高氮负荷森林生态系统对大气氮沉降降低的响应研究进展 被引量：2

1

作者 沈芳芳 王彬宇 +7 位作者 姚必达 莫明敏 廖迎春 房焕英 邹显花 刘文飞 袁颖红 樊后保 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期211-222,共12页

大气氮沉降对全球生物多样性和生态系统功能构成严重威胁。过去50多年,由于减排措施的实施,欧美国家率先出现大面积区域的氮沉降降低,中国从2010年开始趋于稳定,氮沉降的未来变化趋势可能因全球各地而异。本研究采用文献检索方法和综合... 大气氮沉降对全球生物多样性和生态系统功能构成严重威胁。过去50多年,由于减排措施的实施,欧美国家率先出现大面积区域的氮沉降降低,中国从2010年开始趋于稳定,氮沉降的未来变化趋势可能因全球各地而异。本研究采用文献检索方法和综合分析方法,综述了国内外氮沉降恢复的方法,分析了森林生态系统土壤(酸化和溶液化学)、结构(植被-微生物多样性)与功能(生产力和碳吸存)对氮沉降降低的响应。随着氮沉降的降低,植被物种组成、土壤微生物群落和土壤过程可能恢复缓慢,而一些土壤参数(如pH、硝酸盐和铵浓度等)对氮输入减少的响应相对较快。当氮沉降降低时,可在某种程度上减轻土壤酸化,促进树木生长,但也可能因环境氮沉降速率依然很高并保持土壤酸化,林木的活力仍在恶化。植被多样性的恢复可能存在恢复障碍并在短期内难以维持富营养化的恢复,但促进了贫营养型物种的增加。森林生态系统恢复响应对减排政策存在延迟,且氮沉降增加存在遗留效应,致恢复相当缓慢,但恢复只是时间问题。因此,高氮负荷生态系统的恢复是一个长期缓慢的过程,进一步加强减排尤为重要。 展开更多

关键词 氮沉降降低 高氮负荷 森林生态系统 森林恢复 土壤酸化 生物多样性

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两个种源木荷幼苗对干旱-复水的生理生态响应 被引量：2

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作者 王德福 赵楠 +5 位作者 邱万滨 桑栋鑫 黄国敏 刘文飞 沈芳芳 段洪浪 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期873-884,共12页

为探讨不同种源树木对干旱-复水的生理生态响应,该研究以广东与福建种源木荷为对象,通过盆栽控水方式模拟干旱及复水条件,研究两个种源木荷的水力及碳生理特征、脯氨酸(Pro)及超氧化物歧化酶(SOD)对干旱-复水的响应。结果表明:(1)对照... 为探讨不同种源树木对干旱-复水的生理生态响应,该研究以广东与福建种源木荷为对象,通过盆栽控水方式模拟干旱及复水条件,研究两个种源木荷的水力及碳生理特征、脯氨酸(Pro)及超氧化物歧化酶(SOD)对干旱-复水的响应。结果表明:(1)对照情况下,广东种源木荷的茎木质部水势(Ψ_(xylem))、叶片相对含水量(RWC)、光合速率(A_(sat))与气孔导度(G s)均低于福建种源木荷的。(2)两个种源木荷的水力特征、Pro与SOD对干旱-复水的响应呈一致趋势,其中Ψ_(xylem)、RWC与Pro均能较快恢复至对照水平,而茎木质部栓塞程度与SOD未恢复至对照水平。(3)福建种源木荷叶片的A_(sat)对干旱的敏感性较广东种源的高且复水后恢复至对照水平需要更长时间。(4)复水后福建种源木荷非结构性碳水化合物(NSC)的恢复速率高于广东种源木荷。综上认为,福建与广东两个种源木荷均不能通过短期复水(30 d)来修复被栓塞的木质部。尽管广东种源木荷的光合速率能够更快地恢复至对照水平,但其光合速率低于福建种源木荷,并且其NSC的恢复能力较福建种源荷的低。因此,在未来干旱加剧背景下,广东种源木荷的生长及存活可能受到更大威胁。该研究结果有助于了解种源地气候条件对树木抗旱性的影响,为未来森林的经营与管理提供了理论参考。 展开更多

关键词 干旱-复水 光合特征 水力特征 木荷 种内差异

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土壤理化性质和微生物群落组成对极端水分胁迫的响应——基于樟树盆栽实验

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作者 陈虹 段洪浪 吴建平 《热带生物学报(中英文)》 2025年第5期786-794,共9页

极端气候引起降水格局变化并导致暴雨、干旱及干湿交替事件频繁发生,是影响植物生长和土壤群落稳定的重要环境因素。为探究极端气候胁迫对植物生长及土壤环境的影响,通过设置对照组、淹水、干旱和干湿交替胁迫模拟降水格局变化,测定樟树... 极端气候引起降水格局变化并导致暴雨、干旱及干湿交替事件频繁发生,是影响植物生长和土壤群落稳定的重要环境因素。为探究极端气候胁迫对植物生长及土壤环境的影响,通过设置对照组、淹水、干旱和干湿交替胁迫模拟降水格局变化,测定樟树(Cinnamomum camphora)盆栽土壤理化性质(pH、土壤有机碳、土壤总氮)和微生物生物量,研究樟树土壤系统对水分胁迫的响应。结果表明,相比对照组,3种胁迫处理显著增加土壤总氮含量(P<0.001)。土壤总微生物生物量和细菌生物量在淹水和干湿交替胁迫下显著高于干旱胁迫,而真菌生物量在几种胁迫下较为稳定。干旱胁迫下的微生物Simpson指数显著低于其他处理。综上分析,在极端水分胁迫后,樟树生长受到负面影响,土壤微生物受到碳底物限制更强;相比水淹和干湿交替,干旱胁迫对樟树土壤理化和微生物群落的影响更大。樟树在遭受极端气候事件后可以考虑增强微生物-植物的耦合作用,以提升植物适应极端气候的能力,从而维系土壤生态系统的稳定和功能并助力植物生长恢复。 展开更多

