摘要:开展不同恢复演替阶段天然次生林土壤-微生物生物量及其化学计量特征关系的研究,可为有效和持续管理川西亚高山次生林提供科学依据。以川西亚高山米亚罗林区20世纪60、70、80年代3种采伐迹地经自然恢复演替形成的次生林(SF60、SF70和SF80)和岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林(PF)为研究对象,探讨了表层(0-20 cm)土壤有机碳(Csoil)、全氮(Nsoil)、全磷(Psoil)含量及微生物生物量碳(Cmic)、氮(Nmic)、磷(Pmic)含量随自然恢复演替的变化特征,分析了它们的化学计量比与微生物熵(qMB)之间的相互关系。结果表明:(1)随着恢复演替年限的增加,Csoil和Nmic含量显著降低,Nsoil和Psoil及Cmic和Pmic含量呈现先升后降的显著变化趋势,且3种次生林的表层土壤碳、氮、磷及其微生物生物量的含量均低于PF。(2)次生林恢复年限对土壤微生物熵C(qMBC)和P(qMBP)没有显著影响,但对土壤微生物熵N(qMBN)存在显著影响。(3)土壤-微生物化学计量不平衡性Cimb:Nimb随自然恢复演替进程呈先降后升的显著变化趋势,Cimb:Pimb呈不显著的降低趋势,Nimb:Pimb呈现显著降低趋势。冗余分析显示,Nimb:Pimb和Cmic:Nmic是影响qMB变化的主导因子,其中Nimb:Pimb解释了qMB变化的62.6%,说明土壤氮磷及其活性组分(Nmic和Pmic)含量变化可能会影响到qMB变化。综上可知,次生林近60 年的自然恢复演替引起了土壤碳氮磷含量的显著变化;天然次生林土壤-微生物生物量碳氮磷化学计量比主要受到氮磷的协同影响,且SF60土壤质量状况较差,为此,对SF60林分可适当增加氮素供给以促进其林木生长,进而提升土壤质量。
Abstract:The change characteristics of soil and soil microbial biomass contents of the natural secondary forests could significantly affect the soil organic carbon (Csoil), total nitrogen (Nsoil), total phosphorus (Psoil), soil microbial biomass carbon (Cmic), microbial biomass nitrogen (Nmic), microbial biomass phosphorus (Pmic) contents, and their stoichiometry. To gain insights into the change characteristics of soil and soil microbial biomass contents and their stoichiometry along different successional stages of natural secondary forest, four forest types were selected in Miyaluo forest area of western Sichuan, China, which compose of three natural secondary forests (SF60, SF70 and SF80 from clear-logging area during the 1960s, 1970s and 1980s, respectively) and one Abies faxoniana primary forest (PF, 160 years old). Csoil, Nsoil and Psoil, Cmic, Nmic and Pmic in 0-20 cm soil were measured. The results showed that contents of Csoil and Nmic marginally significantly decreased, whereas the contents of Nsoil and Psoil, Cmic and Pmic increased initially but decreased over time late in the course of restorative succession of natural secondary forests. The contents of Csoil, Nsoil, Psoil, Cmic, Nmic, and Pmic in the three natural secondary forests were lower than those in the PF, while the contents of Csoil, Nsoil and soil microbial biomass had no significant changes between SF80 and SF70. The content of Psoil was significantly higher in SF70 than that in SF80. The soil C:N:P stoichiometry ratio was dominated by the synergy effect interaction of Nsoil and Psoil contents. There was no obvious difference among forests of different successional stages for soil microbial nitrogen carbon quotient (qMBC) and phosphorus quotient (qMBP), but did exist for soil microbial nitrogen quotient (qMBN). qMBN was significantly greater in SF60 than that in the other two successional stages and PF. Cimb:Nimb ratio of the stoichiometric imbalances showed first decreased and then increased; Cimb:Pimb and Nimb:Pimb ratio of the stoichiometric imbalances showed a slightly and significantly gradual reduction, respectively. Redundancy analysis showed that soil microbial quotient (qMB) was significantly correlated with Nimb:Pimb and Cmic:Nmic ratio. Nimb:Pimb ratio revealed 62.6% of the variations in qMB, which implied that changes of qMB values were effected by the contents of Nsoil, Psoil and their active components (Nmic and Pmic). Furthermore, our results revealed that nitrogen and phosphorus contribution could be an optimal strategy to meet the microbial stoichiometric demands and enhance nutrient availability for natural secondary forest at the early-successional stages (<60 a) in high-altitude sub-alpine forest ecosystems.
