,1,3,*, 王辉民1,2,3, 付晓莉1,3, 寇亮1,3Rhizosphere effects of overstory tree and understory shrub species in central subtropical plantations—A case study at Qianyanzhou, Taihe, Jiangxi, China
MO Xue-Li1,2, DAI Xiao-Qin,1,3,*, WANG Hui-Min1,2,3, FU Xiao-Li1,3, KOU Liang1,3通讯作者:
编委: 程晓莉
责任编辑: 李敏
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Online:2018-07-20
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摘要
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Abstract
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引用本文
莫雪丽, 戴晓琴, 王辉民, 付晓莉, 寇亮. 中亚热带典型人工林常见乔灌木根际效应——以江西泰和千烟洲为例. 植物生态学报, 2018, 42(7): 723-733 doi:10.17521/cjpe.2017.0294
MO Xue-Li, DAI Xiao-Qin, WANG Hui-Min, FU Xiao-Li, KOU Liang.
林下植被是森林生态系统的重要组成部分(宋永昌, 2001)。人工林林下层植被的多样性和丰富度是影响人工林林地环境和生态系统养分循环的重要因素(杜忠等, 2016)。一方面, 林下植被影响了林地土壤的理化性质、土壤微生物、林内微环境等(Fu et al., 2015b), 可抑制幼苗和幼树的更新, 减缓乔木层的生长(Takahashi et al., 2003); 另一方面, 林下植被细根与乔木根在土壤表层富集, 二者在空间上存在激烈的资源竞争(Fu et al., 2015a)。 因此人工林经营管理中经常采取林下植被剔除的措施, 以降低其与乔木的竞争。然而, 最近的研究表明林下层植被的存在有益于乔木生长和生态系统的自我调节(Wan et al., 2014)。Fu等(2015a)研究也发现, 在亚热带人工林内适度保留林下植被有益于土壤pH值和土壤微生物功能特性的调节, 维持生态系统的稳定性, 因此建议中亚热带人工林生态系统适当保留林下植被。但是人工林内应该适当保留(或剔除)哪些林下植被, 在不同林分类型下是否具有普适性等问题需要进一步研究探讨。
根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(Phillips et al., 2008)。因此, 根际效应大小常被认为是植物养分获取能力的表现(Hess & Austin, 2017), 其差异会影响植物对土壤资源的利用, 从而决定它们在群落里的延续性和丰富度(祁红艳, 2014)。不同植物根系形态、生理特性(如根系生物量、物候、周转、根系分泌物数量和质量等)和对养分的需求存在较大的差异(Fu et al., 2016), 因此, 不同物种的根际效应具有显著差异(Calvaruso et al., 2011; 刘顺等, 2017; Sommer et al., 2017)。关于不同植被根际效应的差异已经开展了广泛研究, 但主要集中在乔木树种(祁红艳, 2014; 王方超等, 2016; 刘顺等, 2017)。如Guan等(2016)对亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)、木荷(Schima superba)和马尾松(Pinus massoniana)根际效应的研究发现, 3种乔木氮磷转化的根际效应显著不同, 暗示不同树种根际养分获取能力的不同。人工林内乔木和灌木、灌木与灌木之间根际养分获取能力的不同可为人工林生态系统林下植被的管理提供重要参考, 然而, 目前对于不同林分类型林下灌木的根际效应及乔灌根际效应的差异尚缺乏研究。
杉木、马尾松和湿地松(Pinus elliottii)是我国中亚热带地区主要人工林树种, 林下植被丰富, 且灌木的物种多样性高于草本, 可能对上层乔木生长产生重要影响(Du et al., 2016; 杜忠等, 2016)。我们前期研究发现, 马尾松人工林内不同灌木种间的细根生产、周转等存在显著的差异, 而且对于光照、土壤水分等环境的响应不同(Fu et al., 2016)。因此, 本研究假设人工林内不同灌木类型之间或者乔木与灌木之间的根际效应存在差异, 而且这种差异在不同林分类型下可能会有不同的表现。我们推断根际效应强的灌木会活化更多的土壤资源, 进而对乔木的生长产生更为深远的影响。本研究以我国中亚热带典型人工林类型为研究对象, 通过人工林内乔木与林下主要灌木的根际效应分析, 明确乔木与灌木、灌木与灌木之间根际效应的差异, 探讨这种差异在不同林分类型下的异同, 为人工林生态系统林下植被管理提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 研究区概况
试验地设在中国科学院千烟洲红壤丘陵综合开发试验站, 位于江西省吉安市泰和县灌溪镇(115.07° E, 26.75° N), 海拔为100 m左右, 相对高差20-50 m, 主要土壤类型为红壤(富铁土), 成土母质多为红色砂岩、砂砾岩, 是南方红壤丘陵区的典型代表。站区年平均气温17.9 ℃, 1月平均气温6.4 ℃, 7月平均气温28.8 ℃; 年降水量1489 mm, 集中在3至6月, 属亚热带季风气候。站区地处中亚热带常绿阔叶林区, 但原生植被已被完全破坏, 现主要为1985年前后营造的人工林, 主要树种有杉木、马尾松和湿地松等, 林龄31年左右, 林下灌草丰富, 檵木(Loropetalum chinense)、杨桐(Adinandra millettii)和格药柃(Eurya muricata)等为主要灌木种类。不同林分乔木以及林下植被基本信息如表1、表2所示。
Table 1
表1
表1林分基本信息(平均值±标准误差, n = 5)
Table 1
| 林分类型 Forest stand type | 胸径 Diameter at breast height (cm) | 树高 Tree height (m) | 林分密度 Stand density (trees·hm-2) | 郁闭度 Canopy closure | 凋落物干质量 Dry mass of litter (kg·hm-2) | 群落多样性指数 Diversity indices of communities | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 灌木 Shrub | 草本 Herb | ||||||||
| Shannon- Wiener (H) | Pielous (J) | Shannon- Wiener (H) | Pielous (J) | ||||||
| 杉木林 Cunninghamia lanceolata forest | 20.5 ± 2.1ab | 17.2 ± 3.0a | 2 440 ± 357a | 0.77 ± 0.04a | 5 787 ± 351a | 1.66 ± 0.24a | 0.90 ± 0.05a | 1.05 ± 0.19a | 0.89 ± 0.04a |
| 马尾松林 Pinus massoniana forest | 19. 6 ± 1.4a | 20.2 ± 0.6a | 1 960 ± 211a | 0.79 ± 0.05a | 4 892 ± 719a | 0.86 ± 0.07b | 0.88 ± 0.06a | 0.64 ± 0.19a | 0.74 ± 0.10a |
| 湿地松林 Pinus elliottii forest | 24.6 ± 1.2b | 22.0 ± 0.8a | 2 060 ± 309a | 0.75 ± 0.06a | 7 070 ± 870b | 1.51 ± 0.20a | 0.86 ± 0.06a | 0.86 ± 0.24a | 0.92 ± 0.06a |
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Table 2
表2
表2林下灌木基本信息(平均值±标准误差, n = 5)
Table 2
| 林分类型 Forest stand type | 灌木树种 Shrub species | 基径 Basal diameter (mm) | 高度 Height (cm) | 冠幅 Crown width (cm) | 密度 Density (shrubs·hm-2) | 重要值 Important value (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 杉木林 Cunninghamia lanceolata forest | 檵木 Loropetalum chinense | 15.8 ± 1.8 | 183 ± 25 | 124 ± 17 | 700 ± 146 | 22.22 |
| 杨桐 Adinandra millettii | 14.4 ± 1.7 | 178 ± 25 | 89 ± 11 | 2 320 ± 320 | 37.87 | |
| 格药柃 Eurya muricata | 16.3 ± 1.3 | 200 ± 12 | 102 ± 10 | 1 354 ± 277 | 29.67 | |
| 马尾松林 Pinus massoniana forest | 檵木 L. chinense | 30.2 ± 4.3 | 413 ± 41 | 186 ± 22 | 2 655 ± 988 | 33.67 |
| 杨桐 A. millettii | 36.0 ± 7.2 | 376 ± 64 | 173 ± 34 | 2 585 ± 520 | 14.67 | |
| 格药柃 E. muricata | 23.8 ± 3.6 | 302 ± 50 | 118 ± 16 | 2 240 ± 470 | 8.00 | |
| 湿地松林 Pinus elliottii forest | 檵木 L. chinense | 16.3 ± 2.7 | 244 ± 34 | 134 ± 18 | 3 960 ± 905 | 36.00 |
| 杨桐 A. millettii | 16.4 ± 1.8 | 206 ± 21 | 111 ± 13 | 1 640 ± 324 | 25.34 | |
| 格药柃 E. muricata | 11.0 ± 2.9 | 112 ± 25 | 73 ± 14 | 850 ± 159 | 21.33 |
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1.2 试验设计与样品采集
2016年10月中旬在千烟洲站区随机选择5个独立的山头作为5个区组, 每个区组选择杉木、马尾松、湿地松3块人工林地, 每块林地设置1个20 m × 20 m的标准样方, 共15个样方。每个样方内均有檵木、杨桐和格药柃3种灌木, 各个灌木种重要值, 即在样方内的优势度根据每种灌木在样地出现的频率、相对密度和相对显著度计算所得(表2)。每个样方内分别采集乔木及林下主要灌木檵木、杨桐、格药柃的根际土样, 另采集全土土样。我们前期研究发现研究区域乔木和灌木根系主要集中在0-20 cm (Fu et al., 2016)。因此, 全土和根际土壤选择0-20 cm进行采集。根际土取样时, 采用传统的随机取样法选择取样植株, 每块样地随机取3-5株, 在其树冠下去除表层枯枝落叶后, 挖取0-20 cm土层根系, 自直径5 mm以下的根系开始收集根际土壤, 用手轻轻抖落后仍黏附根系上的4 mm以内
的土壤即为根际土壤(Phillips & Fahey, 2008; 刘煜等, 2013); 采样时每株植株按不同方位多点采集然后混合。全土取样时, 在每个样方S形布点采样, 9个采样点采集0-20 cm的土样后混合均匀。土样采取后去除石砾、植物根等杂物, 过2 mm筛后一部分立即4 ℃储存, 尽快测定铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)和可溶性有机碳(DOC); 一部分风干后用于pH值、总碳(TC)、总氮(TN)、碳氮比(C/N)、有效磷(AP)和全磷(TP)含量的测定。
1.3 测定方法
土壤pH值采用pH计法(土水质量比为1:2.5)测定; 土壤NH4+-N和NO3--N采用1 mol·L-1 KCl溶液浸提, 流动分析仪(AA3, Bran Luebbe, Hamburg, Germany)测定; 土壤DOC采用超纯水浸提, 总有机碳分析仪(LiquidTOC II, Elementar, Frankfurt, Germany)测定; TC和TN采用元素分析仪(Vario Max CN, Elementar, Frankfurt, Germany)测定; AP采用NH4F-HCl浸提, 钼锑抗比色法测定; TP采用酸熔-钼锑抗比色法测定。1.4 数据处理与统计分析
1.4.1 物种与群落的多样性测度灌木树种的重要值, 反映了该物种在群落中的相对优势, 计算如下:
相对密度(RD): RD = Di/?Di × 100
相对显著度(RM): RM = Mi/?Mi × 100
相对频度(RF): RF = Fi/?Fi × 100
种的重要值(IV): IV = (RD + RM + RF)/3
式中: Di为物种i的个体数/样地面积; Mi为物种i的基部断面/样地面积; Fi为物种i在样方内出现的小样方数占所有小样方数的比例(李博, 2000)。
不同林分类型下灌木层和草本层的群落物种多样性用Shannon-Wiener指数(H)和Pielou均匀度指数(J)评估, 计算如下:
H = -?(PilnPi)
J = H/ln S
式中, Pi为样方内第i个物种的多度占所有物种多度之和的比例, S为单个样方内物种的总数(李艳朋等, 2016)。
1.4.2 统计分析
本研究中, 根际效应用根际土壤各特性值(R)与全土土壤对应特性值(B)的比值表示, 即R/B; R/B > 1为正效应, 反之, R/B < 1为负效应(王延平等, 2010; 刘顺等, 2017)。
文中数据为平均值±标准误差。植物根际土壤与全土土壤化学性质的差异用独立t检验进行分析(p < 0.05)。不同物种之间根际效应的差异均采用混合效应模型分析, 其中乔木种间根际效应差异以乔木种为固定效应, 区组为随机效应; 灌木种间根际效应差异以灌木种为固定效应, 林分类型和区组为随机效应; 不同林分类型下乔木和灌木种之间各根际效应指标的差异以不同植物类型作为固定效应, 区组作为随机效应。
此外, 对各林分类型下乔木、林下灌木的根际效应数据经标准化处理后进行主成分分析: 将所测9个指标的根际效应变量降维, 用少量主成分来表示。由各指标相关系数矩阵计算得到各个主成分的特征值、方差贡献率和累积贡献率; 主成分1的方差贡献率达65.1%, 与其相关性较大的指标有pH值(r = -0.757), TC含量(r = 0.972), TN含量(r = 0.945), DOC含量(r = 0.893), NH4+-N含量(r = 0.884), AP含量(r = 0.798), TP含量(r = 0.0.744), C/N (r = 0.734), 与主成分2相关性较大的指标有NO3--N含量(r = 0.857)和TP含量(r = 0.493), 方差贡献率达12.5%; 前两个主成分的方差贡献率累积达77.6%, 故选取前两个主成分已经足够描述各物种根际效应的总体水平; 为对其进行分析和综合评价, 采用回归方法求出各主成分得分函数并由SPSS输出得分值, 按照各主成分对应的方差贡献率作为权数, 对两个主成分得分进行加权求和, 得到各个物种根际效应的综合分数。以各个物种根际效应综合得分作为新的变量, 采用线性混合效应模型比较不同林分类型下乔木和灌木综合得分的差异, 其中物种为固定效应, 区组为随机效应。
统计分析通过SPSS 20.0实现。用SigmaPlot 10.0作图。
2 结果和分析
2.1 根际土壤与全土土壤特性
从表3可知, 总体上乔木根际土壤养分(马尾松和杉木除NO3--N, 湿地松除NO3--N和NH4+-N)含量显著高于全土(p < 0.05), 而灌木根际与全土土壤的差异在不同林分类型下表现不同, 如在杉木林内, 檵木根际NH4+-N、TN、AP、TP含量和C/N与全土土壤之间的差异均达到显著水平; 在马尾松林内, 檵木pH值、NH4+-N、DOC、C/N和TP在根际土壤和全土之间差异均显著; 而在湿地松林内, 除了NO3--N和TP外, 檵木根际其余指标与全土之间的差异也显著(p < 0.05); 但对格药柃而言, 仅根际C/N和TP在湿地松林内显著不同于全土(p < 0.05)。Table 3
Table 3Bulk and rhizosphere soil chemical properties (mean±SE, n=5)
