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不同外源碳输入对两种杉木林土壤有机碳分解激发效应的影响 被引量:1
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作者 陶玉兰 刘新颖 +1 位作者 赵学超 王清奎 《生态学报》 北大核心 2025年第6期2698-2709,共12页
有机碳分解是陆地生态系统土壤碳循环的重要过程,外源碳输入可以通过调控微生物的群落结构与活性来影响土壤有机碳的分解,即激发效应。然而,外源碳的质量及添加方式对土壤激发效应的影响及其对土壤性质的响应尚不清楚。为此,采集了低高... 有机碳分解是陆地生态系统土壤碳循环的重要过程,外源碳输入可以通过调控微生物的群落结构与活性来影响土壤有机碳的分解,即激发效应。然而,外源碳的质量及添加方式对土壤激发效应的影响及其对土壤性质的响应尚不清楚。为此,采集了低高两种养分含量的杉木人工土壤作为研究对象,向其输入^(13)C标记的杉木凋落叶和葡萄糖。杉木凋落叶的添加分为两种方式:完整叶片覆于土表(IL)和叶片粉碎后均匀加入土中(CL)。通过室内培养120 d,测定土壤释放CO_(2)的量及其^(13)C值,并分析土壤养分和微生物群落结构。结果表明:(1)添加完整杉木叶产生负激发效应,而添加葡萄糖则相反。它们产生的土壤累积激发碳差异显著且效应强度受到土壤养分的显著调控,在低养分土壤中分别为-1.22 mg C/g SOC和4.80 mg C/g SOC,在高养分土壤的为-1.73 mg C/g SOC和1.56 mg C/g SOC。(2)与IL相比,CL处理下土壤累积激发碳为正激发(2.21 mg C/g SOC),而在高养分土壤中呈负激发(-1.72 mg C/g SOC)。(3)与CK相比,外源碳输入后土壤碳氮磷三类酶活性在两林地中均显著增加。(4)在两种土壤中,土壤细菌含量在IL与CL处理之间均差异显著(P<0.01),其中在低养分土壤中CL处理下土壤细菌含量比IL处理高27.0%,而在高养分土壤中仅增加了19.2%。(5)土壤累积激发碳与土壤氮酶活性呈正相关,与细菌呈负相关。综上可知,外源碳的质量及添加方式影响了土壤有机碳的分解过程且受到土壤性质的调控,尤其是土壤微生物群落组成和酶活性,该研究成果为亚热带杉木林土壤有机碳的管理提供了理论支撑。 展开更多
关键词 杉木林 土壤有机碳分解 激发效应 土壤性质 微生物群落组成
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小兴安岭4种典型阔叶红松林土壤有机碳分解特性 被引量:26
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作者 宋媛 赵溪竹 +2 位作者 毛子军 孙涛 侯玲玲 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期443-453,共11页
土壤有机碳分解是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。主要采用土壤有机碳释放速率的室内培养实验的方法,并根据三库一级动力学模型,对小兴安岭地区4种典型阔叶红松林的土壤有机碳分解特征及各组分含量进行研究。实验结果如下:(1)土壤... 土壤有机碳分解是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。主要采用土壤有机碳释放速率的室内培养实验的方法,并根据三库一级动力学模型,对小兴安岭地区4种典型阔叶红松林的土壤有机碳分解特征及各组分含量进行研究。实验结果如下:(1)土壤有机碳的分解趋势表现为前期迅速,后期缓慢,并且土壤腐殖质层(A)大于淀积层(B);在4种阔叶红松林中,云冷杉红松林土壤有机碳的分解速率最大,枫桦红松林最小;土壤有机碳的分解速率与土壤总有机碳、活性碳及土壤的C/N呈显著的正相关关系(P<0.05)。(2)在土壤A层和B层,4种阔叶红松林的活性碳分别占总有机碳的0.89%—1.78%和1.91%—2.87%,平均驻留时间为12—35 d和27—58 d。缓效性碳占总有机碳的22.58%—28.44%和23.87%—42.63%,平均驻留时间为4—19 a和18—37 a。惰性碳占总有机碳的69.98%—76.24%和54.50%—74.22%,平均驻留时间为173 a;土壤有机碳各组分含量及驻留时间的大小顺序均为:云冷杉红松林>椴树红松林>枫桦红松林>蒙古栎红松林。 展开更多
