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缙云山柑橘林土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFAs)及酶活性的季节变化特征

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环境科学 2017年第1期38卷 309-317页

作者：李南洁曾清苹何丙辉周飞西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 重庆工商大学重庆市发展信息管理工程技术研究中心重庆400067 四川沃尔宜环保科技有限公司成都610000 重庆市林业科学研究院重庆400036

土壤微生物和土壤酶作为土壤生态环境最重要的组成成分,对环境变化敏感.本文以缙云山柑橘林为研究对象,采用磷脂脂肪酸法并结合主成分分析方法,分析季节更替对柑橘林土壤表层(0~20 cm)的土壤微生物数量、群落结构特征及酶活性等的影响.... 详细信息

土壤微生物和土壤酶作为土壤生态环境最重要的组成成分,对环境变化敏感.本文以缙云山柑橘林为研究对象,采用磷脂脂肪酸法并结合主成分分析方法,分析季节更替对柑橘林土壤表层(0~20 cm)的土壤微生物数量、群落结构特征及酶活性等的影响.结果表明:1季节更替对土壤微生物有显著影响(P秋季>冬季>夏季,细菌PLFAs、G-、G+及放线菌PLFAs也呈现一致的变化规律,但真菌PLFAs则表现为秋季最高,其次是冬季和夏季,春季最低.季节更替对微生物群落多样性指数亦产生显著影响,丰富度指数(R)随季节变化依次为春>冬>秋>夏,多样性指数(H')随季节变化表现出冬>秋>春>夏,均匀度指数(J)表现为夏>秋>冬>春,优势度指数(D)则随季节表现为直线升高的变化趋势.2土壤脲酶随季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季;土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性随季节变化均表现为秋季最高,其次是春季、夏季,冬季最低.3主成分分析结果表明细菌PLFAs、G+、G-、放线菌PLFAs和总PLFAs对土壤肥力贡献最大,其次是蔗糖酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶和真菌PLFAs,贡献最小为脲酶.

关键词：柑橘林微生物磷脂脂肪酸(PLFAs) 酶活性季节更替

缙云山马尾松林与柑橘林土壤呼吸、土壤微生物及酶活性对氮沉降的季节响应

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缙云山马尾松林与柑橘林土壤呼吸、土壤微生物及酶活性对氮沉降的...

作者：曾清苹西南大学

学位级别：硕士

全球现代化农业、畜牧业和工业的快速发展使大气含氮化合物成倍增长,进而导致全球氮沉降加剧,且沉降量有增无减。氮沉降的增加改变了陆地生态系统碳循环,然而氮沉降对土壤呼吸的影响仍然存在诸多不确定性,需要进一步深入研究。本文以缙... 详细信息

