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川西亚高山．高山土壤表层有机碳及活性组分沿海拔梯度的变化 被引量：36
1
作者 秦纪洪 王琴 孙辉 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第18期5858-5864,共7页
青藏高原东缘亚高山-高山地带土壤碳被认为是我国重要的土壤碳库,作为高海拔低温生态系统,土壤碳对土壤暖化的响应可能也更加敏感。该区域亚高山森林一般分布在海拔3200 m以上,上缘接高山树线和灌丛草地,土壤有机碳含量高。海拔梯度上... 青藏高原东缘亚高山-高山地带土壤碳被认为是我国重要的土壤碳库,作为高海拔低温生态系统,土壤碳对土壤暖化的响应可能也更加敏感。该区域亚高山森林一般分布在海拔3200 m以上,上缘接高山树线和灌丛草地,土壤有机碳含量高。海拔梯度上变化的土壤环境因子是主要土壤温度,海拔梯度上高寒土壤有机碳及活性有机碳组的分布格局,可体现海拔梯度上温度因子对土壤碳动态的影响。对沿海拔3200 m(亚高山针叶林)、3340 m(亚高山针叶林)、3540 m(亚高山针叶林)、3670 m(亚高山针叶林)、3740 m(亚高山针叶林)、3850 m(高山林线)、3940 m(高山树线)、4120 m(高山草地)的土壤表层(0—20 cm)有机碳和活性有机碳组分含量进行分析,结果表明在该海拔范围内,表层土壤总有机碳含量随着海拔的升高而增加,显示高海拔有利于土壤碳的固存;土壤活性有机碳组分中,颗粒态有机碳含量及其占总有机碳比例与海拔呈显著正相关,在海拔最高的4120m含量和占有机碳总量比例分别达到50.81 g/kg和56.52%。在该海拔范围内海拔越高颗粒态有机碳占有机碳比例越高,显示高海拔土壤有机碳更多以土壤颗粒态碳形式贮存。微生物量碳、水溶性碳、轻组分有机碳与海拔高度没有明显的相关性,表明这些活性有机碳组分受海拔因素影响不大;易氧化有机碳含量与海拔高度显著正相关。因此,颗粒态有机碳含量及其比例可作为高海拔地带土壤活性有机碳库动态的特征指标,表征高海拔地带土壤有机碳动态与贮量受温度影响的指标。 展开更多
关键词 亚高山-高山土壤 土壤有机碳 土壤活性有机碳 颗粒态有机碳 海拔梯度 土壤暖化
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冻融交替对土壤CO_2及N_2O释放效应的研究进展 被引量：36
2
作者 杨红露 秦纪洪 孙辉 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期519-525,共7页
在秋冬交替和冬春交替时期高纬度地区和高海拔生态系统表层土壤常有冻融交替频繁发生。由于冻融交替作用通过改变土壤水热性质而对土壤物理、化学、生物学特性产生效应。冻结通常导致土壤团聚体破裂、微生物细胞及细根死亡,释放出活性... 在秋冬交替和冬春交替时期高纬度地区和高海拔生态系统表层土壤常有冻融交替频繁发生。由于冻融交替作用通过改变土壤水热性质而对土壤物理、化学、生物学特性产生效应。冻结通常导致土壤团聚体破裂、微生物细胞及细根死亡,释放出活性较高的有机物,增强随后融解的土壤的反硝化和呼吸活性,从而影响土壤生物、生物化学过程以及生物地化循环。已有对苔原、泰加林等北极和亚北极生态系统的研究表明,土壤冻融交替次数、冻融极端温度、土壤水分、土壤团聚体结构变化等对CO2和N2O的释放通量影响较为显著,一般在冻融的最初几个循环温室气体排放会增加,随后会降至一个较为稳定的水平。目前,冻融循环变化背景下的温室气体排放研究主要是针对北方高纬度地区,而且对冻融交替影响土壤温室气体排放的机理研究也不够。我国面积广大的青藏高原高海拔地带在全球增温背景下,轻微增温会导致季节性冻土表层冻融交替次数增加,甚至冻土季节消失,加强全球增温背景下我国高山亚高山季节性冻土生态系统效应和过程研究,特别是土壤暖化导致的温室气体排放变化通量和变化机理的研究,对揭示全球变化的区域效应以及高海拔生态系统的管理都具有重要作用。 展开更多
关键词 冻融循环 温室气体 土壤暖化 亚高山土壤
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岷江上游干旱河谷旱地土壤斥水性特征初步研究 被引量：10
3
作者 秦纪洪 赵利坤 +1 位作者 孙辉 李沙 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期259-262,272,共5页
