滇中高原云南松林土壤微生物群落结构及其多样性对氮沉降的响应 被引量：4

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作者 宋成功 王克勤 +4 位作者 宋娅丽 李晓东 张继国 李芸 邓秋江 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期273-283,共11页

[目的]探究氮沉降下滇中高原云南松土壤化学性质及土壤微生物群落多样性和结构组成的变化特征,并分析土壤微生物与土壤化学性质的相关关系,为了解氮沉降下森林土壤生态系统养分循环变化趋势及观测土壤微生态变化提供科学依据。[方法]选... [目的]探究氮沉降下滇中高原云南松土壤化学性质及土壤微生物群落多样性和结构组成的变化特征,并分析土壤微生物与土壤化学性质的相关关系,为了解氮沉降下森林土壤生态系统养分循环变化趋势及观测土壤微生态变化提供科学依据。[方法]选取滇中高原云南松林土壤为研究对象,以CO(NH_(2))_(2)为N源,设置对照CK[N 0 g/(m^(2)·a)]、低氮LN[N 10 g/(m^(2)·a)]、中氮MN[N 20 g/(m^(2)·a)]和高氮HN[N 25 g/(m^(2)·a)]4个不同梯度进行模拟N沉降试验,测定分析土壤细菌、真菌群落结构及多样性和土壤pH、有机碳(TOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、铵态氮(NH^(+)_(4)-N)和硝态氮(NO^(-)_(3)-N)的变化特征。[结果](1)在不同季节下,与CK相比各氮处理下土壤pH、TOC含量均降低,TN均升高,NH^(+)_(4)-N和NO^(-)_(3)-N均在MN、HN处升高;(2)细菌和真菌α多样性雨季均高于旱季;与CK相较细菌α多样性在2个季节下LN处上升,而真菌α多样性则在旱季LN处上升;(3)在旱季和雨季细菌优势菌门均为变形菌门、酸杆菌门和放线菌门,真菌优势菌门为担子菌门、子囊菌门和被孢菌门;(4)在旱季和雨季,细菌和真菌优势菌属与pH、TOC、TN、NO^(-)_(3)-N呈显著相关关系。[结论]氮沉降可以为土壤微生物提供NH^(+)_(4)-N和NO^(-)_(3)-N等有效养分,但由于氮沉降导致土壤酸化使土壤TOC含量降低,影响土壤微生物群落结构。 展开更多

关键词 滇中高原 云南松 土壤微生物 氮沉降

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滇中磨盘山不同演替阶段林分结构及物种多样性研究 被引量：4

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作者 欧阳田甜 赵洋毅 +3 位作者 涂晓云 和娴越 王帅兵 段旭 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期67-76,共10页

为探明中亚热带不同演替阶段林分结构特征及其与物种多样性的关系,以滇中磨盘山处于演替前期、中期和后期的针叶纯林、针阔混交林、常绿阔叶林3种典型林分为对象,量化研究不同演替阶段林分空间结构多个指标变化规律和物种多样性指数的差... 为探明中亚热带不同演替阶段林分结构特征及其与物种多样性的关系,以滇中磨盘山处于演替前期、中期和后期的针叶纯林、针阔混交林、常绿阔叶林3种典型林分为对象,量化研究不同演替阶段林分空间结构多个指标变化规律和物种多样性指数的差异,并借助冗余分析探究二者间相互作用关系;再利用多元分布对林分空间结构参数进行全面描述和综合评价。结果表明,林分空间结构参数在不同演替阶段林分中差异显著,群落演替对树种混交度、林层差异度的影响最大,均在演替后期达到最大值,分别为0.703、0.511;综合比较多元分布结果发现,3种林分类型中,以常绿阔叶林空间结构相对最为合理;乔木层物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Weiner指数和Pielou均匀度指数均随着演替进展而上升,并在常绿阔叶林中各指数最高;树种隔离程度是影响乔木层物种多样性的主要驱动因子,其次是胸径结构及林分密度。研究结果可为该地区林分结构调整和森林可持续经营提供理论依据。 展开更多

关键词 林分结构 物种多样性 多元分布 群落演替 磨盘山

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干热河谷冲沟系统土壤团聚体对优先路径的影响 被引量：2

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作者 李珠宇 李志成 +3 位作者 徐贵迁 段旭 张广贺 赵洋毅 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期304-315,共12页

[目的]为探究金沙江干热河谷冲沟系统土壤团聚体结构对优先路径形成的影响,深化对冲沟系统土壤水分和溶质运移的认识。[方法]选取金沙江干热河谷活跃和稳定冲沟不同部位(集水区、沟头、沟床和沟底)为研究对象,基于染色示踪和形态学图像... [目的]为探究金沙江干热河谷冲沟系统土壤团聚体结构对优先路径形成的影响,深化对冲沟系统土壤水分和溶质运移的认识。[方法]选取金沙江干热河谷活跃和稳定冲沟不同部位(集水区、沟头、沟床和沟底)为研究对象,基于染色示踪和形态学图像解析技术,提取土壤水平剖面优先路径。采用RDA、灰色关联和耦合协调度等分析方法探究土壤团聚体结构与优先路径的关系。[结果](1)稳定冲沟土壤团聚体稳定性高于活跃冲沟。除个别土层外,活跃冲沟>0.25 mm机械稳定性团聚体(DR 0.25)、水稳定性团聚体(WR 0.25)、平均质量直径(MWD)含量均显著小于稳定冲沟(p<0.05),团聚体破坏率(PAD)和不稳定团粒指数(E LT)则呈相反趋势。冲沟系统由集水区向沟底延伸,土壤大团聚体占比减少,团聚体稳定性下降。(2)活跃冲沟优先路径数量和连通性优于稳定冲沟,冲沟系统由集水区向沟底延伸优先路径连通性变差。各部位以>10 mm优先路径为主要通道。活跃冲沟Simpson指数较稳定冲沟增加3.12%,不同径级的优先路径丰富度高于稳定冲沟。(3)优先路径的形成和分布受土壤团聚体稳定性的影响,MWD和WR 0.25与优先路径数量达到极强关联且影响最为显著(p<0.01)。(4)冲沟系统由集水区向沟底延伸,土壤团聚体结构与优先路径的耦合协调性降低,整体上表现为沟头>集水区>沟底>沟床。[结论]土壤团聚体结构是优先路径形成的重要驱动因素之一,优先路径的分布对干热河谷冲沟系统发育具有重要影响。 展开更多

