为评价锥栗园生草法相比传统清耕法和施用化学除草剂法,果园土壤质量的绿肥恢复效益,本研究以福建典型的红壤丘陵山区锥栗园为研究对象,采用随机区组设计,将供试样地均分为面积0.3～0.5 hm2的若干试验小区,全园清除自然杂草后,设置撒播鼠茅草(Mode1)、黑麦草(Mode2)、光叶紫花苕(Mode3)3种生草处理,并以施用草甘膦(CK1)和清耕(CK2)处理为对照,每种处理3个重复,2年后,分析3种冷季型绿肥、清耕及施用草甘膦对锥栗园土壤理化性质、酶活性、微生物群落等指标的影响.结果表明:1)相较于清耕处理和喷施草甘膦处理,3种生草处理土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量有明显提升,其中鼠茅草处理最高,分别为74.14、156.87和234.76 mg·kg-1;黑麦草处理土壤孔隙度最高,为56.03％;鼠茅草和黑麦草处理土壤蔗糖酶活性提升明显,分别为32.29和26.87 U·g-1.2)5种处理土壤共有优势细菌类群主要为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门和酸杆菌门,相对丰度分别为24.9％～28.9％、20.9％～28.8％、13.7％～18.6％和10.8％～12.9％,共有优势真菌类群主要为子囊菌门和担子菌门,相对丰度分别为37.4％～73.7％和15.3％～54.4％.3)相较于清耕处理,3种生草处理细菌群落Chao1指数和Shannon指数均有所提升,真菌群落有所下降.4)相较于清耕处理和喷施草甘膦处理,3种生草处理土壤变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门细菌相对丰度均有所下降,绿弯菌门和浮酶菌门细菌则有所增加,生草促使锥栗园土壤细菌群落由快速生长型向缓慢生长型转变.5)5种处理细菌群落和真菌群落非计量多维尺度转换排序(NMDS)表明,土壤真菌群落分异程度高于细菌群落.6)相关分析(CA)和冗余分析(RDA)表明,生草处理通过改变土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性和碱解氮含量,喷施草甘膦处理通过改变土壤碳氮比,清耕处理通过限制土壤自然含水率改变真菌相关优势类群.综上,锥栗园短期人工生草对土壤理化性质和酶活性有一定程度的改善作用,生草处理与清耕处理和喷施草甘膦处理均会形成特异土壤真菌群落.

以平潭岛幸福洋6 a生木麻黄基干林为研究对象,选用6种典型的冠幅—胸径关系模型,采用决定系数(R2)、平均绝对误差(MAE)、剩余均方根误差(RMSE)和变异系数(CV)等检验指标,筛选最优模型,并利用Matlab GUI回调函数对模型进行程序设计,模拟预测基干林冠幅和胸径生长动态.结果表明:(1)木麻黄基干林最优冠幅—胸径关系模型为CW =-2.558+2.037 In DBH;(2)经过计算机模拟抚育预测,林分株数密度分别为＞3 000株·hm-2、2 000～3 000株·hm-2和＜2 000株·hm-2的6 a生木麻黄基干林,最有利于木麻黄径向生长的模拟抚育间伐年限分别为6 a、4 a和5 a,平均胸径分别可以增加16.73％、24.03％和19.08％,平均冠幅可增长31.65％、11.89％和13.95％.

