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西双版纳热带森林土壤有机碳积累-分配动态对蚂蚁筑巢活动的响应 被引量：2
1
作者 王郑钧 王邵军 +11 位作者 肖博 解玲玲 郭志鹏 张昆凤 张路路 樊宇翔 郭晓飞 罗双 夏佳慧 李瑞 杨胜秋 兰梦杰 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期35-44,共10页
蚂蚁筑巢能够通过影响土壤微生物及理化环境而直接或间接调控土壤有机碳各组分积累及分配动态。以西双版纳崖豆藤热带森林群落为研究样地,测定蚁巢和非巢地土壤碳库组分(总有机碳、易氧化有机碳、微生物生物量碳)含量及分配(易氧化有机... 蚂蚁筑巢能够通过影响土壤微生物及理化环境而直接或间接调控土壤有机碳各组分积累及分配动态。以西双版纳崖豆藤热带森林群落为研究样地,测定蚁巢和非巢地土壤碳库组分(总有机碳、易氧化有机碳、微生物生物量碳)含量及分配(易氧化有机碳/总有机碳、微生物生物量碳/总有机碳)的时空动态,分析蚂蚁筑巢引起热带森林土壤性质改变对有机碳组分积累与分配的影响特征。结果表明,1)蚂蚁筑巢显著促进土壤总有机碳及各组分含量的积累(P<0.01)。相较于非巢地,蚁巢土壤总有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳含量分别提高了19.7%、35.4%和153.3%。2)蚂蚁筑巢显著影响土壤碳库各组分含量的时空变化(P<0.050)。其中,相较于非蚁巢,蚁巢土壤总有机碳、易氧化有机碳、微生物生物量碳含量季节变化的增幅分别为11.4%-30.1%、13.6%-72.3%、53.4%-212.2%;蚁巢土壤总有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳含量沿土层降幅(43.1%-422.4%)显著高于非蚁巢(38.1%-111.4%)。3)蚁巢土壤微生物生物量碳(15.2%)和易氧化有机碳(36.9%)在总有机碳中分配均值均显著高于非巢地(7.5%-31.6%),蚁巢土壤微生物生物量碳分配沿土层降幅(63.1%)小于非蚁巢(75.2%),易氧化有机碳分配(277.2%)则大于非蚁巢(53.4%)。4)主成分分析表明,温湿度、pH、氨氮是调控蚁巢土壤有机碳组分积累的主要协同因子,温度和容重是蚁巢土壤有机碳组分分配的主控因子。蚂蚁筑巢主要通过改变土壤物理环境(微气候、酸碱性、通气性)和土壤氮库(铵氮)的状况,进而对土壤有机碳组分积累及组分分配产生重要影响。 展开更多
关键词 蚂蚁筑巢 活性碳组分 碳积累 碳分配 西双版纳 热带森林
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西双版纳热带森林恢复对土壤反硝化N_(2)O排放的影响
2
作者 张路路 王邵军 +11 位作者 张昆凤 樊宇翔 解玲玲 肖博 王郑钧 郭志鹏 郭晓飞 罗双 李瑞 夏佳慧 杨胜秋 兰梦杰 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期97-105,共9页
为探明热带森林恢复对土壤反硝化N_(2)O排放时空动态的影响,选择西双版纳热带森林不同恢复阶段白背桐(Mallotus paniculatus)、崖豆藤(Mellettia leptobota)、高檐蒲桃(Syzygium oblatum)群落为研究对象,反硝化N_(2)O排放及微生物多样... 为探明热带森林恢复对土壤反硝化N_(2)O排放时空动态的影响,选择西双版纳热带森林不同恢复阶段白背桐(Mallotus paniculatus)、崖豆藤(Mellettia leptobota)、高檐蒲桃(Syzygium oblatum)群落为研究对象,反硝化N_(2)O排放及微生物多样性分别采用“纯氧法抑制反硝化”和高通量测序测定,并分析其与土壤化学性质之间的关联特征。结果表明,1)热带森林恢复显著影响土壤反硝化N_(2)O排放速率(P<0.05),其速率均值(μg·kg^(-1)·h^(-1))大小依次为高檐蒲桃(303.16±37.57)>崖豆藤(251.38±28.37)>白背桐(193.45±26.76)。2)反硝化N_(2)O排放速率具有显著的时空变化,季节动态表现为湿季(6月和9月)显著高于干季(3月和12月),且干湿季变幅表现为白背桐(2.94倍)>高檐蒲桃(2.50倍)>崖豆藤(2.22倍);垂直变化随土层加深逐渐降低。