全球现代化农业、畜牧业和工业的快速发展使大气含氮化合物成倍增长,进而导致全球氮沉降加剧,且沉降量有增无减。氮沉降的增加改变了陆地生态系统碳循环,然而氮沉降对土壤呼吸的影响仍然存在诸多不确定性,需要进一步深入研究。本文以缙云山国家级自然保护区马尾松林及柑橘林为研究对象,采用ACE（Automated Soil CO2 Exchange Station,UK）自动土壤呼吸监测系统和磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）标记法测定两林分土壤呼吸、温度、湿度及土壤微生物,以揭示氮沉降对中亚热带地区不同林地类型土壤呼吸、微生物及酶活性影响。结果表明:（1）柑橘林与马尾松林林下土壤表层呼吸表现出一致的季节变化动态趋势:夏季＞春季＞秋季＞冬季,但柑橘林土壤呼吸显著高于马尾松林（P＜0.05）;总体上氮沉降抑制了2种林分土壤表层呼吸,氮沉降量越大抑制程度越高,只在冬季土壤湿度低的马尾松林下氮沉降促进了土壤呼吸;土壤温度与土壤呼吸有极显著的正相关指数关系（P＜0.01）,而土壤水分与土壤呼吸有显著的二次模型拟合关系,指数幂函数模型（Rs=aebTWc）较适合描述土壤温度及土壤湿度与土壤呼吸的复合关系,结果表明,土壤温度和湿度共同解释了两林分土壤呼吸季节变化的56.6%~61.4%,但均受到氮沉降量处理的影响,两林分土壤呼吸的温度敏感系数随氮沉降升高而降低,柑橘林土壤湿度与土壤呼吸的拟合度随氮沉降升高而降低,马尾松林则随氮沉降升高而升高。（2）氮沉降处理对两种林分不同土壤微生物有显著影响（P＜0.05）,且季节不同氮沉降浓度不同影响结果不同。总的而言,低、高氮抑制两林分土壤真菌,中氮表现为促进作用。低氮降低两林分土壤细菌含量,中氮使柑橘林土壤细菌含量增加,使马尾松林土壤细菌含量降低,高氮抑制两林分土壤细菌含量。低氮抑制柑橘林土壤放线菌,促进马尾松林土壤放线菌,中氮促进柑橘林土壤放线菌,抑制马尾松林土壤放线菌,高氮对两林分土壤放线菌含量均表现为抑制作用。低、高氮抑制了柑橘林土壤微生物总磷脂脂肪酸,中氮表现为促进作用;春秋季低、中、高氮沉降处理后,马尾松林均表现为抑制作用,夏季则表现为促进作用,但冬季低、中氮表现为促进作用,高氮表现为抑制作用。（3）氮沉降处理对两林分不同土壤酶活性有不同影响。春夏季氮沉降处理后,三个氮沉降水平对两种林分土壤脲酶均表现为抑制作用,低、中、高氮分别使土壤脲酶活性降低0.37%~40.47%、5.98%~30.67%及13.20%~60.25%,秋冬则无一致变化规律;低、高氮对两林分土壤转化酶、过氧化氢酶及酸性磷酸酶表现为抑制作用,中氮对土壤转化酶、过氧化氢酶及酸性磷酸酶表现为促进作用。（4）主成分分析表明,12个土壤呼吸的影响因子可简化为4个主成分,第一个主成分主要由过氧化氢酶、林分、转化酶、酸性磷酸酶和放线菌组成,贡献率达39.98%,第二主成分主要由细菌、土壤湿度和土壤微生物总磷脂脂肪酸组成,贡献率达20.33%,第三组成分主要由土壤温度和脲酶组成,贡献率达12.26%,第四主成分由真菌和氮沉降浓度组成,贡献率达9.54%,12个影响因子中除氮沉降浓度外,其余因子对土壤呼吸均具有正效应,说明氮沉降浓度使土壤呼吸降低,其余因子均使土壤呼吸升高。以主成分所对应的方差贡献率λi（i=1,2,3,4）为权重,所得的土壤呼吸综合主成分计算公式为:F=0.487F1+0.248F2+0.149F3+0.116F4。

关键词：缙云山氮沉降土壤呼吸土壤微生物土壤酶

模拟氮沉降对重庆缙云山马尾松林土壤呼吸和酶活性的季节性影响

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环境科学 2016年第10期37卷 3971-3978页

作者：曾清苹何丙辉李源夏力文杨龙龙邓雪梅李川西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 四川沃尔宜环保科技有限公司成都610000 重庆市涪陵区林业局重庆408000

土壤酶参与土壤碳氮转化,同时土壤碳氮状况又是土壤酶活性的基础,而大气氮沉降通过影响土壤酶活性进而影响土壤CO_2释放.通过野外模拟试验,探讨不同氮沉降量对马尾松土壤呼吸和酶活性的影响,探索该区域马尾松土壤呼吸(Rs)与土壤温度(T)... 详细信息

土壤酶参与土壤碳氮转化,同时土壤碳氮状况又是土壤酶活性的基础,而大气氮沉降通过影响土壤酶活性进而影响土壤CO_2释放.通过野外模拟试验,探讨不同氮沉降量对马尾松土壤呼吸和酶活性的影响,探索该区域马尾松土壤呼吸(Rs)与土壤温度(T)、土壤湿度(W)、Ure(脲酶)、Ive(转化酶)、CAT(过氧化氢酶)及ACP(酸性磷酸酶)的关系,为深入研究氮沉降对马尾松林森林生态系统的影响提供参考.2014年5月~2015年7月在缙云山马尾松林设置3个氮添加水平和一个无氮添加的对照处理:低氮[N_5,20 g·(m^2·a)^(-1)],中氮[N_(10),40 g·(m^2·a)^(-1)]、高氮[N_(15),60 g·(m^2·a)^(-1)]和对照[N0,0g·(m^2·a)^(-1)],每个处理量分4次,在每个季度开始各施1次,每个处理各9次重复,采用ACE(automated soil CO_2exchange station,UK)自动土壤呼吸监测系统分别对土壤呼吸、土壤温度和土壤湿度进行分析测定.结果表明:1土壤酶和土壤呼吸均具有明显的季节变化规律,各处理土壤呼吸均表现为夏季最高,其次是春季和秋季,最低为冬季,而各处理土壤酶活性则无一致的变化规律.2总体而言,氮沉降对土壤呼吸和酶活性均有抑制作用,且抑制程度随氮浓度增加而加强,但冬季氮沉降对马尾松林土壤呼吸有促进作用,春、夏、秋这3个季节氮沉降对Ure、Ive、CAT及ACP有抑制作用,而冬季氮沉降对4种土壤酶活性影响则存在差异.3逐步回归表明,无氮和低氮处理时,T、Ure和Ive对Rs的贡献较大,且随着T、Ure和Ive的增加,Rs也急剧增加;中氮处理时,T、Ure和CAT对Rs的贡献较大,Rs随着T、Ure和Ive的增加而增加;高氮处理时,Rs随着Ure的增加而降低,随着CAT和W的增加而增加.

