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基于土壤生态化学计量的红壤侵蚀退化区植被恢复过程中的养分平衡机制
1
作者 翟林 韩雪洁 +4 位作者 李启艳 刘陵桦 孟维彩 蔡翠婷 侯晓龙 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第11期238-247,共10页
土壤化学计量对退化地植被恢复后土壤养分限制变化有重要的指示作用,目前红壤退化生态系统恢复过程中的养分限制机理还不清楚,以福建省长汀县红壤侵蚀区不同植被恢复阶段马尾松(Pinus massoniana)林为研究对象,调查测定不同恢复阶段马... 土壤化学计量对退化地植被恢复后土壤养分限制变化有重要的指示作用,目前红壤退化生态系统恢复过程中的养分限制机理还不清楚,以福建省长汀县红壤侵蚀区不同植被恢复阶段马尾松(Pinus massoniana)林为研究对象,调查测定不同恢复阶段马尾松林植被组成和土壤理化特性,分析不同植被恢复阶段群落特征与土壤化学计量间的内在关系。结果表明,随着植被的恢复,植物丰富度(DG、DM)、植物多样性(H′)、植物优势度(DS)及植物均匀度(E)均明显提升,针叶林(CF)和针阔混交林(CBF)与阔叶林(BF)恢复阶段的灌木层和乔木层差距主要体现为植物种类变化显著,说明恢复后期植物多样性提升变缓;随着植被的恢复,土壤理化特性逐渐改善,土壤持水特性、孔隙性、TC含量和TN含量呈逐渐增加趋势,而土壤TP含量不同恢复阶段间无显著差异(P>0.05);与全国土壤平均值相比,土壤C∶N、C∶P总体较高,而N∶P总体较低,N、P是研究区持续存在的限制性营养元素;植物多样性与土壤C、N、P及其化学计量显著相关,土壤化学计量的决定系数为32.4%~65.1%;灰色关联分析结果表明,C∶P、N∶P对DG、DS变化的响应效果要比单个因子TC含量、TN含量更好,E与C∶N最为相关(关联度为0.777),DG与土壤TC含量、TN含量和N∶P变化关联度最高,其次为DS。综上,土壤化学计量与植物群落组成多样性密切相关,可作为退化地植被恢复后期土壤养分平衡的重要评判指标。 展开更多
关键词 红壤侵蚀退化区 水土流失 植被恢复 马尾松 生态化学计量 养分平衡机制
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间伐处理对长汀红壤初步治理区马尾松林水土流失的影响 被引量：2
2
作者 武欣怡 黄智军 +2 位作者 朱晨璐 黄偲祺 侯晓龙 《亚热带水土保持》 2021年第4期38-43,共6页
为探索长汀红壤侵蚀区马尾松林水土流失的有效治理策略,以长汀县水土流失区分布较多的郁闭度0.8的马尾松林为研究对象,设置不间伐、间伐20%、间伐40%和间伐60%的样地,采用标准径流小区的方法,分析不同程度间伐对马尾松林水土流失的影响... 为探索长汀红壤侵蚀区马尾松林水土流失的有效治理策略,以长汀县水土流失区分布较多的郁闭度0.8的马尾松林为研究对象,设置不间伐、间伐20%、间伐40%和间伐60%的样地,采用标准径流小区的方法,分析不同程度间伐对马尾松林水土流失的影响,揭示水土流失和降雨因子间的关系。结果表明:①马尾松林水土流失随间伐强度的增加呈先减小后增大的规律,间伐60%处理马尾松林水土流失最严重,而间伐40%水土流失量最小;②不同间伐强度马尾松林产流产沙量均随降雨等级提高而增加,暴雨和大暴雨条件下产流产沙增幅尤为显著;③影响马尾松林产流产沙量的主要降雨因子是降雨量,其次为降雨侵蚀力。综上,马尾松林郁闭度过大不利于水土流失防治,长汀红壤侵蚀区马尾松林间伐40%(郁闭度0.5~0.6)水土保持效果最好。 展开更多
关键词 自然降雨等级 间伐 马尾松林 水土流失规律 回归分析
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水土保持植物类芦对土壤酸胁迫的形态生理响应 被引量：11
3
作者 陈雪娇 韩航 +4 位作者 侯晓龙 刘爱琴 蔡丽平 周垂帆 马祥庆 《草业学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期143-149,共7页
土壤酸度低是限制一些金属矿山废弃地植被恢复的主要因素之一,类芦可在酸度极低的稀土矿废弃地正常生长,其中可能存在对酸胁迫特殊的形态生理响应机制。因此,采用室内土培盆栽模拟胁迫试验,设计不同强度酸胁迫处理(pH:3.5,4.5,5.0和5.6)... 土壤酸度低是限制一些金属矿山废弃地植被恢复的主要因素之一,类芦可在酸度极低的稀土矿废弃地正常生长,其中可能存在对酸胁迫特殊的形态生理响应机制。因此,采用室内土培盆栽模拟胁迫试验,设计不同强度酸胁迫处理(pH:3.5,4.5,5.0和5.6),测定不同酸胁迫条件下,类芦地上部分和根系生长、生物量、抗氧化酶活性及MDA含量等指标,探讨类芦对土壤酸胁迫的适应策略。结果表明,类芦对土壤酸胁迫有一定的耐性,pH 3.5处理仍能较正常生长;随土壤pH的逐渐增大,类芦地上部分和根系各生长指标整体表现为先增大后减小的变化趋势,弱酸胁迫对类芦根系生长有一定促进作用,pH 4.5处理均达最大值,为类芦最适宜生长的土壤酸度;酸胁迫条件下,类芦可通过加快根直径的生长,增大根系的生物量分配,以适应酸胁迫条件,但酸胁迫对类芦体内抗氧化酶活性具有一定抑制作用。 展开更多
关键词 类芦 酸胁迫 生长指标 形态生理响应
