凋落物输入方式和深度对土壤团聚体及有机碳组分的影响

1

作者 赵妍 巴威 +3 位作者 王海乐 高燕 韩艺杰 孙向阳 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第6期123-130,共8页

2023年12月份,在北京市大兴区永定河旁的六合庄林场内,以悬铃木(Platanus orientalis L.)人工林林下砂土为研究对象,以悬铃木当年凋落的叶片为试验材料,设计双因素双水平的完全随机区组试验,双因素为输入方式(直接输入和混土输入)、输... 2023年12月份,在北京市大兴区永定河旁的六合庄林场内,以悬铃木(Platanus orientalis L.)人工林林下砂土为研究对象,以悬铃木当年凋落的叶片为试验材料,设计双因素双水平的完全随机区组试验,双因素为输入方式(直接输入和混土输入)、输入深度(20、40 cm);试验设计5种方案,按照凋落物输入量和土壤体积比为1∶1进行输入(凋落物与0~20 cm土壤混施、凋落物与0~40 cm土壤混施)、10~20 cm深处设置10 cm厚凋落物层、30~40 cm深处设置10 cm厚凋落物层、无凋落物输入作为对照,每种处理设置3块试验小区,设置3个试验区组,并以完全随机数排列试验5个小区,共设置15个试验小区;在试验开展6个月后(2024年6月份),在试验小区内按土层深度0~20、20~40 cm,用土钻法采集原状土壤样品、环刀法采取未受干扰的土壤样品,测定土壤结构性指标、土壤有机碳及其组分、土壤理化指标,采用单因素方差分析法(ANOVA)、最小显著性差异法(LSD)分析凋落物不同输入方式和填埋深度对土壤结构和有机碳组分的影响。结果表明:凋落物添加增强了土壤团聚体稳定性和增大了表层土壤的团聚体平均质量直径、团聚体几何平均直径,显著提高土壤有机质质量分数(P<0.05),尤其是粗颗粒有机碳质量分数;而细颗粒有机碳和矿物结合有机碳质量分数则无显著性变化。土壤团聚体稳定性与土壤有机碳质量分数呈正相关;说明凋落物输入,通过提高土壤团聚体的稳定性可以促进土壤有机碳的积累,人为调控凋落物的输入方式对砂土土壤结构和土壤有机碳质量分数均有一定提升。凋落物粉碎混施,对土壤的改良效果最好,在提升砂土表层和深层土壤团聚体结构稳定性以及土壤有机碳质量分数均显著,适用于生产实践。 展开更多

关键词 凋落物添加 砂土改良 土壤团聚体 土壤有机碳 颗粒有机碳 矿物结合有机碳

在线阅读 下载PDF 职称材料

黑土区不同种类凋落物输入对土壤氮素的影响

2

作者 张玉坤 李温静 +3 位作者 肖璐璐 王南超 崔湘驰 夏祥友 《水土保持通报》 北大核心 2025年第2期38-44,共7页

[目的]探讨典型黑土区退耕还林过程中不同凋落物输入对土壤氮组分的影响,为黑土土壤养分调控、退耕还林树种筛选及植被重建提供理论依据。[方法]试验设银中杨凋落物(Populus alba)、落叶松凋落物(Larix gmelinii)及玉米秸秆3种处理,并... [目的]探讨典型黑土区退耕还林过程中不同凋落物输入对土壤氮组分的影响,为黑土土壤养分调控、退耕还林树种筛选及植被重建提供理论依据。[方法]试验设银中杨凋落物(Populus alba)、落叶松凋落物(Larix gmelinii)及玉米秸秆3种处理,并设置空白对照。将各处理凋落物与风干土壤混合后在25℃培养箱中培养28 d,分别测定土壤氮组分含量及两种酶〔β葡糖苷酶(βG)和脲酶(URE)〕活性,并利用方差分析和Pearson相关性等方法分析,探讨不同种类凋落物输入对黑土区土壤氮素及酶活性的影响。[结果]方差分析表明,在3,7,14,28 d时添加银中杨凋落物处理的TN值显著高于对照、添加落叶松凋落物及玉米秸秆(p<0.05);3种凋落物的输入对土壤速效氮(AN)含量没有显著影响;对于微生物量氮(MBN),添加银中杨凋落物的处理在7和14 d的提升效果显著高于对照、添加落叶松凋落物及玉米秸秆这3种处理(p<0.05),在28 d时添加银中杨和落叶松凋落物的处理的MBN值显著高于对照和玉米秸秆(p<0.05);添加不同种类凋落物均显著降低土壤无机氮含量。βG与NH_(4)^(+)-N,NO_(3)^(-)-N呈极显著、显著负相关,与URE,TN,AN均呈极显著正相关;URE与总有机碳(TOC),MBN,TN呈显著、极显著相关性,与NH_(4)^(+)-N呈显著负相关。[结论]3种外源输入物分解对土壤全氮、速效氮、微生物生物量氮、无机氮和酶活性含量有密切联系,凋落物的输入有利于促进土壤养分循环和积累,其中阔叶树种银中杨的凋落物输入对土壤氮素及酶活性的提高效果最为显著。 展开更多

