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土壤动物对森林凋落物分解的影响:机制和模拟

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生态学杂志 2019年第9期38卷 2858-2865页

作者：徐璇王维枫阮宏华南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

土壤动物是森林生态系统的重要组成部分。本文综述了土壤动物在不同森林生态系统中对凋落物分解过程的贡献大小及影响因素、土壤动物影响凋落物分解的作用机制以及凋落物分解模型的研究进展,以期为更好地理解森林生态系统中土壤动物在... 详细信息

土壤动物是森林生态系统的重要组成部分。本文综述了土壤动物在不同森林生态系统中对凋落物分解过程的贡献大小及影响因素、土壤动物影响凋落物分解的作用机制以及凋落物分解模型的研究进展,以期为更好地理解森林生态系统中土壤动物在地上、地下生态过程中的作用。我们试图建立一个概念模型来模拟土壤动物在凋落物分解过程中的贡献。土壤动物可以通过直接作用于凋落物(包括移动、破碎、取食等),或间接作用于土壤(穿梭、掘穴等影响凋落物分解微环境)和微生物(影响定殖于凋落物中的微生物群落种类、数量和活性)影响凋落物的分解过程。温度和水分条件是影响土壤动物活动的重要因素,普遍认为热带森林中的土壤动物作用要大于亚热带森林、温带森林和高山/亚高山森林。未来该领域的研究应注重如何在凋落物分解模型中体现土壤动物的作用机制以及利用野外实验数据量化土壤动物对凋落物分解过程的贡献等。

关键词：土壤动物森林凋落物分解机制模拟

不同优势树种菌根类型差异对土壤胞外酶活性的影响

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生态学报 2023年第5期43卷 1971-1980页

作者：曹雨婷于水强邵慧妹谭蕊徐新颖王维枫南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

土壤酶作为微生物代谢指标,在森林生态系统土壤碳和养分循环过程中发挥着重要作用,是土壤质量的重要指标。针对不同优势树种的内生菌根(AM)和外生菌根(ECM)所占比例差异,设置4种菌根类型比例梯度(即林分中ECM树种所占比例为75%),分析4... 详细信息

土壤酶作为微生物代谢指标,在森林生态系统土壤碳和养分循环过程中发挥着重要作用,是土壤质量的重要指标。针对不同优势树种的内生菌根(AM)和外生菌根(ECM)所占比例差异,设置4种菌根类型比例梯度(即林分中ECM树种所占比例为75%),分析4种林分中土壤水解酶[β-葡糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)]和过氧化物酶(PER)活性差异,运用方差分析和多重比较分析方法,探究水解酶和氧化酶沿菌根类型梯度的变化规律及原因。结果表明:(1)lnBG和ln(NAG+LAP)与lnAP的回归斜率小于1,且AP远大于BG和NAG+LAP,这表明森林土壤微生物受磷(P)限制更严重,随着林分中ECM优势树种的增加,微生物受碳(C)和P限制的状况得到缓解;(2)土壤有机碳(SOC)随着ECM树种占比的增加而增加,ECM森林比AM森林表现出更高的全氮(TN)和全磷(TP)含量;(3)随着林分中ECM树种占比的增加,BG、AP和NAG+LAP呈逐渐显著增加的趋势(P<0.05);但氧化酶活性差异不显著;(4)土壤水解酶活性与铵态氮、硝铵比、TN、TP、SOC有显著相关关系,氧化酶活性只与土壤水分(SM)含量呈现显著相关性。研究支持资源分配理论,验证了土壤胞外酶活性随AM和ECM菌根比例变化而呈现梯度变化,证实了菌根——养分经济模型的适用性,研究结果可加强对不同菌根梯度林分土壤理化性质和酶活性的可预测性,有助于生物地球化学循环模型的补充与完善。

关键词：内生菌根外生菌根菌根类型梯度土壤胞外酶碳循环养分限制

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中国林业碳贡献区域分布及潜力预测

中国人口·资源与环境 2020年第5期30卷 36-45页

作者：许恩银王维枫聂影杨红强南京林业大学经济管理学院江苏南京210037 国家林业局林产品经济贸易研究中心江苏南京210037 南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037 南京大学长江三角洲经济社会发展研究中心江苏南京210093

“国家自主贡献”(INDCs)鼓励各国自觉承担减排责任,林业部门的碳贡献及潜力对我国承担减排替代及合理制定INDCs目标具有积极意义。通过生物量转换因子连续函数法和土壤有机碳储量推算法,利用第八次森林资源清查数据,模拟预测三种森林... 详细信息