关键词 樟树 干旱胁迫 水淹胁迫 干湿交替 磷脂脂肪酸

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1980-2015年江西省土地利用迁移变化分析及驱动机制研究 被引量：25

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作者 刘卫林 何昊 +5 位作者 朱圣男 李香 吴滨 张景嵘 杨晴 刘丽娜 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期361-368,共8页

厘清江西省土地利用转换时空特征,明晰驱动因子,可为该区土地资源的合理开发和生态环境保护提供科学依据。基于Landsat遥感影像,利用ArcGIS空间分析和SPSS主成分分析等方法,通过土地利用单一和综合动态度、土地利用转移矩阵和土地利用... 厘清江西省土地利用转换时空特征,明晰驱动因子,可为该区土地资源的合理开发和生态环境保护提供科学依据。基于Landsat遥感影像,利用ArcGIS空间分析和SPSS主成分分析等方法,通过土地利用单一和综合动态度、土地利用转移矩阵和土地利用程度综合指数,以及土地利用重心迁移等,研究了1980—2015年江西省土地利用时空变化,并探究了驱动机制。结果表明:(1)1980—2015年江西省土地利用综合动态度为0.168%/a,类型主要为林地和耕地,两者面积占总面积的89.85%,其中建设用地面积变化最大,期间共增加了2241.01 km^(2),为主要变化类型。(2)1980—2015年江西省土地利用转出和转入面积最大的分别是耕地3190.67 km^(2)和建设用地2325.20 km^(2),而林地和草地也分别转出2830.77 km^(2),885.18 km^(2),迁移变化总体上为居民建设用地大量扩张,耕地和林地面积均大为减少。(3)江西省土地利用重心随土地利用变化发生相应改变,其中建设用地和耕地重心变化较大,建设用地向东北方向迁移,耕地向西南方向迁移,二者变化轨迹相反。(4)江西省建设用地的驱动力为城镇发展水平和人口数量与结构两个方面,耕地的驱动力为农业水平和产业机构以及自然条件。综上,近35 a江西省土地利用变化较大,其中耕地和建设用为主要变化类型,其变化主要受社会因素影响。 展开更多

关键词 江西省 土地利用变化 时空变化 主成分分析 驱动机制

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南方红壤丘陵区经果林开发对水土流失的影响——以江西省为例 被引量：8

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作者 朱丽琴 黄荣珍 +3 位作者 李凤 张腾升 申思佳 王莉 《中国水土保持》 2019年第5期38-41,I0001,共5页

江西作为南方红壤丘陵区的典型区域,其大规模的经果林开发已成为丘陵区水土流失的主要原因。在江西赣县、进贤县和泰和县分别设立观测场进行定位观测和调查,结合室内试验分析,定量研究经果林开发初期对水土流失的影响,结果表明:赣州清... 江西作为南方红壤丘陵区的典型区域,其大规模的经果林开发已成为丘陵区水土流失的主要原因。在江西赣县、进贤县和泰和县分别设立观测场进行定位观测和调查,结合室内试验分析,定量研究经果林开发初期对水土流失的影响,结果表明:赣州清溪水土保持生态科技园径流小区脐橙园建设第二年土壤侵蚀模数为5 043 t/(km^2·a),第三年为4 984 t/(km^2·a),土壤侵蚀模数下降幅度较小;进贤县油茶开发基地随开发年限的延长,平均土壤侵蚀模数急剧下降,下降幅度为42.86%～75.00%;泰和县柑橘园开发后土壤侵蚀模数明显减小,由前三年的2 850 t/(km^2·a)下降到第四年的1 043 t/(km^2·a)。 展开更多

关键词 经果林 水土流失 土壤侵蚀模数 红壤

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红壤退化地森林恢复后土壤有机碳对土壤水库库容的影响 被引量：7

6

作者 黄荣珍 朱丽琴 +5 位作者 王赫 贾龙 刘勇 段洪浪 吴建平 刘文飞 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期238-248,共11页

亚热带红壤侵蚀退化地实施生态恢复后生物生产力恢复迅速,但土壤尤其是土壤水库的功能并未获得同步恢复,导致土壤水库对于降水和地表径流的调节能力低下,区域性洪涝灾害和季节性干旱依然突出。采用野外调查和室内分析相结合的方式,研究... 亚热带红壤侵蚀退化地实施生态恢复后生物生产力恢复迅速,但土壤尤其是土壤水库的功能并未获得同步恢复,导致土壤水库对于降水和地表径流的调节能力低下,区域性洪涝灾害和季节性干旱依然突出。采用野外调查和室内分析相结合的方式,研究了南方红壤侵蚀退化地典型植被恢复类型(马尾松与阔叶树复层林、木荷与马尾松混交林、阔叶混交林)0—60cm土层土壤水库各种库容差异,以及土壤总有机碳和活性有机碳密度分布特征,采用典型相关分析方法对土壤水库库容与土壤有机碳密度两组指标进行相关分析。结果表明:随着土层深度的增加,各森林恢复类型死库容呈上升趋势,兴利库容和最大有效库容呈下降趋势,防洪库容变化趋势不明显,木荷与马尾松混交林兴利库容略高。不同森林恢复类型同一土层土壤总有机碳密度均表现为马尾松与阔叶树复层林>木荷与马尾松混交林>阔叶混交林,而活性有机碳密度则以阔叶混交林最大。典型相关分析表明,土壤有机碳水平对土壤水库库容的增加具有显著的因果影响关系(P=0.01),其中对有机碳水平起到主导性贡献作用的是水溶性有机碳。因此,对于退化红壤地森林恢复初期,可通过适当密植和立体种植,提高林地生物量和土壤碳密度,并在马尾松等先锋树种针叶林分中补植阔叶乔灌木,以增加土壤活性有机碳含量,增大土壤水库容量,从而有利于土壤水库结构和功能以及退化生态系统的快速恢复。 展开更多