3)不同恢复阶段土壤水分、微生物生物量碳及Shannon多样性对反硝化N_(2)O排放速率的解释量随恢复年限呈增加趋势,其大小顺序分别为:高檐蒲桃(68.77%,70.45%,97.87%)>崖豆藤(62.54%,57.16%,96.8%)>白背桐(54.56%,46.46%,93.17%)。4)主成分分析表明,土壤有机碳、易氧化有机碳、Shannon指数、含水率、微生物量碳是调控土壤反硝化N_(2)O排放的主控因子,而全氮、硝态氮、铵态氮、水解氮、Chao指数、Simpson指数的贡献次之。热带森林恢复通过影响土壤反硝化微生物Shannon多样性、水分及碳库组分含量,进而调控反硝化过程的N_(2)O排放的时空动态。 展开更多
关键词 热带森林 次生演替 反硝化作用 反硝化微生物 N_(2)O排放
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土壤细菌呼吸对西双版纳热带森林恢复的响应 被引量：1
3
作者 张昆凤 王邵军 +5 位作者 张路路 樊宇翔 解玲玲 肖博 王郑钧 郭志鹏 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4142-4153,共12页
揭示不同恢复阶段热带森林土壤细菌呼吸季节变化及其主控因素,对于探明土壤细菌呼吸对热带森林恢复的响应机制具有重要的科学意义。以西双版纳不同恢复阶段热带森林(白背桐群落、崖豆藤群落和高檐蒲桃群落)为研究对象,运用真菌呼吸抑制... 揭示不同恢复阶段热带森林土壤细菌呼吸季节变化及其主控因素,对于探明土壤细菌呼吸对热带森林恢复的响应机制具有重要的科学意义。以西双版纳不同恢复阶段热带森林(白背桐群落、崖豆藤群落和高檐蒲桃群落)为研究对象,运用真菌呼吸抑制法及高通量宏基因组测序技术分别测定土壤细菌呼吸速率和细菌多样性,并采用回归分析及结构方程模型揭示热带森林恢复过程中土壤细菌多样性、pH、土壤碳氮组分变化对土壤细菌呼吸速率的影响特征。结果表明:1)不同恢复阶段热带森林土壤细菌呼吸速率表现为:高檐蒲桃群落((1.51±0.62)CO_(2)mg g^(-1)h^(-1))显著高于崖豆藤群落((1.16±0.56)CO_(2)mg g^(-1)h^(-1))和白背桐群落((0.82±0.60)CO_(2)mg g^(-1)h^(-1))(P<0.05)。2)不同恢复阶段土壤细菌呼吸速率呈显著的单峰型季节变化(P<0.05),最大值均出现在9月:高檐蒲桃群落((2.41±0.29)CO_(2)mg g^(-1)h^(-1))>崖豆藤群落((1.75±0.33)CO_(2)mg g^(-1)h^(-1))>白背桐群落((1.60±0.66)CO_(2)mg g^(-1)h^(-1))。3)土壤微生物量碳含量随热带森林恢复亦呈增加的变化趋势,即高檐蒲桃群落((3.06±1.45)g/kg)>崖豆藤群落((2.22±1.40)g/kg)>白背桐群落((1.75±1.14)g/kg);微生物量碳的季节变化可解释21%—35%的土壤细菌呼吸变化。4)不同恢复阶段土壤细菌多样性随热带森林恢复呈显著的增加趋势,其对土壤细菌呼吸的解释量大小顺序为:高檐蒲桃群落(72.60%)>崖豆藤群落(67.90%)>白背桐群落(64.80%)。5)相较于恢复初期,恢复后期碳库(总有机碳、微生物量碳、易氧化有机碳)和氮库(全氮、水解氮、铵氮、硝氮)提升了4.27%—58.77%;土壤细菌呼吸与总有机碳、铵态氮达到极显著正相关(P<0.01),与土壤全氮和pH显著正相关(P<0.05)。6)结构方程表明,细菌香侬指数、微生物量碳、全氮、铵态氮及pH能直接调控细菌呼吸,其中香侬指数及微生物量碳是细菌呼吸的主要贡献者;土壤有机碳、全氮及铵态氮会通过升高香侬指数及微生物量碳含量间接促进细菌呼吸。因此,西双版纳热带森林恢复显著促进了土壤细菌呼吸,土壤细菌呼吸变化主要由土壤细菌香侬多样性和微生物量碳直接调控,而土壤总有机碳、全氮和铵氮对细菌呼吸具有间接影响。 展开更多
关键词 热带森林 次生恢复 土壤细菌呼吸 土壤细菌多样性 土壤微生物量碳
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土壤碳库积累与分配对热带森林恢复的响应 被引量：9
4