关键词 干热河谷 冲沟系统 优先路径 团聚体结构

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模拟氮沉降对云南中部亚高山华山松林土壤酶活性的影响

4

作者 李晓东 苏连波 +3 位作者 王克勤 宋娅丽 宋成功 胡淳 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第5期38-47,共10页

[目的]探讨亚热带华山松(Pinus armandii)林土壤酶活性的动态规律及其与化学性质关系,为亚热带地区氮沉降研究提供参考。[方法]本研究以滇中亚热带华山松林为研究对象,设置对照〔CK,0 g/(m^(2)·a)〕,低氮〔LN,10 g/(m^(2)·a)... [目的]探讨亚热带华山松(Pinus armandii)林土壤酶活性的动态规律及其与化学性质关系,为亚热带地区氮沉降研究提供参考。[方法]本研究以滇中亚热带华山松林为研究对象,设置对照〔CK,0 g/(m^(2)·a)〕,低氮〔LN,10 g/(m^(2)·a)〕,中氮〔MN,20 g/(m^(2)·a)〕和高氮〔HN,25 g/(m^(2)·a)〕4个氮梯度处理,分析土壤酶活性对氮沉降的响应及其与土壤化学性质之间的关联性。[结果]①氮沉降促进了蔗糖酶(16.94%~34.00%)和酸性磷酸酶(23.42%~40.09%)的活性,抑制了脲酶(8.70%~27.18%)和过氧化氢酶(9.26%~23.36%)的活性,且呈现出显著的时间变化(p<0.05);蔗糖酶和脲酶活性分别在氮沉降后第25,27个月(2021年8月,10月)达到最高,酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性则在氮沉降后第33个月(2022年6月)达到最高。②土壤pH值、有机碳和全磷含量随氮沉降水平增加而降低,土壤全氮含量则相反,土壤硝态氮和氨态氮含量在MN提高,而在HN降低。③土壤化学性质和酶活性均表现为0-5 cm>5-10 cm>10-20 cm的垂直土层分布特征;氮沉降下不同土壤酶活性之间协同效应较高(p<0.05);在影响土壤酶活性的环境因子中,土壤全氮是影响蔗糖酶活性的主要敏感因子,土壤有机碳、全磷和氨态氮是影响脲酶和过氧化氢酶活性的主要敏感因子。[结论]氮沉降持续增加的情况下,加强了土壤酶之间的协同效应,改变了森林土壤的环境因子,促进或抑制土壤酶活性,进而改变了土壤养分循环。 展开更多

关键词 氮沉降 土壤酶 土壤化学性质 华山松林

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滇中亚热带常绿阔叶林凋落物-土壤-微生物化学计量特征对氮沉降的响应

5

作者 王倩 苏连波 +2 位作者 王克勤 宋娅丽 张继国 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期84-98,共15页

【目的】明确森林凋落物、土壤和微生物化学计量特征对氮沉降的响应,厘清三者之间的动态变化及协同作用关系。【方法】以滇中亚热带常绿阔叶林为研究对象,于2019年进行氮沉降模拟试验,设置0(对照,CK)、10(低氮)、20(中氮)和25(高氮)g/(m... 【目的】明确森林凋落物、土壤和微生物化学计量特征对氮沉降的响应,厘清三者之间的动态变化及协同作用关系。【方法】以滇中亚热带常绿阔叶林为研究对象,于2019年进行氮沉降模拟试验,设置0(对照,CK)、10(低氮)、20(中氮)和25(高氮)g/(m2·a) 4个氮沉降处理,每2个月采集1次土壤(0~10和10~20 cm)和凋落物(叶和枝)样品,共采集2年,测定凋落物和各土层C、N、P含量,以及各土层微生物C(MBC)和微生物N(MBN)含量、微生物计数和蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性,计算相关化学计量比,并对不同氮沉降处理间各指标进行单因素方差分析与相关性分析。【结果】不同氮沉降处理下,凋落物C、N、P含量较CK分别增加了27.61%~51.89%,19.61%~108.64%和1.99%~71.33%;在第2年施氮期间,凋落物C/N较CK显著降低15.72%~43.24%,N/P则显著增加23.36%~97.65%,凋落叶C/P变化不显著;从不同凋落物组分上看,各氮处理下的凋落物C含量、C/N、C/P和N/P均表现为凋落枝>凋落叶,而N和P含量则为凋落枝小于凋落叶(P<0.05)。土壤C含量、N含量、C/P与CK相比在不同氮沉降处理下总体分别增加7.85%~52.22%,6.48%~44.82%和6.21%~85.37%,低氮和中氮处理下不同土层的C/N、0~10 cm土层的N/P较CK分别增加7.85%~20.24%和10.50%~91.16%,而土壤P含量则降低8.10%~61.89%;从不同土层看,0~10 cm土层土壤C、N含量和N/P显著(P<0.05)高于10~20 cm土层。与CK相比,土壤MBC含量在氮沉降处理下显著降低3.82%~60.15%,MBN含量在中氮和高氮处理下显著降低15.91%~62.31%,0~10 cm土层土壤MBC/MBN仅在低氮处理下显著降低15.70%~20.54%(P<0.05);微生物计数表现为低促高抑;10~20 cm土层土壤的MBC、MBN及MBC/MBN和微生物计数均显著低于0~10 cm土层(P<0.05)。相较于CK,低氮处理显著(P<0.05)增加了土壤蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性,增幅分别为10.93%~30.69%,5.13%~88.11%和11.92%~44.73%(P<0.05),中氮和高氮处理抑制了土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶活性而促进了脲酶活性。相关性分析结果显示,凋落物C/N与土壤C和N含量、凋落物C含量与土壤MBC和MBN均存在显著负相关性。【结论】亚热带常绿阔叶林在氮沉降处理下凋落物分解被抑制,土壤N素有效性提高,N限制得到缓解,但养分限制开始向P限制转变。 展开更多