“国家自主贡献”(INDCs)鼓励各国自觉承担减排责任,林业部门的碳贡献及潜力对我国承担减排替代及合理制定INDCs目标具有积极意义。通过生物量转换因子连续函数法和土壤有机碳储量推算法,利用第八次森林资源清查数据,模拟预测三种森林生长情境下各林区承诺期内碳贡献分布变化情况。研究结果表明:①至第八次森林资源清查结束,三大林区总碳储量为48.63 PgC,总蓄积量为188.02×10^8 m^3。②至2030年,自然增长情境(Ⅰ)、按原面积比例分配情境(Ⅱ)和人工林高配比情境(Ⅲ)下林区总碳储量将分别增加1.70、6.90和7.11 PgC,蓄积量分别增加53.04×10^8、61.70×10^8和62.38×10^8m^3。③2013—2030年期间,各林区碳贡献均保持增长,但东北和西南林区贡献率逐年下降,南方林区贡献率上升趋势明显。④敏感性分析结果表明,每提高5%南方林区新造林面积比例,三大林区的碳储量和蓄积量将提升6 TgC和7×10^5m^3。为充分发挥林业在缓解气候变化中的潜力,应提高南方林区的新造林面积比例,为用材林制定合适的采伐模式,增加杉木和桉树等速生树种面积,以维持较高的碳贡献增长速度和保障木材生产安全的优势。在东北林区和西南林区发展混交林,对过熟林进行可持续经营管理,人工促进更新过熟林以提高森林更新速度,从而改善碳贡献率下降和林龄偏大的现象。

关键词：林业碳贡献生物量转换因子连续函数法区域分布潜力预测

外源养分对麻栎细根生长形态及氮磷含量的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2022年第4期50卷 66-73页

作者：郝倩葳于水强曹雨婷邵慧妹王维枫南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037

【目的】研究添加外源养分对麻栎细根生长特征、形态特征和养分特征的影响,探讨细根在不同富养斑块的觅养特征,为研究细根养分捕获策略提供理论支撑。【方法】以林龄约30年的麻栎为研究对象,采用原位根系生长袋法,设置对照(CK)、氮添加... 详细信息

【目的】研究添加外源养分对麻栎细根生长特征、形态特征和养分特征的影响,探讨细根在不同富养斑块的觅养特征,为研究细根养分捕获策略提供理论支撑。【方法】以林龄约30年的麻栎为研究对象,采用原位根系生长袋法,设置对照(CK)、氮添加(N)、磷添加(P)、多养分添加(NPK)、凋落物添加(F)共5个处理,探究细根生长特征(细根生物量、总根长)和形态特征(平均直径、比根长、组织密度、比表面积、分枝比、分枝强度)以及细根中N、P含量对养分添加的响应规律。【结果】(1)与CK相比,NPK处理麻栎1~3级细根的总根长及生物量均显著增加(P0.05)。(2)不同外源养分对麻栎细根形态特征的影响并不一致。与CK相比,P、NPK、F处理总体使麻栎细根直径减小,而N处理使3级根直径显著增加(P0.05),但N处理使2~3级细根的分枝比和分枝强度显著增加(P0.05),但NPK和P处理细根的P含量均较CK显著增加(P<0.05),其中以NPK处理最高,较CK的增幅为128.8%。【结论】同时增加土壤N、P养分时,麻栎通过增殖根长和细根生物量来获取更多的养分,而将N、P肥单独作为外源养分添加时,麻栎则通过改变细根形态特征来提高对土壤养分的吸收能力,添加凋落物对麻栎细根生长形态特征无明显影响,可知麻栎对不同类型外源养分具有不同的吸收策略。

关键词：麻栎细根生长外源养分根系形态特征森林生态

不同密度和植株配置形状的杨树人工林细根生物量特征研究

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南京林业大学学报（自然科学版） 2020年第1期44卷 179-185页

作者：王琪于水强王维枫詹龙飞王静波南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学生物与环境学院

【目的】研究不同栽植密度与植株配置形状下杨树人工林细根生物量在生长季中的动态变化,了解人工林地下生理生态过程(尤其是根系效应)的响应规律,为合理调控杨树人工林栽植密度并提高人工林地上部分生产力提供参考。【方法】选取栽植年... 详细信息

