Variations in soil physico-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometry under different soil layers, the major forest region Liupan Mountains of Northwest China

Abstract Liupan Mountains are an important region in China in the context of forest cover and vegetation due to huge afforestation and plantation practices, which brought changes in soil physio-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometries are rarely been understood. The study aims to explore the distribution of soil nutrients at 1-m soil depth in the plantation forest region. The soil samples at five depth increments (0-20, 20-40, 40-60, 60-80, and 80-100 cm) were collected and analyzed for different soil physio-chemical characteristics. The results showed a significant variation in soil bulk density (BD), soil porosity, pH, cation exchange capacity (CEC), and electric conductivity (EC) values. More soil BD (1.41 g cm-3) and pH (6.97) were noticed in the deep soil layer (80-100 cm), while the highest values of porosity (60.6%), EC (0.09 mS cm-1), and CEC (32.9 c mol kg-1) were reflected in the uppermost soil layer (0-20 cm). Similarly, the highest contents of soil organic carbon (SOC), total phosphorus (TP), available phosphorus (AP), total nitrogen (TN), and available potassium (AK) were calculated in the surface soil layer (0-20 cm). With increasing soil depth increment a decreasing trend in the SOC and other nutrient concentration were found, whereas the soil total potassium (TK) produced a negative correlation with soil layer depth. The entire results produced the distribution of SOCs and TNs (stocks) at various soil depths in forestland patterns were 020cm > 2040cm > 4060cm 6080cm 80100 cm. Furthermore, the stoichiometric ratios of C, N, and P, the C/P, and N/P ratios showed maximum values (66.49 and 5.46) in 0-20 cm and lowest values (23.78 and 1.91) in 80-100 cm soil layer depth. Though the C/N ratio was statistically similar across the whole soil profile (0-100 cm). These results highlighted that the soil depth increments might largely be attributed to fluctuations in soil physio-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometries. Further study is needed to draw more conclusions on nutrient dynamics, soil stocks, and soil stoichiometry in these forests.

Resumo As montanhas de Liupan são uma região importante na China no contexto de cobertura florestal e vegetação devido às enormes práticas de florestamento e plantação, que trouxeram mudanças nas propriedades físico-químicas do solo, e estoques e estequiometrias do solo raramente são compreendidos. O estudo visa explorar a distribuição de nutrientes do solo a 1 m de profundidade do solo na região da floresta plantada. As amostras de solo em cinco incrementos de profundidade (0-20, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm) foram coletadas e analisadas para diferentes características físico-químicas do solo. Os resultados mostraram uma variação significativa nos valores de densidade do solo (BD), porosidade do solo, pH, capacidade de troca catiônica (CEC) e condutividade elétrica (CE). Mais DB do solo (1,41 g cm-3) e pH (6,97) do solo foram observados na camada profunda do solo (80-100 cm), enquanto os maiores valores de porosidade (60,6%), CE (0,09 mS cm-1) e CEC (32,9 c mol kg-1) foram refletidos na camada superior do solo (0-20 cm). Da mesma forma, os maiores teores de carbono orgânico do solo (SOC), fósforo total (TP), fósforo disponível (AP), nitrogênio total (TN) e potássio disponível (AK) foram calculados na camada superficial do solo (0-20 cm). Com o aumento do incremento da profundidade do solo, uma tendência decrescente no SOC e na concentração de outros nutrientes foi encontrada, enquanto o potássio total do solo (TK) produziu uma correlação negativa com a profundidade da camada do solo. Todos os resultados produziram a distribuição de SOCs e TNs (estoques) em várias profundidades de solo em padrões de floresta 0 20cm> 20 40cm> 40 60cm 60 80cm 80 100 cm. Além disso, as relações estequiométricas de C, N e P, as relações C / P e N / P, apresentaram valores máximos (66,49 e 5,46) em 0-20 cm, e valores mais baixos (23,78 e 1,91) em solo de 80-100 cm profundidade da camada. Embora a relação C / N fosse estatisticamente semelhante em todo o perfil do solo (0-100 cm). Esses resultados destacaram que os incrementos de profundidade do solo podem ser amplamente atribuídos a flutuações nas propriedades físico-químicas do solo, estoques e estequiometrias do solo. Mais estudos são necessários para tirar conclusões adicionais sobre a dinâmica dos nutrientes, estoques de solo e estequiometria do solo nessas florestas.