关键词 土壤水库 库容 土壤有机碳 典型相关分析 森林恢复 红壤

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基于扩展的Budyko模型定量评估平江流域森林恢复和气候变异对季节性径流的影响 被引量：5

7

作者 徐志鹏 刘文飞 +4 位作者 沈芳芳 段洪浪 吴建平 陈官鹏 徐晋 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第23期8783-8793,共11页

流域季节性径流变化反映了年内水资源的动态特征。在以森林为主的流域中,森林变化和气候变异被普遍认为是影响流域水文过程的两大驱动因素。因此在全球气候变化背景下,研究流域森林恢复和气候变异对流域季节性径流的影响,可为协调区域... 流域季节性径流变化反映了年内水资源的动态特征。在以森林为主的流域中,森林变化和气候变异被普遍认为是影响流域水文过程的两大驱动因素。因此在全球气候变化背景下,研究流域森林恢复和气候变异对流域季节性径流的影响,可为协调区域碳—水关系和制订可持续的森林经营管理策略提供参考。选择鄱阳湖流域上游的平江流域为研究对象,根据流域历史森林覆盖率变化情况,将研究期划分为参考期(1961—1985)和森林恢复期(1986—2006),采用Mann-Kendall趋势分析研究流域长时期水文气象数据是否存在显著变化趋势。同时引入月干旱指数(潜在蒸散发和有效降雨的比率),将一年定义为能量限制季(1—6月)和水分限制季(7—12月),结合扩展的Budyko模型定量分析平江流域森林恢复和气候变异对季节性径流的相对贡献。在本研究流域整个研究期内(1961—2006),通过Mann-Kendall趋势分析发现,研究流域水分限制季径流呈现显著增加趋势,而能量限制季水文和气候变量变化趋势均不显著。其次,相较于参考期,流域森林恢复使能量限制季径流降低了11.71 mm/a(24.40%),使水分限制季径流增加了12.27 mm/a(17.23%)。同时,气候变异导致能量限制季径流减少了36.28 mm/a(75.60%),而使水分限制季径流增加了58.94 mm/a(82.77%)。上述研究结果表明,森林恢复对径流影响具有累积效应。森林恢复对季节性径流具有积极的调节作用,同时季节性径流对森林恢复的响应存在时间差,而且森林恢复对径流的影响在能量限制季和水分限制季具有相互抵消的作用,气候变异与森林恢复的影响效应类似。此外,本研究也证实,平江流域季节性径流变化主要是受气候变化主导,但森林恢复对季节性径流的贡献也不容忽视。 展开更多

关键词 Budyko模型 森林恢复 气候变异 径流

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植被恢复对退化红壤水稳性团聚体有机碳的影响 被引量：5

8

作者 朱丽琴 黄荣珍 +3 位作者 贾龙 黄国敏 王赫 刘勇 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期76-83,共8页

为从微观角度揭示植被恢复对土壤结构的影响,采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究南方红壤退化地3种典型植被恢复类型[马尾松与阔叶复层林(PB)、木荷×马尾松混交林(SP)、阔叶林(BF)]土壤(0~60 cm土层)水稳性团聚体有机碳分布... 为从微观角度揭示植被恢复对土壤结构的影响,采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究南方红壤退化地3种典型植被恢复类型[马尾松与阔叶复层林(PB)、木荷×马尾松混交林(SP)、阔叶林(BF)]土壤(0~60 cm土层)水稳性团聚体有机碳分布特征及其对总有机碳的贡献率。结果表明:土壤水稳性团聚体含量及其有机碳贡献率随团聚体粒径的减小总体呈"W"或"N"字分布;不同粒径水稳性团聚体含量以粒径<0.05 mm占优势,而大粒径团聚体含量在湿筛过程中大幅降低,表明大粒径团聚体在水的浸润中更易受到影响;上层土壤(0~40 cm)水稳性大团聚体(粒径>0.25 mm)总含量均以PB最高,而在下层土壤(40~60 cm)3种植被恢复类型较为接近(48.80%~51.64%)。土壤总有机碳和水稳性团聚体有机碳含量大小顺序均表现为PB>SP>BF,随着土层深度的增加,两者均呈下降趋势;水稳性大团聚体有机碳含量总体高于微团聚体(粒径<0.25 mm),说明有机碳对水稳性大团聚体的形成具有积极作用。不同林分土壤团聚体有机碳贡献率均以粒径0.05~0.25 mm最小,且PB中粒径>2.00 mm的团聚体有机碳贡献率显著高于SP和BF(P<0.05)。保留密度大、灌木(草)层盖度高的马尾松与阔叶复层林土壤水稳性大团聚体与团聚体有机碳含量更高,对土壤结构改善与功能恢复效果更好。 展开更多