关键词 凋落物-土壤-微生物 生态化学计量特征 氮沉降 常绿阔叶林

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滇中亚高山人工林土壤有机碳及组分对N沉降的响应

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作者 李晓东 苏连波 +3 位作者 王克勤 宋娅丽 尚旭冉 胡淳 《福建农林大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期689-702,共14页

【目的】探究氮(N)沉降对森林土壤有机碳(SOC)及组分的影响机制,为深入了解N沉降下森林生态系统碳循环过程提供理论依据。【方法】以滇中亚热带云南松(Pinus yunnanensis)林和华山松(P. armandii)林为研究对象,设置对照(CK,0 g·m^(... 【目的】探究氮(N)沉降对森林土壤有机碳(SOC)及组分的影响机制,为深入了解N沉降下森林生态系统碳循环过程提供理论依据。【方法】以滇中亚热带云南松(Pinus yunnanensis)林和华山松(P. armandii)林为研究对象,设置对照(CK,0 g·m^(-2)·a^(-1))、低氮(LN,10 g·m^(-2)·a^(-1))、中氮(MN,20 g·m^(-2)·a^(-1))和高氮(HN,25 g·m^(-2)·a^(-1))4个N沉降水平,研究了SOC及组分[颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(EOC)、轻组分有机碳(LFOC)和水溶性有机碳(WSOC)]的季节动态差异及其与土壤理化性质的关系。【结果】 相较于CK,HN显著降低了华山松林土壤pH值(P<0.05),而对云南松林影响不显著(P>0.05);HN显著提高了两种林分土壤全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、硝态氮(NO-3-N)、氨态氮(NH+4-N)含量和孔隙度(P<0.05),而对土壤容重无影响。相较于CK,MN和HN均提高了两种林分的SOC、POC、EOC、LFOC和WSOC含量;两种林分的SOC及组分月动态变化趋势呈单峰或双峰型;N沉降下SOC及组分(除EOC外)含量均表现为云南松林>华山松林。相关性和网络拓扑分析表明,SOC与其组分相关性较强;土壤pH值、TN和NH+4-N均是两种林分SOC及组分的主要敏感因子。【结论】N沉降后,两种林分SOC及组分含量总体上升,且存在较大的固碳空间,不同林分环境影响因子的差异性是引起碳库量大小的主要因素。 展开更多

关键词 N 沉降 土壤有机碳组分 土壤理化性质 云南松林 华山松林

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中亚热带不同演替森林群落土壤结构分形特征对大孔隙的影响 被引量：12

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作者 朱梦雪 赵洋毅 +3 位作者 王克勤 段旭 卢华兴 涂晓云 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2022年第2期67-77,共11页

[目的]探究中亚热带不同演替森林群落土壤大孔隙及对结构分形特征的响应,为不同森林群落土壤大孔隙及生态功能予以数据支撑。[方法]选择滇中磨盘山演替初期的云南松林、演替中期的云南松阔叶树混交林和演替顶级的常绿阔叶林为对象,利用... [目的]探究中亚热带不同演替森林群落土壤大孔隙及对结构分形特征的响应,为不同森林群落土壤大孔隙及生态功能予以数据支撑。[方法]选择滇中磨盘山演替初期的云南松林、演替中期的云南松阔叶树混交林和演替顶级的常绿阔叶林为对象,利用染色示踪法结合图像形态学分析,探讨土壤分形特征及其对大孔隙的影响。[结果]垂直剖面大孔隙数量和总孔隙度总体随土层加深而减小,水平方向孔隙半径越大,数量越少;不同林地间孔隙度大小依次为:云南松阔叶树混交林>常绿阔叶林>云南松林。孔隙面密度(Mz)随土层加深单调递减,孔隙复杂度(Dz)与其相反,常绿阔叶林Dz最大(2.006),云南松林最小(1.595),说明群落等级越高,结构越复杂,大孔隙扭曲变异度大。土壤分形特征表明,常绿阔叶林土壤结构较其余两种群落好,土层越深,土壤结构变差。相关分析显示,Mz与D_(团)(团聚体分形维数)有极显著正相关关系(P<0.01),Dz与D_(机)(土壤机械分形维数)呈显著负相关(P<0.05),不同径级团聚体含量和D_(团)与土壤孔隙面密度的影响较显著。[结论]土壤大孔隙与结构随演替进程明显提高,演替顶级群落的土壤结构稳定性最佳,研究结果可为降低土壤水分、养分流失和提升森林群落的生态服务功能等森林多功能经营提供参考。 展开更多

关键词 孔隙面密度 孔隙复杂度 林地 染色示踪 土壤分形特征

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金沙江干热河谷冲沟系统优先流影响下的土壤可蚀性 被引量：5

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作者 徐贵迁 赵洋毅 +2 位作者 王克勤 段旭 李志成 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期101-113,共13页