 |
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相对于全土, 乔木根际土壤pH值显著降低。在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值显著降低(p < 0.05), 达到0.51-0.56个单位; 而在杉木林, 檵木根际土壤pH值虽也降低了0.17个单位, 但并未达到显著水平(p > 0.05)。杨桐的根际土壤pH值在湿地松林下显著降低(p < 0.05); 格药柃根际土壤pH值在3种林分类型下的差异均未达到显著水平(p > 0.05)。
乔木根际土壤养分变化幅度大于林下灌木。林下灌木根际土壤养分提高幅度表现为檵木>杨桐>格药柃; 而不同养分指标中, 根际土壤AP含量的增幅最大。
2.2 乔木树种的根际效应
乔木树种土壤pH的根际效应为负效应, 范围从0.83到0.87; 土壤碳、氮和磷含量的根际效应均表现为正效应, 其中NO3--N、NH4+-N和DOC的根际效应分别为2.8-4.7、1.4-1.8和3.6-5.5, TC、TN和C/N的根际效应分别为6.2-9.1、3.6-5.1和1.7-1.9, AP和TP的根际效应为4.4-7.4和1.6-1.7 (表4)。对杉木、马尾松和湿地松3种乔木树种的pH及碳氮磷含量的根际效应比较发现, 研究区域内这3种乔木树种的根际效应无显著差异(p > 0.05)。Table 4
表4
表4不同乔木树种根际效应(平均值±标准误差, n = 5)
Table 4
| 乔木树种 Tree species | pH | 可溶性有机碳 DOC | 硝态氮 NO3--N | 铵态氮 NH4+-N | 有效磷 AP | 全碳 TC | 全氮 TN | 全磷 TP | 碳氮比 C/N |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 杉木 Cunninghamia lanceolata | 0.87 ± 0.01 | 3.6 ± 0.72 | 4.7 ± 1.97 | 1.4 ± 0.14 | 4.4 ± 0.85 | 6.2 ± 1.12 | 3.6 ± 0.69 | 1.7 ± 0.18 | 1.8 ± 0.08 |
| 马尾松 Pinus massoniana | 0.86 ± 0.04 | 5.5 ± 1.11 | 4.0 ± 1.82 | 1.6 ± 0.11 | 4.8 ± 1.33 | 7.5 ± 1.94 | 4.5 ± 0.98 | 1.6 ± 0.19 | 1.7 ± 0.12 |
| 湿地松 Pinus elliottii | 0.83 ± 0.01 | 4.5 ± 0.87 | 2.8 ± 1.58 | 1.8 ± 0.33 | 7.4 ± 2.39 | 9.1 ± 2.30 | 5.1 ± 1.51 | 1.6 ± 0.25 | 1.9 ± 0.07 |
| F | 0.620 | 1.010 | 0.290 | 0.731 | 1.741 | 0.799 | 0.285 | 0.023 | 1.432 |
| p | 0.556 | 0.396 | 0.754 | 0.528 | 0.246 | 0.493 | 0.762 | 0.978 | 0.284 |
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2.3 林下灌木的根际效应
除NO3--N外, 不同林下灌木的根际效应显著不同(p < 0.05), 具体表现为檵木养分含量的根际效应显著强于格药柃, 檵木TN、TC、C/N及AP的根际效应显著强于杨桐; 而格药柃与杨桐的根际效应无显著差异(表5)。在不同林分类型内, 不同灌木树种根际效应间的差异也不同(图1)。如在杉木林, 檵木NO3--N、TN、TC、C/N、AP及TP的根际效应显著强于格药柃, 与杨桐无显著差异; 杨桐pH、C/N、AP及TP的根际效应显著强于格药柃; 在马尾松林, 除了NO3--N和AP, 檵木其他指标的根际效应均强于格药柃, 檵木pH、NH4+-N、TC、C/N及TP的根际效应也显著强于杨桐; 而在湿地松林, 檵木仅pH及C/N的根际效应显著强于格药柃, 与杨桐无显著差异(图1)。总体上, 在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 但在湿地松林, 3种灌木根际效应没有显著差异(表6)。Table 5
表5
表5不同灌木树种根际效应(平均值±标准误差, n = 5)
Table 5
| 灌木树种 Shrub species | pH | 可溶性有机碳 DOC | 硝态氮 NO3--N | 铵态氮 NH4+-N | 有效磷 AP | 全碳 TC | 全氮 TN | 全磷 TP | 碳氮比 C/N |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 檵木 Loropetalum chinense | 0.91 ± 0.02a | 3.9 ± 0.65b | 3.9 ± 0.67a | 1.5 ± 0.08b | 5.0 ± 0.94b | 5.5 ± 0.86b | 3.6 ± 0.41b | 1.5 ± 0.10b | 1.6 ± 0.08b |
| 杨桐 Adinandra millettii | 0.94 ± 0.01ab | 2.7 ± 0.54ab | 3.0 ± 0.91a | 1.3 ± 0.10ab | 3.0 ± 0.65a | 3.1 ± 0.51a | 2.3 ± 0.27a | 1.3 ± 0.10ab | 1.3 ± 0.07a |
| 格药柃 Eurya muricata | 0.96 ± 0.02b | 1.8 ± 0.23a | 1.7 ± 0.47a | 1.1 ± 0.07a | 2.2 ± 0.67a | 1.9 ± 0.26a | 1.5 ± 0.18a | 1.1 ± 0.09a | 1.2 ± 0.06a |
| F | 3.464 | 5.037 | 1.699 | 5.508 | 4.833 | 9.535 | 12.481 | 5.304 | 5.972 |
| p | 0.043* | 0.012* | 0.198 | 0.009* | 0.014* | 0.001* | 0.000* | 0.010* | 0.006* |
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图1
新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT图1不同林分类型下乔灌木的根际效应(平均值±标准误差, n = 5)。A, 杉木林。B, 马尾松林。C, 湿地松林。LC, 檵木; AM, 杨桐; EM, 格药柃; OS, 乔木。不同小写字母表示树种间差异显著(p < 0.05)。DOC、NO3--N、NH4+-N、AP、TC、TN、TP、C/N同
Fig. 1Rhizosphere effects of tree species and shrub species in different forest stand types (mean ± SE, n = 5). A, Cunninghamia lanceolata forest. B, Pinus massoniana forest. C, Pinus elliottii forest. LC, Loropetalum chinense; AM, Adinandra millettii; EM, Eurya muricata; OS, overstory tree species. Different lowercase letters indicate significant differences among different species (p < 0.05). See
Table 6
表6
表6不同林分类型下乔灌木根际效应主成分分析综合得分(平均值±标准误差, n = 5)
Table 6
| 植物类型 Plant type | 杉木林 Cunninghamia lanceolata forest | 马尾松林 Pinus massoniana forest | 湿地松林 Pinus elliottii forest |
|---|---|---|---|
| 乔木 Overstory tree | 0.56 ± 0.400a | 0.68 ± 0.447a | 0.84 ± 0.469a |
| 檵木 Loropetalum chinense | -0.11 ± 0.041b | 0.44 ± 0.427a | 0.4 ± 0.225ab |
| 杨桐 Adinandra millettii | -0.25 ± 0.274b | -0.64 ± 0.142b | 0.08 ± 0.396ab |
| 格药柃 Eurya muricata | -0.93 ± 0.114c | -0.8 ± 0.154b | -0.4 ± 0.228b |
| F | 10.940 | 8.239 | 1.705 |
| p | 0.004* | 0.003* | 0.211 |
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2.4 乔灌根际效应的差异
乔木树种的根际效应普遍高于林下灌木, 尤其是杨桐和格药柃(图1)。在杉木林中, 杉木和林下3种灌木根际效应的差异都比较明显(表6)。杉木所有指标的根际效应均显著强于格药柃; 同时DOC、TC及C/N的根际效应也显著强于杨桐和檵木(图1A)。马尾松的根际效应与檵木的根际效应无显著差异, 但显著高于格药柃和杨桐(表6), 除NO3--N外, 其余指标根际效应显著强于格药柃和杨桐(图1B)。湿地松的根际效应也与檵木无显著差异, 但显著高于格药柃(表6), 具体为湿地松的pH、TN、TC及C/N的根际效应显著强于格药柃(图1C)。3 讨论
本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同。相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(表3)。这主要是由于根系和根际微生物呼吸产生CO2, 同时释放有机酸或H+到土壤, 或者植物吸收铵态氮释放质子等引起的(Hinsinger et al., 2003)。研究表明土壤pH值与矿质养分的有效性关系密切, pH值的降低可促进部分无机磷的溶解, 增加磷向根的转移; 而植物对根际有效磷的吸收又会促进对速效氮的吸收(刘绍雄等, 2013)。本研究中多数情况下乔木和檵木根际养分含量显著高于全土土壤(表3), 与大多数研究(范川等, 2014; 刘顺等, 2017)结果一致, 这些研究表明根系、微生物及土壤的相互作用能增加根际养分库。大量的根系脱落物和根系分泌物在根部沉积, 增加了土壤的碳氮含量, 特别是微生物可利用性碳含量的增加, 导致土壤微生物对有机质的分解加强, 使得植物可利用氮和磷有效养分含量增加(Calvaruso et al., 2011), 当植物对自身养分的吸收速率小于有效养分的积累时, 就使得氮磷养分在根际富集(刘绍雄等, 2013)。同时由于根际沉积物及根系分泌物主要是含碳化合物, 而根系和微生物都可固定氮, 加上植物对氮的吸收, 使得根际成为相对碳过剩而氮受限的区域(李博, 2000); 这解释了乔木和檵木根际土壤碳氮比显著高于全土土壤这一结果(表3)。而硝态氮含量在根际与全土土壤无显著差异(表3), 可能是由于研究区域为酸性土, 土壤有效氮形态主要为NH4+-N, 长时间植物对环境的适应与响应, 导致大多数植物氮素偏好吸收NH4+-N, 对硝态氮的吸收较少(Li et al., 2016)。此外, 本研究中根际土壤有效磷含量的增幅较大(表3), 表明了植物根际对亚热带红壤磷胁迫有一定的调节和缓冲能力(赵琼等, 2006; 龚霞, 2013)。不同植物由于自身生理特性(基因型、根系分泌能力、根系分泌物的量和成分、养分需求等)和生态环境(土壤养分的供给和转化速率等)的差异, 而对养分表现出不同的根际效应(张喜等, 2007; 詹媛媛等, 2009; Calvaruso et al., 2011; Uroz et al., 2016; Sun et al., 2017)。本研究中, 相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值和养分含量的变化幅度高于林下灌木(表3), 可能是由于相对于林下灌木, 乔木生物量更大, 能够产生相对更多的根系分泌物, 致使土壤pH值变幅更大; 同时更多的根系分泌物也促进了土壤微生物的生长, 使得根系养分周转更快。如Pan等(2016)研究表明相对于乔木紫弹树(Celtis biondii)和青檀(Pteroceltis tatarinowii), 灌木红背山麻杆(Alchornea trewioides)和小蜡(Ligustrum sinense)根系有机酸分泌较少, 其生长速率较低。另一方面, 微生物是生态系统的分解者, 根际微生物作为根际环境的主要组成成分, 与树种根际效应直接相关。一般认为乔木林优势树种的根系分泌物可显著提高根际土壤的细菌多样性指数, 而灌木林中优势树种效果不显著(王新洲等, 2010)。
本研究也发现林下灌木檵木的根际效应显著高于杨桐和格药柃, 而杨桐与格药柃的根际效应无显著差异(表5)。这与不同植物的基因型、不同植物的根系对速效养分的吸收效率和归还速率等有关(詹媛媛等, 2009; Uroz et al., 2016)。此外, 不同树种的菌根类型不同也导致其根际效应的差异。一般情况下外生菌根树种的根际效应强于丛枝菌根树种(Phillips & Fahey, 2006; Brzostek et al., 2015)。本研究中檵木是外生菌根类型的树种, 而杨桐和格药柃是丛枝菌根类型树种(苏琍英等, 1992), 支持了檵木根际效应高于杨桐和格药柃的结论(表5)。这主要与不同类型菌根在根际的碳分配和利用有关(Sommer et al., 2017); 如Cheeke等(2017)研究表明, 树种的菌根可筛选有特定酶功能的微生物群体来改变碳和养分循环。
但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(表6)。研究发现, 在环境改变的条件下, 植物的根系也可以通过生理调整如改变根系分泌物的量和分泌速率等来进行反馈(Yin et al., 2013, 2014; Sun et al., 2017)。如有研究表明, 施氮肥影响了山毛榉幼苗根际细菌对根系分泌碳的利用(Gschwendtner et al., 2016); 环剥乔木树皮, 树种根系减少碳的分泌, 改变了微生物的降解作用(Brzostek et al., 2015)。此外有研究表明, 林下植被和凋落物可通过改变土壤酶活性来影响土壤的物质循环(林贵刚等, 2012; 杨洋等, 2016)。本研究中, 湿地松林下凋落物的量显著高于杉木林和马尾松林(表1), 为微生物提供了充足的碳源, 同时也促进了有机质的分解, 林木可通过根系直接吸收更多的速效养分, 根际效应也相对减弱; 而凋落物影响土壤环境条件的改变, 也导致了根系竞争环境的变异, 可能影响其结构和功能(王君龙等, 2015)。
根际的养分状况在很大程度上决定了植物的生长状况, 从而会影响其竞争能力。不同物种根际效应能够反映物种在系统中对待养分的行为方式, 同时也决定了物种的相互关系(范川等, 2014)。祁红艳(2014)从根际效应出发研究毛竹向阔叶林扩张的潜在策略, 发现毛竹相对于其他3种生活型物种具有较强的养分根际效应, 而且毛竹扩张至常绿阔叶林后根际效应提高, 表明毛竹可能通过增强根际效应捕获更多氮源供其成功扩张。Hess和Austin (2017)研究结果也表明, 入侵树种的碳矿化和微生物量的根际效应都显著强于本土树种, 且其外生菌根起到了重要作用。本研究显示, 在杉木林中, 乔木的根际效应显著强于檵木、杨桐和格药柃, 而马尾松林中, 乔木的根际效应显著强于格药柃和杨桐(图1; 表6), 表明乔木相对于灌木有较强的养分竞争能力, 也对应了乔木在林分中的优势地位。但是马尾松林和湿地松林内乔木与檵木的根际效应无显著差异(表6), 表明檵木的养分竞争能力已与乔木相当, 暗示檵木在马尾松和湿地松林内可能会快速扩张, 影响乔木生长。考虑到檵木细根生物量与马尾松相近, 且养分吸收能力高于马尾松(王君龙等, 2015), 本研究建议马尾松林分中檵木可部分去除。虽然湿地松林内存在类似情况, 但仍需综合考虑乔木和灌木的根系生物量、养分吸收能力等情况, 以指导林下植被管理。
以往对杉木林的研究发现, 檵木的细根可塑性强于杉木, 在林下凋落物增加的条件下, 檵木根系向更有利于高效吸收土壤养分的方向发展(王君龙等, 2015)。但是杉木的细根生物量远远高于(10倍以上)檵木, 养分的吸收效率相当(王君龙等, 2015)。同时, 本研究发现, 杉木的根际效应高于檵木(图2A), 即杉木的养分活化能力强于檵木。综合分析表明在现有条件下, 檵木的存在还不足以对杉木产生强烈影响, 可考虑继续保留。另外, 考虑到杨桐在杉木林中的重要地位(表2), 虽然杉木的根际效应显著高于杨桐(表6), 但仍需对杉木林下杨桐的根系生物量、养分吸收能力等综合考虑进一步决定杨桐的管理。
