菌根真菌影响森林生态系统碳循环研究进展 被引量：6

1

作者 杨浩 史加勉 郑勇 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2734-2744,共11页

森林生态系统在全球碳(C)储量中占据极为重要的地位。菌根真菌广泛存在于森林生态系统中,在森林生态系统C循环过程中发挥重要的作用。阐述了不同菌根类型真菌在森林生态系统C循环过程中的功能,对比了温带/北方森林与热带/亚热带森林中... 森林生态系统在全球碳(C)储量中占据极为重要的地位。菌根真菌广泛存在于森林生态系统中,在森林生态系统C循环过程中发挥重要的作用。阐述了不同菌根类型真菌在森林生态系统C循环过程中的功能,对比了温带/北方森林与热带/亚热带森林中菌根真菌介导的C循环研究方面新近取得的研究结果。发现温带和北方森林的外生菌根(EcM)植物对地上生物量C的贡献相对较小,然而是地下C储量的主要贡献者;以丛枝菌根(AM)共生为主的热带/亚热带森林地表生物量占比较高,表明AM植被对热带/亚热带森林地上生物量C的贡献相对较大。我们还就全球变化背景下,菌根真菌及其介导的森林生态系统C汇功能,以及不同菌根类型树种影响C循环的机制等进行了总结。菌根真菌通过影响凋落物分解、土壤有机质形成及地下根系生物量,进而影响整个森林生态系统的C循环功能。菌根介导的森林C循环过程很大程度上取决于(优势)树木的菌根类型和森林土壤中菌根真菌的群落结构。最后指出了当前研究存在的主要问题以及未来研究展望。本文旨在明确菌根真菌在森林生态系统C循环转化过程中的重要生态功能,有助于准确地评估森林生态系统C汇现状,为应对全球变化等提供重要的依据。 展开更多

关键词 菌根真菌 森林生态系统 碳循环 全球变化 树种

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亚热带森林类型转换对土壤水文物理参数的影响 被引量：1

2

作者 郑力轩 吴福忠 +5 位作者 杨巧 彭艳 安南南 江华玲 郑俞辰 岳楷 《水土保持学报》 北大核心 2025年第2期125-134,共10页

[目的]旨在探讨森林类型转换对森林土壤水文物理参数的影响。[方法]以亚热带天然常绿阔叶林及由此转换来的天然次生林、米槠(Castanopsis carlesii)人工林和杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,对比分析森林类型转换后对土... [目的]旨在探讨森林类型转换对森林土壤水文物理参数的影响。[方法]以亚热带天然常绿阔叶林及由此转换来的天然次生林、米槠(Castanopsis carlesii)人工林和杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,对比分析森林类型转换后对土壤孔隙度、渗透性和土水势等水文物理参数的影响。[结果] 1)林型转换后,土壤总孔隙度在次生林土壤下层20~40 cm显著提高,相比天然林增加5.43%,土水势在旱季杉木人工林中显著提高,与天然林相比增加5.01 kPa,但土壤渗透性无显著变化。2)4种林型0~40 cm土层的土壤颗粒均以砂粒为主,但仅黏粒和粉粒与土壤总孔隙度之间呈显著性相关,土壤颗粒组成并非林型转换下土壤持水指标的受控因子。3)土壤持水指标的主要受控因子是土壤体积质量和土壤湿度,土壤体积质量与各持水指标显著相关,森林转换导致土壤体积质量与土壤湿度发生变化,进而引起土壤持水性能的改变。[结论]林型转换对亚热带地区土壤水文物理参数有显著影响,表现为天然林转换为次生林有利于水源涵养或水土保持,但转换为杉木人工林可能降低土壤的水源涵养能力。研究结果为亚热带森林的可持续经营和水源涵养提供一定的理论依据和数据支持。 展开更多

关键词 林型转换 土壤孔隙度 土壤渗透性 土壤基质势 水文物理参数

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滇中主要森林类型土壤团聚体稳定性及其变化机制 被引量：5

3

作者 王平 丁智强 +1 位作者 李璐杉 李玉辉 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期232-242,共11页

[目的]团聚体稳定性是评估退化生态系统植被恢复后土壤质量变化的重要指标,研究滇中地区主要森林类型土壤团聚体稳定性差异及其变化机制,为该地未来植被恢复、改造过程中的树种选择、森林资源管理提供科学支撑。[方法]选择云南松林(PY)... [目的]团聚体稳定性是评估退化生态系统植被恢复后土壤质量变化的重要指标,研究滇中地区主要森林类型土壤团聚体稳定性差异及其变化机制,为该地未来植被恢复、改造过程中的树种选择、森林资源管理提供科学支撑。[方法]选择云南松林(PY)、华山松林(PA)、银荆林(AD)、旱冬瓜林(ACF)、针阔混交林(TF)、次生常绿阔叶林(SF)6种主要森林类型作为研究对象,以坡旱地(DSL)作为对照,采集0—20 cm,20—40 cm和40—60 cm土样,利用干、湿筛分法分离测定>5 mm,5~2 mm,2~0.25 mm,<0.25 mm 4个粒级团聚体含量,计算水稳性大团聚体含量(WR_(>0.25))、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和结构破坏率(PAD)4个稳定性指标,对土壤团聚体稳定性进行研究。[结果](1) 6种森林类型在0—60 cm均以0.25~2 mm的小团聚体为主,而坡旱地随着土层深度的增加,粒级从0.25~2 mm向<0.25 mm转变;(2) 0—60 cm土层中坡旱地平均WR_(>0.25),MWD,GMD和PAD分别为55.40%,1.16 mm,0.52 mm,40.47%,6种森林类型分别为71.61%~78.20%,1.97~2.61 mm,0.93~1.27 mm,12.59%~20.47%,团聚体稳定性总体表现为坡旱地最差,次生常绿阔叶林、针阔混交林最好,其次是云南松林、旱冬瓜林,银荆林和华山松林较差;(3)团聚体稳定性在宏观尺度上受森林类型、土层深度及其交互作用的显著影响(p<0.001),而在微观尺度上主要受土壤容重、非毛管孔隙度、全钾、有机质、砂粒和黏粒含量的显著影响(p<0.05),土壤理化性质、养分、质地解释了团聚体稳定性的90.5%,其中以理化性质、养分及其交互作用的贡献最大,解释率为61.3%,土壤质地往往与其他因子共同影响团聚体稳定性,其独立解释率仅为5.1%。[结论]滇中地区退耕还林可显著提高土壤团聚体稳定性,未来的生态恢复应该以营造云南松林和旱冬瓜林为主,同时避免高强度的人类活动,改善土壤理化性质和增加土壤养分积累,促进人工纯林向针阔混交林及常绿阔叶林演化。 展开更多