【目的】为探究金沙江干热河谷冲沟系统优先流影响下的土壤可蚀性差异规律,揭示冲沟发育区土、水相互作用机理,为干热河谷地区水土流失治理及生态恢复提供理论依据。【方法】在干热河谷典型冲沟发育区选择完整冲沟作为研究对象,基于染... 【目的】为探究金沙江干热河谷冲沟系统优先流影响下的土壤可蚀性差异规律,揭示冲沟发育区土、水相互作用机理,为干热河谷地区水土流失治理及生态恢复提供理论依据。【方法】在干热河谷典型冲沟发育区选择完整冲沟作为研究对象,基于染色示踪、土壤抗冲抗蚀及土壤理化试验,利用主成分分析等统计分析方法获取土壤优先流、土壤可蚀性指标及其相关关系,明晰集水区、沟壁、沟床、沟底完整冲沟系统土壤优先流特征,探究优先流和土壤可蚀性之间的关系。【结果】干热河谷冲沟优先流类型以“大孔隙流”为主,伴随“指流”和“漏斗流”,优先流百分数呈集水区>沟壁>沟床>沟底,说明冲沟上游优先流发育程度高于下游。冲沟内优先流区有机质含量、土壤含水率均高于基质流区,机械组成黏粒、粉粒、砂粒配比优先流区优于基质流区,土壤密度优先流区低于基质流区。冲沟内优先流区土壤抗冲系数小于基质流区,表明优先流会使土壤稳定性降低,抗蚀指数呈优先流区大于基质流区,说明土壤水分溶质运移会使局部土壤抗蚀性提高。冲沟系统土壤可蚀性因子(K)与优先流百分数、优先流区染色面积比、最大染色深度均呈正相关关系,同时主成分分析显示以上3个因子是影响土壤可蚀性的主要因子。【结论】优先流发育程度高的土层中优先流区K值总是大于基质流区,在优先流发育不足土层中则相反,优先流发育一定程度上会提高土壤可蚀性。 展开更多

关键词 干热河谷 冲沟 优先流区 基质流区 土壤可蚀性

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氮沉降下滇中高原森林凋落物分解特征对其持水性的影响 被引量：4

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作者 肖文贤 王克勤 +1 位作者 宋娅丽 安文雄 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期227-237,共11页

研究模拟氮沉降下凋落物分解特征对其持水性的影响,旨在为氮沉降背景下森林生态系统养分循环和水分循环相关研究提供理论依据。以滇中高原常绿阔叶林和高山栎林为研究对象,在野外开展模拟氮沉降下凋落叶、枝原位分解研究试验,设置0(对照... 研究模拟氮沉降下凋落物分解特征对其持水性的影响,旨在为氮沉降背景下森林生态系统养分循环和水分循环相关研究提供理论依据。以滇中高原常绿阔叶林和高山栎林为研究对象,在野外开展模拟氮沉降下凋落叶、枝原位分解研究试验,设置0(对照CK),10(低氮LN),20(中氮MN),25(高氮HN)g/(m^(2)·a)N共4种处理,利用尼龙网袋法和室内浸泡法,探究不同处理下凋落叶、枝质量残留率、持水量和持水率及吸水速率变化特征。结果表明:(1)2种林分凋落叶、枝质量残留率随分解时间延长而减少;与CK质量残留率相比,LN处理2种林分凋落叶、枝无显著影响(p>0.05),MN和HN处理使常绿阔叶林凋落叶分解第16,19,23,24个月和HN处理高山栎林凋落叶分解第16个月分别增加5.05%~7.45%,7.88%~8.62%,4.72%。(2)与CK分解95%所需时间相比,LN处理使常绿阔叶林凋落叶、枝和高山栎林凋落枝分别增加0.549,0.366,0.402年,高山栎林凋落叶则减少1.011年,MN和HN处理使2种林分落叶、枝增加0.236~3.638年。(3)分解时间和氮沉降及其二者交互作用显著影响凋落叶、枝最大持水量、最大持水率和最大吸水速率(p<0.001);与CK最大持水量、最大持水率和最大吸水速率相比,LN和MN处理使常绿阔叶林凋落叶分别减少21.99%,6.47%,54.47%,16.14%,4.15%,1.25%,HN处理分别增加0.24%,0.80%,0.96%,LN、MN和HN处理使常绿阔叶林凋落枝和高山栎林凋落叶、枝分别增加8.03%~38.22%,5.47%~60.00%,0.46%~5.72%。(4)2种林分凋落叶、枝持水量和持水率与浸泡时间呈对数函数关系(m=a+b ln t),吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系(v=at^(-b))。(5)常绿阔叶林凋落叶和高山栎林凋落枝质量残留率分别与其最大持水量、最大持水率和最大吸水速率呈显著正相关关系(p<0.05)。综上,凋落物持水性受其分解阶段和氮沉降干扰的影响。 展开更多

关键词 氮沉降 凋落物分解 持水量 持水率 吸水速率 常绿阔叶林 高山栎林

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模拟氮沉降对滇中云南松林湿干季土壤特性和土壤呼吸的影响 被引量：5

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作者 梁阳森 王克勤 +2 位作者 宋娅丽 郑兴蕊 胡淳 《四川农业大学学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期193-202,共10页

