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长期化肥配施不同有机物料对亚热带稻田土壤微生物生物量及酶化学计量特征的影响 被引量：1
1
作者 李雪 周萍 +5 位作者 程爱武 戴玉婷 赖佳鑫 李康祺 盛浩 吴金水 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第2期305-316,共12页
【目的】利用肥料长期定位试验,研究化肥与不同有机物料配施下,亚热带稻田土壤的微生物生物量碳氮磷含量、土壤胞外酶活性及其化学计量比的差异,揭示不同有机肥源对土壤微生物生物量稳定性的影响特征。【方法】依托位于湖南省宁乡市农... 【目的】利用肥料长期定位试验,研究化肥与不同有机物料配施下,亚热带稻田土壤的微生物生物量碳氮磷含量、土壤胞外酶活性及其化学计量比的差异,揭示不同有机肥源对土壤微生物生物量稳定性的影响特征。【方法】依托位于湖南省宁乡市农技中心的稻田长期定位试验(始于1986年),选取5个施肥处理,分别为不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)、30%猪粪有机肥替代化肥氮(30%OM)、60%猪粪有机肥替代化肥氮(60%OM)、秸秆还田+化肥(NPKS),种植制度为一年三熟,早稻-晚稻-大麦轮作。于2022年9月晚稻成熟期采集表层(0—20 cm)土壤样品,测定土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量,微生物生物量碳、氮、磷(MBC、MBN、MBP)含量和β-葡萄糖苷酶(βG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP)活性,并计算化学计量比。【结果】长期施肥显著提高了土壤SOC、TN和TP含量,60%OM处理3个指标的增幅均最高(P<0.05),30%OM处理的增幅也显著高于NPK处理,而NPKS处理的TN增幅与NPK处理相当。3个有机无机肥配合处理之间土壤C/N无显著差异,而NPKS处理的C/P和N/P均显著高于60%OM和30%OM处理。3个有机无机肥配合处理MBC含量无显著差异,均高于NPK处理;MBN和MBP含量均以60%OM处理最高,显著高于其他处理,其次为30%OM处理,NPKS处理MBN含量高于NPK处理,而MBP含量与NPK处理相当,因而NPKS处理的MBC/MBN和MBC/MBP均显著高于两个猪粪处理,低于NPK处理。与CK相比,NPK处理仅显著增加了βG活性,而有机无机肥配施提高了土壤βG、NAG和ACP活性,30%OM处理土壤中的βG/NAG和βG/ACP显著高于NPK处理,而60%OM处理则显著低于NPK处理。相关性分析表明,土壤微生物生物量及其化学计量,以及βG和ACP活性,均与土壤碳、氮、磷含量及其化学计量呈正相关。进一步冗余分析表明,土壤TP含量和N/P是驱动土壤微生物生物量及其化学计量变化的关键因子。【结论】长期将化肥与有机肥配合施用,能显著提升稻田土壤的有机碳、全氮和全磷含量,同时增加微生物生物量和胞外酶活性。其中,以60%的猪粪替代化肥氮的效果最为突出,不仅显著提高了土壤碳、氮、磷的含量,而且显著增加了微生物生物量碳、氮、磷含量,但降低了胞外酶化学计量比,并维持较低的胞外酶化学计量平衡。因此,猪粪与氮磷钾配施通过增加土壤有机碳、氮、磷投入,维持较稳定的积累,进而提升土壤肥力,提高适应环境变化的能力。而氮磷钾与秸秆配施可能造成土壤磷素的限制,降低土壤养分的供应能力。 展开更多
关键词 长期试验 亚热带稻田 土壤养分 微生物生物量 土壤酶活性 元素化学计量
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CO_2浓度升高对浮游藻类元素化学计量值的影响 被引量：3
2
作者 王秀娟 刘米雪 +1 位作者 李胜男 史小丽 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1379-1385,共7页