土壤斥水性是土壤颗粒不易被水滴浸润的现象,对土壤水分特征曲线、土壤溶质运移、土壤优先流、土壤导水率以及地表径流和土壤侵蚀等具有重要影响。研究结果表明,3月份岷江上游干旱河谷0-5cm土层具斥水性的土壤在空间上的分布概率约为34%... 土壤斥水性是土壤颗粒不易被水滴浸润的现象,对土壤水分特征曲线、土壤溶质运移、土壤优先流、土壤导水率以及地表径流和土壤侵蚀等具有重要影响。研究结果表明,3月份岷江上游干旱河谷0-5cm土层具斥水性的土壤在空间上的分布概率约为34%,其中强度斥水性土壤分布比例为5%;在时间分布上,土壤斥水性主要表现在7月,轻度以下斥水性概率为91%,强度以上斥水性概率为58%;从各粒级土壤斥水性的研究结果来看,斥水性与土壤粒级呈显著负相关,粒级越小,土壤斥水性越高。因此,岷江上游干旱河谷旱地土壤斥水性具有明显的时空分布差异,并且粒级越小土壤斥水性越强,7月份土壤表层的土壤斥水性强度与分布比例高。这可能是导致干旱河谷严重水土流失、土壤砂砾化的一个重要原因。 展开更多
关键词 土壤斥水性 岷江上游 干旱河谷 土壤侵蚀
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低温季节西南亚高山森林土壤轻组分有机碳动态 被引量：8
4
作者 秦纪洪 武艳镯 +1 位作者 孙辉 马丽红 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期413-420,共8页
轻组分有机碳（LFOC）易受短期土地利用方式和环境变化的影响而被用作土壤有机碳短期环境效应的特征指标。通过西南亚高山均质化土壤在不同覆盖情形（裸土除雪BNS、裸土覆雪BS、凋落物除雪LNS、凋落物覆雪Control）下低温季节原位培养,... 轻组分有机碳（LFOC）易受短期土地利用方式和环境变化的影响而被用作土壤有机碳短期环境效应的特征指标。通过西南亚高山均质化土壤在不同覆盖情形（裸土除雪BNS、裸土覆雪BS、凋落物除雪LNS、凋落物覆雪Control）下低温季节原位培养,对0-10 cm和10-20 cm深度LFOC影响的动态分析,结果发现：西南亚高山土壤LFOC平均占该土层总有机碳比例为15.5%;经过一个低温季节,不同处理下的LFOC比例变幅介于13.6%-21.1%;土壤0-10 cm和10-20 cm的LFOC在低温季节波动剧烈且含量高,甚至高于生长季节初期和末期,显示亚高山森林土壤碳动态在低温季节仍然极活跃;0-10 cm土壤中在低温季节凋落物覆雪处理土壤LFOC最低,而其余3个处理裸土除雪、裸土覆雪、凋落物除雪处理下LFOC含量和波动幅度均高于凋落物覆雪处理,表明土壤表面的凋落物和积雪覆盖及其组合显著影响0-10 cm土壤LFOC动态和含量;10-20cm土层LFOC时间动态也存在处理效应,显示地表覆盖同样影响下层土壤的LFOC过程;效应分析显示凋落物、积雪、采样时间、土壤深度及其交互作用对土壤LFOC含量的主效应和交互作用达到显著水平,特别是凋落物和积雪同时存在时抑制土壤LFOC形成而有助于维持土壤有机碳的稳定,而凋落物和/或积雪的消失均导致低温季节土壤LFOC升高。因此,在西南亚高山低温季节地表凋落物和积雪覆盖及其组合变化,将会影响亚高山森林土壤碳的库容量和稳定性。 展开更多
关键词 亚高山森林土壤 地表覆盖 轻组分有机碳 土壤活性有机碳 低温季节
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干湿交替格局对川西南干热河谷土壤碳氮释放的影响 被引量：6
5
作者 秦纪洪 黄雪菊 +2 位作者 陈蓓 孙辉 沈丹杰 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期250-254,共5页
有机碳和氮素含量低、结构性差等土壤退化特征,是干热河谷土壤退化的普遍现象,漫长旱季与集中雨季使干热河谷干湿交替格局不同于其他区域。通过监测不同干湿交替模式下培养土壤的呼吸、水溶性有机碳（DOC）和水溶性氮（DN）动态,评估干... 有机碳和氮素含量低、结构性差等土壤退化特征,是干热河谷土壤退化的普遍现象,漫长旱季与集中雨季使干热河谷干湿交替格局不同于其他区域。通过监测不同干湿交替模式下培养土壤的呼吸、水溶性有机碳（DOC）和水溶性氮（DN）动态,评估干湿交替特征对干热河谷土壤有机碳和氮库退化的影响。结果显示,风干土壤再湿润对土壤呼吸具有激发效应,可使呼吸强度增加1.52-7.13倍;随着干湿交替次数的增加,激发效应随之衰减,经过多次干湿交替后（当周期为3d,则干湿交替5次）降至某一稳定水平,干湿交替周期越长（周期长于12d）,土壤再湿润后导致的土壤呼吸激发效应的衰减越不明显。土壤DOC和DN含量同样受再湿润激发,但DOC和DN激发效应滞后于土壤呼吸,干湿交替多次后土壤DOC和DN随之降低并稳定低于最初水平,而随着干湿交替周期延长,DOC和DN在每个干湿交替末期含量变化不明显。这暗示干湿交替尽管可激发土壤DOC和DN释放,但是这种激发效应随干湿交替次数和周期延长而降低,因此对土壤碳氮动态的影响有限,干湿交替格局可能不是干旱河谷土壤有机碳和氮素退化的主要原因。 展开更多