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红壤侵蚀区不同地层背景马尾松林土壤理化特性及细菌多样性
4
作者 黄偲祺 喻君保 +4 位作者 朱晨璐 杨帆 武欣怡 韩雪洁 侯晓龙 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2022年第5期87-95,共9页
[目的]揭示土壤理化特性与细菌丰度之间的内在关系,为红壤侵蚀区马尾松林水土流失分区精准治理提供参考。[方法]以福建省长汀县红壤侵蚀区马尾松林为研究对象,选择侏罗系中统漳平组中段(J_(2)Z^(2))、侏罗系中统漳平组下段(J_(2)Z^(1))... [目的]揭示土壤理化特性与细菌丰度之间的内在关系,为红壤侵蚀区马尾松林水土流失分区精准治理提供参考。[方法]以福建省长汀县红壤侵蚀区马尾松林为研究对象,选择侏罗系中统漳平组中段(J_(2)Z^(2))、侏罗系中统漳平组下段(J_(2)Z^(1))、侏罗纪燕山期早期侵入岩(γ^(2(3)c)_(5))、第四系全新统(Q_(h))4种地层背景,分析测定不同地层背景马尾松林土壤理化特性和细菌群落组成及多样性。[结果]不同地层背景马尾松林土壤理化指标整体表现为:J_(2)Z^(1)>J_(2)Z^(2)>Q_(h)>γ^(2(3)c)_(5);土壤养分含量各地层背景各有丰缺,J_(2)Z^(1)地层背景土壤有机质含量大于其他地层,Q_(h)地层背景氮含量大于其他地层,而γ^(2(3)c)_(5)地层背景磷和钾含量较高;4种地层背景土壤细菌差异操作分类单元(OTU)数目表现为:Q_(h)>J_(2)Z^(2)>J_(2)Z^(1)>γ^(2(3)c)_(5),分别占总OTU数目的21.62%,18.29%,16.79%,12.08%;细菌群落多样性表现为:J_(2)Z^(2)>Q_(h)>γ^(2(3)c)_(5)>J_(2)Z^(1);J_(2)Z^(1)地层和Q_(h)地层土壤细菌多样性与土壤含水率和土壤pH值正相关,J_(2)Z^(2)地层与土壤容重以及全磷含量正相关,γ^(2(3)c)_(5)地层与土壤钾含量和速效氮含量正相关。[结论]红壤侵蚀区不同地层背景马尾松林土壤理化特性存在一定差异,在植被恢复过程中应考虑地层背景因素进行分区治理,细菌对不同地层背景土壤性质具有一定指示作用。 展开更多
关键词 水土流失 土壤理化性质 地层 岩性 细菌多样性 红壤
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闽北锥栗林经营过程中的水土流失防治效果研究 被引量：5
5
作者 邹显花 黄彬彬 +1 位作者 高清贵 马祥庆 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期47-55,共9页
采用侵蚀针与径流小区定位观测相结合的方法,比较黑色薄膜覆盖与绿肥覆盖、割草覆盖、生物篱、施用除草剂等传统经济林水土流失治理措施的水土保持效果,探讨在锥栗林中黑色薄膜覆盖防治水土流失的可行性。结果表明:不同处理的水土及养... 采用侵蚀针与径流小区定位观测相结合的方法,比较黑色薄膜覆盖与绿肥覆盖、割草覆盖、生物篱、施用除草剂等传统经济林水土流失治理措施的水土保持效果,探讨在锥栗林中黑色薄膜覆盖防治水土流失的可行性。结果表明:不同处理的水土及养分流失量总体上均显著小于对照。其中,绿肥覆盖与施用百草枯2种处理的液体径流量在试验期间均低于其他3种处理措施。由于覆膜减少了降雨的入渗量,与其他处理相比,黑色薄膜覆盖的液体径流量较大,其固体流失量则在不同月份均最低,施用百草枯处理的固体流失量也显著小于其他传统处理。通过对不同处理的坡面侵蚀空间分异特征进一步分析得出,与对照相比,绿肥覆盖、生物篱、施用百草枯3种处理的坡面净侵蚀现象随着处理时间的延长而逐渐减少,而黑色薄膜覆盖与割草覆盖处理的坡面净沉积作用明显。因黑色薄膜覆盖可实现"肥与水隔离",大量的液体流失并未造成过多的养分损失,仅5—6月的液体全P、全K和铵态N大于对照,7—10月,液体养分流失量也显著小于对照,且黑色薄膜覆盖在试验期间固体养分流失量总体上均显著小于其他处理。此外,黑色薄膜覆盖大大缩短了果实捡拾时间,降低了人工成本。黑色薄膜覆盖措施在减轻坡面土壤侵蚀、减少土壤养分流失方面效果显著,相对其他措施在锥栗林的水土保持方面具有优势,但较强的膜上径流具有加剧侵蚀的倾向,限制其实际应用。可结合设置覆膜比例,采用有孔薄膜、坡面微工程等减少液体径流,以达到薄膜覆盖的最佳效果。 展开更多
关键词 锥栗林 防草黑色薄膜覆盖 水土流失 养分流失 坡面侵蚀空间分异特征
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吉林省东部地区植被覆盖度变化及影响因子 被引量：6
6
作者 田超 马祥庆 +2 位作者 王文辉 苏漳文 郭福涛 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第4期410-417,共8页
