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亚热带不同植被恢复阶段生态系统N、P储量的垂直分配格局

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生态学报 2022年第4期42卷 1393-1409页

作者：陈婵朱小叶陈金磊王留芳李尚益张仕吉方晰中南林业科技大学生命科学与技术学院长沙410004 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站会同438107

氮(N)、磷(P)是影响生态系统生产力的主要养分因子,为科学评估植被恢复对生态系统N、P积累、分配及其耦合关系的影响,采用时空互代法,以湘中丘陵区地域相邻、环境条件基本一致,且处于不同恢复阶段的4个植物群落(4—5年灌草丛、10—12年... 详细信息

氮(N)、磷(P)是影响生态系统生产力的主要养分因子,为科学评估植被恢复对生态系统N、P积累、分配及其耦合关系的影响,采用时空互代法,以湘中丘陵区地域相邻、环境条件基本一致,且处于不同恢复阶段的4个植物群落(4—5年灌草丛、10—12年灌木林、45—46年马尾松针阔混交林和>90年常绿阔叶林)作为一个恢复序列,设置固定样地,采用收获法和建立主要树种各器官生物量相对生长方程估算群落生物量,采集植被层(叶、枝、干、根)、凋落物层(未分解层、半分解层、已分解层)、土壤层(0—10、10—20、20—30、30—40 cm)样品,测定全N、全P含量,估算生态系统各组分(植被层、凋落物层、土壤层)全N、全P储量。结果表明:植被层全N、全P储量均随植被恢复增加,全N储量增长速率呈先慢后快的特征,而全P储量则呈慢—快—慢增长,地上(叶、枝、干)、地下(根)部分表现为异速增长;随植被恢复,凋落物层全N、全P储量先增加后下降,增长速率为先快后慢,4—5年灌草丛全N、全P储量最低;土壤层全N、全P储量随植被恢复显著增加(P90年常绿阔叶林,生态系统全N、全P储量分别增加了6031.5、454.7 kg/hm^(2),增幅分别为231.5%、41.1%;不同恢复阶段生态系统全N、全P均主要存储于土壤中,分别占生态系统全N、全P储量的87.3%—99.0%、96.5%—99.9%;生态系统全N、全P储量的垂直分配格局随植被恢复而变化,植被层全N、全P储量贡献率增加,而土壤层全N、全P储量贡献率下降,凋落物层变化较小;植被层、凋落物层、土壤层全N、全P含量之间呈极显著正相关关系(P<0.01),随植被恢复,植被层、凋落物层、土壤层N、P含量协同发展,P变化滞后于N。因此,可通过合理的经营管理措施促进植被恢复,提高植被层生物量以及N、P间的耦合协调性,以提高生态系统养分固持潜力和促进养分间的高效协调利用。

关键词：植被恢复植被层凋落物层土壤层全N、全P储量耦合关系

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一种超大喉深X型机器人点焊钳设计

南方农机 2022年第13期53卷 58-60页

作者：向亮张仕吉肖科星武昌工学院智能制造学院湖北武汉430065

对于一些大车型的汽车和卡车,为了避免与工件干涉,保证通过性,就需要设计一些超大喉深以及大喉宽的特殊X型焊钳。研究小组通过理论结构设计,结合Ansys Workbench软件进行静力学仿真,校核其强度要求和刚度要求,从而得到满足项目要求的大... 详细信息

对于一些大车型的汽车和卡车,为了避免与工件干涉,保证通过性,就需要设计一些超大喉深以及大喉宽的特殊X型焊钳。研究小组通过理论结构设计,结合Ansys Workbench软件进行静力学仿真,校核其强度要求和刚度要求,从而得到满足项目要求的大喉深点焊焊钳。仿真结果表明:铬锆铜材料的零件受到的最大应力为48.174 MPa,远小于其许用应力为156 MPa;同时,铝板材料的零件受到的最大应力27.436 MPa,也远小于其许用应力153 MPa;因此,该结构的强度是满足设计要求的,可以满足部分大车型的焊接需求。

关键词：超大喉深 X型焊钳 Ansys Workbench 强度要求刚度要求

杉木林地不同更新方式土壤活性有机碳的分布及其碳库管理指数

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水土保持学报 2009年第4期23卷 213-217,226页

作者：张仕吉项文化徐桂林中南林业科技大学长沙410004 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004 城市森林生态湖南省重点实验室长沙410004

研究了湖南会同杉木人工林采伐迹地不同更新方式土壤活性有机碳分布及其碳库管理指数。结果表明：不同更新方式下林地SOC含量、LOC含量在空间上分布极不均衡。随着土壤深度增加,SOC含量呈指数下降趋势（R2≥0.953 5）,LOC含量呈直线下... 详细信息