Variations in soil physico-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometry under different soil layers, the major forest region Liupan Mountains of Northwest China / Variações nas propriedades físico-químicas do solo, estoques e estequiometria do solo sob diferentes camadas de solo, a principal região florestal das montanhas Liupan do noroeste da China

Liupan Mountains are an important region in China in the context of forest cover and vegetation due to huge afforestation and plantation practices, which brought changes in soil physio-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometries are rarely been understood. The study aims to explore the distribution of soil nutrients at 1-m soil depth in the plantation forest region. The soil samples at five depth increments (0-20, 20-40, 40-60, 60-80, and 80-100 cm) were collected and analyzed for different soil physio-chemical characteristics. The results showed a significant variation in soil bulk density (BD), soil porosity, pH, cation exchange capacity (CEC), and electric conductivity (EC) values. More soil BD (1.41 g cm-3) and pH (6.97) were noticed in the deep soil layer (80-100 cm), while the highest values of porosity (60.6%), EC (0.09 mS cm-1), and CEC (32.9 c mol kg-1) were reflected in the uppermost soil layer (0-20 cm). Similarly, the highest contents of soil organic carbon (SOC), total phosphorus (TP), available phosphorus (AP), total nitrogen (TN), and available potassium (AK) were calculated in the surface soil layer (0-20 cm). With increasing soil depth increment a decreasing trend in the SOC and other nutrient concentration were found, whereas the soil total potassium (TK) produced a negative correlation with soil layer depth. The entire results produced the distribution of SOCs and TNs (stocks) at various soil depths in forestland patterns were 0→20cm > 20→40cm > 40→60cm ≥ 60→80cm ≥ 80→100 cm. Furthermore, the stoichiometric ratios of C, N, and P, the C/P, and N/P ratios showed maximum values (66.49 and 5.46) in 0-20 cm and lowest values (23.78 and 1.91) in 80-100 cm soil layer depth. Though the C/N ratio was statistically similar across the whole soil profile (0-100 cm). These results highlighted that the soil depth increments might largely be attributed to fluctuations in soil physio-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometries. Further study is needed to draw more conclusions on nutrient dynamics, soil stocks, and soil stoichiometry in these forests.

As montanhas de Liupan são uma região importante na China no contexto de cobertura florestal e vegetação devido às enormes práticas de florestamento e plantação, que trouxeram mudanças nas propriedades físico-químicas do solo, e estoques e estequiometrias do solo raramente são compreendidos. O estudo visa explorar a distribuição de nutrientes do solo a 1 m de profundidade do solo na região da floresta plantada. As amostras de solo em cinco incrementos de profundidade (0-20, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm) foram coletadas e analisadas para diferentes características físico-químicas do solo. Os resultados mostraram uma variação significativa nos valores de densidade do solo (BD), porosidade do solo, pH, capacidade de troca catiônica (CEC) e condutividade elétrica (CE). Mais DB do solo (1,41 g cm-3) e pH (6,97) do solo foram observados na camada profunda do solo (80-100 cm), enquanto os maiores valores de porosidade (60,6%), CE (0,09 mS cm-1) e CEC (32,9 c mol kg-1) foram refletidos na camada superior do solo (0-20 cm). Da mesma forma, os maiores teores de carbono orgânico do solo (SOC), fósforo total (TP), fósforo disponível (AP), nitrogênio total (TN) e potássio disponível (AK) foram calculados na camada superficial do solo (0-20 cm). Com o aumento do incremento da profundidade do solo, uma tendência decrescente no SOC e na concentração de outros nutrientes foi encontrada, enquanto o potássio total do solo (TK) produziu uma correlação negativa com a profundidade da camada do solo. Todos os resultados produziram a distribuição de SOCs e TNs (estoques) em várias profundidades de solo em padrões de floresta 0 → 20cm> 20 → 40cm> 40 → 60cm ≥ 60 → 80cm ≥ 80 → 100 cm. Além disso, as relações estequiométricas de C, N e P, as relações C / P e N / P, apresentaram valores máximos (66,49 e 5,46) em 0-20 cm, e valores mais baixos (23,78 e 1,91) em solo de 80-100 cm profundidade da camada. Embora a relação C / N fosse estatisticamente semelhante em todo o perfil do solo (0-100 cm). Esses resultados destacaram que os incrementos de profundidade do solo podem ser amplamente atribuídos a flutuações nas propriedades físico-químicas do solo, estoques e estequiometrias do solo. Mais estudos são necessários para tirar conclusões adicionais sobre a dinâmica dos nutrientes, estoques de solo e estequiometria do solo nessas florestas.