应用像元二分模型、多元线性回归分析方法,以2000—2010年吉林省东部植被覆盖数据为基础,综合考虑高程、气象因子、林火干扰和社会经济等因素,对吉林省东部植被覆盖度变化及影响因子进行了分析.为减少随机样本的误差,保证数据的稳定性,... 应用像元二分模型、多元线性回归分析方法,以2000—2010年吉林省东部植被覆盖数据为基础,综合考虑高程、气象因子、林火干扰和社会经济等因素,对吉林省东部植被覆盖度变化及影响因子进行了分析.为减少随机样本的误差,保证数据的稳定性,将原始数据集随机分为建模样本(60%)和校验样本(40%),在划分建模样本和校验样本时分别做5次重复,对5个样本分别进行模型拟合并选择显著出现3次及以上的变量进入最终模型进行拟合.结果表明:2000—2010年,吉林省东部植被覆盖呈上升趋势,但整体变化较小;研究区域植被变化类型以稳定和增加为主,占研究区总面积的91.6%,植被退化类型面积仅占研究区的8%,呈零星分布.吉林省东部的植被覆盖度变化是地形因子、气象因子和社会经济因子综合作用的结果,其影响因子重要性顺序为:"高程">"月平均降水">"人口密度">"坡度">"农村居民收入">"月平均相对湿度". 展开更多
关键词 植被覆盖度 像元二分模型 多元线性回归模型 吉林省东部 影响因子
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吉林省西部地区生态脆弱性的动态评价 被引量：20
7
作者 田超 杨夏捷 +1 位作者 鞠园华 郭福涛 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2018年第4期298-303,共6页
以吉林省西部为研究区域,选择人均GDP、人口密度、年末实有耕地面积、土地利用类型、年平均降水量、年平均相对湿度、年平均温度、坡度、高程、植被覆盖度10个指标,通过因子分析,构建了生态脆弱性评价体系,并基于主成分分析法对2000年、... 以吉林省西部为研究区域,选择人均GDP、人口密度、年末实有耕地面积、土地利用类型、年平均降水量、年平均相对湿度、年平均温度、坡度、高程、植被覆盖度10个指标,通过因子分析,构建了生态脆弱性评价体系,并基于主成分分析法对2000年、2006年、2012年吉林省西部地区生态脆弱性进行了综合定量评价并分级,最后对生态脆弱性的空间分布和动态变化进行了分析。结果表明:研究区2000年、2006年、2012年生态脆弱性指数平均值分别为0.600±0.129,0.531 9±0.111,0.506±0.118,整体处于中度脆弱水平。2000—2012年吉林省西部地区整体生态脆弱性综合指数呈不断下降趋势,说明研究区的整体生态环境呈逐渐好转趋势。吉林省西部地区生态脆弱性呈西高东低的空间分布规律。此外,2000—2012年,研究区生态脆弱度主要受气候因素和人为活动共同影响。 展开更多
关键词 吉林省西部 生态脆弱性 主成分分析 空间动态变化
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林火烟气沉降背景下土壤理化性质对杉木挥发性有机物排放特征的影响
8
作者 陈佳宇 李哲瀚 +3 位作者 赵平欣 詹笑宇 马远帆 郭福涛 《林业科学》 北大核心 2025年第6期85-98,共14页
【目的】揭示林火烟气沉降背景下土壤理化性质对杉木挥发性有机物释放特征的影响,探讨火后土壤-植物-大气之间的相互作用,为火后生态修复与大气环境评估提供科学依据。【方法】选择福建省三明市尤溪县国有林场的杉木幼苗作为研究对象,... 【目的】揭示林火烟气沉降背景下土壤理化性质对杉木挥发性有机物释放特征的影响,探讨火后土壤-植物-大气之间的相互作用,为火后生态修复与大气环境评估提供科学依据。【方法】选择福建省三明市尤溪县国有林场的杉木幼苗作为研究对象,设置烟气空白组、低浓度组和高浓度组,分别燃烧0、50和150 g可燃物进行烟气处理。在密闭烟气处理后的第7、30和90天,利用预浓缩系统和气相色谱-质谱联用仪测定植物挥发物的化学组成及释放速率,连续监测土壤理化性质变化,并运用结构方程模型(SEM)分析林火烟气浓度、杉木挥发性有机物释放速率、土壤理化性质间的潜在关联。【结果】1)林火烟气处理后的第7天烟气浓度对10~20 cm土层氮含量和10~20 cm土层pH值有显著正效应,第30天时对10~20 cm土层氮含量有显著负效应,而对10~20 cm土层pH值有显著正效应。第90天时对10~20 cm土层pH有显著负效应。随烟气处理后时间的推移,除0~20 cm土层中磷含量和0~10 cm土层的低浓度组中碳含量在第30天下降并于90天回升外,0~20 cm土层中氮含量、pH值、电导率和10~20 cm土层碳含量均呈下降趋势。2)杉木释放出8种重要的烯烃,包括1-丁烯、1-己烯、反式-2-丁烯、顺式-2-丁烯、1-戊烯、异戊二烯、反式-2-戊烯和顺式-2-戊烯,其中异戊二烯、1-己烯、1-戊烯和1-丁烯的释放速率最高,处理后30天时各杉木挥发性有机物释放速率显现差异,90天时趋于一致。烟气处理后30天时烟气浓度与异戊二烯的释放速率有显著负相关(P<0.01)。处理后90天时反式-2-丁烯的释放速率相较空白组显著下降(P<0.01)。在低浓度处理组中,处理后第7天时显著提高了1-丁烯的释放速率(P<0.01)。3)林火烟气改变了土壤的理化性质,土壤氮、磷元素含量、pH值与杉木挥发性有机物的释放存在一定联系,10~20 cm土层氮含量对异戊二烯的释放有直接的显著正效应(P<0.001),0~10 cm土层磷含量对异戊二烯的释放速率有直接的显著负效应(P<0.01),10~20 cm土层pH值对异戊二烯的释放速率有直接的极显著负效应(P<0.001)。【结论】在林火烟气沉降背景下,土壤理化性质(尤其是土壤氮含量、磷含量、pH值)的动态变化对杉木的异戊二烯等挥发性有机物的排放具有显著调控作用。这些发现丰富了林火发生后土壤-植物-大气环境的理论,也可为火后生态管理提供建议,如适量补充氮肥可以增强植物的抗氧化能力,合理地施磷和调节土壤pH值有助于控制植物挥发性有机物的排放,降低对区域空气质量的影响。 展开更多