We measured the annual net biomass growth, carbon content of each component and soil heterotrophic respiration in four low-efficiency interplanting patterns, i.e., Pinus massoniana stands interplanting Myrica rubra, Sapindus mukurossi, Camellia oleifera and Gardenia jasminoides in Changting County, Fujian Province, with the aim to analyze the effects of interplanting patterns on carbon storage pattern and carbon balance of low-efficiency P. massoniana stand. The ranges of carbon content in different organs of M. rubra, S. mukurossi, C. oleifera, G. jasminoides and P. massoniana were 41.1%-50.1%, 42.2%-50.6%, 45.1%-48.9%, 44.7%-49.6% and 46.1%-51.9%, respectively. Carbon content of the same organ significantly differed among tree species. The pattern of P. massoniana interplanting M. rubra and S. mukurossi had the highest carbon stock and annual net carbon increase reserves, with values of 67.62-68.42 t·hm-2 and 9.21-9.45 t·hm-2·a-1, respectively. Followed by the lower pattern of C. oleifera, G. jasminoides, with values of 31.96-36.24 t·hm-2 and 4.09-4.16 t·hm-2·a-1, respectively. The P. massoniana pure forest was the lowest, with values of 17.01 t·hm-2 and 2.00 t·hm-2·a-1, respectively. Annual flux of soil heterotrophic respiration was following the order of P. massoniana interplanting M. rubra pattern (7.41 t·hm-2·a-1) > P. massoniana interplanting C. oleifera pattern (5.89 t·hm-2·a-1)> P. massoniana interplanting S. mukurossi pattern (5.86 t·hm-2·a-1) > P. massoniana interplanting G. jasminoides pattern (4.95 t·hm-2·a-1) > P. massoniana pure forest (2.45 t·hm-2·a-1). Annual net ecosystem carbon balance of P. massoniana interplanting M. rubra and S. mukurossi patterns were 2.04 and 3.27 t C·hm-2·a-1, showing a "carbon sink" pattern. The net carbon balance in the patterns of P. massoniana interplanting C. oleifera and G. jasminoides along with P. massoniana pure forest were -1.80, -0.80 and -0.45 t C·hm-2·a-1, which expressed a "carbon source" pattern. In the short-term, interplanting with M. rubra or S. mukurossi could improve the carbon income of the low-efficiency P. massoniana stand ecosystem.

本研究以福建典型的红壤丘陵山区锥栗(Castanea henryi)园为研究对象,采用随机区组设计,将供试样地分为面积0.3～0.5 hm2的若干试验小区,全园清除自然杂草后,设置撒播鼠茅草(Vulpia myuros,VM)籽、光叶紫花苕(Vicia villosa,VV)籽、黑麦草(Lolium perenne,LP)籽、紫云英(Astragalus simicus,AS)籽和园叶决明(Chamaecrista rotundifolia,CR)籽5种生草栽培,以及清耕(CT)和喷施草甘膦(GS),共7种不同处理,分析7种处理对锥果园土壤理化性质、微生物生物量碳氮和栗果农艺性状等指标的影响.结果 表明:1)各生草栽培处理的土壤总体质量显著高于CT和GS处理(P＜0.05);其中,在0-10cm和10-20 cm两个土层,VM处理的土壤水解性氮含量最高,分别为74.14和54.87 mg·kg-1,微生物生物量碳(MBC)含量也最高,分别为1.42和1.15 g·kg1;LP处理的土壤交换性钙含量最高,分别达到128和93.39 mg·kg-1,镁含量也最高,分别为114.95和66.28 mg·kg-1;VV处理的微生物生物量氮(MBN)含量最高,分别为47.68和30.89 mg·kg-1.(2)生草栽培显著改善了锥栗果实农艺性状,相比CT和GS处理,各生草栽培处理均不同程度地提高了果实中淀粉、可溶性糖、蛋白质、脂肪及磷钾钙镁营养元素的含量;VM处理的锥栗果实横纵径分别达到26.6和33.1 mm,单果质量13.549,果实个头明显增大,且VM处理的锥栗单位面积产量较CT和GS处理分别提高了59.44％、111.25％.(3) Mantel Test检验和随机森林分析表明,MBN、土壤水解性氮和交换性镁既是影响栗果总体农艺性状的关键因子,也是影响锥栗产量的最主要因子.综上,生草栽培可以提高锥果园土壤质量,改善锥栗果实农艺性状,提高锥栗产量,增加栗农收益;其中以VM处理表现最佳,可作为我国南方锥栗园地面管理的优先选择.