通过梅梁湾和东太湖的四季原位实验,研究CO_2浓度升高对不同营养水平淡水生态系统中浮游藻类C、N、P元素计量值的影响.实验设置了270、380和750 ppm共3个CO_2浓度,分别代表工业革命前、当前和IPCC预测的21世纪末的CO_2浓度.结果表明梅... 通过梅梁湾和东太湖的四季原位实验,研究CO_2浓度升高对不同营养水平淡水生态系统中浮游藻类C、N、P元素计量值的影响.实验设置了270、380和750 ppm共3个CO_2浓度,分别代表工业革命前、当前和IPCC预测的21世纪末的CO_2浓度.结果表明梅梁湾水体营养盐浓度在四季均高于东太湖水体营养盐浓度,但梅梁湾原位实验中浮游藻类C、N、P含量却普遍低于东太湖原位实验中浮游藻类营养元素含量,并且前者在季节上变化更大.CO_2浓度升高使梅梁湾原位实验中浮游藻类C∶P比明显增加,N∶P比略有增加,这种增加归因于藻细胞内C、N含量的升高,而东太湖浮游藻类化学计量值对CO_2浓度变化的响应不显著.因此浮游藻类元素化学计量值对CO_2浓度变化的响应程度与水体营养盐的绝对浓度无关,而与浮游藻类的生长是否受营养盐限制有关,只有当藻类生长受到水体营养盐浓度限制时,CO_2浓度升高才会显著改变其元素组成. 展开更多
关键词 CO2浓度 元素化学计量值 湖泊 营养状况 梅梁湾 东太湖 浮游藻类
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不同土壤水分下元素化学计量对微生物多样性的塑造特征 被引量：1
3
作者 陈俊芳 吴宪 +3 位作者 刘啸林 刘娟 杨佳绒 刘宇 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期898-909,共12页
土壤元素化学计量特征在塑造微生物多样性方面起着至关重要的作用,而元素化学计量受到土壤含水量的影响。为探究不同土壤水分条件下,有机碳(OC)、全氮(TN)、全磷(TP)及其元素化学计量特征(C?N、C?P和N?P)如何影响土壤微生物多样性,在浙... 土壤元素化学计量特征在塑造微生物多样性方面起着至关重要的作用,而元素化学计量受到土壤含水量的影响。为探究不同土壤水分条件下,有机碳(OC)、全氮(TN)、全磷(TP)及其元素化学计量特征(C?N、C?P和N?P)如何影响土壤微生物多样性,在浙江省20 hm^(2)亚热带森林动态监测样地内共采集1 287份土壤样品。利用Illumina高通量测序技术测定了土壤细菌和真菌的群落组成,并结合土壤理化性质,分析了不同土壤水分下元素和元素化学计量与微生物群落的关系。结果表明,土壤水分能改变元素化学计量特征,进而塑造细菌和真菌群落的多样性。其中,(1)土壤水分显著影响微生物群落的α多样性。相较于高土壤水分,在低土壤水分下,细菌和真菌群落的α多样性分别显著提高了0.830%和2.62%。(2)细菌和真菌的主要门类对土壤水分表现出差异化响应。相较于低土壤水分,高土壤水分显著提高了细菌5个门类和真菌2个门类的相对丰度;并且显著降低了细菌7个门类和真菌2个门类的相对丰度。(3)土壤元素含量和元素化学计量特征与土壤水分呈显著正相关关系。(4)元素化学计量C?N、C?P和N?P与微生物多样性呈显著负相关关系,其相关性不受土壤含水量的影响。综上所述,土壤元素化学计量塑造微生物多样性,且土壤水分的高低并不改变其整体变化趋势。该研究验证了土壤水分对元素化学计量的影响,有助于提高微生物多样性如何响应全球气候变暖引起的土壤水分变化的理解。 展开更多
关键词 气候变化 土壤水分 元素化学计量 微生物多样性
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金沙江干热河谷不同区段土壤碳氮磷化学计量和酶活性研究 被引量：10
4
作者 阮长明 杜寿康 +4 位作者 孙永玉 张春华 欧朝蓉 王猛 唐国勇 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2486-2494,共9页
探明金沙江干热河谷土壤C、N、P化学计量和土壤酶活性特征,是该区域生态恢复的重要决策依据.2021年1月通过野外调查、土样采集及室内分析,对金沙江干热河谷上、中、下游共32个样地表层土壤的C、N、P化学计量和酶活性特征及其相互关系进... 探明金沙江干热河谷土壤C、N、P化学计量和土壤酶活性特征,是该区域生态恢复的重要决策依据.2021年1月通过野外调查、土样采集及室内分析,对金沙江干热河谷上、中、下游共32个样地表层土壤的C、N、P化学计量和酶活性特征及其相互关系进行研究.结果表明:①金沙江干热河谷土壤C、N、P元素含量受气候、土壤和植被等环境因子影响,其含量均表现为上游>下游>中游的特征,而土壤C/N值(含量比)从上游向下游逐渐降低,土壤C/P值(含量比)和N/P值(含量比)均呈从上游向下游逐渐增加的趋势.②土壤脲酶(Ure)、β-葡萄糖苷酶(BG)和酸性磷酸酶(AP)的酶活性受金沙江干热河谷上、中、下游气候以及土壤、植被等环境因子的影响,其活性均表现为上游>下游>中游的特征.③金沙江干热河谷不同植被类型土壤C、N、P含量和酶活性均表现为天然林>人工林>稀树灌草丛的特征.研究显示:金沙江干热河谷上、中、下游土壤C、N、P元素含量及其化学计量比和土壤酶活性存在空间差异,可能与不同区段的气候、土壤、植被等因素有关;适宜的气候、土壤和植被能增加土壤C、N、P元素含量,提高土壤Ure、BG和AP酶活性. 展开更多