总体上, 相对于林下灌木, 中亚热带红壤丘陵区杉木林、马尾松林及湿地松林内乔木表现出更高的根际效应。除NO3--N外, 檵木、杨桐和格药柃3种林下灌木之间的根际效应显著不同。相对于其他灌木, 檵木在土壤养分获取上表现出明显优势。在杉木林内, 乔木的根际效应显著大于林下3种灌木; 而在马尾松林和湿地松林中, 乔木与檵木的根际效应差异不显著。结合根系生物量、养分吸收能力等综合分析, 考虑人工林生态系统的稳定性, 本研究建议马尾松林分中可部分去除檵木。在杉木林内, 檵木的存在还不足以对乔木产生强烈影响, 可考虑继续保留。然而, 在湿地松林内, 由于缺乏乔木和灌木的根系生物量、养分吸收能力等资料, 仍需进一步系统地研究。
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DOI:10.1111/nph.13303URLPMID:25627914 [本文引用: 2]
Summary Although it is increasingly being recognized that roots play a key role in soil carbon (C) dynamics, the magnitude and direction of these effects are unknown. Roots can accelerate soil C losses by provisioning microbes with energy to decompose organic matter or impede soil C losses by enhancing microbial competition for nutrients. We experimentally reduced belowground C supply to soils via tree girdling, and contrasted responses in control and girdled plots for three consecutive growing seasons. We hypothesized that decreases in belowground C supply would have stronger effects in plots dominated by ectomycorrhizal (ECM) trees rather than arbuscular mycorrhizal (AM) trees. In ECM-dominated plots, girdling decreased the activity of enzymes that break down soil organic matter (SOM) by c . 40%, indicating that, in control plots, C supply from ECM roots primes microbial decomposition. In AM-dominated plots, girdling had little effect on SOM-degrading enzymes, but increased the decomposition of AM leaf litter by c . 43%, suggesting that, in control plots, AM roots may intensify microbial competition for nutrients. Our findings indicate that root-induced changes in soil processes depend on forest composition, and that shifts in the distribution of AM and ECM trees owing to climate change may determine soil C gains and losses.
DOI:10.1007/s11104-010-0710-xURL [本文引用: 3]
Trees play a crucial role in nutrient cycling and ecosystem fertility, notably through rhizosphere processes. The aim of this study was to compare soil physicochemical properties between bulk soil and rhizosphere of several tree species, and to compare rhizosphere properties between fertilized and non-fertilized conditions. The soil sampling was performed in Breuil-Chenue forest (North-East of France) in seven stands: native forest (old beech (Fagus sylvatica L.) and oak (Quercus sessiliflora Smith) coppice with standards; CwS), beech, oak (Quercus petraea [Matt.] Liebl.), Douglas-fir and fertilised Douglas-fir, Norway spruce (Picea abies Karst.) and fertilised Norway spruce. Systematic soil sampling was performed at 0–3, 3–10, and 10–23 cm in 20 calibrated pits. The rhizosphere of the different species was generally enriched in C, N, Ca, Mg, and K. Interestingly, the same positive effect was observed in the fertilised plots. The rhizosphere effect varied between tree species for C, "base" cations, pHwater and cation exchange capacity. This study reveals that interactions between roots, microorganisms and soil can enrich the pool of nutrients in the rhizosphere compared to bulk soil whatever the soil fertility conditions, and that the magnitude of the rhizosphere effect depends on tree species.
DOI:10.1111/nph.14343URLPMID:27918073 [本文引用: 1]
Abstract While it is well established that plants associating with arbuscular mycorrhizal (AM) and ectomycorrhizal (ECM) fungi cycle carbon (C) and nutrients in distinct ways, we have a limited understanding of whether varying abundance of ECM and AM plants in a stand can provide integrative proxies for key biogeochemical processes. We explored linkages between the relative abundance of AM and ECM trees and microbial functioning in three hardwood forests in southern Indiana, USA. Across each site's ycorrhizal gradient , we measured fungal biomass, fungal : bacterial (F : B) ratios, extracellular enzyme activities, soil carbon : nitrogen ratio, and soil pH over a growing season. We show that the percentage of AM or ECM trees in a plot promotes microbial communities that both reflect and determine the C to nutrient balance in soil. Soils dominated by ECM trees had higher F : B ratios and more standing fungal biomass than AM stands. Enzyme stoichiometry in ECM soils shifted to higher investment in extracellular enzymes needed for nitrogen and phosphorus acquisition than in C-acquisition enzymes, relative to AM soils. Our results suggest that knowledge of mycorrhizal dominance at the stand or landscape scale may provide a unifying framework for linking plant and microbial community dynamics, and predicting their effects on ecological function.
[本文引用: 3]
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DOI:10.3969/j.issn.1000-2006.2014.04.015URL [本文引用: 2]
以台湾桤木＋扁穗牛鞭草（模式A）和台湾桤木＋自然杂草（模式B）两种模式为研究对象,研究并分析了两模式下台湾桤木、扁穗牛鞭草和自然杂草根际与非根际土的全氮、速效氮、铵态氮及其pH。结果表明：1两种模式下,根际养分均高于非根际养分,表现出明显的正根际效应和强烈的富集作用,在采样月根际土与非根际土间均有显著性差异,但在是从年平均来看并没有差异;2A模式台湾桤木根际土（AAR）与B模式台湾桤木根际土（BAR）,A模式草本根际土（AHR）与B模式草本根际土（BHR）,A模式非根际土（AS）与B模式非根际土（BS）进行配对t检验,发现速效氮及铵态氮含量均没有显著性差异（p〉0.05）;全氮含量在AAR与BAR、AS与BS之间没有显著性差异（p〉0.05）,但在AHR与BHR间有显著性差异（p〈0.05）;3台湾桤木林内草本的变化对系统氮含量影响较小,只是扁穗牛鞭草改变了台湾桤木对全氮、速效氮和铵态氮的富集态势。
DOI:10.3969/j.issn.1000-2006.2014.04.015URL [本文引用: 2]
以台湾桤木＋扁穗牛鞭草（模式A）和台湾桤木＋自然杂草（模式B）两种模式为研究对象,研究并分析了两模式下台湾桤木、扁穗牛鞭草和自然杂草根际与非根际土的全氮、速效氮、铵态氮及其pH。结果表明：1两种模式下,根际养分均高于非根际养分,表现出明显的正根际效应和强烈的富集作用,在采样月根际土与非根际土间均有显著性差异,但在是从年平均来看并没有差异;2A模式台湾桤木根际土（AAR）与B模式台湾桤木根际土（BAR）,A模式草本根际土（AHR）与B模式草本根际土（BHR）,A模式非根际土（AS）与B模式非根际土（BS）进行配对t检验,发现速效氮及铵态氮含量均没有显著性差异（p〉0.05）;全氮含量在AAR与BAR、AS与BS之间没有显著性差异（p〉0.05）,但在AHR与BHR间有显著性差异（p〈0.05）;3台湾桤木林内草本的变化对系统氮含量影响较小,只是扁穗牛鞭草改变了台湾桤木对全氮、速效氮和铵态氮的富集态势。
DOI:10.1371/journal.pone.0128894URLPMID:4457824 [本文引用: 2]
Variation of total fine-root biomass among types of tree stands has previously been attributed to the characteristics of the stand layers. The effects of the understory vegetation on total fine-root biomass are less well studied. We examined the variation of total fine-root biomass in subtropical tree stands at two sites of Datian and Huitong in China. The two sites have similar humid monsoon climate but different soil organic carbon. One examination compared two categories of basal areas (high vs. low basal area) in stands of single species. A second examination compared single-species and mixed stands with comparable basal areas. Low basal area did not correlate with low total fine-root biomass in the single-species stands. The increase in seedling density but decrease in stem density for the low basal area stands at Datian and the quite similar stand structures for the basal-area contrast at Huitong helped in the lack of association between basal area and total fine-root biomass at the two sites, respectively. The mixed stands also did not yield higher total fine-root biomasses. In addition to the lack of niche complementarity between tree species, the differences in stem and seedling densities and the belowground competition between the tree and non-tree species also contributed to the similarity of the total fine-root biomasses in the mixed and single-species stands. Across stand types, the more fertile site Datian yielded higher tree, non-tree and total fine-root biomasses than Huitong. However, the contribution of non-tree fine-root biomass to the total fine-root biomass was higher at Huitong (29.4%) than that at Datian (16.7%). This study suggests that the variation of total fine-root biomass across stand types not only was associated with the characteristics of trees, but also may be highly dependent on the understory layer.