关键词 林火烟气 杉木 挥发性有机物 土壤理化性质 结构方程模型
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林火烟气湿沉降对森林凋落物和土壤中金属元素及生物酶活性的影响
9
作者 赵平欣 马远帆 +3 位作者 林海川 詹笑宇 黄紫颜 郭福涛 《林业科学研究》 北大核心 2025年第3期12-20,共9页
[目的]探究林火产生的大量烟气颗粒物沉降对火场以外森林凋落物-土壤系统的重要影响。[方法]本研究以福建典型乔木树种杉木为研究对象,模拟不同强度火灾产生的烟气颗粒物经湿沉降回到生态系统的过程,对可燃物、烟水、凋落物、土壤中锌(... [目的]探究林火产生的大量烟气颗粒物沉降对火场以外森林凋落物-土壤系统的重要影响。[方法]本研究以福建典型乔木树种杉木为研究对象,模拟不同强度火灾产生的烟气颗粒物经湿沉降回到生态系统的过程,对可燃物、烟水、凋落物、土壤中锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、钾(K)、钙(Ca)、钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)9种金属元素浓度和凋落物、土壤中硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NIR)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)4种生物酶活性进行分析测定。[结果]林火烟气湿沉降后7 d金属元素有3.11%~3.39%至凋落物,5.64%~6.98%到土壤中。沉降后1 a,时间对金属元素浓度和生物酶活性均有显著影响。烟气浓度对凋落物中Fe、K、Na、Al、土壤中Fe、Mn、Cu、K、Ca、Na、Al影响显著;烟气浓度+时间对凋落物中Zn、Fe、Cu、K、Ca、Na、Mg、Al和土壤中Zn、Fe、Mn、Cu、K、Ca、Na影响显著。凋落物中酶活受烟气、烟气+时间浓度影响显著;土壤中NR、CAT受烟气浓度影响显著,NR、CAT、POD活性的变化受烟气浓度+时间影响显著。凋落物层生物酶活性与金属元素浓度主要表现为正相关,土壤层则主要表现为负相关。[结论]火灾强度对烟气中金属元素在不同环节的分配比例影响较小,金属元素含量和生物酶活性受烟气浓度、时间及其交互作用调控,于长期而言,烟气沉降带来的少量金属元素输入会促进NR、NIR、CAT、POD4种酶活性增加,过量则抑制酶活。 展开更多
关键词 林火 沉降 颗粒物 金属元素 生物酶活
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林火烟气对杉木源挥发性有机物释放的影响
10
作者 李哲瀚 陈佳宇 +3 位作者 Mark Bayo Turay 赵平欣 黄紫颜 郭福涛 《环境科学研究》 北大核心 2025年第8期1753-1762,共10页
森林火灾释放的含复杂有机污染物的烟气经大气扩散后,可改变周边植物的生理代谢过程。现有研究虽已证实林火排放物对生物源挥发性有机化合物(BVOCs)的影响,但其动态调控机制仍待阐明。该研究通过模拟3种烟气浓度〔空白组(未通烟)、低浓... 森林火灾释放的含复杂有机污染物的烟气经大气扩散后,可改变周边植物的生理代谢过程。现有研究虽已证实林火排放物对生物源挥发性有机化合物(BVOCs)的影响,但其动态调控机制仍待阐明。该研究通过模拟3种烟气浓度〔空白组(未通烟)、低浓度组(50 g凋落物燃烧通烟)和高浓度组(150 g凋落物燃烧通烟)〕对杉木幼苗进行胁迫处理,基于挥发物捕集与分析技术(动态顶空采样结合GC-MS分析)监测烟气和烷烃化学组成及释放速率,并构建结构方程模型(SEM),解析烟气成分与烷烃释放的关联路径。结果表明:①杉木凋落物燃烧释放的烷烃以异丁烷(22.7%)、正丁烷(20.6%)及异戊烷(16.4%)为主。②杉木释放的BVOCs以正辛烷(18.4%)、异戊烷(16.2%)及2-甲基戊烷(14.4%)为主。③烟气胁迫在第7天显著(P<0.001)提升烷烃释放速率(低浓度组提升148.2%,高浓度组提升105.1%),并且烟气胁迫具有明显时效性,短期(1~7 d)烷烃的释放速率大幅上升115.9%,中期(7~30 d)释放速率急剧下降89.8%,长期(30~90 d)释放速率趋于稳定。④SEM分析显示,烟气中PM_(2.5)对2-甲基戊烷和3-甲基戊烷的释放呈显著正向调控(P<0.001),CO对正辛烷的释放产生显著正向效应(P<0.01);而CO_(2)对正丁烷的释放产生显著负向效应(P<0.05)。研究显示,林火烟气对杉木释放的烷烃产生差异化响应机制,在第7天显著提升总烷烃释放速率,但长期(>30 d)效应微弱,并且具有明显时效性,呈现“短期(1~7 d)激增-中期(7~30 d)骤降-长期(30~90 d)趋稳”三阶段模式。烟气中PM_(2.5)与CO对烷烃的释放呈显著正向调控;而CO_(2)对烷烃的排放产生负向效应。研究结果可为理解林火烟气对杉木BVOCs释放的影响机制提供新的视角。 展开更多
关键词 森林火灾 烟气 生物源挥发性有机化合物(BVOCs) 烷烃 杉木
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土壤微量元素、细菌群落及生物酶对林火烟气沉降的响应
11
作者 赵平欣 马远帆 +3 位作者 李哲瀚 欧阳逸云 陈佳宇 郭福涛 《生态学报》 北大核心 2025年第14期6973-6984,共12页
