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森林土壤储碳与增汇的不确定性分析 被引量：2
1
作者 王晖 刘世荣 +2 位作者 周正虎 陈亮 王健 《生态学报》 北大核心 2025年第8期3626-3644,共19页
森林具有类型多样、结构复杂以及随环境变化等特征,1 m深森林土壤储存的碳约占全球森林生态系统总碳储量的45%,约占全球土壤碳库的52%。目前对森林土壤固碳潜力和关键过程机制的认识还十分有限。因此,森林土壤储碳与增汇的估算仍存在很... 森林具有类型多样、结构复杂以及随环境变化等特征,1 m深森林土壤储存的碳约占全球森林生态系统总碳储量的45%,约占全球土壤碳库的52%。目前对森林土壤固碳潜力和关键过程机制的认识还十分有限。因此,森林土壤储碳与增汇的估算仍存在很大不确定性。研究梳理了森林土壤有机碳(SOC)储量、密度、含量、增量、固定和碳汇等术语定义;综述了SOC稳定性的机制,包括化学结构稳定性、团聚体物理保护、金属氧化物和粘土矿物吸附,生物与环境主导有机碳稳定固持,以及最新研究相继提出的森林SOC组分多样性及功能复杂性维持碳稳定的学术观点。研究还分析了森林SOC储量和增量不同测定方法的主要原理、优点和不足。根据已有文献数据分析,全球森林1 m深SOC储量变化范围为383—787 Pg C(Pg=10^(15)g),年变化范围为每年降低349 Tg C(Tg=10^(12)g)到每年增加498 Tg C。中国森林1 m深SOC储量评估范围为16.0—34.2 Pg C,年变化范围为每年降低64.5 Tg C到增加217.3 Tg C。说明目前对森林SOC储量和增量的估算还存在很大不确定性。最新研究表明全球森林碳容量和固碳潜力巨大,但不同研究对SOC是否存在上限仍具不同观点,气候变化对森林SOC储量及其持续固碳潜力的影响也存在较大的不确定性。未来建议通过学科交叉深入探索森林群落结构与土壤固碳过程之间的联系,从碳组分多样性和功能复杂性的新视角理解森林SOC的形成与稳定机制;将SOC监测纳入国家森林资源清查体系、建立国家尺度的SOC长期监测网络、设立我国森林SOC增汇大科学计划;提出保持SOC稳定固持的天然林保护修复及经营提升途径;建立培育高固碳树种,优化林分结构,合理采伐以及轮伐期延长等人工林土壤固碳增汇经营技术体系。 展开更多
关键词 森林土壤 储碳 增汇 固碳潜力 不确定性
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依据最小数据集对白洋淀上游典型水源林的土壤质量综合评价
2
作者 马晓云 李书兵 +4 位作者 陈美雄 王东旭 乔锋 申祎童 杨新兵 《东北林业大学学报》 北大核心 2026年第1期102-109,125,共9页
为探究白洋淀上游水源林土壤质量状况,以河北省洪崖山国有林场为研究区,选取刺槐(Robinia pseudoacacia L.)纯林、侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco.)纯林、油松(Pinus tabuliformis Carr.)纯林为研究对象,荒草地为对照,比较不同... 为探究白洋淀上游水源林土壤质量状况,以河北省洪崖山国有林场为研究区,选取刺槐(Robinia pseudoacacia L.)纯林、侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco.)纯林、油松(Pinus tabuliformis Carr.)纯林为研究对象,荒草地为对照,比较不同林分类型土壤理化性质及化学计量特征的垂直分布规律。应用主成分分析法构建最小数据集,计算土壤质量指数,对土壤质量进行综合评价。结果表明:土壤深度(h)0<h≤10 cm处,侧柏纯林土壤密度与荒草地的存在显著差异,其他指标则无显著性差异;10 cm<h≤20 cm土层处,各林分间毛管孔隙度具有显著性差异,其他指标无显著差异;20 cm<h≤30 cm土层,侧柏纯林最大持水量与其他林分差异显著,其他指标间则无显著性差异。土壤养分中,除土壤pH外,其他指标均在0<h≤10 cm土层处达到最大值,表聚效应明显;除土壤w(C)∶w(N)之外,其余土壤指标均受植被类型影响,且存在极显著相关性;土壤有机碳除与毛管孔隙度、全磷质量分数、全钾质量分数、有效磷质量分数的相关性不显著外,与其他土壤指标均呈显著或极显著负相关。对于土壤质量评价结果,从针阔林角度看,阔叶林(刺槐纯林)土壤质量优于针叶林(侧柏、油松纯林);从有无林地角度看,林地(刺槐、侧柏、油松纯林)土壤质量优于荒草地。 展开更多
关键词 白洋淀 水源林 土壤质量 主成分分析 最小数据集
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库布齐沙地不同土地利用方式土壤碳组分分布特征及其影响因素 被引量：1
3
作者 姚彤 白珩 +3 位作者 季晓莲 李蒙 胡斯乐 康永祥 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第3期153-161,共9页
以库布齐沙地不同土地利用方式(小叶杨林地、沙蒿草地和马铃薯农田)的土壤为研究对象,沙地为对照,对比研究不同土地利用方式下0~100 cm土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)以及可溶性有机碳(DOC)的分布特征,并探... 以库布齐沙地不同土地利用方式(小叶杨林地、沙蒿草地和马铃薯农田)的土壤为研究对象,沙地为对照,对比研究不同土地利用方式下0~100 cm土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)以及可溶性有机碳(DOC)的分布特征,并探究其与土壤环境因子之间的关系,以期为沙地脆弱生态系统土壤碳循环研究以及沙漠化土地治理工作提供科学依据。结果表明:1)各典型土地利用方式下,SOC含量及储量分别为0.5~8.1 g/kg和1.76~22.57 t/hm^(2),均表现为草地>林地>农田>沙地。