关键词 土壤团聚体 稳定性 影响因素 森林类型 滇中地区

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滇中地区主要森林凋落物有效截留量及其影响因素 被引量：4

4

作者 王平 李璐杉 +1 位作者 丁智强 李玉辉 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期213-221,229,共10页

[目的]研究滇中地区主要森林类型凋落物有效截留量差异及其影响因素,为该地未来植被恢复和森林管理提供科学支撑。[方法]利用样方调查法、烘干法和浸泡法分析了昆明市双河—磨南德水源林自然保护区内的地带性次生常绿阔叶林(SF)、针阔... [目的]研究滇中地区主要森林类型凋落物有效截留量差异及其影响因素,为该地未来植被恢复和森林管理提供科学支撑。[方法]利用样方调查法、烘干法和浸泡法分析了昆明市双河—磨南德水源林自然保护区内的地带性次生常绿阔叶林(SF)、针阔混交林(TF)、旱冬瓜林(ACF)、华山松林(PA)、成熟云南松林(OPY)、幼龄云南松林(YPY)、银荆林(AD)7种主要森林类型凋落物未分解层(OL)和半分解层(OF)的有效截留量及其影响因素。[结果](1) 7种森林类型凋落物厚度为2.06~7.57 cm,其中OL层1.10~4.30 cm, OF层0.83~3.93 cm,凋落物层厚度排序为TF>ACF>PA>OPY>SF>AD>YPY,凋落物蓄积量为4.75~17.45 t/hm^(2),其中OL层占比为32.02%~62.48%,OF层占比为37.52%~67.98%,凋落物层蓄积量排序为TF>PA>SF>OPY>ACF>AD>YPY。(2)凋落物最大持水率为115.3%~170.7%,初始吸水速率为3.65~5.62 g/(g·h),凋落物持水率和浸水时间的关系可用对数函数y=aln(x)+b表示,吸水速率与浸水时间可用幂函数y=kt~n表示。(3)凋落物最大持水量为7.05~32.19 t/hm^(2),排序为PA>TF>SF>OPY>ACF>AD>YPY,有效截留量为5.45~25.34 t/hm^(2),以TF最高(25.34t/hm^(2)),PA(24.99 t/hm^(2))和SF(24.62 t/hm^(2))次之,YPY最低(5.45t/hm^(2)),影响有效截留量的场地特征主要为蓄积量、自然含水率、分解强度以及厚度,影响有效截留量的水动力过程主要是最大失水量、前6.0 h平均吸水速率和前2.0 h平均吸水速率。[结论]滇中地区未来植树造林应以针阔混交林为主,注重对地带性次生常绿阔叶林的保育,采取辅助自然更新的措施促进人工纯林向混交林演化,同时减少踩踏、收集凋落物等人类活动的干扰,从而增加森林生态系统凋落物的水源涵养能力。 展开更多

关键词 凋落物 主要森林类型 持水特性 有效截留量 滇中地区

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亚热带森林转换对土壤无脊椎动物群落结构的影响 被引量：2

5

作者 温辉辉 张慧玲 +3 位作者 彭艳 彭清清 邱丹妮 吴福忠 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4254-4262,共9页

受人类活动干扰的增加,亚热带森林频繁转换为次生林和人工林,可能显著影响土壤无脊椎动物群落结构及其生态功能,但当前的认识并不一致。因此,于2022年7月调查了亚热带天然常绿阔叶林转换为次生林、米槠人工林、杉木人工林后土壤无脊椎... 受人类活动干扰的增加,亚热带森林频繁转换为次生林和人工林,可能显著影响土壤无脊椎动物群落结构及其生态功能,但当前的认识并不一致。因此,于2022年7月调查了亚热带天然常绿阔叶林转换为次生林、米槠人工林、杉木人工林后土壤无脊椎动物群落结构特征。共捕获土壤无脊椎动物659只,丰度为26540只/m~2,隶属1门6纲13目59科,其中蚁科和球角虫兆科为优势类群。森林转换改变了土壤无脊椎动物群落组成和多样性。天然林向米槠人工林和杉木人工林转换后,土壤无脊椎动物丰度和类群均明显降低,其中大型土壤无脊椎动物丰度的响应更为敏感,在2种林型中分别显著降低了33.58%和36.53%。尽管林型转换对土壤无脊椎动物群落多样性指数无显著影响,但改变了土壤无脊椎动物群落组成,其中天然林与杉木人工林群落组成极不相似(J<0.25),等节虫兆科为杉木人工林优势类群,占比达到59.84%。冗余分析显示,土壤湿度、凋落物现存量和凋落物磷含量是影响土壤无脊椎动物群落的主要因子,对土壤无脊椎动物群落的解释率为69.30%。可见,林型转换可能通过改变土壤理化性质和凋落物质量,调控土壤无脊椎动物群落结构。 展开更多

