检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：夏开安徽农业大学

学位级别：硕士

森林转换是常见的土地利用方式之一。土壤微生物是陆地生态系统生物地球化学循环的重要驱动因素,其特性指标常被作为土壤生态系统生产力的重要生物指标。为揭示森林转换对土壤生态系统生产力的影响,本研究分析了皖南山区马尾松（Pinus m... 详细信息

森林转换是常见的土地利用方式之一。土壤微生物是陆地生态系统生物地球化学循环的重要驱动因素,其特性指标常被作为土壤生态系统生产力的重要生物指标。为揭示森林转换对土壤生态系统生产力的影响,本研究分析了皖南山区马尾松（Pinus massoniana）次生林（PM）以及由马尾松次生林转换成的湿地松（Pinus elliottii）人工林（PE）和杉木（Cunninghamia Lanceolata）人工林（CL）的土壤理化性质与土壤微生物学特性的变异特征,深入探讨了土壤理化性质、土壤微生物生物量、土壤酶活性以及土壤细菌群落结构和多样性之间的相关性,以确定影响该地区森林土壤细菌群落的关键环境因子,以期为该地区次生林转换为人工林后森林土壤生态系统的可持续发展提供理论基础和科学依据。研究的主要结果如下:（1）森林转换改变了土壤理化性质。PM转换成PE后,0-10 cm土层的硝态氮（NO3--N）和速效磷（AP）含量显著降低;在0-10 cm,10-30 cm和30-50cm这3个土层中的土壤pH显著增加,土壤电导率（EC）显著降低;铵态氮（NH4+-N）含量在PE中最高,NO3--N含量与之相反。PM转换CL后,0-10 cm土层的土壤有机碳（SOC）和AP含量显著降低,3个土层中的土壤含水率（SWC）均显著增加,SOC含量和EC显著降低;SWC在CL中最大,SOC、全氮（TN）、全磷（TP）和NH4+-N含量均最低。3种林型中,除PM和CL的土壤pH随着土层加深而升高和PM的SWC先升高后降低之外,其他土壤理化性质指标均随土层加深而降低。（2）森林转换后土壤微生物生物量没有显著变化。土壤微生物生物量碳（MBC）含量在PM转换成PE和CL后的3个土层中均未发生显著变化,PE中的MBC含量在0-10 cm和30-50 cm土层均为3种林型最大;土壤微生物生物量氮（MBN）含量在PM转换成CL后的3个土层中也均未发生显著变化,但转换成PE后则显著增加,且均为3种林型中最大。3种林型中的MBC、MBN含量均随土层加深而降低。（3）森林转换显著改变了土壤酶活性。土壤酸性磷酸酶（S-ACP）和土壤蔗糖酶（S-SC）活性在PM转换为PE和CL后的3个土层中均降低且3种林型中均为PM>PE>CL。土壤过氧化氢酶（S-CAT）活性在森林转换后3个土层的趋势不同。土壤脲酶（S-URE）活性在PM转换为PE后,在3个土层中均显著增加且显著大于CL。4种土壤酶活性均随土层加深而降低。（4）森林转换显著改变土壤细菌多样性。3种林型的0-10 cm和10-30 cm两个土层的土壤细菌Chao1指数、Observed＿species指数、Shannon指数、Simpson指数的变化趋势均为PE>CL>PM,0-10 cm的土壤细菌α多样性指数均大于10-30 cm土层。主坐标分析表明3种林型组间差异显著大于组内差异,0-10 cm和10-30 cm之间土层差异明显。（5）森林转换显著改变了土壤的细菌群落组成。0-10 cm土层中:在门水平上,三大优势菌群为酸杆菌门（Acidobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）,其中PE的酸杆菌门相对丰度最低,CL的变形菌门和放线菌门相对丰度均是最低;在属水平上,三大优势菌群为酸杆菌门Subgrou p＿2＿unclassified、Acidobacteriales＿unclassified,变形菌门Elsterales＿unclassified,其中这3个优势属相对丰度均是PE最低。10-30 cm土层中:在门水平上,三大优势菌群为酸杆菌门、变形菌门和绿弯菌门（Chloroflexi）,其中PE的酸杆菌门和绿弯菌门相对丰度均为最低。在属水平上,酸杆菌门Subgroup＿2＿unclassified、Acidobacteriales＿unclassified,变形菌门Elsterales＿unclassified仍为3种林型的优势菌群,但PM和CL第二大优势菌群为绿弯菌门AD3纲＿unclassified。（6）对土壤环境因子和土壤细菌群落进行Mantel分析可知,土壤EC是影响该地区土壤细菌群落最重要的环境因子,其次是土壤pH和NO3--N,同时SOC、TN、AP、MBC、MBN、S-CAT、S-SC、S-URE也显著影响了该地区的土壤细菌群落结构。综合分析表明:从微生物学特性的角度来看,马尾松次生林转换为湿地松人工林,比转换为杉木人工林有利于土壤细菌群落的发育和土壤养分维持,有利于皖南山区的土壤生态系统恢复和可持续发展。