关键词 植被恢复 水稳性团聚体 有机碳 红壤

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红壤侵蚀地不同人工恢复林对土壤总有机碳和活性有机碳的影响 被引量：34

9

作者 朱丽琴 黄荣珍 +5 位作者 段洪浪 贾龙 王赫 黄诗华 易志强 张文锋 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期249-257,共9页

土壤有机碳尤其是活性有机碳可快速反映土壤肥力和土壤质量的恢复程度。研究了南方红壤侵蚀地3种典型人工恢复林(马尾松与阔叶复层林(Pinus massoniana-broadleaved multiple layer forest(PB))、木荷与马尾松混交林(Schima superba-Pin... 土壤有机碳尤其是活性有机碳可快速反映土壤肥力和土壤质量的恢复程度。研究了南方红壤侵蚀地3种典型人工恢复林(马尾松与阔叶复层林(Pinus massoniana-broadleaved multiple layer forest(PB))、木荷与马尾松混交林(Schima superba-Pinus massoniana mixed forest(SP))、阔叶混交林(broad-leaved mixed forest(BF)))土壤(0—60 cm)总有机碳和不同活性有机碳的垂直分布特征及其差异。结果表明:不同恢复林分土壤总有机碳(SOC)含量和有机碳储量均表现为PB>SP>BF,均随土层深度的增加而逐渐降低;土壤表层有机碳富集系数为0.49—0.55,表明表层土壤具有较高的有机碳恢复水平和保持强度。不同林分土壤易氧化有机碳(ROC)、水溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量变化范围为0.92—9.17 g/kg、535.89—800.46 mg/kg和27.24—261.31 mg/kg,且均随土层深度的增加而降低,土壤活性有机碳含量总体以BF较高。土壤活性有机碳分配比例以ROC/SOC最高,DOC/SOC次之,MBC/SOC最低,且随土层深度的增加,ROC/SOC的值呈逐渐降低趋势,DOC/SOC的值却呈逐渐升高趋势,MBC/SOC(微生物熵)则变化规律不明显;不同林分间土壤活性有机碳分配比例以BF最高,表明阔叶混交林更有利于活性碳的积累。因此,对于红壤侵蚀地森林恢复初期,可适当密植和立体种植,以提高土壤碳储量和土壤肥力,并在马尾松等先锋树种林分中补植阔叶树种,以增加土壤活性有机碳含量,从而有利于退化生态系统土壤速效养分和土壤功能的快速恢复。 展开更多

关键词 人工恢复林 总有机碳 活性有机碳 红壤

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氮沉降对杉木人工林凋落物叶分解过程中养分释放的影响 被引量：26

10

作者 刘文飞 沈芳芳 +4 位作者 徐志鹏 吴建平 段洪浪 葛艺早 樊后保 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期695-701,共7页

凋落物的养分释放是生态系统养分循环的重要组成部分,是维持森林生态系统养分平衡的关键过程。近几十年来,森林生态系统正受到氮沉降增加的影响,开展氮沉降全球化背景下凋落物养分释放的研究,有助于揭示森林养分循环对氮沉降的响应机制... 凋落物的养分释放是生态系统养分循环的重要组成部分,是维持森林生态系统养分平衡的关键过程。近几十年来,森林生态系统正受到氮沉降增加的影响,开展氮沉降全球化背景下凋落物养分释放的研究,有助于揭示森林养分循环对氮沉降的响应机制。以亚热带有代表性的杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林(福建官庄国有林场1992年造林)为研究对象,自2004年1月开始进行氮沉降模拟试验,设置4个氮沉降处理,分别为0(N0)、60(N60)、120(N120)、240(N240)kg·hm^(-2)·a^(-1),采用分解袋法进行原位分解试验,将分解袋随机投放至林地表面,每隔60天取样1次,共持续660 d,探讨凋落物叶在分解过程中养分(P、K、Ca、Mg、Mn、Zn、Fe)的释放动态。结果表明,在模拟氮沉降初期,氮沉降总体上促进了养分元素的释放,相对于N0处理,氮沉降分别使K的周转期缩短22.14%-26.09%,Ca周转期缩短15.31%-34.59%,Mg的周转期缩短5.25%-27.03%,Mn的周转期缩短17.85%-46.80%,Zn的周转期缩短20.51%-33.18%;就P和Fe而言,仅有N_2处理对其表现为促进作用,周转期分别缩短11.02%和26.01%。在各氮沉降水平中,120 kg·hm^(-2)·a^(-1)的施入量对凋落物养分释放作用最显著,说明此时杉木人工林还未达到氮饱和状态,随着时间的推移,当杉木人工林生态系统达到氮饱合时,则有可能对凋落物的养分释放产生不利的影响。 展开更多

关键词 杉木人工林 氮沉降 养分循环 养分释放

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洱海4种沉水植物叶片的光合色素组成及C、N、P化学计量特征对水深的响应 被引量：11

11

作者 何亮 陈晓希 +8 位作者 李威 朱天顺 吴耀 张欢 张霄林 曹特 葛刚 倪乐意 谢平 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1413-1419,共7页

