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添加生物质炭对桉树人工林土壤磷组分及转化的影响

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广西植物 2024年第7期44卷 1257-1268页

作者：叶小敏高冠女张文尤业明黄雪蔓广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室南宁530004 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站广西凭祥532600

为改善我国亚热带桉树人工林土壤磷(P)供应不足的状况,该研究利用生物质炭(BC)作为土壤改良剂,以桉树人工林(林龄为15年)土壤为研究对象,通过室内培养试验,分别加入不同用量[0(CK)、2%、5%、10%和20%]的BC,重点探究不同用量BC对土壤P组... 详细信息

为改善我国亚热带桉树人工林土壤磷(P)供应不足的状况,该研究利用生物质炭(BC)作为土壤改良剂,以桉树人工林(林龄为15年)土壤为研究对象,通过室内培养试验,分别加入不同用量[0(CK)、2%、5%、10%和20%]的BC,重点探究不同用量BC对土壤P组分及转化的影响及其与土壤理化性质之间的关系。结果表明:(1)与CK相比,20%的BC添加量显著提高了土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、全磷(TP)、微生物生物量磷(MBP)含量和pH值(P<0.05),而2%、5%和10%的BC添加量仅显著提高了MBP和pH值(P<0.05),对其他土壤理化指标无显著影响。(2)与CK相比,2%的BC添加量显著提高了易利用性磷(LP)(P<0.05),5%和10%的BC添加量显著提高了速效磷(AP)和LP(P<0.05),20%的BC添加量显著提高了AP、LP和难利用性磷(OP)(P<0.05),但中等程度利用性磷(MP)在4种BC添加量下均无显著变化。(3)与C、N和P转化相关的β-葡萄糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、蛋白酶(LAP)和酸性磷酸酶(ACP)活性均在10%和20%的BC添加量下显著高于CK(P<0.05)。(4)相关分析结果表明,ln(BG)和ln(NAG+LAP)均与ln(ACP)呈显著正相关(P<0.05);冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明,pH、TN和TP是驱动桉树人工林土壤P组分变化的最主要因素;结构方程模型(structural equation model,SEM)进一步表明,pH、C∶P和N∶P是驱动土壤P转化的最关键因子。综上所述,不同用量BC主要通过影响土壤理化性质提高与C、N循环相关的酶活性,并在一定程度上改善桉树人工林土壤的P供应潜力,其中以高浓度BC添加量(20%)的效果最佳。该研究对指导我国桉树人工林土壤养分管理及促进林业可持续发展具有重要意义。

关键词：生物质炭桉树人工林土壤磷组分土壤酶活性亚热带

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林内穿透雨收集器与雨量计的选配与模拟研究

西南林业大学学报(自然科学) 2024年第4期44卷 201-206页

作者：郑路尤业明李朝英李华刘士玲闵惠琳中国林业科学研究院热带林业实验中心广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室

通过选取0.5 mm和1.0 mm分辨力的2种翻斗雨量计，换算穿透雨收集器3种规格承雨口尺寸，设定五级穿透雨强，建立蠕动泵转速–流量回归方程，对不同穿透雨强的穿透雨量模拟。结果表明：392.5 mm×200 mm尺寸穿透雨收集器配置0.5 mm和1.0 m... 详细信息

通过选取0.5 mm和1.0 mm分辨力的2种翻斗雨量计，换算穿透雨收集器3种规格承雨口尺寸，设定五级穿透雨强，建立蠕动泵转速–流量回归方程，对不同穿透雨强的穿透雨量模拟。结果表明：392.5 mm×200 mm尺寸穿透雨收集器配置0.5 mm和1.0 mm 2种分辨力雨量计，均可达到单点准确观测；但承雨口面积较小，单点代表性较差。785 mm×200 mm尺寸配置0.5 mm分辨力雨量计，仅能单点准确观测1.0 mm/min穿透雨强以下的穿透雨量；配置1.0 mm分辨力雨量计，在0.0～3.0 mm/min穿透雨强范围内可以单点观测，但需要对穿透雨强大于2.0 mm/min部分的穿透雨量进行误差修正。1 570 mm×200 mm尺寸配置1.0 mm分辨力雨量计，在0.0～2.0 mm/min穿透雨强下可正常观测，对于1.0～3.0 mm/min穿透雨强部分的穿透雨量需进行误差修正。综合分析，大暴雨发生较少的地区，集水器承雨口尺寸1 570 mm×200 mm配置1.0 mm分辨力雨量计，穿透雨量分辨力0.1 mm，具有单点最大代表性，基本满足观测精度要求，兼顾仪器购置经济性，为最适宜配置。若条件许可，定制翻斗容量更大的流量计，观测稳定性和准确性会进一步提高。