随着全球森林火灾数量逐渐增加,林火排放的大量烟气颗粒物通过大气迁移沉降至森林生态系统,对森林生态系统产生严重影响。为探讨林火烟气沉降对火烧迹地外森林土壤环境的影响,揭示烟气沉降对森林土壤的重要意义,研究通过自主设计的可移... 随着全球森林火灾数量逐渐增加,林火排放的大量烟气颗粒物通过大气迁移沉降至森林生态系统,对森林生态系统产生严重影响。为探讨林火烟气沉降对火烧迹地外森林土壤环境的影响,揭示烟气沉降对森林土壤的重要意义,研究通过自主设计的可移动燃烧装置模拟林火烟气沉降至马尾松林土壤的过程,对烟气沉降后土壤微量元素(Zn、Fe、Mn、Cu)、生物酶活性、细菌群落等进行了一年观测分析并通过构建结构方程模型揭示其内在联系。结果表明:林火烟气沉降对土壤Fe元素及0—10 cm土层的Mn元素浓度变化影响显著;沉降显著增加了0—10 cm土层中脲酶、羟胺还原酶、氨单加氧酶活性及10—20 cm土层,脲酶、氨单加氧活,降低了硝酸还原酶及10—20 cm土层中,碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性;沉降初期土壤放线菌门、酸杆菌门的相对丰度增加,但绿弯菌门的相对丰度降低;沉降中后期低浓度烟气处理显著增加了0—10 cm土层的细菌多样性,高浓度烟气降低了10—20 cm土层细菌群落多样性;林火烟气沉降对土壤微量元素含量及其影响机制存在显著的影响,烟气浓度对森林生态系统内不同组分的影响存在差异。林火烟气沉降对土壤中微量元素、生物酶活性、细菌群落的影响是长期且复杂的,这些发现为评估林火对森林生态系统的影响程度提供了理论依据和数据支撑。 展开更多
关键词 烟气 沉降 微量元素 酶活性 细菌
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铅锌矿集区7种草本植物对重金属的富集效果 被引量：34
12
作者 赵雅曼 陈顺钰 +3 位作者 李宗勋 韩航 侯晓龙 蔡丽平 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期232-240,共9页
为筛选出可用于修复土壤重金属污染的植物种类,采集矿区主要分布的7种草本(芦苇、芒萁、笔管草、乌蕨、乌毛蕨、藿香蓟和毛蕨)及植物采样点的表层土壤(0～30 cm),测定采集植物地上和地下部分及采样点土壤重金属含量(Cd、Pb、Zn和Cu),分... 为筛选出可用于修复土壤重金属污染的植物种类,采集矿区主要分布的7种草本(芦苇、芒萁、笔管草、乌蕨、乌毛蕨、藿香蓟和毛蕨)及植物采样点的表层土壤(0～30 cm),测定采集植物地上和地下部分及采样点土壤重金属含量(Cd、Pb、Zn和Cu),分析7种草本对重金属的富集效果。结果表明:采样点土壤Cd、Pb、Zn和Cu平均含量均超过国家土壤环境质量标准和福建省土壤背景值,其中Cd分别超标21.77和604.60倍,污染最为严重;芦苇地上部分Pb含量、富集系数和转运系数均达到Pb超富集植物的标准,对Cd和Cu也有强的富集能力,其转运和富集系数均大于1;藿香蓟对Cd和Cu有较强的吸收能力,且对这两种重金属的转运和富集系数均大于1,是Cd和Cu的潜在富集植物;笔管草和乌蕨对Cd、Pb、Zn和Cu具有一定吸收能力,且转运系数均大于1,对被此4种重金属污染的土壤具有一定的修复能力,但富集系数均小于1;乌毛蕨和毛蕨的重金属吸收、富集能力相对较弱;随土壤重金属含量的增加,芒萁体内重金属含量、转运和富集系数未显示明显规律,芒萁对Cd、Pb和Cu均具有较强的吸收能力,且对这3种重金属的转运系数和富集系数均大于1,是潜在的多金属富集植物。 展开更多
关键词 尤溪铅锌矿集区 重金属 植物修复 转运系数 富集
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不同自然降雨等级下不同郁闭度马尾松林的水土流失特征 被引量：26
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作者 李宗勋 李启艳 +4 位作者 侯晓龙 黄智军 刘青 陈顺钰 赵雅曼 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期27-33,40,共8页
为揭示南方红壤侵蚀区不同郁闭度马尾松林水土流失的规律,以长汀红壤侵蚀区不同郁闭度(0.2,0.4,0.6,0.8)马尾松林为研究对象,采用标准径流小区观测的方法,利用在2015年观测的37场自然降雨事件构成一个降雨梯度,分析不同郁闭度马尾松林... 为揭示南方红壤侵蚀区不同郁闭度马尾松林水土流失的规律,以长汀红壤侵蚀区不同郁闭度(0.2,0.4,0.6,0.8)马尾松林为研究对象,采用标准径流小区观测的方法,利用在2015年观测的37场自然降雨事件构成一个降雨梯度,分析不同郁闭度马尾松林水土流失随降雨等级的变化规律,以及产流产沙量与降雨因子之间的相关性。结果表明:(1)不同郁闭度马尾松林产流产沙量均随降雨等级的增加呈逐渐增大的趋势,且暴雨下增加更为明显;(2)在中雨、大雨和暴雨3种降雨等级下,郁闭度0.2和0.8马尾松林产流产沙量均高于郁闭度0.4和0.6,且郁闭度0.4和0.6马尾松林产流产沙量随降雨等级增加变化较小;(3)在自然降雨梯度下,不同郁闭度马尾松林产流产沙与降雨量和降雨侵蚀力显著相关(P<0.05);(4)逐步回归分析发现,不同郁闭度马尾松林产流回归方程的主要变量是降雨量和最大30 min雨强,而产沙回归方程的主要变量是降雨量和降雨侵蚀力。综上,马尾松林郁闭度过高或过低不利于水土保持,长汀红壤侵蚀区郁闭度0.6马尾松林防治水土流失效果最佳。 展开更多