水深与水体的多个环境要素(如光照、温度等)密切关联.因而水深会影响沉水植物的生长、繁殖和生理生化特征,包括叶片的光合色素组成和C、N、P化学计量特征.本研究通过对洱海4种沉水植物苦草(Vallisneria natans)、微齿眼子菜(Potamogeton... 水深与水体的多个环境要素(如光照、温度等)密切关联.因而水深会影响沉水植物的生长、繁殖和生理生化特征,包括叶片的光合色素组成和C、N、P化学计量特征.本研究通过对洱海4种沉水植物苦草(Vallisneria natans)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、光叶眼子菜(Potamogeton lucens)和篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)在不同水深梯度的叶片色素组成和C、N、P化学计量特征进行分析,以阐明水深对这些指标的影响规律和机制.结果表明:水深对4种沉水植物叶片光合色素组成和C、N、P化学计量特征的影响具有种间差异性;苦草、微齿眼子菜和光叶眼子菜叶片N含量,苦草和光叶眼子菜叶片P含量都与叶片叶绿素含量呈显著正相关;苦草叶片N含量随水深增加而增加,可能是由苦草为应对深水弱光胁迫而加强光合色素和蛋白的合成导致的,而磷含量的增加可能还受其他因素的影响. 展开更多

关键词 沉水植物 光合色素 水深 化学计量学 洱海

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改良剂对旱地红壤活性有机碳及土壤酶活性的影响 被引量：17

12

作者 袁颖红 张文锋 +6 位作者 周际海 芮绍云 刘贵军 李丽 黄欠如 成艳红 孙波 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期909-918,共10页

针对江西旱地红壤肥力低下、生产力不高等突出问题,基于长期野外旱地红壤定位试验,研究了改良剂(生物质炭和过氧化钙)对旱地红壤活性有机碳及与碳代谢相关酶活性的影响。试验设置生物质炭施用量0(C0)、758(C1)、1 515(C2)kg/hm2和过氧... 针对江西旱地红壤肥力低下、生产力不高等突出问题,基于长期野外旱地红壤定位试验,研究了改良剂(生物质炭和过氧化钙)对旱地红壤活性有机碳及与碳代谢相关酶活性的影响。试验设置生物质炭施用量0(C0)、758(C1)、1 515(C2)kg/hm2和过氧化钙施用量0(Ca0)、61(Ca1)、121(Ca2)kg/hm2,生物质炭和过氧化钙单施和配施共9个处理,即CK、C0Ca1、C0Ca2、C1Ca0、C1Ca1、C1Ca2、C2Ca0、C2Ca1、C2Ca2。结果表明,生物质炭单施和配施均在一定程度上提高了旱地红壤有机碳及活性碳组分,且效果优于单施过氧化钙。C2Ca0、C2Ca1和C2Ca2处理土壤有机碳增加较显著。生物质炭和过氧化钙显著提高土壤活性有机碳组分,与对照(CK)相比,其中C1Ca0处理的微生物生物量碳平均增加了45.22%,C1Ca2处理的可溶性有机碳平均增加了21.34%,C1Ca0处理的颗粒有机碳平均增加了20.72%,C2Ca2处理的易氧化有机碳平均增加了22.19%。生物质炭和过氧化钙对提高碳库管理指数均有较好的效果,0~10 cm和10~20 cm土层分别平均增加了11.09%、14.07%。添加生物质炭对旱地红壤酶活性均有促进作用,且对0~10 cm土层土壤酶的影响较10~20 cm土层明显;配施C2Ca2明显提高旱地红壤淀粉酶、纤维素酶和β-葡糖苷酶活性,C1Ca1明显提高红壤蔗糖酶活性。因此,生物质炭和过氧化钙能有效改善旱地红壤活性有机碳组分以及与碳代谢相关酶活性,且生物质炭与过氧化钙配合施用对土壤改良的效果更好。 展开更多

关键词 改良剂 旱地红壤 活性有机碳 土壤酶

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生物质炭及过氧化钙对旱地红壤酶活性和微生物群落结构的影响 被引量：15

13

作者 袁颖红 芮绍云 +4 位作者 周际海 刘贵军 张文锋 李丽 樊后保 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期93-101,共9页

明确生物质炭等改良剂对土壤酶活性及土壤微生物群落结构的影响,对南方红壤旱地改良剂的合理施用及评价不同改良剂对旱地红壤肥力的影响具有重要意义。针对江西旱地红壤进行室内培养试验,试验设置4个处理,即CK、Ca(过氧化钙,1.72 g/kg)... 明确生物质炭等改良剂对土壤酶活性及土壤微生物群落结构的影响,对南方红壤旱地改良剂的合理施用及评价不同改良剂对旱地红壤肥力的影响具有重要意义。针对江西旱地红壤进行室内培养试验,试验设置4个处理,即CK、Ca(过氧化钙,1.72 g/kg)、C(生物质炭,21.46 g/kg)、C+Ca(过氧化钙,1.72 g/kg;生物质炭,21.46 g/kg),利用磷脂脂肪酸方法(PLFA),研究改良剂对土壤微生物量和组成以及土壤酶活性、土壤活性有机碳的影响。结果表明:旱地红壤中添加生物质炭和过氧化钙土壤提高可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量;增加蔗糖酶(INV)、淀粉酶(AMY)及脲酶(URE)活性,特别是配施(C+Ca)显著提高土壤活性碳含量及酶活性。PLFA分析表明,土壤微生物总PLFAs量的大小顺序为:C+Ca>C>Ca>CK;各处理土壤细菌的相对丰度最大,大约占微生物总含量的80%,放线菌次之,大约占微生物总含量的13%～15%,而真菌和丛枝菌根真菌的相对丰度较低。生物质炭和过氧化钙增加了革兰氏阴性菌(GN)/革兰氏阳性菌(GP)值,尤以C+Ca处理增加幅度最大。主成分分析(PCA)表明,添加生物质炭和过氧化钙能够改善土壤微生物群落结构;计算主成分的综合得分,配施(C+Ca)处理的综合得分最高,对土壤微生物群落结构的影响最大。冗余分析(RDA)表明,土壤MBC、DOC和土壤INV酶活性是影响土壤微生物数量和结构的主要因子。因此,施用生物质炭和过氧化钙能够明显提高旱地红壤微生物生物量,改变红壤微生物群落结构以及激发红壤酶活性,且配施效果最显著。 展开更多

