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中亚热带天然林土壤CH_4吸收速率对模拟n沉降的响应

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生态学报 2014年第10期34卷 2498-2508页

作者：陈朝琪杨智杰刘小飞吴君君黄永梅湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007 福建师范大学地理科学学院福州350007

陆地森林土壤是重要的大气甲烷(CH4)汇,大气氮(n)沉降增加对森林土壤CH4吸收速率影响突出。运用静态箱-气相色谱法对中亚热带天然林土壤CH4吸收速率对模拟n沉降的响应进行连续3a的观测;试验作3种n处理,分别为对照(CK,0 kg n·hm-2·a-1... 详细信息

陆地森林土壤是重要的大气甲烷(CH4)汇,大气氮(n)沉降增加对森林土壤CH4吸收速率影响突出。运用静态箱-气相色谱法对中亚热带天然林土壤CH4吸收速率对模拟n沉降的响应进行连续3a的观测;试验作3种n处理,分别为对照(CK,0 kg n·hm-2·a-1)、低氮(Ln,50 kg n·hm-2·a-1)和高氮(Hn,100 kg n·hm-2·a-1),每种处理重复3次,每个月采集气体1次,同时测定0—5 cm土壤温度和0—12 cm土壤含水量;分析不同n沉降水平土壤CH4吸收速率的差异、动态变化以及对土壤含水量和土壤温度响应,并探讨n沉降对土壤理化性质的影响。结果显示:天然林土壤(CK)平均CH4吸收速率为(-62.78±14.39)μg·m-2·h-1,Ln和Hn土壤平均CH4吸收速率分别下降了30.21%、7.24%,CK、Ln和Hn处理土壤CH4吸收速率季节变化趋势相似;观测期间土壤CH4吸收速率对Ln响应达到显著水平(Pn响应则不显著(P>0.05);Ln、Hn处理前两年对土壤CH4吸收速率抑制作用均不显著(P>0.05),但在第3年Ln极显著降低了土壤CH4吸收速率(Pn处理对土壤CH4吸收速率的影响则在第3年表现为显著抑制作用(Pn沉降的响应随着n沉降时间的持续呈抑制效应加剧的趋势。相关分析表明:CK与Hn土壤CH4吸收速率与土壤温度和土壤含水量均有显著相关性(Pn土壤CH4吸收速率仅与土壤含水量显著相关(Pn沉降处理土壤CH4吸收速率动态的主要环境因子。此外,Ln、Hn处理下土壤pH均极显著降低(Pn土壤pH极显著低于Hn(Pn处理极显著提高了土壤C/n比(Pn处理则相反;Ln和Hn处理对土壤nH+4-n、nO-3-n、可溶性总n(TDn)、可溶性有机碳(DOC)、地面凋落物量、地下0—10 cm细根生物量影响均不显著(P>0.05),表明一定时期内n沉降首先引起了土壤pH和土壤C/n比的显著变化。

关键词：中亚热带天然林土壤CH4吸收速率 n沉降土壤可溶性n 土壤pH

大气O_(3)浓度升高和模拟n沉降对黄豆光合、生物量和非结构性碳水化合物积累及分配的影响

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生态学报 2022年第17期42卷 7198-7209页

作者：李丽吴若青李金玲王效科刘晓王超南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学竹类研究所南京210037 中国科学院生态环境研究中心北京100085 南京林业大学生物与环境学院南京210037

为探究全球气候变化带来的大气臭氧(O)浓度升高和氮(n沉降)对黄豆气体交换、生物量和非结构性碳水化合物(nSCs)积累及分配的影响,利用开顶式气室(OTC)设置了2个O_(3)浓度(AA,正常大气;AAO60,正常大气+60μg/m^(3)O_(3)和2个施n梯度(对照... 详细信息

