高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种多样性与土壤生态化学计量比间关系的影响 被引量：8

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作者 刘彩凤 段媛媛 +2 位作者 王玲玲 王乙茉 郭正刚 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期157-166,共10页

植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,是草地植物群落结构维持的关键。高原鼠兔干扰虽被证实能够影响植物物种多样性、土壤有机碳、全氮和全磷的含量,但是否影响高寒草甸植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,尚不清楚... 植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,是草地植物群落结构维持的关键。高原鼠兔干扰虽被证实能够影响植物物种多样性、土壤有机碳、全氮和全磷的含量,但是否影响高寒草甸植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,尚不清楚。本研究以甘南和青海湖流域为对象,采用配对设置样地的方法,分析了高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种多样性和土壤生态化学计量比间关系的影响。结果表明:高原鼠兔干扰显著增加了物种丰富度指数、土壤有机碳、全氮和全磷含量,以及土壤C∶N和C∶P(P<0.05),但没有显著影响物种多样性指数、物种均匀度指数和土壤N∶P。高原鼠兔干扰增加了物种丰富度指数和物种多样性指数与土壤C∶N间的正相关性(P<0.05),减弱了物种丰富度指数与土壤C∶P间的正相关性(P<0.01);物种多样性指数与土壤C∶P间的关系从高原鼠兔未干扰生境的对数关系转变为干扰生境的二次函数关系(P<0.05),而物种丰富度指数与土壤N∶P间的关系从高原鼠兔未干扰生境的不显著相关,改变为干扰生境的显著负相关二次函数(P<0.01);物种多样性指数与土壤N∶P间的关系从未干扰生境的显著正相关二次函数(P<0.05),变为干扰生境的不显著相关,这确证了高原鼠兔干扰能够改变植物物种多样性与土壤生态化学计量比间的关系,为全面解释高原鼠兔干扰下草地植物群落结构的维持提供了基础信息。 展开更多

关键词 高原鼠兔干扰 高寒草甸 植物物种多样性 土壤生态化学计量比 相关性

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不同改造模式的退化小叶杨人工林土壤生态化学计量特征

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作者 吕欣晔 岳永杰 +5 位作者 赵鹏武 郝龙飞 徐雅洁 孙哲林 于兴男 孙晓东 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第6期115-122,共8页

以内蒙古科尔沁沙地南缘的敖汉旗典型退化小叶杨(Populus simonii Carr.)人工林为研究对象,设置行间混交改造、块状混交改造、皆伐混交改造、对照样地(未改造退化小叶杨人工林)4个试验方案,每种改造模式及对照样地均设置3个50 m×5... 以内蒙古科尔沁沙地南缘的敖汉旗典型退化小叶杨(Populus simonii Carr.)人工林为研究对象,设置行间混交改造、块状混交改造、皆伐混交改造、对照样地(未改造退化小叶杨人工林)4个试验方案,每种改造模式及对照样地均设置3个50 m×50 m重复样地;2023年8月份,在每个样地内沿对角线设置3个重复土壤剖面,采用环刀法分别采集土层深度(h)0<h≤10 cm、10 cm<h≤20 cm、20 cm<h≤40 cm、40 cm<h≤60 cm土壤样品,按照试验设计测定土壤密度、孔隙度、有机质质量分数、总氮质量分数、总磷质量分数;采用单因素方差分析法(ANOVA)、斯皮尔曼(Spearman)分析法,分析不同改造模式对退化小叶杨人工林土壤理化性质及土壤生态化学计量特征的影响。结果表明:行间混交改造模式的土壤物理性质,比其他改造模式的土壤物理性质变化显著(P<0.05)。与行间混交改造相比,块状混交改造、皆伐混交改造及对照样地人工林的土壤总氮质量分数,分别减少3.21%、12.45%、19.68%。与行间混交改造相比,块状混交改造的土壤总磷质量分数增加6.76%。研究区林木生长主要受氮素的营养限制;相关性分析结果表明,土壤碳质量分数与磷质量分数比(w(C)∶w(P))受土壤有机质质量分数影响较大,土壤氮质量分数与磷质量分数比(w(N)∶w(P))受土壤总氮质量分数影响较大。 展开更多

关键词 改造模式 退化小叶杨 人工林 土壤理化性质 土壤生态化学计量特征

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祁连山东部不同海拔白桦天然林土壤养分化学计量特征及其影响因素

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作者 马小东 王作枭 +2 位作者 鲁雅雯 李川 贺康宁 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期99-110,124,共13页