关键词 生物质炭 过氧化钙 旱地红壤 酶活性 微生物群落结构

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秸秆与生物质炭施用对土壤温室气体排放的影响差异 被引量：12

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作者 周际海 陈晏敏 +4 位作者 袁颖红 郜茹茹 刘再群 李威 濮海燕 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期248-254,共7页

采用室内培养试验,向土壤中添加小麦秸秆和不同量生物质炭,同时比较探究秸秆与生物质炭施用对土壤温室气体排放及微生物活性的影响差异。试验共设5个处理:土壤(S)、土壤+1%小麦秸秆(WT)、土壤+1%生物质炭(BC1)、土壤+2%生物质炭(BC2)和... 采用室内培养试验,向土壤中添加小麦秸秆和不同量生物质炭,同时比较探究秸秆与生物质炭施用对土壤温室气体排放及微生物活性的影响差异。试验共设5个处理:土壤(S)、土壤+1%小麦秸秆(WT)、土壤+1%生物质炭(BC1)、土壤+2%生物质炭(BC2)和土壤+4%生物质炭(BC4)。在培养期内,施秸秆处理土壤CO2排放量比对照处理S显著增加约12.60%~2005.63%,而施生物质炭处理降低约51.49%~97.93%。施秸秆处理的温室气体增温潜势(GWP)是对照处理S的1.12~19.24倍,而施生物质炭处理,即处理BC1、BC2和BC4的GWP分别降低了0.27%~64.06%,15.78%~94.01%和29.43%~92.28%。小麦秸秆施用会明显增加土壤温室气体排放,增加温室效应;而添加生物质炭对土壤CO2、N2O排放表现出一定的抑制作用,并明显减弱温室气体增温潜势,即生物质炭能明显减弱温室效应。添加小麦秸秆促进土壤微生物生物量碳的增加,提高FDA水解酶、脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶活性;生物质炭施用一段时间后对土壤过氧化氢酶活性表现为显著激活作用。 展开更多

关键词 小麦秸秆 生物质炭 土壤温室气体 微生物活性

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超声萃取-酶标仪-微量法测定污染土壤中的总石油烃（英文） 被引量：7

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作者 周际海 黄荣霞 +5 位作者 袁颖红 田胜尼 胡良 程坤 唐嘉婕 张文锋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3647-3652,共6页

石油的开采、运输、泄漏及石油产品使用量的不断增加,导致了严重的土壤石油污染,改变了土壤的理化性质,引起土壤中的微生物大量死亡,影响植物的正常生长,并能通过皮肤、呼吸、饮食等方式进入人体,危害健康。因此,土壤石油污染的修复刻... 石油的开采、运输、泄漏及石油产品使用量的不断增加,导致了严重的土壤石油污染,改变了土壤的理化性质,引起土壤中的微生物大量死亡,影响植物的正常生长,并能通过皮肤、呼吸、饮食等方式进入人体,危害健康。因此,土壤石油污染的修复刻不容缓,但修复效果的评价离不开土壤中残留石油的提取和检测,建立快速高效的石油提取和分析测定方法是非常重要的。该研究讨论了检测波长、提取剂种类、提取剂用量以及超声萃取次数、萃取时间、超声萃取功率等影响污染土壤中总石油烃提取的参数和变量,最终建立了一种超声萃取-酶标仪-微量法提取检测污染土壤中总石油烃的方法。确定优化的提取和检测条件为:紫外检测波长为304nm,用石油醚作提取剂,土液比为1∶4,超声萃取2次,每次萃取时间为20min,超声萃取功率为100W。该优化条件下,土壤石油添加回收率是88.4%~101.6%,相对标准偏差均小于4.7%,提取测定结果符合环境分析化学检测要求。利用酶标仪代替紫外分光光度计进行检测,能更方便快速的得出结果,且测定溶液用量少,可以更好地推广应用于微量石油污染环境样品的定量检测。此外,该方法用石油醚和乙醇作为提取和定容试剂,克服了采用二氯甲烷、四氯化碳等有机试剂提取而造成溶剂消耗量大、易产生二次污染、不利于环境友好发展等缺点,是一种快速、高效、绿色的提取和测定污染土壤中总石油烃的方法。 展开更多

关键词 超声萃取 酶标仪 微量法 总石油烃

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黑麦草与施肥对石油-铅-镉复合污染土壤微生物活性的影响 被引量：10

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作者 周际海 陈晏敏 +5 位作者 吴雪艳 程双怀 王加真 田胜尼 程洪 樊后保 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期334-339,共6页