关键词 森林转换 土壤无脊椎动物 群落特征 环境因子

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亚热带常绿阔叶林根系生物量和形态特征对长期施氮的响应 被引量：1

6

作者 王硕 张进如 +5 位作者 姚晓东 杜英杰 高红 陈铭 王小红 陈光水 《热带亚热带植物学报》 北大核心 2025年第1期65-73,共9页

为探究森林生态系统在环境变化中的生存策略,预测植物根系在长期氮沉降背景下的响应模式,在亚热带天然常绿阔叶林中设置对照和施氮[80 kg N/(hm2·a)]2个处理,研究长期氮添加对根系生物量、比根长、比表面积和组织密度等的影响。结... 为探究森林生态系统在环境变化中的生存策略,预测植物根系在长期氮沉降背景下的响应模式,在亚热带天然常绿阔叶林中设置对照和施氮[80 kg N/(hm2·a)]2个处理,研究长期氮添加对根系生物量、比根长、比表面积和组织密度等的影响。结果表明,长期的氮添加没有对根系生物量及其根系生物量消减系数β产生显著影响(P>0.05),即根系生物量的垂直分布特征并没有发生显著变化(即在不同土层积累的生物量之间没有明显差异),对照和氮处理下的不同径级的根系生物量密度随土层变化的趋势相同,但是土层和径级的交互作用会对根系生物量产生显著影响;长期氮添加显著增加0~1 mm的细根比根长;但是长期的氮添加显著降低了组织密度且不受径级的影响;而氮添加对根系比表面积无显著影响,这种变化是在群落水平上的一种整体的变化趋势。在群落水平上,长期的氮添加对亚热带常绿阔叶林根系生物量及垂直分布无显著影响,这正与土壤总碳氮磷的含量随土层变化一致。但11a的氮添加会增加比根长而降低组织密度,一些物种的根系资源获取策略会变为快速获取型策略。因此,长期的氮沉降背景下根系会通过增加比根长,降低组织密度来响应养分变化。 展开更多

关键词 氮添加 根系生物量 根系消减系数 根系形态特征 养分获取策略

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模拟降水减少对亚热带杉木人工林不同深度土壤CH_(4)吸收能力的影响 被引量：1

7

作者 万冬梅 陈匆琼 +1 位作者 杨智杰 陈仕东 《林业科学研究》 北大核心 2025年第1期86-94,共9页

[目的]土壤水分是影响森林土壤CH_(4)吸收能力的关键因子。探究降雨减少对不同土层CH_(4)吸收的影响,对森林温室气体研究具有重要意义。[方法]以亚热带杉木人工林为研究对象,在野外模拟自然降水减少实验(对照、降水减少20%、60%、100%)... [目的]土壤水分是影响森林土壤CH_(4)吸收能力的关键因子。探究降雨减少对不同土层CH_(4)吸收的影响,对森林温室气体研究具有重要意义。[方法]以亚热带杉木人工林为研究对象,在野外模拟自然降水减少实验(对照、降水减少20%、60%、100%),结合室内原状土培养实验探究降水减少对森林不同土层CH_(4)吸收能力的影响。[结果]表层土壤CH_(4)吸收能力最强,干旱程度的加深使得土壤CH_(4)吸收增加,随着土层的降低CH_(4)吸收能力也降低。不同土层间的土壤CH_(4)吸收速率存在显著差异(p<0.05),不同减水处理土壤CH_(4)吸收速率仅在表层土壤(0~5 cm)表现出显著差异(p<0.05),其他土层土壤CH_(4)吸收速率差异不显著,表明降水减少处理后土壤CH_(4)吸收速率差异主要是由于0~5 cm的土壤吸收能力不同造成的。表层土壤(0~5 cm)CH_(4)吸收速率与铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)呈正相关(p<0.05);不同土层的CH_(4)吸收速率与土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)含量极显著正相关(p<0.001)。[结论]本研究中降雨减少引起的表层土壤NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量的增加促进了土壤对大气CH_(4)的吸收速率,土壤中SOC、DOC含量是调控不同土层CH_(4)吸收速率的关键因子。 展开更多

关键词 降水减少 土壤CH_(4)吸收 铵态氮 硝态氮 土壤有机碳 可溶性有机碳

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种植米槠、杉木土壤DOM浓度和光谱特征差异及其对短期增温的响应