2)土地利用方式、土层深度对MBC、EOC和DOC具有显著影响(P<0.05),MBC、EOC和DOC含量分别为3.29~274.49 mg/kg、0.10~2.11 g/kg和19.04~225.48 mg/kg,均表现为草地>林地>农田>沙地;在垂直分布上,草地表层土壤(0~40 cm)MBC含量显著高于40~100 cm土层,林地、农田以及沙地在0~20 cm土层含量较高,存在明显的表层聚集现象;EOC含量在土层上的分布特征与SOC较为一致,而DOC含量在各土地利用方式中均表现为随土层深度增加而降低,且在不同土层间具有显著差异(P<0.05)。3)敏感性分析表明,MBC对土地利用方式及其土层变化的响应大于其他有机碳组分。此外,冗余分析显示,全氮(R^(2)=0.76,P=0.001)、硝态氮(R^(2)=0.56,P=0.001)以及pH(R^(2)=0.42,P=0.001)为影响碳组分变化的主要因子。 展开更多
关键词 土地利用方式 土壤有机碳 活性组分 敏感性分析 库布齐沙地
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南亚热带植被恢复重建对土壤有机碳及养分的影响
4
作者 王明怀 张谦 +7 位作者 何波祥 梁东成 钟泳林 钟远芳 蔡燕灵 侯晨 陈一群 连辉明 《华南农业大学学报》 北大核心 2025年第6期915-924,共10页
【目的】探讨植被恢复重建对土壤有机碳(SOC)及土壤养分的影响,以及不同树种配置模式的恢复效果。【方法】以种植枫香Liquidambar formosana和木荷Schima superba 2个树种作为对照模式(CK),设计多树种选择模式(配置Ⅰ)、珍贵树种套种模... 【目的】探讨植被恢复重建对土壤有机碳(SOC)及土壤养分的影响,以及不同树种配置模式的恢复效果。【方法】以种植枫香Liquidambar formosana和木荷Schima superba 2个树种作为对照模式(CK),设计多树种选择模式(配置Ⅰ)、珍贵树种套种模式(配置Ⅱ)、针阔叶树混交模式(配置Ⅲ),共4种树种配置模式,设立固定样地,于2012(造林前)、2014(造林2年后)、2016(造林4年后)、2024(造林12年后)年持续调查植物及SOC和土壤养分。【结果】2012年共种植63个树种,2024年调查发现,保存35个树种,高脂马尾松Pinus massoniana生长表现最好,平均胸径17.22 cm,平均树高8.65 m。造林后,SOC含量呈现降低-升高趋势,12年后平均为19.88 g·kg^(-1),接近造林前水平,0~20 cm层土壤SOC含量达20.33 g·kg^(-1),比造林前增加38.21%。造林12年后,CK的SOC含量最低,为8.45 g·kg^(-1);树种配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ之间SOC含量差异不明显;配置Ⅲ的SOC含量在造林前最低(9.34 g·kg^(-1)),而造林12年后,达各树种配置最高值(13.25 g·kg^(-1))。造林后,土壤全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)含量呈现降低-升高-降低趋势,速效钾(AK)含量呈现降低-升高趋势;与造林前相比,造林12年后土壤养分含量均下降,树种配置间差异不显著,但CK配置模式各养分含量均比配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ低,除CK的TP含量比配置Ⅲ稍高外。本次试验TP含量平均为0.21 g·kg^(-1),远低于全国平均水平(0.56 g·kg^(-1))。【结论】在几近荒山植被恢复过程中,针阔混交模式配置Ⅲ表现出较好的恢复效果,多树种混交的恢复效果优于仅有2个树种混交模式。 展开更多
关键词 南亚热带 植被恢复 SOC 土壤养分 树种配置
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黄河三角洲不同林分类型土壤有机碳及其组分的分布特征
5
作者 李永涛 王振猛 +5 位作者 魏海霞 周健 王莉莉 囤兴建 杨庆山 王梅 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第11期94-102,共9页
为探究黄河三角洲不同林分类型土壤有机碳及其组分分布特征,以黄河三角洲白蜡(Fraxinus velutina)林、杜梨(Pyrus betulifolia)林、柽柳(Tamarix chinensis)林等3种林分类型的林地为研究对象,选取林龄(13年生)和立地条件基本一致的3种... 为探究黄河三角洲不同林分类型土壤有机碳及其组分分布特征,以黄河三角洲白蜡(Fraxinus velutina)林、杜梨(Pyrus betulifolia)林、柽柳(Tamarix chinensis)林等3种林分类型的林地为研究对象,选取林龄(13年生)和立地条件基本一致的3种林分类型和毗邻的未造林地,随机在3种林分类型林地和未造林地(对照)内分别设置3个20 m×20 m样方,每个样方按照S形5点法和不同土壤深度(d)分别采集0<d≤20 cm、20 cm<d≤40 cm和40 cm<d≤60 cm土层土样。采用双因素方差分析和多重比较法等分析不同土层的土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)和易氧化有机碳(EOC)质量分数的变化,阐明土壤有机碳及其组分与土壤理化性质的相关性和主要影响因子。结果表明:(1)不同林分类型土壤有机碳及其组分质量分数均随土层深度的增加而降低,0<d≤20 cm土层的土壤有机碳及其组分质量分数显著高于20 cm<d≤40 cm和40 cm<d≤60 cm土层(P<0.05),且呈现出明显的表聚现象;与对照相比,3种林分类型各土层土壤有机碳及其组分质量分数均显著增加(P<0.05)。(2)土壤有机碳及各碳组分间均呈极显著正相关(P<0.01),而与土壤含盐量、土壤密度呈极显著负相关(P<0.01),与土壤总孔隙度、土壤田间持水量及全氮、全磷、全钾、有效磷和速效钾呈极显著正相关(P<0.01)。(3)土壤总孔隙度、全氮是影响土壤有机碳及其组分的主要环境影响因子。 展开更多