关键词 干热河谷 区段 元素化学计量 酶活性
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外源NaHS对盐胁迫下红砂根系形态及碳氮磷含量的影响 被引量：3
5
作者 谭兵兵 种培芳 +1 位作者 刘行行 刘泽华 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期139-147,共9页
硫氢化钠(Sodium hydrosulfide, NaHS)在植物响应盐胁迫中起着不可或缺的作用。为探究外源NaHS对荒漠植物根系形态的影响,以一年生红砂(Reaumuria soongorica)幼苗为试验材料,研究300和400 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下,叶面喷施蒸馏水(C... 硫氢化钠(Sodium hydrosulfide, NaHS)在植物响应盐胁迫中起着不可或缺的作用。为探究外源NaHS对荒漠植物根系形态的影响,以一年生红砂(Reaumuria soongorica)幼苗为试验材料,研究300和400 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下,叶面喷施蒸馏水(CK),0.000,0.010,0.025,0.050,0.100,0.250,0.500,1.000 mmol·L^(-1)的NaHS溶液对红砂根系形态及碳(Carbon, C),氮(Nitrogen, N),磷(Phosphorus, P)含量的影响。结果显示:300,400 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下根长,根系C,N,P含量较对照(CK)显著降低;经不同浓度外源NaHS处理后,根生物量、根长、比根长、根比表面积显著提高;C,N,P含量先升高后降低;根长与比表面积、C/P与C/N之间呈显著正相关关系。上述结果表明,盐胁迫抑制了红砂根系的生长,适宜浓度的外源NaHS可有效缓解盐胁迫对红砂幼苗根系生长的抑制。本研究结果可为促进红砂在盐碱地良好生长提供理论依据。 展开更多
关键词 盐碱地 外源NaHS 生物量 元素化学计量 相关性分析
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喀斯特高原石灰土区退化植物群落常见灌木叶片的氮同位素组成研究 被引量：3
6
作者 罗绪强 张桂玲 +3 位作者 王世杰 阮英慧 刘兴 杨成 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期931-937,共7页
为探讨喀斯特高原石灰土区植物稳定氮同位素组成的变异特征及其影响因素,以贵州省清镇市王家寨小流域为例,选取流域内石灰土区退化植物群落3种植被类型中的4种灌木植物,分别对其叶片的氮同位素和C、N、P、K、Ca、Mg元素含量进行了测定... 为探讨喀斯特高原石灰土区植物稳定氮同位素组成的变异特征及其影响因素,以贵州省清镇市王家寨小流域为例,选取流域内石灰土区退化植物群落3种植被类型中的4种灌木植物,分别对其叶片的氮同位素和C、N、P、K、Ca、Mg元素含量进行了测定。结果表明,研究区常见灌木叶片的δ^15N值为-5.86‰^-0.54‰,均值为-2.31‰;植物叶片的δ^15N值在不同群落间的差异显著(P<0.05),但种间差异仅在灌丛群落中显著(P<0.05);物种因素和群落类型的交互作用对研究区灌木叶片δ^15N值有显著影响(P=0.021,R^2=0.860);植物叶片δ^15N值与叶片K含量之间具有显著负相关(P<0.05),而与叶片N含量之间并非正相关,这可能与喀斯特地区严酷的生境条件有关。 展开更多
关键词 稳定性氮同位素比率 退化植物群落 灌木 喀斯特高原 石灰土 元素化学计量比