关键词：森林转换土壤理化性质土壤酶活性土壤微生物生物量细菌群落结构

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森林转换对林下昆虫多样性的影响及其季节动态 ——以天童国家森林公园为例

森林转换对林下昆虫多样性的影响及其季节动态 ——以天童国家森...

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作者：龚莉华东师范大学

学位级别：硕士

背景:目前,人为生境干扰是生物多样性降低的主要因素,而森林转换是一种常见的生境干扰类型。其中砍伐是常见的森林管理方式,但由于砍伐目的的不同,也造成了森林转换强度的不同。当一个相对完整的成熟森林被转换为其他形式的森林时,它通... 详细信息

背景:目前,人为生境干扰是生物多样性降低的主要因素,而森林转换是一种常见的生境干扰类型。其中砍伐是常见的森林管理方式,但由于砍伐目的的不同,也造成了森林转换强度的不同。当一个相对完整的成熟森林被转换为其他形式的森林时,它通常对植物多样性产生负面影响。而对于不同森林转换如何影响经常依赖于植物的昆虫多样性我们了解得不多。昆虫是整个动物界中最多样化和最丰富的类群,对生态系统功能和人类福祉具有很大的贡献。例如,昆虫可以调节生态过程,如授粉、分解和循环,以及为人类提供医药、生物控制和其他服务。但目前昆虫多样性正在经历明显的下降,因此详细了解森林转换对昆虫多样性的影响,不仅能保护昆虫多样性,对森林管理、保护规划和维护生态系统的稳定也是至关重要的。我们的研究地点位于浙江省宁波市的天童国家森林公园。该地区具有不同转换强度的三种森林类型:其一是几乎未被人为干扰的成熟林,其二是被选伐后经过自然更新形成的灌木林,其三是被大规模砍伐后种植人工选择物种形成的人工林。因此该三种森林类型提供了不同转换强度的森林类型,为开展森林转换对昆虫多样性的影响及其季节动态提供了理想环境。目标:本研究以浙江天童国家森林公园三种不同转换类型的森林为基础,分别采集连续的四个季节的昆虫样本,利用采集的样本数据进行统计建模,分别量化昆虫多样性和物种组成对不同转换类型和采样季节的响应。该研究对天童地区三种不同转换类型森林中昆虫多样性进行了初步探究,能够加深对该地区昆虫资源库的了解;除此之外,该研究将加深我们对于昆虫群落多样性以及物种组成如何响应森林转换和季节变化的认识,并为研究潜在的驱动因素提供一定方向,从而为森林生态系统管理和昆虫多样性保护提供坚实的理论基础。具体来说,本研究提出了以下几个科学问题:(1)昆虫群落(多样性和组成)对不同森林转换类型的响应如何?(2)昆虫群落(多样性和组成)对不同森林转换类型的响应在不同季节(春、夏、秋、冬)和所考虑的昆虫不同类群中是否有差异?(3)地表生境的异质性和植物多样性在具有不同转换历史的森林中是否有所不同?地表生境异质性和植物多样性与昆虫多样性有什么关系?方法:本研究在宁波天童地区选取了能够代表三种森林转换类型的样地(成熟林、灌木林、人工林),每一种森林转换类型选取了四个重复,每个重复之间的直线距离不低于200米。对选取的样地分别进行了昆虫样本,植物多样性以及环境因子指标的采集。1)采用了巴氏罐诱法和马氏网两种方法,在2021年7月-2022年5月进行了4个季节的昆虫样本采集,采集后以形态种对昆虫进行了分类,获得了昆虫的物种组成并计算多样性指标(丰度、丰富度、均匀度、香农多样性)。2)在10米×10米样方水平上对木本以及非木本植物进行了调查并鉴定到物种水平,以量化植物物种组成和多样性。3)在20米×20米样方水平上进行了环境因子的采集,包括暴露的矿物土壤(没有任何地面覆盖物的面积%)、苔藓覆盖(%)、蚁丘(%)、岩石(%)、枯木(%)、草本覆盖(%)和洼地(%)的数据,最后以5个20米×20米样方的均值来描述样地地表生境的异质性。基于以上获得的数据研究森林转化对昆虫多样性的影响及其季节动态。进行了如下分析:(1)重复测量方差分析:为了评估森林转换强度对昆虫多样性(整体、鳞翅目、鞘翅目、双翅目、半翅目、蜚蠊目)的影响,以及其影响是否会受采样季节影响,进行了重复测量方差分析。在进行方差分析之前,检查了数据的残差正态性和各组的方差同质性。如果重复测量方差分析结果表明森林转换、季节性或它们之间的相互作用有明显的影响,则采用Tukey的方法进行多重比较,以进一步确定具体差异。(2)非度量多维尺度分析、非参数多元方差分析:采用非度量多维尺度分析对数据进行可视化处理,同时采用非参数多元方差分析评估昆虫物种组成(整体、鳞翅目、鞘翅目、双翅目、半翅目、蜚蠊目)在不同森林转换强度和不同采样季节之间是否存在差异。(3)单因素方差分析:为了检测植物多样性和地表生境异质性指数是否因森林转换强度而不同,我进行了单因素方差分析。将植物多样性或地表生境异质性指数作为响应变量,将森林转换作为预测变量。在分析之前,检查了残差的正态性和方差的同质性,这些假设都符合。当单因素方差分析结果显著时,则采用Tukey的方法进行多重比较,以进一步明确具体差异。(4)线性回归分析:探讨昆虫多样性与地表面生境异质性之间的关系,或植物多样性与昆虫多样性之间的关系。结果:(1)森林转换对整体昆虫的物种丰富度,均匀度以及丰度有显著影响。其中昆虫物种丰度和丰富度在中等程度干扰的灌木林中最高,呈现单峰模式。在季节变化中,所有的昆虫多样性指数均在温暖多雨的夏季达到高峰,在寒冷的冬季最低。季节变化对整体昆虫的多样性指标均有显著影响,且森林转换和季节的交互影响对所有多样性指标均有显著影响,这表明昆虫多样性