为探究全球气候变化带来的大气臭氧(O)浓度升高和氮(n沉降)对黄豆气体交换、生物量和非结构性碳水化合物(nSCs)积累及分配的影响,利用开顶式气室(OTC)设置了2个O_(3)浓度(AA,正常大气;AAO60,正常大气+60μg/m^(3)O_(3)和2个施n梯度(对照;施n)并开展了相关实验。研究结果表明:(1)n沉降处理后叶片净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)显著提高了96.21%和83.77%,但是对黄豆各部位生物量的促进作用没有达到显著水平。n沉降处理后根系溶性糖和非结构性磷水化合物(nSCs)的比例显著下降了42.17%和38.95%,而叶片淀粉分配比增加了41.55%,豆粒和茎的可溶性糖含量分别提高了59.41%和95.29%。(2)O_(3)浓度升高处理后叶片Gs增加了94.89%,Pn降低了2.34%。叶片、茎、根和豆粒的生物量在O_(3)处理后分别显著降低了38.14%、56.25%、66.67%和25.49%。豆粒的可溶性糖和淀粉含量和总nSCs分别显著下降了21.94%和49.65%和30.55%。O_(3)浓度升高后根系中淀粉总量的比例的增加了56.21%。(3)O_(3)和n沉降处理二者共同处理在叶片净光合速率、蒸腾速率、豆粒、茎、根系nSCs组分均具有显著交互作用,主要表现为拮抗作用。综上,中度n沉降提高了叶片光合作用,增加了对地上部分nSCs的分配而降低了对地下根系的分配;O_(3)浓度升高抑制了黄豆生长和nSCs积累,但是相对增加了根系中淀粉总量的比例;n沉降一定程度上能够缓解O_(3)对光合和nSCs造成的损害,但未见对生物量下降存在类似效应。

关键词：大气O_(3) n沉降黄豆生物量气体交换非结构性碳水化合物

滇中常绿阔叶林凋落物养分释放及生态化学计量特征对模拟n沉降的响应

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应用生态学报 2021年第1期32卷 23-30页

作者：郑兴蕊宋娅丽王克勤张雨鉴潘禹西南林业大学生态与环境学院昆明650224

为研究n沉降下凋落物养分释放及生态化学计量特征,以滇中磨盘山常绿阔叶林为研究对象,利用尼龙网袋法布设凋落物(凋落叶、凋落枝)原位分解试验,设置不同施n处理:对照(CK,0 g n·m^(-2)·a^(-1))、低氮(Ln,5 g n·m^(-2)·a^(-1))、中氮(... 详细信息

为研究n沉降下凋落物养分释放及生态化学计量特征,以滇中磨盘山常绿阔叶林为研究对象,利用尼龙网袋法布设凋落物(凋落叶、凋落枝)原位分解试验,设置不同施n处理:对照(CK,0 g n·m^(-2)·a^(-1))、低氮(Ln,5 g n·m^(-2)·a^(-1))、中氮(Mn,15 g n·m^(-2)·a^(-1))和高氮(Hn,30 g n·m^(-2)·a^(-1))。结果表明:模拟n沉降1年后,凋落叶、凋落枝和土壤的C、n含量均表现为随着n沉降量的增加而逐渐升高,增幅分别为0.3%~8.2%、4.9%~69.0%;C/n则表现为随着n沉降量的增加逐渐降低,降幅为0.8%~37.8%;凋落枝P含量、C/P、n/P在各处理下差异均不显著。处理时间与施n水平均显著影响凋落叶、凋落枝及土壤的n、P含量及C/n、C/P、n/P;1年分解过程中,凋落物C、n、P残留率依次呈释放、淋溶-富集-释放、淋溶-富集的模式,外源n显著抑制了凋落物C、n、P释放过程;土壤C、P含量与凋落物n、P含量呈显著正相关,土壤n含量与凋落物C、n含量呈显著正相关。n沉降下常绿阔叶林凋落物与土壤生态化学计量具有显著相关性,研究滇中常绿阔叶林凋落物分解和生态化学计量特征有助于了解森林生态系统凋落物分解过程对n沉降的响应机理。