关键词 黑土 土壤无机氮 凋落物添加 酶活性

在线阅读 下载PDF 职称材料

青藏高原东缘雪被覆盖和凋落物添加对土壤氮素动态的影响 被引量：19

3

作者 胡霞 吴宁 +1 位作者 王乾 吴彦 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2012年第11期1789-1794,共6页

高山和高纬度地区,氮素是植物生命活动的主要限制元素之一。这类区域冬季往往被长时间的季节性雪被覆盖着。研究证实,寒冷而漫长的冬季雪被下土壤氮素在维持年际土壤氮循环中起着重要的作用,然而目前对气候变化极其敏感的青藏高原东缘... 高山和高纬度地区,氮素是植物生命活动的主要限制元素之一。这类区域冬季往往被长时间的季节性雪被覆盖着。研究证实,寒冷而漫长的冬季雪被下土壤氮素在维持年际土壤氮循环中起着重要的作用,然而目前对气候变化极其敏感的青藏高原东缘雪下土壤物质转化过程的研究却很少。为了探索青藏高原东缘季节性雪被覆盖地区,冬季凋落物输入对土壤氮素转化过程的影响,2010年1—5月在青藏高原东缘(松潘卡卡沟地区)采用PVC原位培养管培养土壤,并对培养土壤进行不同的雪厚度(0、30、100 cm)处理和不同水平的凋落物添加(0、5、20 g鲜卑花叶片)处理,从实验开始后,每隔1个月采集各个处理的土壤,测定其无机氮(NH4+-N和NO3--N)含量,并计算净氮矿化率,以探讨冬季季节性雪被覆盖下不同碳供应水平对高山土壤氮转化过程的动态影响。研究发现,雪被覆盖能有效地绝缘大气和土壤,减少冻融交替的幅度和频次,并加速了土壤的净氮矿化。说明对于雪被覆盖的高山土壤而言冷季是氮素循环的关键时期。冬季一定厚度的积雪覆盖可通过调节整个土壤氮素的矿化水平,从而为来年春季高山植物的生长提供一个巨大的潜在氮库。添加大量凋落物显著增加了NO3--N含量,降低了NH4+-N含量,加速了土壤净氮矿化。暗示在具有高有机质含量的青藏高原东部地区,土壤微生物的生长和活性极有可能仍然受到低水平可利用碳的限制。 展开更多

关键词 雪被覆盖 凋落物添加 氮素动态 净氮矿化 青藏高原东缘

在线阅读 下载PDF 职称材料

脉冲降水和凋落物对温性草原土壤碳矿化激发效应的影响 被引量：5

4

作者 周祉蕴 王奕钧 +2 位作者 杨艳丽 杜岩功 陈克龙 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期879-888,共10页