【目的】研究不同栽植密度与植株配置形状下杨树人工林细根生物量在生长季中的动态变化,了解人工林地下生理生态过程(尤其是根系效应)的响应规律,为合理调控杨树人工林栽植密度并提高人工林地上部分生产力提供参考。【方法】选取栽植年份为10 a的杨树人工林作为试验林分,设置两种密度(低密度株行距:6 m×6 m和4.5 m×8 m。高密度株行距:5 m×5 m和3 m×8 m)和两种栽植形状(正方形配置株行距:6 m×6 m和5 m×5 m。长方形配置株行距:4.5 m×8 m和3 m×8 m)共4个处理,每种密度和配置设置3个重复,共计12块样地。在每块样地中随机选取2株树,利用完整土块法在距树干60 cm处进行根系取样。分析比较细根[直径(d)≤2 mm]总生物量、不同直径等级(每0.5 mm为1个直径等级)细根生物量和生长季不同月份(5、7、9、11月)的细根生物量在不同密度和植株配置形状处理下的差异。【结果】①林分密度对细根总生物量的影响并不显著,但对生长季中前期(5、7月)细根生物量和小直径细根(d≤1 mm)生物量具有显著影响,生长季前期的小直径细根生物量均表现为高密度林分高于低密度林分;林分密度对细根生物量的影响效应在两种植株配置方式下具有相似的规律。②植株的配置形状对细根生物量具有显著的影响,但因不同生长阶段和林分密度而有所差异。总体上,正方形配置(5 m×5 m和6 m×6 m)的林分细根生物量要高于长方形配置(3 m×8 m和4.5 m×8 m)的细根生物量(除9、11月的低密度林分),尤其是在5月和7月的细根生物量和小直径细根生物量;③在不同植株配置形状中,正方形配置(5 m×5 m和6 m×6 m)的林分均匀度较高,细根生物量在株间与行间方向上并无显著差异;而长方形配置(3 m×8 m和4.5 m×8 m)的林分在株间与行间方向上细根生物量存在显著差异,且两种长方形配置的林分细根生物量在株行距方向上有截然相反的变化,4.5 m×8 m的林分行间方向的细根生物量比株间方向的高,而3 m×8 m林分的行间方向上的细根生物量比株间方向的低。【结论】林分密度和植株配置形状在整个生长季对细根总生物量没有显著影响;林分密度和植株配置形状都对小直径细根生物量存在显著影响,主要表现在生长季细根快速生长的5—7月;正方形配置方式更有利于杨树细根的生长,细根能充分占据利用土体空间,而长方形配置在一定程度上会造成根系挤压或竞争,同时造成土地浪费。

关键词：杨树人工林林分密度株行距细根生物量配置形状

水平空间配置对南林-95杨人工林主要细根性状的影响

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北京林业大学学报 2019年第10期41卷 11-19页

作者：詹龙飞于水强王维枫王琪王静波南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037

【目的】本文主要研究杨树主要细根性状的空间分布规律与株行距配置间的关系。【方法】本文选取4种不同水平空间配置(株距×行距分别为3 m×8 m、5 m×5 m、6 m×6 m、4.5 m×8 m)的南林-95杨人工林为研究对象,采用根钻法对细根生物量... 详细信息

【目的】本文主要研究杨树主要细根性状的空间分布规律与株行距配置间的关系。【方法】本文选取4种不同水平空间配置(株距×行距分别为3 m×8 m、5 m×5 m、6 m×6 m、4.5 m×8 m)的南林-95杨人工林为研究对象,采用根钻法对细根生物量、比根长和根长密度的空间分布特征进行研究。【结果】表明:水平空间配置对杨树人工林细根空间分布特征有显著影响。在垂直方向上,低密度(6 m×6 m)林分表层细根生物量、比根长及根长密度比高密度(3 m×8 m、5 m×5 m)林分显著较高;在水平方向上,长方形配置(3 m×8 m和4.5 m×8 m)的林分细根生物量随距树干距离的增加而减少,正方形配置(5 m×5 m和6 m×6 m)林分的细根生物量以及4种林分的细根根长密度、比根长与取样距离关系不明显。6 m×6 m林分在水平各距离处均高于其他林分。长方形配置林分,株距方向上的细根生物量、根长密度和比根长总是显著低于行距方向。【结论】株行距过小,细根生物量会显著减小,生长受限,株行距过大,在距树干较远处细根生物量会显著降低,造成空间浪费,低密度正方形配置(6 m×6 m)杨树人工林主要细根生长特征在4种株行距配置林分中最优,更适合杨树人工林初值株行距。

关键词：株行距配置杨树人工林细根生物量根长密度比根长水平分布

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间伐对秦岭松栎混交林土壤异养呼吸的影响

浙江农林大学学报 2024年第1期41卷 22-29页

作者：曹立王维枫马雪红王祥福李玉李丽于水强南京林业大学生态与环境学院江苏南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京林业大学生命科学学院江苏南京210037 国家林业和草原局西北调查规划院旱区生态水文与灾害防治国家林业局重点实验室陕西西安710048 南京林业大学竹类研究所江苏南京210037

【目的】研究间伐对秦岭松栎混交林土壤异养呼吸的影响,可深入了解该地区间伐对森林土壤异养呼吸造成的碳损失情况,为研究区森林经营碳汇提供科学依据。【方法】以秦岭松栎混交林为研究对象,对未间伐样地(ck)、间伐4 a、间伐12 a的样地... 详细信息