【目的】探究祁连山东部不同海拔白桦天然林土壤养分含量及其化学计量特征和影响因素,为该地区白桦天然林养分管理提供理论依据。【方法】在青海省祁连山东部北川河流域白桦天然林分布较为密集的区域划分4个海拔等级(>2 600~≤2 700,... 【目的】探究祁连山东部不同海拔白桦天然林土壤养分含量及其化学计量特征和影响因素,为该地区白桦天然林养分管理提供理论依据。【方法】在青海省祁连山东部北川河流域白桦天然林分布较为密集的区域划分4个海拔等级(>2 600~≤2 700,>2 700~≤2 800,>2 800~≤2 900,>2 900~≤3 050 m),并设置20 m×20 m的样地16个,调查样地的林分密度(SD)、胸径(DBH)、树高(H)、郁闭度(CD)、灌草丰富度(SGR)、凋落物厚度(LD)和坡度(S),使用土钻和环刀采集0~20,20~40和40~60 cm土层土壤,分别测定土壤质量含水量(SWC)、土壤体积质量(SBD)、饱和导水率(SHC)、pH以及土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量,分析土壤养分及其化学计量比与环境因素的相关性,采用冗余分析探究了环境因素对土壤养分及其化学计量比的影响。【结果】(1)随着海拔的升高,0~60 cm土层土壤SOC、TN、AN、AK含量以及C∶N、C∶P和N∶P呈先升高后降低的趋势,TP、AP含量呈先降低后升高的趋势,AN∶AK变化不明显,而AN∶AP、AK∶AP呈先下降后升高再下降趋势。(2)在同一海拔下,随着土层深度的增加,土壤SOC、TN、TP、AN、AK含量以及C∶P、N∶P、AN∶AP、AK∶AP均呈递减趋势,C∶N呈先升高后下降的趋势,而AP含量和AN∶AK无明显的变化规律。(3)土壤C∶P、N∶P平均值均高于全国土壤平均水平。(4)冗余分析发现,SHC、SD、SWC、LD、pH和SGR对土壤碳氮磷及其化学计量比有显著或极显著影响,其解释量分别为33.7%,13.5%,6.5%,4.9%,3.0%和2.9%;SHC、pH、LD、SWC对土壤速效养分及其化学计量比有显著或极显著的影响,其解释量分别为28.2%,9.9%,5.4%,3.8%。【结论】环境因素对祁连山东部不同海拔白桦天然林土壤养分及其化学计量比有明显影响,其中SHC、SWC、pH和LD是主要的影响因素;研究区土壤C、N有效性较好,P有效性较差,建议后期在白桦天然林管理过程中适当补充磷肥。 展开更多

关键词 白桦天然林 环境因素 土壤生态化学计量特征 土壤养分 祁连山东部

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中亚热带不同母质和森林类型土壤生态酶化学计量特征 被引量：67

4

作者 张星星 杨柳明 +5 位作者 陈忠 李一清 林燕语 郑宪志 楚海燕 杨玉盛 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第16期5828-5836,共9页

土壤生态酶化学计量比作为衡量土壤微生物能量和养分资源限制状况的重要指标,是当前生态学领域研究的热点之一,然而关于土壤母质和森林类型在调控土壤生态酶化学计量比中所扮演的角色及作用机制尚不明确。分别以砂岩和花岗岩发育的米槠... 土壤生态酶化学计量比作为衡量土壤微生物能量和养分资源限制状况的重要指标,是当前生态学领域研究的热点之一,然而关于土壤母质和森林类型在调控土壤生态酶化学计量比中所扮演的角色及作用机制尚不明确。分别以砂岩和花岗岩发育的米槠林和杉木林土壤为研究对象,通过测定土壤物理化学性质、微生物量碳、氮和磷及土壤酶活性,探讨不同母岩发育的米槠林和杉木林土壤生态酶化学计量特征。结果显示,花岗岩发育的土壤酸性磷酸酶活性(AP)显著高于砂岩发育的土壤,βG:AP和NAG:AP的值显著低于砂岩发育的土壤。其中,花岗岩发育的米槠林土壤βG:AP和NAG:AP的值都显著高于杉木林,砂岩发育的土壤βG:AP和NAG:AP的值在两个林分间呈相反的结果。结果表明土壤生态酶化学计量比能够反映不同森林土壤之间磷养分限制强度,花岗岩比砂岩土壤受磷养分限制更严重。相关分析表明,土壤酶活性及生态酶化学计量比与土壤生物因子和非生物因子密切相关,而冗余分析发现土壤pH、总磷(TP)和微生物量碳(MBC)分别解释土壤酶活性和生态酶化学计量比变异的56.9%、27.9%和12.3%。未来森林经营及管理应考虑土壤母质和森林类型差异对区域森林土壤养分循环的影响。 展开更多

关键词 母质 森林类型 土壤生态酶化学计量 土壤酶活性 土壤养分

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华北落叶松人工林土壤碳氮磷生态化学计量特征 被引量：38

5

作者 白小芳 徐福利 +3 位作者 王渭玲 赵亚芳 王玲玲 孙鹏跃 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2015年第6期68-75,共8页

为阐明华北落叶松（Larixprincipis-rupprechtii）人工林地土壤有机碳、全氮和全磷质量分数的时间变化特征和垂直分布特征,以秦岭20年华北落叶松人工林林地为研究对象,对其土壤有机碳、全氮和全磷质量分数及其化学计量比的季节变化和垂... 为阐明华北落叶松（Larixprincipis-rupprechtii）人工林地土壤有机碳、全氮和全磷质量分数的时间变化特征和垂直分布特征,以秦岭20年华北落叶松人工林林地为研究对象,对其土壤有机碳、全氮和全磷质量分数及其化学计量比的季节变化和垂直分布特征进行研究分析。结果表明：1）有机碳、全氮和全磷质量分数随着土层深度增加而降低,土壤有机碳和全氮质量分数具有相似的空间分布和时间变化特征。0-20 cm土壤有机碳、全氮和全磷质量分数从5—10月均呈现明显的动态变化,有机碳质量分数的季节波动性最大;20-40 cm和40-60 cm土层的季节变化规律没有0-20 cm土层明显。2）0-20 cm土层的C/N、C/P和N/P显著高于20-40 cm和40-60 cm土层;各个土层C/N季节变异性最小,季节变化规律不明显,N/P变异性最大,C/P次之,且C/P和N/P具有相似的季节变化趋势。3）土壤C、N和P质量分数之间存在极显著的正相关关系（P〈0.01）,土壤有机碳质量分数与C/N和C/P以及土壤全氮质量分数与C/P和N/P均呈极显著正相关;土壤全磷质量分数与C/P存在极显著正相关关系,而与N/P不相关。表明有机碳和全氮质量分数是导致C/N、C/P和N/P变化的主要因素。 展开更多

