杉木连栽对土壤氮含量和氮转化酶活性的影响

连栽严重影响了杉木人工林的可持续经营,为探讨连栽杉木林地土壤氮循环的障碍机理,以湖南会同森林生态系统野外观测站天然次生林、1代和2代杉木人工林为对象,分析了杉木连栽过程中土壤不同形态氮(铵态氮、硝态氮、微生物量氮、全氮)含量的变化特征,以及土壤氮素含量和土壤氮转化酶(土壤脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、天冬酰胺酶、N-乙酰氨基葡萄糖核苷酶)活性之间的相关关系。结果表明:(1)随着连栽代数的增加,土壤中硝态氮含量显著增加(P<0.05),2代杉木人工林显著高于天然次生林,而其它土壤理化指标变化不显著;(2)土壤亚硝酸还原酶、蛋白酶及天冬酰胺酶活性随连栽代数增加而发生显著变化,亚硝酸还原酶活性表现为1代>2代>天然次生林,蛋白酶活性随着连栽代数增加而增加,天冬酰胺酶活性表现为天然次生林>2代>1代;(3)土壤亚硝酸还原酶活性与微生物量氮(MBN)呈极显著负相关,与土壤pH值呈显著正相关;蛋白酶活性与土壤含水率和硝态氮(NO3--N)含量呈显著正相关;天冬酰胺酶活性与土壤pH值呈显著正相关;硝酸还原酶活性与土壤全氮(TN)呈极显著正相关。     

连栽桉树人工林土壤硅酸盐细菌研究

以相邻的马尾松林地为对照,研究连栽桉树人工林地不同土层、不同代数非根际土壤硅酸盐细菌数量变化及根际土壤与非根际土壤硅酸盐细菌数量差异。结果表明,连栽桉树林地不同土层非根际土壤硅酸盐细菌以二代林20～60cm土层最多,其次是三代林20—60cm土层,一代林0～20cm土层最少;除了对照林0—20cm土层硅酸盐细菌数量大于20～60cm土层外,一代林、二代林、三代林和四代林均是20～60cm土层硅酸盐细菌数量大于0～20cm土层。连栽桉树林地不同代数非根际土壤硅酸盐细菌数量以二代林最多,其次是三代林,四代林最少。连栽桉树林地根际土壤硅酸盐细菌数量以二代林最多,其次是三代林,四代林最少;同代林根际土壤硅酸盐细菌数量均大于非根际土壤;连栽桉树林地硅酸盐细菌R／S的大小依次为二代林〉三代林〉一代林〉四代林。     

连栽红心杉土壤酶活性及其林木生长量研究

为了研究连栽对红心杉林木生长量和土壤酶活性的影响,笔者运用空间替换时间、相关性以及通径分析方法,对比第1(G1)、2(G2)、3(G3)代红心杉人工林的林木生长特性,探讨土壤酶活性对红心杉生长量的影响程度和机理。结果表明：红心杉的生长量随连栽代数的增加而降低;天然林以及第1、2、3 代红心杉林地中的脲酶活性随着土层的加深均显著降低(P＜0.05);磷酸酶和过氧化氢酶活性分别对红心杉的胸径和树高生长具有强烈的直接作用,直接通径系数分别为1.115 和1.085。连栽导致红心杉林木生长量和土壤酶活性逐代降低,且红心杉林木生长量受磷酸酶和过氧化氢酶活性影响较大。     

不同林分类型土壤不同化感型杉木无性系根际土壤酶活性季节变化

以杉木化感忍耐型和化感敏感型无性系为材料,以杉木1代林、杉木连栽2代林、杉木连栽3代林以及阔叶林土壤为培养基质,采用盆栽方法,测定了杉木不同化感型无性系根际土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶及多酚氧化酶活性季节动态变化.结果表明,同一林分类型土壤同一测试时间条件下,杉木化感忍耐型无性系根际土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶及多酚氧化酶活性均高于化感敏感型无性系;就同一杉木化感型无性系根际土壤酶活性差异而言,同一测试时间下连栽2代林土壤杉木化感忍耐型及化感敏感型无性系根际土壤脲酶、过氧化氢酶活性＞1代林土壤＞3代林土壤＞阔叶林土壤,而多酚氧化酶活性则表现为随着连栽代数的增多呈逐渐增强趋势.     