随着工业和农业生产的发展,重金属、有毒有机物及其复合污染土壤日益增多,其修复问题在世界范围内是一项具有挑战性的任务。以砂质壤土为试验对象,模拟石油-铅-镉复合污染,共设置4个处理:(1)对照处理,复合污染土壤(CK);(2)不施肥处理,... 随着工业和农业生产的发展,重金属、有毒有机物及其复合污染土壤日益增多,其修复问题在世界范围内是一项具有挑战性的任务。以砂质壤土为试验对象,模拟石油-铅-镉复合污染,共设置4个处理:(1)对照处理,复合污染土壤(CK);(2)不施肥处理,复合污染土壤+黑麦草(NF);(3)施氮肥处理,复合污染土壤+黑麦草+氮肥(F1);(4)施氮肥和磷肥处理,复合污染土壤+黑麦草+氮肥+磷肥(F2),研究种植黑麦草与施肥处理对石油-铅-镉复合污染土壤微生物活性的影响,以期为污染土壤修复及环境影响评价提供初步的理论基础。结果表明:黑麦草与施肥对复合污染土壤基础呼吸、微生物量碳均有促进作用,处理NF、F1和F2的土壤基础呼吸强度比对照处理CK最高分别增加约20.94%,24.41%,42.69%,其中施加氮、磷肥(F2)对土壤基础呼吸影响最显著;第10天时,处理NF、F1和F2土壤微生物量碳含量与对照相比分别增加约26.92%,127.43%,181.89%,施肥处理土壤微生物量碳含量显著高于不施肥处理;不同种类的酶活性对黑麦草与施肥的响应不尽相同,其中种植黑麦草与施肥均会抑制石油-铅-镉复合污染土壤中FDA水解酶活性,施加氮肥在一定时间内能较好地维持石油-铅-镉复合污染土壤内的脱氢酶活性,施肥能有效地提高并维持复合污染土壤中脲酶活性,而过氧化氢酶活性受黑麦草与施肥影响不显著。研究表明种植黑麦草配施氮、磷肥对土壤微生物基础呼吸、土壤微生物量碳及相关土壤酶活性均有增强作用,进而有利于促进土壤污染物的去除及土壤质量的改善。 展开更多

关键词 黑麦草 石油-铅-镉复合污染 施肥 土壤微生物活性

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杉木人工林土壤微团聚体中铁铝氧化物与微生物的分布及其关系 被引量：9

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作者 黄荣珍 王金平 +5 位作者 朱丽琴 黄国敏 申思佳 李燕燕 万鸿宇 吴昊泽 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2022年第1期1-9,共9页

[目的]探究亚热带红壤区土壤微团聚体中铁铝氧化物与微生物的分布及其关系,为该区域土壤结构的改良提供理论依据。[方法]以亚热带红壤区典型林分杉木人工林为对象,研究不同粒级微团聚体胶结物中铁铝氧化物含量、结合态有机碳含量和微生... [目的]探究亚热带红壤区土壤微团聚体中铁铝氧化物与微生物的分布及其关系,为该区域土壤结构的改良提供理论依据。[方法]以亚热带红壤区典型林分杉木人工林为对象,研究不同粒级微团聚体胶结物中铁铝氧化物含量、结合态有机碳含量和微生物群落多样性在不同土层中的分布,并分析各形态铁铝氧化物含量与微生物群落多样性的关系。[结果]微团聚体中不同形态铁铝氧化物含量呈现:游离结晶态(Fe_(d),Al_(d))>>无定形(Fe_(o),Al_(o))>络合态(Fe_(p),Al_(p))。从总体上看,铁铝氧化物含量随微团聚体粒径的减少而逐渐增大,络合态铁(Fe_(p))和游离态铝(Al_(d))含量随土层深度的增加而逐渐降低,络合态铝(Al_(p))含量则是底层远高于表层。细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌是该林地的主要微生物,各类微生物PLFAs在土壤表层受粒径影响最大,且在粒径为50~200μm的微团聚体中含量最高。微团聚体中微生物丰富度、香农指数和辛普森指数总体上均是表层土壤最高,粒径最小的微团聚体微生物丰富度、香农指数最高。冗余分析(RDA)显示,放线菌磷脂脂肪酸(PLFAs)含量、革兰氏阳性菌PLFAs含量、香农指数、辛普森指数与游离态铁(Fe_(d))含量呈极强负相关关系,细菌PLFAs含量与Al_(d)含量、非晶型铝(Al_o)含量呈出极强的正相关关系,真菌、细菌、革兰氏阴性菌和丛枝菌根真菌PLFAs含量与铁铝键结合态有机物[Fe(Al)-SOC]含量均呈负相关。[结论]杉木林红壤微团聚体中铁铝氧化物与微生物的分布受土层和粒级影响,不同种类的微生物与不同形态的铁铝氧化物和结合态有机碳的相关性强弱不同。 展开更多

关键词 土壤微团聚体 铁铝氧化物 微生物群落 杉木人工林

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不同密度铜锈环棱螺对沉水植物生长和水质的影响 被引量：4

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作者 李威 胡淑芳 +6 位作者 陈楠 刘金福 陈宇炜 丁惠君 代涛涛 楼倩 钟家有 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期198-204,共7页

通过试验研究不同密度铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)对苦草(Vallisneria natans)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)生长及水质的影响。试验结果表明:铜锈环棱螺的存在显著促进了沉水植物的生长,高密度组苦草和金鱼藻的相对生长率分... 通过试验研究不同密度铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)对苦草(Vallisneria natans)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)生长及水质的影响。试验结果表明:铜锈环棱螺的存在显著促进了沉水植物的生长,高密度组苦草和金鱼藻的相对生长率分别是对照组的2.16和1.66倍,高密度组苦草和金鱼藻的相对伸长率分别是对照组的1.18和1.25倍;铜锈环棱螺的存在对水质有一定负面影响,水体电导率随着螺密度的增加而升高,溶解氧浓度随着螺密度的增加而降低,pH值、氧化还原电位和叶绿素浓度随着螺密度的增加没有一致的规律;水体氮的去除率随螺密度的增加呈下降趋势,高密度组苦草和金鱼藻对氮的去除率相对于对照组分别下降了70.0%和64.5%,磷的去除率组间没有显著差异;铜锈环棱螺密度对水体氮浓度变化起主要作用,方差占比为64%,沉水植物不同物种对水体磷浓度变化起主要作用,方差占比为72.54%。 展开更多