关键词 干热河谷 干湿交替 土壤呼吸 水溶性有机碳 土壤退化
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彭州市龙门山不同地震裸地次生演替初期土壤酶活性研究 被引量：4
6
作者 秦纪洪 武艳镯 +1 位作者 孙辉 王琴 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2013年第3期55-59,共5页
地震形成的次生裸地的生态恢复包括植被和土壤的结构与功能恢复两个方面。选取彭州龙门山地震崩塌地、泥石流冲积扇、滑坡体等震后形成的三个典型次生裸地恢复3a后,对表土(0—30cm)有机碳、水溶性氮、有效磷和土壤酶活性等性质进行了研... 地震形成的次生裸地的生态恢复包括植被和土壤的结构与功能恢复两个方面。选取彭州龙门山地震崩塌地、泥石流冲积扇、滑坡体等震后形成的三个典型次生裸地恢复3a后,对表土(0—30cm)有机碳、水溶性氮、有效磷和土壤酶活性等性质进行了研究,以评价恢复初期不同次生裸地的土壤恢复状况。结果显示,自然恢复3a,土壤有机碳恢复到原生样地的27%～42%,可溶性碳恢复至原生样地的25%～46%,可溶性氮恢复至原生样地的6%～14%,有效磷恢复至原生样地的21%～83%。土壤酶中,过氧化氢酶活性恢复较快,达到对照样地过氧化氢酶活性的70%以上,而脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性恢复较慢,分别为对照样地的5%～19%,6%～48%,6%～26%,因此地震形成的次生裸地上土壤肥力质量与土壤酶活性的恢复是一个长期的过程。 展开更多
关键词 汶川地震 次生演替 生态恢复 土壤酶活性 龙门山
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彭州市龙门山震后迹地植物群落生态恢复初探 被引量：5
7
作者 武艳镯 秦纪洪 +1 位作者 孙辉 王琴 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2012年第3期140-146,共7页
汶川大地震不仅造成大量人员伤亡,并且严重破坏社会财产和生态环境。通过对彭州市龙门山区域选取地震崩塌地(地震创面裸地)、泥石流裸地(大型泥石流冲积扇)、滑坡体(整体滑坡)、居住地(灾后居民安置点)4类具有代表性区域进行样地调查和... 汶川大地震不仅造成大量人员伤亡,并且严重破坏社会财产和生态环境。通过对彭州市龙门山区域选取地震崩塌地(地震创面裸地)、泥石流裸地(大型泥石流冲积扇)、滑坡体(整体滑坡)、居住地(灾后居民安置点)4类具有代表性区域进行样地调查和采样,分析了不同地震灾毁情况下植物群落恢复状况。结果表明:各类样地多样性指数大小为泥石流冲积扇>滑坡体>地震崩塌地>居民安置点;居民安置点与其他3类恢复地的多样性指数有明显差异,相似度也较低。说明这类群落恢复到原生群落可能需要较长的时间;土壤有机碳含量变化趋势为泥石流冲积扇>滑坡体>地震崩塌迹地,微生物量碳和易氧化态碳含量为滑坡体>泥石流裸地>地震崩塌地,而可溶性有机碳含量为地震崩塌地>泥石流裸地>滑坡体,表明在不同迹地上土壤有机碳不同组分的恢复进程存在差异。 展开更多
关键词 生态恢复 群落生态 生物多样性 土壤有机碳组分
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高山树线交错带及其对全球气候变化的响应研究进展 被引量：5
8
作者 秦纪洪 王琴 +2 位作者 孙辉 武艳镯 易之煦 《浙江林业科技》 北大核心 2012年第1期63-70,共8页
