一，碳循环格局的改变及其原因是这个问题的关键。土壤碳库是陆地生态系统中贮量最大的碳库，在调节气候及影响气候变化方面具有重要的作用，引起气候变化的根本原因是由于人类活动对陆地生态系统碳库和化石燃料碳库的改变，土地利用变化是影响地球环境系统最主要的人类活动，这些活动对土壤碳库的影响是导致气候变化的最重要原因之一，科学地阐明土地利用变化对土壤碳库的影响规律是认识和解决气候变化问题的一个关键。 本文在亚热带地区浙江省富阳市设立研究样地，采用相邻样地比较的方法，即通过土地利用变化巨大林区，选择邻近相同海拔、坡向和土壤类型天然次生林、人工林(杉木林、马尾松林、毛竹林和早竹林)和农耕地为研究对象，采用野外调查测定、野外定位研究和室内分析相结合的方法，通过比较分析不同土地利用方式下土壤有机碳的输入、输出、储量差异，对天然次生林转变成人工林、灌木林、竹林、经济林和农耕地，以及农田更新造林后的土壤有机碳变化的效应和机理进行综合的研究，并对不同土地利用方式下碳源、碳汇功能进行正确的评价，初步提出增加亚热带地区土壤碳汇的措施，为深入阐明我国亚热带地区土地利用变化对土壤有机碳的影响规律，及进一步研究土地利用变化对土壤有机碳的影响提供一定依据。 土地利用变化对土壤有机碳的影响体现在植被现存活体碳库储量和组成、残体碳库储量和组成，残体碳库分解方面的差异。本论文研究的现存活体生物量有机碳储量天然次生林为50.18t．hm~2，人工林为27.74～14.08t．hm~2，而现存农耕地最低，只有2.19t．hm~2，由此可以知道，天然次生林破坏以后，如果变为人工林，那么植被有机碳储量仍然保持一定的水平，但是如果森林砍伐开垦为农耕地以后，植被现存的有机碳储量将大大地降低。本研究9种土地利用类型总的现存活体生物量有机碳储量由高到低的顺序依次为：次生林、杉木林、马尾松林、集约经营毛竹林、粗放经营毛竹林、灌木林、早竹林、茶园、农耕地。 研究的几种土地利用类型，以毛竹粗放经营竹林和杉木林的残体有机碳储量为最大，分别达到了3.2和3.19t．hm~2，是农耕地残体有机碳储量的3.4倍；次生林、马尾松林和集约经营的毛竹林残体有机碳储量介于1.6～2.7t．hm~2。之间，都分别比农耕地残体有机碳储量高；农耕地的残体有机碳储量最低，只有0.94t．hm~2。总的残体有机碳储量由高到低的顺序为：粗放经营毛竹林、杉木林、马尾松林、次生林、集约经营毛竹林、灌木林、农耕地。 凋落物形成过程中，凋落物有机碳含量，凋落物C、N比值呈现一定的变化规律，C、N比平均值由高到低的顺序为：杉木林、马尾松林、毛竹粗放经营林、早竹林、次
曹群根, 罗佩韬[6]1996年在《毛竹林凋落叶分解过程中土壤微生物学特性的研究》文中研究说明在两个试验点研究了３种林分立竹度和２种林分组成处理条件下毛竹林枯落叶分解的生化特性，结果表明，随分解过程，残留物及相邻表层土壤中的微生物数量和组成类群变化明显，并且受林分立竹度及组成等林分结构因子的影响较大，数量总体上表现为增加的趋势；组成上尽管细菌比例占绝对优势，但随分解过程有所下降，土壤酶活性行分解过程亦有显著变化，但各种酶活性的变化模式有所差异。与毛竹纯林相比，竹栎混交林的土壤酶活性较高。林地土壤酶活性与竹林立竹度相关，过氧化氢酶和脲酶在立竹处理２时较高，而蛋白酶和磷酸酶则在立竹处理１时较高。竹林土壤生化特性间及其与土壤养分含量、土壤温度、土壤含水量等因子相关联，磷酸酶活性为准优特征，土壤全氮含量为准优因子，脲酶是综合反映，竹林土壤生化性质的较好指标。