DOI:10.1007/s11104-015-2674-3URL [本文引用: 3]
Aims The aims of this work were (1) to analyze concomitantly both structural and functional responses of pea plants subjected to decreasing water availability and (2) to evaluate their ability to...
DOI:10.1016/j.scitotenv.2014.09.018URLPMID:25261818 [本文引用: 1]
61Improving understory abundance resulted in an elevation of pH.61The understory abundance increment induced an increase in the fungal:bacterial ratio.61Tree diversity positively influenced the fungal:bacterial ratio.
URL [本文引用: 1]
磷是植物生长发育所必需的营养元素,是陆地生态系统,特别是亚热带丘陵红壤区植物生长的关键限制因子。退化红壤植被恢复是南方困难立地造林和生态环境建设的重要形式,其对土壤磷素有效性及其影响因素尚不清楚。土壤中95%以上的磷以难以利用的迟效态存在,参与生物循环的有效磷只占全磷的很小部分。因此,开展磷素有效性及其影响因素的研究既有利于正确认识红壤区森林土壤磷素转化的基本规律,又可为植被恢复与森林管理提供重要的参考。本文在江西泰和亚热带红壤森林恢复长期定位试验基地中,随机选取未被人为破坏、土壤和地形均一的湿地松(Pinus elliottii)纯林、湿地松(Pinus elliottii)-枫香(Liquidambar fomosana)混交林、枫香(Liquidambar fomosana)纯林和自然恢复的荒草地(对照)为研究对象,每种植被类型各设置3块20 m×20 m的样方,采用野外调查与实验室相结合的研究方法,以森林非根际土壤和根际土壤的物理、化学和生物学性质、植物新鲜叶片和叶片凋落物的养分含量等关键性指标为研究内容,阐明亚热带丘陵红壤区不同植被类型和不同土壤深度的土壤物理、化学和生物学性质的分异性；阐明植物根际对森林土壤有效磷、化学和微生物学特性的影响；剖析亚热带退化丘陵红壤区人工林土壤磷素有效性的物理、化学和生物学影响因素；评价亚热带退化丘陵红壤区人工林类型的优劣,为退化丘陵红壤区的生态恢复提供科学依据。主要研究结果如下：1、退化丘陵红壤区植被恢复显著改变了林地土壤磷素有效性。相对于自然恢复的荒草地,植树造林19年后的林地土壤有效磷、微生物量磷和有机磷显著提高,且均呈表聚性。湿地松-枫香混交林和枫香纯林土壤有效磷、微生物量磷和有机磷含量显著高于湿地松纯林。同时发现,造林地土壤氧磷、钙磷和全磷含量显著低于荒草地,但铝磷和铁磷含量反之。此外,造林树种根际土壤有效磷和微生物量磷含量显著高于非根际土壤。土壤有效磷与铝磷、铁磷、有机磷和微生物量磷呈显著正相关。推断土壤有机磷、微生物量磷、铝磷、铁磷是红壤区林地土壤有效磷的潜在来源。在南方退化红壤上应用造林措施恢复植被有助于提高土壤活性磷的供应,特别是增加铝磷和铁磷等无机磷的积累；改良效果表现为为阔叶纯林和针阔混交林优于针叶纯林。2、土壤物理化学特性是磷素有效性的重要影响因子。植树造林19年后林地土壤物理性状、pH值、全氮、全钾、有效钾无显著改变；水解性总酸度、有机碳、铵态氮和碳磷比均为枫香纯林和湿地松-枫香混交林显著高于荒草地,且均呈表聚性。土壤有效磷与土壤水解性总酸度、有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮和化学计量比均呈显著正相关,说明磷素有效性的提高与土壤碳、氮过程紧密相联。3、土壤生物学特性是磷素有效性关键影响因子。植树造林19年后,湿地松-枫香混交林和枫香纯林的土壤酸性磷酸酶活性、细菌和无机、有机解磷菌数量显著高于湿地松纯林和荒草地,且呈现表聚性。同时,纯林和混交林的枫香新叶和凋落叶全磷含量均分别高于纯林和混交林的湿地松新叶和凋落叶全磷含量,说明凋落物的数量与质量是影响微生物活性和微生物丰富度的关键因素。土壤有效磷与土壤酸性磷酸酶活性、细菌和无机、有机解磷菌数量、植物新鲜叶片和叶片凋落物的全磷含量呈显著正相关,证实了森林土壤微生物和树木特性等生物学属性是影响土壤磷素活化的关键因素。综上所述,亚热带退化丘陵红壤植被恢复后土壤磷素供应能力有明显改善。造林树种及其配置模式是造成土壤磷素有效性变异的外在因素,而土壤化学和生物学特性是影响土壤磷素供应的内在因素。总体来看,土壤磷素有效性为造林地高于荒草地,阔叶纯林和针阔混交林优于针叶纯林。有机碳、氮有效性、酸性磷酸酶活性、细菌和无机、有机解磷菌的丰富度是影响土壤磷转化的主要化学和生物学因子。推断增加林分结构复杂性、保留林下植被和禁止收集凋落物等管理措施是改善退化红壤造林地磷素供应能力的有效途径。
URL [本文引用: 1]
磷是植物生长发育所必需的营养元素,是陆地生态系统,特别是亚热带丘陵红壤区植物生长的关键限制因子。退化红壤植被恢复是南方困难立地造林和生态环境建设的重要形式,其对土壤磷素有效性及其影响因素尚不清楚。土壤中95%以上的磷以难以利用的迟效态存在,参与生物循环的有效磷只占全磷的很小部分。因此,开展磷素有效性及其影响因素的研究既有利于正确认识红壤区森林土壤磷素转化的基本规律,又可为植被恢复与森林管理提供重要的参考。本文在江西泰和亚热带红壤森林恢复长期定位试验基地中,随机选取未被人为破坏、土壤和地形均一的湿地松(Pinus elliottii)纯林、湿地松(Pinus elliottii)-枫香(Liquidambar fomosana)混交林、枫香(Liquidambar fomosana)纯林和自然恢复的荒草地(对照)为研究对象,每种植被类型各设置3块20 m×20 m的样方,采用野外调查与实验室相结合的研究方法,以森林非根际土壤和根际土壤的物理、化学和生物学性质、植物新鲜叶片和叶片凋落物的养分含量等关键性指标为研究内容,阐明亚热带丘陵红壤区不同植被类型和不同土壤深度的土壤物理、化学和生物学性质的分异性；阐明植物根际对森林土壤有效磷、化学和微生物学特性的影响；剖析亚热带退化丘陵红壤区人工林土壤磷素有效性的物理、化学和生物学影响因素；评价亚热带退化丘陵红壤区人工林类型的优劣,为退化丘陵红壤区的生态恢复提供科学依据。主要研究结果如下：1、退化丘陵红壤区植被恢复显著改变了林地土壤磷素有效性。相对于自然恢复的荒草地,植树造林19年后的林地土壤有效磷、微生物量磷和有机磷显著提高,且均呈表聚性。湿地松-枫香混交林和枫香纯林土壤有效磷、微生物量磷和有机磷含量显著高于湿地松纯林。同时发现,造林地土壤氧磷、钙磷和全磷含量显著低于荒草地,但铝磷和铁磷含量反之。此外,造林树种根际土壤有效磷和微生物量磷含量显著高于非根际土壤。土壤有效磷与铝磷、铁磷、有机磷和微生物量磷呈显著正相关。推断土壤有机磷、微生物量磷、铝磷、铁磷是红壤区林地土壤有效磷的潜在来源。在南方退化红壤上应用造林措施恢复植被有助于提高土壤活性磷的供应,特别是增加铝磷和铁磷等无机磷的积累；改良效果表现为为阔叶纯林和针阔混交林优于针叶纯林。2、土壤物理化学特性是磷素有效性的重要影响因子。植树造林19年后林地土壤物理性状、pH值、全氮、全钾、有效钾无显著改变；水解性总酸度、有机碳、铵态氮和碳磷比均为枫香纯林和湿地松-枫香混交林显著高于荒草地,且均呈表聚性。土壤有效磷与土壤水解性总酸度、有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮和化学计量比均呈显著正相关,说明磷素有效性的提高与土壤碳、氮过程紧密相联。3、土壤生物学特性是磷素有效性关键影响因子。植树造林19年后,湿地松-枫香混交林和枫香纯林的土壤酸性磷酸酶活性、细菌和无机、有机解磷菌数量显著高于湿地松纯林和荒草地,且呈现表聚性。同时,纯林和混交林的枫香新叶和凋落叶全磷含量均分别高于纯林和混交林的湿地松新叶和凋落叶全磷含量,说明凋落物的数量与质量是影响微生物活性和微生物丰富度的关键因素。土壤有效磷与土壤酸性磷酸酶活性、细菌和无机、有机解磷菌数量、植物新鲜叶片和叶片凋落物的全磷含量呈显著正相关,证实了森林土壤微生物和树木特性等生物学属性是影响土壤磷素活化的关键因素。综上所述,亚热带退化丘陵红壤植被恢复后土壤磷素供应能力有明显改善。造林树种及其配置模式是造成土壤磷素有效性变异的外在因素,而土壤化学和生物学特性是影响土壤磷素供应的内在因素。总体来看,土壤磷素有效性为造林地高于荒草地,阔叶纯林和针阔混交林优于针叶纯林。有机碳、氮有效性、酸性磷酸酶活性、细菌和无机、有机解磷菌的丰富度是影响土壤磷转化的主要化学和生物学因子。推断增加林分结构复杂性、保留林下植被和禁止收集凋落物等管理措施是改善退化红壤造林地磷素供应能力的有效途径。
DOI:10.1007/s11104-016-2888-zURL [本文引用: 1]
Background and aims Forest ecosystems may act as sinks for or source of atmospheric CO2. While inorganic nitrogen (N) fertilization increases aboveground tree biomass, the effects on soil and...
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This study aimed to assess the variation in soil chemical properties in the rhizosphere soils between plantations of 25-year-old Chinese fir (Cunninghamia lanceolata), Chinese gugertree (Schima superba) Masson pine (Pinus massoniana), which were all situated in a typical subtropical forest in southern China. Acid phosphatase activity, urease activity, nitrogen (N) mineralisation, nitrification rate, available phosphorus (P) and microbial biomass carbon (C), soil basal respiration, pH, total organic C, total N, total P and inorganic N concentrations were examined in the rhizosphere and bulk soils. Results indicated that total organic C, total N, total P, soil basal respiration, net N mineralisation, nitrification rate, urease activity and acid phosphatase activity significantly increased in the rhizosphere compared with bulk soil. This led to higher levels of available P, NH6262-N and NO6163-N concentrations in the rhizosphere soils. The magnitude of rhizosphere effects on N and P transformations were mostly greater in the Chinese fir plantation followed by the Chinese gugertree and Masson pine plantations. These findings implied that the three species had different capacities in terms of acquiring nutrients.