关键词 土壤有机碳 林分类型 活性有机碳 土层深度 黄河三角洲
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辽西北风沙区林农复合模式对土壤质量的影响
6
作者 刘丽颖 张梦 +7 位作者 谷薇薇 许鹏 董英豪 王玲 赵实 王红博 李想 魏亚伟 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第4期56-65,共10页
[目的]以辽西北风沙区典型的林农复合模式为研究对象,探讨其对土壤物理性质、土壤养分及土壤质量的影响,以期为该地区林农复合模式的选择及管理、土壤质量的提升提供参考。[方法]选择辽西北风沙区3种典型的林农复合模式,即樟子松-花生... [目的]以辽西北风沙区典型的林农复合模式为研究对象,探讨其对土壤物理性质、土壤养分及土壤质量的影响,以期为该地区林农复合模式的选择及管理、土壤质量的提升提供参考。[方法]选择辽西北风沙区3种典型的林农复合模式,即樟子松-花生复合模式、杨树-花生复合模式、桑树-花生复合模式,并以传统农耕模式—花生农田作为对照,对其土壤物理性质和养分等指标进行分析,并借助土壤质量指数对其土壤进行综合评价。[结果]土壤物理特性方面,3种林农复合模式的土壤含水量和孔隙度均高于花生农田,土壤容重反之,花生农田最高,为1.56 g·cm^(-3);4种不同模式下的土壤pH值均呈酸性,其中桑树-花生复合模式最高,为6.46;辽西北风沙区土壤以砂粒为主,4种不同模式中桑树-花生复合模式砂粒含量最低,为70.18%,且桑树-花生复合模式与传统花生农田相比达到了显著差异(P<0.05)。2)土壤养分方面,3种林农复合模式土壤中的有机碳含量均高于花生农田,其中桑树-花生复合模式有机碳含量增幅最高,为111.65%,樟子松-花生复合模式次之,为71.64%,杨树-花生复合模式为57.54%;3种林农复合模式土壤中的全氮、全磷、氨态氮和硝态氮含量均高于花生农田,其中以桑树-花生复合模式表现最好。3)土壤质量方面,综合土壤物理特性与土壤养分的指标可知,3种林农复合模式的土壤质量均高于传统花生农田,土壤质量评价指数SQI线性模型(SQI-L)排序为:桑树-花生(0.75)>樟子松-花生(0.59)>杨树-花生(0.51)>花生农田(0.23);非线性模型(SQI-NL)排序为:桑树-花生(0.58)>樟子松-花生(0.52)>杨树-花生(0.47)>花生农田(0.38)。[结论]辽西北风沙区林农复合模式显著提高了土壤含水量、孔隙度和分形维数,降低了土壤容重和粗砂粒含量,增加了土壤有机碳、全氮、氨态氮、硝态氮和全磷含量,有效提高了土壤质量,这为该地区林农复合模式的选择及未来土地利用方式的科学管理提供了科学参考。 展开更多
关键词 辽西北 风沙区 林农复合 土壤结构 土壤质量
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土壤微生物群落结构对海拔梯度的响应及影响因素
7
作者 贺莉莎 何霞红 +5 位作者 冯永钰 陆其伟 畅翔 谭豪 朱雪虎 脱云飞 《水土保持研究》 北大核心 2025年第5期152-162,共11页
[目的]探究四川栗子坪自然保护区海拔梯度与微生物群落多样性的关系,为亚高山森林区小跨度海拔土壤微生物群落多样性研究提供数据支持和科学依据。[方法]在四川栗子坪自然保护区设置4个不同海拔的样地(2 100 m、2 300 m、2 500 m、2 700... [目的]探究四川栗子坪自然保护区海拔梯度与微生物群落多样性的关系,为亚高山森林区小跨度海拔土壤微生物群落多样性研究提供数据支持和科学依据。[方法]在四川栗子坪自然保护区设置4个不同海拔的样地(2 100 m、2 300 m、2 500 m、2 700 m),采集表层土,测定其理化性质,采用Illumina测序法分析土壤微生物群落,结合相关性和冗余分析等探讨其多样性及影响因素。[结果]土壤理化性质受到海拔梯度影响,海拔与土壤全氮(TN)、全磷(TP)、有机碳(TOC)及其比值均显著相关。土壤细菌和真菌的α多样性随海拔的上升呈现单峰变化趋势,在海拔2 300 m处到达最大值,细菌和真菌丰富度在该海拔最高。土壤微生物群落中,酸杆菌门(Acidobacteriota)、放线菌门(Actinobacteriota)和变形菌门(Proteobacteria)是细菌群落的3大优势菌门,随着海拔的增高,变形菌门呈现单峰变化趋势,放线菌门呈现倒“N”字趋势,乳酸菌门呈现“N”字趋势;norank_f_norank_Elsterale,norank_f_norank_o_subgroup_(2)及Norank_f_Xanthobacteraceae是细菌群落3大优势菌属,随着海拔的升高均呈现“N”字趋势;被孢霉门(Mortierellomycota)、子囊菌门(Ascomycota)及担子菌门(Basidiomycota)是真菌的3大优势菌门,随着海拔升高,担子菌门呈单峰变化趋势,子囊菌门呈单调下降趋势,被孢霉门丰度呈先减少后增加的趋势,而Solicoccozyma属、丝盖伞属(Inocybe)及被孢霉属(Mortierella)是真菌3大优势菌属,随着海拔升高,被孢霉属丰度呈先减后增的趋势,丝盖伞属丰度呈现增加趋势,Solicoccozyma属丰度呈现先增加再减少趋势。海拔高度对细菌和真菌群落差异的解释度分别为19.16%和67.94%,是保护区内土壤微生物群落多样性变化的主要驱动因素之一,其中真菌受到影响最为显著,细菌还受到其他因素的影响。[结论]四川栗子坪自然保护区内海拔梯度的变化对森林土壤理化性质和土壤微生物群落多样性都造成了显著影响。 展开更多
关键词 自然保护区 土壤微生物群落结构 海拔梯度 森林生态系统 土壤理化性质
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宁南黄土区典型人工林土壤生态化学计量特征
