以亚热带杉木人工林为研究对象,研究添加葡萄糖(C量水平分别是0,100,300,1 000,2 000,5 000 mg·kg-1)对土壤氮含量、氮素矿化和硝化的影响。结果表明,葡萄糖添加降低土壤无机氮含量和比例,硝态氮的降低幅度大于铵态氮;但是没有降低可溶性有机氮(SON)和pH值,甚至提高SON的比例。添加葡萄糖降低氮素净矿化和硝化速率,氮素矿化作用受到抑制。结果显示,随着葡萄糖添加,亲水性氮所占比例显著降低,这与氮的固持和转化有关,导致SON比例增加;分析表明,硝态氮和可溶性有机氮在提取液全氮中所占比例成显著的线性负相关关系(R2=0.902)。研究发现,1 000 mg·kg-1的葡萄...

[目的]探讨长期氮沉降和季节变化对杉木Cunninghamialanceolata人工林无机氮及氮素转化速率的影响。[方法]以福建省三明市沙县官庄国有林场亚热带人工杉木林为研究对象,开展长期(10 a)氮添加梯度(对照:N_0;低氮:N_1;中氮:N_2;高氮:N_3)野外控制试验,通过野外原位培养方法测定氮添加对净氮矿化、硝化和淋溶的影响。[结果](1)氮添加显著提高了铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3-N)和总无机氮质量分数,从大到小均依次为N_3、N_2、N_1、N_0,且铵态氮质量分数均高于硝态氮。(2)氮素转化速率随氮添加梯度而增大,高氮显著促进了氮素转化(P<0.05)。(3)季节显著影响氮素转化(P

【目的】研究不同肥力水平红壤性水稻土氮素转化特征以及添加葡萄糖的影响,可为正确认识碳源影响氮素转化的作用机制、并根据不同土壤条件制定合理的氮素养分管理措施提供科学参考。【方法】选择不同肥力水平的红壤性水稻土,通过室内培育试验研究土壤氮素的矿化作用、硝化作用、反硝化作用特征以及添加葡萄糖对氮素转化作用的影响在不同肥力土壤间的差异。【结果】红壤性水稻土氮素矿化作用及反硝化作用强度均表现为高肥力>中肥力>低肥力。培养的第一周,高肥力红壤性水稻土氮素矿化量和反硝化速率分别是相应中、低肥力土壤的1.9、5.3倍和1.1、2.9倍。添加葡萄糖后土壤氮素矿化量显著降低,但不同肥力土壤降幅不同,高、中、低肥力...

　采用水稻土为供试土壤,通过添加氧化铁、铬酸盐和葡萄糖的模拟试验,在厌氧培养条件下测定了土壤中可浸提态的亚铁和铬( )浓度的变化,探讨了有机碳源及Cr( )、Fe对厌氧条件下水稻土中微生物铁还原的影响及Fe( )和Cr( )还原的竞争关系。结果表明,添加碳源和氧化铁后,能有效促进厌氧条件下水稻土中铁的异化还原过程,显著减小土壤中铬( )浓度;添加Cr( ),将导致土壤中铁还原滞后;厌氧水稻土中Fe( )和Cr( )的竞争还原机制为,有机电子供体导致氧化铁发生微生物还原,产生的Fe( )引起土壤中Cr( )的化学还原。

[目的]研究增温和氮沉降对中亚热带森林土壤氮矿化和氧化亚氮(N_2O)排放的影响,以期深入认识全球变化背景下中亚热带森林土壤氮循环过程。[方法]选取经过野外增温和氮添加处理的中亚热带杉木人工林土壤,将野外非增温处理和增温处理的土壤置于不同温度(20、25℃)培养箱中,同时对野外氮添加处理的土壤继续添加不同梯度的氮素(0.1、0.2 g·kg~(-1),以干土计),进行为期28 d的室内培养,研究增温和氮添加对土壤氮矿化和N_2O排放的影响。[结果]与对照相比,增温和氮添加及二者交互处理增加了土壤铵态氮、硝态氮和矿质氮含量,且氮添加水平越高增加越明显,增温处理增加不显著。与对照相比,培养28 d后增温处理的土壤净铵化速率、净硝化速率和净氮矿化速率变化不显著,低氮、增温+低氮显著增加土壤净硝化速率,而高氮、增温+高氮显著降低土壤净氮矿化速率。与对照相比,增温和氮添加及二者交互处理总体降低土壤N_2O排放速率,土壤N_2O累积排放量也显著降低(P<0.05),其中,单独增温、低氮、高氮、增温+低氮和增温+高氮处理土壤N_2O累积排放量显著低于对照50%、21%、29%、62%和31%。增温和氮添加及二者交互处理显著降低土壤pH值。相关性分析表明:土壤N_2O排放速率与土壤pH值呈显著正相关,与硝化速率呈显著负相关,而与土壤铵化速率无显著相关。[结论]增温和氮添加降低土壤pH值,同时抑制土壤N_2O排放,因此,全球变化背景下中亚热带森林土壤中存留的硝态氮可能以淋溶方式损失。