关键词：森林水文蠕动泵穿透雨量降水分配翻斗雨量计

A comparison of decomposition dynamics among green tree leaves,partially decomposed tree leaf litter and their mixture in a warm temperate forest ecosystem

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Journal of Forestry Research 2016年第5期27卷 1037-1045页

作者： Juan Wang yeming you Zuoxin Tang Xiaolu Sun Osbert Jianxin Sun College of Forest Science Beijing Forestry University School of Biological Science and Technology Baotou Teachers’ College College of Forestry Guangxi University

Decomposition dynamics were compared among green tree leaves, partially decomposed tree leaf litter （i.e., decayed tree leaf litter on forest floor） and a mixture of the two in a warm temperate forest ecosystem in central China to test the influence of litter chemical quality on the degree of decomposition. The study was conducted in situ at two contrasting forest sites, an oak forest dominated by Quercus aliena var. acuteserrata Maxim., and a mixed pine and oak forest dominated by Pinus armandii Franch. and Q. aliena var. acuteserrata. We found marked differences in the rate of decomposition among litter types at both forest sites; the litter decom- position constant, k, was about 39 % greater at the oak forest site and more than 70 % greater at the pine-oak forest site, for green leaves than for partially decomposed leaf litter. The decomposition dynamics and temporal changes in litter chemistry of the three litter types also greatly differed between the two forest sites. At both forest sites, the higher rate of decomposition for the green leaves was associated with a and lower carbon to N ratio higher nitrogen （N） content （C/N） and acid-unhydrolyz- able residue to N ratio （AUR/N）. We did not find any non- additive effects when mixing green leaves and partially decomposed leaf litter. Our findings support the con- tention that litter chemical quality is one of the most important determinants of litter decomposition in forest ecosystems at the local or regional scale, but the effect of litter chemical quality on decomposition differs between the contrasting forest types and may vary with the stage of decomposition.

关键词： Carbon cycling Litter chemistry Litterdecay Litter quality Recalcitrance

南亚热带人工林树种配置对根际土壤生物有效磷的影响

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应用生态学报 2024年第6期35卷 1492-1500页

作者：李金凤王晖尤业明王健童秀丽胡佳佳明安刚陈琳刘世荣广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室南宁530004 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 中国林业科学研究院热带林业实验中心/广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站广西凭祥532600

通过树种选择与配置优化提高土壤磷有效性进而促进树木生长是值得关注的问题。本研究在南亚热带人工林树种多样性平台开展研究,采用随机区组的试验设计方法,选取马尾松、米老排、格木、红椎、火力楠、灰木莲、土沉香、降香黄檀8个乡土树... 详细信息

通过树种选择与配置优化提高土壤磷有效性进而促进树木生长是值得关注的问题。本研究在南亚热带人工林树种多样性平台开展研究,采用随机区组的试验设计方法,选取马尾松、米老排、格木、红椎、火力楠、灰木莲、土沉香、降香黄檀8个乡土树种,建立了1、2、4和6个树种丰富度梯度的混交造林试验,测定了根际土壤生物有效磷组分(氯化钙磷、柠檬酸磷、酶磷和盐酸磷),探究不同树种配置对根际土壤生物有效磷组分的影响。结果表明:对比非固氮树种,固氮树种(格木和降香黄檀)的混交有效增加了土壤含水率、全氮含量、全磷含量和微生物生物量磷,树种合理配置有利于土壤生物有效磷的生成积累。固氮树种混交条件下,土壤氯化钙磷含量显著增加了46.2%~160.3%,微生物矿化产生的酶磷提高了69.3%~688.2%,盐酸磷增加了31.5%~81.3%;土壤微生物生物量磷提高了81.8%~149.4%,土壤微生物量氮增加了88.1%~160.6%。冗余和相关分析显示,土壤微生物生物量磷、速效磷、全磷、蛋白酶、纤维二糖水解酶、酸性磷酸酶、微生物生物量氮和有机碳是驱动根际土壤生物磷组分差异的关键因子;固氮树种混交提高了酶磷和柠檬酸磷含量,这两种生物有效磷组分含量与林分树木胸高断面积呈显著正相关。固氮树种(格木)混交有效提升了根际土壤生物有效磷含量,有利于促进林分树木生长。

