开展氮沉降对森林土壤-微生物-胞外酶化学计量特征影响的研究,可为理解氮沉降对森林生态系统元素循环和养分限制的影响提供理论基础.本研究以云南松林为对象,于2019年开始进行氮沉降模拟试验,设置对照(CK,0g N·m-2·a-1)、低氮(LN,10 g N·m-2·a-1)、中氮(MN,20 g N·m-2·a-1)、高氮(HN,25 gN·m-2·a-1)4个处理,于2022年9月采集土壤样品(分为0～5、5～10、10～20 cm 土层)测定土壤有机碳、全氮、全磷、微生物生物量碳氮磷(MBC、MBN、MBP)以及碳氮磷获取酶活性.结果表明:与对照相比,氮沉降显著抑制了土壤有机碳含量、C∶N和C∶P,降幅分别为6.9％～29.8％、7.6％～45.2％和6.5％～28.6％;促进了土壤全氮含量和N∶P,增幅分别为10.0％～45.0％和19.0％～46.0％;对土壤全磷含量则无显著影响;除土壤C∶N和C∶P外,土壤养分含量及化学计量比均在0～5cm 土层最高.MN和HN处理显著抑制了土壤MBN,降幅为11.0％～12.7％,氮沉降下土壤MBC和MBP及相关计量比无显著变化;0～5 cm 土层的土壤微生物养分含量显著高于其余土层.氮沉降显著抑制了纤维素二糖水解酶和亮氨酸氨基肽酶活性(降幅为14.5％～16.2％和48.7％～66.3％);HN处理促进了 β-1,4-葡萄糖苷酶活性(增幅68.0％),但抑制了土壤酶化学计量碳氮比和氮磷比(降幅95.4％和88.4％);LN和MN处理促进了 β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性(增幅68.3％～116.6％),但抑制了土壤酶化学计量碳磷比(降幅14.9％～29.4％);碱性磷酸酶活性无显著变化;土壤酶活性均随土层加深而显著降低.相关性分析表明,土壤全氮、全磷、微生物养分与矢量角度(表征微生物氮或磷限制)均呈显著负相关,而矢量长度(表征微生物碳限制)与矢量角度始终呈显著正相关,代表微生物碳限制与磷限制之间协同促进.氮沉降在缓解云南松林微生物氮限制的同时逐渐向磷限制转变,此外,研究区还受到微生物碳限制,且微生物碳和磷限制的关系呈正比.

云南松针叶富含油脂,防火期含水率低,是滇中地区林火主要地表可燃物.在2020年防火期持续采集滇中地区云南松林地表可燃物含水率数据,使用相关性分析、公因子方差、膨胀系数和多重预测回归模型,探究地形、气象、林分等因子与含水率的关系,利用离差标准化法调整模型系数及完成模型精度评价.结果表明:云南松林地表可燃物含水率影响因子排序为温度＞湿度＞风速＞坡向＞郁闭度＞坡度＞海拔＞风向,坡向、林分郁闭度指标方差膨胀系数VIF＞10,存在共线性;因此选择温度、湿度、风速、坡度、海拔构建含水率预测回归模型E1,k、s、g代表云南松枯枝、松针和小灌枯枝-枯草,Yk1、Ys1、Ys1平均拟合度为74.35％,平均误差率为32.06％,误差率偏高.以强相关(r＞0.70)因子温度、湿度、风速为自变量重构含水率预测增强回归模型E2,其Yk2、Ys2、Yg2平均拟合度为83.99％,平均误差率为17.09％,其拟合度、误差率均优于E1.在E2基础上选择具有现实意义的弱相关性因子坡向、坡度、海拔、郁闭度为调整因子,并运用离差标准化法转化为系数,构建含水率预测系数校正回归模型E3,其Yk3、Ys3、Yg3平均拟合度89.72％,平均误差率为8.48％.E3精度优于E1、E2,其 Yk3、Ys3、Yg3拟合优度分别提升 9.69％、2.11％,4.84％、10.77％,8.41％、4.33％,误差率降低 15.65％、6.89％,11.24％、13.69％,18.01％、5.24％.增加校正系数可提高模型预测精度,同时模型因子易获取,便于林火管理者野外快捷、精准、实时预测滇中云南松林地表可燃物含水率,为林火防控提供技术支持.