[目的]揭示10年生杉木人工林叶片、细根功能性状对土壤磷添加的响应，为提高杉木人工林生产力提供科学依据。[方法]在10年生杉木人工林中设置P_0（对照）、P_1、P_2、P_3、P_4、P_5共6个处理，土壤施磷量分别为0、60、120、180、240、300 kg·hm~(-2)·a~(-1)，进行了3年模拟磷沉降控制试验，分析了叶面积（LA）、比叶面积（SLA）、叶组织密度（LTD）、叶干物质含量（LDMC）、比根长（SRL）、比根表面积（SRA）、根组织密度（RTD）、可塑性指数（P_I）的响应及功能性状之间的相关性。[结果]在土壤磷缺乏情况下,随着施磷浓度程度的增加，杉木的LA、SLA、SRL、SRA均先增加后降低，LTD、LDMC、RTD均先减小后增加。在不同施磷处理下，杉木叶片、细根功能性状的PI平均值分别为0.21、0.16,CV的范围为3.9%～15.9%，属于较弱变异。杉木叶功能性状LTD与LA、SLA在P_0、P_2处理下呈显著（P <0.01）负相关。[结论]杉木通过协调叶片和细根功能性状的耦合关系响应不同梯度的土壤磷添加，进而形成应对土壤磷含量变化的生存策略。本研究表明，适当的磷添加（P_2、P_3）有利于10年生杉木人工林的土壤养分吸收和生长。

【目的】研究氮添加条件下杉木人工林土壤氮有效性、溶解性有机氮(dissolved organic nitrogen,DON)和pH值的变化规律,为氮沉降后杉木人工林土壤肥力管理提供依据。【方法】以安徽省庐江县洋河村林场11年生杉木人工林为研究对象,设定对照(CK,0 kg/(hm~2·年))和氮添加(N,100 kg/(hm~2·年))处理,通过测定2013-2015年连续3年氮添加后土壤不同土层(0～10和10～30 cm)和月份的氮有效性、DON和pH值,研究氮添加条件下土壤氮有效性、DON和pH值的变化特征。【结果】(1)与对照相比,氮添加处理显著促进了土壤有效氮含量的增加(P<0.05),不同月份氮有效性和溶解性有机氮含量差异显著(P<0.05),且它们的变化幅度在不同土层存在明显差异。(3)与对照相比,氮添加处理降低了土壤pH值,不同月份pH差异显著(P<0.05),pH总体上表现为1月和3月较高,7月和9月较低,且随土层深度的增加而上升。(4)与土壤硝态氮和溶解性有机氮含量相比,增加相同程度的铵态氮后,土壤pH值降低的幅度更大,酸化程度更强。【结论】氮添加对杉木人工林土壤氮有效性和溶解性有机氮的增加具有显著促进作用(P<0.05),且影响程度在月份和土层之间存在显著差异;氮添加降低了土壤pH值,相较硝态氮和溶解性有机氮而言,土壤铵态氮含量的增加更能引起土壤的酸化。

为解决杉木人工林土壤质量下降、地力衰退问题,以赣中南杉木人工林为研究对象,采用分解袋法,设置不同施肥处理与树种凋落物组合添加处理,研究其对土壤养分与土壤微生物特性的影响。结果显示,与不施肥对照处理相比,施用氮磷混合肥后杉木林土壤碱解氮和速效磷含量分别增加了10.7%和36.7%,且显著高于施加单一肥料处理。与不添加凋落物对照处理相比,添加杉木+闽楠混合凋落物和单独添加闽楠凋落物后,土壤微生物生物量均显著提高。结果表明,在杉木林生产中,提倡营造杉×阔混交林以及对现有杉木中幼龄纯林进行近自然化改造以改变其凋落物的组成、质量和数量,能充分利用多树种混合凋落物分解的加合效应,并配合施用氮磷复合肥料来改善杉木林土壤养分状况。