关键词 土壤有机碳分解 活性 缓效性 惰性
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森林土壤有机碳分解对模拟增温的响应 被引量:3
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作者 何金红 谭向平 +5 位作者 熊鑫 聂彦霞 倪秀玲 危晖 叶清 申卫军 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第22期9539-9554,共16页
由化石燃料燃烧和土地利用变化引起的全球气候变暖是地球上最严重的人为干扰之一,对陆地生态系统结构和功能产生重要的影响。土壤有机碳(SOC)是陆地生态系统最大的碳库,其微小变化都会影响全球碳平衡和气候变化。近30年来,国内外学者在... 由化石燃料燃烧和土地利用变化引起的全球气候变暖是地球上最严重的人为干扰之一,对陆地生态系统结构和功能产生重要的影响。土壤有机碳(SOC)是陆地生态系统最大的碳库,其微小变化都会影响全球碳平衡和气候变化。近30年来,国内外学者在不同森林生态系统相继开展了野外模拟增温对SOC分解的影响及其调控机制研究。基于在全球建立的26个野外模拟气候变暖实验平台,系统分析增温对森林生态系统SOC分解的影响格局和潜在机制,发现增温通常促进森林SOC的分解,对气候变暖产生正反馈作用。然而,因增温方式和持续时间、土壤微生物群落结构和功能的多样性、SOC结构和组成的复杂性、植物-土壤-微生物之间相互作用以及森林类型等不同而存在差异,导致人们对森林SOC分解响应气候变暖的程度及时空格局变化缺乏统一的认识,且各类生物和非生物因子的相对贡献尚不清楚。基于已有研究,从土壤微生物群落结构和功能、有机碳组分以及植物-土壤-微生物互作3个方面构建了气候变暖影响SOC分解的概念框架,并进一步阐述了今后的重点研究方向,以期深入理解森林生态系统碳-气候反馈效应,为制定森林生态系统管理措施和实现“碳中和”提供科学依据。1)加强模拟增温对不同森林生态系统(特别是热带亚热带森林生态系统)SOC分解的长期观测研究,查明SOC分解的时空动态特征;2)加强土壤微生物功能群与SOC分解之间关系的研究,揭示SOC分解对增温响应的微生物学机制;3)形成统一的SOC组分研究方法,揭示不同碳组分对增温的响应特征和机制;4)加强森林生态系统植物-土壤-微生物间相互作用对模拟增温的响应及其对SOC分解调控的研究;5)加强模拟增温与其他全球变化因子(例如降水格局变化、土地利用变化、大气氮沉降)对SOC分解的交互作用,为更好评估未来全球变化背景下森林土壤碳动态及碳汇功能的维持提供理论基础。 展开更多
关键词 增温 森林 土壤有机碳分解 微生物 颗粒有机 矿质结合态有机
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微生物驱动的土壤有机碳分解研究取得新进展
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《蔬菜》 2021年第5期27-27,共1页
研究发现,全球变暖会促进土壤有机碳的释放,原因可能是升温增加了土壤微生物的活性、改变了土壤微生物群落结构,进而加速了有机碳的分解;但是,全球变暖引起土壤微生物生理活性的变化与土壤有机碳分解间的关系存在诸多不确定性。基于此,... 研究发现,全球变暖会促进土壤有机碳的释放,原因可能是升温增加了土壤微生物的活性、改变了土壤微生物群落结构,进而加速了有机碳的分解;但是,全球变暖引起土壤微生物生理活性的变化与土壤有机碳分解间的关系存在诸多不确定性。基于此,中国科学院沈阳应用生态研究所与美国西弗吉尼亚大学、北亚利桑那大学等合作. 展开更多
关键词 土壤有机碳分解 亚利桑那大学 土壤微生物群落结构 全球变暖 生理活性 有机 中国科学院沈阳应用生态研究所 微生物