关键词： n沉降凋落物养分释放化学计量比常绿阔叶林

鼎湖山苗圃和主要森林土壤CO_2排放和CH_4吸收对模拟n沉降的短期响应

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生态学报 2005年第4期25卷 682-690页

作者：莫江明方运霆徐国良李德军薛璟花中国科学院华南植物园鼎湖山森林生态系统定位研究站广东肇庆526070

研究了鼎湖山生物圈保护区苗圃(幼苗)、马尾松、混交林和季风常绿阔叶林(季风林)土壤CO2 排放和CH4 吸收的一些特征及其对模拟n沉降增加的响应。结果表明,土壤CO2 日(白天)平均排放量的大小顺序为(平均值±标准误) :苗圃(2 5 8±6 2mg·... 详细信息

研究了鼎湖山生物圈保护区苗圃(幼苗)、马尾松、混交林和季风常绿阔叶林(季风林)土壤CO2 排放和CH4 吸收的一些特征及其对模拟n沉降增加的响应。结果表明,土壤CO2 日(白天)平均排放量的大小顺序为(平均值±标准误) :苗圃(2 5 8±6 2mg·m- 2 ·h- 1 ) >季风林(177±4 2 mg·m- 2 ·h- 1 ) >马尾松林(16 2±39mg·m- 2 ·h- 1 ) >混交林(12 6±30 mg·m- 2 ·h- 1 )。土壤CH4 日(白天)平均吸收量的大小顺序为:马尾松林(- 0 .15±0 .0 2 mg·m- 2 ·h- 1 ) >季风林(- 0 .0 8±0 .0 1mg·m- 2 ·h- 1 ) >混交林(- 0 .0 7±0 .0 1mg·m- 2·h- 1 ) >苗圃(- 0 .0 5±0 .0 1m g·m- 2·h- 1 )。低n(5 0 kg n·hm- 2·a- 1 )和中n(10 0kg n·hm- 2·a- 1 )处理对苗圃、马尾松林和混交林样地土壤CO2 日平均排放量的影响均不明显,高n(15 0 kg n·hm- 2·a- 1 )处理对苗圃土壤CO2 的日平均排放量也无显著影响,但倍高n(30 0 kg n·hm- 2 ·a- 1 )处理显著促进苗圃样地土壤CO2 的排放。然而,所有n(低n、中n和高n)处理均显著促进季风林土壤CO2 日平均排放量,且这种促进作用随n处理水平的升高而增加。n处理显著促进季风林和马尾松林土壤对CH4 吸收速率,但对混交林土壤CH4 吸收则无明显的影响。在苗圃样地,除倍高n外,n?

关键词： n沉降 CO2排放 CH4吸收响应全球变化南亚热带

兴安落叶松林细根解剖结构和化学组分对n沉降的响应

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北京林业大学学报 2016年第4期38卷 36-43页

作者：闫国永王晓春邢亚娟韩士杰王庆贵东北林业大学生态研究中心黑龙江大学农业资源与环境学院中国科学院沈阳应用生态研究所

大气n沉降逐渐加强,可能会改变地下C循环和土壤C状态,促使细根结构及其化学组分发生变化。n沉降对细根动态和形态影响方面的研究较多,但对细根结构和组分的影响还没有系统的研究。于2012年5月,在大兴安岭北方森林统一立地条件下建立4个... 详细信息

大气n沉降逐渐加强,可能会改变地下C循环和土壤C状态,促使细根结构及其化学组分发生变化。n沉降对细根动态和形态影响方面的研究较多,但对细根结构和组分的影响还没有系统的研究。于2012年5月,在大兴安岭北方森林统一立地条件下建立4个水平n肥处理,分别为对照(CK,0 g/(m^2·a))、低n处理(TL,2.5 g/(m^2·a))、中n处理(TM,5 g/(m^2·a))和高n处理(TH,7.5 g/(m^2·a))。在2014年7月,植物生长季,利用挖掘法获取兴安落叶松完整根系,测定其1~5级细根在不同n沉降处理下皮层厚度、维管束直径、根系直径、维根比以及化学组分变化,旨在探讨不同水平n沉降对细根解剖结构和化学组分的影响。结果表明:落叶松细根直径、皮层厚度和维管束直径均随根序的增加而增加,而相同根序、不同水平n沉降处理之间细根直径、皮层厚度、维管束直径和维根比之间存在差异,不同直径等级根系化学组分差异显著。上述实验结果说明,n沉降可能通过影响细根直径、皮层厚度、维管束直径、维根比和化学组分来影响细根生理功能和活性,进而可能影响植物地上和地下C循环。