袁娜[7]2009年在《覆盖雷竹林土壤生化性质及其变化动态》文中研究表明雷竹(Phyllostachys violascens),是我国优良的散生笋用竹种。浙江省临安等地采用覆盖早出技术,可以使竹笋提早上市,取得显著的经济效益。但是随着覆盖年限的增加,雷竹林会出现衰退现象。为解决覆盖雷竹林衰退问题,首先必须寻找导致竹林衰退的主要原因。文章通过测定覆盖雷竹林土壤生化性质的年动态变化,分析探讨覆盖措施对雷竹林土壤性质的影响以及与雷竹林衰退的关系,试图为解决覆盖雷竹林衰退问题提供一些有益的参考。覆盖样地于2007年12月中旬进行覆盖,于2008年5月底陆续揭去覆盖物。研究发现:覆盖增温期间土壤酶活性、微生物群落结构变化显著,覆盖物去掉后土壤酶活性、微生物群落结构变化差异减小。1、3月份覆盖林地土壤pH值为4.00、4.15,分别低于无覆盖林地1.48%、3.71%,5-11月份pH变化范围为4.07-4.29,pH逐渐升高并且高于无覆盖林地。全年中覆盖林地土壤总酚酸含量为32.2976-144.9583ug·g-1,高于无覆盖林地1.20-2.97倍,覆盖物腐解致使土壤总酚酸含量增加,并且已经超过酚酸对植物生长抑制作用的浓度范围,将对竹子生长产生负面影响。1-5月份覆盖林地土壤多酚氧化酶活性为0.0106-0.0908 mg·g-1h-1,均高于无覆盖竹林,多酚氧化酶活性升高将有利于酚酸的分解。全年中覆盖林地土壤脲酶活性显著降低,为1.4240-2.2242mg·g-1h-1,低于无覆盖林地26.36%-48.81%。脲酶活性降低将影响土壤的氮素转化和供给。1、3月份覆盖林地土壤过氧化氢酶活性为0.121ml·g-1h-1、0.2314ml·g-1h-1,分别低于无覆盖林地41.00%、1.70%,与覆盖初期覆盖物积累、土壤通气状况变差有关。1-5月份土壤转化酶活性变化范围为:0.5302-0.6749 ml·g-1d-1,且高于无覆盖竹林,与覆盖物增加了有机质含量、碳源有关,可以为微生物增殖提供能源。表征微生物生物量的磷脂脂肪酸总量在覆盖期(1月和3月份)腐解物中的值分别为:134.2258 ug·g-1、39.9314 ug·g-1,是覆盖林地土壤的1.65倍和2.84倍,覆盖林地土壤中磷脂脂肪酸总量分别为:81.4657 ug·g-1、14.0829 ug·g-1,是无覆盖林地土壤的31.6倍和5.56倍,表征细菌生物量的磷脂脂肪酸增加最多,其次是真菌。细菌生物量明显上升的实质是:表征革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌相对优势及变化范围的G+/G-在1-3月份覆盖林地中的值均高于无覆盖林地,7-11月份覆盖林地的值低于无覆盖林地;表征好氧菌与厌氧菌相对优势的单不饱和脂肪酸与支链脂肪酸的比值在1-3月覆盖林地中的值低于无覆盖林地,7-11月份的值高于无覆盖林地;表征还原菌的生物性指标和厌氧环境指标的环丙基磷脂脂肪酸含量、环丙基脂肪酸/磷脂脂肪酸总量在覆盖林地土壤的值高于无覆盖林地。以上结果表明:覆盖措施在1-3月份显著提高了土壤微生物生物量,尤其是细菌生物量,其次是真菌生物量;覆盖期间厌氧微生物、还原性微生物的含量显著增加,土壤通气状况变差;7-11月份覆盖林地与无覆盖林地的差异变小,覆盖物已去掉,林地均经过翻耕等措施,覆盖林地土壤呼吸状况改善,覆盖林地与无覆盖林地微生物群落结构趋于相近。