【目的】研究氮沉降背景下湿干两季土壤理化性质、微生物特征和酶活性变化对土壤呼吸影响,为亚热带森林生态系统碳循环及物质循环、能量流动提供科学依据。【方法】选择滇中亚高山云南松林为研究对象,研究模拟氮沉降下(对照CK 0 g/(m^(2... 【目的】研究氮沉降背景下湿干两季土壤理化性质、微生物特征和酶活性变化对土壤呼吸影响,为亚热带森林生态系统碳循环及物质循环、能量流动提供科学依据。【方法】选择滇中亚高山云南松林为研究对象,研究模拟氮沉降下(对照CK 0 g/(m^(2)·a)、低氮LN 10 g/(m^(2)·a)、中氮MN 20 g/(m^(2)·a)、高氮HN 25 g/(m^(2)·a))湿干两季土壤理化性质、酶活性、土壤微生物数量、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)以及土壤呼吸变化特征,阐明氮沉降下土壤呼吸的季节变化特征以及土壤呼吸与土壤特性之间的响应关系,并探讨其耦合机制的相关性。【结果】(1)与CK相比,各氮处理下土壤TN、NH_(4)^(+)-N均显著增加。(2)在湿干季时,脲酶在HN显著增加了16.38%~67.95%;蔗糖酶在HN显著降低了19.65%~35.65%;过氧化氢酶在LN、MN和HN显著增加了11.11%~100.00%;多酚氧化酶在MN、HN显著降低了8.69%~25.00%;(3)土壤微生物数量、MBC在LN、MN下均显著增加(4.70%~30.52%),在HN显著降低(18.57%~57.20%);MBN在HN显著降低(6.80%~13.70%)。(4)在湿季时,各氮处理促进了土壤呼吸,干季时HN抑制了土壤呼吸;随着时间的推移,HN对土壤呼吸从促进作用转变为抑制作用。土壤呼吸与土壤温度、湿度均呈显著相关;LN、HN的Q10提高了7.41%,60.27%。(5)湿季时,土壤呼吸与TN、TP、TK、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、脲酶呈显著正相关,与蔗糖酶、多酚氧化酶、微生物数量、MBC、MBN呈显著负相关;干季时,土壤呼吸与NO_(3)^(-)-N、脲酶呈显著负相关,与过氧化氢酶、多酚氧化酶、微生物数量、MBC、MBN呈极显著正相关。【结论】随着时间推移,HN抑制了云南松林的土壤呼吸,且施氮并未改变土壤呼吸的季节变化规律与日变化规律。 展开更多

关键词 氮沉降 云南松林 土壤呼吸 土壤特性

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滇中亚高山森林土壤细菌多样性及群落结构对N沉降的响应 被引量：3

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作者 毛煜民 王克勤 +3 位作者 宋娅丽 张晓花 梁阳森 肖文贤 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期125-137,共13页

【目的】研究N沉降对不同森林类型细菌多样性及群落结构的影响,旨在为我国西南亚高山森林土壤细菌群落以及森林生态系统应对N沉降等研究提供理论基础。【方法】以亚热带高海拔季风气候区高山栎林、云南松林、华山松林和常绿阔叶林为研... 【目的】研究N沉降对不同森林类型细菌多样性及群落结构的影响,旨在为我国西南亚高山森林土壤细菌群落以及森林生态系统应对N沉降等研究提供理论基础。【方法】以亚热带高海拔季风气候区高山栎林、云南松林、华山松林和常绿阔叶林为研究对象,设定4个N施氮水平:对照(CK,0 g·m^(-2)·a^(-1))、低氮(LN,10g·m^(-2)·a^(-1))、中氮(MN,20 g·m^(-2)·a^(-1))、高氮(HN,25 g·m^(-2)·a^(-1)),测定施N18个月后土壤细菌多样性及群落结构变化特征。【结果】1)4种林分类型土壤细菌多样性存在一定差异,细菌α多样性指数表现为:常绿阔叶林>华山松林>云南松林>高山栎林;不同施N浓度会造成细菌多样性变化,即随着施N浓度增加,细菌多样性呈先下降后上升的趋势。2)不同施N处理下,土壤细菌群落优势门均由酸杆菌门(29.10%~44.46%)、变形菌门(25.22%~37.50%)、放线菌门(9.3%~12.1%)组成,其中酸杆菌门相对丰度随施N浓度上升而降低,而变形菌门则相反。3)优势属中仅罗河杆菌属、厌氧黏细菌属、出芽菌属、黏液杆菌属在不同施N浓度之间有显著差异。4)土壤细菌一级功能代谢通路包括6类,其中最主要的功能代谢(51.5%~52.2%);二级代谢通路功能基因获取41类,其中主要的二级代谢通路包括10类,碳水化合物代谢占总功能基因数最高(10.7%-~11.1%)。【结论】N沉降对土壤细菌多样性的影响具有阈值限制性;土壤细菌可通过改变生化过程来应对N沉降,以此提高对于N沉降的抵抗能力;林分类型因C源差异、立地特征等因素,为影响N沉降下土壤细菌多样性与群落结构差异的重要因素。 展开更多

关键词 亚高山森林 氮沉降 细菌群落结构 细菌多样性

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氮添加对滇中高原森林凋落物养分残留及其持水性的影响 被引量：2

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作者 肖文贤 宋娅丽 +2 位作者 王克勤 安文雄 苏孟白 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期319-329,共11页