关键词：森林转换季节变化昆虫多样性植物多样性地表生境异质性

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中亚热带森林转换对地表CH_4氧化的影响

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林业科学 2012年第1期48卷 7-12页

作者：刘小飞杨智杰谢锦升易黎明钟小剑杨玉盛福建师范大学湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007

利用静态箱-气相色谱法对中亚热带常绿阔叶天然林与杉木人工林地表CH4氧化速率进行17个月的定位观测研究。结果表明:在观测期间(2009-04—2010-08),天然林与人工林均表现为大气CH4汇,天然林与杉木人工林地表CH4年均氧化速率分别为32.01... 详细信息

利用静态箱-气相色谱法对中亚热带常绿阔叶天然林与杉木人工林地表CH4氧化速率进行17个月的定位观测研究。结果表明:在观测期间(2009-04—2010-08),天然林与人工林均表现为大气CH4汇,天然林与杉木人工林地表CH4年均氧化速率分别为32.01和25.31μg·m-2h-1,天然林地表CH4氧化速率为10.83～75.02μg·m-2h-1,人工林地表CH4氧化速率为7.66～46.40μg·m-2h-1;地表CH4氧化速率受土壤温度、含水量及其交互作用的影响,土壤体积含水量显著影响地表CH4氧化速率,而土壤温度对地表CH4氧化速率的影响则因土壤体积含水量和土壤深度而异。

关键词：森林转换天然林人工林 CH4氧化速率

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亚热带森林转换对凋落叶分解过程中土壤无脊椎动物群落结构的影响

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福建师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期40卷 12-23页

作者：苏俊朱贵青张雪吴捷录王定一吴福忠福建师范大学湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室福建福州350117 福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站福建三明365002

以地带性植被建群种米槠(Castanopsis carlesii)的凋落叶为研究对象,采用不同孔径凋落物袋排除土壤无脊椎动物的方法,分析常绿阔叶林转换为米槠人工林后凋落叶分解过程中土壤无脊椎动物群落结构、多样性和功能群。以米槠凋落叶完全分解... 详细信息