关键词：南亚热带人工林生物有效磷树种配置林分生长

Changes in soil organic carbon contents and fractionations of forests along a climatic gradient in China

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Forest Ecosystems 2019年第1期6卷 1-12页

作者： Xiaolu Sun Zuoxin Tang Michael G.Ryan yeming you Osbert Jianxin Sun College of Forest Science Beijing Forestry University Institute of Forestry and Climate Change Research Beijing Forestry University Natural Resource Ecology Laboratory Department of Ecosystem Science and Sustainability Colorado State University Rocky Mountain Research Station USDA Forest Service College of Forestry Guangxi University

Background: Soil organic carbon(SOC) is a large reservoir of terrestrial carbon(C); it consists of different fractions of varying complexity and stability. Partitioning SOC into different pools of decomposability help better predict the trend of changes in SOC dynamics under climate change. Information on how physical fractions and chemical structures of SOC are related to climate and vegetation types is essential for spatial model ing of SOC processes and responses to global change ***: Soil samples were col ected from multiple representative forest sites of three contrasting climatic zones(i.e. cool temperate, warm temperate, and subtropical) in eastern China. Measurements were made on SOC contents and physical fractions of the 0–20 cm soil layer, and the chemical composition of SOC of the 0–5 cm soil layer, along with measurements and compilation of the basic site and forest stand variables. The long-term effects of temperature, litter inputs, soil characteristics and vegetation type on the SOC contents and factions were examined by means of "space for time substitution" approach and statistical ***: Mean annual temperature(MAT) varied from 2.1 °C at the cool temperate sites to 20.8 °C at the subtropical sites. Total SOC of the 0–20 cm soil layer decreased with increasing MAT, ranging from 89.2 g·kg^(-1) in cool temperate forests to 57.7 g·kg^(-1) in subtropical forests, at an average rate of 1.87% reduction in SOC with a 1 °C increase in *** increasing MAT, the proportions of aromatic C and phenolic C displayed a tendency of decreases, whereas the proportion of alkyl C and A/O-A value(the ratio of alkyl C to the sum of O-alkyl C and acetal C) displayed a tendency of increases. Overall, there were no significant changes with MAT and forest type in either the physical fractions or the chemical composition. Based on the relationship between the SOC content and MAT, we estimate that SOC in the top 20 soil layer of forests potentially cont

关键词： Carb on fractions Forest soil Global warming Solid-state 13C-CPMAS NMR

Variations in leaf litter decomposition across contrasting forest stands and controlling factors at local scale

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Journal of Plant Ecology 2015年第3期8卷 261-272页

作者： Juan Wang yeming you Zuoxin Tang Shirong Liu Osbert Jianxin Sun College of Forest Science Beijing Forestry University35 Qinghua East RoadHaidianBeijing 100083China Institute of Forestry and Climate Change Research Beijing Forestry University35 Qinghua East RoadHaidianBeijing 100083China State Forestry Administration of China Key Laboratory of Forest Ecology and Environment Institute of Forest EcologyEnvironment and ProtectionChinese Academy of ForestryBeijing 100091China