8
作者 王月玲 许浩 +4 位作者 安钰 韩新生 万海霞 董立国 米克进 《安徽农业科学》 2025年第7期41-48,68,共9页
[目的]探究不同人工林对土壤生态化学计量特征的影响,揭示宁南黄土区典型人工林生态系统土壤养分分布规律。[方法]选择宁南黄土区彭阳中庄小流域6种典型人工林(山杏林、山桃林、柠条林、沙棘林、山杏×柠条林、山杏×沙棘林)为... [目的]探究不同人工林对土壤生态化学计量特征的影响,揭示宁南黄土区典型人工林生态系统土壤养分分布规律。[方法]选择宁南黄土区彭阳中庄小流域6种典型人工林(山杏林、山桃林、柠条林、沙棘林、山杏×柠条林、山杏×沙棘林)为研究对象,分别采集0~20、>20~40、>40~60、>60~80、>80~100 cm土层土壤样品,测定不同土层土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量并分析其化学计量比。[结果]土壤养分含量受林分类型和土层的影响,不同林分土壤养分差异明显,且具有“表聚性”,SOC和TN随土层加深呈递减趋势,TP和TK随土层变化较弱。6种林分中柠条林的养分含量最高。土壤SOC含量处于“缺乏”或“稍缺乏”水平,土壤TP含量处于“稍贫乏”水平,表明SOC、P是限制性元素。土壤C∶N、N∶P、N∶K在各林分之间差异不明显,山杏×柠条林的C∶P明显高于其他林分。不同林分土壤养分含量与生态化学计量比的相关性规律不一致,土壤C∶P、C∶K受土壤SOC影响较大,C∶N、N∶P、N∶K受TN影响最大,P∶K受TP影响最大。[结论]研究结果为该区域人工林植被恢复和健康可持续经营提供科技支撑。 展开更多
关键词 人工林 土壤养分 生态化学计量 变化特征 宁南黄土区
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黄土高原植被恢复过程中土壤碳固存变化及其驱动因素
9
作者 郝旺林 李宗善 李彬彬 《水土保持通报》 北大核心 2025年第3期233-241,共9页
[目的]分析黄土高原区域尺度不同植被类型、不同气候带土壤固碳速率变化,厘定不同影响因素的相对重要性,为黄土高原植被恢复过程中的土壤碳汇评估及管理提供理论依据。[方法]基于最新的土壤固碳数据库,整合1992—2023年发表的100篇文献(... [目的]分析黄土高原区域尺度不同植被类型、不同气候带土壤固碳速率变化,厘定不同影响因素的相对重要性,为黄土高原植被恢复过程中的土壤碳汇评估及管理提供理论依据。[方法]基于最新的土壤固碳数据库,整合1992—2023年发表的100篇文献(935条观测数据,55个地区),分析干旱半干旱黄土高原区域尺度植被恢复(人工乔木、人工灌木和撂荒草地)过程中土壤碳固存变化及其驱动因素。[结果]①人工乔木和灌木固碳速率均为0.30 Mg/(hm^(2)·a),高于撂荒草地〔0.10 Mg/(hm^(2)·a)〕;常绿人工林固碳速率〔0.45 Mg/(hm^(2)·a)〕高于落叶人工林〔0.33 Mg/(hm^(2)·a)〕,但后者具有更高固碳量,恢复约51 a后,常绿人工林具有更大固碳效益;②土壤固碳速率随降雨量的增加而增加,但变化程度受植被类型和恢复年限影响;③区域尺度上,土壤固碳速率先增加(<30 a)后稳定(>30 a),0~10 a,10~20 a,20~30 a,>30 a土壤固碳平均速率分别为0.02,0.13,0.19和0.18 Mg/(hm^(2)·a);④在植被恢复过程中,不同恢复阶段土壤碳固存的主要影响因子不同,总体来说,主要受气候因子调控(降雨和温度)。降雨量、温度、恢复年限、植被类型和初始碳储量对土壤碳固存变化的相对重要度分别为31.8%,16.3%,17.7%,15.9%和18.3%。[结论]建议建立基于固碳速率大小及固碳能力可持续性的生态恢复模式。通过可持续的科学管理增加植被数量和质量,可有效增加生态脆弱区土壤固碳量。 展开更多
关键词 土壤固碳 植被恢复 干旱半干旱 驱动因素 黄土高原
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华西雨屏区常绿与落叶阔叶混交林下凋落物分解特性研究
10
作者 李玲 王玉杰 +4 位作者 张远彬 蒋豪 李平 补春兰 涂卫国 《四川林业科技》 2025年第1期105-112,共8页
为了探究华西雨屏带常绿落叶阔叶混交林下凋落物分解特性,在龙苍沟国家级森林公园布设了阔叶、柳杉、草本及其混合凋落物样品,分析了2.1 a内凋落物质量及营养元素随时间变化情况。研究结果显示:(1)柳杉、阔叶、草本和混合t95%分别为11.8... 为了探究华西雨屏带常绿落叶阔叶混交林下凋落物分解特性,在龙苍沟国家级森林公园布设了阔叶、柳杉、草本及其混合凋落物样品,分析了2.1 a内凋落物质量及营养元素随时间变化情况。研究结果显示:(1)柳杉、阔叶、草本和混合t95%分别为11.85、5.89、4.03、8.13 a,凋落物最终质量残留率在20%~60%之间;(2)草本、阔叶和混合分解速率在初期最大,并呈季节性变化,柳杉分解速率在后期最大,无季节性变化;(3)混合凋落物分解呈非加和效应,各组分在1.0 a之前表现为协同效应,1.0 a之后表现为拮抗效应,其分解速率在秋冬季降幅最大,出现了C、N、P、K的积累,对季节变化最敏感;(4)4种凋落物的分解具有质量与营养元素双重释放格局,C、N、P最终残留率在20%~60%之间,C、N、P浓度随着时间增加基本呈波动性变化;(5)凋落物初始分解速率与初始C/N不完全相关,但从总的分解过程来看,凋落物质量残留率与C/N呈极显著正相关,N在该区域凋落物分解过程中起着关键作用。 展开更多
关键词 华西雨屏 常绿与落叶阔叶混交林 凋落物分解 季节变化 非加和效应
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南方丘陵山地泡桐人工林的土壤肥力 被引量：3