【目的】研究间伐对秦岭松栎混交林土壤异养呼吸的影响,可深入了解该地区间伐对森林土壤异养呼吸造成的碳损失情况,为研究区森林经营碳汇提供科学依据。【方法】以秦岭松栎混交林为研究对象,对未间伐样地(ck)、间伐4 a、间伐12 a的样地采用静态箱-气相色谱法监测生长季土壤异养呼吸速率的月变化,并计算各处理异养呼吸的温度敏感性(Q_(10))。【结果】①相比ck,间伐4 a、间伐12 a的样地土壤微生物生物量碳均显著下降(P<0.05),土壤pH均显著上升(P<0.05),土壤总有机碳质量分数在间伐4 a的样地中显著下降(P<0.05)。间伐12 a样地的理化指标相比间伐4 a的样地更接近ck。②生长季土壤异养呼吸呈现“双峰型”变化规律,峰值分别出现在6和10月。异养呼吸累计通量在间伐后略有上升但不显著,不同样地从大到小依次为间伐12 a、间伐4 a、ck。③土壤温度与异养呼吸呈极显著指数正相关(P<0.001);间伐后Q_(10)降低,不同样地Q_(10)从大到小依次为ck、间伐12 a、间伐4 a。【结论】土壤温度是影响松栎混交林异养呼吸的关键因素。间伐没有导致秦岭松栎混交林异养呼吸通量显著增大。

关键词：秦岭南坡森林抚育土壤有机碳分解土壤呼吸

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研究生培养国际化模式及评价指标体系

高教学刊 2021年第29期7卷 17-20,24页

作者：马雪红王维枫阮宏华南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037

科学评估研究生国际化人才培养成效,可以有效地提高研究生国际化培养水平。研究生人才培养的国际化水平可以通过评估研究生培养国际化的培养模式和研究生国际化素质来衡量。培养模式的国际化程度决定着国际化人才素质的高低。本研究试... 详细信息

科学评估研究生国际化人才培养成效,可以有效地提高研究生国际化培养水平。研究生人才培养的国际化水平可以通过评估研究生培养国际化的培养模式和研究生国际化素质来衡量。培养模式的国际化程度决定着国际化人才素质的高低。本研究试图总结当前各高校研究生国际化培养模式,构建一套可量化的研究生国际化培养评价指标体系,以衡量研究生培养模式的国际化程度和水平,从而引导高校优化研究生培养模式,取长补短,提高我国高层次人才在国际上的竞争力。

关键词：生源多样化课程设置师资队伍国际交流与合作评价体系

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青海省天保工程土壤保持效益评价研究

南京林业大学学报:自然科学版 2023年第5期47卷 181-188页

作者：梁梓澳王祥福王维枫闫珂李愿会董文婷王荣女南京林业大学生态与环境学院江苏南京210037 国家林业和草原局西北调查规划院旱区生态水文与灾害防治国家林业和草原局重点实验室陕西西安710048

【目的】评估青海省天然林保护工程(天保工程)实施20年来土壤保持量及空间分布特征,了解该地区生态环境保护状态,为推动地方生态建设和经济发展提供理论参考。【方法】基于通用土壤流失方程(USLE)模型,结合土地利用数据、地形数据、多... 详细信息

【目的】评估青海省天然林保护工程(天保工程)实施20年来土壤保持量及空间分布特征,了解该地区生态环境保护状态,为推动地方生态建设和经济发展提供理论参考。【方法】基于通用土壤流失方程(USLE)模型,结合土地利用数据、地形数据、多年气候数据和土壤数据对青海省土壤保持量进行计算并在GIS平台上进行空间分析,探明在天保工程实施下土地利用类型、行政区、地形等因子影响下的土壤保持情况,并评估天保工程土壤保持效益。【结果】①2000—2020年,青海省主要土地利用类型以草地和裸地为主。由于天保工程的实施,土地利用变化主要表现在乔灌林地面积的扩张和裸地面积的减少,东部大面积灌木林地和草地转为乔木林地,草地和灌木林地是乔木林地面积增长的主要来源;②天保工程实施的20年间,土壤保持量增加了4.950×10^(6) t,但在空间上分布不均,呈现东部和南部较高、西北部较低的态势;③不同土地利用类型的土壤保持能力各异,乔木林地单位面积土壤保持量最高,灌木林地土壤保持总量在20年间增加最多;④在不同行政区中,海东市、西宁市和黄南州土壤保持量20年间增加最多;④在海拔和坡度方面,20年间海拔梯度[1667,2600)m和较陡坡[15°,25°)的土壤保持效果较好,单位面积土壤保持量最大。【结论】天保工程的实施显著增强了青海省土壤保持功能;灌木林地和乔木林地是青海省土壤保持量增长的主要类型;海拔梯度[1667,2600)m和较陡坡[15°-25°)的生态系统土壤保持效果较好,应继续加强保护。

关键词：土壤保持通用土壤流失方程(USLE) 天然林保护工程土地利用空间特征