作者 解玲玲 王邵军 +11 位作者 肖博 王郑钧 郭志鹏 张昆凤 张路路 樊宇翔 郭晓飞 罗双 李瑞 夏佳慧 兰梦杰 杨胜秋 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第23期9877-9890,共14页
为探明土壤有机碳沉积对热带森林恢复的响应过程与机理,选取西双版纳处于不同恢复阶段的热带森林类型(前期的白背桐群落、中期的崖豆藤群落、后期的高檐蒲桃群落)为研究对象,探讨土壤有机碳库各组分积累与分配(微生物量碳储量/总有机碳... 为探明土壤有机碳沉积对热带森林恢复的响应过程与机理,选取西双版纳处于不同恢复阶段的热带森林类型(前期的白背桐群落、中期的崖豆藤群落、后期的高檐蒲桃群落)为研究对象,探讨土壤有机碳库各组分积累与分配(微生物量碳储量/总有机碳储量、易氧化有机碳储量/总有机碳储量、惰性有机碳储量/总有机碳储量)的时空变化规律,分析乔木与林下物种的丰富度和多样性、土壤温湿度、容重、pH及氮库(全氮、水解氮、铵氮、硝氮)对土壤有机碳库组分积累与分配的影响。结果表明:(1)热带森林恢复显著促进土壤碳库各组分的蓄积(P<0.05),相较于恢复前期,恢复中后期土壤总有机碳、微生物量碳、易氧化有机碳、惰性有机碳储量增幅达9.25%—50.84%;恢复促进了土壤微生物量碳和易氧化有机碳的分配(8.98%—25.36%)(P<0.05),但对惰性有机碳分配无显著影响;(2)不同恢复阶段热带森林土壤碳组分积累与分配的时空变化存在一定的差异。其中上述4种碳组分积累最大值均出现在6月、垂直变化均沿土层递减;土壤易氧化有机碳和微生物量碳分配最大值出现在6月、惰性有机碳分配则在12月最大,易氧化有机碳和微生物量碳分配沿土层递减、惰性有机碳分配无显著垂直变化;(3)土壤微生物量碳、易氧化有机碳、惰性有机碳的储量在土壤碳库储量的分配占比分别维持在2.40%—5.00%、18.22%—39.34%、18.50%—26.55%,土壤有机碳组分对总有机碳储量变化的解释率表现为:微生物量碳(83.71%)>惰性有机碳(82.17%)>易氧化有机碳(78.54%);(4)相较于恢复初期,恢复后期乔木与林下物种丰富度和Shannon多样性提升了42.78%—490.82%,氮库(全氮、水解氮、铵氮、硝氮)含量仅提升了12.73%—25.51%;(5)冗余分析表明,林下物种丰富度、温湿度、水解氮是影响土壤有机碳组分积累的主要驱动因子,而乔木香农多样性、湿度、容重则是影响土壤有机碳库组分分配的主控因子。因此,西双版纳热带森林恢复进程显著促进了土壤有机碳库组分积累与分配,影响程度取决于样地林下物种丰富度、乔木香农多样性、土壤温湿度、容重与水解氮的状况。 展开更多
关键词 碳组分 碳积累 碳分配 氮组分 热带森林 次生恢复 西双版纳
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丛枝菌根真菌共生对石漠化生境白枪杆生长及光合特性的影响 被引量：9
5
作者 杨波 王邵军 +7 位作者 赵爽 张路路 张昆凤 樊宇翔 解玲玲 王郑均 郭志鹏 肖博 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1028-1036,共9页
【目的】探究石漠化生境丛枝菌根真菌共生对白枪杆Fraxinus malacophylla生长及光合特征的影响,为植被恢复选取优势菌种提供参考。【方法】设置摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae+农林生物肥(MN)、幼套近明球囊霉Claroideoglomus etuni... 【目的】探究石漠化生境丛枝菌根真菌共生对白枪杆Fraxinus malacophylla生长及光合特征的影响,为植被恢复选取优势菌种提供参考。【方法】设置摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae+农林生物肥(MN)、幼套近明球囊霉Claroideoglomus etunicatum+农林生物肥(YN)、根内根孢囊霉Rhizophagus intraradices+农林生物肥(GN)、农林生物肥(ck)共4个处理,测定不同处理下白枪杆生长(树高、胸径、根和叶生物量、叶面积、叶片色素及叶绿素)及光合特征(净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳摩尔分数、蒸腾速率、水分利用效率等)的变化。