连栽桉树人工林土壤氮素季节动态特征

为探讨连栽桉树人工林对土壤氮素的影响,以不同栽植代数(1、2和3代)桉树人工林为研究对象,采用时空替代法,研究连栽桉树人工林土壤氮素(全氮(TN)、铵态氮(NH~+_4-N)和硝态氮(NO~-_3-N))质量分数的分布及其季节动态特征。结果表明:(1)连栽桉树人工林土壤氮素质量分数在土壤剖面分布的变化规律相一致,其在表层土壤均呈现富集现象,随土层加深而逐渐下降,且NH~+_4-N质量分数均高于NO~-_3-N质量分数。(2)连栽桉树人工林土壤TN、NH~+_4-N和NO~-_3-N质量分数均随桉树栽植代数的增加而减少,1～3代桉树林0～20 cm土层的TN、NH~+_4-N和NO~-_3-N质量分数均低于马尾松人工林;随着土壤深度的增加,不同栽植代数桉树人工林土壤TN、NH~+_4-N和NO~-_3-N质量分数之间的差异逐渐减少。(3)连栽桉树人工林土壤TN、NH~+_4-N和NO~-_3-N质量分数均具有明显的季节变化特征,其中TN质量分数由大到小表现为夏季、秋季、春季、冬季,NH~+_4-N质量分数由大到小表现为春季、夏季、冬季、秋季,NO~-_3-N质量分数由大到小表现为春季、夏季、冬季、秋季。(4)桉树人工林土壤TN、NH~+_4-N和NO~-_3-N与土壤有机质、速效磷和速效钾存在极显著相关关系(P0.01),各土壤养分之间也存在一定程度的相关性。     

毛乌素沙地东南部人工林土壤生物学特性

选取毛乌素沙地东南部8种不同人工林为研究对象,以流沙为对照,对林地土壤的微生物数量和酶活性以及二者之间的相关性进行了分析.结果表明,研究区土壤微生物数量表现为细菌＞放线菌＞真菌;各人工林土壤微生物数量与酶活性均较流沙有显著提高;0～20 cm土层土壤细菌数量油松、侧柏和柠条林地较高;新疆杨林地0～20 cm土层土壤放线菌、真菌数量和各项酶活性均高于其他林地;土壤微生物数量与酶活性之间呈显著或极显著正相关.在沙地营造人工林能够有效提高土壤微生物数量和酶活性,改善土壤质量状况.从土壤生物学特性角度考虑,毛乌素沙地东南部最适宜营造的人工林树种为新疆杨和油松.     

江汉平原杨树人工林连栽对林地土壤质量的影响

采用空间序列代替时间序列的方法,研究了连栽对江汉平原杨树人工林土壤理化性质、微生物数量变化及酶活性的影响.结果表明:与第1代林相比,第2代林土壤物理结构退化,土壤容重增大0.71%,土壤总孔隙度和毛管持水量分别降低0.41%和6.89%,土壤团聚体粒径分布的分形维数增大,土壤平均重量直径减小;土壤有机质、大量元素及微量元素等养分含量均有不同程度下降.连栽导致大量元素下降2.88%～12.20%,其中对N影响最大,K次之,P最小;连栽导致微量元素下降2.27%～53.37%,其中对Zn影响最大,其后依次是Cu、Fe、Mn和S;连栽对土壤微生物数量也有影响,随着连栽代数增加,土壤真菌、放线菌、细菌的数量分别下降34.38%、14.38%、56.63%;第2代林地土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、蛋白酶和过氧化氢酶较第1代林分别下降20.00%、11.54%、29.39%、50.00%和1.92%.     