云南松是我国西南林区典型易燃针叶树,研究林火对云南松林地表可燃物负荷量及火烧后碳排放量的影响,对可燃物管理及区域碳平衡维持提供科学依据.本研究以四川省西昌市2020年3月30日云南松林火烧迹地为对象,设置不同火烧强度(轻度、中度、重度)和对照(未火烧)样地,分析不同火烧强度下地表可燃物负荷量的变化以及地表可燃物负荷量与环境因子之间的相关关系,通过乔木层、凋落物层及地表有机质层可燃物负荷量损失程度计算可燃物燃烧效率,进而计算不同组分可燃物的碳排放量.结果表明:(1)不同火烧强度下云南松林各类型地表可燃物负荷量均存在显著差异(P＜0.05),地表可燃物总负荷量具体表现为:重度火烧(50.94 t·hm-2)＞对照样地(41.08 t·hm-2)＞中度火烧(37.40 t·hm-2)＞轻度火烧(28.83 t· hm-2);(2)冗余分析结果表明,林分因子中,烧死木百分比、熏黑高度与树高的比值对灌木和草本可燃物负荷量的解释量较大;地形因子中,坡向对地表可燃物负荷量的解释量大于坡度和海拔;(3)云南松林乔木层、凋落物层、地表有机质层可燃物碳排放量在不同火烧强度样地间均存在显著差异(P＜0.05),碳排放量分别为23451.30、8322.86、5244.74 t,此次森林火灾碳排放量为37018.90 t.

目的:对云南省会泽县野生川续断资源进行全面调查,掌握其分布特征和药材蕴藏量,为保护和可持续开发利用川续断野生种质资源提供指导意见.方法:按照第四次全国中药资源普查技术方案,对会泽县野生川续断资源分布情况进行实地调查,分析川续断群落特征,计算其蕴藏量.结果:在会泽县境内的 7 个代表区域中有 5个区域可见野生川续断种群分布,分别是草丛、草甸、云南松林、华山松林、杜鹃灌丛代表区;川续断出现样地 14个,占调查总样地的26.4%;会泽县野生川续断资源适生面积约为72.24 km2,蕴藏总量为37.8×103 kg.结论:会泽县境内野生川续断资源的蕴藏量较低,应加大对野生川续断资源的保护力度,建议在草丛和草甸区域实施野生抚育或适当发展其人工栽培等措施.

林火通过改变土壤理化性质显著影响土壤固碳能力及土壤有机碳各组分含量.阐明不同火烈度对云南松林土壤有机碳的影响,对于云南松林火后生态系统恢复及土壤碳库管理具有重要意义.以火烧 2 年后四川泸山林场云南松林 0-5、5-10、10-15、15-20cm层土壤为研究对象,根据不同火烈度(未过火、低烈度、中烈度、高烈度)设置 3 块 20m×30m样地,共 12 块样地,野外采集土壤样品,室内测定土壤全氮、容重等理化性质和土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、土壤活性有机碳(易氧化有机碳,Readily oxidizable carbon,ROC;颗粒有机碳,Particulate organic carbon,POC;微生物生物量碳,Microbial biomass carbon,MBC;水溶性有机碳,Water-soluble organic carbon,WSOC),采用方差分析研究不同火烈度下土壤有机碳各组分含量的差异性和变化趋势,并采用相关性分析和冗余分析从土壤理化性质角度探究林火对土壤有机碳的影响机制.研究结果表明:(1)不同火烈度显著影响土壤理化性质,其中土壤全氮、有效磷、阳离子交换量、毛管孔隙度、总孔隙度随火烈度增大而增加,而土壤pH、速效钾、碱解氮、容重随火烈度增大而减少.(2)SOC随火烈度增大而减少,其中 5-10cm土层降幅最大为 44.79%;4 种土壤活性有机碳随火烈度增大而减小,其中 0-5cm 土层下降幅度最明显,各组分降幅大小依次为 ROC(36.31%—61.31%)＞POC(30.05%—53.61%)＞MBC(20.60%—48.19%)＞WSOC(13.47%—29.29%),不同组分对林火的不同响应显著影响了土壤ROC、POC、WSOC的占比.(3)土壤有机碳及其活性组分与阳离子交换量、毛管孔隙度、总孔隙度、有效磷、碱解氮呈显著正相关(P＜0.05),与容重呈极显著负相关(P＜0.01).火烧后土壤有机碳的变化主要与阳离子交换量、容重、全氮、含水率有关,且阳离子交换量影响最大(解释率为 61.7%).