以地带性植被建群种米槠(Castanopsis carlesii)的凋落叶为研究对象,采用不同孔径凋落物袋排除土壤无脊椎动物的方法,分析常绿阔叶林转换为米槠人工林后凋落叶分解过程中土壤无脊椎动物群落结构、多样性和功能群。以米槠凋落叶完全分解为研究期间,共捕获土壤无脊椎动物6417头,隶属3门12纲27目114科,其中白蚁科为优势类群。2种林分凋落叶分解过程中总的、大型土壤无脊椎动物丰度均于30 d到达峰值,而中小型为15 d,类群数均在91 d达到峰值,整体的动态变化规律较为相似。常绿阔叶林转换为人工林后,土壤无脊椎动物丰度和类群数显著降低,其中中小型土壤无脊椎动物丰度的响应更为迅速,降低了33.67%;林型转换后,土壤无脊椎动物各功能群个体数量均有所减少,其中杂食性土壤无脊椎动物对林型转换最为敏感,降幅达37.85%;土壤无脊椎动物群落的多样性指数、丰富度指数、优势度指数和均匀度指数也均有所降低。冗余分析表明,土壤有机碳含量和土壤温度是调控凋落叶分解过程中土壤无脊椎动物群落结构的主要因子,总解释率达22.4%。可见,亚热带常绿阔叶林转换为人工林的森林林型转换会导致森林地表理化特征变化,使得米槠凋落叶分解过程中土壤无脊椎动物的群落结构更为简化,进而可能影响土壤无脊椎动物对凋落叶分解的贡献,最终深刻作用于亚热带森林物质循环和能量流动。

关键词：森林转换凋落叶分解土壤无脊椎动物群落结构

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中亚热带森林转换对地表凋落物现存量及其组分的影响

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福建师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期40卷 116-124页

作者：吴捷录张雪王宏宇吴福忠福建师范大学地理科学学院湿润亚热带生态—地理过程教育部重点实验室福建福州350117

依托福建三明森林生态系统国家野外观测研究站森林转换研究平台,在凋落物高峰期选择立地条件相对一致的以米槠为建群种的常绿阔叶林、次生林以及米槠人工林为研究对象,调查森林地表凋落物量及其组分(叶、枝、果、其他)与分解程度(未分... 详细信息

依托福建三明森林生态系统国家野外观测研究站森林转换研究平台,在凋落物高峰期选择立地条件相对一致的以米槠为建群种的常绿阔叶林、次生林以及米槠人工林为研究对象,调查森林地表凋落物量及其组分(叶、枝、果、其他)与分解程度(未分解层与半分解层),并分析米槠凋落叶的物理性状差异。结果表明:天然林转换为次生林和人工林后凋落物现存量分别显著降低了33.03%和63.19%,凋落叶占总现存量的相对比例分别下降了5.72%和4.85%,但凋落枝和其他部分的相对比例略有上升,改变了地表凋落物的组成格局。天然林转换为次生林后未分解层和半分解层凋落物量分别降低了37.49%和37.08%,相对比例基本不变;但转换为人工林后未分解层和半分解层凋落物量分别降低了51.75%和70.12%,半分解层相对比例下降了11.07%,表明人工林可能具有相对快速的凋落物分解过程。此外,森林转换显著改变了建群种米槠凋落叶的面积、周长等物理性状,其中比叶面积和叶组织密度的变异系数最大。可见,天然林转换后凋落量明显减少,半分解层凋落物量相对于未分解层下降更为明显,不利于森林凋落物归还到土壤,形成土壤有机质。

关键词：森林转换凋落物现存量分解程度凋落叶性状人工林

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亚热带地区森林转换背景下不同林分土壤DOM化学结构及其生物降解性

亚热带地区森林转换背景下不同林分土壤DOM化学结构及其生物降解性

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作者：高颖福建师范大学

学位级别：硕士

DOM是森林生态系统中一类十分活跃、重要的化学组分,也是最容易被微生物利用的组分,是微生物代谢重要的物质和能量来源,在全球碳循环过程中起到极其重要的作用。森林转换会直接影响森林生态系统碳库的平衡,导致土壤可溶性有机质(DOM)的... 详细信息