关键词：模拟氮沉降土壤呼吸土壤酶马尾松林土壤温度土壤湿度

氮沉降对缙云山柑橘林不同季节土壤微生物群落结构的影响

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环境科学学报 2017年第10期37卷 3977-3983页

作者：田艳琴曾清苹何丙辉罗松平李源西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 重庆市涪陵区旅游局重庆408000 重庆市涪陵区林业局重庆408000

土壤微生物积极参与生态系统的物质循环和转化.人类活动造成全球氮沉降量激增,引起土壤微生物群落结构和功能的改变,进而导致生态系统失衡.2014年6月—2015年5月在缙云山柑橘林建立野外模拟氮沉降试验样地,原位设置4个施肥水平:对照(N0,... 详细信息

土壤微生物积极参与生态系统的物质循环和转化.人类活动造成全球氮沉降量激增,引起土壤微生物群落结构和功能的改变,进而导致生态系统失衡.2014年6月—2015年5月在缙云山柑橘林建立野外模拟氮沉降试验样地,原位设置4个施肥水平:对照(N0,0 g·m^(-2)·a^(-1))(以N计,下同)、低氮(N20,20 g·m^(-2)·a^(-1)),中氮(N4 0,40 g·m^(-2)·a^(-1))和高氮(N60,60 g·m^(-2)·a^(-1)).施氮处理2 d后,采用磷脂脂肪酸(PLFA)标记法和ACE(Automated Soil CO_2Exchange Station,UK)自动土壤呼吸监测系统对土壤微生物群落结构、土壤温湿度进行测定.研究表明:(1)不同季节土壤微生物对氮沉降的响应各异,春季氮沉降抑制土壤微生物量,夏、秋、冬季N40处理提高了土壤微生物量,N20、N60表现为抑制土壤微生物量;氮沉降对土壤温度有显著影响,但对土壤湿度影响不明显(p<0.05).(2)土壤微生物丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数在中氮沉降条件下达最大;Pielou均匀度指数则表现不一致,春季和夏季在中氮浓度下最大,秋季在高氮处理下最大,冬季则在低氮处理下最大.(3)土壤温度与放线菌呈显著负相关(p<0.01);土壤湿度与细菌和总PLFA呈显著正相关(p<0.01),与放线菌呈显著正相关(p<0.05).综合分析表明,土壤微生物受土壤温度和含水量的共同影响,氮沉降降低了土壤微生物含量,此研究结果支持了氮沉降抑制土壤微生物的认识.

关键词：氮沉降土壤微生物PLFA 土壤温度土壤湿度柑橘林

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广东省农业面源污染时空变化及其防控对策

生态环境学报 2020年第6期29卷 1245-1250页

作者：林兰稳朱立安曾清苹广东省科学院/广东省生态环境技术研究所/广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东广州510650

利用2009和2019年广东省农业统计年鉴数据,以广东珠三角、粤东、粤西和粤北为基本单元,选取农田化肥施用量、畜禽养殖粪便排放量构建农业面源污染核算清单,对广东4区域农业面源污染变化进行对比分析。结果表明:种养业结构调整是引起农... 详细信息

利用2009和2019年广东省农业统计年鉴数据,以广东珠三角、粤东、粤西和粤北为基本单元,选取农田化肥施用量、畜禽养殖粪便排放量构建农业面源污染核算清单,对广东4区域农业面源污染变化进行对比分析。结果表明:种养业结构调整是引起农业面源污染时空变化的主要原因。从2008—2018年,全省各区粮食作物播种面积下降、经济作物和其他作物种植面积增加;禽畜养殖量(以生猪养殖为例)珠三角、粤东养殖量缩减,粤西、粤北养殖量扩增。农业面源污染排放强度随之发生变化,2018年全省排放强度上升为687.45 kg·hm^−2,比2008年增加21.04 kg·hm^−2,其中珠三角、粤东有不同程度的下降,粤西、粤北有不同程度的上升;由农田施肥引起的TN排放强度除粤西上升外,其他区均下降,而TP排放强度各区均上升;由养殖业排放引起的COD、TN、TP排放强度,珠三角、粤东下降,而粤西、粤北则相应上升。因此,广东应结合各区农业实际,立足农业面源污染源头控制,排放过程拦截。应采取如下的措施:(1)加强主要农作物施肥技术研究,提高肥料利用效率;(2)以高标准农田建设为契机,提升农业机械化水平,推广应用节水灌溉和水肥一体化等农业先进技术;(3)深入开展禽畜粪污土地承载力研究,提高禽畜粪污资源化利用效率等防控对策。