PDF全文下载地址:
https://www.ecologica.cn/stxb/article/pdf/stxb202008202170
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
川西亚高山天然次生林不同演替阶段土壤-微生物生物量及其化学计量特征
本站小编 Free考研考试/2021-12-31
相关话题/土壤 微生物 自然 化学 质量
基于地理探测器的内蒙古自然和人为因素对植被NDVI变化的影响
摘要:研究区域植被覆盖度变化趋势并探寻其驱动因素对于维护生态安全具有重要意义。将内蒙古旗县分为牧业旗县和非牧业旗县,应用线性趋势分析法和地理探测器模型探讨2000-2015年自然和人为因素对植被NDVI变化的影响。结果表明:(1)2000-2015年内蒙古地区植被覆盖度总体上呈增加趋势,但空间上显现 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31青海东部人工生态公益林近自然经营的林分结构调整
摘要:依据研究区5种典型人工林近自然状况,以人工生态公益林的近自然经营管理为目标,提出林分结构调整策略与方法。主要从林分结构、物种组成、年龄及枯死木几个方面考虑选取了垂直结构、水平结构、草本盖度及其多样性、天然更新、物种多样性、组成系数、直径分布、枯木比例、健康木比例10个指标,应用基于单位圆的值法 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31唐家河国家级自然保护区川金丝猴生境适宜性评价
摘要:生境适宜性评价是濒危物种保护的重要基础。川金丝猴(Rhinopithecusroxellana)是栖息于温带森林的、中国特有的珍稀灵长类动物。位于岷山山系的四川唐家河国家级自然保护区是川金丝猴的重要分布地之一,但涉及该地区川金丝猴的生境信息却较缺乏。运用最大熵(Maximumentropy,M ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31太白山栎属树种叶片生态化学计量特征沿海拔梯度的变化规律
摘要:植物叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量学能够反映植物对环境的适应性以及环境变化对植物的影响,是生态化学计量学的热点之一。研究亲缘关系相近物种对环境变化的适应差异对于深入了解植物的化学计量策略具有重要意义,而目前对于亲缘关系相近物种沿海拔梯度各如何变化未获得一致性的结论。因此,本研究在秦岭 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31林分密度对杉木人工林林下植被和土壤性质的影响
摘要:以杉木人工林为研究对象,探究4种林分密度(A:650株/hm2;B:1100株/hm2;C:1250株/hm2;CK:1650株/hm2)林下物种多样性、生物量以及土壤理化性质及其之间的相关性。结果表明:(1)灌木层Shannon-Wiener指数、Patrick丰富度指数及草本层中Shann ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31黄河源区不同退化程度高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系研究
摘要:近些年来,气候暖干化和过度放牧导致黄河源区高寒草原发生明显退化,严重影响了当地畜牧业和环境的可持续发展。退化后,植被群落生产力、物种多样性和土壤因子之间相互作用、相互影响,使生态系统持续恶化。以往的研究中研究人员对退化后群落生产力和物种多样性关系关注较多,但对退化过程中土壤要素变化的重视程度往 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31秸秆还田土壤改良培肥基质和复合菌剂配施对土壤生态的影响
摘要:通过田间试验,研究水旱轮作(冬小麦-夏水稻)中水稻秸秆全量还田条件下土壤改良培肥基质和复合菌剂配施对小麦土壤养分、土壤物理结构和土壤生物学性质及土壤微生物区系的影响,为快速土壤培肥、提高中低产农田产量提供实践基础和技术支持。试验于江苏省盐城市滨海县黄河湾项目基地进行,共设置五个处理:①土壤改良 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31施肥方式对干旱半干旱地区土壤氨氧化微生物数量和群落的影响
摘要:氨氧化是硝化作用的限速步骤,也是评估土壤氮循环和提高氮肥利用效率的重要指标。以内蒙古农牧业科学院旱作实验站长期定位实验为基础,通过实时荧光定量PCR和末端限制性片段长度多态性分析,研究了5种施肥方式(单施氮肥、单施有机肥、氮磷钾配施、有机无机配施和不施肥)对土壤氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31黄河三角洲贝壳堤湿地优势灌木碳、氮、磷化学计量特征
摘要:为探讨黄河三角洲海岸带湿地不同水盐条件下植物叶片化学计量特征的季节动态及植物生长的限制性营养元素,以滨州贝壳堤岛与湿地国家级自然保护区内的柽柳、杠柳、酸枣3种优势灌木为研究对象,于2017-2018年的生长季(5-10月)每月定期采集叶片样品,测定叶片C、N、P含量。结果表明,生长季内3种灌木 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31黄河三角洲滨海湿地地下水位变化对土壤种子库特征的影响
摘要:地下水位是影响湿地生态系统结构和功能的重要环境因子之一,然而其如何影响滨海湿地土壤种子库特征尚不清楚。通过地下水位控制试验,研究黄河三角洲滨海非潮汐湿地地下水位梯度(-20、-60、-100cm)下,土壤种子库密度、物种多样性等特征,并通过土壤化学指标与对应的土壤种子库特征之间的通径分析,探讨 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31