综上所述,覆盖措施增加了土壤总酚酸含量,土壤微生物生物量显著增加,厌氧微生物、还原性微生物的含量显著增加,微生物活动消耗了土壤中的氧气并产生大量代谢产物,土壤通气状况变差,同时过氧化氢酶活性降低也表明土壤通气状况变差,脲酶活性降低将影响土壤养分循环及供应。因此建议在出笋结束及时去掉覆盖物,并且加以翻耕等措施改善土壤通气状况以避免和减轻雷竹林衰退现象。
刘亚迪[8]2012年在《植被退化雷竹林养分响应及其化学计量特征研究》文中指出雷竹（Phyllostachys praecox Z.D. Chu et C.S. Chao f. prevelnalis）是一种优良的栽培笋用竹种，在浙江、江西、江苏、安徽、福建等地广泛栽培。随着以冬季地表增温覆盖和施肥为核心的早产高效栽培技术的实施，雷竹林的竹笋产量和经济产出效益大大提高。但连年林地覆盖和化学肥料的长期大量施用，使得雷竹林林分结构失衡，养分代谢功能失调，竹笋产量和质量大幅度下降，竹林退化现象越来越严重。因此，如何在保证竹林经济效益稳步提升的同时维持竹林系统结构和功能的稳定性，从而实现雷竹林的可持续经营显得至关重要。本研究从雷竹林植被退化的角度入手，选择雷竹原产地浙江省临安市以及重要引种地之一江西省万年县的雷竹试验林，进行雷竹林植被退化等级划分，在对雷竹林植被退化进行科学定位评价的基础上，选择不同退化程度雷竹林进行土壤—植被系统不同组分养分及其化学计量特征研究，探讨土壤—植被系统内土壤、竹叶、竹鞭在抽枝换叶期、行鞭期、笋芽分化期、孕笋出笋期年生长周期内的养分时空动态变化规律，同时兼顾竹叶养分内、外循环规律，细根养分储量在不同退化程度雷竹林养分循环中的特征响应，并通过研究退化雷竹林系统C、N、P养分化学计量特征加以验证，以期得出雷竹林退化的限制性养分元素及其敏感响应期，从而为退化雷竹林修复工作的开展奠定理论基础。具体研究结论如下：1、根据林分结构因子和竹笋产量对不同经营程度雷竹林进行植被退化评价，将雷竹试验林划分为未退化、轻度退化、中度退化和重度退化四类。随退化程度的加重，立竹平均胸径以及竹笋产量呈逐渐降低的趋势，2年生立竹比例逐渐降低，而3年生及其以上老龄竹的比例逐渐升高，重度退化雷竹林的新竹比例最低，仅为18.67%，林分自我更新能力降低。立竹年龄结构、立竹胸径和竹笋产量是响应人工经营雷竹林植被退化程度的主要指标。2、不同退化程度雷竹林土壤—植被系统各组分养分响应特征之间差异显著，不同组分因功能不同表现出不同的养分响应特征。雷竹林土壤养分有效性水平受地表覆盖和施肥等人为经营措施影响显著，随着经营年限的延长，土壤养分含量的累积使得竹林养分代谢水平失衡，植被退化程度加剧。P、Zn养分的富集是竹林退化的显著特征，其中P素大量富集的特点在竹林笋芽分化期明显显现，而抽枝换叶期Zn素的累积是竹林退化程度加剧的又一明显特征。（1）雷竹林土壤有效养分含量随退化程度不同表现出明显的差异性。重度退化雷竹林土壤有机C、有效P、有效Zn含量因经营年限和地表覆盖时间的延长而显著升高，有效Mn呈降低的趋势。