DOM是森林生态系统中一类十分活跃、重要的化学组分,也是最容易被微生物利用的组分,是微生物代谢重要的物质和能量来源,在全球碳循环过程中起到极其重要的作用。森林转换会直接影响森林生态系统碳库的平衡,导致土壤可溶性有机质(DOM)的含量、结构组成及其在土壤中的降解发生变化,从而影响土壤碳循环过程。因此本文在中亚热带地区设立福建三明森林生态系统与全球变化研究站,研究由米槠天然林转化而来的阔叶林(米槠次生林、米槠人促林)和针叶林(马尾松人工林、杉木人工林)等林分0-10 cm、10-20 cm土层土壤的DOM为对象,研究其浓度、光谱结构特征和生物降解性。实验采用水浸提法,同时结合紫外光谱、荧光光谱、红外光谱等分析不同林分土壤DOM浓度和光谱结构特征,同时我们进行土壤DOC溶液培养实验模拟其在土壤中的降解过程,采用双指数衰变模型进行拟合,研究土壤DOM的生物降解性。以期更好的了解DOM真实的生物学活性,这也是C循环动态模拟的一个重要环节。研究结果表明:(1)森林转换后,各林分土壤DOM含量均发生变化,阔叶林表层土壤DOC、DON含量大于针叶林,这主要是受到凋落物数量、土壤有机质、土壤微生物等综合因素的影响。各林分不同土层土壤中DOC、DON浓度差异较大,这主要是由于凋落物和植物根系主要集中于表层土壤,分解后形成腐殖质在表层土壤中积累较多。(2)光谱结果表明森林转换后,阔叶林芳香化指数、腐殖化指数显著高于针叶林,表明其营养物质丰富,微生物活性强,土壤有机质分解转化较快,微生物代谢产物积累更多。土壤DOM来源主要为外源与微生物来源相结合,既有地表凋落物、地下根系的输入;也有内部微生物介入、人类活动。三维荧光结果显示土壤DOM结构主要为类溶解性微生物代谢产物和类腐殖酸物质,三维荧光结果结合平行因子分析显示主要包括类腐殖酸物质、类蛋白物质、类富里酸物质,说明了土壤DOM结构十分复杂,主要受到微生物和凋落物输入的影响。米槠天然林土壤DOM在3700-3000 cm-1、1680-1640 cm-1、1150-1000 cm-1、690-500 cm-1处的相对吸收最强,说明这种林分的土壤DOM结构非常复杂,既含有结构简单的醇酚类物质和结构复杂的羧酸类、芳香类物质。(3)阔叶林土壤DOC的降解率在表层土壤显著高于针叶林,表明了阔叶林土壤DOC易被微生物利用分解的组分比例更大。土壤DOC生物降解培养过程中芳香化指数、腐殖化数值变大,表明随着降解的进行,微生物优先利用碳水化合物等易分解组分,芳香类、腐殖类物质等有机组分在土壤积累更多,从而使土壤DOM结构更加稳定。培养结束后土壤DOC的剩余降解率与土壤DOM溶液初始光谱指标的线性拟合,表明了土壤光谱指标可在一定程度上解释土壤DOC的生物降解性。

关键词：森林转换可溶性有机质紫外光谱三维荧光光谱结合平行因子分析红外光谱生物降解性

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中亚热带森林转换对土壤团聚体中微生物群落结构及酶活性的影响

中亚热带森林转换对土壤团聚体中微生物群落结构及酶活性的影响

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作者：楚海燕福建师范大学

学位级别：硕士

森林转换是土地利用变化的重要方式,通过改变森林植被类型,从而改变土壤生态系统。土壤团聚体是一种微型的生态系统,土壤微生物及酶是土壤生态系统的重要组成部分,其变化对土壤生态系统有着显著影响。本研究地点位于福建省顺昌县武坊林... 详细信息