Plant metabolite 5-pentadecyl resorcinol is produced by the Amazonian fungus Penicillium sclerotiorum LM 5679 / O metabólito vegetal 5-pentadecil resorcinol é produzido pelo fungo amazônico Penicillium sclerotiorum LM 5679

Since the classic studies of Alexander Flemming, Penicillium strains have been known as a rich source of antimicrobial substances. Recent studies have identified novel metabolites produced by Penicillium sclerotiorum that have antibacterial, antifouling and pharmaceutical activities. Here, we report the isolation of a P. sclerotiorum (LM 5679) from Amazonian soil and carry out a culture-based study to determine whether it can produce any novel secondary metabolite(s) that are not thus-far reported for this genus. Using a submerged culture system, secondary metabolites were recovered by solvent extract followed by thin-layer chromatography, nuclear magnetic resonance, and mass spectroscopy. One novel secondary metabolite was isolated from P. sclerotiorum (LM 5679); the phenolic compound 5-pentadecyl resorcinol widely known as an antifungal, that is produced by diverse plant species. This metabolite was not reported previously in any Penicillium species and was only found once before in fungi (that time, in a Fusarium). Here, we discuss the known activities of 5-pentadecyl resorcinol in the context of its mode-of-action as a hydrophobic (chaotropicity-mediated) stressor.

Desde os estudos clássicos de Alexander Flemming, as cepas de Penicillium são conhecidas como uma fonte rica em substâncias antimicrobianas. Estudos recentes identificaram novos metabólitos produzidos pela espécie Penicillium sclerotiorum com atividades antibacteriana, anti-incrustante e farmacêutica. Aqui, relatamos o isolamento de uma colônia de P. sclerotiorum (LM 5679) do solo amazônico e relatamos também o estudo baseado em cultura para determinar se ele pode produzir qualquer novo metabólito (s) secundário (s) que não foram relatados até agora para este gênero. Usando um sistema de cultura submerso, os metabólitos secundários foram recuperados por extrato de solvente seguido por cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massa. Um novo metabólito secundário foi isolado de P. sclerotiorum (LM 5679); o composto fenólico 5-pentadecil resorcinol que é amplamente conhecido como um antifúngico que é produzido por diversas espécies de plantas. Este metabólito não foi relatado anteriormente em nenhuma espécie de Penicillium, e foi encontrado apenas uma vez em fungos (Fusarium). Aqui, discutimos as atividades conhecidas do 5-pentadecil resorcinol no contexto de seu modo de ação como um estressor hidrofóbico (mediado pela caotropicidade).

Plant metabolite 5-pentadecyl resorcinol is produced by the Amazonian fungus Penicillium sclerotiorum LM 5679

Abstract Since the classic studies of Alexander Flemming, Penicillium strains have been known as a rich source of antimicrobial substances. Recent studies have identified novel metabolites produced by Penicillium sclerotiorum that have antibacterial, antifouling and pharmaceutical activities. Here, we report the isolation of a P. sclerotiorum (LM 5679) from Amazonian soil and carry out a culture-based study to determine whether it can produce any novel secondary metabolite(s) that are not thus-far reported for this genus. Using a submerged culture system, secondary metabolites were recovered by solvent extract followed by thin-layer chromatography, nuclear magnetic resonance, and mass spectroscopy. One novel secondary metabolite was isolated from P. sclerotiorum (LM 5679); the phenolic compound 5-pentadecyl resorcinol widely known as an antifungal, that is produced by diverse plant species. This metabolite was not reported previously in any Penicillium species and was only found once before in fungi (that time, in a Fusarium). Here, we discuss the known activities of 5-pentadecyl resorcinol in the context of its mode-of-action as a hydrophobic (chaotropicity-mediated) stressor.