轻度退化雷竹林由于未进行地表覆盖，有效P含量在不同生长期均为最低值，分别为抽枝换叶期：54.82mg·kg~(-1)，行鞭期：50.96mg·kg~(-1)，笋芽分化期：61.92mg·kg~(-1)，孕笋出笋期：13.04mg·kg~(-1)，而重度退化雷竹林在相应的生长期分别为477.19mg·kg~(-1)、705.83mg·kg~(-1)、544.63mg·kg~(-1)、402.92mg·kg~(-1)，分别是轻度退化雷竹林的8.71、13.85、8.80和30.89倍，可见地表覆盖导致竹林土壤P素显著升高是退化竹林的显著特征。而在雷竹林退化过程中，土壤酸化与土壤P、Zn等养分离子的积累呈显著正相关。（2）土壤中有效P、Zn水平是制约退化雷竹林竹叶、竹鞭中养分含量变化的关键因素。竹叶、竹鞭中P、Zn养分含量均能及时反映退化雷竹林土壤中养分含量的变化，其中笋芽分化期竹叶、竹鞭中P养分含量与土壤中Zn养分含量显著相关，抽枝换叶期竹鞭中Zn素的含量又受土壤中P养分水平的制约，不同生长期养分元素在地上、地下不同营养器官中的分配表现出明显的差异性，退化雷竹林土壤P素大量富集对雷竹林的影响与土壤中Zn素水平的升高有显著正相关关系。（3）叶片养分内、外循环是竹林应对养分胁迫环境的一种适应性机制，同时也是表征竹林退化程度的重要特征。未退化雷竹林生长代谢旺盛，吸收大量养分，以一种“节约保守”型的方式充分利用养分资源，而重度退化雷竹林由于受到P素胁迫的响应表现出“铺张浪费”、“奢侈”型的消费方式，叶片表现出较低的P养分再吸收效率。叶片适应性机制的存在使得养分再吸收效率与土壤中相应养分的有效性水平相关关系不显著。随着退化程度的加重，雷竹林凋落叶量呈逐渐降低的趋势，凋落叶中养分归还量与土壤中有效P、Zn水平呈显著负相关关系。（4）细根（直径≤2mm的根系）生物量及养分储量是表征竹林退化程度的重要指标。随着退化程度的加重，雷竹林细根生物量呈逐渐降低的趋势，未退化雷竹林在孕笋出笋期达到最高值4.68t·hm-2，而重度退化雷竹林此时达到最低值0.95t·hm-2，呈现出明显的退化特征；重度退化雷竹林细根N、P、K、Mn、Zn养分储量显著降低，细根周转速度降低，土壤中有效P、Zn含量的富集是制约细根生产的关键因素。3、雷竹林土壤—植被系统中各组分的C、N、P养分化学计量特征可以真实、有效地反映雷竹林的退化程度以及受养分限制状况。与未退化雷竹林相比，重度退化雷竹林土壤、叶片、细根N∶P化学计量比值显著降低，而凋落叶N∶P在抽枝换叶期和孕笋出笋期显著升高，明显地表现出竹林的退化程度；在笋芽分化期，凋落叶P素化学计量比值转而降低，表现出退化竹林P素过量积累而P养分吸收保存能力显著降低的特征。土壤、叶片的N∶P化学计量比值可以反映退化雷竹林土壤P素富集的特点；叶片、凋落叶中N、P化学计量比值可以明显表征退化雷竹林叶片对N的再吸收水平，而叶片对P的再吸收水平仅在细根N∶P变化中得以体现。4、退化雷竹林限制性养分元素的响应特征为退化雷竹林修复工作的开展提供理论依据。以施肥和地表覆盖为主的早产高效经营技术在实施早期有减缓植被退化、增加竹林经济产出的效果，随着经营年限的延长，养分元素尤其是P素的富集使得植被退化程度加剧。因而在退化竹林的修复过程中，应该适当减少P肥的输入，尤其在竹林生长代谢比较缓慢的笋芽分化期；考虑到土壤酸化对养分含量的影响，可以适当调节土壤酸碱度，从而改善退化竹林遭受土壤养分胁迫的局面；由于P、Zn等养分离子之间存在一定的交互作用，因而在进行竹林养分管理过程中必须兼顾到单一养分含量的变化对其他养分离子含量的影响，合理搭配养分比例，实现雷竹林可持续经营。