关键词 华北落叶松 人工林 土壤生态化学计量特征 秦岭

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苏北滩涂围垦区土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征 被引量：15

6

作者 朱凤武 徐彩瑶 +2 位作者 濮励杰 陈一铭 王小涵 《中国土地科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第12期77-83,共7页

研究目的:分析沿海围垦活动下土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征变化。研究方法:以江苏省东台围垦区为研究区,基于时空替代法进行土壤样品的采集和实验室分析。研究结果:在60年的围垦开发活动影响下,(1)0—100 cm土壤TOC含量由0.764 g... 研究目的:分析沿海围垦活动下土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征变化。研究方法:以江苏省东台围垦区为研究区,基于时空替代法进行土壤样品的采集和实验室分析。研究结果:在60年的围垦开发活动影响下,(1)0—100 cm土壤TOC含量由0.764 g/kg升至3.660 g/kg,TN含量从0.152 g/kg增至0.534 g/kg,TP含量由0.739 g/kg降至0.681 g/kg,而0—20 cm土壤中TOC、TN和TP含量分别从0.718 g/kg、0.127 g/kg和0.676 g/kg升至8.083 g/kg、1.052 g/kg和0.865 g/kg;(2)0—100 cm土壤C∶N先升高后降低,总体在6.797左右波动,C∶P由1.041升至5.082,N∶P从0.206增至0.752,0—20 cm土壤C∶N、C∶P和N∶P分别由5.581、1.052和0.188增至7.675、9.440和1.221;(3)不同土地利用方式下土壤TOC和TN含量及C∶N、C∶P和N∶P的总体趋势均为林地>耕地>草地>光滩,土壤深度对TOC、TN和TP含量变化的影响及贡献率高于围垦年限和土地利用方式,围垦年限和土地利用方式对土壤TOC和TN含量产生极显著的高度影响效应,但对TP含量无显著影响。研究结论:人类围垦活动促进滩涂土壤TOC和TN的积累,对TP的影响较小,围垦60年后的土壤碳氮含量仍低于全国和全球的平均水平,土壤有机质供肥状况较差。 展开更多

关键词 土地整治 土壤生态 土壤碳氮磷生态化学计量 沿海滩涂湿地 围垦活动

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平原造林工程影响下的河岸带土壤生态化学计量特征 被引量：1

7

作者 王莹 王西涵 +3 位作者 刘云 梁琼 徐艳 石生伟 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期188-194,共7页

北京主要河流河岸带实施平原造林工程后,对河岸带植被类型及土壤造成不同程度影响。研究河岸带原有及重建植被类型土壤生态化学计量特征,对河岸生态系统土壤碳氮磷平衡及固碳潜力提升提供科学依据。选取北京温榆河昌平段岸边原有植被类... 北京主要河流河岸带实施平原造林工程后,对河岸带植被类型及土壤造成不同程度影响。研究河岸带原有及重建植被类型土壤生态化学计量特征,对河岸生态系统土壤碳氮磷平衡及固碳潜力提升提供科学依据。选取北京温榆河昌平段岸边原有植被类型3种样地(乔木林、乔灌林及草地),重建植被类型2种样地(乔木林与灌木林),共15个样方,采集3层(0—10,10—20,20—30 cm)土壤样品,分析并计算碳(C)、氮(N)和磷(P)含量及计量比。结果表明:原有与重建植被类型的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量分别为3.810~10.320,0.223~0.700,0.551~0.692 g/kg,C/N、N/P、C/P分别为11.592~25.373,0.373~1.022,5.662~15.493;SOC与TN均在表层聚集,且同N/P、C/P一样表现出随土层深度增加而减少趋势,C/N反之,TP受土层深度影响较小;原有植被类型(乔木林)土壤SOC和TN均高于其他植被类型,在10—20,20—30 cm土层间C/N、C/P均显著低于其他植被类型(P<0.05);原有植被类型(草地)在0—10 cm土层间N/P最低;重建植被类型(乔木林)土壤TP含量显著低于其他植被类型;重建植被类型(灌木林)C/N显著高于其他植被类型。研究结果揭示了研究区土壤N素为植物生长的限制元素,乔木、乔灌林下土壤有机质释放更多,P有效性更高,固碳潜力强;重建植被类型有机质矿化较慢,固磷能力更强。因而,建议温榆河河岸带采用乔木纯林和乔灌混交模式来积累土壤有机质,提高河岸带生态系统土壤质量及固碳潜力。 展开更多

关键词 土壤生态化学计量 土壤理化性质 植被类型 平原造林 河岸带

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杉木混交林的土壤生态化学计量及其林分结构影响因子研究 被引量：11