研究了湖南会同杉木人工林采伐迹地不同更新方式土壤活性有机碳分布及其碳库管理指数。结果表明：不同更新方式下林地SOC含量、LOC含量在空间上分布极不均衡。随着土壤深度增加,SOC含量呈指数下降趋势（R2≥0.953 5）,LOC含量呈直线下降趋势（R2≥0.789 9）。SOC含量由高至低的排序为：板栗林地（14.759 g/kg）〉杉木林地（12.807 g/kg）〉自然更新林地（11.501 g/kg）〉芒草地（10.088 g/kg）。土壤LOC含量在1.00~1.80 g/kg之间,由高至低排序为：自然更新林地（1.744 g/kg）〉杉木林地（1.559 g/kg）〉芒草地（1.268 g/kg）〉板栗林地（1.119 g/kg）,林地土壤LOC分配比例在0.07~0.16之间,自然更新林最高,为0.152,板栗林最低,为0.076,自然更新林地碳库管理指数均最高,板栗林地最低。可见,杉木林采伐后不同更新方式对林地土壤有机碳的数量和质量产生了较大的影响。

关键词：杉木人工林采伐迹地更新方式活性有机碳碳库管理指数

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樟树人工林林地CO_2释放量的研究

中南林学院学报 2002年第1期22卷 11-16页

作者：方晰田大伦张仕吉中南林学院资源与环境学院中国湖南株洲412006

对湖南省株洲市樟树人工林不同坡向 (南、北坡 )林地 CO2 释放量进行定位观测 .结果表明 :樟树人工林林地 CO2 释放量一般是在 0 .0 40 6～ 0 .42 2 9g·m- 2 h- 1之间 ,平均值为 0 .2 669g·m- 2 h- 1 ,且呈一定的季节变化 ;坡向对林地... 详细信息

对湖南省株洲市樟树人工林不同坡向 (南、北坡 )林地 CO2 释放量进行定位观测 .结果表明 :樟树人工林林地 CO2 释放量一般是在 0 .0 40 6～ 0 .42 2 9g·m- 2 h- 1之间 ,平均值为 0 .2 669g·m- 2 h- 1 ,且呈一定的季节变化 ;坡向对林地 CO2 释放量的影响不明显 ;林地 CO2 释放量与各层土壤温度、含水量在一定范围内呈线性相关性 ;林地 CO2 释放量昼夜变化有一定规律性 .根据观测的林地 CO2 释放量日平均值计算得出 ,樟树人工林林地释放 CO2 通量估计范围为 13. 5 6～ 94.42 kg· hm- 2 d- 1 ,平均为61.78kg· hm- 2 d-

关键词：樟树人工林林地二氧化碳释放量

土地利用方式对土壤活性有机碳影响的研究进展

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中南林业科技大学学报 2012年第5期32卷 134-143页

作者：张仕吉项文化中南林业科技大学生命科学与技术学院湖南长沙410004

在土壤有机碳库中,土壤活性有机碳对物理、化学等干扰因素响应最为敏感,在养分循环中起着重要的作用,土地利用方式的变化是引起土壤活性有机碳的变化最主要原因之一。研究不同土地利用方式下土壤活性有机碳不同组分的动态变化,对调控土... 详细信息

在土壤有机碳库中,土壤活性有机碳对物理、化学等干扰因素响应最为敏感,在养分循环中起着重要的作用,土地利用方式的变化是引起土壤活性有机碳的变化最主要原因之一。研究不同土地利用方式下土壤活性有机碳不同组分的动态变化,对调控土壤养分流、维持土壤肥力和完善碳循环的动态平衡机制具有十分重要的意义。综述了土壤活性有机碳的定义、组分及不同土地利用方式对土壤活性有机碳多种组分影响的研究进展,并提出今后应加强的研究方向,以期为土壤养分管理和土地合理开发利用提供科学依据,为进一步开展土壤有机质退化机理研究奠定基础。

关键词：土地利用方式土壤活性有机碳易氧化有机碳水溶性有机碳微生物量碳可矿化碳综述

湘中丘陵区不同恢复阶段森林生态系统的碳储量特征

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林业科学 2020年第5期56卷 19-28页

作者：王振鹏陈金磊李尚益张仕吉方晰中南林业科技大学生命科学与技术学院长沙410004 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站会同438107