许庆标[9]2013年在《春笋幼竹期毛竹林养分特征研究》文中认为毛竹(Phyllostachys edulis)是我国分布面积最广、栽培和利用历史最悠久的经济竹种。为获得更高的经济效益,通常采用施肥和结构调控等措施,相关研究也主要围绕这些措施对竹林生产力的影响展开,而关于竹林自身养分特征和生理特性等基础研究相对薄弱,尤其是特殊生理时期竹林养分动态变化和需求规律还不甚清楚,一定程度上影响了毛竹林的可持续与健康经营。春笋幼竹期是竹林物质流和能量流急剧变化的关键时期,本文以安徽省黄山区毛竹林为对象,研究了该时期毛竹植株及土壤的养分特征及规律,并开展了养分调控试验,以期为毛竹林合理的营养管理提供理论支撑。主要研究结论如下：(1)春笋幼竹期毛竹幼竹与各龄级母竹养分特征：幼竹各器官养分含量随其生长呈现不断降低的趋势。4月中旬,幼竹竹秆N、P、K含量分别为30.60mg·g-1、3.37mg·g-1、48.07mg·g-1,一个月后幼竹抽枝展叶,竹秆三元素含量分别降至8.41mgg·g-1、1.10mg·g-1、14.44mg·g-1;幼竹所在竹鞭和鞭根养分含量变化较小。为供应幼竹快速生长所需的大量营养,该时期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ度竹养分也发生了较大变化,其中叶片中N、P含量随春笋、幼竹生长呈现明显降低的趋势,表明该时期母竹养分输出量增大。(2)春笋幼竹期母竹养分与小年期的差异：以同一时期的相同毛竹林为参比,春笋幼竹期母竹各器官养分元素含量有变化明显,该时期母竹叶片和竹根中N、P含量分别为25.92mg·g-1、3.45mg·g-1和0.47mg·g-1、0.47mg·g-1,比小年期的相应值分别降低了1.6%、7.8%、和35.3%、6.3%。该时期为满足幼竹生长和林分更新,母竹进行着较为明显的养分自我调控。(3)春笋幼竹期毛竹林土壤养分特征：该时期幼竹根围土壤养分含量较高,其中水解氮、速效钾和有效磷含量分别达245.17mg·kg-1、251.08mg·kg-1和12.39mg·kg-1,均显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ度竹根围土壤的相应值,说明幼竹长根后独立吸收养分的能力仍较弱,对母竹系统依赖性大；各龄级母竹根围土壤间的养分含量差异不显著。母竹在幼竹生长阶段根系代谢活跃,吸收土壤养分能力增强,同林间土壤相比,母竹根围土壤有机质、水解氮、速效钾和有效磷含量均明显低于林间土壤,差异达显著水平。(4)春笋幼竹期养分调控效应：于该时期对Ⅰ、Ⅱ、#度竹分别进行施肥处理,以不施肥为对照,母竹叶片和幼竹中N、K含量在不同处理间差异不大,而P含量施肥处理显著高于不施肥,各施肥处理中对Ⅰ度竹施肥幼竹产量最高,达8.25t·hm-2。综上,春笋幼竹期,幼竹生长迅速而吸收矿质营养能力较弱,为保证其生长,母竹各器官及根围土壤养分均发生较大变化,Ⅰ度和Ⅱ度竹养分含量变化尤为明显,因此加强春笋幼竹期营养管理尤其是对Ⅰ度和Ⅱ度竹进行即时养分调控尤为重要。