关键词 红壤侵蚀区 马尾松林 郁闭度 自然降雨梯度 水土流失规律
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南方林区2000～2016年林火释放污染物动态变化研究 被引量：12
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作者 杨夏捷 马远帆 +3 位作者 彭徐剑 郭林飞 蔡奇均 郭福涛 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第12期4687-4696,共10页
以南方林区为研究区域,基于林业统计年鉴和MODIS卫星火点数据,结合相关文献中不同林型各类污染物的排放因子数据,估算2000～2016年间研究区域各省森林生物质燃烧及污染物排放总量,并分析其时空变化情况.结果表明,南方林区森林火灾总体... 以南方林区为研究区域,基于林业统计年鉴和MODIS卫星火点数据,结合相关文献中不同林型各类污染物的排放因子数据,估算2000～2016年间研究区域各省森林生物质燃烧及污染物排放总量,并分析其时空变化情况.结果表明,南方林区森林火灾总体呈先升后降的趋势,林火空间分布较为分散.2000～2016年南方林区森林生物质燃烧总量4.79×104kt.其中,温带常绿针叶林、温带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、热带常绿阔叶林和灌木的燃烧比例分别为65.24%,17.45%,1.55%,1.10%和14.66%.CO、 CO_2、 NO_x、 CH_4、 VOCs和PM_(2.5)等主要污染物的排放总量均值依次为3.73×10~3,5.87×10~4,48.05,347.27,358.54和365.06kt.此外,各类污染物的时空分布差异性明显:福建、广东、广西全省,海南西部,以及江西和湖南南部是各类污染物网格排放高值区;江西和湖北各类污染物的排放呈显著下降,福建NO_x、VOCs和PM_(2.5),以及广东CH_4和VOCs下降趋势显著,其余省份各类污染物排放下降但不显著.林火释放污染物占工业粉尘比例呈波动性上升,表明该地区森林火灾对大气环境的影响程度逐渐增加. 展开更多
关键词 南方林区 森林火灾 污染物 排放清单 时空分布
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中国亚热带地区2005～2014年秸秆露天燃烧排放污染物 被引量：5
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作者 杨夏捷 鞠园华 +3 位作者 靳全锋 田超 蔡奇均 郭福涛 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第11期4052-4061,共10页
通过室内模拟试验,测量中国亚热带地区水稻、小麦、豆类、油菜、玉米和棉花中CO、CO_2、NO_x、C_xH_y和PM_(2.5)的排放因子,并基于统计年鉴计算出的研究区域农作物秸秆产量和露天燃烧量,对亚热带地区8个省分2005-2014年间秸秆露天燃烧... 通过室内模拟试验,测量中国亚热带地区水稻、小麦、豆类、油菜、玉米和棉花中CO、CO_2、NO_x、C_xH_y和PM_(2.5)的排放因子,并基于统计年鉴计算出的研究区域农作物秸秆产量和露天燃烧量,对亚热带地区8个省分2005-2014年间秸秆露天燃烧各类污染物的排放总量进行估算,并分析其时空变化趋势.结果表明,农作物秸秆燃烧时CO、CO_2、NO_x、C_xH_y和PM_(2.5)的平均排放因子分别为159.55,1234.96,1.88,31.27,7.62g/kg.其中,各污染物平均排放因子最高的农作物依次是棉花(172.40g/kg)、豆类(1348.77g/kg)、油菜(4.08g/kg)、水稻(66.78g/kg)和豆类(10.15g/kg).2005-2014年,我国亚热带地区农作物秸秆产量和露天燃烧总量分别为1221.281Mt和261.729Mt;CO、CO_2、NO_x、C_xH_y和PM_(2.5)的排放量分别为40890.56,324104.01,370.79,1429.36,1835.94kt.其中,水稻秸秆燃烧所排放NO_x占研究区域总排放量的60%左右,对其余污染物的贡献率均在75%以上;小麦和棉花对各类污染物的贡献程度均不足5%.此外,各污染物排放在时间和空间上的变化存在差异.浙江、福建和贵州污染物排放呈下降趋势,广东、广西、云南、湖南和江西呈上升趋势. 展开更多
关键词 室内模拟试验 污染物 排放因子 排放清单 细小颗粒物 亚热带地区
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华南农产品主产区2005—2014年秸秆露天燃烧污染物排放估算及时空分布 被引量：13
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作者 杨夏捷 马远帆 +2 位作者 鞠园华 蔡奇均 郭福涛 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期358-368,共11页