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作者 庞宏东 王瑞文 +2 位作者 杨佳伟 黄颖 李玲 《东北林业大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期128-133,146,共7页
以南方丘陵山地泡桐人工林为研究对象,按照全国第二次土壤普查分级标准对南方丘陵山地泡桐人工林土壤养分整体情况进行评级,并采用主成分分析法对南方丘陵山地泡桐人工林土壤肥力进行综合评价。结果表明:南方丘陵山地泡桐人工林土壤的... 以南方丘陵山地泡桐人工林为研究对象,按照全国第二次土壤普查分级标准对南方丘陵山地泡桐人工林土壤养分整体情况进行评级,并采用主成分分析法对南方丘陵山地泡桐人工林土壤肥力进行综合评价。结果表明:南方丘陵山地泡桐人工林土壤的全氮、碱解氮的平均质量分数分别为1.21 g·kg^(-1)、113.66 mg·kg^(-1),整体处于中上等级水平;全钾、速效钾、有机质的平均质量分数分别为13.07 g·kg^(-1)、68.17 mg·kg^(-1)、18.50 g·kg^(-1),整体处于中下等级水平;全磷平均质量分数为0.35 g·kg^(-1),整体处于低水平等级;有效磷的平均质量分数为2.68 mg·kg^(-1),整体处于很低等级水平。主成分分析结果表明:南方丘陵山地泡桐人工林的土壤综合肥力得分范围为-1.97~2.59,利用聚类分析法,可将115个样地土壤肥力划分为极高、高、中、低4个等级,各等级样地所占比例分别为6.09%、31.30%、43.48%、19.13%,说明土壤综合肥力以中等水平为主。不同种植区之间,土壤综合肥力差异较大,其中湖北省京山市、荆门市、钟祥市、咸宁市,泡桐人工林的土壤综合肥力整体水平最高;而湖北省崇阳县土壤综合肥力整体水平最差。 展开更多
关键词 泡桐 土壤肥力 主成分分析
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柚木林下套种草豆蔻对土壤真菌群落的影响 被引量：6
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作者 王先棒 林明平 +4 位作者 李锦红 李昆亮 韩强 何汶椿 黄桂华 《华南农业大学学报》 北大核心 2025年第1期106-114,共9页
【目的】柚木Tectona grandis是热带珍贵树种之一,生长周期长,与药用植物套种是一种额外获得短期收益、达到“以短养长”的方法。因土壤微生物群落在土壤健康和质量方面有着重要作用,本文旨在探明柚木套种药用植物对土壤微生物群落的结... 【目的】柚木Tectona grandis是热带珍贵树种之一,生长周期长,与药用植物套种是一种额外获得短期收益、达到“以短养长”的方法。因土壤微生物群落在土壤健康和质量方面有着重要作用,本文旨在探明柚木套种药用植物对土壤微生物群落的结构和功能影响,为柚木人工林科学经营和绿色发展提供理论参考。【方法】以柚木林下套种草豆蔻Alpinia katsumadai为研究对象,未套种草豆蔻的柚木为对照,通过采集两者根际土壤,利用高通量测序技术分析其真菌群落特征,从多样性指数、群落结构和组成、共现性网络来分析林药套种下土壤真菌群落的变化及差异。【结果】柚木套种草豆蔻处理相比未套种的土壤真菌群落多样性无显著变化,多样性指数(Chao1、Shannon、Observed_species和PD_whole_tree)差异不显著;但群落结构有显著不同,非度量多维尺度(NMDS)分析和主成分(PCA)分析显示柚木套种草豆蔻与未套种处理群落组成分离明显,线性判别分析(LEfSe)显示两者富集最多的类群不同;套种处理土壤真菌网络结构更加集中和复杂(网络节点数和正向边比例上升,模块化指数增加),子囊菌门和担子菌门分别为套种和未套种土壤真菌群落的中心响应类群。【结论】柚木林下套种草豆蔻对土壤真菌群落结构有显著影响,套种草豆蔻提升了柚木根际真菌群落的网络复杂性和集中程度,形成了更紧密的土壤微生物环境,研究结果可从微生物角度为柚木人工林套种及提升生产力提供理论指导。 展开更多
关键词 林药套种 真菌 群落结构 柚木 共现性网络
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林龄和林分密度对杨树人工林有机碳储量的影响 被引量：2
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作者 郑思静 方杰 +2 位作者 左思敏 刘钰 方升佐 《森林与环境学报》 北大核心 2025年第3期264-272,共9页
为明确杨树人工林有机碳储量与林龄、密度之间的关系,以江苏省泗洪县马浪湖林场的杨树人工林为研究对象,调查分析林龄在5~21 a、林分密度在200~451株·hm^(-2)的37个杨树人工林样地的生物量及器官碳含量、不同土层深度的有机碳含量... 为明确杨树人工林有机碳储量与林龄、密度之间的关系,以江苏省泗洪县马浪湖林场的杨树人工林为研究对象,调查分析林龄在5~21 a、林分密度在200~451株·hm^(-2)的37个杨树人工林样地的生物量及器官碳含量、不同土层深度的有机碳含量和土壤容重,结合回归模型、机器学习模型拟合以及空间特征分析方法,建立杨树人工林有机碳储量与林龄、密度关系的预测模型,揭示马浪湖林场杨树人工林有机碳储量的空间分布特征。结果表明:不同林龄和林分密度的杨树人工林林分总生物量为5.25~193.82 t·hm^(-2),平均总生物量为79.15 t·hm^(-2),且林分各器官生物量均表现为树干>树枝>根系>树叶,树干生物量显著高于其他器官(P<0.05)。杨树不同器官的碳含量为42.31~49.05 g·kg^(-1),表现为树干>树枝>根系>树叶。土壤有机碳含量随土层加深逐渐降低,而土壤容重则逐渐增大。林龄及林分密度均对杨树人工林林分碳储量和总有机碳储量有显著影响(P<0.05)且两者之间存在明显的交互作用;林龄显著影响土壤(0~60 cm土层深度)有机碳储量(P<0.05),而林分密度对土壤有机碳储量的影响不显著(P>0.05)。与回归模型相比,机器学习模型中的梯度提升回归(GBR)和随机森林(RF)在揭示林龄、林分密度与有机碳储量之间的非线性关系时,均表现出较高的拟合度(R2>0.9),预测误差较小,能够有效揭示林龄、林分密度与杨树人工林有机碳储量之间的复杂关系。马浪湖林场杨树人工林总有机碳储量呈带状分布,总有机碳储量为41.00~964.76 t·hm^(-2)。 展开更多