张昌顺[10]2008年在《闽北不同类型毛竹林生态功能研究》文中研究说明毛竹(Phyllostachys edulis)是我国分布最广、面积最大、经济价值最高的竹种。毛竹林不仅具有较高的经济和社会价值,而且在涵养水源、保持水土等方面具有重要的生态功能。闽北山区是我国毛竹分布和种植的主要地区,也是南方典型的丘陵区。由于竹林集约经营强度大,该地区的山坡度大,降雨量及强度大且集中,水土流失和地力维护等方面的生态问题突出。因此,如何在大规模高效培育和利用毛竹林资源的同时,提高毛竹林生态系统服务功能成为目前亟待解决的重大科学问题。本文以闽北常绿阔叶林(CK_K)和南方速生丰产的杉木林(CK_S)为对照,以闽北山区主要毛竹林类型——毛竹纯林(T_(ZC))、8竹2阔林(T_(ZK1))、6竹4阔林(T_(ZK2))和杉竹混交林(T_(ZS))为研究对象,分析评价6种林分结构特征及主要生态功能—群落结构、生物多样性、土壤性质维持、水源涵养和土壤抗侵蚀性,旨在比较不同毛竹林综合生态功能差异,为南方丘陵区发展毛竹林培育、水土流失防治及竹林可持续经营提供理论依据和技术指导,同时,为竹林生态功能野外观测积累经验。主要研究结论如下:(1)对不同类型毛竹林群落结构研究表明:6种群落植物隶属86科166属231种,其中蕨类植物13科21属30种,裸子植物2科2属2种,被子植物71科143属199种;科以单种科和寡种科为主,占总科数的80.40%;属内种数变化范围为1~7,其中单种属最多,占总属数的78.31%。T_(ZC)、T_(ZK1)、T_(ZK2)、T_(ZS)、CK_S和CK_K的植物分别隶属55科90属118种、76科128属156种、68科120属148种、38科54属60种、42科57属64种和73科109属129种。β分布对于拟合试验林分胸径、树高和年龄分布较好。(2)不同类型林分物种多样性研究表明:群落物种数呈现随阔叶树比例增加而增加的态势,其中乔木层以CK_K物种最丰富,多样性指数最高,分布最均匀,均优多度最高;灌木层以T_(ZK1)物种丰富度、多样性和均优多度最高,CK_K均匀度最高,T_(ZS)和CK_S生态优势度最高;草本层T_(ZK2)物种丰富度和均优多度最高,多样性和均匀度以CK_K最高,生态优势度T_(ZS)最高。群落总体物种丰富度T_(ZK1)最高,多样性和均匀度CK_K最高,均优多度T_(ZK2)最高,生态优势度CK_S最高。生物多样性指数与生物量相关性不显著。(3)采用多指标、多种分析方法研究林地土壤性质,结果表明:土壤物理性质状况CK_K最佳,T_(ZK1)次之,CK_S最差;CK_K土壤养分状况最佳,其众多土壤养分含量最高,T_(ZS)最低;土壤酶活性以T_(ZK1)最佳,6种酶中4种酶活性最高,CK_S土壤酶活性最差,其所有酶活性均最低。土壤细菌占土壤微生物总量比例最大,达96.20%以上,放线菌数量次之,真菌数量最少。聚类分析和土壤性质综合评价得出各林分土壤性质综合指数依次为:CK_K>T_(ZK1)>T_(ZC)>T_(ZK2)>T_(ZS)>CK_S,说明T_(ZK1)在竹林中土壤性质最佳。土壤微团聚体与众多土壤理化性质、土壤生物活性因子间存在极显著或显著的负相关关系,说明土壤微团聚体分形维数在作为土壤质量诊断指标方面具有较好的应用潜力。整体上,各林分土壤分形维数大小状况如下:CK_K<T_(ZK2)<T_(ZK1)<T_(ZC)<CK_S<T_(ZS)。(4)不同林分水源涵养功能研究表明:林冠截留量和截留率均以CK_K最高,分别为408mm和18.09%,CK_S次之,分别为391.19mm和17.33%,竹林以T_(ZS)最高,分别为366.95mm和16.26%,T_(ZK1)最低,分别为325mm和14.41%。