关键词：细根北方森林 n沉降解剖结构 C循环

模拟n沉降对太岳山油松人工林和天然林草本群落的影响

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生态学报 2015年第11期35卷 3710-3721页

作者：李化山汪金松刘星王娜赵博张春雨赵秀海北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

由于人类活动氮沉降呈逐年增加的趋势,进而增加了陆地生态系统氮的输入,从而影响陆地生态系统多样性、物种组成和功能。为揭示氮沉降增加对油松林草本群落的影响,于2009年7月在太岳山油松人工林和天然林,设计4个施氮水平:对照(CK,0 kg n... 详细信息

由于人类活动氮沉降呈逐年增加的趋势,进而增加了陆地生态系统氮的输入,从而影响陆地生态系统多样性、物种组成和功能。为揭示氮沉降增加对油松林草本群落的影响,于2009年7月在太岳山油松人工林和天然林,设计4个施氮水平:对照(CK,0 kg n hm-2a-1),低氮(Ln,50 kg n hm-2a-1),中氮(Mn,100 kg n hm-2a-1)和高氮(Hn,150 kg n hm-2a-1),研究草本群落的生物多样性、生物量以及草本元素含量对模拟n沉降的响应。研究结果表明:模拟n沉降未能显著影响人工林草本群落的生物多样性(P>0.05),而中氮、高氮显著降低了天然林草本群落的生物多样性(Pnsen指数分析得出人工林不同氮水平之间草本群落差异性较小,而天然林不同氮水平之间草本群落差异性较大。模拟n沉降没有显著改变人工林草本群落生物量(P>0.05),而高氮明显促进天然林草本群落生物量的增加(Pn沉降提高了人工林和天然林羊胡子苔草叶根中的全n含量(Pn/K、n/Ca、n/Mg(P沉降的响应因林分土壤n饱和程度以及林地利用历史的不同而产生差异,其中天然林响应最为敏感。

关键词： n沉降草本生物多样性生物量元素含量油松

n沉降增加对森林生态系统地表土壤动物群落的影响

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中山大学学报（自然科学版） 2005年第B6期44卷 213-221页

作者：徐国良周小勇周国逸莫江明中国科学院华南植物园鼎湖山森林生态系统定位研究站中山大学环境科学与工程学院广东广州510275

在3种南亚热地带代表性森林(季风常绿阔叶林、针阔混交林和马尾松林)中,历经16个月,通过5次取样,对模拟氮沉降增加条件下地表土壤动物群落的响应特征进行了比较研究。试验采用模拟的方法,人为构建了一个氮沉降增加梯度系列,即对照、低... 详细信息

在3种南亚热地带代表性森林(季风常绿阔叶林、针阔混交林和马尾松林)中,历经16个月,通过5次取样,对模拟氮沉降增加条件下地表土壤动物群落的响应特征进行了比较研究。试验采用模拟的方法,人为构建了一个氮沉降增加梯度系列,即对照、低氮处理(50kg·hm-2·a-1)、中氮处理(100kg·hm-2·a-1)和高氮处理(150kg·hm-2·a-1)。结果表明,n处理水平整体上并未造成土壤动物群落的显著差异。但是,n沉降增加的处理效应在时间尺度上的动态变化中,也即,其在与不同植被演替类型、同一植被内不同取样期的交互作用中可以清楚地表现出来。在演替尺度上,季风林和针叶林对n处理的反应都很灵敏,前者负效应明显,后者则正效应明显,并因此最终改变了土壤动物群落在不同林分内的分布格局;同时,不同林分对各n处理水平的反应也不同。季风林内,只有低n处理显示了利好效应;混交林内,n处理的利好作用有一个从较高浓度的中n处理向较低浓度低n处理转移的过程;针叶林内,中n处理自始至终都表现了正向作用。n处理效应的表现也有一个年变化的动态过程。在持续的施n处理过程中,各林分中表现良好的处理效应最后都有减弱的趋势,甚至发展到负向效应或转移至更低的n处理水平中。n处理效应的年动态变化过程表明n沉降的累积效应是存在的。与区内的人工苗圃地试验结果进行了比较,并对产生以上响应的内在机制进行了初步探讨。