【目的】揭示毛竹林扩张进入周边杉木林引起磷素的动态变化，为杉木林的管理提出合理建议。【方法】采用Hedley磷素分级研究毛竹林扩张进入杉木人工林土壤磷素的变化特征。【结果】竹林扩张进入杉木林的过程显著改变了林地土壤无机磷、有机磷和残余磷的组成。30%竹林与70%杉木混交林总无机磷、总有机磷和总磷含量均显著高于其他立地林；纯杉木林残余磷含量显著高于其他立地林。竹林扩张进入杉木林的过程显著改变了林地土壤磷酸酶含量（P <0.05）。【结论】有机磷在纯杉木人工林中是稳定的，当竹林扩张进入杉木林时需择时进行干预。

对几种主要杉木人工林土壤Ｐ素形态及其有效性进行研究，结果表明：（１）无机Ｐ是赤红壤、红壤、黄红壤Ｐ素的主要形态，其中Ｏ－Ｐ含量最高，Ｃａ－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ次之，Ａｌ－Ｐ含量最低。Ａｌ－Ｐ、Ｆｅ－Ｐ、Ｏ－Ｐ和Ｃａ－Ｐ在赤红壤中分别占无机Ｐ的２．７４％、４．７０％、８４．７４％和７．８１％；在红壤中分别占２．４６％、１１．９０％、７７．２４％和７．８０％；在黄红壤中分别占２．７４％、１０．６３％、７８．０４％和８．５９％。山地黄壤Ｐ素以有机Ｐ为主，无机Ｐ占全Ｐ的３０．５６％，Ａｌ－Ｐ、Ｆｅ－Ｐ、Ｏ－Ｐ和Ｃａ－Ｐ分别占无机Ｐ的１．５４％、１５．６７％、７８．８５％和３．９４％。（２）在供试土壤区内Ａｌ－...

以福建省洋口国有林场的杉木人工林为研究对象，采取以目标树为架构的全林经营模式，分析900、1 200、1 500、2 100、2 505株·hm~(-2) 5种林分密度的杉木人工林样地中不同土层土壤的理化性质和酶活性.结果表明：各密度处理下的土壤质量含水量、最大持水量、最小持水量、毛管持水量均随着土层深度的加大呈现减少的趋势；土壤容重与土层深度呈现正相关；pH保持在一个稳定的水平，林分密度的改变对其影响不显著.土壤的全铝和全铁质量分数随着土层深度的加大而增多，全铝质量分数在不同密度处理之间的差异显著，而全钾和全铁质量分数在不同密度处理之间的差异不显著；土壤的铵态氮、微生物生物量氮、微生物生物量碳质量分数均随着土层深度的加大而减少，但其在不同密度处理之间以及不同土层之间的差异不显著；土壤的脲酶、酸性磷酸酶、多酚氧化酶活性均随着土层深度的加大而降低，且其在不同密度处理之间的差异较大.可见，林分密度对杉木人工林土壤理化性质和酶活性都有不同程度的影响.