8

作者 黄煖 王海珍 +3 位作者 杨智杰 林伟盛 钟羡芳 郭剑芬 《土壤》 北大核心 2025年第1期47-57,共11页

为揭示不同树种土壤可溶性有机质(Dissolved organic matter,DOM)对全球变暖的响应,在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站采用根箱增温法,选取亚热带地区代表性植物幼苗米槠(Castanopsis carlesii.CC)、杉木(Cunninghamia lanc... 为揭示不同树种土壤可溶性有机质(Dissolved organic matter,DOM)对全球变暖的响应,在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站采用根箱增温法,选取亚热带地区代表性植物幼苗米槠(Castanopsis carlesii.CC)、杉木(Cunninghamia lanceolata,CL)为研究对象,设置未种树作为对照处理,结合紫外可见光谱和荧光光谱分析,探究短期增温对种植米槠、杉木土壤DOM浓度和光谱特征的影响。结果表明:①种植不同树种的土壤可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)含量存在显著差异,其中种植杉木处理显著高于米槠和未种树处理;树种对根箱土壤DOM荧光指数(Fluorescence index,FluI)、生物源指数(Biological index,BIX)和腐殖化指数(Humification index,HIX)均无显著影响,但米槠根箱土壤DOM芳香性(SUVA254)、疏水性(SUVA260)均高于杉木根箱和未种树处理;②短期增温对种植不同树种根箱土壤DOC含量无显著影响,也未显著影响DOM的SUVA254、SUVA260、分子量大小(SUVA280)、BIX和HIX,但短期增温显著增加了种树根箱土壤DOM的FluI、溶解性微生物副产物组分的相对贡献率;③冗余分析和结构方程模型均表明,增温通过调节根系生长、土壤养分和土壤微生物生物量,对土壤DOM浓度及光谱特征产生不同程度的影响。总体上不同树种土壤DOM浓度及光谱特征对短期增温响应不明显,但短期增温后种植米槠、杉木土壤的DOM结构复杂性降低,微生物活动代谢来源增加。本研究可为理解亚热带区域森林土壤DOM的含量及组成提供基础数据,也可为全球气候变暖背景下造林树种选择提供一定的参考。 展开更多

关键词 土壤增温 可溶性有机质 树种 三维荧光光谱

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采伐剩余物不同处理方式对杉木林土壤酸解有机碳及土壤微生物群落的影响

9

作者 郎彩芳 吴传敬 +3 位作者 许恩兰 林伟盛 刘小飞 郭剑芬 《水土保持学报》 北大核心 2025年第1期170-177,188,共9页

[目的]酸解有机碳是土壤中重要的有机碳组分,其质量分数变化将影响土壤微生物群落组成,为探讨土壤酸解有机碳和微生物群落对森林采伐剩余物不同处理方式的响应。[方法]对福建三明格氏栲自然保护区杉木成熟林的采伐剩余物进行清除(R)、火... [目的]酸解有机碳是土壤中重要的有机碳组分,其质量分数变化将影响土壤微生物群落组成,为探讨土壤酸解有机碳和微生物群落对森林采伐剩余物不同处理方式的响应。[方法]对福建三明格氏栲自然保护区杉木成熟林的采伐剩余物进行清除(R)、火烧(RB)和保留(RR)3种处理,在种植杉木3 a后采集不同土层(0~10、10~20 cm)土壤,对土壤酸解有机碳组分(活性组分Ⅰ、Ⅱ及惰性组分)和微生物群落进行研究。[结果]1)采伐剩余物处理对0~10 cm土层土壤酸解有机碳组分无显著影响。10~20 cm土层,RR和R处理下活性组分Ⅰ(LPⅠ)质量分数(7.2、6.8 g/kg)明显高于RB(4.7 g/kg)处理,RB处理活性组分Ⅱ(LPII)和惰性组分(RP)质量分数(1.06、3.59 g/kg)显著低于R(1.32、7.79 g/kg)处理。RB处理0~10 cm土层土壤酸解有机碳组分质量分数均明显高于10~20 cm土层。2)0~10 cm土层RB处理微生物生物量碳质量分数(335.1 mg/g)显著低于RR和R(540,453.7 mg/g)处理,不同处理各土层土壤微生物生物量氮均无显著性差异。各土层RR处理土壤微生物生物量磷和总PLFAs质量分数都显著高于RB处理。0~10 cm土层RB处理F∶B显著高于RR和R处理,RR处理GP∶GN显著高于RB和R处理。3)土壤酸解有机碳组分与总微生物生物量及各微生物类群PLFAs质量分数均呈正相关。[结论]保留采伐剩余物处理有利于将不同土壤有机碳组分质量分数维持在较高水平,并对土壤微生物生物量和土壤微生物群落组成具有积极作用。研究结果对于采取合理的杉木林经营措施和提高土壤生产力有重要意义。 展开更多

关键词 土壤酸解有机碳组分 采伐剩余物处理方式 微生物群落组成 杉木林

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亚热带山地森林源头溪流米槠凋落叶分解的水溶性碳氮磷动态 被引量：4

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作者 郑旭灵 魏文涛 +2 位作者 张潇月 岳楷 吴福忠 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期309-315,共7页

以亚热带常绿阔叶林建群种米槠(Castanopsis carlesii)凋落叶为研究对象,对照地表环境,研究了溪流和间歇性溪流凋落叶分解过程中水溶性有机碳、氮、磷含量变化及其累积损失特征。结果表明:(1)3种生境中凋落叶水溶性有机碳的含量在分解... 以亚热带常绿阔叶林建群种米槠(Castanopsis carlesii)凋落叶为研究对象,对照地表环境,研究了溪流和间歇性溪流凋落叶分解过程中水溶性有机碳、氮、磷含量变化及其累积损失特征。结果表明:(1)3种生境中凋落叶水溶性有机碳的含量在分解过程中均表现出逐渐降低的趋势,但在溪流中降低程度最大,损失率达92.18%;水溶性氮含量在溪流和间歇性溪流释放时间提前,其变化程度相对较小;相比于地表和间歇性溪流,溪流中的凋落叶水溶性磷含量在分解过程中持续降低,损失率达86.75%。(2)相对于地表,溪流和间歇性溪流显著促进了凋落叶中的水溶性有机碳、氮、磷的释放速率,表明源头溪流持续流动的水体促进凋落叶水溶性组分的释放。(3)尽管3种生境中凋落叶水溶性有机碳、氮、磷元素的损失率共同受到温度、降水、环境中营养元素含量的影响,但源头溪流持续流动的水流和间歇性溪流频繁的干湿交替促进凋落叶水溶性组分的释放。研究结果为揭示亚热带山地森林凋落叶分解过程中水溶性碳氮磷在不同生境中的释放动态提供基础数据。 展开更多