8

作者 龚益广 徐明锋 +4 位作者 谢正生 黄益强 梁育兴 王凯 李春永 《林业与环境科学》 2022年第1期18-27,共10页

杉木Cunninghamia lanceolata纯林的长期经营容易出现土壤退化、地力减弱、生物多样性下降等一系列生态问题。营造杉木阔叶混交林是平衡森林经营经济效益与生态效益的有益尝试。研究采用单因素方差分析、非参数Spearman相关分析等统计方... 杉木Cunninghamia lanceolata纯林的长期经营容易出现土壤退化、地力减弱、生物多样性下降等一系列生态问题。营造杉木阔叶混交林是平衡森林经营经济效益与生态效益的有益尝试。研究采用单因素方差分析、非参数Spearman相关分析等统计方法,分析了粤西杉木阔叶混交林地土壤的理化特性,探讨林地土壤碳、氮、磷等养分保持的杉木阔叶混交林模式。结果表明:土壤有机碳含量、碳氮比、碳磷比在不同杉木混交林模式间有极显著差异,氮磷比没有差异。各土壤生态化学计量在不同杉木混交林间的变化趋势并不一致。土壤有机碳含量、碳氮比在不同杉木林地土壤中的占比间有显著差异,其余无显著差异。纯杉木林的土壤有机碳含量、碳氮比、碳磷比均最低,氮磷比最高。土壤生态化学计量与土壤化学因子相关性较强,与土壤物理因子相关性较弱。其中,与土壤化学因子中全氮含量、碱解氮含量的相关性较强,与土壤物理因子中的毛管持水量有一定的相关关系。土壤有机碳含量、碳氮比、碳磷比、氮磷比在不同树木高度级下均无显著差异;氮磷比,土壤有机碳含量、碳磷比、碳氮比在不同径级间均有显著差异,并且随着林木径级升高,土壤有机碳含量、碳氮比、碳磷比呈现出显著升高趋势,氮磷比呈现出降低趋势。杉木混交林对比杉木纯林能明显提高土壤有机碳含量,积累土壤养分,改良土壤性状。其中,混交比例为1∶1的杉木和火力楠Michelia macclurei混交林表现更优。 展开更多

关键词 杉木混交林 阔叶树 土壤生态化学计量 土壤有机碳含量 碳氮比 森林土壤

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甘肃祁连山西水林区典型灌丛土壤C、N、P生态化学计量特征研究 被引量：7

9

作者 成彩霞 马剑 +5 位作者 赵维俊 王荣新 闫春鸣 任小凤 王有余 李晓琴 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 2022年第3期121-128,共8页

【目的】探讨灌丛土壤生态化学计量比与土壤理化性质之间的关系,明确土壤理化性质对土壤化学计量特征的影响,为祁连山灌木林的科学经营和管理提供理论依据。【方法】选择甘肃省祁连山西水林区分布的甘青锦鸡儿、鲜黄小檗、金露梅、箭叶... 【目的】探讨灌丛土壤生态化学计量比与土壤理化性质之间的关系,明确土壤理化性质对土壤化学计量特征的影响,为祁连山灌木林的科学经营和管理提供理论依据。【方法】选择甘肃省祁连山西水林区分布的甘青锦鸡儿、鲜黄小檗、金露梅、箭叶锦鸡儿和吉拉柳等5种典型灌丛为研究对象,通过在灌丛群落中设置固定样地,采集0~10、10~20、20~30、30~40、40~60 cm土层土样,测定土壤理化性质和计算化学计量比,分析不同灌丛类型土壤理化性质和土壤化学计量比的差异性,并探讨土壤理化性质与土壤化学计量比之间的关系。【结果】与低海拔灌丛(甘青锦鸡儿和鲜黄小檗灌丛)相比,高海拔灌丛(吉拉柳和箭叶锦鸡儿灌丛)的土壤养分含量、土壤含水量、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度均较高,但pH值和容重均较小;金露梅、箭叶锦鸡儿和吉拉柳灌丛土壤C/N差异不显著(P>0.05),但均显著高于甘青锦鸡儿和鲜黄小檗灌丛(P<0.05);土壤C/P和N/P均表现为吉拉柳>箭叶锦鸡儿>金露梅>鲜黄小檗>甘青锦鸡儿;土壤碱解氮含量、土壤含水量和速效磷含量均对土壤化学计量比有显著影响(P<0.05),分别占土壤因子解释量的63.2%、22.0%和12.4%。【结论】土壤碱解氮含量、土壤含水量和速效磷含量是影响灌丛土壤生态化学计量比的主导因子,土壤N素是限制祁连山灌丛生长的主要因子。 展开更多

关键词 土壤生态化学计量 土壤理化性质 冗余分析 典型灌丛 祁连山

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土壤pH值变化对3种草原类型土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响 被引量：31

10

作者 张静静 刘尊驰 +4 位作者 鄢创 王云霞 刘凯 时新荣 袁志友 《草业学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期69-81,共13页