为揭示森林生态系统养分循环和水分循环对氮沉降的响应机制,以滇中高原华山松(Pinus armandii)和云南松(Pinus yunnanensis)为研究对象,开展野外氮添加下凋落叶、枝原位分解研究试验,设置对照[N 0 g/(m^(2)·a),CK]、低氮[N 10 g/(m... 为揭示森林生态系统养分循环和水分循环对氮沉降的响应机制,以滇中高原华山松(Pinus armandii)和云南松(Pinus yunnanensis)为研究对象,开展野外氮添加下凋落叶、枝原位分解研究试验,设置对照[N 0 g/(m^(2)·a),CK]、低氮[N 10 g/(m^(2)·a),LN]、中氮[N 20 g/(m^(2)·a),MN]和高氮[N 25 g/(m^(2)·a),HN]共4个处理,利用尼龙网袋法和室内浸泡法,探究凋落叶、枝养分元素残留率、持水量和持水率及吸水速率对氮添加的响应。结果表明:(1)随着分解时间的持续,2种林分凋落叶、枝碳(C)、氮(N)、磷(P)分别呈释放、富集—释放、富集过程,凋落叶C、N、P残留率显著小于凋落枝(p<0.05);(2)凋落叶最大持水量和最大吸水速率显著大于凋落枝(p<0.05),分解24个月时,与CK相比,LN处理下2种林分凋落叶、枝C,华山松凋落叶N残留率降低1.98%~7.27%,10.79%,HN处理下2种林分凋落叶、枝C,华山松凋落叶、枝和云南松凋落枝N,华山松凋落枝P残留率则增加4.26%~9.08%,11.94%~44.51%,42.42%;(3)分解24个月时,与CK相比,LN、MN和HN处理华山松凋落叶、枝和云南松凋落叶最大持水量和最大吸水速率分别降低11.44%~25.24%,5.81%~32.23%,云南松凋落枝则增加15.48%~24.26%,17.97%~23.74%。(4)2种林分凋落叶、枝持水量随浸泡时间延长而增加,而吸水速率则为降低,持水量与浸泡时间的关系均呈对数函数关系(m=a+blnt),吸水速率与浸泡时间的关系呈幂函数关系(v=at^(-b))。(5)C与云南松凋落枝持水性呈正相关关系(p<0.05),N与华山松凋落枝、P与华山松和云南松凋落叶持水性呈负相关关系(p<0.05)。综上,氮添加通过改变凋落物分解过程中C、N、P养分元素残留特征进而影响其持水性。 展开更多

关键词 氮添加 凋落叶 凋落枝 养分残留 持水量 持水率 吸水速率

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磨盘山典型灌草根系抗拉力学特性及其影响因素研究 被引量：4

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作者 薛杨 赵洋毅 +2 位作者 王克勤 段旭 杜玉雪 《西南林业大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2019年第2期99-107,共9页

为研究西南典型红壤土石山区护坡植物根系固土力学机制,选取4种景观绿化护坡乡土植物(栽秧泡、星毛金锦香、狗尾草、灯芯草)根系开展单根抗拉实验,对比分析根系力学特性及其相关影响因素。结果表明:4种植物根系抗拉能力排序为栽秧泡>... 为研究西南典型红壤土石山区护坡植物根系固土力学机制,选取4种景观绿化护坡乡土植物(栽秧泡、星毛金锦香、狗尾草、灯芯草)根系开展单根抗拉实验,对比分析根系力学特性及其相关影响因素。结果表明:4种植物根系抗拉能力排序为栽秧泡>星毛金锦香>狗尾草>灯芯草,随根径的增大抗拉力增大,抗拉强度减小。随着根径的增大星毛金锦香、狗尾草、灯芯草根系木质素含量、木纤比逐渐增大,纤维素含量减小,栽秧泡变化相反。4种植物根系抗拉能力与纤维素、木质素含量显著相关;星毛金锦香、狗尾草、灯芯草根系抗拉力与纤维素含量显著负相关,与木质素含量、木纤比显著正相关,抗拉强度与纤维素含量显著正相关,与木质素、木纤比显著负相关;栽秧泡根系抗拉特性与化学成分的关系与之相反。根系应力-应变曲线初始阶段为线性关系弹性特征较好,当荷载继续增大表现塑性材料特征;根系最大延伸率随根径的增大而减小,最大的为栽秧泡。4种植物单根力学特性均符合水土保持植物要求。 展开更多

关键词 根系 抗拉特性 景观植物 栽秧泡 星毛金锦香 狗尾草 灯芯草

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滇南地区普洱茶树根系对土壤优先路径形成的影响 被引量：8

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作者 卢华兴 段旭 +3 位作者 赵洋毅 王克勤 杨坤 朱梦雪 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期80-87,共8页

为明确滇南地区普洱茶种植下土壤优先路径特征以及根系对其形成的影响,以典型普洱茶产地为研究对象,灌草地为对照,基于染色示踪法与图像处理技术,定量分析普洱茶树根系特征与土壤优先路径的关系,解释根系对优先路径形成的影响。结果表明... 为明确滇南地区普洱茶种植下土壤优先路径特征以及根系对其形成的影响,以典型普洱茶产地为研究对象,灌草地为对照,基于染色示踪法与图像处理技术,定量分析普洱茶树根系特征与土壤优先路径的关系,解释根系对优先路径形成的影响。结果表明:(1)茶地和灌草地染色路径宽度随土层深度增加呈不同幅度的下降趋势,茶地优先路径的连通性比灌草地差,优先路径的发育程度小于灌草地;(2)根系主要集中分布在土壤表层,随土层深度增加,根重密度、不同径级根长密度均呈减小趋势,径级≤1 mm的根长密度贡献度最大,达到84.08%;(3)染色路径宽度与根重密度、径级≤1,1~3 mm的根长密度呈显著相关(P<0.05),其中灌草地染色路径宽度与径级≤1 mm的根长密度呈极显著相关性(P<0.01),相关系数为0.986;(4)染色路径宽度与径级≤1 mm的根长密度拟合效果较好,R^(2)高达0.9706,径级≤1 mm的细根系对优先路径形成的影响程度更大。根系是影响土壤优先路径的重要因素之一,开展滇南地区普洱茶树根系对土壤优先路径影响的研究,可为当地水土流失治理以及水资源管理提供一定的科学依据。 展开更多

关键词 优先路径 根系特征 根重密度 根长密度 滇南地区

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金沙江干热河谷活跃和稳定冲沟集水区土壤优先流特征 被引量：7

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作者 李志成 赵洋毅 +2 位作者 王克勤 段旭 徐贵迁 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期119-127,共9页