森林转换是土地利用变化的重要方式,通过改变森林植被类型,从而改变土壤生态系统。土壤团聚体是一种微型的生态系统,土壤微生物及酶是土壤生态系统的重要组成部分,其变化对土壤生态系统有着显著影响。本研究地点位于福建省顺昌县武坊林场(26°38′-27°12′N,117°29′-118°41′E),以次生林(Secondary forest)及杉木人工林(Cunninghamia lanceolata)为研究对象。于2018年3月份在次生林及杉木人工林分别布设3个20m×20m标准样地,测定的指标主要有土壤团聚体分级、土壤理化性质、微生物群落结构、酶活性。主要结论如下:(1)次生林及杉木人工林的土壤团聚体均以大团聚体(>2mm)为主(53.12～62.93%),其次是中团聚体(0.25-2mm),约占31.76～45.75%;微团聚体(<0.25mm)最少,仅占2.69～5.39%。杉木人工林的土壤微团聚体显著低于次生林,其含量显著下降了33.95%,大中团聚体无显著变化。说明森林转换对土壤微团聚体的影响较大。(2)杉木人工林各粒径团聚体中部分土壤养分显著低于次生林。说明森林转换对土壤团聚体中养分含量影响显著。次生林和杉木土壤团聚体各养分含量均随团聚体粒径的减小而增加。说明森林转换显著影响土壤团聚体中土壤养分含量,次生林的土壤肥力状况较好,土壤微团聚体对养分的保护作用较明显。(3)利用硫酸水解法实验发现,杉木人工林各粒径团聚体中土壤活性碳组分Ⅰ、难降解有机碳显著低于次生林。说明次生林土壤团聚体的固碳能力优于杉木人工林。次生林与杉木人工林土壤团聚体中土壤活性碳组分Ⅰ、活性碳组分Ⅱ随着粒径的减小有减小趋势,难降解有机碳随着粒径的减小而增加。说明活性有机碳更容易聚集于大团聚体,难降解有机碳聚集于微团聚体。皮尔森相关性分析结果表明:土壤各粒径团聚体中土壤活性碳组分Ⅰ与土壤养分呈显著正相关,与pH值呈显著负相关。活性碳组分Ⅱ与土壤理化性质无显著相关性。难降解有机碳仅与总碳、速效磷呈显著正相关。这说明酸解有机碳含量与土壤养分含量相互影响显著且呈正相关关系。(4)通过研究不同粒径团聚体中微生物群落结构及酶活性发现:杉木人工林不同粒径团聚体革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、总PLFAs(总磷脂脂肪酸)、GP/GN(革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌)显著低于次生林,F/B(真菌细菌比)显著高于次生林。次生林及杉木人工林土壤团聚体中革兰氏阳性菌、丛植菌根真菌、真菌、总PLFAs随着粒径的减小先减小后增大。说明森林转换显著影响土壤团聚体中微生物群落结构,次生林的微生物数量高于杉木人工林。杉木人工林各粒径团聚体中酸性磷酸酶(AP)、葡萄糖苷酶(βG)、纤维素水解酶(CBH)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)部分显著低于次生林。次生林及杉木人工林土壤团聚体中AP、βG、CBH、NAG、PEO随着粒径的减小有增加的趋势。经主成分分析结果表明各粒径团聚体中微生物群落结构与酶活性均存在显著差异,说明森林转换对土壤团聚体中微生物群落结构与酶活性产生显著影响。冗余分析结果表明土壤养分中硝态氮对大、微团聚体中微生物群落结构的作用最明显,pH对中团聚体的作用最明显。总氮、总碳对土壤团聚体中酶活性的作用最明显。

关键词：森林转换土壤团聚体土壤微生物群落结构土壤酶活性

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天童国家森林公园植物物种和功能多样性的空间自相关系数对森林转换的响应

天童国家森林公园植物物种和功能多样性的空间自相关系数对森林转...

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作者：项敬银华东师范大学

学位级别：硕士

背景:人为土地利用的变化是造成全球生物多样性下降的主要因素之一。通过改变生态系统的生物和非生物条件,人为土地利用的变化可潜在地影响包括环境过滤、扩散和物种相互作用在内的生态过程。因此,土地利用的变化不仅影响生物多样性的数... 详细信息