【结果】(1)接种丛枝菌根真菌显著促进了白枪杆的生长与叶、根生物量积累(P<0.05)。(2)接种摩西斗管囊霉和根内根孢囊霉显著提高了白枪杆叶绿素a、叶绿素b、叶黄素的相对含量(P<0.05),提升率达6%~67%。(3)接种丛枝菌根真菌显著提高了白枪杆的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率与水分利用效率(P<0.05),显著降低了胞间二氧化碳摩尔分数(P<0.05)。(4)主成分分析表明:气孔导度、树高、叶黄素是提高净光合速率的主控因子,平均贡献率达45.81%,叶绿素b、生物量和总叶绿素的影响次之。【结论】丛枝菌根真菌共生主要通过促进植株生长、光合色素含量,显著提高白枪杆净光合速率,其中摩西斗管囊霉为最优菌种。 展开更多
关键词 石漠化 丛枝真菌 白枪杆 生物量 叶绿素 光合参数
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接种丛枝菌根真菌对云南石漠化土壤呼吸的影响 被引量：7
6
作者 赵爽 王邵军 +3 位作者 杨波 张昆凤 张路路 樊宇翔 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第21期8830-8838,共9页
为探明“丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌⁃植物⁃土壤”耦合作用对石漠化土壤呼吸季节动态的影响,采用LI⁃6400⁃09土壤呼吸室和便携式光合作用测量系统,对圆柏(Sabina chinensis)接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,FM)、根... 为探明“丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌⁃植物⁃土壤”耦合作用对石漠化土壤呼吸季节动态的影响,采用LI⁃6400⁃09土壤呼吸室和便携式光合作用测量系统,对圆柏(Sabina chinensis)接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,FM)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,RI)2种AM菌种处理下土壤呼吸季节动态进行野外连续定位观测,并探究AM真菌接种处理下石漠化土壤呼吸速率与植物生长、土壤理化性质之间的关系。结果表明:(1)相较于对照,接种AM真菌对石漠化生境土壤呼吸季节动态产生了显著影响(P<0.01)。AM真菌处理具有较高的土壤呼吸季节变化幅度,即根内根孢囊霉处理土壤呼吸速率(1.55—9.10μmol m^(-2)s^(-1))显著高于摩西斗管囊霉(1.62—8.29μmol m^(-2)s^(-1))和对照(1.23—4.46μmol m^(-2)s^(-1));(2)AM真菌接种处理下土壤温湿度变化对土壤呼吸的影响显著大于对照,即土壤温度与水分对土壤呼吸的平均解释量大小顺序为:RI(44.84%;52.35%)>FM(17.18%;41.65%)>CK(2.66%;16.55%);(3)2种菌种处理下土壤呼吸速率均与土壤有机质、硝态氮、全氮、速效钾、树高、胸径及根系生物量呈显著或极显著正相关(P<0.01或0.05),而与pH呈极显著负相关(P<0.01),但对照处理土壤呼吸速率除与pH呈显著负相关(P<0.05)外,与其它土壤理化指标相关性不显著;(4)土壤温度和水分、硝态氮、铵态氮、有机质、易氧化有机碳、速效钾、全氮及全磷对土壤呼吸变化的贡献最大,而胸径、树高、有效磷、微生物生物量、根系生物量及pH的影响次之。因此,“AM真菌⁃寄主植物⁃土壤”相互作用对石漠化生境土壤呼吸季节动态的影响,主要取决于不同AM真菌接种处理对土壤微气候(如含水量)、碳素(有机质、易氧化有机碳)、无机氮库(铵态氮、硝态氮)、根系生物量及磷钾养分可利用性的调控。 展开更多
关键词 石漠化 丛枝菌根(AM)真菌 耦合 土壤呼吸 氮库 碳库 调控因素
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蚂蚁活动对小果野芭蕉群落土壤呼吸季节动态的影响 被引量：1
7
作者 樊宇翔 杨波 +7 位作者 李艳梅 王邵军 张路路 张昆凤 解玲玲 肖博 王郑钧 郭志鹏 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期502-510,共9页