关键词： n沉降土壤动物森林生态系统

哀牢山中山湿性常绿阔叶林两种优势幼苗C、n、P化学计量特征及其对n沉降增加的响应

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植物生态学报 2015年第10期39卷 962-970页

作者：石贤萌杞金华宋亮刘文耀黄俊彪李苏卢华正陈曦中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室昆明650223 中国科学院大学北京100049 中国科学院哀牢山亚热带森林生态系统研究站云南景东676209

n沉降对不同森林生态系统的影响是当今全球变化生态学研究的一个热点问题。山地湿性常绿阔叶林是我国西部高海拔地区重要的森林植被类型之一。该文以云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林为对象,研究了其林下优势树种多花山矾(Symplocos ramosi... 详细信息

n沉降对不同森林生态系统的影响是当今全球变化生态学研究的一个热点问题。山地湿性常绿阔叶林是我国西部高海拔地区重要的森林植被类型之一。该文以云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林为对象,研究了其林下优势树种多花山矾(Symplocos ramosissima)和黄心树(Machilus gamblei)幼苗不同器官中C、n、P含量和生态化学计量特征及其对n沉降增加的响应。结果表明:两种幼苗C、n、P含量的差异均达到了显著性水平(pn和P含量较高。n处理对植物幼苗元素含量及其比值影响极显著(pn处理提高了幼苗体内n含量,导致不同器官n:P值有不同程度的增加。随n处理水平的升高,多花山矾幼苗P含量下降,黄心树幼苗P含量整体升高,幼苗间P含量差异减小。在一定范围内,植物幼苗n含量与土壤无机n含量之间存在极显著的相关性(pn内稳性比叶片更高,即植物叶片对n沉降的响应更为敏感。

关键词：生态化学计量学 n沉降原生林内稳性幼苗

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土壤动物对模拟n沉降的响应

生态学报 2004年第10期24卷 2245-2251页

作者：徐国良莫江明 Brown Sandra 李德军中国科学院华南植物园鼎湖山森林生态系统定位研究站 Winrock International

通过人工喷施 nH4 nO3而建立一个模拟 n沉降梯度系列的方法 ,研究了苗圃试验样地土壤动物群落对 n沉降增加的响应。实验分为 5个处理 :CK对照、T1、T2、T3和 T4 ,分别接受 0、5、10、15和 30 g n/ (m2 · a)的处理。经 6个月的施氮处理... 详细信息

通过人工喷施 nH4 nO3而建立一个模拟 n沉降梯度系列的方法 ,研究了苗圃试验样地土壤动物群落对 n沉降增加的响应。实验分为 5个处理 :CK对照、T1、T2、T3和 T4 ,分别接受 0、5、10、15和 30 g n/ (m2 · a)的处理。经 6个月的施氮处理后 ,土壤动物个体总数随着 n沉降处理强度的变化 ,在水平尺度和垂直尺度上均产生了相应的变化。在水平分布上 ,由于 F1层 (0～ 5 cm)受到 n沉降处理最直接的影响 ,其动物个体数的变化趋势较明显 ,表现为 T2 >T1>CK>T3>T4 ,其中前两者显著高于其它处理 (Pn沉降下趋向表层 ,而在高氮沉降下则趋向深层分布。与个体总数的分布格局相类似 ,土壤各层动物类群数总体上呈现明显的单峰变化格局 ,T2处理时类群最丰富 ,并显著高于其它各处理 (Pn沉降强度加大变化的规律性很强 ,它也有个先发展后受遏制的过程 ,T2处理时达到峰值。

关键词： n沉降土壤动物响应南亚热带中国