酸碱性是土壤的重要化学性质,土壤pH值的升高和降低会影响土壤养分的分布及转化情况,进而影响群落组成及生态系统的功能。全球变化和人类活动降低了草原生态系统的土壤pH值,而不同草原类型的土壤碳氮磷生态化学计量特征对土壤pH值变化... 酸碱性是土壤的重要化学性质,土壤pH值的升高和降低会影响土壤养分的分布及转化情况,进而影响群落组成及生态系统的功能。全球变化和人类活动降低了草原生态系统的土壤pH值,而不同草原类型的土壤碳氮磷生态化学计量特征对土壤pH值变化的响应尚不清楚。本研究以内蒙古自治区土壤酸碱性不同的荒漠草原、典型草原和草甸草原3种草原类型作为研究对象,通过酸碱添加试验改变土壤pH值,研究土壤碳氮磷生态化学计量特征的相应变化。结果表明:1)荒漠草原和典型草原0~10 cm土层的土壤pH值显著高于草甸草原,3种草原类型10~30 cm土层的土壤pH值无显著差异;荒漠草原土壤有机碳、全氮和全磷以及土壤碳氮比、氮磷比和碳磷比均低于典型草原和草甸草原,除土壤全磷外均存在显著差异;典型草原的土壤全氮在10~30 cm土层显著高于草甸草原;草甸草原0~10 cm土层的碳氮比显著高于典型草原。2)对于0~10 cm土层而言,酸添加显著增加了荒漠草原的土壤有机碳、碳氮比和碳磷比;碱添加显著降低了荒漠草原的土壤有机碳和氮磷比以及典型草原的土壤全氮和全磷,升高了荒漠草原的土壤碳磷比。对于10~30 cm而言,碱添加升高了荒漠草原的土壤碳氮比,降低了典型草原的全氮和氮磷比以及草甸草原的碳磷比。3)荒漠草原0~10 cm土层的土壤有机碳、全氮、碳磷比和氮磷比均与土壤pH值具有显著负相关关系;典型草原和草甸草原的土壤碳氮磷生态化学计量特征与土壤pH值不存在显著相关关系。以上结果说明,不同草原受土壤pH值改变的影响表现为荒漠草原>典型草原>草甸草原,且表层土壤相比下层土壤受到的影响更为明显。酸碱添加对不同草原类型土壤碳氮磷化学计量特征的影响揭示了生态系统对土壤pH值改变的短期响应。因此,在全球气候变化和人为活动引起的土壤pH值发生变化的背景下,草原生态系统在土壤退化后的恢复重建中应合理调节土壤pH值,以保证土壤养分元素的平衡及循环过程。 展开更多

关键词 土壤PH值 土壤碳氮磷生态化学计量 荒漠草原 典型草原 草甸草原

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有机肥替代化学氮肥的不同比例对海南橡胶林土壤养分和酶活性的影响 被引量：2

11

作者 陆问 徐文娴 +5 位作者 苏天燕 于磊 蒋亚敏 鲁静丽 刘文杰 杨秋 《热带生物学报》 2024年第6期745-755,共11页

开展不同比例有机肥替代化学氮肥对橡胶林土壤养分和酶活性的影响研究,对有机肥替代化学氮肥的合理替代比例选择和天然橡胶产业的可持续发展具有重要意义。选取海南省白沙黎族自治县珠碧江农场橡胶林为研究对象,利用等量施氮的原则从202... 开展不同比例有机肥替代化学氮肥对橡胶林土壤养分和酶活性的影响研究,对有机肥替代化学氮肥的合理替代比例选择和天然橡胶产业的可持续发展具有重要意义。选取海南省白沙黎族自治县珠碧江农场橡胶林为研究对象,利用等量施氮的原则从2022年6月设置6组不同处理:不施肥处理(CK)、常规施肥处理(NPK)、有机肥替代25%化学氮肥处理(25%M)、有机肥替代50%化学氮肥处理(50%M)、有机肥替代75%化学氮肥处理(75%M)、有机肥替代100%化学氮肥处理(100%M)。施肥4个月后采集不同处理0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm和40~60 cm的土壤样品,分析了土壤养分和酶活性特征。结果表明:1)相比NPK处理,25%M处理显著提高0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层土壤有机碳(SOC)含量;75%M处理均显著提高0~10 cm和10~20 cm土层土壤全氮(TN)含量;75%M、100%M处理显著提高0~10 cm土层土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量;25%M处理显著提高0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm土层土壤铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量;100%M处理显著提高0~10 cm和10~20 cm土层土壤速效磷(AvP)含量。2)相比于CK处理,75%M处理显著提高10~20 cm和40~60 cm土层土壤C(β-1,4-葡萄糖苷酶,BG)、N(L-亮氨酸氨基肽酶,LAP;β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶,LAP)、P(酸性磷酸酶,AP)循环酶活性。3)随机森林模型结果表明,影响C、N、P循环酶活性的主要因子有pH、SOC、土壤含水量(SWC)、TN、AvP、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N。4)与NPK处理相比,50%M、75%M和100%M处理橡胶单株累积产量分别提高11.9%、16.4%和11.8%。综上所述,75%的有机肥替代比例能提高土壤TN含量和土壤C、N、P循环相关酶活性,从而改善橡胶林土壤环境,也能更好地提高橡胶单株产量,有利于促进橡胶生产的可持续发展。 展开更多

关键词 橡胶林 有机肥替代 土壤酶活性 土壤酶生态化学计量 土壤养分

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凋落物添加和移除对杉木人工林土壤水解酶活性及其化学计量比的影响 被引量：28

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作者 刘仁 陈伏生 +4 位作者 方向民 万松泽 卜文圣 王辉民 李建军 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第16期5739-5750,共12页