Aims litter decomposition is a critical pathway linking the above-and belowground ***,factors underlying the local spatial variations in forest litter decomposition are still not fully *** investigated leaf litter decomposition across con-trasting forest stands in central China,with objective to determine the spatial variations and controlling factors in forest floor leaf lit-ter decomposition in relation to changes in forest stands in a tem-perate forest *** leaf litter decomposition was studied by using litterbag method across several typical forest stand types in baotianman Nature reserve,central China,including pure stands of Quercus aliena ***,*** *** and ***-abilis,respectively,and mixed pine/oak stands dominated by Pinus armandii and *** ***,as well as stands of pure *** *** trees ranging in stand age from~40 to>160 *** were made on litter mass remaining and changes in litter chemistry during decomposition over a 2-year period,along with data collections on selective biotic and environmental factors.a reciprocal transplant experiment involv-ing *** *** and *** was concurrently carried out to test the occurrence of‘home-field advantage(HFa)’in local forests when only considering contrasting oak tree *** analyses and path analyses were performed to identify the dominant drivers and their relative contributions to variations in leaf litter *** findingssignificant variations were found in the rate of leaf litter decomposi-tion among stands of different tree species but not among stand age *** values of decay constant,k,varied from 0.62 in *** *** stands to 0.56 in *** *** reciprocal litter transplant experiment showed that the rate of leaf litter decom-position was on average 5%slower in home-fields than on recipro-cal *** a

关键词： litter decomposition N retention oak forest path analysis reciprocal litter transplant

杉木林改造成阔叶林对根际和非根际土壤磷组分和转化的影响

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广西植物 2024年第8期44卷 1553-1564页

作者：向明珠李佳君黄海梅李昌航肖纳尤业明招礼军黄雪蔓广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室广西高校亚热带人工林培育与利用重点实验室南宁530004 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学研究观测站广西凭祥532600 广西壮族自治区河池生态环境监测中心广西河池547000

磷(P)是维持亚热带森林生态系统生产力的关键因子。杉木主要分布于我国亚热带地区,杉木林的土壤酸化,P利用效率低,研究杉木林转化后对土壤P的影响、对生态系统的稳定和森林可持续经营具有重要意义。该研究以南亚热带杉木林采伐迹地上重... 详细信息

磷(P)是维持亚热带森林生态系统生产力的关键因子。杉木主要分布于我国亚热带地区,杉木林的土壤酸化,P利用效率低,研究杉木林转化后对土壤P的影响、对生态系统的稳定和森林可持续经营具有重要意义。该研究以南亚热带杉木林采伐迹地上重新种植的杉木林、红锥林、米老排林和红锥/米老排混交林为研究对象,采集根际土和非根际土,重点探究南亚热带杉木人工林改造成阔叶林后土壤P组分及转化的影响。结果表明:(1)改造后的红锥林、米老排林和红锥/米老排混交林的根际和非根际土壤的微生物生物量P含量及酸性磷酸酶活性均显著高于杉木林,红锥林和红锥/米老排混交林的土壤全P比杉木林和米老排林更容易转化为速效P。(2)红锥林和红锥/米老排混交林的根际和非根际土壤中氯化钙提取P的含量均显著高于杉木林和米老排林,米老排林和红锥/米老排混交林根际和非根际土壤中酶提取P、盐酸提取P和柠檬酸提取P的含量显著高于杉木林和红锥林。(3)RDA结果显示,调控根际和非根际土壤P组分的关键因子分别是土壤含水量和微生物生物量碳。综上认为,将杉木林改造成阔叶林有利于森林土壤P的储存和供应,该研究结果为提高南亚热带人工林土壤P有效性的树种选择和经营管理策略等提供了重要科学依据。

关键词：杉木林阔叶树种根际土壤磷组分南亚热带

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马尾松人工林异龄混交改造对土壤团聚体酶活性及酶化学计量比的影响

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广西科学 2024年第3期31卷 427-438页

作者：黄海梅颜金柳李佳君向明珠李昌航廖树寿黄雪蔓尤业明广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室广西高校亚热带人工林培育与利用重点实验室广西南宁530004 中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学研究观测站广西凭祥532600

土壤酶活性及酶化学计量比是表征土壤养分限制状况和评估微生物养分需求的关键指标。因此,为探究马尾松(Pinus massoniana)人工林引入一种或多种阔叶树种异龄混交改造对土壤团聚体酶活性和酶化学计量比的影响及其响应机制,本研究以马尾... 详细信息