关键词 杨树 经营措施 林分生物量 土壤有机碳 回归模型 机器学习模型 空间分布
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不同生境沙氏鹿茸草根际土壤细菌群落结构和多样性分析 被引量：2
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作者 李峰卿 刘素贞 +3 位作者 罗桂生 邹玉玲 黄维 曾满生 《林业科学》 北大核心 2025年第1期47-56,共10页
【目的】分析江西省内野生和人工栽培沙氏鹿茸草根际土壤细菌群落结构和多样性及其与土壤理化性质的关系,为构建沙氏鹿茸草健康的根际微环境,进一步探究沙氏鹿茸草仿野生栽培模式提供理论依据。【方法】应用高通量测序技术,比较油茶、... 【目的】分析江西省内野生和人工栽培沙氏鹿茸草根际土壤细菌群落结构和多样性及其与土壤理化性质的关系,为构建沙氏鹿茸草健康的根际微环境,进一步探究沙氏鹿茸草仿野生栽培模式提供理论依据。【方法】应用高通量测序技术,比较油茶、栀子、马尾松林下野生以及人工栽培2种生境下沙氏鹿茸草根际土壤细菌群落结构和多样性,结合根际土壤理化性质进行相关性分析。【结果】2种生境下,沙氏鹿茸草根际土壤理化性质差异显著,人工仿野生栽培的根际微生物Alpha多样性最高,但在各林分类型间差异未达显著水平;各生境下优势菌门均为变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、放线菌门,共有优势属包括卡氏伯克霍尔德菌属、慢生根瘤菌属、Candidatus_Solibacter、Occallatibacter、苔藓杆菌属和uncultured bacterium等有益菌;野生生境和人工栽培土壤细菌群落结构存在明显差异,人工栽培生境下变形菌门丰度最高;野生生境特有优势菌属(嗜酸栖热菌属、FCPS473、丛毛单胞菌属、酸杆菌属、未培养酸杆菌属、uncultured_forest_soil_bacterium等)的丰度在人工栽培生境下显著降低,而人工栽培生境特有优势细菌属(鞘脂单胞菌属、粒状胞菌属、嗜盐囊菌属、 Mucilaginibacter)的丰度较野生生境增加明显。冗余分析表明,根际细菌群落与土壤全氮、速效钾、碱解氮、有机质含量密切相关。【结论】在野生和人工栽培生境间,沙氏鹿茸草根际土壤理化性质、细菌群落结构具有显著差异,但野生生境沙氏鹿茸草根际细菌群落之间的相似性较高。土壤全氮、速效钾、碱解氮和有机质含量是影响细菌群落结构的主要环境因子。 展开更多
关键词 沙氏鹿茸草 土壤细菌 群落结构 生境
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模拟氮沉降对中亚热带桉树人工林土壤微生物群落结构及酶活性的影响 被引量：1
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作者 孙英杰 张德楠 +8 位作者 沈育伊 徐广平 曹杨 黄科朝 陈运霜 毛馨月 滕秋梅 吕仕洪 褚俊智 《林业科学》 北大核心 2025年第5期46-60,共15页
【目的】探究中亚热带桉树人工林土壤微生物和酶活性对氮沉降增加的响应特征,为深入研究全球变化背景下氮沉降对桉树森林生态系统的影响提供科学依据。【方法】于2018年建立桉树人工林模拟氮沉降定位试验,设置对照CK(0 kg·hm^(-2)a... 【目的】探究中亚热带桉树人工林土壤微生物和酶活性对氮沉降增加的响应特征,为深入研究全球变化背景下氮沉降对桉树森林生态系统的影响提供科学依据。【方法】于2018年建立桉树人工林模拟氮沉降定位试验,设置对照CK(0 kg·hm^(-2)a^(-1))、低氮LN(50 kg·hm^(-2)a^(-1))、中氮MN(100 kg·hm^(-2)a^(-1))和高氮HN(150 kg·hm^(-2)a^(-1))4个处理,模拟氮沉降5年后,分析土壤理化性质、微生物群落结构、微生物多样性及土壤酶活性。【结果】1)与对照相比,氮沉降显著增加了土壤阳离子交换量、黏粒、有机碳、全氮、硝态氮、溶解有机氮和微生物生物量氮的含量。随着氮沉降水平的增加,全磷、微生物生物量磷、铵态氮和砂粒含量表现为先增大后减小的趋势。粉粒含量呈现先减小后略增加的趋势,小于对照。2)氮沉降提高了土壤微生物总磷脂脂肪酸含量。低氮和中氮沉降提高了土壤细菌、真菌、革兰氏阳性菌含量、放线菌、丛枝菌根真菌和革兰氏阴性菌量,促进了土壤β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性,但在高氮沉降下则趋于减小。3)相关性和冗余分析结果表明,土壤阳离子交换量、微生物生物量氮、粉粒、全氮、溶解有机氮和全磷含量是影响微生物群落结构和酶活性变化的关键环境因子。【结论】5年短期模拟氮沉降改善了桉树人工林土壤理化性质,改变了土壤微生物群落结构和提高了土壤酶活性,其中低氮和中氮沉降对土壤理化性质、微生物群落结构和酶活性表现出促进作用,高氮沉降则表现出一定的抑制作用。 展开更多
关键词 氮沉降 微生物群落结构 磷脂脂肪酸 酶活性 桉树人工林
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典型红树林湿地土壤有机碳组分特征及影响因素 被引量：2
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作者 杨泽宇 肖石红 +4 位作者 马姣娇 高常军 魏龙 李佳鸿 何东进 《西部林业科学》 北大核心 2025年第1期126-134,共9页