土壤生态酶化学计量比可用于评估微生物碳(C)、氮(N)和磷(P)养分的需求状况。以往从凋落物输入量变化对生态酶化学计量比的角度来探讨杉木人工林土壤养分状况的研究较少。以亚热带杉木人工林为研究对象,采用随机区组实验设计,对12块杉... 土壤生态酶化学计量比可用于评估微生物碳(C)、氮(N)和磷(P)养分的需求状况。以往从凋落物输入量变化对生态酶化学计量比的角度来探讨杉木人工林土壤养分状况的研究较少。以亚热带杉木人工林为研究对象,采用随机区组实验设计,对12块杉木人工林样地进行3种凋落物处理(凋落物添加(LA);凋落物移除(LR);对照(CK)),通过测定土壤C、N和P水解酶(β-葡糖苷酶(BG)、半纤维素酶(CB)、β-乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(AP))的活性及土壤理化性质,探讨凋落物添加和移除对杉木人工林土壤养分状况的影响。结果表明:LR显著抑制了AP、BG、CB、NAG和LAP活性,同时降低了土壤含水量(SMC)、有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)和有效氮含量;而LA对以上指标均存在显著的正效应,表明凋落物输入量变化主要是通过改变土壤水分和养分状况来影响水解酶的活性。LR和CK处理下土壤酶活性比ln(BG+CB):ln(AP)和ln(NAG+LAP):ln(AP)均低于全球尺度上土壤酶活性比ln(BG+CB):ln(AP)(0.62)和ln(NAG+LAP):ln(AP)(0.44),表明亚热带地区杉木人工林土壤微生物生长受磷限制;LA处理的土壤的ln(BG+CB):ln(AP)和ln(NAG+LAP):ln(AP)均高于全球尺度,表明LA在一定程度上缓解了土壤磷限制,生态酶化学计量比响应的差异表明磷可能是驱动亚热带杉木人工林土壤生态酶化学计量比内在联系的关键因子。相关分析表明SMC、SOC和有效氮含量与土壤酶活性及其化学计量比呈极显著正相关关系,因此,生态酶化学计量比可作为表征土壤当前养分有效性状况的重要指标,该研究可为亚热带杉木人工林土壤养分管理和可持续性经营提供科学的基础理论。 展开更多

关键词 森林管理 水解酶活性 土壤生态酶化学计量比 杉木人工林 土壤养分

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模拟降雨对黄土高原典型草原土壤化学计量及微生物多样性的影响 被引量：34

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作者 王誉陶 李建平 +2 位作者 井乐 张翼 张娟 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1517-1531,共15页

以宁夏固原云雾山自然保护区封育19年天然草地为研究对象,利用遮雨棚和滴灌技术对研究区的降水量进行人为调控,系统分析了草原土壤生态化学计量及其微生物多样性在50%、100%和150%不同降雨处理下的响应。结果表明:经过一年的水分控制处... 以宁夏固原云雾山自然保护区封育19年天然草地为研究对象,利用遮雨棚和滴灌技术对研究区的降水量进行人为调控,系统分析了草原土壤生态化学计量及其微生物多样性在50%、100%和150%不同降雨处理下的响应。结果表明:经过一年的水分控制处理(1)不同降雨梯度对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碳氮比(C/N)、碳磷比(C/P)、氮磷比(N/P)无显著性影响,但100%降水处理下SOC、TN、TP、N/P均高于50%和150%降水处理。(2)在3种不同降水梯度处理下,各处理不同土层深度SOC、TN、TP、C/N、C/P、N/P有显著性差异(P<0.05),且随土层深度加深,土壤化学计量及其比值逐渐降低。(3)降雨对土壤微生物多样性影响不大,但增雨和减雨均能增加真菌多样性,引起细菌菌群结构发生相应的变化,且真菌优势种相对丰度随降雨增加呈下降趋势。(4)土壤SOC、TP、C/N与微生物多样性无显著相关,C/P、N/P与细菌多样性呈显著负相关关系(P<0.05),与真菌多样性呈极显著正相关关系(P<0.01)。短期(一年)降雨变化对土壤养分及微生物多样性影响较弱,但微生物多样性与土壤养分二者之间关系密切,研究结果为探讨长期降雨处理对草地生态系统影响提供参考。 展开更多

关键词 降雨控制 土壤生态化学计量 微生物多样性 天然草地

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滨海盐碱地土壤化学计量特征与群落物种多样性及其相关关系 被引量：11

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作者 陈小雪 李红丽 +3 位作者 董智 张起利 陈鹏 王勇 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期37-45,59,共10页

为揭示滨海盐碱地林地土壤生态化学计量特征及其群落物种多样性,以山东寿光机械林场5种纯林和4种混交林为研究对象,运用生态化学计量手段,对比分析营林过程中林地间土壤营养元素差异和群落物种多样性变化,并通过CCA和RDA排序探讨了影响... 为揭示滨海盐碱地林地土壤生态化学计量特征及其群落物种多样性,以山东寿光机械林场5种纯林和4种混交林为研究对象,运用生态化学计量手段,对比分析营林过程中林地间土壤营养元素差异和群落物种多样性变化,并通过CCA和RDA排序探讨了影响植物多样性的关键因子。结果表明:(1)各林地0—20 cm表层土壤有机碳(SOC)和全氮(N)占整个剖面的41.76%~54.56%和40.51%~51.46%,全磷(P)除旱柳林外其余林地各层无显著差异,全钾(K)在0—60 cm土层无明显分层规律,表层SOC和N可作为表征盐碱地林地最敏感的养分指标。(2)造林后林地土壤C/N由逐渐降低演变为先升高后降低的分布规律,C/P,N/P,N/K由先降低后升高的分布特征呈逐渐降低的分布规律,C/K,P/K无明显变化,造林前后均呈逐渐降低趋势。盐碱地养分含量普遍偏低,N和P对滨海盐碱地存在不同程度的限制,纯林更易受到N,P养分的限制。(3)各林地土壤养分间具有极显著非线性耦合关系,SOC,N,P与K相互影响,SOC,N与P相互影响,SOC,N间表现为相互促进、协同增长的正相关关系。(4)林地灌草群落大致可分为3个类群,其中耐盐碱植物的分布与P有效性关系密切相关,一年生草本喜肥沃土壤,多年生草本更倾向于低养分土壤。灌草层植物多样性与土壤K和C/N呈显著正相关关系。综上,滨海盐碱地林地养分含量普遍偏低,旱柳林、黑杨林、白蜡臭椿林和皂角臭椿林,蓄肥保墒效果优越,可以改善盐碱地土壤贫瘠现象,造林还可以改变养分在不同土层的吸收利用及分布规律,且N和P对滨海盐碱地存在不同程度的限制。各林地土壤养分及生态化学计量比间呈极显著耦合关系,同时生态化学计量特征又影响盐碱地灌草植物的分布与多样性变化。 展开更多