背景:人为土地利用的变化是造成全球生物多样性下降的主要因素之一。通过改变生态系统的生物和非生物条件,人为土地利用的变化可潜在地影响包括环境过滤、扩散和物种相互作用在内的生态过程。因此,土地利用的变化不仅影响生物多样性的数量,还可能对物种、群落或生物多样性的空间分布产生影响。生物多样性的空间分布变化可能会影响生态过程、生态系统的功能和服务,因此,探索土地利用变化对生物多样性空间分布的影响对于生态系统的管理至关重要。本文首先对前人的文献进行了Meta分析,了解生物多样性的空间格局对土地利用/干扰的响应的现状,并总结该领域的研究局限性。结果表明在土地利用变化/栖息地干扰下,物种多样性的空间自相关指数(物种多样性在空间相邻位置间的相似或差异程度)和斑块大小(空间中物种多样性相似的最大距离)分别降低了15.5%和21.4%,因为干扰改变了环境过滤、扩散或物种相互作用。然而,关于土地利用变化对森林生态系统功能多样性的空间格局的影响的研究依然很少,且森林转换对物种和功能多样性的空间格局的影响是否会因不同的空间尺度而异尚不清楚。研究问题:本研究旨在探讨森林转换对植物物种和功能多样性的空间格局的影响,并探讨该影响是否因不同的空间尺度而异。因此,本文旨在解决以下三个问题:(1)森林转换对物种多样性的空间格局的影响是怎么样的?(2)森林转换对功能多样性的空间格局的影响是怎么样的?(3)森林转换对物种和功能多样性的空间格局的影响是否因空间尺度而异?研究方法:研究地点位于中国东南部浙江省宁波市的天童国家森林公园(29°48’N,121°47’E),海拔650米,占地面积349平方公顷,为本研究提供了理想的环境:(i)提供了比较完备的森林转换类型(如原始林,灌木林和人工林),(ii)广阔的占地面积有利于不同空间尺度样地的设置(如1 m×1 m,10 m×10 m和20 m×20 m)。本研究选取了成熟林,灌木林和人工林这三种森林类型,每种林型设置4个样地,并在每个样地上随机设置了一条20 m×100 m的样带,三种森林类型一共设置了12条样带。每条样带首先被划分成5个连续的20 m×20m的样方,然后每个20 m×20 m的样方又被划分成4个10 m×10 m的样方。此外,我们还在每条样带内部的左侧边缘设置了100个连续的1 m×1 m的样方。因此,每个样地或每条样带上有100个连续的1 m×1 m的样方,20个连续的10 m×10 m的样方以及5个连续的20 m×20 m的样方,并分别将1 m×1m,10 m×10 m和20 m×20 m的样方定义为小尺度、中尺度和大尺度。在每个1 m×1 m,10 m×10 m和20 m×20 m样方内,我们记录了所有植物(木本及非木本)的名称及每个物种的丰度。同时采集了所有植物的成熟叶片进行叶片功能性状的测定,记录了5个物种水平的叶片功能性状,分别是比叶质量、叶厚度、比叶面积、叶干物质含量和叶肉质化程度。在前人的研究基础上,我们选取了4个反映物种多样性的指标,分别是物种丰度、物种丰富度、物种均匀度和香农多样性指数,同时选取了6个反映功能多样性的指标,分别是Rao’s二次熵指数和上述5个叶片功能性状的群落加权平均值。本文采用Moran’s I自相关图量化物种和功能多样性的空间格局,并将物种和功能多样性的总体空间自相关指数分解成了空间正相关指数和空间负相关指数两个分量。为了探究物种和功能多样的总体空间自相关指数、空间正相关指数和空间负相关指数是否随森林转换梯度显著变化,以及该变化是否因不同空间尺度而异,本文采用混合效应方差分析对数据进行了分析,用Shapiro-Wilk检验进行了残差分析,确定残差是否属于正态分布,并用多重比较Turkey法来确定具体林型及不同空间尺度间的差异。研究结果:(1)物种多样性的所有指标包括物种丰度、物种丰富度、均匀度及香农多样性指数在三种森林类型的小尺度和中尺度中均呈现空间正相关关系,但大尺度中并未呈现明显的空间相关性。与成熟林相比,物种丰度、丰富度和均匀度的斑块大小在人工林中较低。与大尺度相比,物种丰度、丰富度和香农多样性指数的斑块大小在小尺度中更大。物种多样性的总体空间自相关指数并没有随着森林转换梯度的变化而显著变化,但在不同的空间尺度中存在显著差异。香农多样性指数的总体空间自相关指数和空间正相关指数随着空间尺度的增大而显著减小。(2)Rao’s二次熵指数在三种森林类型的三个空间尺度中均呈现空间正相关关系,除了成熟林的大尺度。与成熟林相比,人工林的Rao’s二次熵指数的斑块大小较小,但Rao’s二次熵指数的斑块大小在不同的空间尺度中表现出不一致的格局。Rao’s二次熵指数的总体空间自相关指数及空间正相关指数随着森林转换梯度以及空间尺度的变化而显著变化,而空间负相关指数仅在森林转换梯度上存

关键词：森林转换物种多样性功能多样性生物多样性空间格局空间自相关空间尺度

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中亚热带森林转换对易滑坡体土壤性质的影响

中亚热带森林转换对易滑坡体土壤性质的影响

引用

作者：李若南福建师范大学

学位级别：硕士

森林转换是中亚热带一种重要的土地利用变化方式。森林类型的改变会引起陆地生态系统以及生物地球化学循环过程的变化,进而导致土壤性质发生改变。天然林转换成人工林导致生态平衡打破,土壤物理性质恶化,生态环境受到威胁。在生态环境... 详细信息

