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甘肃云杉林土壤有机碳及影响因素
选择甘肃云杉林典型群落类型,并在开展野外调查、样品采集、室内分析测定的基础上,对甘肃云杉林土壤碳密度进行了估算,并对土壤碳密度、活性碳组分分布特征及其影响因素进行分析,探讨甘肃云杉林土壤有机碳与各影响因子的关系。主要研究结果如下选择甘肃云杉—红桦林、甘肃云杉—华山松林、甘肃云杉—箭竹林、甘肃云杉—杜鹃林4种典型群落类型,研究不同群落结构甘肃云杉林的土壤有机碳密度特征,探讨林分结构、地上植被生物量和土壤理化性质等对土壤碳密度的影响。结果表明:0~60cm土壤总碳密度大小依次为甘肃云杉—杜鹃林>甘肃云杉—箭竹林>甘肃云杉—红桦林>甘肃云杉—华山松林,不同群落结构甘肃云杉林土壤碳密度差异达到极显著水平。甘肃云杉林土壤碳密度与地上植被灌草层物种多样性指数和土壤砂粒含量呈极显著负相关,与凋落物现存量、土壤全N含量、土壤粘粒含量和粉粒含量呈极显著正相关,与林木平均胸径和灌草层生物量呈显著正相关,而与林分郁闭度和土壤p H值相关性不显著。凋落物量、土壤全N含量和土壤粘粒含量是影响甘肃云杉林土壤碳密度的主导因子。http://www.gsdxmm.jqw.com/
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甘肃云杉年轮生长特性及其对气候的响应
作为树轮气候学中的传统研究树种,甘肃云杉属树木已被广泛认同可以敏感反映气候的变化.本研究用树轮气候学的方法,对中国云杉属9种1变种树木年轮采集了11个样点,对样本树轮宽度指标进行了基本统计特征的分析,合成了8种1变种的10条树轮宽度差值年表序列,并分别与相应采样区的区域气候资料距平平均序列进行了Pea相关分析,将不同地区的不同云杉树种树轮生长与气候因子的变化进行比较,在较大空间范围内探讨云杉属树木对气候响应的规律.
结果显示,季风边缘带的多数样点与5月平均气温及平均**高气温存在显著的正相关关系,春季温度对云杉属树木年轮生长有显著的影响,降水并未成为其限制因子;,海拔是影响云杉树轮对气候因子响应的重要因素.
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为探讨甘肃云杉群体间遗传变异规律,使用7对物对分布区内21个云杉天然群体的遗传多样性及遗传分化水平进行了研究。结果表明:7对引物在21个云杉天然群体的663个单株中共检测到14个多态性位点。各群体间有效等位基因信息指数、观测杂合度、期望杂合度、Nei’s期望杂合度分别为1.1 1.6、0.1 5 0.4 5、0.18 4 0.3 3、0.060 0.32 8、0.084 6 0.337 4。云杉群体间遗传分化系数(Fst)平均为0.215 2,基因流值平均为0.911 9,群体间基因交流总体较少,遗传分化较大。云杉多样性水平在分布区内呈规律性变化,多样性分布的中心区域主要在西部、南部,具有从西向东,从南向北依次减少的趋势。
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为了解甘肃云杉人工林生态系统的C、N、P分配格局及化学计量特征,采用时空互代的方法,选取三种不同林龄),但立地条件相近、样地情况基本一致的云杉林作为研究对象,对针叶、凋落物及土壤中的C、N、P含量特征进行测定和分析。结果表明,C、N、P含量均表现为针叶>凋落物>土壤,且在三个库之间差异显著;林龄对针叶、凋落物、土壤的计量比均有显著影响。土壤C、N、P含量在成熟林中**高;针叶和凋落物的C含量在成熟林中**,N、P含量则在中龄林中**高。随林龄增加云杉对N、P的利用效率降低,针叶、凋落物及土壤均表现为下降。云杉针叶w(N):w(P)比值在14.37~15.53之间,说明该地区云杉人工林受N和P的共同限制,但林龄对N、P养分限制的影响不显著。为提高该区云杉林的生产力,建议在人工林的抚育管理中要适当增加N肥和P肥,同时也可在云杉林引入豆科固氮植物以提高地力。该研究将云杉针叶、凋落物及土壤结合起来探究随林龄增长C、N、P养分元素的分配格局及化学计量特征的变化,有助于全面、系统地揭示云杉林生态系统的养分循环,对指导马尾松人工林生产,调节和改善林木生长环境,提高系统的养分利用效率及林地生产力具有重要意义
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选取立地条件基本一致的5 a、10 a和20 a的云杉林地,每个样地设置20 m×20 m的标准地,用土钻在每个标准地沿"S"型采集5个点的0—20 cm、20—40 cm和40—60 cm的土样,各层混均,用四分法取样,分析不同林龄云杉林地土壤剖面的p H值、有机质及氮、磷养分和酶活性。研究结果表明,土壤p H值在5 a林地随土壤深度的增加逐渐升高,而在10 a和20 a林地表现为先降低后显著升高),不同林龄林地0—20 cm土层的p H值变化范围为6.21~6.71,表现为10 a>5 a>20 a;40—60cm和20—40 cm土层均表现为5 a>10 a>20 a。不同林龄林地的表层(0—20 cm)土壤有机质含量变化范围为18~25g/kg,均显著高于下层土壤,随着林龄的增加没有明显的变化趋势。土壤全氮、硝态氮、铵态氮和速效磷含量随着土壤深度的增加呈明显下降的趋势(P<0.05),而在0—20 cm土层中,20 a林地的氮含量显著高于5 a和10 a林地的,10 a林地的速效磷含量**高。不同林龄的土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性在0—20 cm土层显著高于20—40 cm和40—60 cm土层,过氧化氢酶活性却呈相反的变化趋势。0—20 cm土层,不同林龄林地的蔗糖酶和脲酶活性表现为10 a>5 a>20 a,磷酸酶和过氧化氢酶活性在20 a林地土壤中**,相关性分析表明,土壤有机质、全氮和速效磷含量与土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性呈极显著的正相关性,与过氧化氢酶呈极显著的负相关性(P<0.01)。云杉的生长对土壤p H、有机质、全氮、硝态氮、铵态氮和速效磷的变化产生了明显影响,同时也影响了土壤酶活性;由于该地区土壤的有效氮和速效磷含量较低,加上林木的快速生长,20年云杉林地力呈现衰退趋势。