高山树线交错带(Alpine treeline ecotone,ATE),处于高寒严酷气候胁迫的临界状态,是高海拔生态系统承受环境变化压力最大的地带之一,全球性和区域性气候变暖必然在这一生态界面上有所反映。已有的研究表明,高山树线交错带对气候变化的... 高山树线交错带(Alpine treeline ecotone,ATE),处于高寒严酷气候胁迫的临界状态,是高海拔生态系统承受环境变化压力最大的地带之一,全球性和区域性气候变暖必然在这一生态界面上有所反映。已有的研究表明,高山树线交错带对气候变化的响应方式及强度,因地形、ATE类型和物种组成以及研究方法和尺度而异。在气候变化的背景下,关于ATE的动态对高海拔生态系统土壤生物地化过程及碳循环的影响的相关研究还比较缺乏,而土壤生物过程对环境因子的敏感度远高于植物群落演替对环境变化的响应。因此,今后的研究应该结合各学科的最新研究手段,在不同尺度上开展对ATE的生态和土壤过程与机理方面的定量研究。 展开更多
关键词 高山树线交错带 气候变化 高海拔生态系统 碳循环
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冻融交替对高寒土壤轻组分有机质矿化影响的试验研究 被引量：4
9
作者 秦纪洪 李菊 孙辉 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期240-244,250,共6页
为研究冻融交替对轻组分有机质(LFOM)动态的影响,设置不冻处理T(4℃恒温培养),长冻处理F(-10℃持续冻结)和冻融交替FT(-10℃和4℃各12h交替)3个模式,对轻组分有机质(LFOM)进行为期147d的试验培养,定期采样分析LFOM中物质累积释放总量、C... 为研究冻融交替对轻组分有机质(LFOM)动态的影响,设置不冻处理T(4℃恒温培养),长冻处理F(-10℃持续冻结)和冻融交替FT(-10℃和4℃各12h交替)3个模式,对轻组分有机质(LFOM)进行为期147d的试验培养,定期采样分析LFOM中物质累积释放总量、C、N、P、K、Ca、Mg元素的动态情况。结果表明:(1)与处理F和T相比,处理FT显著提高了LFOM中物质累积释放总量和C、N、P、Ca、Mg的累积矿化,处理FT和处理F的K累积矿化相近且高于处理T。(2)处理F与处理T比较,OM、P、Ca、Mg矿化量相近,但总量及N矿化量处理F高于处理T。(3)利用单室模型对不同处理分解动态的回归进行分析,表明不同处理分解动态间均达到显著水平,证实了有机质进行密度分组的合理性及LFOM内不同组分的共性,冻融交替下LFOM中C、N和P的平均存留时间(MRT)分别为700,875,133d,冻融交替次数减少(长冻、不冻)均延长了这些元素的MRT。因此,在全球变暖背景下,只有在高寒土壤冻融交替次数增加的情形下才加剧土壤LFOM中有机碳、氮和磷的矿化,如果仅是引起土壤解冻时间延长,并不会增加亚高山森林季节性冻土中LFOM的矿化。 展开更多
关键词 轻组分有机质 高寒土壤 全球变暖 冻融交替 有机碳动态
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凋落物和积雪覆盖对低温季节西南亚高山森林表层土壤脲酶动态的影响 被引量：1
10
作者 马丽红 黄雪菊 +2 位作者 秦纪洪 孙辉 李沙 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2013年第2期60-65,共6页
土壤脲酶(URE)活性易受到温度、地表覆盖(凋落物和积雪覆盖)、土壤水热动态等的影响,是常用的表征土壤中有机态氮转化与矿化状况的生物活性的指标之一。为探索凋落物和积雪覆盖对低温季节川西亚高山森林土壤脲酶活性的影响,以低温季节... 土壤脲酶(URE)活性易受到温度、地表覆盖(凋落物和积雪覆盖)、土壤水热动态等的影响,是常用的表征土壤中有机态氮转化与矿化状况的生物活性的指标之一。为探索凋落物和积雪覆盖对低温季节川西亚高山森林土壤脲酶活性的影响,以低温季节亚高山针叶林均质化土壤为研究对象,采用4种不同覆盖处理(裸露地表、凋落物覆盖、积雪覆盖、凋落物和积雪同时覆盖)进行原位培养,对各处理在低温季节(11月至翌年5月)表层(0—10cm)和下层(10—20cm)土壤进行采样并分析其脲酶活性动态。结果表明:(1)川西亚高山森林土壤脲酶活性在低温季节仍相对较高;整体呈现出先增高,随后急剧降低,到低温末期达到峰值的变化趋势。(2)整个低温季节凋落物和积雪对URE活性的影响均达到极显著水平,凋落物和积雪两因素之间存在显著的交互作用。凋落物和积雪覆盖动态格局深刻影响着亚高山森林的生态过程,亚高山森林高海拔土壤脲酶活性可以作为低温季节高海拔生态系统环境变化的一个短期响应特征。 展开更多
关键词 亚高山森林 低温季节 土壤脲酶活性 覆盖 低温生态系统
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