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玉米生长对石灰性土壤无机碳与有机碳释放的根际效应 被引量:3
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作者 孙昭安 赵诣 +4 位作者 朱彪 陈清 曹慧 何敏毅 孟凡乔 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期998-1007,共10页
利用IsoSource模型三源区分玉米根际土壤CO_(2)释放来源(根源呼吸、土壤无机碳与有机碳释放),研究玉米根际效应对石灰性土壤无机碳与有机碳释放的影响。在玉米拔节期(24~53 d)、抽穗期(54~66 d)和灌浆期(67~99 d)末分别破坏性取样,测定... 利用IsoSource模型三源区分玉米根际土壤CO_(2)释放来源(根源呼吸、土壤无机碳与有机碳释放),研究玉米根际效应对石灰性土壤无机碳与有机碳释放的影响。在玉米拔节期(24~53 d)、抽穗期(54~66 d)和灌浆期(67~99 d)末分别破坏性取样,测定根系、土壤有机碳和无机碳的^(13)C含量等指标;自拔节期开始至生育期末,每隔3d测定种植玉米与不种玉米的土壤呼吸CO_(2)量以及^(13)C-CO_(2)含量。结果表明,利用IsoSource软件三源区分土壤CO_(2)的排放,土壤CO_(2)排放累计量以根源呼吸贡献为主(48.0%),其次为土壤有机碳(31.2%),最小为土壤无机碳(20.8%)。玉米对土壤无机碳与有机碳释放均表现为正根际效应,从拔节期至生育期末,种植玉米土壤有机碳与无机碳的释放分别较不种植土壤多65%和156%。土壤无机碳对于稳定全球碳库和调节大气CO_(2)浓度具有重要意义,若忽视石灰性土壤无机碳对土壤CO_(2)释放的贡献,有可能高估土壤有机碳的分解。 展开更多
关键词 根际效应 三源区分土壤CO2 土壤有机碳分解 土壤无机溶解 根源呼吸
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间伐对秦岭松栎混交林土壤异养呼吸的影响
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作者 曹立 王维枫 +4 位作者 马雪红 王祥福 李玉 李丽 于水强 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期22-29,共8页
【目的】研究间伐对秦岭松栎混交林土壤异养呼吸的影响,可深入了解该地区间伐对森林土壤异养呼吸造成的碳损失情况,为研究区森林经营碳汇提供科学依据。【方法】以秦岭松栎混交林为研究对象,对未间伐样地(ck)、间伐4 a、间伐12 a的样地... 【目的】研究间伐对秦岭松栎混交林土壤异养呼吸的影响,可深入了解该地区间伐对森林土壤异养呼吸造成的碳损失情况,为研究区森林经营碳汇提供科学依据。【方法】以秦岭松栎混交林为研究对象,对未间伐样地(ck)、间伐4 a、间伐12 a的样地采用静态箱-气相色谱法监测生长季土壤异养呼吸速率的月变化,并计算各处理异养呼吸的温度敏感性(Q_(10))。【结果】①相比ck,间伐4 a、间伐12 a的样地土壤微生物生物量碳均显著下降(P<0.05),土壤pH均显著上升(P<0.05),土壤总有机碳质量分数在间伐4 a的样地中显著下降(P<0.05)。间伐12 a样地的理化指标相比间伐4 a的样地更接近ck。②生长季土壤异养呼吸呈现“双峰型”变化规律,峰值分别出现在6和10月。异养呼吸累计通量在间伐后略有上升但不显著,不同样地从大到小依次为间伐12 a、间伐4 a、ck。③土壤温度与异养呼吸呈极显著指数正相关(P<0.001);间伐后Q_(10)降低,不同样地Q_(10)从大到小依次为ck、间伐12 a、间伐4 a。【结论】土壤温度是影响松栎混交林异养呼吸的关键因素。间伐没有导致秦岭松栎混交林异养呼吸通量显著增大。 展开更多
关键词 秦岭南坡 森林抚育 土壤有机碳分解 土壤呼吸
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