森林转换是中亚热带一种重要的土地利用变化方式。森林类型的改变会引起陆地生态系统以及生物地球化学循环过程的变化,进而导致土壤性质发生改变。天然林转换成人工林导致生态平衡打破,土壤物理性质恶化,生态环境受到威胁。在生态环境日益恶化的大背景下研究森林转换对易滑坡体土壤性质的影响对改善人类的生存环境具有重要的意义。本研究地位于福建省南平市顺昌县(滑坡高发区)武坊林场。在易滑坡体的基础上,以阔叶天然林(BL)和由其转换而来的杉木人工林(CF)为研究对象,对比森林转换前后的土壤根系特征、土壤基本物理性质、土壤团聚体、土壤渗透性和土壤抗剪力特征各指标,分析森林转换后土壤性质发生的变化以及其相互作用对易滑坡体影响。主要结果如下:(1)两种森林类型的根重密度(RWD)、根长密度(RLD)、根表面积密度(RSAD)均随着土层的增加呈递减的趋势。在0-10cm土层与10-20cm土层下降幅度最为明显。森林转换后RWD在0-60cm土层之间分别显著降低。RWD、RLD、RSAD随径级的增加有不同的表现,森林转换后,相同土层>5mm径级的RDW显著降低,相同土层的RLD、RSAD无显著变化。(2)两种森林类型的土壤容重(BD)随土层深度的增加而增加,森林转换后土壤的容重增加。两种森林类型的土壤孔隙度(TP)随土层深度的增加而降低,森林转换后TP降低。两种类型的机械组成均以粉粒(Silt)为主,森林转换后机械组成未有明显变化。两种森林类型的团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)均随土层的增加而降低,森林转换后0-10cm土壤团聚体MWD、GMW均显著降低。森林转换后土壤的基本物理性质与团聚体指标变差。(3)两种森林类型的渗透性指标均随着土层深度的增加而降低,森林转换后,土壤的渗透性能均有所下降。相关性分析表明,BL土壤的渗透性与土壤的容重呈显著负相关,与土壤含水率、孔隙状况、砂砾呈显著正相关,森林转换后,CF的土壤基本物理性状与渗透性能的相关性变差。土壤的渗透性能与RWD、RLD、RSAD具有极显著的线性相关,森林转换后,根系参数与渗透性的相关性降低。BL各径级根系与土壤渗透性均具有较强的相关性,森林转换后,相关性降低,且各径级RWD与土壤渗透性不具有相关性。(4)两种森林类型各土层土壤剪应力与不同的垂直载荷之间呈明显的正相关线性关系。两种森林类型的剪切含水率随土层深度的增加有下降的趋势,森林转换后土壤剪切含水率均有所下降。森林转换后土壤粘聚力显著下降。BL的土壤粘聚力随土层深度的增加先递减后递增。CF的土壤粘聚力的随土层深度的增加先增加后递减然后增加的趋势。不同土层影响土壤抗剪力的因素不同,森林转换后,土壤的根系特征以及含水率和机械组成是影响土壤抗剪力的主要因素。

关键词：森林转换易滑坡体根系特征土壤基本物理性质土壤渗透性土壤团聚体抗剪强度

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亚热带森林转换及火烧措施对土壤有机碳和黑碳的影响

亚热带森林转换及火烧措施对土壤有机碳和黑碳的影响

引用

作者：李又芳福建师范大学

学位级别：硕士

森林土壤有机碳(SOC)库巨大,其较小幅度的变化就可能有大量的碳向大气排放,并通过温室效应影响全球气候变化。黑碳(BC)作为土壤腐殖质中具有高芳香化结构组分的来源,可以稳定土壤有机库,在碳循环中占有重要作用,可能是“迷失碳”的一部... 详细信息

森林土壤有机碳(SOC)库巨大,其较小幅度的变化就可能有大量的碳向大气排放,并通过温室效应影响全球气候变化。黑碳(BC)作为土壤腐殖质中具有高芳香化结构组分的来源,可以稳定土壤有机库,在碳循环中占有重要作用,可能是“迷失碳”的一部分。目前BC的研究主要集中在大气和海洋沉积物等方面,但对森林土壤中BC的研究并不多见。本文以中亚热带天然林和人工林及火烧迹地为研究对象,定量分析森林转换及火烧措施对土壤SOC和BC的影响,探讨BC含量在土壤轻组和重组中的分布规律。结果表明:天然林转换为人工林后,各土层SOC和BC含量均降低;土壤中轻组有机碳(LFOC)、重组有机碳(HFOC)、HFOC/SOC的比例也降低,但LFOC/SOC的比值增大。火烧措施对SOC和BC含量的影响并不大,影响未达显著水平。土壤重组中BC含量(HFBC)比轻组中BC含量(LFBC)高,HFBC/BC的比例也高于LFBC/BC的,但是,HFBC/HFOC的比例低于LFBC/LFOC的。回归分析表明,亚热带森林土壤中SOC与BC之间具有显著的线性关系。

关键词：亚热带森林转换火烧土壤有机碳黑碳

来源：评论

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