DOI:10.1007/s11104-017-3174-4URL [本文引用: 2]
Pine species, when planted outside their native range, can have profound impacts on soil carbon (C) and nitrogen (N) pools, which may be related in part to their association with ectomycorrhizal fungi
DOI:10.1023/A:1022371130939URL [本文引用: 1]
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DOI:10.3832/ifor1502-008URL [本文引用: 1]
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A full factorial experiment was conducted to study the effects of understory removal and nitrogen addition (8 g m) on the soil NO-N and NH-N concentrations, potential net nitrogen mineralization rate (PNM) and nitrification rate (PNN), microbial biomass C (MBC) and N (MBN), MBC/MBN, urease and acid phosphomonoesterase activities, and Olsen-P concentration in a -N concentration, PNM, MBC, and MBN/MBN significantly, increased the soil Olsen-P concentration, but had little effects on the soil NO-N concentration, PNN, and urease and acid phosphomonoesterase activities. Nitrogen addition increased the soil NO-N concentration, PNM and PNN significantly, but had little effects on the other test properties. The interaction between understory removal and nitrogen addition had significant effects on the soil NH-N concentration, but little effects on the soil NO-N concentration. However, the soil NO-N concentration in the plots of understory removal with nitrogen addition was increased by 27%, compared with the plots of nitrogen addition alone, which might lead to the leaching of NO It was suggested that understory vegetation could play an important role in affecting the soil chemical and biological properties in Mongolian pine plantations, and hence, the importance of understory vegetation should not be neglected when the forest management and restoration were implemented.
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A full factorial experiment was conducted to study the effects of understory removal and nitrogen addition (8 g m) on the soil NO-N and NH-N concentrations, potential net nitrogen mineralization rate (PNM) and nitrification rate (PNN), microbial biomass C (MBC) and N (MBN), MBC/MBN, urease and acid phosphomonoesterase activities, and Olsen-P concentration in a -N concentration, PNM, MBC, and MBN/MBN significantly, increased the soil Olsen-P concentration, but had little effects on the soil NO-N concentration, PNN, and urease and acid phosphomonoesterase activities. Nitrogen addition increased the soil NO-N concentration, PNM and PNN significantly, but had little effects on the other test properties. The interaction between understory removal and nitrogen addition had significant effects on the soil NH-N concentration, but little effects on the soil NO-N concentration. However, the soil NO-N concentration in the plots of understory removal with nitrogen addition was increased by 27%, compared with the plots of nitrogen addition alone, which might lead to the leaching of NO It was suggested that understory vegetation could play an important role in affecting the soil chemical and biological properties in Mongolian pine plantations, and hence, the importance of understory vegetation should not be neglected when the forest management and restoration were implemented.
DOI:10.13292/j.1000-4890.201707.033URL [本文引用: 4]
陈山红心杉(Cunninghania lanceolata)是江西特有树种,获国家地理标志保护。目前关于其植物—土壤关系的研究较少。以不同林龄(5、10、20和40a)陈山红心杉为对象,研究了其根际和非根际土壤有机碳、氮含量和根际效应。结果表明:根际pH略小于非根际,有机碳和氮素总体上大于非根际。随林龄的增加,根际和非根际土壤有机碳和氮含量先降后增;有机碳、全氮和有机氮的根际效应先增后降;铵态氮、硝态氮和无机氮的根际效应先降后趋于平缓;pH和碱解氮的根际效应变化平缓。氮含量对根际和非根际土壤pH和有机碳的影响为全氮无机氮碱解氮;碱解氮和全氮的根际效应分别对pH和有机碳根际效应影响最大。随着林龄的增加,硝态氮的比重高于铵态氮,应注意反硝化作用可能造成的氮素流失,同时林地土壤养分下降,在10 a前后应注意林地有机质和氮素的补充,以防地力衰退。
DOI:10.13292/j.1000-4890.201707.033URL [本文引用: 4]
陈山红心杉(Cunninghania lanceolata)是江西特有树种,获国家地理标志保护。目前关于其植物—土壤关系的研究较少。以不同林龄(5、10、20和40a)陈山红心杉为对象,研究了其根际和非根际土壤有机碳、氮含量和根际效应。结果表明:根际pH略小于非根际,有机碳和氮素总体上大于非根际。随林龄的增加,根际和非根际土壤有机碳和氮含量先降后增;有机碳、全氮和有机氮的根际效应先增后降;铵态氮、硝态氮和无机氮的根际效应先降后趋于平缓;pH和碱解氮的根际效应变化平缓。氮含量对根际和非根际土壤pH和有机碳的影响为全氮无机氮碱解氮;碱解氮和全氮的根际效应分别对pH和有机碳根际效应影响最大。随着林龄的增加,硝态氮的比重高于铵态氮,应注意反硝化作用可能造成的氮素流失,同时林地土壤养分下降,在10 a前后应注意林地有机质和氮素的补充,以防地力衰退。
[本文引用: 2]
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fluxes from soil mineralization and root decomposition in the forests. The samples were incubated in closed jars at 15 ℃, 25 ℃, 35 ℃, and 45 ℃, respectively, and alkali absorption method was applied to measure the CO fluxes during 53 days incubation. For the two forests, the rhizospheric effect (ratio of rhizospheric to non-rhizospheric soil) on the CO flux from soil mineralization across all incubation temperature ranged from 1.12 to 3.09, with a decreasing trend along incubation days. There was no significant difference in the CO flux from soil mineralization between the two forests at 15 ℃, but the CO flux was significantly higher in release from the absorption root decomposition was higher than that from the transition and storage roots decomposition, and was smaller in P. massoniana than in C. sclerophylla forest for all the root functional types. The values of the CO fluxes from the two forests were higher for soils (1.21-1.83) than for roots (0.96-1.36). No significant differences were observed in the values of the CO flux from soil mineralization between the two forests, but the value of the CO flux from root decomposition was significantly higher in flux from soil mineralization under global warming was far higher than that from root decomposition, and for P. massoniana than for C. sclerophylla forest. In subtropics of China, the adaptability of zonal climax community to global warming would be stronger than that of pioneer community.
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fluxes from soil mineralization and root decomposition in the forests. The samples were incubated in closed jars at 15 ℃, 25 ℃, 35 ℃, and 45 ℃, respectively, and alkali absorption method was applied to measure the CO fluxes during 53 days incubation. For the two forests, the rhizospheric effect (ratio of rhizospheric to non-rhizospheric soil) on the CO flux from soil mineralization across all incubation temperature ranged from 1.12 to 3.09, with a decreasing trend along incubation days. There was no significant difference in the CO flux from soil mineralization between the two forests at 15 ℃, but the CO flux was significantly higher in release from the absorption root decomposition was higher than that from the transition and storage roots decomposition, and was smaller in P. massoniana than in C. sclerophylla forest for all the root functional types. The values of the CO fluxes from the two forests were higher for soils (1.21-1.83) than for roots (0.96-1.36). No significant differences were observed in the values of the CO flux from soil mineralization between the two forests, but the value of the CO flux from root decomposition was significantly higher in flux from soil mineralization under global warming was far higher than that from root decomposition, and for P. massoniana than for C. sclerophylla forest. In subtropics of China, the adaptability of zonal climax community to global warming would be stronger than that of pioneer community.
DOI:10.3389/fpls.2016.00687URLPMID:4877511 [本文引用: 1]
In karst ecosystems, a high level of CaCO3enhances the stabilization of soil organic matter (SOM) and causes nitrogen (N) and/or phosphorus (P) limitation in plants. Oxalic acid has been suggested to be involved in the nutrient-acquisition strategy of plants because its addition can temporarily relieve nutrient limitation. Therefore, understanding how oxalic acid drives N availability may help support successful vegetation restoration in the karst ecosystems of southwest China. We tested a model suggested byClarholm et al. (2015)where oxalate reacts with Ca bridges in SOM, thus exposing previously protected areas to enzymatic attacks in a way that releases N for local uptake. We studied the effects of oxalic acid, microbial biomass carbon (MBC), and 尾-1,4-N-acetylglucosaminidase (NAG) on potential N mineralization rates in rhizosphere soils of four plant species (two shrubs and two trees) in karst areas. The results showed that rhizosphere soils of shrubs grown on formerly deforested land had significantly lower oxalic acid concentrations and NAG activity than that of trees in a 200-year-old forest. The levels of MBC in rhizosphere soils of shrubs were significantly lower than those of trees in the growing season, but the measure of shrubs and trees were similar in the non-growing season; the potential N mineralization rates showed a reverse pattern. Positive relationships were found among oxalic acid, MBC, NAG activity, and potential N mineralization rates for both shrubs and trees. This indicated that oxalic acid, microbes, and NAG may enhance N availability for acquisition by plants. Path analysis showed that oxalic acid enhanced potential N mineralization rates indirectly through inducing microbes and NAG activities. We found that the exudation of oxalic acid clearly provides an important mechanism that allows plants to enhance nutrient acquisition in karst ecosystems.
DOI:10.1111/fec.2008.22.issue-6URL [本文引用: 1]
DOI:10.1890/0012-9658(2006)87[1302:TSAMAI]2.0.CO;2URLPMID:16761608 [本文引用: 1]
Previous research on the effects of tree species on soil processes has focused primarily on the role of leaf litter inputs. We quantified the extent to which arbuscular mycorrhizal (AM) and ectomycorrhizal (ECM) tree species influence soil microbial activity and nutrient availability through rhizosphere effects. Rhizosphere soil, bulk soil, and fine roots were collected from 12 monospecific plots (six AM and six ECM tree species) planted on a common soil at the Turkey Hill Plantations in Dryden, New York. Rhizosphere effects were estimated by the percentage difference between rhizosphere and bulk soil samples for several assays. Rhizosphere effects on soil microbes and their activities were significant for ECM species but in only a few cases for AM species. In AM tree species, microbial biomass, net N mineralization, and phosphatase enzyme activity in the rhizosphere were 10-12% greater than in bulk soil. In ECM tree species, rhizosphere effects for microbial biomass, C mineralization rates, net N mineralization, and phosphatase activity were 25-30% greater than bulk soil, and significantly greater than AM rhizosphere effects. The magnitude of rhizosphere effects was negatively correlated with the degree of mycorrhizal colonization in AM tree species (r = -0.83) and with fine root biomass (r = -0.88) in ECM tree species, suggesting that different factors influence rhizosphere effects in tree species forming different mycorrhizal associations. Rhizosphere effects on net N mineralization and phosphatase activity were also much greater in soils with pH < 4.3 for both AM and ECM tree species, suggesting that soil pH and its relation to nutrient availability may also influence the magnitude of rhizosphere effects. Our results support the idea that tree roots stimulate nutrient availability in the rhizosphere, and that systematic differences between AM and ECM may result in distinctive rhizosphere effects for C, N, and P cycling between AM and ECM tree species.
DOI:10.2136/sssaj2006.0389URL [本文引用: 1]
Enhanced levels of microbial biomass and activity in the rhizosphere arise from labile C released from roots but the factors that mediate such "rhizosphere effects" are poorly understood. We hypothesized that the magnitude of rhizosphere effects would be reduced by increases in soil fertility, consistent with plant C allocation theory, which predicts decreased C flux to roots in fertile soils. Replicate plots of sugar maple () and northern red oak (L.) at the Turkey Hill Plantations, New York, and yellow birch () at the Hubbard Brook Experimental Forest, New Hampshire, were fertilized from 2001 to 2003. In fall of 2003, rhizosphere and bulk soils were sampled from the organic horizon of control and fertilized plots and analyzed for microbial biomass and nutrient transformation rates. In general, fertilization reduced microbial biomass and activity in plots of all three species, and the magnitude of such effects was generally greater in rhizosphere than in bulk soil. In red oak soils, fertilization reduced rhizosphere effects on microbial biomass, net N mineralization rates, and phosphatase enzyme activity (P = 0.026, 0.091, and 0.061, respectively). In contrast, fertilization only reduced rhizosphere effects on microbial biomass in sugar maple soils (P = 0.019). In yellow birch soils, fertilization decreased rhizosphere effects on microbial biomass (P = 0.015). These results suggest that soil fertility may mediate the degree to which roots affect microbial activity in forest soils, possibly due to fertilizer-induced shifts in belowground C supply.