关键词：农业面源污染源变化防控对策

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竹废弃物的资源化利用研究进展

农业工程学报 2016年第1期32卷 236-242页

作者：辜夕容邓雪梅刘颖旎曾清苹吴雪莲倪亚兰刘雪娇武涛方鹏毅王博吴沁真西南大学资源环境学院重庆400716

竹是中国重要森林资源,利用过程中约有60%~70%的废弃物产生,造成资源的极大浪费。竹废弃物中约含65%的纤维素类物质、23%的木质素以及其他营养成分或功能性成分,可直接利用、传统加工利用和工业化利用,主要产物有材料、生物质燃料、竹... 详细信息

竹是中国重要森林资源,利用过程中约有60%~70%的废弃物产生,造成资源的极大浪费。竹废弃物中约含65%的纤维素类物质、23%的木质素以及其他营养成分或功能性成分,可直接利用、传统加工利用和工业化利用,主要产物有材料、生物质燃料、竹炭、竹醋液、药品或保健品、食用菌、肥料、饲料等。今后需加强原料的搜集与预处理、纤维素与木质素等主要成分的充分利用、功能性成分的产品研发、专用设备研发、加工工艺和技术改进、提高产品附加值、精深加工产品研发等方面工作,以利于竹废弃物资源化利用的产业化,真正实现竹资源的＂零＂剩余,全面提升竹的价值和功能。

关键词：生物质,工程,环境保护竹废弃物资源化利用

重庆缙云山两种林分土壤呼吸对模拟氮沉降的季节响应差异性

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生态学报 2016年第11期36卷 3244-3252页

作者：曾清苹何丙辉毛巧芝秦华军李源黄祺西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 贵州省生物研究所贵阳550009 重庆市涪陵区林业局重庆408000 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵阳550009

氮沉降对土壤呼吸的影响仍然存在着争论,需要进一步研究。选择重庆缙云山的马尾松林和柑橘林开展了氮添加实验,分别设置3个氮添加水平(低氮T_5:20 g N m^(-2)a^(-1),中氮T_(10):40 g N m^(-2)a^(-1)和高氮T_(15):60 g N m^(-2)a^(-1))... 详细信息

氮沉降对土壤呼吸的影响仍然存在着争论,需要进一步研究。选择重庆缙云山的马尾松林和柑橘林开展了氮添加实验,分别设置3个氮添加水平(低氮T_5:20 g N m^(-2)a^(-1),中氮T_(10):40 g N m^(-2)a^(-1)和高氮T_(15):60 g N m^(-2)a^(-1))和对照(T_0:0 g N m^(-2)a^(-1))共4个水平的处理,各林分每个处理各9次重复,每个处理量分4次,在每个季度开始各施1次。采用ACE(Automated Soil CO_2 Exchange Station,UK)自动土壤呼吸监测系统测定两林分土壤表层(0—10 cm)的呼吸、温度和湿度,分别在当年的7月、9月、11月、第2年的1月、2月、3月、5月、6月各连续测定4d,每天(8:00—18:00)4次,以揭示两种林分土壤呼吸对模拟氮沉降的季节动态响应及其差异性。结果表明:(1)柑橘林与马尾松林林下土壤表层呼吸表现出一致的季节变化动态趋势:夏季>春季>秋季>冬季,但柑橘林土壤呼吸显著高于马尾松林(P<0.05)。(2)总体上氮沉降抑制了2种林分土壤表层呼吸,而N沉降量大抑制程度越高。只在冬季土壤湿度低的马尾松林下氮沉降促进了土壤呼吸。(3)土壤温度与土壤呼吸有极显著的正相关指数关系(P<0.01),而土壤水分与土壤呼吸有显著的二次模型拟合关系,但均受到氮沉降量处理的影响。综合分析表明,在亚热带山区2类森林下的典型案例结果支持氮沉降抑制土壤呼吸的认识。

关键词：氮沉降土壤呼吸土壤温度土壤湿度柑橘林马尾松林

缙云山马尾松林和柑橘林土壤微生物PLFA沿海拔梯度的变化

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环境科学 2015年第12期36卷 4667-4675页