【目的】探讨亚热带植被恢复过程中森林生态系统碳储量及其在各层次(植被层、枯落物层、土壤层)分配格局的变化,为揭示植被恢复对森林生态系统碳汇功能的影响机制和分阶段实施森林生态系统碳库管理措施提供科学依据。【方法】采用空间... 详细信息

【目的】探讨亚热带植被恢复过程中森林生态系统碳储量及其在各层次(植被层、枯落物层、土壤层)分配格局的变化,为揭示植被恢复对森林生态系统碳汇功能的影响机制和分阶段实施森林生态系统碳库管理措施提供科学依据。【方法】采用空间代替时间的方法,在湘中丘陵区选取地域毗邻、环境条件基本一致的檵木+南烛+杜鹃灌草丛(LVR)、檵木+杉木+白栎灌木林(LCQ)、马尾松+柯+檵木针阔混交林(PLL)、柯+红淡比+青冈常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复序列,设置固定样地,采用收获法建立部分主要树种相对生长方程和引用部分主要树种通用生长方程估算生物量,采集0~10、10~20、20~30和30~40 cm土层土壤样品,测定植物、土壤碳含量,估算生态系统各层次的碳储量。【结果】植被层各组分碳含量随植被恢复而变化,同一恢复阶段各组分碳含量基本上表现为乔木层>灌木层>草本层;枯落物层碳含量以PLL最高,其次为LAG,LCQ最低;同一土层碳含量随植被恢复而增加;从LVR到LAG,植被层、枯落物层、0~40 cm土壤层和生态系统碳储量分别增加了70.80、1.17、67.05和139.02 tC·hm-2;植被层、生态系统碳储量各阶段间的增长速率均呈先快后慢的特征,而土壤层呈快—慢—快的特征;不同恢复阶段生态系统碳储量具有一致的垂直分配格局:0~40 cm土壤层>植被层>枯落物层;随植被恢复,植被层碳储量对生态系统碳储量的贡献率呈增加趋势,而土壤层碳储量的贡献率呈下降趋势,枯落物层变化不大;生态系统、植被层、土壤层碳储量与植物多样性指数(除植被层外)、植被层生物量、土壤碳含量显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关。【结论】随着植被恢复,植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量、植被层碳储量、土壤层碳储量和生态系统碳储量均增加,但各阶段的增长速率不同。为了提高亚热带森林生态系统碳储量,在植被恢复早、中期阶段,可合理经营促进植被恢复,通过提高植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量来提高植被层和土壤层的碳储量;在植被恢复后期阶段,要通过保护好植被来保证土壤碳含量持续增高。

关键词：植被恢复植被层土壤层碳储量湘中丘陵区

湘中丘陵区不同土地利用方式土壤水溶性有机碳含量

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生态学杂志 2014年第8期33卷 2065-2071页

作者：张仕吉项文化孙伟军方晰中南林业科技大学生命科学与技术学院长沙410004 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004

为了解土地利用方式对土壤有机碳库的影响，研究了湘中丘陵区6种土地利用方式（石栎＋青冈次生林、杉木人工林、毛竹林、苗圃、农用旱地、水田）土壤水溶性有机碳（DOC）含量及其季节动态，分析了土壤DOC含量与土壤自然含水率、碳（C）... 详细信息

为了解土地利用方式对土壤有机碳库的影响，研究了湘中丘陵区6种土地利用方式（石栎＋青冈次生林、杉木人工林、毛竹林、苗圃、农用旱地、水田）土壤水溶性有机碳（DOC）含量及其季节动态，分析了土壤DOC含量与土壤自然含水率、碳（C）、氮（N）含量之间的关系。结果表明：土壤DOC含量随土壤深度增加而下降，秋季土层之间差异最小，土壤DOC分配比例随土壤深度增加而增大；不同土地利用方式土壤DOC含量差异显著，与石栎＋青冈次生林相比，毛竹林、杉木人工林、水田、农用旱地、苗圃依次下降了10％～12％、11％～12％、13％-19％、18％～25％和37％～42％，夏季不同土地利用方式之间差异最大。不同土地利用方式土壤DOC含量季节变化明显，均表现为：春、夏、冬季较高，秋季最低，秋季与春、夏、冬季之间差异显著；土壤DOC含量与土壤自然含水率、TOC、MBC、ROC、MOC、全N、水解N含量呈显著或极显著正相关。可见，土地利用方式显著影响土壤DOC含量及其空间分布，次生林转变为人工林或农用地后，土壤DOC含量明显下降。

关键词：湘中丘陵区土地利用方式土壤水溶性有机碳季节变化

土地利用方式对中亚热带山地土壤微生物生物量磷的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2016年第8期44卷 162-170页