URL [本文引用: 3]
毛竹（Phyllostachys edulis）向邻近森林扩张，对群落结构、物种组成和生物多样性造成了严重的影响，然而，其扩张机制仍不完全清楚。氮、磷等是植物生长必需的大量元素，也是我国南方森林生态系统的限制性元素，根际效应是植物对这些养分捕获的重要途径。为此，我们假设氮磷根际效应增强是毛竹成功扩张机制之一，为验证这一假设，本文选取典型竹阔界面（竹林－竹阔混交林－阔叶林）样带，在群落调查基础上，分析毛竹及其他9种植物根际及非根际土壤的铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）、无机N（Inorganic-N）和各形态磷含量等指标。结果表明： 1.毛竹以年均1-2m的速度向邻近常绿阔叶林扩张，并对丝栗栲（Castanopsisfargesii）、拟赤杨（Alniphyllum fortunei）、苦槠（Castanopsis sclerophylla）、朱砂根（Ardisia crenata）等物种多度与生长状况影响较大，从而影响群落的组成与结构。 2.从竹林到竹阔混交林，毛竹鞭根、篼根根际土NH4+-N、NO3--N、无机N含量分别降低15.5%、17.0%、9.8%与31.0%、20.0%、26.5%，但NH4+-N及无机N根际效应分别增加了56.6%、30.7%与23.9%、19.5%，NO3--N根际效应变化不明显。 3.从竹林到竹阔混交林，虽然毛竹鞭根及篼根根际土全磷（TP）含量没有明显变化，但有效磷（AP）含量及根际效应均有一定程度升高，含量分别由21.22mg·kg-1、20.84mg·kg-1升高至22.45mg·kg-1、24.11mg·kg-1，根际效应分别由1.33、1.31升高至1.68、1.80。 4.受毛竹扩张的影响，不同植物根际效应响应不同。丝栗栲、苦槠、拟赤杨、杜茎山（Maesa japonica）、朱砂根及鳞毛蕨（Dryopteris filix）等植物的NH4+-N根际效应明显下降，而黄牛奶树（Symplocos laurina）、狗脊（Rhizoma cibotii）基本不变。 5.同一植物的不同养分根际效应有所差异，如毛竹氮素根际效应要强于磷素，其鞭根及篼根的氮素根际效应分别比磷素高49.4%、71.1%。 6.另外，在毛竹林与竹阔混交林中，毛竹的NH4+-N、无机N及有效磷的根际效应均高于其他9种植物。 以上结果表明，毛竹根际效应强于其他植物，而其他植物根际效应对毛竹扩张的响应不同，可能是毛竹成功扩张，并导致群落结构及生物多样性变化的重要原因之一。
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毛竹（Phyllostachys edulis）向邻近森林扩张，对群落结构、物种组成和生物多样性造成了严重的影响，然而，其扩张机制仍不完全清楚。氮、磷等是植物生长必需的大量元素，也是我国南方森林生态系统的限制性元素，根际效应是植物对这些养分捕获的重要途径。为此，我们假设氮磷根际效应增强是毛竹成功扩张机制之一，为验证这一假设，本文选取典型竹阔界面（竹林－竹阔混交林－阔叶林）样带，在群落调查基础上，分析毛竹及其他9种植物根际及非根际土壤的铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）、无机N（Inorganic-N）和各形态磷含量等指标。结果表明： 1.毛竹以年均1-2m的速度向邻近常绿阔叶林扩张，并对丝栗栲（Castanopsisfargesii）、拟赤杨（Alniphyllum fortunei）、苦槠（Castanopsis sclerophylla）、朱砂根（Ardisia crenata）等物种多度与生长状况影响较大，从而影响群落的组成与结构。 2.从竹林到竹阔混交林，毛竹鞭根、篼根根际土NH4+-N、NO3--N、无机N含量分别降低15.5%、17.0%、9.8%与31.0%、20.0%、26.5%，但NH4+-N及无机N根际效应分别增加了56.6%、30.7%与23.9%、19.5%，NO3--N根际效应变化不明显。 3.从竹林到竹阔混交林，虽然毛竹鞭根及篼根根际土全磷（TP）含量没有明显变化，但有效磷（AP）含量及根际效应均有一定程度升高，含量分别由21.22mg·kg-1、20.84mg·kg-1升高至22.45mg·kg-1、24.11mg·kg-1，根际效应分别由1.33、1.31升高至1.68、1.80。 4.受毛竹扩张的影响，不同植物根际效应响应不同。丝栗栲、苦槠、拟赤杨、杜茎山（Maesa japonica）、朱砂根及鳞毛蕨（Dryopteris filix）等植物的NH4+-N根际效应明显下降，而黄牛奶树（Symplocos laurina）、狗脊（Rhizoma cibotii）基本不变。 5.同一植物的不同养分根际效应有所差异，如毛竹氮素根际效应要强于磷素，其鞭根及篼根的氮素根际效应分别比磷素高49.4%、71.1%。 6.另外，在毛竹林与竹阔混交林中，毛竹的NH4+-N、无机N及有效磷的根际效应均高于其他9种植物。 以上结果表明，毛竹根际效应强于其他植物，而其他植物根际效应对毛竹扩张的响应不同，可能是毛竹成功扩张，并导致群落结构及生物多样性变化的重要原因之一。
DOI:10.1016/j.ejsobi.2017.07.001URL [本文引用: 2]
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通过对天目山自然保护区林木菌根和菌根菌的调查,本文报道了241个树种的菌根类型、形态学和解剖学特征,自然分布规律及其菌根菌的分类。
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通过对天目山自然保护区林木菌根和菌根菌的调查,本文报道了241个树种的菌根类型、形态学和解剖学特征,自然分布规律及其菌根菌的分类。
DOI:10.1007/s11284-017-1440-9URL [本文引用: 2]
Plants allocate carbon to root exudates to mine nitrogen (N) from soil organic matter (SOM). Little is known about how the root-exudation rate varies among co-existing woody species. We conducted an i
DOI:10.1111/j.1440-1703.2003.00594.xURL [本文引用: 1]
Abstract The effects of understory dwarf bamboo ( Sasa kurilensis ) on soil water and the growth of overstory trees were studied in a dense secondary forest of Betula ermanii in northern Japan. Four plots were established in a Betula ermanii forest with Sasa kurilensis in the understory. The Sasa was removed in two of the plots. The annual increment of the trunk diameter for each tree was measured in the first two years from the commencement of the experiment. Soil water potential was similar in the plots following significant rainfall, but was found to be greater in the plot without Sasa between rainfall events. This suggests that the removal of Sasa slows the reduction of soil water after rainfall. The relative growth rate of the trunk diameter of Betula ermanii increased with tree size in all of the plots because taller trees strongly suppressed smaller ones in the dense forest. The growth rates of Betula ermanii were higher in the plots without Sasa . However, the difference in growth rates between all of the plots tended to be smaller in smaller size classes, possibly because smaller trees were strongly suppressed by larger ones, irrespective of the presence/absence of Sasa . Therefore, the removal of Sasa increased soil water and encouraged the growth of larger Betula ermanii in dense forest during the first two years after the Sasa was removed. The present study suggests that Sasa can reduce the growth of larger Betula ermanii in dense forest by limiting available soil water to these trees.
DOI:10.1038/srep27756URLPMID:4908602 [本文引用: 2]
The impacts of plant species on the microbial communities and physico-chemical characteristics of soil are well documented for many herbs, grasses and legumes but much less so for tree species. Here, we investigate by rRNA and ITS amplicon sequencing the diversity of microorganisms from the three domains of life (Archaea, Bacteria and Eukaryota:Fungi) in soil samples taken from the forest experimental site of Breuil-Chenue (France). We discovered significant differences in the abundance, composition and structure of the microbial communities associated with two phylogenetically distant tree species of the same age, deciduous European beech (Fagus sylvatica) and coniferous Norway spruce (Picea abiesKarst), planted in the same soil. Our results suggest a significant effect of tree species on soil microbiota though in different ways for each of the three microbial groups. Fungal and archaeal community structures and compositions are mainly determined according to tree species, whereas bacterial communities differ to a great degree between rhizosphere and bulk soils, regardless of the tree species. These results were confirmed by quantitative PCR, which revealed significant enrichment of specific bacterial genera, such asBurkholderiaandCollimonas, known for their ability to weather minerals within the tree root vicinity.
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DOI:10.5846/stxb201506171222URL [本文引用: 1]
氮沉降是全球变化的重大环境问题,根际是地下生态过程研究的前沿,但目前氮沉降对亚热带地区不同树种土壤氮、磷供应和碳矿化根际过程的影响及其机制尚不清楚.选取典型红壤区15a针叶树杉木(Cunninghamia lanceolata)和阔叶树枫香(Liquidamba formosana)为对象,野外原位开展10 g N m-2a“氮沉降试验3a,于2014年8月收集杉木和枫香根际土壤和非根际土壤,测定其pH值、有效氮、速效磷、水溶性有机碳及其34 d有机碳矿化动态,并计算根际效应.结果表明:氮沉降显著降低两个树种土壤pH值和杉木根际土壤速效磷(P＜0.05);提高枫香非根际土壤NO3--N和杉木非根际土壤水溶性有机碳含量.同时,氮沉降显著提高杉木土壤有机碳矿化速率,根际和非根际的增幅分别为71.2％和41.2％,降低枫香土壤有机碳矿化速率,根际和非根际的降幅分别为10.6％和44.1％.此外,氮沉降显著降低枫香土壤NO3--N和有机碳前期矿化速率的根际效应,增强后期矿化速率的根际效应,而杉木对氮沉降响应不显著.可见,氮沉降可显著改变树木土壤养分供应和有机碳稳定性,且丘陵红壤区针叶树和阔叶树根际过程对氮沉降的响应模式有别.率先报道了亚热带不同树种根际碳、氮、磷耦合过程对氮沉降的响应格局,并较好地揭示了针叶树和阔叶树对氮沉降响应的分异机制.
DOI:10.5846/stxb201506171222URL [本文引用: 1]
氮沉降是全球变化的重大环境问题,根际是地下生态过程研究的前沿,但目前氮沉降对亚热带地区不同树种土壤氮、磷供应和碳矿化根际过程的影响及其机制尚不清楚.选取典型红壤区15a针叶树杉木(Cunninghamia lanceolata)和阔叶树枫香(Liquidamba formosana)为对象,野外原位开展10 g N m-2a“氮沉降试验3a,于2014年8月收集杉木和枫香根际土壤和非根际土壤,测定其pH值、有效氮、速效磷、水溶性有机碳及其34 d有机碳矿化动态,并计算根际效应.结果表明:氮沉降显著降低两个树种土壤pH值和杉木根际土壤速效磷(P＜0.05);提高枫香非根际土壤NO3--N和杉木非根际土壤水溶性有机碳含量.同时,氮沉降显著提高杉木土壤有机碳矿化速率,根际和非根际的增幅分别为71.2％和41.2％,降低枫香土壤有机碳矿化速率,根际和非根际的降幅分别为10.6％和44.1％.此外,氮沉降显著降低枫香土壤NO3--N和有机碳前期矿化速率的根际效应,增强后期矿化速率的根际效应,而杉木对氮沉降响应不显著.可见,氮沉降可显著改变树木土壤养分供应和有机碳稳定性,且丘陵红壤区针叶树和阔叶树根际过程对氮沉降的响应模式有别.率先报道了亚热带不同树种根际碳、氮、磷耦合过程对氮沉降的响应格局,并较好地揭示了针叶树和阔叶树对氮沉降响应的分异机制.
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我国喀斯特区域面积分布较广,而喀斯特生态系统的退化已成为当前 西南地区面临的严重的生态问题.本研究选取贵州中部两种不同植被类型的生态系统-乔木林和灌木林.以乔木林中的白栎、园果化香和灌木林中的火棘、竹叶椒等 主要优势树种为对象,研究不同的植物树种对根际土壤微生物生物量及其细菌群落结构的影响.结果显示:乔木林系统中根际土壤微生物生物量碳、氮显著性高于灌 木林,植物的根际效应在乔木林中表现更为显著;同时乔木林中的优势树种通过根系分泌物的作用显著提高根际土壤细菌多样性指数,而灌木林中优势树种的根际土 壤微生物量及多样性均未表现出明显的根际效应.因此,植被的演替通过改变土壤微生物的特性影响植物-微生物-土壤之间的物质和能量循环,进一步影响喀斯特 生态系统的稳定和健康功能.