[目的]探究不同土壤管理措施对锥栗果园土壤真菌群落组成和多样性的影响.[方法]以建瓯锥栗果园为研究对象,采用高通量测序法分析生草、喷施草甘膦和清耕模式0～10 cm土层土壤真菌群落组成、多样性及特异菌属.[结果]与清耕相比,3种生草模式均显著提升了土壤水解性氮、速效磷和速效钾含量,其中以种植鼠茅草的提升效果最为明显,而喷施草甘膦则显著降低了土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、水解性氮和速效钾含量及土壤蔗糖酶和脲酶活性,分别为0.64 g·kg-1、19.96 mg· kg-1、47.10 mg·kg-1和176.37 mg·kg-1及15.49 U·g-1和0.62 U·g-1.种植生草和喷施草甘膦均降低了土壤真菌丰富度和多样性.土壤真菌优势菌属分别为红菇属、被孢霉属和蜡蘑属.LEfSe分析发现,种植鼠茅草模式下红菇属相对丰度显著高于其他模式,喷施草甘膦模式显著提升了珊瑚属真菌的相对丰度(2.92％),而牛肝菌属在清耕模式中的相对丰度最高,为3.08％.经筛选对比发现,粒毛盘菌属为种植鼠茅草模式的特异菌属;空团菌属和柱孢霉属是黑麦草模式中出现的特异菌属;光叶紫花苕模式的特异菌属为单顶孢属;湿伞属和圆盘属真菌分别存在于喷施草甘膦和清耕的模式中.[结论]发现鼠茅草不仅能提升土壤速效养分含量,还能明显促进红菇属真菌在锥栗园的扩繁;粒毛盘菌属和单顶孢属分别出现在种植鼠茅草和光叶紫花苕模式中,这两类真菌均与线虫防治有关,柱孢霉属真菌存在于种植黑麦草模式中,该菌属为一种潜在病原真菌;种植鼠茅草和黑麦草模式与清耕模式土壤真菌群落组成较为相似,但与种植光叶紫花苕和喷施草甘膦模式间存在较大差异.综上,在锥栗园种植鼠茅草较为适宜,另外在生产经营中应减少草甘膦的施用.

为筛选有效提升红壤侵蚀区低效马尾松生态林水土保持功能的补植套种阔叶树种,采用布设标准径流小区的方法,定位观测福建长汀红壤侵蚀区4种典型的低效马尾松改造林分,分析不同补植套种林分模式对马尾松林地坡面产流产沙及其养分流失的影响.结果 表明:1)在降雨量和降雨次数较多的5-10月,马尾松林补植套种杨梅、无患子、油茶和黄栀子模式的产流量分别比马尾松纯林对照降低24.96％ ～ 42.19％、13.93％ ～53.68％、4.55％ ～ 26.45％和8.59％ ～32.98％;产沙量分别降低60.19％ ～ 84.86％、55.07％ ～ 87.14％、20.91％ ～ 67.06％和27.22％ ～72.66％;2)马尾松林补植套种杨梅和无患子模式的径流全氮、铵态氮、硝态氮流失量和侵蚀泥沙总碳流失量较接近,分别比马尾松纯林对照增加48.33％ ～ 48.79％、103.66％ ～ 139.05％、39.75％ ～ 42.29％和63.14％ ～66.57％;马尾松林补植套种油茶和黄栀子模式则分别增加19.96％ ～ 22.52％、74.89％ ～ 92.62％、15.44％ ～16.42％和25.24％ ～ 28.14％.其他养分流失量总体上与产流产沙的变化规律相似,表现为补植套种模式低于马尾松纯林对照;3)主成分分析表明,马尾松补植套种杨梅或无患子模式林分在降雨径流的作用下,较易引起土壤碳、氮的流失,而马尾松补植套种油茶或黄栀子模式林分则较易引起土壤磷、钾的流失.总体上看,补植套种杨梅或无患子在较短时间内改善低效马尾松林水土流失状况的效果较好.

基于福建安溪官桥生态茶园2017年度自然降雨数据及园区5种铁观音茶树水土流失治理模式的坡面产流、产沙情况的观测数据,系统研究了不同治理模式下铁观音茶树坡面水土流失对引起侵蚀的降雨的响应机制.结果表明:(1)降雨集中于4～8月份,引起侵蚀频次最多的是5～6月份;(2)根据降雨量与最大30 min降雨强度I30,可以将侵蚀性降雨分为Ⅰ～Ⅴ种类型,其中,Ⅰ雨型的降雨是当地发生频率最多的侵蚀性降雨,雨量最大的Ⅴ雨型平均产流量最大,雨强最大的Ⅳ雨型平均产沙量最大,发生频率较高的Ⅲ雨型产流总量最大,Ⅱ雨型产沙总量最大.(3)5种铁观音茶树水土流失治理模式在不同降雨类型下的水土保持效应不同,其中采取"梯田+自然留草"的治理模式在各雨型条件下的减流率和减沙率均优于其他模式.研究结果对山区茶园水土保持及提升茶产量有重要的参考价值.