关键词 土壤生态化学计量特征 耦合关系 物种多样性 滨海盐碱地

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祁连山东部地区不同林分密度白桦天然林土壤理化性质特征 被引量：3

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作者 彭小静 黄海山 +8 位作者 严芝银 邹星晨 贺康宁 程唱 王作枭 李睿 刘婧雯 石正阳 刘仟仟 《生态学报》 北大核心 2025年第2期743-756,共14页

研究不同林分密度对白桦天然林土壤理化性质的影响,分析不同林分密度下白桦天然林土壤理化性质的变化规律,为白桦天然林的保护提供合理的密度参考。以青海省西宁市大通县宝库林区白桦天然次生林为研究对象,通过采集土壤样品,调查并测定... 研究不同林分密度对白桦天然林土壤理化性质的影响,分析不同林分密度下白桦天然林土壤理化性质的变化规律,为白桦天然林的保护提供合理的密度参考。以青海省西宁市大通县宝库林区白桦天然次生林为研究对象,通过采集土壤样品,调查并测定了100—400、400—700、700—1000、1000—1500、1500—2100、2100—2500株/hm^(2)6种密度下林地的土壤容重、质量含水量、田间持水量、孔隙度、饱和导水率(K_(st))、pH值、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量和包括C∶N、C∶P、N∶P在内的共17个土壤属性指标,采用SPSS 22.0对数据进行显著性检验和相关性分析。结果表明:(1)在垂直分布特征上:土壤孔隙度,K_(st)和SOC、TN、TP、AN、AK的含量,以及C∶P、N∶P的比值均随土层深度增加而降低;而土壤容重和pH值则随土层深度增加而增大。(2)在密度分布特征上:土壤SOC、TN、AN含量,C∶P、N∶P的比值随密度增加呈缓慢降低的变化趋势,TP含量随密度增加无显著变化规律,以上这些指标均在密度为100—400株/hm^(2)时达到最大。土壤质量含水量、田间持水量、K_(st)和孔隙度均随密度增大呈先增后减的变化趋势,且都在密度为400—700株/hm^(2)时达到最大,土壤容重在该密度时达到最小。(3)在土壤化学计量特征上:研究区土壤C∶P、N∶P的平均值为97.32、7.36,高于中国土壤平均值,表明土壤P有效性较低。综上所述,研究区白桦林在低密度(100—700株/hm^(2))时,土壤理化性质的改良作用相对较好,会更有利于土壤物理结构的稳定和养分积累。 展开更多

关键词 白桦天然林 林分密度 土壤理化性质 土壤生态化学计量

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晋北盐碱草地土壤化学计量特征及其与植物多样性的关系 被引量：15

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作者 姚蒙蒙 郭琛文 +2 位作者 赫凤彩 张琦 任国华 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2800-2807,共8页

为揭示晋北农牧交错带盐碱草地土壤化学计量特征及其与植物多样性间的关系,本试验以不同盐碱梯度的草地为研究对象,分析轻度、中度和重度盐碱草地土壤理化性质及其化学计量比对植物群落的影响。结果表明:随着盐渍化程度加剧,植被高度、... 为揭示晋北农牧交错带盐碱草地土壤化学计量特征及其与植物多样性间的关系,本试验以不同盐碱梯度的草地为研究对象,分析轻度、中度和重度盐碱草地土壤理化性质及其化学计量比对植物群落的影响。结果表明:随着盐渍化程度加剧,植被高度、盖度、密度和地上生物量均明显降低,而Margalef指数呈上升趋势;土壤含水量、容重、pH、电导率均显著升高,全磷含量和碳氮比不断下降,氮磷比和表土(0~10 cm)全氮含量先增加后减少,中度盐渍化程度时最大。土壤含水量、pH、氮磷比和碳氮比驱动盐碱化早期植物群落的变化,土壤容重、电导率推动中度和重度盐碱草地植物群落的分化。 展开更多

关键词 盐碱草地 碳氮磷 土壤生态化学计量学 植被恢复

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长期耕作对寒地黑土生态化学计量特征及酶活性的影响

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作者 郭迎岚 岳中辉 +3 位作者 苏鑫 罗慧 赵文磊 卢嫚 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2021年第2期19-26,共8页