Resumo Desde os estudos clássicos de Alexander Flemming, as cepas de Penicillium são conhecidas como uma fonte rica em substâncias antimicrobianas. Estudos recentes identificaram novos metabólitos produzidos pela espécie Penicillium sclerotiorum com atividades antibacteriana, anti-incrustante e farmacêutica. Aqui, relatamos o isolamento de uma colônia de P. sclerotiorum (LM 5679) do solo amazônico e relatamos também o estudo baseado em cultura para determinar se ele pode produzir qualquer novo metabólito (s) secundário (s) que não foram relatados até agora para este gênero. Usando um sistema de cultura submerso, os metabólitos secundários foram recuperados por extrato de solvente seguido por cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massa. Um novo metabólito secundário foi isolado de P. sclerotiorum (LM 5679); o composto fenólico 5-pentadecil resorcinol que é amplamente conhecido como um antifúngico que é produzido por diversas espécies de plantas. Este metabólito não foi relatado anteriormente em nenhuma espécie de Penicillium, e foi encontrado apenas uma vez em fungos (Fusarium). Aqui, discutimos as atividades conhecidas do 5-pentadecil resorcinol no contexto de seu modo de ação como um estressor hidrofóbico (mediado pela caotropicidade).

Plant metabolite 5-pentadecyl resorcinol is produced by the Amazonian fungus Penicillium sclerotiorum LM 5679 / O metabólito vegetal 5-pentadecil resorcinol é produzido pelo fungo amazônico Penicillium sclerotiorum LM 5679

Since the classic studies of Alexander Flemming, Penicillium strains have been known as a rich source of antimicrobial substances. Recent studies have identified novel metabolites produced by Penicillium sclerotiorum that have antibacterial, antifouling and pharmaceutical activities. Here, we report the isolation of a P. sclerotiorum (LM 5679) from Amazonian soil and carry out a culture-based study to determine whether it can produce any novel secondary metabolite(s) that are not thus-far reported for this genus. Using a submerged culture system, secondary metabolites were recovered by solvent extract followed by thin-layer chromatography, nuclear magnetic resonance, and mass spectroscopy. One novel secondary metabolite was isolated from P. sclerotiorum (LM 5679); the phenolic compound 5-pentadecyl resorcinol widely known as an antifungal, that is produced by diverse plant species. This metabolite was not reported previously in any Penicillium species and was only found once before in fungi (that time, in a Fusarium). Here, we discuss the known activities of 5-pentadecyl resorcinol in the context of its mode-of-action as a hydrophobic (chaotropicity-mediated) stressor.

Desde os estudos clássicos de Alexander Flemming, as cepas de Penicillium são conhecidas como uma fonte rica em substâncias antimicrobianas. Estudos recentes identificaram novos metabólitos produzidos pela espécie Penicillium sclerotiorum com atividades antibacteriana, anti-incrustante e farmacêutica. Aqui, relatamos o isolamento de uma colônia de P. sclerotiorum (LM 5679) do solo amazônico e relatamos também o estudo baseado em cultura para determinar se ele pode produzir qualquer novo metabólito (s) secundário (s) que não foram relatados até agora para este gênero. Usando um sistema de cultura submerso, os metabólitos secundários foram recuperados por extrato de solvente seguido por cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massa. Um novo metabólito secundário foi isolado de P. sclerotiorum (LM 5679); o composto fenólico 5-pentadecil resorcinol que é amplamente conhecido como um antifúngico que é produzido por diversas espécies de plantas. Este metabólito não foi relatado anteriormente em nenhuma espécie de Penicillium, e foi encontrado apenas uma vez em fungos (Fusarium). Aqui, discutimos as atividades conhecidas do 5-pentadecil resorcinol no contexto de seu modo de ação como um estressor hidrofóbico (mediado pela caotropicidade).

Gradiente ambiental em comunidades arbóreas no baixo rio Jacuí / Environmental gradient analysis in arboreal communities in the lower Jacuí river

A região da Depressão Central do Rio Grande do Sul estende-se por planícies e relevos suaves ondulados, com predomínio de florestas de galeria. Este estudo teve o objetivo de investigar a estrutura e a diversidade dos remanescentes de Floresta Estacional Decidual em diferentes posições na paisagem de pequenos tributários ao longo de uma microbacia em Pantano Grande, RS. Os levantamentos foram realizados em 40 pontos amostrais com 500 m2. Foi constatada a existência de três grupos ecológicos, espacialmente correlacionados à posição no relevo, tendo diferentes estágios de conservação, diversidade, estrutura e florística. O grupo 1, formação submontana (FS), destacou-se pela maior densidade de indivíduos nas maiores classes de diâmetro e pela maior altura, com alta dominância ecológica, determinada por uma particular espécie tolerante à sombra, Actinostemon concolor. O grupo 2, FA/FS, revelou-se com maior diversidade que os demais grupos, apresentando menor dominância ecológica. O grupo 3, formação aluvial (FA), foi caracterizado por indivíduos arbóreos menores e pela presença dominante deSebastiania commersoniana.