林冠截留量和林冠截留率与降雨量和林内降雨的曲线关系显著;不同林地不同类型枯落物储量及总储量差异较大,其中未分解层、半分解层和已分解枯落物均以CK_S最高,T_(ZC)最低,林地枯落物总储量以CK_K次之,T_(ZC)最低。林地枯落物持水量和吸水速率不仅与枯落物状态相关,还与浸水时间相关,并建立了它们分别与浸水时间的曲线模型,土壤贮水量随土层增加而减小。土壤最大贮水量以CK_K最高,T_(ZK1)次之,CK_S最低,其三层平均贮水量分别为:1125.67 t·hm-2、1100.60 t·hm-2和1008 t·hm-2。水源涵养总量以CK_K最高,CK_S次之,T_(ZC)最低,分别为:747.20mm、696.53mm和641.17mm,毛竹林中以T_(ZS)最高,为683.26mm,T_(ZK1)次之,为656.73mm。(5)土壤抗侵蚀性指标研究表明:土壤有机质、水稳性指数、结构系数、入渗速率(初渗速率、稳渗速率、平均速率和渗透总量)、根重、根长和抗冲性指数随土层增加而降低,而结构体破坏率团聚度、分散率和分散系数等随土层增加而增加,表明林地土壤抗侵蚀性能随土层增加而减弱。因子分析和主分量分析表明,土壤水稳性指数、抗冲性指数、土壤有机质含量与众多土壤理化性质、生物活性、土壤抗侵蚀性指标之间存在极显著或显著的相关关系,在土壤抗侵蚀性第一主分中具有较大的负荷,可作为表征林地土壤抗侵蚀性的综合参数。各林分土壤抗侵蚀性综合指数大小次序依次为:T_(ZS)>T_(ZK2)>T_(ZK1)>CK_K>CK_S>T_(ZC),说明竹林尤其毛竹混交林林地土壤具有较强的抗侵蚀性能。(6)对各林分主要生态功能综合定量评价表明,各林分生态功能综合指数大小为:CK_K>T_(ZK1)>T_(ZK2)>T_(ZC)>T_(ZS)>CK_S。说明森林生态功能随阔叶树比例增加而呈现增强的态势。因此,在南方山区、丘陵区发展和经营毛竹林时,可适当增加阔叶树比例,提高竹林整体生态功能,达到发展竹林种植和治理水土流失相结合。
参考文献：
[1]. 不同经营毛竹林土壤生化性质及其变化动态[D]. 潘怡. 中国林业科学研究院. 2000
[2]. 毛竹林土壤微生物功能多样性研究[D]. 王纪杰. 浙江林学院. 2007
[3]. 森林土壤活性有机碳库的研究[D]. 徐秋芳. 浙江大学. 2003
[4]. 毛竹笋竹林土壤营养空间变异与分区式施肥推荐[D]. 吕玉龙. 浙江林学院. 2007
[5]. 土地利用变化对土壤有机碳的影响[D]. 李正才. 中国林业科学研究院. 2006
[6]. 毛竹林凋落叶分解过程中土壤微生物学特性的研究[J]. 曹群根, 罗佩韬. 竹子研究汇刊. 1996
[7]. 覆盖雷竹林土壤生化性质及其变化动态[D]. 袁娜. 中国林业科学研究院. 2009
[8]. 植被退化雷竹林养分响应及其化学计量特征研究[D]. 刘亚迪. 中国林业科学研究院. 2012
[9]. 春笋幼竹期毛竹林养分特征研究[D]. 许庆标. 中国林业科学研究院. 2013
[10]. 闽北不同类型毛竹林生态功能研究[D]. 张昌顺. 中国林业科学研究院. 2008
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