作者：曾清苹何丙辉毛巧芝吴耀鹏黄祺李源西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

土壤微生物群落是土壤生态系统的重要组成部分,对环境变化敏感.本文运用磷脂脂肪酸法(PLFA)研究缙云山马尾松林和柑橘林土壤微生物群落结构沿海拔梯度的变化特征.结果表明,从6个海拔土壤中共检测到48种PLFA,其中i16:0、10Me17:0、10Me18... 详细信息

土壤微生物群落是土壤生态系统的重要组成部分,对环境变化敏感.本文运用磷脂脂肪酸法(PLFA)研究缙云山马尾松林和柑橘林土壤微生物群落结构沿海拔梯度的变化特征.结果表明,从6个海拔土壤中共检测到48种PLFA,其中i16:0、10Me17:0、10Me18:0 TBSA在6个海拔中含量均最高,且柑橘林土壤PLFA种类和含量明显高于马尾松林.随着海拔升高马尾松林土壤微生物种类和含量逐渐增加,柑橘林则逐渐降低,各海拔间细菌、真菌、放线菌、革兰氏阴性菌(G^-)及革兰氏阳性菌(G^+)含量差异显著.土壤微生物群落多样性研究结果表明,马尾松林低海拔丰富度指数(R),多样性指数(H')、均匀度指数(J)均显著高于高海拔,而柑橘林R在低海拔最高,H'、J则在高海拔最高.不同海拔土壤细菌、放线菌、G^-及G^+与土壤酶和环境因子之间存在相关性,细菌、放线菌、G^-及G^+与脲酶(Ure)、转化酶(Ive)、过氧化氢酶(CAT)、林分类型均呈极显著正相关,真菌与Ure、Ive、CAT呈显著正相关;而细菌、真菌、放线菌、G^-及G^+与海拔呈极显著或显著负相关.Ure、Ive、CAT、林分及海拔是影响土壤微生物PLFA变化的重要因子.

关键词：马尾松林柑橘林 PLFA 土壤酶海拔

西南山地不同林下经济模式对植物多样性的影响

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中国生态农业学报 2016年第5期24卷 660-667页

作者：曾清苹何丙辉秦华军李源吴耀鹏田艳琴西南大学资源环境学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 贵州省生物研究所贵阳550025 重庆市涪陵区林业局重庆408000

以西南山地桉树林下养禽(T1)、桉树林下养食用菌(T2)、麻竹林下养禽(T3)、麻竹林下养食用菌(T4)、马尾松林下养畜(T5)、黄葛树林下种草(T6)6种典型林下经济模式为研究对象,采用相邻样地比较法对各模式下植物群落的物种重要值(P)、丰富... 详细信息

以西南山地桉树林下养禽(T1)、桉树林下养食用菌(T2)、麻竹林下养禽(T3)、麻竹林下养食用菌(T4)、马尾松林下养畜(T5)、黄葛树林下种草(T6)6种典型林下经济模式为研究对象,采用相邻样地比较法对各模式下植物群落的物种重要值(P)、丰富度指数(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(Jw)、Alatalo优势度指数(Ea)、相似性指数Jaccard(Cj)和Sorenson(Cs)以及多样性阈值(Dv)进行调查分析,探讨不同林下经济模式对植物多样性的影响。结果表明:T6模式下植物种类最丰富,为11种;而T3和T4模式下植物种类最少,仅有2种。各经济模式均无灌木层,草本层为群落优势层。空心莲子草是T1和T2模式的优势种,重要值分别为67.16%和71.00%;桑树是T3和T4的优势种,重要值高达74.91%和72.82%;T5和T6优势种分别是竹叶草(54.10%)和牛鞭草(59.51%)。在不同林下经济模式中,植物丰富度指数(S)依次为T6>T1>T5=T2>T3=T4,多样性指数H′呈T6>T1>T5>T2>T4>T3,均匀度Jw呈T5>T6>T2>T1>T4>T3,优势度指数Ea呈T5>T4>T3>T2>T1>T6。林下经济模式与相应的纯林对照物种组成相似性指数,以T3和T4最高,Cj和Cs均为1.0;其次是T6,Cj和Cs分别为0.44和0.62;T1最小,Cj和Cs分别为0.15和0.27。植物多样性阈值评价结果显示,T6模式植物多样性阈值最高,属于多样性较好类型;而T3和T4模式多样性阈值最低,属于一般类型。林下种养殖改变了植物群落的物种组成,且不同种养殖方式影响结果不同,其中以林草模式影响最小,为林地干扰下植物群落最丰富的模式。

关键词：西南山地林下经济模式植物群落重要值植物多样性物种多样性阈值