为了解华南农产品主产区秸秆露天燃烧大气污染物排放情况,通过室内模拟试验,实测该地区水稻、小麦、豆类、油菜、玉米、棉花和花生秸秆CO、CO_2、NO_x、C_xH_y和PM2.5的排放因子,并基于统计年鉴计算出的研究区域农作物秸秆产量和露天燃... 为了解华南农产品主产区秸秆露天燃烧大气污染物排放情况,通过室内模拟试验,实测该地区水稻、小麦、豆类、油菜、玉米、棉花和花生秸秆CO、CO_2、NO_x、C_xH_y和PM2.5的排放因子,并基于统计年鉴计算出的研究区域农作物秸秆产量和露天燃烧量,对华南主产区4省2005—2014年间秸秆露天燃烧各类污染物的排放总量进行估算,并分析其时空动态变化。结果表明:不同农作物秸秆燃烧时CO、CO_2、NO_x、C_xH_y和PM2.5的平均排放因子分别为165.32、1 231.76、1.94、38.47 g·kg^(-1)和7.54 g·kg^(-1)。2005—2014年,华南农产品主产区农作物秸秆产量范围59.361(福建)~185.890 Mt(云南);秸秆燃烧量范围13.629(福建)~41.902 Mt(广东);CO、CO_2、NO_x、C_xH_y和PM2.5的排放总量分别为18 926.32、149 866.73、153.13、6 467.09 kt和870.33 kt。水稻是研究区域大气污染物的主要来源,对各类污染物贡献率为61.16%~84.83%。研究区域污染物时空分布结果显示,广东全省、广西中部和云南东部是大气污染物单位网格排放高值区,福建全省污染物排放较低且分散。研究区域各省不同污染物排放在时间上的变化存在差异。福建污染物排放呈下降趋势,广东、广西、云南呈上升趋势。 展开更多
关键词 室内模拟试验 排放因子 大气污染物 排放清单 时空变化
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我国不同林区典型乔木树种枝叶燃烧碳排放特性 被引量：3
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作者 魏帽 郭新彬 +4 位作者 马远帆 郭雨萱 孙馨宇 田明月 郭福涛 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期37-46,共10页
【目的】对我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性的研究,可为了解含碳气体和颗粒物对大气环境和全球碳循环的影响提供科学依据。【方法】本研究运用自主设计的生物质燃烧系统,模拟东北林区、南方林区和西南林区共19种典型... 【目的】对我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性的研究,可为了解含碳气体和颗粒物对大气环境和全球碳循环的影响提供科学依据。【方法】本研究运用自主设计的生物质燃烧系统,模拟东北林区、南方林区和西南林区共19种典型乔木树种枝、叶燃烧,分析不同树种、不同树种类型及不同林区的含碳气体(CO_(2)、CO和C_(x)H_(y))、颗粒物排放(PM_(2.5))和颗粒物中碳质组分(元素碳EC和有机碳OC)之间的排放因子差异。【结果】(1)CO_(2)、CO、EC、OC、PM_(2.5)排放因子最高的树种均为马尾松,分别为(1588.00±104.43)g/kg、(324.80±11.60)g/kg、(28.45±4.12)g/kg、(3.42±0.58)g/kg和(12.03±1.46)g/kg,且树种间枝与叶排放因子有明显差异。(2)不同林区中,针叶树种的含碳物质排放因子普遍高于阔叶树,且针叶树的含碳物质排放因子占比高于阔叶树。(3)不同林区树种平均排放因子均存在显著性差异,其中南方林区CO_(2)、CO、EC、OC的平均排放因子最高,分别为(1344.49±61.18)g/kg、(259.40±14.54)g/kg、(2.18±0.41)g/kg和(7.96±0.98)g/kg。【结论】本研究揭示了我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性,有利于精准研究林火对区域碳循环影响及大范围碳排放估算。 展开更多
关键词 林火 碳排放 排放因子 模拟燃烧
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芒萁侵入红壤退化裸地对土壤理化性质和细菌组成的影响 被引量：2
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作者 喻君保 李启艳 +4 位作者 朱晨璐 黄偲祺 武欣怡 杨帆 侯晓龙 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期188-196,203,共10页
芒萁是最早侵入红壤退化裸地的先锋植物,其侵入过程对土壤环境的改变在退化裸地生态恢复进程中具有重要意义。以福建省长汀县红壤侵蚀裸地为研究对象,分析测定退化裸地中芒萁侵入区和非侵入区土壤理化性质和细菌组成及多样性。结果表明... 芒萁是最早侵入红壤退化裸地的先锋植物,其侵入过程对土壤环境的改变在退化裸地生态恢复进程中具有重要意义。以福建省长汀县红壤侵蚀裸地为研究对象,分析测定退化裸地中芒萁侵入区和非侵入区土壤理化性质和细菌组成及多样性。结果表明:芒萁侵入裸地显著提高土壤最大持水量、土壤含水率、全碳、全氮、全钾、有机质和pH,并显著降低土壤容重;芒萁侵入区增加根瘤菌目和慢生根瘤菌属等14种土壤优势细菌,变形菌门和甲型(α)变形杆菌的相对丰度显著提高(p<0.05),而土壤绿弯菌门和AD3菌纲的相对丰度显著降低(p<0.05),这些土壤细菌主要功能为化能异养、好氧化能异养和纤维素分解;芒萁侵入裸地显著提高土壤细菌群落结构多样性(p<0.05);芒萁侵入区和非侵入区土壤细菌群落结构差异显著(p<0.05);土壤细菌群落结构的主要影响因子是土壤含水率、全碳、有机质、土壤容重和pH。这些影响因子与疣微菌门、变形菌门、疣微菌纲和甲型(α)变形杆菌纲正相关。综上所述,芒萁侵入后可显著改善红壤侵蚀退化裸地的土壤理化性质,改善土壤细菌群落组成,增加土壤细菌群落多样性和优势菌群,对土壤细菌群落有积极效应。 展开更多