脉冲式降水和凋落物输入均会显著影响土壤有机碳矿化速率,但温性草原有机碳矿化及其激发效应对其的响应尚不明确。以青海湖流域温性草原为研究对象,设置脉冲式降水频次(0~2次)、凋落物添加和对照处理,通过14 d室内培养试验,开展脉冲式降... 脉冲式降水和凋落物输入均会显著影响土壤有机碳矿化速率,但温性草原有机碳矿化及其激发效应对其的响应尚不明确。以青海湖流域温性草原为研究对象,设置脉冲式降水频次(0~2次)、凋落物添加和对照处理,通过14 d室内培养试验,开展脉冲式降水(P)、凋落物添加(L)及两者交互作用(L+P)对土壤有机碳矿化及其激发效应影响研究。结果表明:3种处理均显著促进矿化速率和累计碳矿化量,增幅为L+P>P>L>CK。L及L+P处理均产生极显著正激发效应,且L+P>L。3种处理均提高了MBC,降低了电导率。L和L+P处理下碳矿化速率与pH值、NO_(3)^(-)-N显著正相关,与MBC,MBN呈负相关关系,P处理与MBC,NO_(3)^(-)-N显著负相关,与pH值、NH+4-N呈正相关关系。综上所述,脉冲式降水和凋落物添加及其交互作用显著促进青海湖流域温性草原土壤碳矿化速率和激发效应,增强其碳源强度。 展开更多

关键词 脉冲效应 凋落物添加 土壤碳矿化 激发效应 青海湖

在线阅读 下载PDF 职称材料

凋落物添加和模拟氮磷沉降对红松凋落物木质素降解和碳释放的影响 被引量：14

5

作者 郭绮雯 段文标 +5 位作者 刘玉萍 陈立新 李常准 于颖颖 李少然 李亦菲 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第16期6621-6632,共12页

通过对阔叶红松林和红松人工林2种林型凋落物处理(分别为不添加凋落物(原样组)、添加凋落物(双倍组)和去除凋落物(去除组)等3个处理)与模拟氮磷沉降(分别为对照CK(0 g N m^(-2)a^(-1)、0 g P m^(-2)a^(-1))、低浓度氮磷(5 g N m^(-2)a^(... 通过对阔叶红松林和红松人工林2种林型凋落物处理(分别为不添加凋落物(原样组)、添加凋落物(双倍组)和去除凋落物(去除组)等3个处理)与模拟氮磷沉降(分别为对照CK(0 g N m^(-2)a^(-1)、0 g P m^(-2)a^(-1))、低浓度氮磷(5 g N m^(-2)a^(-1)、5 g P m^(-2)a^(-1))、中浓度氮磷(15 g N m^(-2)a^(-1)、10g P m^(-2)a^(-1))和高浓度氮磷(30 g N m^(-2)a^(-1)、20 g P m^(-2)a^(-1))等4个强度)原位培养试验,研究凋落物质量的增加与氮磷沉降及两种处理的耦合作用对碳(C)和木质素分解释放的影响。结果表明:凋落物添加在试验前期(6月)抑制人工林L层的C释放,促进H层的C释放;试验后期(10月)促进人工林L层C释放,而抑制H层的C释放。凋落物添加在前期(6月)是促进天然林L层C释放的,但在后期(10月)产生抑制作用。与L层相反,凋落物添加持续促进天然林H层的C释放。低、中浓度氮磷沉降显著促进了红松人工林和阔叶红松林L、H层C释放和木质素降解,但高浓度的氮磷添加会抑制C释放和木质素的降解,两种处理之间无交互作用。 展开更多

关键词 凋落物 木质素 碳释放 红松 氮磷沉降 凋落物添加

在线阅读 下载PDF 职称材料

模拟凋落物添加与氮磷沉降对红松凋落物生态化学计量特征的影响 被引量：8

6

作者 郭绮雯 段文标 +5 位作者 陈立新 刘玉萍 李常准 于颖颖 李少然 李亦菲 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1222-1233,共12页