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我国喀斯特区域面积分布较广,而喀斯特生态系统的退化已成为当前 西南地区面临的严重的生态问题.本研究选取贵州中部两种不同植被类型的生态系统-乔木林和灌木林.以乔木林中的白栎、园果化香和灌木林中的火棘、竹叶椒等 主要优势树种为对象,研究不同的植物树种对根际土壤微生物生物量及其细菌群落结构的影响.结果显示:乔木林系统中根际土壤微生物生物量碳、氮显著性高于灌 木林,植物的根际效应在乔木林中表现更为显著;同时乔木林中的优势树种通过根系分泌物的作用显著提高根际土壤细菌多样性指数,而灌木林中优势树种的根际土 壤微生物量及多样性均未表现出明显的根际效应.因此,植被的演替通过改变土壤微生物的特性影响植物-微生物-土壤之间的物质和能量循环,进一步影响喀斯特 生态系统的稳定和健康功能.
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DOI:10.5846/stxb201505040908URL [本文引用: 1]
凋落物和林下植被在森林生态系统土壤碳、氮循环过程中发挥重要作用,目前关于亚热带杉木人工林凋落物和林下植被对土壤碳氮水解酶活性影响机制还不清楚。在亚热带杉木人工林设立去除凋落物＋去除林下植被（LR＋UR）、去除凋落物＋保留林下植被（LR＋U）、凋落物加倍＋保留林下植被（LD＋U）、凋落物加倍＋割倒林下植被归还（LD＋UC）处理。通过研究各处理对土壤环境因子（土壤温度（ST）、土壤含水量（SWC）、土壤酸度（p H）、硝态氮（NO_3~--N）、氨态氮（NH_4~＋-N）、溶解性有机碳（DOC））和土壤碳氮水解酶（β-1,4-葡萄糖苷酶（βG）和β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶（NAG））活性的影响,揭示凋落物和林下植被对杉木林土壤碳氮水解酶活性影响机制。结果表明：（1）通过比较LR＋U和LD＋U处理发现,短期内添加凋落物有增加土壤p H、NH＋4-N含量和提高βG、NAG活性的趋势,但未达到显著水平（P〉0.05）;（2）LR＋UR与LR＋U处理间的比较发现,去除林下植被有降低SWC、p H、NH＋4-N含量、NAG活性的趋势,并显著降低了土壤DOC含量和βG活性（P〈0.05）;（3）将LR＋UR分别与LD＋U、LD＋UC处理进行比较表明,添加凋落物同时保留林下植被显著增加了SWC、p H、DOC和NH＋4-N含量,并增强了βG和NAG活性（P〈0.05）,而且林下植被割倒归还比林下植被正常生长更有利于土壤βG、NAG活性的提高和SWC、DOC含量的增加,但是对ST和NO-3-N含量没有显著影响（P〉0.05）;（4）土壤水解酶活性与SWC、DOC表现为极显著正相关关系（P〈0.01）。总之,凋落物和林下植被影响碳氮水解酶活性的机制,主要是通过调节SWC、增加DOC含量,影响βG、NAG活性;βG、NAG活性增强也会加快土壤有机质（SOM）分解,增加土壤DOC含量。
DOI:10.5846/stxb201505040908URL [本文引用: 1]
凋落物和林下植被在森林生态系统土壤碳、氮循环过程中发挥重要作用,目前关于亚热带杉木人工林凋落物和林下植被对土壤碳氮水解酶活性影响机制还不清楚。在亚热带杉木人工林设立去除凋落物＋去除林下植被（LR＋UR）、去除凋落物＋保留林下植被（LR＋U）、凋落物加倍＋保留林下植被（LD＋U）、凋落物加倍＋割倒林下植被归还（LD＋UC）处理。通过研究各处理对土壤环境因子（土壤温度（ST）、土壤含水量（SWC）、土壤酸度（p H）、硝态氮（NO_3~--N）、氨态氮（NH_4~＋-N）、溶解性有机碳（DOC））和土壤碳氮水解酶（β-1,4-葡萄糖苷酶（βG）和β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶（NAG））活性的影响,揭示凋落物和林下植被对杉木林土壤碳氮水解酶活性影响机制。结果表明：（1）通过比较LR＋U和LD＋U处理发现,短期内添加凋落物有增加土壤p H、NH＋4-N含量和提高βG、NAG活性的趋势,但未达到显著水平（P〉0.05）;（2）LR＋UR与LR＋U处理间的比较发现,去除林下植被有降低SWC、p H、NH＋4-N含量、NAG活性的趋势,并显著降低了土壤DOC含量和βG活性（P〈0.05）;（3）将LR＋UR分别与LD＋U、LD＋UC处理进行比较表明,添加凋落物同时保留林下植被显著增加了SWC、p H、DOC和NH＋4-N含量,并增强了βG和NAG活性（P〈0.05）,而且林下植被割倒归还比林下植被正常生长更有利于土壤βG、NAG活性的提高和SWC、DOC含量的增加,但是对ST和NO-3-N含量没有显著影响（P〉0.05）;（4）土壤水解酶活性与SWC、DOC表现为极显著正相关关系（P〈0.01）。总之,凋落物和林下植被影响碳氮水解酶活性的机制,主要是通过调节SWC、增加DOC含量,影响βG、NAG活性;βG、NAG活性增强也会加快土壤有机质（SOM）分解,增加土壤DOC含量。
DOI:10.1016/j.soilbio.2014.07.022URL [本文引用: 1]
61Mycorrhizal type influences annual exudation rates in hardwood forests.61The magnitude of rhizosphere effects is positively correlated to exudation rates.61Modest fluxes of carbon can disproportionately affect ecosystem nitrogen cycling.
DOI:10.1016/j.agrformet.2015.08.070URL [本文引用: 1]
Root and rhizosphere processes contribute significantly to soil carbon (C) fluxes, yet mechanism by which they do are not well understood. One of the contributing factors to this uncertainty is the lack of understanding about the role of root-derived labile C inputs in influencing soil organic matter (SOM) decomposition. We conducted an experiment to compare the pure impacts of two coniferous species through roots on the soil CO2 efflux and examine the species’ response to experimental warming using infrared heaters. Warming markedly increased exudation rates I (μgCcm611rootlengthh611) and II (μgCcm612rootareah611) in the two species plots; however, the Picea asperata species had significantly higher root exudation rates than that of the Abies faxoniana species, regardless of warming treatment. The differences in the root morphological and physiological traits between the two species could be responsible for this variation in exudation and response to experimental warming. The P. asperata plots had significantly higher soil respiration rates (2.36μmolm612s611 on average) relative to the A. faxoniana plots (2.02μmolm612s611 on average). Similarly, the temperature sensitivity of SOM decomposition (Q10) was 1.19 times higher in the P. asperata plots than the A. faxoniana plots. The magnitude and direction of warming effects on the soil CO2 efflux varied considerably with tree species. The warming marginally increased the mean soil respiration by 5.3% in the P. asperata plots and significantly decreased the mean soil respiration by 10.8% in the A. faxoniana plots over the 4-year period. Our results collectively provide robust evidence that tree species can differ in their effects on shaping Q10 and controlling the soil CO2 efflux via root exudation, thereby implying altered patterns of soil C cycle between tree species in response to global warming. This calls for incorporating root-derived C inputs in controlling the microbial regulation of SOM decomposition in climate-carbon models to better predict soil C dynamics under global environmental change.
DOI:10.3321/j.issn:1000-0933.2009.01.008URL [本文引用: 2]
选取广泛分布于阿拉善干旱荒漠区的白刺、霸王、红砂、沙冬青、沙木蓼、梭梭和驼绒藜7种不同的旱生灌木,研究其根际与非根际土壤各种形态氮素、有机碳的含量特征及土壤pH的变化。结果表明,相对于非根际土壤,根际土壤全氮、铵态氮、硝态氮分别平均高24.9%、24.5%和65.1%,土壤有机碳平均高出18.5%,土壤pH值平均低0.14个单位。根际与非根际土壤的全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳和pH之间都呈现出了极显著差异（p〈0.01）。7种灌木根际土壤全氮、硝态氮和有机碳含量均比非根际土壤含量高。除沙冬青根际铵态氮含量较非根际低以外,其余6种灌木根际土壤铵态氮含量均高于非根际土壤。梭梭的根际土壤pH高于非根际,其它6种灌木均是根际pH低于非根际土壤。在根际与非根际,土壤有机碳与土壤全氮之间均呈显著相关,二者表现为线性关系。而土壤全氮与铵态氮在根际与非根际则均无相关性,全氮与硝态氮在根际和非根际土壤均显著相关,且二者也呈线性相关。
DOI:10.3321/j.issn:1000-0933.2009.01.008URL [本文引用: 2]
选取广泛分布于阿拉善干旱荒漠区的白刺、霸王、红砂、沙冬青、沙木蓼、梭梭和驼绒藜7种不同的旱生灌木,研究其根际与非根际土壤各种形态氮素、有机碳的含量特征及土壤pH的变化。结果表明,相对于非根际土壤,根际土壤全氮、铵态氮、硝态氮分别平均高24.9%、24.5%和65.1%,土壤有机碳平均高出18.5%,土壤pH值平均低0.14个单位。根际与非根际土壤的全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳和pH之间都呈现出了极显著差异（p〈0.01）。7种灌木根际土壤全氮、硝态氮和有机碳含量均比非根际土壤含量高。除沙冬青根际铵态氮含量较非根际低以外,其余6种灌木根际土壤铵态氮含量均高于非根际土壤。梭梭的根际土壤pH高于非根际,其它6种灌木均是根际pH低于非根际土壤。在根际与非根际,土壤有机碳与土壤全氮之间均呈显著相关,二者表现为线性关系。而土壤全氮与铵态氮在根际与非根际则均无相关性,全氮与硝态氮在根际和非根际土壤均显著相关,且二者也呈线性相关。
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
Mycorrhizal type determines the magnitude and direction of root-induced changes in decomposition in a temperate forest
2
2015
... 本研究也发现林下灌木檵木的根际效应显著高于杨桐和格药柃, 而杨桐与格药柃的根际效应无显著差异(
... 但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(
Impact of common European tree species and Douglas-fir ( Pseudotsuga menziesii [Mirb.] Franco) on the physicochemical properties of the rhizosphere
3
2011
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
... 不同植物由于自身生理特性(基因型、根系分泌能力、根系分泌物的量和成分、养分需求等)和生态环境(土壤养分的供给和转化速率等)的差异, 而对养分表现出不同的根际效应(
Dominant mycorrhizal association of trees alters carbon and nutrient cycling by selecting for microbial groups with distinct enzyme function
1
2017
... 本研究也发现林下灌木檵木的根际效应显著高于杨桐和格药柃, 而杨桐与格药柃的根际效应无显著差异(
林下层植被对上层乔木的影响研究综述
3
2016
... 林下植被是森林生态系统的重要组成部分(
... 杉木、马尾松和湿地松(Pinus elliottii)是我国中亚热带地区主要人工林树种, 林下植被丰富, 且灌木的物种多样性高于草本, 可能对上层乔木生长产生重要影响(
... ;
林下层植被对上层乔木的影响研究综述
3
2016
... 林下植被是森林生态系统的重要组成部分(
... 杉木、马尾松和湿地松(Pinus elliottii)是我国中亚热带地区主要人工林树种, 林下植被丰富, 且灌木的物种多样性高于草本, 可能对上层乔木生长产生重要影响(
... ;
Short-term vs. long-term effects of understory removal on nitrogen and mobile carbohydrates in overstory trees
2016
台湾桤木林草复合模式根际与非根际氮特征
2
2014
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
... 根际的养分状况在很大程度上决定了植物的生长状况, 从而会影响其竞争能力.不同物种根际效应能够反映物种在系统中对待养分的行为方式, 同时也决定了物种的相互关系(
台湾桤木林草复合模式根际与非根际氮特征
2
2014
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
... 根际的养分状况在很大程度上决定了植物的生长状况, 从而会影响其竞争能力.不同物种根际效应能够反映物种在系统中对待养分的行为方式, 同时也决定了物种的相互关系(
a). Differences in fine-root biomass of trees and understory vegetation among stand types in subtropical forests
2
2015
... 林下植被是森林生态系统的重要组成部分(
... ).