关键词 凋落物分解 不同生境 水溶性碳氮磷 化学计量比

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增温对亚热带杉木人工林土壤微生物呼吸及熵值的影响 被引量：3

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作者 雷骋昊 苏香萍 +4 位作者 王云 陈相标 熊德成 陈仕东 杨智杰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第14期6186-6194,共9页

增温通过改变微生物生物量和微生物代谢状况影响土壤微生物呼吸。然而,有关亚热带地区土壤微生物呼吸如何响应长期土壤增温尚不清楚。以增温7年后的杉木人工林为研究对象,比较增温对杉木人工林土壤微生物呼吸和微生物代谢熵的影响。结... 增温通过改变微生物生物量和微生物代谢状况影响土壤微生物呼吸。然而,有关亚热带地区土壤微生物呼吸如何响应长期土壤增温尚不清楚。以增温7年后的杉木人工林为研究对象,比较增温对杉木人工林土壤微生物呼吸和微生物代谢熵的影响。结果表明:(1)增温后,微生物生物量碳在8月份和12月份分别降低了32.1%和59.8%(P<0.05)。(2)增温后土壤基础呼吸与底物诱导呼吸与对照相比均无显著差异;水分添加后,与基础呼吸相比,增温和对照的土壤呼吸在8月显著增加了38.3%和104.8%;葡萄糖添加后,增温和对照的底物诱导呼吸在8月份分别显著增加了113.1%和152.9%,在12月份分别显著增加了118.0%和160.9%(P<0.05)。(3)增温后,微生物代谢熵在12月显著增加了127.7%,8月无显著变化(P<0.05)。(4)在增温和对照处理中,微生物代谢熵与可溶性有机碳和微生物生物量碳含量呈负相关,与土壤含水率正相关(P<0.05)。研究结果表明,土壤增温7年后碳的可利用性和水分的降低是影响杉木人工林土壤微生物呼吸的重要因素。 展开更多

关键词 增温 微生物呼吸 代谢熵 杉木人工林

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长期施氮加剧亚热带米槠天然林不同深度土壤磷限制:基于土壤胞外酶活性及其化学计量比角度 被引量：2

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作者 李欣冉 林浩 +4 位作者 曹平丽 林伟盛 刘小飞 钟羡芳 郭剑芬 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期963-974,共12页

以福建三明格氏栲自然保护区内的米槠天然林为研究对象,通过设置对照(CK)、低氮(LN,N 40 kg/(hm^(2)·a))、高氮(HN,N80 kg/(hm^(2)·a))处理模拟氮沉降,研究不同施氮年限(4、8 a)、不同深度(0~10 cm和10~20 cm)土壤理化特性和... 以福建三明格氏栲自然保护区内的米槠天然林为研究对象,通过设置对照(CK)、低氮(LN,N 40 kg/(hm^(2)·a))、高氮(HN,N80 kg/(hm^(2)·a))处理模拟氮沉降,研究不同施氮年限(4、8 a)、不同深度(0~10 cm和10~20 cm)土壤理化特性和土壤酶活性及其化学计量比的变化,探究长期氮沉降是否加剧亚热带地区土壤磷限制。结果表明:(1)不同年限施氮后土壤pH下降,0~10 cm土层可溶性有机氮(DON)含量随施氮量增加而增加;施氮4 a,0~10 cm土层微生物生物量氮(MBN)含量随施氮量增加显著下降,10~20 cm土层则相反,两土层土壤硝态氮含量均随施氮量的增加而增加;施氮8 a,HN处理下各土层土壤微生物生物量碳(MBC)和MBN含量均最低,0~10 cm土层铵态氮含量随施氮量的增加显著降低。(2)不同年限HN处理提高了各土层土壤β-葡萄糖苷酶(βG)活性,但HN处理8 a明显降低0~10 cm土层β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性;LN和HN处理4 a显著提高0~10 cm土层酸性磷酸酶(ACP)活性,但显著降低10~20 cm土层ACP活性。(3)不同施氮年限下,不同深度土壤酶化学计量比向量角度均大于45°,而且施氮8 a的向量角度要显著大于施氮4 a的向量角度,表明长期施氮加剧了土壤微生物磷限制;不同施氮年限下,0~10 cm和10~20 cm土层土壤酶C∶N∶P化学计量比分别为1∶1∶2和1∶1∶3,与全球生态系统土壤酶C∶N∶P的比值1∶1∶1相比偏离。(4)冗余分析(RDA)表明,DON、MBN和NH4+-N是调控不同施氮年限各土层土壤酶活性和化学计量比变化的主要因子。总之,长期氮沉降明显加剧了亚热带地区土壤磷限制。 展开更多

关键词 氮沉降 酶活性 酶化学计量 土壤深度 米槠天然林

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根系隔离对土壤酶活性及其温度敏感性的影响 被引量：4

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作者 万冬梅 王云 +3 位作者 杜旭龙 雷骋昊 杨智杰 陈仕东 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期28-34,共7页