关键词 沉水植物 淡水螺类 铜锈环棱螺 苦草 金鱼藻 水质

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高温和干旱胁迫对西红柿幼苗生长、养分含量及元素利用效率的影响 被引量：23

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作者 王德福 段洪浪 +4 位作者 黄国敏 周际海 李威 黄荣珍 樊后保 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3199-3209,共11页

全球气候变化将增加未来高温与干旱的发生频率和强度,然而高温与干旱的交互作用对农作物生长、养分含量及其利用效率的影响还不甚清楚。因此,研究高温与干旱交互作用对农作物生理生态的影响将为准确评价农作物对未来极端气候条件的响应... 全球气候变化将增加未来高温与干旱的发生频率和强度,然而高温与干旱的交互作用对农作物生长、养分含量及其利用效率的影响还不甚清楚。因此,研究高温与干旱交互作用对农作物生理生态的影响将为准确评价农作物对未来极端气候条件的响应提供科学依据。选取全球第四大经济作物——西红柿为研究对象,在人工智能气候箱中模拟高温和干旱环境。共设置两个水分处理(正常浇水;干旱)与两个温度处理(常温-26℃/19℃(白天/夜间);高温-42℃/35℃(白天/夜间)(7d))。主要测定指标包括生物量以及生物量分配、比叶面积、养分含量(全氮、全磷)、光合元素利用效率(光合氮素利用效率、光合磷素利用效率)。研究表明,高温、干旱单独作用以及交互作用均显著降低了根、茎、叶生物量以及总生物量,并且高温干旱交互作用使总生物量降低最多。在生物量分配方面,高温单独作用显著降低了根质量分数以及根冠比,而干旱单独作用增加了根质量分数、茎质量分数以及根冠比,但降低了叶质量分数。在养分含量方面,高温单独作用导致叶片全氮、全磷含量显著降低、茎全磷含量显著增加、根全磷含量显著降低。干旱单独作用导致叶片、茎全磷含量显著降低、根全氮含量显著升高。高温与干旱交互作用对生物量分配及养分含量的影响与干旱胁迫单独作用类似。在光合元素利用效率方面,高温、干旱单独作用均降低了幼苗光合氮素利用效率、光合磷素利用效率,并且高温加剧了干旱对光合磷素利用效率的影响。因此,在未来气候变化情况下,高温与干旱交互作用可能会对农作物产生更大威胁。 展开更多

关键词 高温 干旱 生长 养分 元素利用效率

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黑麦草生长及根系形态对土壤Cd,Pb与石油污染的响应 被引量：7

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作者 魏倩 周际海 +3 位作者 程双怀 黄永杰 张杰 周守标 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2021年第2期84-91,共8页

[目的]研究不同污染条件下黑麦草生理指标的动态变化,为植物修复污染土壤提供初步理论基础。[方法]通过室内试验模拟不同类型的土壤污染。设置4个处理,未污染土壤+黑麦草(SH)、重金属污染土壤(500 mg/kg Pb 2+和50 mg/kg Cd 2+)+黑麦草(... [目的]研究不同污染条件下黑麦草生理指标的动态变化,为植物修复污染土壤提供初步理论基础。[方法]通过室内试验模拟不同类型的土壤污染。设置4个处理,未污染土壤+黑麦草(SH)、重金属污染土壤(500 mg/kg Pb 2+和50 mg/kg Cd 2+)+黑麦草(SGH)、石油污染土壤(1000 mg/kg石油)+黑麦草(SPH)、石油和重金属复合污染土壤(500 mg/kg Pb 2+,50 mg/kg Cd 2+和1000 mg/kg石油)+黑麦草(SPGH),采用WINRHIZO根系分析系统测量根系形态指标,用分光光度计测量叶片色素指标,研究不同类型土壤污染对黑麦草生长的影响。[结果]3种不同类型的污染土壤均不同程度地刺激了黑麦草根系的生长。与未污染处理相比,在20 d时,石油重金属复合处理下的黑麦草根系的根长、根表面积、根体积、根直径分别增加了88.10%,148.60%,221.90%,32.20%。与未污染相比,随着培养时间的增加各污染处理的地下生物量呈现出先增加后减少的趋势,地上生物量均低于未污染处理,且在第10,40,80 d时,复合污染处理的地上生物量最小,较未污染处理分别降低了34.68%,45.42%,58.05%。80 d时,重金属污染处理、石油污染处理和石油重金属复合污染处理的黑麦草叶绿素含量显著低于未污染处理,分别降低了26.84%,44.82%和47.02%。[结论]不同污染物都可以促进黑麦草根系形态发育,降低黑麦草的生物量及色素含量;石油重金属复合处理对黑麦草的生长影响最大,石油污染处理次之。基于不同污染物对黑麦草根系形态及生长影响的差异,在今后植物修复土壤污染过程中,可添加一些生长调节物质来缓解污染对植物的毒害作用,提高植物生物量及增强相关生理功能,提升污染土壤修复效果。 展开更多

关键词 黑麦草 不同类型污染 根系形态 生物量 色素含量

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