Response of the fine root production, phenology, and turnover rate of six shrub species from a subtropical forest to a soil moisture gradient and shading
3
2016
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
... 杉木、马尾松和湿地松(Pinus elliottii)是我国中亚热带地区主要人工林树种, 林下植被丰富, 且灌木的物种多样性高于草本, 可能对上层乔木生长产生重要影响(
... 每个样方内分别采集乔木及林下主要灌木檵木、杨桐、格药柃的根际土样, 另采集全土土样.我们前期研究发现研究区域乔木和灌木根系主要集中在0-20 cm (
b). Understory vegetation leads to changes in soil acidity and in microbial communities 27 years after reforestation
1
2015
... 林下植被是森林生态系统的重要组成部分(
亚热带退化丘陵红壤区人工林土壤磷素有效性及其影响因素
1
2013
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
亚热带退化丘陵红壤区人工林土壤磷素有效性及其影响因素
1
2013
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
Nitrogen fertilization affects bacteria utilizing plant-derived carbon in the rhizosphere of beech seedlings
1
2016
... 但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(
Availability of N and P in the rhizosphere of three subtropical species
1
2016
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
Pine afforestation alters rhizosphere effects and soil nutrient turnover across a precipitation gradient in Patagonia, Argentina
2
2017
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
... 根际的养分状况在很大程度上决定了植物的生长状况, 从而会影响其竞争能力.不同物种根际效应能够反映物种在系统中对待养分的行为方式, 同时也决定了物种的相互关系(
Origins of root-mediated pH changes in rhizosphere and their responses to environmental constraints: A review
1
2003
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
2
2000
... 式中: Di为物种i的个体数/样地面积; Mi为物种i的基部断面/样地面积; Fi为物种i在样方内出现的小样方数占所有小样方数的比例(
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
2
2000
... 式中: Di为物种i的个体数/样地面积; Mi为物种i的基部断面/样地面积; Fi为物种i在样方内出现的小样方数占所有小样方数的比例(
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
Inorganic and organic nitrogen uptake by nine dominant subtropical tree species
1
2016
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
海南尖峰岭热带山地雨林物种多样性空间分布格局的尺度效应
1
2016
... 式中, Pi为样方内第i个物种的多度占所有物种多度之和的比例, S为单个样方内物种的总数(
海南尖峰岭热带山地雨林物种多样性空间分布格局的尺度效应
1
2016
... 式中, Pi为样方内第i个物种的多度占所有物种多度之和的比例, S为单个样方内物种的总数(
林下植被去除与氮添加对樟子松人工林土壤化学和生物学性质的影响
1
2012
... 但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(
林下植被去除与氮添加对樟子松人工林土壤化学和生物学性质的影响
1
2012
... 但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(
陈山红心杉根际土壤有机碳、氮含量及根际效应
4
2017
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
... ;
... 本研究中, 根际效应用根际土壤各特性值(R)与全土土壤对应特性值(B)的比值表示, 即R/B; R/B > 1为正效应, 反之, R/B < 1为负效应(
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
陈山红心杉根际土壤有机碳、氮含量及根际效应
4
2017
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
... ;
... 本研究中, 根际效应用根际土壤各特性值(R)与全土土壤对应特性值(B)的比值表示, 即R/B; R/B > 1为正效应, 反之, R/B < 1为负效应(
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
剑湖湿地湖滨带5种植物群落类型氮和磷根际效应
2
2013
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
... ), 当植物对自身养分的吸收速率小于有效养分的积累时, 就使得氮磷养分在根际富集(
剑湖湿地湖滨带5种植物群落类型氮和磷根际效应
2
2013
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
... ), 当植物对自身养分的吸收速率小于有效养分的积累时, 就使得氮磷养分在根际富集(
马尾松和苦槠林根际土壤矿化和根系分解CO2释放的温度敏感性
1
2013
... 的土壤即为根际土壤(
马尾松和苦槠林根际土壤矿化和根系分解CO2释放的温度敏感性
1
2013
... 的土壤即为根际土壤(
Enhanced nitrogen availability in karst ecosystems by oxalic acid release in the rhizosphere
1
2016
... 不同植物由于自身生理特性(基因型、根系分泌能力、根系分泌物的量和成分、养分需求等)和生态环境(土壤养分的供给和转化速率等)的差异, 而对养分表现出不同的根际效应(
New approach for capturing soluble root exudates in forest soils
1
2008
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
Tree species and mycorrhizal associations influence the magnitude of rhizosphere effects
1
2006
... 本研究也发现林下灌木檵木的根际效应显著高于杨桐和格药柃, 而杨桐与格药柃的根际效应无显著差异(
The influence of soil fertility on rhizosphere effects in northern hardwood forest soils
1
2008
... 的土壤即为根际土壤(
氮磷根际效应: 毛竹扩张的潜在策略
3
2014
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
... ).关于不同植被根际效应的差异已经开展了广泛研究, 但主要集中在乔木树种(
... 根际的养分状况在很大程度上决定了植物的生长状况, 从而会影响其竞争能力.不同物种根际效应能够反映物种在系统中对待养分的行为方式, 同时也决定了物种的相互关系(
氮磷根际效应: 毛竹扩张的潜在策略
3
2014
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
... ).关于不同植被根际效应的差异已经开展了广泛研究, 但主要集中在乔木树种(
... 根际的养分状况在很大程度上决定了植物的生长状况, 从而会影响其竞争能力.不同物种根际效应能够反映物种在系统中对待养分的行为方式, 同时也决定了物种的相互关系(
The tree species matters: Belowground carbon input and utilization in the myco-rhizosphere
2
2017
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
... 本研究也发现林下灌木檵木的根际效应显著高于杨桐和格药柃, 而杨桐与格药柃的根际效应无显著差异(
1
2001
... 林下植被是森林生态系统的重要组成部分(
1
2001
... 林下植被是森林生态系统的重要组成部分(
天目山自然保护区林木菌根调查
1
1992
... 本研究也发现林下灌木檵木的根际效应显著高于杨桐和格药柃, 而杨桐与格药柃的根际效应无显著差异(
天目山自然保护区林木菌根调查
1
1992
... 本研究也发现林下灌木檵木的根际效应显著高于杨桐和格药柃, 而杨桐与格药柃的根际效应无显著差异(
Root-exudate flux variations among four co-existing canopy species in a temperate forest, Japan
2
2017
... 不同植物由于自身生理特性(基因型、根系分泌能力、根系分泌物的量和成分、养分需求等)和生态环境(土壤养分的供给和转化速率等)的差异, 而对养分表现出不同的根际效应(
... 但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(
Effects of understory dwarf bamboo on soil water and the growth of overstory trees in a dense secondary Betula ermanii forest, northern Japan
1
2003
... 林下植被是森林生态系统的重要组成部分(
Specific impacts of beech and Norway spruce on the structure and diversity of the rhizosphere and soil microbial communities
2
2016
... 不同植物由于自身生理特性(基因型、根系分泌能力、根系分泌物的量和成分、养分需求等)和生态环境(土壤养分的供给和转化速率等)的差异, 而对养分表现出不同的根际效应(
... 本研究也发现林下灌木檵木的根际效应显著高于杨桐和格药柃, 而杨桐与格药柃的根际效应无显著差异(
The understory fern Dicranopteris dichotoma facilitates the overstory Eucalyptus trees in subtropical plantations
1
2014
... 林下植被是森林生态系统的重要组成部分(
氮沉降对杉木和枫香土壤氮磷转化及碳矿化的影响
1
2016
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
氮沉降对杉木和枫香土壤氮磷转化及碳矿化的影响
1
2016
... 根际是植物与土壤相互作用的界面, 植物根系分泌物和凋落物为微生物提供能源和氮源, 使得根际微生物量和活性远远大于非根际, 从而对根际土壤养分产生重要影响(
种内竞争和残落物覆盖对杉木和檵木细根形态特征的影响
4
2015
... 但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(
... 根际的养分状况在很大程度上决定了植物的生长状况, 从而会影响其竞争能力.不同物种根际效应能够反映物种在系统中对待养分的行为方式, 同时也决定了物种的相互关系(
... 以往对杉木林的研究发现, 檵木的细根可塑性强于杉木, 在林下凋落物增加的条件下, 檵木根系向更有利于高效吸收土壤养分的方向发展(
... ).但是杉木的细根生物量远远高于(10倍以上)檵木, 养分的吸收效率相当(
种内竞争和残落物覆盖对杉木和檵木细根形态特征的影响
4
2015
... 但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(
... 根际的养分状况在很大程度上决定了植物的生长状况, 从而会影响其竞争能力.不同物种根际效应能够反映物种在系统中对待养分的行为方式, 同时也决定了物种的相互关系(
... 以往对杉木林的研究发现, 檵木的细根可塑性强于杉木, 在林下凋落物增加的条件下, 檵木根系向更有利于高效吸收土壤养分的方向发展(
... ).但是杉木的细根生物量远远高于(10倍以上)檵木, 养分的吸收效率相当(
喀斯特生态系统中乔木和灌木林根际土壤微生物生物量及其多样性的比较
1
2010
... 不同植物由于自身生理特性(基因型、根系分泌能力、根系分泌物的量和成分、养分需求等)和生态环境(土壤养分的供给和转化速率等)的差异, 而对养分表现出不同的根际效应(
喀斯特生态系统中乔木和灌木林根际土壤微生物生物量及其多样性的比较
1
2010
... 不同植物由于自身生理特性(基因型、根系分泌能力、根系分泌物的量和成分、养分需求等)和生态环境(土壤养分的供给和转化速率等)的差异, 而对养分表现出不同的根际效应(
杨树人工林品种更替连作与非更替连作根际效应的比较
1
2010
... 本研究中, 根际效应用根际土壤各特性值(R)与全土土壤对应特性值(B)的比值表示, 即R/B; R/B > 1为正效应, 反之, R/B < 1为负效应(
杨树人工林品种更替连作与非更替连作根际效应的比较
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2010
... 本研究中, 根际效应用根际土壤各特性值(R)与全土土壤对应特性值(B)的比值表示, 即R/B; R/B > 1为正效应, 反之, R/B < 1为负效应(
凋落物和林下植被对杉木林土壤碳氮水解酶活性的影响机制
1
2016
... 但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(
凋落物和林下植被对杉木林土壤碳氮水解酶活性的影响机制
1
2016
... 但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(
Root-induced changes in nutrient cycling in forests depend on exudation rates
1
2014
... 但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(
Warming effects on root morphological and physiological traits: The potential consequences on soil C dynamics as altered root exudation
1
2013
... 但是, 不同林分类型下3种灌木根际效应间的差异不同, 如在杉木和马尾松林, 檵木的根际效应高于格药柃与杨桐, 暗示檵木在这两种林分中对土壤资源的利用更强, 但在湿地松林并没有发现此现象(
干旱荒漠区不同灌木根际与非根际土壤氮素的含量特征
2
2009
... 不同植物由于自身生理特性(基因型、根系分泌能力、根系分泌物的量和成分、养分需求等)和生态环境(土壤养分的供给和转化速率等)的差异, 而对养分表现出不同的根际效应(
... 本研究也发现林下灌木檵木的根际效应显著高于杨桐和格药柃, 而杨桐与格药柃的根际效应无显著差异(
干旱荒漠区不同灌木根际与非根际土壤氮素的含量特征
2
2009
... 不同植物由于自身生理特性(基因型、根系分泌能力、根系分泌物的量和成分、养分需求等)和生态环境(土壤养分的供给和转化速率等)的差异, 而对养分表现出不同的根际效应(
... 本研究也发现林下灌木檵木的根际效应显著高于杨桐和格药柃, 而杨桐与格药柃的根际效应无显著差异(
黔中山地喀斯特森林的水文学过程和养分动态
1
2007
... 不同植物由于自身生理特性(基因型、根系分泌能力、根系分泌物的量和成分、养分需求等)和生态环境(土壤养分的供给和转化速率等)的差异, 而对养分表现出不同的根际效应(
黔中山地喀斯特森林的水文学过程和养分动态
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2007
... 不同植物由于自身生理特性(基因型、根系分泌能力、根系分泌物的量和成分、养分需求等)和生态环境(土壤养分的供给和转化速率等)的差异, 而对养分表现出不同的根际效应(
沙地樟子松人工林土壤磷素转化的根际效应
1
2006
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
沙地樟子松人工林土壤磷素转化的根际效应
1
2006
... 本研究结果显示, 不同林分类型下乔木和林下灌木的根际与全土土壤之间各化学性质的差异不同.相对于全土土壤, 乔木根际土壤pH值显著降低, 同时在马尾松和湿地松林地, 檵木的根际土壤pH值也显著降低(
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