Central Depression region in the state of Rio Grande do Sul extends across plains and gentle undulated reliefs, with a predominance of gallery forests. This study aimed to analyze remaining tree communities of the seasonal deciduous forest in different positions of the landscape in small tributaries of a watershed in Pantano Grande, RS, Brazil. Surveys were conducted at 40 sampling points equaling 500 m2. The analysis pointed to the existence of three ecological groups, spatially correlated with their positions in the landscape, at different stages of preservation, diversity, structure and floristic development. The community groups were named sub-montane (upper plains) and alluvial formations, and the domain area of both formations (FA/FS). TheFA/FS proved to be more diverse than the others, with lower ecological dominance in narrow fragments. Submontane stood out with higher density of individuals in the largest diameter and height classes, with high ecological dominance, determined by a particular species tolerant to shade,Actinostemon concolor. Alluvial formation (FA) was characterized by smaller individual trees and the dominant presence of Sebastiania commersonianain narrow corridors.

Activity of β-Amylase in Some Fungi Strains Isolated from Forest Soil in South-Western Nigeria.

Aims: The aim of this study was to isolate fungi species from Omo natural forest soil in Ogun State of Nigeria and study the amylases from the fungi species which are digestive enzymes that hydrolyze glycosidic bonds in starch to glucose, maltose, maltotriose and dextrin; and in particular determine the activities of β-amylase from the forest soil. Study Design: Nine different species of fungi were isolated from the Omo natural forest reserve soil (Gonatobotrrys simplex, Aspergillus niger, Spiromyces minutus, Aspergillus flavus, Articulospora inflata, Botrytis cenera, Penicillium italicum, Aspergillus fumigatus and Aspergillus flavus). Four species of the fungi (Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus and Penicillum italicum) exhibited amylolytic activities maximally were obtained and screened for the production of beta-amylase (1,4-α-D-glucan maltohydrolase) for five days in liquid medium using 2% starch as carbon source. All the strains of fungi produced β-amylase optimally within the first 24 hours with progressive decreased production as the days gone by. Place and Duration of Study: Department of Biochemistry, Federal University of Technology, Akure, Ondo State, Nigeria, between February 2010 and March 2011. Methodology: We isolated many fungi species from forest reserve soil, four species (Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus fumigantus and Penicillum itallicum) were identified and assayed for β-amylase activity. Results: All the organisms produced β-amylase activity favorably at 40ºC; all were observed to be thermally stable at between 30ºC and 40ºC with optimal pH in alkaline medium between pH 7.00 and 9.00. Conclusion: The results obtained in this study however showed that all the fungi strains are promising sources of β-amylase for potential applications in food and pharmaceutical industries and for biotechnological and industrial applications.

Fusarium species isolated from forest soil samples

A total of 46 isolates of Fusarium were isolated from six forest soil samples in Muka Head, Teluk Bahang, Pulau Pinang. Two Fusarium species were identified from the soil samples namely, F. solani (93.5%) and F. oxysporum (6.5%). The present study showed that the diversity and occurrences of Fusarium species in forest soil was low compared to cultivated soils.

Nutrient status in soil of Ski runs in the sub-alpine belt of Uludag mountain, Bursa, Turkey.

Large areas of land are disturbed in sensitive bio-diverse mountain environments by Ski runs. Restoration of vegetation on such disturbed mountain sites may be hampered by soil degradation but the severity and nature of the constraints is not well understood. This study was designed to compare the water holding and nutritional status of soil in three Ski runs which had different construction dates and disturbance levels, and the adjacent undisturbed site in the Abies bornmuelleriana forest community in the sub-alpine belt of Uludag Mountain (Bithynian Olympus). The values of soil parameters were depressed in proportion to the disturbance level. Water holding capacity (WHC), total nitrogen (N), organic carbon (C) and calcium (Ca2+), magnesium (Mg2+) and potassium (K+) contents (mg kg-1 dry weight) of soils in the Ski run which had the highest disturbance level were lower than that of the undisturbed adjacent sites. However, the results indicated that the soil parameters were less degraded when secondary vegetation was growing on the disturbed areas.