为回答桉树(Eucalyptus)引种对植物多样性有无影响的争议问题,以云南省桉树大规模集中引种区澜沧县桉树林为研究对象,将次生常绿阔叶林、人工思茅松(Pinus kesiya)林作为参照林,各设置6组对比样地,划分植物为不同功能群,比较分析桉树林与参照林林下各功能群的物种组成特征和物种多样性指数的差异,研究桉树引种对林下植物功能群的物种组成及其多样性的影响.结果表明:(1)桉树林替代次生常绿阔叶林后,会增加暖性-阳生-中生功能群的物种数量,减少温性-阴生-喜湿功能群的物种数量;而桉树林替代人工思茅松林后,会增加温性-阴生-喜湿功能群的物种数量,减少暖性-阳生-中生功能群的物种数量.(2)桉树林替代两种参照林后,林下植物种类组成及重要值改变,紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)占据暖性-阳生-中生功能群的绝对优势地位,荩草(Arthraxon hispidus)占据温性-阴生-喜湿功能群的绝对优势地位.(3)桉树林替代两种参照林后,林下暖性-阳生-中生功能群的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数显著降低(P<0.05),而对温性-阴生-喜湿功能群的各物种多样性指数均无显著影响(P>0.05).总之,桉树引种改变了林下植物功能群的物种组成,对不同植物功能群的物种多样性影响不同.

[目的]云南松Pinus yunnanensis Faranch是我国西南地区的重要造林绿化树种.近年来,云南省祥云县云南松林受到云南切梢小蠹Tomicus yunnanensis Kirkendall&Faccoli和横坑切梢小蠹Tomicus minor Hartig的共同危害.本文对两种害虫在蛀梢期的危害特性和空间分布进行了研究,以期为切梢小蠹的发生监测及防治提供依据.[方法]利用地统计学方法分析不同受害程度云南松林内两种切梢小蠹成虫蛀梢期的空间分布特性.[结果]受害程度不同的云南松林内两种切梢小蠹的危害差异显著,轻度受害林分内受害梢率为11.38％,中度受害林分内受害梢率为36.56％,而重度受害林分则达到59.7％.分析全方向的变异函数曲线图得知,蛀梢期两种切梢小蠹在不同受害云南松林中均呈聚集分布.其中,两种切梢小蠹在不同受害林分中空间依赖范围依次是:轻度受害林分>中度受害林分>重度受害林分,而局部空间连续性依次是:轻度受害林分>中度受害林分>重度受害林分.[结论]云南松林两种切梢小蠹成虫在蛀梢期的空间分布格局为聚集分布,明确两者在该时期存在聚集危害的特性,导致云南松因树梢受到聚集危害变为衰落木,从而有利于成虫蛀干危害和繁殖.本文为探究两种切梢小蠹在云南松林中的危害机制提供理论基础,也为虫害监测及防治提供参考与技术支持.