【目的】探究红松(Pinus koraiensis)凋落物和氮(N)磷(P)沉降量、小气候因子、降水化学成分和地形对各层凋落物生态化学计量的影响,为红松林管理提供科学依据。【方法】本研究对阔叶红松混交林(天然林)和红松纯林(人工林)进行了为期712... 【目的】探究红松(Pinus koraiensis)凋落物和氮(N)磷(P)沉降量、小气候因子、降水化学成分和地形对各层凋落物生态化学计量的影响,为红松林管理提供科学依据。【方法】本研究对阔叶红松混交林(天然林)和红松纯林(人工林)进行了为期712天的原位观测试验,模拟氮磷沉降与凋落物添加处理后,测定不同凋落物层次和林型的碳(C)、N、P含量,并对未分解层(L层)、半分解层(F层)、粗腐殖质化的枯枝落叶层(H层)生态化学计量学进行分析。【结果】1)凋落物添加量的差异导致其生态化学计量在各层凋落物中的含量显著不同。营养物质的周转速度在H层最快,其C∶N、C∶P、N∶P也较L、F层小。2)组成较复杂的高量凋落物在氮磷添加和凋落物添加处理下会抑制N、P富集,但有利于C的沉积;组成较单一的低量凋落物虽在N、P添加和凋落物添加处理下也会产生C沉积,但N、P的变化特征却与高量凋落物完全相反,表现为促进N富集和P富集。3)小气候因子和降水化学成分与生态化学计量呈正相关关系,尤其是温度和降水pH。【结论】本研究揭示了阔叶红松混交林和红松纯林中凋落物C、N、P生态化学计量特征及其随季节变化的动态趋势,推断阔叶红松混交林和红松纯林凋落物的分解主要受磷素限制,同时磷素可能是红松生长的限制因子。 展开更多

关键词 红松 氮 磷 凋落物添加 凋落物分解 生态化学计量

在线阅读 下载PDF 职称材料

凋落物处理对不同林型土壤有机碳全氮全磷的影响 被引量：23

7

作者 李常准 陈立新 +5 位作者 段文标 李少然 李亦菲 于颖颖 朱佳慧 赵戈榕 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2020年第1期100-109,共10页

为探讨凋落物处理(去除和添加)对红松人工林和阔叶红松林2种林型土壤有机碳(活性有机碳、总有机碳)、氮、磷的影响,2018年5月在2种林型的红松林中展开试验。试验以保持原状凋落物为对照,设置去除凋落物和添加凋落物2种处理,每种处理有3... 为探讨凋落物处理(去除和添加)对红松人工林和阔叶红松林2种林型土壤有机碳(活性有机碳、总有机碳)、氮、磷的影响,2018年5月在2种林型的红松林中展开试验。试验以保持原状凋落物为对照,设置去除凋落物和添加凋落物2种处理,每种处理有3个重复。采用单因素方差分析方法,揭示不同凋落物处理对活性有机碳、总有机碳、全氮、全磷的影响。结果表明:1)在红松人工林中,去除凋落物处理对土壤、颗粒有机碳、轻组碳影响显著(P<0.05),添加凋落物处理对土壤易氧化有机碳影响不显著,对土壤颗粒有机碳、轻组碳影响显著(P<0.05)。2)在阔叶红松林中,虽然去除和添加凋落物处理均对土壤易氧化有机碳影响不显著,但对土壤颗粒有机碳、轻组碳影响显著(P<0.05)。尽管去除凋落物处理对2种林型土壤总有机碳影响显著(P<0.05),但添加凋落物处理却对其影响不显著;去除和添加凋落物处理对土壤全氮和全磷影响不显著。去除和添加凋落物处理对红松人工林土壤C/N影响不显著;去除凋落物处理对阔叶红松林土壤C/N影响显著(P<0.05),添加凋落物处理对其影响不显著。在2种林型中凋落物处理对土壤颗粒有机碳、轻组碳和总有机碳影响显著;凋落物处理对土壤易氧化有机碳、土壤全氮、全磷影响均不显著。 展开更多

关键词 红松林 去除和添加凋落物 土壤活性有机碳 土壤养分

在线阅读 下载PDF 职称材料

鸡公山麻栎林和水杉林不同凋落物处理下土壤呼吸对降雨强度的响应 被引量：5

8

作者 胡梦君 王佳丽 +1 位作者 尚晴 刘银占 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期166-173,共8页