为揭示金沙江干热河谷冲沟集水区土壤优先流特征,以金沙江元谋干热河谷地区不同发育程度冲沟(活跃期、稳定期)集水区为研究对象,采用野外染色示踪和统计分析相结合的方法,通过图像处理技术,从野外染色图像中整合出相关5个优先流特征指标... 为揭示金沙江干热河谷冲沟集水区土壤优先流特征,以金沙江元谋干热河谷地区不同发育程度冲沟(活跃期、稳定期)集水区为研究对象,采用野外染色示踪和统计分析相结合的方法,通过图像处理技术,从野外染色图像中整合出相关5个优先流特征指标,并结合根系特征,对比分析土壤优先流差异规律。结果表明:(1)稳定期冲沟集水区在0—15 cm土层深度范围出现大面积的团块状染色,随后呈小枝状分布,染色区分布相对更加集中,活跃期染色呈整体状—团块状—枝状分布,表明活跃期冲沟集水区染色形态特征更加分化。(2)活跃期冲沟集水区的平均基质流深度、平均染色面积比、平均土壤染色斑块形状系数和优先流平均长度指数(20.53 cm, 54.25%,24.94,592.46%)分别是稳定期冲沟集水区的1.79,1.62,2.20,1.16倍,表现为活跃期冲沟系统集水区优先流发生时间相对滞后,优先流发育程度更大,优先流空间异质性相对较强。(3)随土层深度增加,根重密度和根长密度均呈减小趋势,且二者与染色面积比均呈显著正相关关系(p<0.05)。活跃期冲沟集水区各土层根重密度和根长密度均大于稳定期冲沟集水区。研究结果为揭示金沙江干热河谷冲沟集水区土壤优先流特征提供理论依据,同时为该地区生态恢复与水土保持工作提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 土壤优先流特征 染色示踪法 活跃和稳定冲沟集水区 金沙江干热河谷

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红河干热河谷林草地红壤中优先流的形态分布特征 被引量：6

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作者 朱梦雪 赵洋毅 +5 位作者 段旭 王克勤 万艳萍 卢华兴 邱砚海 杜云祥 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2021年第4期9-16,共8页

[目的]在红河干热河谷地区开展优先流形态分布特征及与红壤特性关系的研究,为区域水资源管理和防治水土流失等工作提供理论依据。[方法]以干热河谷地区典型植被林地和荒草地为研究对象,采用野外染色示踪法并结合图像处理技术研究优先流... [目的]在红河干热河谷地区开展优先流形态分布特征及与红壤特性关系的研究,为区域水资源管理和防治水土流失等工作提供理论依据。[方法]以干热河谷地区典型植被林地和荒草地为研究对象,采用野外染色示踪法并结合图像处理技术研究优先流的形态分布特征及对红壤特性响应。[结果]①林草地上层剖面平均染色面积分别为87.20%和91.97%,染色面积随土层的增加而减小,局部深度内染色面积出现反弹现象;林草地优先流长度指数分别为766.8%和730.0%,林地土壤优先流较荒草地发达;林草地的最大染色深度分别为40 cm和35 cm;②染色路径宽度随土层的增加而减小,0-20 cm土层内以大于250 mm的路径为主,20-40 cm内的染色路径在20-250 mm,而在40 cm以下的土层染色路径集中在20 mm以内;③优先流染色面积比、长度指数、染色路径宽度与土壤因子存在显著相关性,总孔隙度、有机质、含水率等对染色面积比(D A)、长度指数(LI)、染色路径宽度(SPW)累积贡献率分别为97.80%,86.95%,87.45%;含水率、有机质、容重、总孔隙度和Al 3+等因子与染色面积比、染色路径宽度呈最优线性关系。[结论]土壤的孔隙特性、盐基离子和土壤质地等的共同作用最终导致红河干热河谷林草地优先流的差异。 展开更多

关键词 红河干热河谷 土壤优先流 染色示踪法 染色面积 土壤因子

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金沙江干热河谷冲沟形态发育特征及其侵蚀速率估算 被引量：3

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作者 张广贺 王克勤 +2 位作者 宋娅丽 李珠宇 赵洋毅 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期103-112,共10页

冲沟侵蚀是金沙江干热河谷土壤流失的重要原因,造成严重的土地退化,威胁区域农业发展和粮食安全。探究冲沟的形态发育特征明确其侵蚀速率,对于冲沟侵蚀量化评估和土地保护等具有重要意义。为摸清冲沟发育演变规律,该研究选取元谋干热河... 冲沟侵蚀是金沙江干热河谷土壤流失的重要原因,造成严重的土地退化,威胁区域农业发展和粮食安全。探究冲沟的形态发育特征明确其侵蚀速率,对于冲沟侵蚀量化评估和土地保护等具有重要意义。为摸清冲沟发育演变规律,该研究选取元谋干热河谷金雷国家水土保持科技示范园区附近沟谷地貌流域为研究区,选择35条冲沟,通过无人机遥感影像提取冲沟形态参数,分析形态特征,并结合高分遥感影像计算冲沟侵蚀速率。结果表明:1)研究区冲沟直线长度、顶宽、底宽、深度的范围分别为25.21~180.43、10.76~51.76、3.56~26.85、1.22~11.92 m;面积、体积的范围分别为257.50~8987.88 m^(2)、142.64~19479.25 m^(3)。冲沟形态参数差异性较大,长度在发育过程中受坡面限制小于其他地区。2)冲沟底部宽度和顶部宽度比值(BW/TW)的范围为0.24~0.59,冲沟主要为“V型”和“V~U型”;冲沟顶部宽度和深度比值(TW/D)的范围为2.56~26.29,均值为6.04,横向侵蚀速率远大于下切侵蚀速率。3)2015—2022年间,35条冲沟中,19条长度明显增长,冲沟溯源侵蚀速率为0.02~1.10 m/a(均值0.34 m/a);27条宽度明显增长,冲沟横向侵蚀速率为0.07~1.10m/a(均值0.36 m/a);29条面积和体积明显增长,冲沟面积增长速率为1.64~105.40 m^(2)/a(均值23.44 m^(2)/a);冲沟体积侵蚀速率为1.26~339.42 m^(3)/a(均值51.21 m^(3)/a)。冲沟横向侵蚀速率大于溯源侵蚀速率,在面积和体积增长中贡献较大。研究结果可为金沙江干热河谷地区大尺度冲沟的发育演变规律和侵蚀定量评估提供方法和依据。 展开更多