为探究细根和相关菌根真菌对土壤酶活性及其温度敏感性(Q_(10)值)的影响,在亚热带杉木成熟林中设置未隔离(NE)、隔离细根(ER)、隔离菌根(EM)3种处理,并在室内设置不同温度梯度(4、10、20、30、40℃)的培养试验,探索根系碳输入改变对土... 为探究细根和相关菌根真菌对土壤酶活性及其温度敏感性(Q_(10)值)的影响,在亚热带杉木成熟林中设置未隔离(NE)、隔离细根(ER)、隔离菌根(EM)3种处理,并在室内设置不同温度梯度(4、10、20、30、40℃)的培养试验,探索根系碳输入改变对土壤酶活性及其温度敏感性的影响。结果表明:与NE处理相比,ER、EM处理下土壤的β-葡萄糖苷酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶的活性显著下降(P<0.05),ER、EM处理间差异不显著(P>0.05);ER处理下土壤的铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量显著降低(P<0.05),表明本研究中的土壤酶活性可能主要是由植物细根诱导的;不同隔离处理下3种土壤酶的活性均随着培养温度的上升而不断升高,只有ER、EM处理下的酸性磷酸酶活性在30~40℃温度区间开始下降;不同隔离处理下土壤酶的Q_(10)值随温度升高呈先增大后减小的趋势,在20~30℃温度区间达到最大值,该温度区间与土壤温度频率分布最高的温度区间重叠,对应植物生长旺盛的物候期,表明中低纬度森林土壤酶的Q_(10)值与本地植物物候节律存在内在关联。 展开更多

关键词 土壤酶活性 温度敏感性 根系碳输入 杉木

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种植不同树种对土壤可溶性有机质渗滤液组成和光谱特征的影响 被引量：1

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作者 王海珍 郭剑芬 +5 位作者 张磊 林浩 林静雯 熊德成 陈仕东 杨玉盛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期490-496,共7页

可溶性有机质(DOM)是森林生态系统重要的活性碳库和养分库,其性质受到植物种类、土壤性质、水文状况等因素影响。为探究树种对土壤可溶性有机质(DOM)渗滤液组成和光谱性质的影响,在根箱中间种植1年生米槠(CC)、杉木(CL)、花榈木(OP)幼苗... 可溶性有机质(DOM)是森林生态系统重要的活性碳库和养分库,其性质受到植物种类、土壤性质、水文状况等因素影响。为探究树种对土壤可溶性有机质(DOM)渗滤液组成和光谱性质的影响,在根箱中间种植1年生米槠(CC)、杉木(CL)、花榈木(OP)幼苗,并设置不种植对照(NT)处理。于2021年8月的一场暴雨后收集根箱土壤(0~60 cm)渗滤液DOM,测定其理化性质及光谱特征。结果表明:(1)种植杉木幼苗土壤渗滤液中溶解性有机碳(DOC)含量显著高于种植花榈木和米槠幼苗(p<0.05)。(2)米槠土壤渗滤液DOM芳香化指数(SUVA254)最高,杉木土壤渗滤液DOM疏水指数(SUVA260)最低,各树种土壤渗滤液DOM相对分子量大小(SUVA280)无显著差异。(3)三种树种和未种树根箱土壤渗滤液DOM荧光指数(FluI)、新鲜度指数(Frl)、生物源指数(BIX)均无显著性差异,各处理渗滤液DOM腐殖化指数(HIX)均小于1,且种植米槠、花榈木的土壤渗滤液DOM的HIX显著高于未种树对照处理(p<0.05)。本研究土壤渗滤液DOM主要由类富里酸和类腐殖酸物质(C1),类腐殖酸物质(C2)和溶解性类微生物产物(C3)三种成分组成。相比于花榈木和杉木土壤渗滤液DOM,米槠土壤渗滤液DOM中C1、C2组分的贡献率较高,C3组分贡献率较低。(4)Pearson相关分析表明,DOC浓度与紫外指数(SUVA254、SUVA260、SUVA280)、二维荧光指数FluI及三维荧光组分C2呈负相关,与C3呈正相关关系(p<0.05)。本研究结果对亚热带树种土壤养分流动和生物地化循环研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 可溶性有机质 树种 紫外光谱 三维荧光光谱

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松阔混交对侵蚀退化地土壤有机碳和微生物群落结构的影响 被引量：2

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作者 王慧钦 吕茂奎 +5 位作者 姜永孟 吴君梅 朱洪如 张世良 邓翠 谢锦升 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期12-20,共9页

树种是调控森林土壤有机碳(SOC)积累的重要因子。为明确树种变化对红壤侵蚀退化地表层SOC积累的影响,采用配对实验设计,选择不同恢复年限的马尾松纯林和马尾松+木荷混交林(19和39 a)为研究对象,对比分析表层(0~10 cm)SOC质量分数的差异... 树种是调控森林土壤有机碳(SOC)积累的重要因子。为明确树种变化对红壤侵蚀退化地表层SOC积累的影响,采用配对实验设计,选择不同恢复年限的马尾松纯林和马尾松+木荷混交林(19和39 a)为研究对象,对比分析表层(0~10 cm)SOC质量分数的差异,并利用相关性分析与结构方程模型探讨其与凋落物特征、土壤氮素水平和微生物群落组成的关系。结果表明:1)恢复19 a的纯林和混交林SOC质量分数无显著差异,而恢复39 a混交林SOC质量分数较恢复19 a纯林、恢复19 a混交林以及恢复39 a纯林分别高39.8%、48.0%和93.6%(P<0.05);2)SOC质量分数与土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮、磷脂脂肪酸总量、矿质氮和细菌呈显著或极显著正相关,与凋落物C/N和真菌细菌之比(F/B)呈显著或极显著负相关;3)结构方程模型分析表明,凋落物C/N是松阔混交后表层SOC质量分数变化的触发因子,矿质氮是微生物群落结构变化的关键因子。凋落物C/N可直接驱动SOC质量分数的变化(-0.35*),或通过矿质氮(-0.70***)诱导F/B、丛枝菌根真菌和细菌的变化起间接调控作用,以上因子共解释SOC质量分数变异的86.8%。综上,松阔混交促进侵蚀退化地SOC的积累,且其有效性随恢复年限增强。这个过程主要通过提升凋落物质量、增加微生物养分来源和土壤氮有效性、改变微生物群落结构完成。在我国实施“双碳”战略的背景下,多树种混交对红壤区退化马尾松林SOC提升具有重要意义。 展开更多