作者：李胜蓝方晰李岩项文化张仕吉中南林业科技大学生命科学与技术学院湖南长沙410004 中南林业科技大学南方林业生态应用技术国家工程实验室湖南长沙410004 中南林业科技大学材料科学与工程学院湖南长沙410004

【目的】研究中亚热带山地不同土地利用方式土壤微生物生物量磷（MBP）的含量特征。【方法】在地处中亚热带地区的湖南长沙大山冲选取6种土地利用方式（杉木人工林、次生林（马尾松＋石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎＋青冈常绿... 详细信息

【目的】研究中亚热带山地不同土地利用方式土壤微生物生物量磷（MBP）的含量特征。【方法】在地处中亚热带地区的湖南长沙大山冲选取6种土地利用方式（杉木人工林、次生林（马尾松＋石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎＋青冈常绿阔叶林）、毛竹林和弃荒地）的样地,分别采集其0-15cm和15-30cm土层土壤样品,测定其MBP、全磷（TP）、有效磷（AP）、有机碳（SOC）、全氮（TN）含量,并测定样地的凋落物量和细根生物量,分析MBP与土壤养分（C、N、P）、凋落物量、细根生物量之间的关系。【结果】（1）6种土地利用方式土壤MBP含量均表现为0-15cm土层高于15-30cm土层,不同土地利用方式土壤MBP含量差异显著,毛竹林最高,杉木人工林最低。（2）同一土层,不同土地利用方式土壤TP、AP含量差异显著,弃荒地、毛竹林较高,杉木人工林最低。（3）不同土地利用方式土壤MBP占TP含量百分比差异显著,毛竹林最高,其次是次生林、弃荒地,杉木人工林最低。（4）整个研究区土壤MBP与SOC、TN含量呈极显著正相关,与TP、AP不存在显著的相关性,杉木人工林、次生林土壤MBP与SOC、TP、AP含量呈显著或极显著正相关,但与凋落物量、细根生物量相关性不显著。【结论】不同土地利用方式土壤TP、SOC、TN含量的差异是导致土壤MBP含量差异的主要因素,人为活动（如施肥、耕作措施）是导致土壤MBP含量差异的直接因子之一。

关键词：中亚热带土地利用方式山地土壤微生物生物量磷

湘中丘陵区不同土地利用方式对土壤有机碳和微生物量碳的影响

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水土保持学报 2013年第2期27卷 222-227页

作者：张仕吉项文化孙伟军李胜蓝中南林业科技大学长沙410004 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004

为了解土地利用方式对土壤有机碳(SOC)和微生物量碳(SMBC)的影响,研究湘中丘陵区5种不同土地利用方式(天然次生林、杉木人工林、苗圃、农用坡耕地、水田)SOC和SMBC的差异及其与土壤养分的相关性。结果表明,土地利用方式明显影响了SOC和S... 详细信息

为了解土地利用方式对土壤有机碳(SOC)和微生物量碳(SMBC)的影响,研究湘中丘陵区5种不同土地利用方式(天然次生林、杉木人工林、苗圃、农用坡耕地、水田)SOC和SMBC的差异及其与土壤养分的相关性。结果表明,土地利用方式明显影响了SOC和SMBC含量,且SOC与SMBC变化趋势基本一致,SMBC含量对土地利用方式的响应比SOC、微生物商更为敏感。与青冈+石栎次生林地相比,苗圃、农用坡耕地、水田SOC含量分别下降了36.99%～55.60%,31.70%～51.23%,23.73%～41.51%,且差异极显著,杉木人工林SOC含量也下降了25.75%～27.74%,且差异显著,水田SMBC含量增加了71.63%以上,而杉木人工林、苗圃、农用坡耕地分别减少了34.06%～35.20%,46.93%～57.04%,48.46%～55.06%,水田SMBC/SOC增加了130%以上,而杉木人工林、苗圃、农用坡耕地分别减少了6.77%～10.93%,7.20%～15.04%和10.15%～13.14%。SOC和SMBC间均呈极显著的相关性,SOC、SMBC与全N、碱解性N、全P、有效P、全K、速效K的相关性也均达到显著或极显著水平,表明SMBC可作为衡量SOC变化的敏感指标,SOC和SMBC含量均可作为衡量土壤养分变化的重要指标。表明湘中丘陵区天然次生林开垦为水田降低了SOC的积累,但增加了土壤微生物活性,天然次生林转变为杉木人工林、苗圃、农用坡耕地不同程度降低了SOC的积累和微生物活性。

关键词：湘中丘陵区土地利用方式土壤有机碳微生物量碳