土壤酶活性及酶化学计量比是表征土壤养分限制状况和评估微生物养分需求的关键指标。因此,为探究马尾松(Pinus massoniana)人工林引入一种或多种阔叶树种异龄混交改造对土壤团聚体酶活性和酶化学计量比的影响及其响应机制,本研究以马尾松人工纯林(PP)、马尾松/红锥(Castanopsis hystrix)异龄混交林(MP)、马尾松/多树种异龄混交林(MMP)为研究对象,测定不同林分类型下原土和不同粒径土壤团聚体碳(C)、氮(N)、磷(P)循环相关的酶活性、土壤理化性质、微生物生物量等指标,分析它们之间的关系,并通过冗余分析(RDA)确定影响土壤酶活性及酶化学计量比的最主要因素。结果表明:①异龄混交改造显著改变了土壤酶活性,表现为MP和MMP均显著高于PP,但MP和MMP之间没有显著差异,且酶活性在微团聚体(<0.25 mm)中最高;②凋落物量、细根生物量、土壤理化性质、微生物生物量与酶活性、酶化学计量比均有不同程度的相关关系,冗余分析发现微生物生物量碳(MBC)、全氮(TN)、全磷(TP)、微生物生物量磷(MBP)、微生物生物量碳磷比(MBC∶MBP)是影响土壤酶活性的主要驱动因子,而TN、MBC和硝态氮(NO_(3)^(-) N)是影响酶化学计量比的主要因子;③PP、MP和MMP土壤酶C∶N∶P自然对数比分别为1.20∶1.03∶1、1.17∶1.07∶1和1.16∶1.04∶1,表明3种林分的土壤微生物均对C需求较高,微生物生长代谢容易受C限制,而异龄混交改造能有效缓解林分土壤的C限制。综上,马尾松人工林引入阔叶树种可有效提高土壤酶活性,促进土壤养分循环和改善土壤质量,但在经营过程中需注意适当增施氮肥以维持其高效生产力和可持续发展。

关键词：马尾松人工林阔叶树种异龄混交改造土壤酶活性酶化学计量比养分限制

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马尾松与不同阔叶树种混交种植对土壤微生物群落组成和多样性特征的影响

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广西科学 2024年第3期31卷 439-450页

作者：李金凤王晖黄海梅童秀丽王健廖玉丽黄雪蔓明安刚尤业明广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室广西高校亚热带人工林培育与利用重点实验室广西南宁530004 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学研究观测站广西凭祥532600 中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600

为探究马尾松(Pinus massoniana)不同混交模式对土壤细菌、真菌群落组成和多样性特征的影响,本研究选取马尾松/红锥(Castanopsis hystrix)混交林(MPC)、马尾松/格木(Erythrophleum fordii)混交林(MPE)、马尾松/多树种[红锥、格木、火力... 详细信息

为探究马尾松(Pinus massoniana)不同混交模式对土壤细菌、真菌群落组成和多样性特征的影响,本研究选取马尾松/红锥(Castanopsis hystrix)混交林(MPC)、马尾松/格木(Erythrophleum fordii)混交林(MPE)、马尾松/多树种[红锥、格木、火力楠(Michelia macclurei)、灰木莲(Manglietia glauca)、米老排(Mytilaria laosensis)](MPM)混交林为研究对象,并以马尾松纯林(PP)作为对照。结果表明:(1)混交种植均提高了细根生物量(FRB)和凋落物量(TL),MPM表现最好且差异显著(P<0.05);(2)MPC、MPE和MPM真菌群落物种多样性指数(Chao1)显著提高(P<0.05),而细菌群落物种多样性指数变化不明显;(3)在细菌群落中,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)是优势菌门;在真菌群落中,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)是优势菌门。与马尾松纯林相比,MPC拟杆菌门(Bacteroidetes)和接合菌门的相对丰度显著提高(P<0.05),MPE拟杆菌门和装甲菌门(Armatimonadetes)的相对丰度显著提高,但变形菌门的相对丰度显著降低;(4)土壤有效磷(AP)、细根碳氮比(C_(root)∶N_(root))、细根碳磷比(C_(root)∶P_(root))与细菌群落物种多样性指数显著相关,而土壤有机碳(SOC)和pH值是影响细菌群落组成的最关键因素;土壤中的全氮(TN)、容重(BD)与真菌群落物种多样性指数显著相关,含水率(SWC)是影响真菌群落组成的主要因素。综上,马尾松与单一或多种阔叶树种混交种植5年后对土壤真菌群落的物种多样性产生显著影响,但对细菌群落物种多样性的影响不显著。

关键词：南亚热带马尾松人工林树种混交土壤微生物多样性微生物群落组成