关键词 土壤有机碳 针阔混交 林龄 微生物群落组成 凋落物质量 马尾松人工林 侵蚀退化地

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增温对亚热带常绿阔叶林凋落物溶解性有机质的影响

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作者 王云 张宇辉 +4 位作者 冉佳鑫 毛超 熊德成 陈仕东 杨智杰 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期611-619,共9页

为了解增温对凋落物分解的影响,依托亚热带常绿阔叶林野外增温试验平台,收集林内凋落物分别布设于对照和增温(+4℃)小区中,对增温下凋落物分解过程中可溶性有机质数量和光谱特征的变化进行研究。结果表明,凋落物质量残留率随分解时间的... 为了解增温对凋落物分解的影响,依托亚热带常绿阔叶林野外增温试验平台,收集林内凋落物分别布设于对照和增温(+4℃)小区中,对增温下凋落物分解过程中可溶性有机质数量和光谱特征的变化进行研究。结果表明,凋落物质量残留率随分解时间的增加显著下降,在0~60 d内快速下降了20.08%~23.32%,在60~210 d内缓慢下降了6.35%~10.98%。凋落物源可溶性有机碳含量随分解时间增加呈现先快后慢的下降趋势,整体降低了94.15%;可溶性有机氮含量则波动式降低了81.82%;可溶性有机质的光谱特征(SUVA254、SUVA260、SUVA280和SUVA370)呈增加-下降-增加的趋势。增温未显著影响凋落物质量残留率和可溶性有机质的光谱特征,但可溶性有机碳和有机氮的含量降低了16.72%和25.10%。凋落物分解降低了凋落物质量残留率和可溶性有机碳、有机氮含量,改变了可溶性有机质光谱特征;增温虽然降低了凋落物可溶性有机碳、有机氮含量,但未显著改变凋落物质量残留率和可溶性有机质光谱特征。 展开更多

关键词 增温 凋落物分解 可溶性有机碳 可溶性有机氮 光谱特征

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降雨季节亚热带常绿阔叶林透冠雨对土壤可溶性有机质的迁移作用 被引量：1

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作者 王宏宇 吴福忠 +4 位作者 张耀艺 郑旭灵 吴捷录 张雪 张欣影 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期181-189,197,共10页

[目的]作为森林土壤中活性最高的组分,可溶性有机质(DOM)不仅可以直接被微生物利用,还是生态系统中C、N、P等元素迁移的主要载体,其迁移过程受到透冠雨驱动的水力作用和溶解过程的影响。[方法]通过野外原位控制透冠雨输入试验,以亚热带... [目的]作为森林土壤中活性最高的组分,可溶性有机质(DOM)不仅可以直接被微生物利用,还是生态系统中C、N、P等元素迁移的主要载体,其迁移过程受到透冠雨驱动的水力作用和溶解过程的影响。[方法]通过野外原位控制透冠雨输入试验,以亚热带常绿阔叶林的砂质红壤为对象,对照林窗降雨,分析降雨季节森林透冠雨对不同土层土壤可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)和可溶性有机磷(DOP)动态变化的影响。[结果](1)相对于林窗降雨,整个降雨季节以透冠雨为载体输入到土壤的DOM显著增加(p<0.01),DOC、DON和DOP浓度分别增加37.00%,93.47%,85.12%,DOC、DON和DOP通量分别增加20.76%,49.93%,61.55%,但通过40 cm深土壤后,其输出通量差异并不显著,表明土壤对透冠雨中DOM具有较强的吸收能力。(2)相较于林窗降雨,透冠雨显著降低土壤表层输入C/N的29.19%,C/P的26.00%,而无明显改变N/P,而经过40 cm深土壤后,透冠雨显著降低土壤40 cm深度输入C/N的19.35%,C/P的13.35%和N/P的7.45%。表明透冠雨DOM增加主要是因为吸收冠层中的DON与DOP,而在土壤中DOM减少部分主要集中在DOC与DOP。(3)土壤DOC与DOP表现为截留减少,而DON表现为富集增加。相较于林窗降雨,透冠雨显著增加0—40 cm土壤对DOC截留量的39.93%和DOP截留量的72.42%,显著减少对DON释放量的32.37%。[结论]研究结果充分证明亚热带常绿阔叶林透冠雨能促进DOM的输入,有利于土壤各层次对DOM的吸收,对于生态系统可持续经营和管理具有一定的科学意义。 展开更多

关键词 亚热带森林 砂质红壤 可溶性有机质 林冠截留 林窗降雨

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增温及隔离降水对杉木幼树细根生物量、形态及养分特征的影响 被引量：7

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作者 吴帆 熊德成 +4 位作者 周嘉聪 魏智华 郑蔚 张丽 杨智杰 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期509-517,共9页