通过研究寒地黑土耕作15年(2002—2017年)后的土壤养分、生态化学计量特征及酶活性的变化,探究寒地黑土土壤养分分配力和保持力,为寒地黑土的合理开发和持续利用提供理论依据。结果表明:1)与2002年相比,2017年土壤有机质、全氮含量显著... 通过研究寒地黑土耕作15年(2002—2017年)后的土壤养分、生态化学计量特征及酶活性的变化,探究寒地黑土土壤养分分配力和保持力,为寒地黑土的合理开发和持续利用提供理论依据。结果表明:1)与2002年相比,2017年土壤有机质、全氮含量显著降低(P<0.05),土壤全磷含量显著增加(P<0.05);土壤C∶N无显著变化,土壤C∶P、N∶P和C∶N∶P显著降低(P<0.05)。2)与2002年相比,2017年土壤过氧化氢酶活性显著增加(P<0.05),土壤转化酶、脲酶、硝酸还原酶和磷酸酶活性显著降低(P<0.05),土壤总体酶活性指数无显著变化。3)土壤全磷含量在2002年和2017年都是主要肥力因子;在2002年土壤C∶P、N∶P和C∶N∶P为主要肥力因子,2017年土壤有机质、脲酶、转化酶为主要肥力因子。综合来看,长期耕作15年后,虽然土壤C、N含量以及相关的酶活性均显著降低,但土壤碳氮平衡并没有变化,建议在今后的生产中继续加强有机碳肥和氮肥的配合施用,同时适当减少磷肥的施用来维持土壤养分分配格局。 展开更多

关键词 土壤生态化学计量特征 土壤酶活性 土壤养分 寒地黑土

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关帝山不同海拔梯度华北落叶松林土壤养分特征分析 被引量：16

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作者 冯燕辉 梁文俊 +1 位作者 魏曦 赵伟文 《西部林业科学》 CAS 北大核心 2020年第4期68-73,98,共7页

以山西庞泉沟自然保护区的柴逯沟东南坡的华北落叶松天然林林下0~60cm混合土壤为研究对象,采用单因素方差分析、Pearson相关分析和LSD多重比较,探讨不同海拔梯度下华北落叶松林的土壤养分含量及生态化学计量学特征。结果表明,土壤有机... 以山西庞泉沟自然保护区的柴逯沟东南坡的华北落叶松天然林林下0~60cm混合土壤为研究对象,采用单因素方差分析、Pearson相关分析和LSD多重比较,探讨不同海拔梯度下华北落叶松林的土壤养分含量及生态化学计量学特征。结果表明,土壤有机碳、全氮、氨态氮、速效钾随海拔梯度的增加差异显著,其含量随海拔的增加总体上呈下降趋势。土壤全磷、有效磷随海拔梯度的增加差异显著,其含量随海拔的增加呈上升趋势。不同海拔的C︰N、C︰P、N︰P随海拔的增加有显著差异,其比值随海拔的增加总体上呈下降趋势。柴逯沟研究区土壤受氮限制严重。因此可以通过在华北落叶松天然林栽植固氮植物,从而增加土壤氮含量,促进华北落叶松天然林的自然更新。 展开更多

关键词 海拔 土壤养分 土壤生态化学计量学 华北落叶松

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氮添加对红松人工林草本层植物多样性的影响 被引量：4

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作者 范慧珠 金光泽 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第23期9747-9760,共14页

氮沉降是驱动生物多样性变化的重要因素之一。为了探索氮添加对红松(Pinus koraiensis)人工林草本层植物多样性的影响及其驱动机制,以黑龙江凉水国家级自然保护区红松人工林为研究对象,设置N0(对照处理,0 kg hm^(-2)a^(-1))、N20(低氮处... 氮沉降是驱动生物多样性变化的重要因素之一。为了探索氮添加对红松(Pinus koraiensis)人工林草本层植物多样性的影响及其驱动机制,以黑龙江凉水国家级自然保护区红松人工林为研究对象,设置N0(对照处理,0 kg hm^(-2)a^(-1))、N20(低氮处理,20 kg hm^(-2)a^(-1))、N40(中氮处理,40 kg hm^(-2)a^(-1))和N80(高氮处理,80 kg hm^(-2)a^(-1))4个施氮水平,进行6年的氮添加实验。结果表明:(1)氮添加显著降低草本层3个功能群的密度和盖度,而对高度无显著影响;(2)6年氮添加使对照与施氮处理间群落相似度随施氮水平的增加而减小;(3)氮添加显著降低草本植物的丰富度和Shannon-Wiener多样性指数,而未对蕨类和木本植物的丰富度和Shannon-Wiener多样性指数产生显著影响,对草本层3个功能群的Pielou均匀度指数均无显著影响;(4)氮添加对草本植物的C、N、P含量、N∶P、C∶P产生显著影响,对木本植物的P含量、N∶P、C∶P产生显著影响,对蕨类植物的C∶N∶P生态化学计量均无显著影响;(5)草本植物多样性与土壤化学性质无显著的相关关系,草本植物丰富度、Shannon-Wiener多样性指数与植物盖度、密度呈显著的正相关关系,丰富度与植物N含量呈显著的负相关关系,Shannon-Wiener多样性指数与植物N∶P呈显著的负相关关系。研究表明6年氮添加改变植物草本层中物种组成和群落结构,3个功能群密度和盖度显著降低,高度未产生显著变化,仅降低草本植物的丰富度和多样性。造成该现象的原因可能是,不同物种对于氮的利用特性和耐受程度存在差异,氮添加引起草本植物养分失衡,改变物种组成和群落结构,从而影响草本植物多样性。研究结果可为我国温带森林生态系统持续性管理提供数据和理论基础。 展开更多

关键词 氮添加 红松人工林 物种多样性 土壤生态化学计量 植物生态化学计量

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