[目的]云南切梢小蠹Tomicus yunnanensis Kirkendall&Faccoli和横坑切梢小蠹Tomicus minor (Hartig)是中国云南地区两种危害松属Pinus L.植物的钻蛀性害虫,常在云南松Pinus yunnanensis Faranch.上共同危害,通过蛀梢和蛀干为害造成树木衰弱死亡,生态破坏,带来经济损失.[方法]通过样地调查和树木解析,对两种小蠹在“梢转干”及“干转梢”时期的时间和空间生态位进行了研究.[结果] “梢转干”时期之后,横坑切梢小蠹主要分布在主干中下部,云南切梢小蠹分布在主干中上部;侧枝上主要分布着云南切梢小蠹,而横坑切梢小蠹数量很少;5月中旬进入“干转梢”阶段,两种小蠹同时进入羽化期,云南切梢小蠹在6月1日左右到达羽化高峰期,横坑切梢小蠹则比其晚10 d左右到达羽化高峰期;两种小蠹成虫转梢危害后随机分布.两种小蠹的时间和空间生态位宽度均较大,发生期较长,在云南松上分布范围较广.两种小蠹空间生态位重叠较小,在云南松七的分布趋于分离,对空间资源的需求具有较大差异;而时间生态位重叠较大,在云南松的生长季节能同时危害,且发生期较一致,危害期长.[结论]两种小蠹在空间生态位上的种间竞争强度较小,而在时间生态位上的竞争较大.通过研究比较两种切梢小蠹时间及空间生态位的特性及差异,为遥感监测云南松林的生物灾害提供了支撑依据.

喀斯特植物群落果实类型和种子散布特征的研究,对于理解喀斯特植物群落更新与拓展特征,进而揭示喀斯特石漠化地区恢复植被的自然扩展机制及制定植被恢复规划具有重要意义.该研究以石林地质公园不同群落类型为对象,研究不同群落的果实类型谱与种子散布谱,以揭示果实类型与种子散布方式对恢复植被的影响.采用石林地质公园不同群落各1 hm2样地记名计数法调查的维管束物种名录,依据Flora of China对物种果实的描述确定其果实类型;根据文献、数据库以及果实、种子形态性状确定种子散布方式.结果表明:(1)石林地质公园282种维管束植物共16种果实类型(含孢子),其中瘦果、蒴果、浆果和核果的物种比例均大于10％.木本植物、草本植物、藤本植物的优势果实类型分别为核果、瘦果和浆果.石林地质公园各群落的木本植物、草本植物和藤本植物的果实类型谱差异不显著.在原生林、次生林、灌丛、灌草丛和人工辅助云南松林不同群落中,浆果和核果的物种比例减少,瘦果、颖果和蒴果的物种比例增加.(2)石林地质公园植物种子以动物传播为主,其次为风传播.在原生林、次生林、灌丛、灌草丛和人工辅助云南松林不同群落中,风传播的物种比例增加了73％-87％,动物传播(包括鸟类传播)减少了31％-36％.(3)物种的种子散布方式直接影响到植被恢复物种和恢复策略的选择.基于恢复目标,选择自然传播能力强的乡土物种或地带性植被关键种,辅以传播廊道,有助于喀斯特的植被恢复.

通过磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid,PLFA)生物标记法对云南省香格里拉县的高山栎林和高山松林内的松茸菌塘和非菌塘的土壤微生物群落进行对比分析,结果显示:1)菌塘内的优势菌群主要包括真菌(18∶2ω6,9c、18∶1ω9c、18∶3 w6c(6,9,12))、革兰氏阴性菌(19∶0 cyclo w8c)、革兰氏阳性菌(15∶0 iso)和未被鉴定的PLFAs(16∶0、17∶1 anteiso B、18∶1 w6c、16∶1 w6c和18∶0);2)从群落组成上看,菌塘内的真菌百分含量、真菌/细菌生物量比(F/B)显著高于非菌塘,而革兰氏阴性菌(GNB)和革兰氏阳性菌(GPB)的百分含量,以及总PLFAs均匀度(J)均低于非菌塘;3)从群落结构上看,土壤微生物群落在菌塘和非菌塘间、以及不同林型间均存在显著差异,且菌塘对群落结构的影响大于林型;4)无论是在群落组成还是群落结构上,林型均不与菌塘存在交互作用,即松茸菌塘的土壤微生物群落特征不随宿主森林类型而发生改变;5)土壤化学性质与林型密切相关,但与菌塘关系不明显.上述结果表明,菌塘内的土壤微生物群落组成和结构与非菌塘有所不同,且在两种林型中表现相似.