为揭示全球变暖和降水格局改变对我国中亚热带地区森林生态系统地下生态过程的影响,在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站内开展杉木(Cunninghamia lanceolata)幼树土壤增温和隔离降水双因子试验,研究增温和隔离降水在夏季对... 为揭示全球变暖和降水格局改变对我国中亚热带地区森林生态系统地下生态过程的影响,在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站内开展杉木(Cunninghamia lanceolata)幼树土壤增温和隔离降水双因子试验,研究增温和隔离降水在夏季对杉木幼树细根生物量、形态及养分特征的影响。结果表明,增温(+5℃,W)、隔离降水(-50%,P)和增温+隔离降水(WP)处理的细根总生物量分别比对照(CT)显著降低35.7%、51.7%和59.1%,P和WP处理的细根总生物量分别比W处理显著降低24.9%和36.4%;W、P和WP处理的0~1 mm细根比根长(specific root length,SRL)比对照均显著增加,而0~1和1~2 mm细根比表面积(specific root area,SRA)均无显著变化;与对照相比,W处理的细根N含量、C/N和δ^(15)N均无显著变化,P处理的细根N含量和C/N分别显著增加和下降,WP处理的细根N含量和δ^(15)N显著增加,而C/N显著降低。因此,未来在全球变暖和降水减少的双重环境胁迫下,调整表层细根形态特征可能不是杉木幼树的主要应对策略;而相较于温度升高,降水减少可能是影响杉木幼树细根生物量及表层化学元素分配的主要环境因子。 展开更多

关键词 土壤增温 隔离降水 细根生物量 养分 氮同位素

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增温和氮添加对中亚热带杉木人工林土壤氮矿化和N_(2)O排放的影响 被引量：3

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作者 王小南 熊德成 +5 位作者 张宇辉 席颖青 黄锦学 陈仕东 刘小飞 杨智杰 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期22-31,共10页

[目的]研究增温和氮沉降对中亚热带森林土壤氮矿化和氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响,以期深入认识全球变化背景下中亚热带森林土壤氮循环过程。[方法]选取经过野外增温和氮添加处理的中亚热带杉木人工林土壤,将野外非增温处理和增温处理的... [目的]研究增温和氮沉降对中亚热带森林土壤氮矿化和氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响,以期深入认识全球变化背景下中亚热带森林土壤氮循环过程。[方法]选取经过野外增温和氮添加处理的中亚热带杉木人工林土壤,将野外非增温处理和增温处理的土壤置于不同温度(20、25℃)培养箱中,同时对野外氮添加处理的土壤继续添加不同梯度的氮素(0.1、0.2 g·kg^(−1),以干土计),进行为期28 d的室内培养,研究增温和氮添加对土壤氮矿化和N_(2)O排放的影响。[结果]与对照相比,增温和氮添加及二者交互处理增加了土壤铵态氮、硝态氮和矿质氮含量,且氮添加水平越高增加越明显,增温处理增加不显著。与对照相比,培养28 d后增温处理的土壤净铵化速率、净硝化速率和净氮矿化速率变化不显著,低氮、增温+低氮显著增加土壤净硝化速率,而高氮、增温+高氮显著降低土壤净氮矿化速率。与对照相比,增温和氮添加及二者交互处理总体降低土壤N_(2)O排放速率,土壤N_(2)O累积排放量也显著降低(P<0.05),其中,单独增温、低氮、高氮、增温+低氮和增温+高氮处理土壤N_(2)O累积排放量显著低于对照50%、21%、29%、62%和31%。增温和氮添加及二者交互处理显著降低土壤pH值。相关性分析表明:土壤N_(2)O排放速率与土壤pH值呈显著正相关,与硝化速率呈显著负相关,而与土壤铵化速率无显著相关。[结论]增温和氮添加降低土壤pH值,同时抑制土壤N_(2)O排放,因此,全球变化背景下中亚热带森林土壤中存留的硝态氮可能以淋溶方式损失。 展开更多

关键词 中亚热带 氮矿化 N2O排放 增温 氮添加

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增温对寒潮期间亚热带常绿阔叶天然林土壤呼吸的影响 被引量：3

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作者 余恒 张宇辉 +6 位作者 郑蔚 郑永 魏智华 周嘉聪 刘小飞 陈仕东 杨智杰 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期301-309,共9页

全球变暖增加寒潮天气发生的频率和强度,影响土壤呼吸及其各组分,但有关增温和寒潮对亚热带森林土壤呼吸及其各组分的影响研究仍十分缺乏。通过壕沟法分离土壤呼吸,并利用土壤呼吸高频自动监测系统研究增温对寒潮期间亚热带常绿阔叶天... 全球变暖增加寒潮天气发生的频率和强度,影响土壤呼吸及其各组分,但有关增温和寒潮对亚热带森林土壤呼吸及其各组分的影响研究仍十分缺乏。通过壕沟法分离土壤呼吸,并利用土壤呼吸高频自动监测系统研究增温对寒潮期间亚热带常绿阔叶天然林土壤总呼吸、根呼吸与微生物呼吸的影响。结果表明:(1)寒潮发生时,对照和增温处理中土壤总呼吸速率分别显著下降45.93%和25.68%,土壤微生物呼吸速率分别显著下降51.25%和35.54%。但寒潮并没有影响增温处理中根呼吸速率,而对照处理中根呼吸速率在寒潮时显著下降39.72%。(2)观测期间,增温对总呼吸和根呼吸的日动态模式的影响在寒潮不同阶段具有明显差异,增温导致寒潮发生前后土壤总呼吸和根呼吸日峰值出现时间分别提前1,2 h,而寒潮发生时,对照和增温处理中土壤总呼吸和根呼吸的日峰值出现时间同步。(3)观测期间,增温后土壤总呼吸、根呼吸和微生物呼吸的温度敏感性(Q 10值)均下降,而根呼吸的Q 10值均高于微生物呼吸。因此,准确了解寒潮等极端天气下的土壤总呼吸、根呼吸和微生物呼吸的变化及其对增温的响应,对于提高气候变暖后土壤碳排放的预测精度具有重要作用。 展开更多

关键词 寒潮 增温 高频自动监测 土壤呼吸 根呼吸 微生物呼吸

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