为探讨易氧化有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳与土壤有机碳和其他理化指标间关系,以广东珠海淇澳岛内典型红树林群落(秋茄、桐花树、银叶树、8 a无瓣海桑、13 a无瓣海桑、18 a无瓣海桑、无瓣海桑+木榄)为研究对象,测定其0~40 cm... 为探讨易氧化有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳与土壤有机碳和其他理化指标间关系,以广东珠海淇澳岛内典型红树林群落(秋茄、桐花树、银叶树、8 a无瓣海桑、13 a无瓣海桑、18 a无瓣海桑、无瓣海桑+木榄)为研究对象,测定其0~40 cm土层的土壤基本理化性质、有机碳及组分含量,分析典型红树林群落土壤有机碳及组分的主要影响因素。结果显示:(1)7个红树林群落土壤容重均值为0.57~0.87 g·cm^(-3),pH值均值为5.30~6.97,土壤全氮、全磷、全钾含量均值分别为1.05~2.43、0.38~1.26、14.83~22.73 g·kg^(-1)。7个红树林群落土壤有机碳含量均值为17.18~42.71 g·kg^(-1),易氧化有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳含量均值分别为0.54~2.06 g·kg^(-1)、43.33~125.33 mg·kg^(-1)、243.78~701.40 mg·kg^(-1)。(2)土壤有机碳与可溶性有机碳,可溶性有机碳与微生物生物量碳含量均呈极显著正相关(P<0.01);土壤有机碳与微生物生物量碳含量呈显著正相关(P<0.05);土壤有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳含量均与土壤易氧化有机碳含量呈极显著负相关(P<0.01)。(3)土壤有机碳及组分的主要影响因素是群落类型、地理位置、根系投入,不同群落类型下土壤理化性质的差异也会对土壤有机碳及组分产生直接或间接影响,土壤有机碳不同组分间也相互影响。 展开更多
关键词 红树林 土壤有机碳 有机碳组分 影响因素
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桉阔混交模式下土壤养分及有机组分FTIR特征研究 被引量：1
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作者 赵隽宇 覃祚玉 +4 位作者 柯琴 宋贤冲 石媛媛 黄小芮 唐健 《水土保持研究》 北大核心 2025年第4期68-75,共8页
[目的]探讨南亚热带地区桉树与米老排、灰木莲、香梓楠等乡土珍贵阔叶树种营建混交林对土壤养分及有机组分特征的影响,为混交林伴生树种选择以及挖掘土壤碳汇潜力提供理论支撑。[方法]通过采集并分析0—20 cm和20—40 cm土层的土壤样品... [目的]探讨南亚热带地区桉树与米老排、灰木莲、香梓楠等乡土珍贵阔叶树种营建混交林对土壤养分及有机组分特征的影响,为混交林伴生树种选择以及挖掘土壤碳汇潜力提供理论支撑。[方法]通过采集并分析0—20 cm和20—40 cm土层的土壤样品,测定了土壤常规化学性质,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术对土壤有机组分进行了定性与半定量分析。[结果](1)与桉树纯林(CK)相比,混交林土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量均显著提高,其中灰木莲混交林(A×H)的土壤养分含量最高;(2)FTIR分析显示,混交林土壤整体呈现出硅酸盐的吸收特征,且Arom芳香族类、Est酯类及Alcs&Phls醇酚类等有机官能团含量显著高于CK,表明伴生树种能显著提升土壤有机组分含量;(3)冗余分析(RDA)表明,0—20 cm土层中SOC、TN、AP、AN等肥力指标与Arom、Est及Alcs&Phls等有机官能团存在较强的正向关系,而在20—40 cm土层中这种正向关系有所减弱,但依然显著。[结论]桉树与伴生树种混交种植能显著提高土壤养分含量和有机组分特征,对土壤碳循环和生态系统稳定性具有积极意义,为优化桉树混交林经营管理策略提供了理论依据。 展开更多
关键词 傅里叶变换红外光谱 土壤有机碳 官能团 混交林 土壤质量
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改变碳输入对亚热带针阔混交林土壤化学性质和微生物群落的影响 被引量：2
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作者 李静凯 朱丽琴 +4 位作者 黄荣珍 刘萍渝 王金平 房焕英 侯斌 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期95-104,共10页
为探究有机碳输入改变对土壤微生物群落特征的影响,促进亚热带针阔混交林土壤肥力提升和生态系统恢复,本研究以亚热带红壤退化地恢复形成的木荷与马尾松针阔混交林为研究对象,原位设置凋落物输入+根系输入+菌根输入(LRM,对照)、双倍凋... 为探究有机碳输入改变对土壤微生物群落特征的影响,促进亚热带针阔混交林土壤肥力提升和生态系统恢复,本研究以亚热带红壤退化地恢复形成的木荷与马尾松针阔混交林为研究对象,原位设置凋落物输入+根系输入+菌根输入(LRM,对照)、双倍凋落物输入+根系输入+菌根输入(2LRM)、凋落物去除+根系输入+菌根输入(NRM)、凋落物去除+根系去除+菌根输入(NNM)和凋落物去除+根系去除+菌根去除(NNN)5种处理,利用高通量测序技术研究混交林表层土壤微生物群落特征,并探讨其与土壤化学性质的关系。结果表明:2LRM和NNN处理显著降低了土壤酸性磷酸酶的活性,NRM、NNM和NNN处理显著降低了土壤真菌的丰富度指数和多样性指数,改变有机碳输入对细菌Alpha多样性的影响不显著。混交林土壤优势细菌门为酸杆菌门(15.5%~40.2%)、变形菌门(23.6%~35.5%)和放线菌门(11.2%~17.7%),优势真菌门为担子菌门(32.5%~47.8%)、子囊菌门(26.9%~48.8%)和被孢菌门(12.8%~34.5%)。NRM处理使子囊菌门的相对丰度提高了62.1%,使担子菌门的相对丰度降低了27.6%。NNM处理使放线菌门和被孢菌门的相对丰度分别提高了57.8%和169.8%,使酸杆菌门和担子菌门的相对丰度分别降低了57.7%和22.7%。NNN处理使被孢菌门的相对丰度提高了61.0%。土壤有机质、蔗糖酶和多酚氧化酶是影响土壤细菌群落变化的关键因子,pH和蔗糖酶是影响土壤真菌群落的关键因子。研究表明,有机碳输入增加和减少均降低了真菌Alpha多样性,均未改变细菌Alpha多样性,地上凋落物和地下根系的同时去除对微生物群落组成影响最大。 展开更多