关键词 冲沟 无人机 倾斜摄影 高分遥感影像 形态特征 侵蚀速率 干热河谷

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滇中磨盘山华山松次生林空间结构特征 被引量：5

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作者 刘欣艺 王克勤 +2 位作者 段旭 朱梦雪 赵洋毅 《西部林业科学》 CAS 北大核心 2021年第1期153-160,167,共9页

以滇中地区磨盘山华山松次生林为研究对象,在3种林龄(15、30、40 a)华山松林分中分别设置1 hm 2的样地,利用混交度、角尺度和大小比数等空间结构参数研究其林分结构特征,并对林分胸径曲线进行拟合。结果表明:不同林龄华山松次生林的径... 以滇中地区磨盘山华山松次生林为研究对象,在3种林龄(15、30、40 a)华山松林分中分别设置1 hm 2的样地,利用混交度、角尺度和大小比数等空间结构参数研究其林分结构特征,并对林分胸径曲线进行拟合。结果表明:不同林龄华山松次生林的径级分布特征不同,其中15 a华山松林为“单峰型”的径级分布,而30、40 a华山松林乔木层则呈“双峰型”径级分布;采用常见指数对胸径分布进行拟合,其结果具有显著相关性;华山松次生林空间结构参数一元、二元分布在一定程度上能刻画出森林演替过程,结构参数二元分布能够指示群落演替的过程。研究结果有助于提高本区域华山松空间结构使用效率,维持森林的健康、稳定,持续发挥森林的各项功能和效益。 展开更多

关键词 华山松 空间结构参数 二元分布 磨盘山

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磨盘山4种典型护坡植物根系特征及其对土壤含水率的影响 被引量：11

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作者 薛杨 赵洋毅 +2 位作者 段旭 曹光秀 杜玉雪 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2019年第4期501-509,共9页

采用野外定位实测和室内分析相结合的方法,基于结构方程模型研究了西南典型红壤土石山区4种公路边坡护坡植物根系特征及其对同空间内土壤水分的影响.结果表明:灌木植物根系属Vtype垂直构型,草本植物为散生须根属Mtype团网构型,4种植物... 采用野外定位实测和室内分析相结合的方法,基于结构方程模型研究了西南典型红壤土石山区4种公路边坡护坡植物根系特征及其对同空间内土壤水分的影响.结果表明:灌木植物根系属Vtype垂直构型,草本植物为散生须根属Mtype团网构型,4种植物根系呈浅层化分布,代表根径均为细根,草本植物根系长度、干质量、表面积均大于灌木植物,且分布趋势均随土层加深而减少;根系分布与同空间内土壤水分显著正相关(P<0.01),根系表面积和根系干重等特性对土壤含水率呈极显著的正相关影响,结构方程路径总系数达0.99,根系结构由粗根含量决定,且对土壤含水率存在系数-0.39的显著负相关,对根系特性和根系延伸范围存在总系数-1.50和-1.54的极显著负影响.草本植物对较浅或贫瘠的土壤边坡的适应性更好,其保持土壤水分的作用更好,而土层较深边坡建议选择灌草搭配的方式来达到保水固土的目的. 展开更多

关键词 护坡植物 根系形态 土壤含水率 结构方程模型

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红河干旱河谷区典型地类植物根系特征对土壤大孔隙的影响 被引量：11

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作者 陈婷婷 段旭 +3 位作者 赵洋毅 冷鹏 邵一敏 杜云祥 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期107-115,共9页

为探明植物根系特征对土壤大孔隙的影响,以红河干旱河谷典型地段玉溪新平县龙潭箐小流域内林地、荒草地、园地和农地4种地类下植物根系和土壤为研究对象,基于水分穿透曲线法和经典统计分析,定量分析了植物根系特征对土壤大孔隙形成的影... 为探明植物根系特征对土壤大孔隙的影响,以红河干旱河谷典型地段玉溪新平县龙潭箐小流域内林地、荒草地、园地和农地4种地类下植物根系和土壤为研究对象,基于水分穿透曲线法和经典统计分析,定量分析了植物根系特征对土壤大孔隙形成的影响。结果表明:(1)4种地类土壤水分穿透曲线的稳定出流速率表现为林地>园地>荒草地>农地,各地类间显著差异(p<0.05),土壤每层水分穿透曲线发展趋向一致,均为先增加后趋于稳定,表层出流速率均大于深层;(2)4种地类土壤大孔隙当量半径在0.3~3.7 mm范围内,其中,0.3~1.0 mm的密度最大,占大孔隙总数量的96%以上,大于1.0 mm的密度最小,只占小于大孔隙总数的4%;大孔隙密度为1.383×104~2.477×104个/m 2,4种地类中大孔隙密度均随着土层深度的增加而逐渐减少,整体趋势表现为林地>园地>荒草地>农地;(3)随着土层深度的递增4种地类样地中植物根长密度及根重密度都表现为减小的趋势;细根系(根径d<1 mm)对土壤大孔隙的形成有高贡献度,而相对较粗的根系(根径d>1 mm)对土壤大孔隙的产生贡献度较低;(4)农地、园地与林地土壤大孔隙率和0<d≤5 mm根径范围内的根重密度相关性极显著(p<0.01);荒草地则是跟3<d≤5 mm根径范围内的根重密度显著相关(p<0.05)。细根系显著影响土壤大孔隙的形成,而粗根系的影响较低。 展开更多

关键词 土壤大孔隙 水分穿透曲线 根长密度 根重密度 干旱河谷

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