降雨脉冲对土壤呼吸具有瞬间的激发效应,地表凋落物是土壤有机碳的重要来源,并影响降雨的下渗过程和土壤含水量。降雨对土壤呼吸的激发效应是否受地表凋落物的影响?这一问题目前尚不清楚。针对我国亚热带-暖温带气候过渡区麻栎(Quercus ... 降雨脉冲对土壤呼吸具有瞬间的激发效应,地表凋落物是土壤有机碳的重要来源,并影响降雨的下渗过程和土壤含水量。降雨对土壤呼吸的激发效应是否受地表凋落物的影响?这一问题目前尚不清楚。针对我国亚热带-暖温带气候过渡区麻栎(Quercus acutissima)林和水杉(Metasequoia glyptostroboides)林2种林型开展不同凋落物输入水平(对照、添加凋落物和去除凋落物)下模拟降雨事件对土壤呼吸影响研究,以阐明不同凋落物条件下土壤呼吸对降雨脉冲的响应规律。结果表明:就麻栎次生林而言,对照、添加凋落物和去除凋落物处理土壤呼吸速率在降雨10 min时均达到峰值,分别为4.72、11.68和5.12μmol·m^(-2)·s^(-1),添加凋落物增强了降雨脉冲的激发效应,去除凋落物与对照处理土壤呼吸速率在降雨事件后无显著差异(P>0.05)。地表凋落物层对麻栎次生林在降雨后的土壤呼吸速率变化具有重要影响。水杉林3种凋落物水平下土壤呼吸均不存在降雨激发效应,且凋落物添加与去除均显著降低水杉林土壤呼吸速率(P<0.05)。麻栎林土壤呼吸与土壤湿度呈显著正相关关系(P<0.05或P<0.01)。水杉林添加凋落物条件下土壤呼吸速率与土壤温度呈显著正相关关系(P<0.05)。该研究表明土壤呼吸对降雨脉冲的响应与森林类型、地表凋落物覆盖与否有密切关系,因此森林生态系统碳循环的变化除了考虑气候变化以外,还必须考虑林型和地表凋落物状况。 展开更多

关键词 添加凋落物 去除凋落物 降雨脉冲 土壤呼吸

在线阅读 下载PDF 职称材料

川西高原季节性雪被覆盖下凋落物输入对土壤微生物数量及生物量的影响 被引量：22

9

作者 胡霞 吴宁 +1 位作者 尹鹏 吴彦 《生态科学》 CSCD 北大核心 2013年第3期359-364,共6页

为了了解季节性雪被覆盖下不同碳供应水平对高山土壤生态系统过程的影响,2010年1月-5月在青藏高原东缘设计人工雪厚度梯度控制(0 cm,30 cm,100 cm)和凋落物添加(0 g,5 g,20 g鲜卑花叶片)的原位试验,测定了土壤中的微生物数量和微生物生... 为了了解季节性雪被覆盖下不同碳供应水平对高山土壤生态系统过程的影响,2010年1月-5月在青藏高原东缘设计人工雪厚度梯度控制(0 cm,30 cm,100 cm)和凋落物添加(0 g,5 g,20 g鲜卑花叶片)的原位试验,测定了土壤中的微生物数量和微生物生物量。研究发现,雪被覆盖能有效地绝缘大气和土壤,减少冻融交替的幅度和频次,显著增加了细菌和真菌数量,而对微生物生物量碳氮无明显影响。凋落物的输入降低了微生物生物量氮的含量,增加了细菌和真菌的数量。说明雪被覆盖和有机碳的输入可以通过影响冬季土壤微生物群落结构,从而对高山地区冬季生态系统过程产生实质性的影响。 展开更多

关键词 雪被覆盖 凋落物添加 细菌数量 真菌数量 微生物量碳氮

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同凋落物输入处理对暖温带森林表层土壤有效磷含量的影响 被引量：1