关键词 土壤微生物 有机碳输入 高通量测序 土壤化学性质 木荷与马尾松混交林
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模拟降水减少对亚热带杉木人工林不同深度土壤CH_(4)吸收能力的影响 被引量：1
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作者 万冬梅 陈匆琼 +1 位作者 杨智杰 陈仕东 《林业科学研究》 北大核心 2025年第1期86-94,共9页
[目的]土壤水分是影响森林土壤CH_(4)吸收能力的关键因子。探究降雨减少对不同土层CH_(4)吸收的影响,对森林温室气体研究具有重要意义。[方法]以亚热带杉木人工林为研究对象,在野外模拟自然降水减少实验(对照、降水减少20%、60%、100%)... [目的]土壤水分是影响森林土壤CH_(4)吸收能力的关键因子。探究降雨减少对不同土层CH_(4)吸收的影响,对森林温室气体研究具有重要意义。[方法]以亚热带杉木人工林为研究对象,在野外模拟自然降水减少实验(对照、降水减少20%、60%、100%),结合室内原状土培养实验探究降水减少对森林不同土层CH_(4)吸收能力的影响。[结果]表层土壤CH_(4)吸收能力最强,干旱程度的加深使得土壤CH_(4)吸收增加,随着土层的降低CH_(4)吸收能力也降低。不同土层间的土壤CH_(4)吸收速率存在显著差异(p<0.05),不同减水处理土壤CH_(4)吸收速率仅在表层土壤(0~5 cm)表现出显著差异(p<0.05),其他土层土壤CH_(4)吸收速率差异不显著,表明降水减少处理后土壤CH_(4)吸收速率差异主要是由于0~5 cm的土壤吸收能力不同造成的。表层土壤(0~5 cm)CH_(4)吸收速率与铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)呈正相关(p<0.05);不同土层的CH_(4)吸收速率与土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)含量极显著正相关(p<0.001)。[结论]本研究中降雨减少引起的表层土壤NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量的增加促进了土壤对大气CH_(4)的吸收速率,土壤中SOC、DOC含量是调控不同土层CH_(4)吸收速率的关键因子。 展开更多
关键词 降水减少 土壤CH_(4)吸收 铵态氮 硝态氮 土壤有机碳 可溶性有机碳
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不同林龄华北落叶松土壤酶活性和碳氮磷化学计量变化 被引量：10
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作者 陈雅轩 张彧璠 +2 位作者 王佳乐 陈艳梅 刘倩愿 《生态学报》 北大核心 2025年第1期25-41,共17页
为人工林的合理经营提供理论依据,以塞罕坝机械林场五个林龄(15年、25年、35年、45年和55年)的华北落叶松人工林土壤为研究对象,分析不同深度土壤(0—15和15—30 cm)的理化性质、酶活性以及计量比特征,并揭示其相互关系。结果表明:(1)... 为人工林的合理经营提供理论依据,以塞罕坝机械林场五个林龄(15年、25年、35年、45年和55年)的华北落叶松人工林土壤为研究对象,分析不同深度土壤(0—15和15—30 cm)的理化性质、酶活性以及计量比特征,并揭示其相互关系。结果表明:(1)土壤有机碳、全氮含量随林龄增长而升高,而含水率、全磷和全钾含量呈现先升后降的趋势。表层土壤(0—15 cm)的含水率、有机碳、全氮和全磷含量显著高于深层土壤(15—30 cm),土壤全钾含量呈现相反规律。(2)土壤的β⁃1,4⁃葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、β⁃1,4⁃木糖酶、亮氨酸氨肽酶、β⁃1,4⁃N⁃乙酰基氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶的活性随林龄的增加呈增大趋势,随土壤深度的加深呈减小趋势。(3)六种土壤酶活性与土壤含水率、有机碳和全氮含量呈显著正相关(P<0.05),与土壤pH值、全钾含量呈负相关。由冗余分析和逐步回归得出,土壤pH、含水率、氮磷比和土壤养分是影响土壤酶活性的主要因素,土壤养分是影响土壤酶化学计量的主要因素。(4)研究区土壤磷的含量极度贫瘠(均小于0.2 g/kg),由氮磷比可得15—35年华北落叶松的生长受到氮和磷的共同限制,45和55年华北落叶松的生长主要受磷限制。在所有林龄中,氮限制程度随土壤深度的加深而降低,而磷限制程度则随土壤深度加深而增强。(5)土壤酶化学计量氮磷比(0.77—0.84)和酶化学计量碳磷比(0.84—0.92)均高于全球的平均值(0.44和0.62)。酶活矢量角度均小于45°,且随土壤加深而减小。说明土壤微生物受到较为强烈的氮、磷限制,其中氮限制程度随土壤深度加深而加强。因此,在华北落叶松人工林经营管理中应考虑外源氮和磷的投入,缓解华北落叶松人工林生态系统的养分限制。 展开更多
关键词 林龄 土壤深度 酶活性 化学计量 华北落叶松
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