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喀斯特山地不同退化植被下烟管荚蒾氮同位素组成的季节变化 被引量：4
7
作者 罗绪强 张桂玲 +4 位作者 杨鸿雁 邓家彬 刘兴 阮英慧 廖晶晶 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第11期4243-4249,共7页
为探讨喀斯特灌木丛优势树种烟管荚蒾(Viburnum utile)叶片稳定氮同位素组成的季节变异特征及其影响因素,以喀斯特高原贵州省清镇市王家寨峰丛洼地小流域为例,选取流域内稀疏灌草丛、草灌丛、灌丛3种植被类型下的常绿树种烟管荚蒾为具... 为探讨喀斯特灌木丛优势树种烟管荚蒾(Viburnum utile)叶片稳定氮同位素组成的季节变异特征及其影响因素,以喀斯特高原贵州省清镇市王家寨峰丛洼地小流域为例,选取流域内稀疏灌草丛、草灌丛、灌丛3种植被类型下的常绿树种烟管荚蒾为具体研究对象,分别在4月(生长初期)、7月(生长旺盛期)、9月(生长晚期)和12月(生长停滞期)对其叶片稳定氮同位素组成和N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn元素含量进行测定分析。结果表明:研究区烟管荚蒾叶片的δ^15N在不同群落间和不同坡位间均无显著差异(P>0.05),群落间的变化趋势为灌丛<稀疏灌草丛<草灌丛,坡位间的变化趋势为中坡<下坡<上坡,变化范围为-3.28‰^-0.59‰,平均值为-2.22‰;烟管荚蒾叶片δ^15N值在不同群落中均表现出9月最负而12月最正的特征,变化趋势均为9月<7月<12月,但仅在草灌丛群落中的7月与12月间和9月与12月间有显著差异(P<0.05),在其他群落中各月份间的差异均不显著(P>0.05),同一生长期内不同群落间、不同坡位间的差异也不显著;研究区植被类型、坡位和季节对烟管荚蒾叶片δ^15N的交互影响均不显著,说明烟管荚蒾对生境恶劣的喀斯特环境具有特殊的适应能力;烟管荚蒾叶片的δ^15N与Fe、Mn含量密切相关,同时受N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn元素化学计量比的影响,说明其叶片δ^15N值的变化主要受自身氮生理代谢过程的控制;研究区9月温暖湿润和12月干旱寒冷的气候特征可能是导致烟管荚蒾叶片δ^15N在9月最负和12月最正的主要原因。 展开更多
关键词 稳定性氮同位素比率 季节变化 烟管荚蒾 喀斯特退化植物群落 元素化学计量比
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全球CO2水平升高对浮游植物生理和生态影响的研究进展 被引量：10
8
作者 赵旭辉 孔繁翔 +1 位作者 谢薇薇 史小丽 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第21期6880-6891,共12页
工业革命以来由于化石燃料的大量燃烧,大气CO2水平不断增加,预计在21世纪末将增至现有水平的两倍,达到750μL/L。作为全球初级生产力的重要贡献者,浮游植物应对CO2水平升高的生理生态响应必然会对水生生态系统和碳、氮等元素的生物地球... 工业革命以来由于化石燃料的大量燃烧,大气CO2水平不断增加,预计在21世纪末将增至现有水平的两倍,达到750μL/L。作为全球初级生产力的重要贡献者,浮游植物应对CO2水平升高的生理生态响应必然会对水生生态系统和碳、氮等元素的生物地球化学循环产生重要影响。全球CO2水平的升高将显著改变水体的碳化学环境,淡水生态系统(湖泊和河流)由于容量小变化比海洋更为显著。水体碳化学环境的改变首先会影响浮游植物个体,在高CO2水平下,浮游植物的细胞会有变小的趋势,并且细胞的光合作用强度也会有不同程度的增加,其中细胞较小或者不具有碳浓缩机制(CCM)的浮游植物增加较多,此外浮游植物细胞的化学元素计量值也将显著改变。随后浮游植物个体水平上的变化会进一步影响水生生态系统,例如水体初级生产力水平的提高,浮游植物、浮游动物群落结构组成以及水体微食物网结构的变化等。此外浮游植物对CO2水平升高的生理生态响应程度还与水体的营养水平有关。总结了大气CO2水平升高对浮游植物生理生态影响的研究方法,展望了未来可能的研究方向。 展开更多
关键词 CO2升高 浮游植物 初级生产力 元素生态化学计量学 群落结构
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