10

作者 韩中海 李会平 +5 位作者 赵利新 王天平 史贝贝 许乾增 王璐 吴明作 《河南农业科学》 北大核心 2020年第9期72-80,共9页

利用河南省国有焦作林场麻栎林1 hm^2森林生态系统定位观测样地,设置加倍凋落物、去除凋落物、去除地表物并挖壕沟和对照(正常凋落物输入)等不同处理方式,连续2 a测定0~10 cm、10~20 cm土壤有效磷含量,计算其变化率、变化速率、环比增... 利用河南省国有焦作林场麻栎林1 hm^2森林生态系统定位观测样地,设置加倍凋落物、去除凋落物、去除地表物并挖壕沟和对照(正常凋落物输入)等不同处理方式,连续2 a测定0~10 cm、10~20 cm土壤有效磷含量,计算其变化率、变化速率、环比增长率、同比增长率,分析暖温带森林近地表层土壤有效磷含量受凋落物输入改变的影响程度,为土壤有效磷动态的深入研究提供借鉴,为生态系统响应全球气候变化等研究提供基础。结果表明,土壤有效磷含量具有季节变化,春季与夏初较低、秋季与冬季较高;0~10 cm土层中土壤有效磷含量稍高于10~20 cm层次的,但差异不显著,其相关性可用幂函数表示。0~10 cm层次上,加倍凋落物处理提高了土壤有效磷含量,去除凋落物与去除地表物并挖壕沟处理降低了土壤有效磷含量,但不同处理间的差异性不显著,不同处理间土壤有效磷含量的变化率差异极显著;土壤有效磷含量的变化速率表现出减幅波动,而环比增长率与同比增长率在后期波动较大,但不同处理间均不具有显著性差异;凋落物输入的不同处理与季节变化对0~10 cm层次土壤有效磷含量有显著性影响,而对10~20 cm层次的影响不显著。表明,凋落物输入的不同处理主要影响到0~10 cm层次的土壤有效磷含量,对10~20 cm层次的影响较弱,且季节变化对土壤有效磷含量亦有较大影响。 展开更多

关键词 凋落物输入 暖温带森林 土壤有效磷 凋落物添加和去除试验 变化速率 环比增长率 同比增长率 麻栎人工林

在线阅读 下载PDF 职称材料

植物残体输入改变对樟子松人工林土壤呼吸及其温度敏感性的影响 被引量：7

11

作者 何可宜 沈亚文 +3 位作者 冯继广 韩孟光 周益奇 朱彪 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期361-370,共10页

对河北塞罕坝机械林场樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林采取不同的处理方式(对照(CK)、凋落物移除(-L)、凋落物添加(+L)、根系去除(-R)、凋落物和根系同时去除(-R-L)、凋落物添加和根系去除(-R+L)),基于处理后第一个生长... 对河北塞罕坝机械林场樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林采取不同的处理方式(对照(CK)、凋落物移除(-L)、凋落物添加(+L)、根系去除(-R)、凋落物和根系同时去除(-R-L)、凋落物添加和根系去除(-R+L)),基于处理后第一个生长季(2019年5-9月)的测定结果,研究不同的植物残体输入方式对土壤呼吸及其温度敏感性的影响,得到以下结果。1)土壤呼吸速率存在显著的季节动态,7-8月最高,9月底最低。CK,-L,+L,-R,-R-L和-R+L处理组的生长季内平均土壤呼吸速率(平均值±标准误差,下同)分别为2.20±0.17, 1.24±0.09, 2.40±0.07, 2.05±0.11, 1.04±0.07, 2.28±0.17μmol/(m^(2)·s),-L和-R-L处理分别使土壤呼吸速率降低43.6%和52.7%。2)不同处理方式下,生长季内土壤呼吸与土壤温度显著指数相关(p<0.01),各处理样地土壤呼吸的温度敏感Q10值分别为2.32±0.13, 2.37±0.05, 2.41±0.09, 2.42±0.14, 2.09±0.08, 2.87±0.11。地上凋落物处理对土壤呼吸生长季平均值和Q10都有显著的影响(p<0.05),而根系处理对其均无显著影响(p>0.05)。3)与对照组相比,在根系去除的处理(-R,-R-L和-R+L)中,土壤湿度显著升高,可能与根系停止吸收水分有关,但土壤温度没有显著的变化。在大部分处理(除-R和-R+L外)中,生长季内土壤呼吸与土壤湿度呈显著的抛物线式关系,土壤湿度的阈值为15%左右。综合来看,凋落物去除对樟子松林土壤呼吸和温度敏感性均产生显著的影响,而根系去除的影响在第一个生长季不显著。 展开更多

关键词 凋落物添加 凋落物去除 根系去除 樟子松人工林 土壤呼吸 温度敏感性

在线阅读 下载PDF 职称材料