【目的】从发展林下植被、改善群落结构的角度,探讨适合杉木人工林的间伐强度,为提高人工林的稳定性和维护地力、维持人工林的可持续经营提供依据。【方法】2013年对福建省将乐国有林场的杉木人工林采取3种强度间伐:弱度间伐(LT,10%～25%)、中度间伐(MT,25%～35%)和强度间伐(HT,40%～50%),并设置对照样地(CK,未间伐)。于2016年对样地内林木进行每木检尺,调查林下植被物种多样性、盖度、生物量和土壤理化性质。对测定数据进行单因素方差分析,用Tukey法多重比较进行两两差异显著性检验,并对林下植被与土壤理化性质进行Pearson相关分析。【结果】间伐3年后,未间伐、弱度和中度间伐的盖度分别为25.52%、52.81%和58.98%,林下植被均未能形成群落,强度间伐的盖度为100%,林下形成灌木蕨类群落;灌木层物种丰富度、多样性指数、盖度和生物量均随间伐强度增加而增加,均匀度指数随间伐强度的增加而降低;草本层物种丰富度、多样性指数、均匀度指数、盖度和生物量均随间伐强度增加而增加;间伐3年后,弱度、中度、强度间伐林比未间伐林的表层土(0～10 cm)有机质含量分别增加71.41%、39.31%和98.10%,全氮含量分别增加82.76%、51.27%和115.87%,碱解氮含量分别增加49.47%、25.59%和42.22%,有效磷含量分别增加138.29%、112.23%和174.29%,速效钾含量分别增加-16.25%、-24.25%和16.27%,对表层土pH值、全磷含量和土壤物理性质的影响均不显著;灌木的盖度和生物量与土壤的有机质、全氮、全磷和有效磷含量均显著(P<0.05)正相关,此外灌木的盖度还与速效钾含量显著(P<0.05)正相关,草本盖度与土壤理化性质相关性不强,草本生物量与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮以及有效磷含量显著(P<0.05)正相关,林下植被的盖度和生物量均与土壤pH值和物理性质没有显著相关性。【结论】未间伐的杉木人工林林下植被的物种多样性、盖度和生物量均低,林下植被未能形成群落,缺乏稳定性;间伐能够促进林下植被的发育,增加林下植被生物多样性、盖度和生物量,林下植被能形成群落,可提高维护地力的能力,尤其是强度间伐;建议杉木人工幼龄林进行40%～50%强度的抚育间伐,将郁闭度调整到0.6～0.7较为合理。

【目的】研究近自然化改造下杉木人工林物种多样性和土壤理化性质的相关关系及其动态变化,探究改造后林下植被—土壤系统之间的相互影响关系,评估人工经营措施对杉木人工林群落的生态影响,为该区未来杉木人工林可持续经营提供科学依据。【方法】以中国林业科学研究院热带林业实验中心3种不同经营模式的杉木近自然改造林分和未经改造的杉木人工纯林作为对照,分析林下灌木和草本群落物种组成、植物多样性水平和土壤理化性质差异及其之间的相关性。【结果】改造后灌木层和草本层的丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和均匀度指数均高于未改造纯林。土壤理化指标在不同经营模式下变化特征不同,土壤含水量、有机质、全氮、全钾和速效钾含量受采伐影响明显(P

[目的]探讨土壤氮转化酶活性及根际效应随杉木生长发育的变化特征，为杉木人工林的施肥管理和可持续经营提供科学依据。[方法]以不同发育阶段杉木人工林（7、15、24、34 a）为研究对象，测定根际与非根际土壤氮转化酶活性（β-葡萄糖苷酶（BG）、乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）、蛋白水解酶（PRO）、脲酶（URE）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）、硝酸还原酶（NR）），探讨不同发育阶段杉木人工林土壤氮转化酶活性、根际效应及其与土壤理化性质的关系。[结果]林龄和根际对6种土壤氮转化酶活性影响均存在显著差异（p<0.05）；杉木林根际和非根际土壤氮转化酶活性均随林龄增加先下降后上升，不同林龄杉木根际土壤BG、NAG、PRO、URE和LAP活性均显著高于非根际土壤（p0.05）。15 a杉木林土壤NR活性的根际效应显著高于7 a和34 a杉木林（p<0.05）。杉木根际与非根际土壤酶活性的关键因素是碳氮比与铵态氮含量。[结论]中亚热带杉木人工林在中龄林阶段土壤氮转化酶活性最低，说明在受氮沉降影响严重的中亚热带地区，氮仍可能是杉木速生期的主要限制因素之一，在今后的营林施肥措施上，应把重点放在中龄林阶段，以满足杉木对氮的需求，达到可持续经营管理的目的。

【目的】高养分浓度可能对土壤的碳氮转化和微生物特性产生显著影响。研究高养分浓度下添加葡萄糖对土壤中碳氮的转化调控及其微生物变化特征,可为正确认识特殊条件下养分转化过程特性,提出提高氮素利用效率的措施提供科学参考。【方法】采集中国亚热带地区典型的水稻土样品,设置不同硫酸铵用量和葡萄糖添加量处理,布置室内培育试验,研究了不同处理下土壤中NH4+-N、NO3--N、矿质氮、微生物生物量及微生物群落功能多样性变化。【结果】与不添加葡萄糖处理相比,高硫酸铵用量处理下,添加不同浓度葡萄糖处理NH4+-N、NO3--N和矿质氮变幅分别为-4.3%—10.2%、-8.0%—41.8%和-3.9%—10.4%,...