关键词 红壤 先锋植物 芒萁 土壤细菌 水土流失
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不同间伐保留密度杉楠复层林的凋落物水文特征 被引量：3
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作者 汤隆兴 杨芬露 +3 位作者 唐璐泓 马祥庆 吴鹏飞 蔡丽平 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期337-345,共9页
为探究杉木套种闽楠转为复层混交林经营过程中凋落物的水文效应,以福建省顺昌县杉木纯林4种不同间伐保留密度套种相同密度闽楠转化的复层林和杉木间伐不套种纯林试验林为研究对象,收集林地凋落物,测定凋落物量、持水率、拦蓄量、持水量... 为探究杉木套种闽楠转为复层混交林经营过程中凋落物的水文效应,以福建省顺昌县杉木纯林4种不同间伐保留密度套种相同密度闽楠转化的复层林和杉木间伐不套种纯林试验林为研究对象,收集林地凋落物,测定凋落物量、持水率、拦蓄量、持水量等水文指标,研究不同杉木保留密度的杉楠复层林凋落物的水文特征。结果表明:不同间伐保留密度杉楠复层林改造对林分总凋落物量有显著影响(P<0.05),凋落物的总蓄积量、半分解量、未分解量均随着间伐保留密度的增大而升高,表现为Ⅳ(810株·hm^(-2))>Ⅲ(630株·hm^(-2))>CK(纯林570株·hm^(-2))>Ⅱ(570株·hm^(-2))>Ⅰ(375株·hm^(-2)),且半分解层蓄积量占总蓄积量的比例高于未分解层;不套种的杉木单层纯林的半分解层凋落物比例大于套种阔叶树闽楠的复层林,而未分解层凋落物的比例则相反;半分解层与未分解层凋落物吸水速率规律相似,但持水量与持水率表现为半分解层大于未分解层,且均表现为Ⅳ>Ⅲ>CK>Ⅱ>Ⅰ;凋落物最大拦蓄率变化范围为188.12%~233.54%,有效拦蓄量为24.39~48.54 t·hm^(-2),均表现为Ⅳ>Ⅲ>CK>Ⅱ>Ⅰ。杉木纯林间伐套种转为杉楠复层林,杉木保留密度大的杉楠复层林凋落物量及其水文功能增强,杉木保留密度较低的则相反,复层林的密度及其林分结构影响林下凋落物量及其水文功能。 展开更多
关键词 杉木 闽楠 间伐 保留密度 林下套种 复层林 凋落物 水文功能
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基于地理探测器的汀江流域福建段植被覆盖时空变化及驱动力分析 被引量：4
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作者 刘陵桦 孟维彩 +5 位作者 蔡翠婷 李毅杰 袁宇奇 王晓宇 张翔 侯晓龙 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第4期236-246,382,共12页
[目的]科学评估南方红壤侵蚀区汀江流域植被覆盖的时空变化特征及其驱动力,揭示影响植被覆盖空间分异驱动因子的作用强度和交互作用机制,为汀江流域的生态系统的修复和水土流失的综合治理提供科学依据。[方法]基于2000—2020年20 a间月... [目的]科学评估南方红壤侵蚀区汀江流域植被覆盖的时空变化特征及其驱动力,揭示影响植被覆盖空间分异驱动因子的作用强度和交互作用机制,为汀江流域的生态系统的修复和水土流失的综合治理提供科学依据。[方法]基于2000—2020年20 a间月尺度MOD13Q1(250 m)数据集,采用一元线性回归方法和皮尔逊相关分析方法探究植被NDVI与时间之间的关系,综合温度、降水量和海拔等自然因子及人为因子,利用地理探测器模型分析流域内植被NDVI时空变化特征及其驱动力强度。[结果](1)时间上,2000—2020年汀江流域植被覆盖度呈现出波动上升的趋势,增长率为7.11%,上升平均速度为0.002 2/a,表明该区域的生态环境正稳定持续改善中。(2)空间上,整体上以中高和高覆盖度为主,呈现出明显各区县中部低于四周区域的空间分布格局,具有显著的地域性差异,NDVI改善区域面积为86.33%,远大于退化面积区域。(3)驱动因子探测结果:降水量>海拔>温度>GDP>人口密度>土地利用类型>植被类型>坡度>土壤类型。[结论]汀江流域植被覆盖度时空变化受自然因子和人为因子双重影响,降水量因子解释力为0.705,是影响研究区植被覆盖度变化的主要驱动因子,海拔、温度和GDP等为次要驱动因子,解释力均为0.58以上。各因子之间的交互作用(q)较于单因子表现出了更高的解释力,为双因子之间主要表现为增强和非线性增强效应的复杂关系。 展开更多
关键词 红壤侵蚀区 汀江流域 NDVI 地理探测器 驱动因子
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