【目的】揭示蚂蚁活动对热带森林土壤呼吸的影响,为探索土壤动物介导“地—气”碳交换的生物学机制提供数据支撑。【方法】以西双版纳小果野芭蕉Musa acuminata群落为研究对象,设置蚂蚁巢穴与非蚁巢地2种处理,采用Li-6400-09测定土壤呼... 【目的】揭示蚂蚁活动对热带森林土壤呼吸的影响,为探索土壤动物介导“地—气”碳交换的生物学机制提供数据支撑。【方法】以西双版纳小果野芭蕉Musa acuminata群落为研究对象,设置蚂蚁巢穴与非蚁巢地2种处理,采用Li-6400-09测定土壤呼吸速率,并分析蚂蚁筑巢引起土壤温湿度、微生物生物量碳及碳氮库组分的改变对土壤呼吸动态的影响。【结果】①蚁巢地土壤呼吸速率(7.19μmol·m^(-2)·s^(-1))是非蚁巢地(5.24μmol·m^(-2)·s-1)的1.37倍;②蚁巢地与非蚁巢地土壤呼吸均呈单峰型季节波动,其中最大值出现在9月(10.64,7.90μmol·m^(-2)·s^(-1));③蚁巢地不同土层土壤温度与微生物生物量碳变化对土壤呼吸的平均解释率(82.32%、70.85%)均显著高于非蚁巢地(73.20%、52.50%)(P<0.05),但蚁巢地水分对土壤呼吸速率的解释率低于非蚁巢地;④蚂蚁活动增加土壤碳氮库各组分含量达5.29%~65.95%,并显著促进土壤呼吸速率;⑤主成分分析结果表明:蚁巢地土壤温湿度、微生物生物量碳、总有机碳、铵态氮变化是土壤呼吸的主控因子。【结论】蚂蚁筑巢主要改变土壤微气候及碳氮库组分含量,进而驱动热带森林土壤呼吸的季节变化。图5表2参38。 展开更多
关键词 蚁巢 小果野芭蕉 热带森林 土壤呼吸 季节波动
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蚂蚁筑巢定居活动对热带森林土壤氮库及组分分配的影响 被引量：2
8
作者 肖博 王邵军 +11 位作者 解玲玲 王郑钧 郭志鹏 张昆凤 张路路 樊宇翔 郭晓飞 罗双 夏佳慧 李瑞 兰梦杰 杨胜秋 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期1026-1036,共11页
蚂蚁作为生态系统工程师,其筑巢定居活动能调控土壤微生物活动及理化环境,进而驱动热带森林土壤氮库动态及其组分分配过程。以西双版纳白背桐群落为研究对象,设置蚁巢和非蚁巢2种处理,分析蚂蚁筑巢活动引起土壤温度、水分、容重、pH及碳... 蚂蚁作为生态系统工程师,其筑巢定居活动能调控土壤微生物活动及理化环境,进而驱动热带森林土壤氮库动态及其组分分配过程。以西双版纳白背桐群落为研究对象,设置蚁巢和非蚁巢2种处理,分析蚂蚁筑巢活动引起土壤温度、水分、容重、pH及碳库(总有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳)的改变对氮库(全氮、铵氮、硝氮及水解氮)及其分配(水解氮/全氮、铵氮/全氮、硝氮/全氮)的影响特征。结果表明:(1)蚂蚁筑巢显著提高了土壤氮库各组分含量(P=0.008),蚁巢全氮、水解氮、铵氮、硝氮含量分别是非蚁巢的1.26、1.2、1.13、1.37倍;(2)蚂蚁筑巢显著影响土壤氮库组分的时空变化(P=0.019),湿季与干季蚁巢全氮、水解氮、铵氮、硝氮含量,分别是非蚁巢的1.13-1.37倍,且沿土层减幅(53.9%-64.3%)显著低于非蚁巢(60.5%-76.4%);(3)蚂蚁筑巢显著改变了各氮组分分配的时空格局,蚁巢各月份氮组分占比(1.94%-11.0%)显著高于非蚁巢(1.60%-9.78%),蚁巢氮组分分配最大值在5-10 cm(4.83%),而非蚁巢却在0-5 cm土层(4.53%);(4)蚂蚁筑巢显著降低土壤pH和容重(3.18%-10.3%),增加土壤温度和含水率(3.08%-8.68%),提高土壤碳库组分含量(105%-116%);(5)主成分分析表明,土壤碳库各组分含量及温度变化是调节氮库动态的主要驱动因子,而土壤pH和容重变化是氮组分分配的主控因子。因此,蚂蚁筑巢通过改变热带森林土壤微气候、紧实度及碳库各组分含量,进而调控土壤氮库及分配的时空动态。研究结果有助于阐明热带森林土壤氮库各组分分配过程的生物学调控机制。 展开更多
关键词 蚁巢 碳积累 氮分配 时空格局 西双版纳
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