灰木莲等5种林地春季土壤微生物数量和土壤酶活性的分析

[目的]对广西现代林业科技园优良树种展示区的5种林地：灰木莲8年生（G1）、灰木莲45年生（G2）以及对照林地桉树林（CK1）、杉木林（CK2）、相思林（CK3）的0～20cm土层的微生物数量及土壤酶活性进行分析。[方法]采用土壤生物试验法和土壤酶活性方法进行分析测定。[结果]土壤微生物中细菌数量表现为CK2〉CK3〉G1〉G2〉CK1;真菌数量表现为CK1〉CK2〉G2〉CK3〉G1,放线菌数量表现为CK1〉CK2〉G2〉G1〉CK3;微生物总量表现为CK2〉CK3〉G1〉G2〉CK1。[结论]不同林型土壤微生物三大类群数量,以细菌所占比例最大,其次为放线菌、真菌;各林地蛋白酶活性差异显著,果聚糖蔗糖酶活性差异不显著。     

1、2代不同林龄马尾松人工林土壤微量元素及酶活性

采用配对样地法,以不同发育阶段(8、15、18、20 a)的1、2代马尾松人工林为研究对象,对1、2代不同林龄马尾松(Pinus massoniana Lamb.)人工林0～20 cm和＞20～40 cm土层土壤有效微量元素及酶活性进行了比较分析.结果表明:连栽后,幼龄林土壤中有效微量元素质量分数均不同程度的上升且有效态Mn质量分数在1、2代间差异显著(P＜0.05);中龄林土壤有效Fe、Cu、Zn质量分数均呈上升趋势,而有效Mn质量分数呈下降趋势,且有效Fe、Cu质量分数在1、2代间差异显著(P＜0.05).连栽后,幼龄林、中龄林相同层次土壤脲酶、蛋白酶、磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性2代均高于l代,且幼龄林O ～ 20 cm土层土壤蛋白酶、磷酸酶和2层次土壤脲酶、过氧化氢酶、中龄林0 ～ 20 cm土壤蛋白酶、磷酸酶、多酚氧化酶和＞20 ～ 40 cm土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性在1、2代间差异显著(P＜0.05).从不同土壤层次看,土壤有效Fe、Mn、Cu、Zn质量分数以及土壤各种酶活性在同代幼龄林、中龄林中总体表现出随土层深度增加呈不同程度的下降趋势,同时在同代相同土壤层次的幼龄林、中龄林中也存在一定差异.     

陕北半湿润黄土丘陵区不同人工林土壤生物学特征研究

为研究陕北半湿润黄土丘陵区不同树种人工林地土壤酶活性和微生物量C在森林土壤中的分布特征及二者的关系,在黄陵地区选择有典型代表性的人工油松、侧柏、华山松、刺槐及辽东栎纯林和它们的混交林,并测定林地土壤酶活性和微生物量C.结果表明:(1)在0～40 cm的土层范围内,随着土层深度的增加,土壤酶活性和微生物量C明显呈递减规律变化,即0～20 cm土层＞20～40 cm土层;(2)在不同树种条件下,各土壤酶活性和微生物量C表现差异较大,蛋白酶活性大小依次是阔叶纯林＞天然荒草地＞混交林＞针叶纯林;其他酶活性和微生物量C的大小总体规律表现为:阔叶纯林＞针阔混交林＞针叶纯林＞天然荒草地;(3)研究区土壤微生物量C与各种酶活性之间有较高的相关性.蛋白酶与磷酸酶、过氧化物酶、微生物量C未达到显著水平;除过脱氢酶外,其余各种酶活性之间以及与微生物量C之间的相关性均达到显著或极显著水平.另外,对土壤表层酶活性和微生物量C进行聚类分析,可以将10个样地分为不同的类别,聚类分析结果显示混交林地土壤酶活性和微生物量C最高,阔叶纯林次之,针叶纯林最小.针阔混交林能够显著性地提高土壤的生物学性质,有利于微生物的再分配;土壤微生物量C和酶活性能够及时地反映土壤养分的变化趋势.