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虫食叶凋落物添加对土壤有机碳矿化及激发效应的影响

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森林与环境学报 2024年第5期44卷 492-500页

作者：娄肖寒陈子亮应宇馨胡亚林福建农林大学林学院森林生态稳定同位素研究中心福建福州350002

植物叶凋落物输入是驱动土壤有机碳矿化的重要因子。以往有关凋落物输入对土壤有机碳矿化速率及激发效应的研究大多以健康叶凋落物为主,而针对虫食叶凋落的物理、化学质量是如何影响土壤有机碳矿化尚不清楚。以毛果青冈为研究对象,比较... 详细信息

植物叶凋落物输入是驱动土壤有机碳矿化的重要因子。以往有关凋落物输入对土壤有机碳矿化速率及激发效应的研究大多以健康叶凋落物为主,而针对虫食叶凋落的物理、化学质量是如何影响土壤有机碳矿化尚不清楚。以毛果青冈为研究对象,比较未虫食(NHL)、虫食(HL)、机械打孔(MDL)叶凋落物添加对土壤有机碳矿化及激发效应的影响。结果表明:与未添加凋落物处理(CK)相比,添加叶凋落物处理的土壤总CO_(2)释放累积量和土壤来源CO_(2)释放累积量均显著升高(P森林虫害保护,降低虫害食叶将有助于提高森林碳汇。

关键词：虫食叶凋落物破碎化化学质量激发效应

蒋家沟失稳性坡面不同区段植被-土壤的耦合关系

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山地学报 2024年第4期042卷 456-470页

作者：刘忆南林苡婧李奇孙凡林勇明福建农林大学菌草与生态学院(碳中和学院) 福建农林大学福建省高校森林生态系统过程与经营重点实验室

植被和土壤的耦合关系是衡量生态系统协调可持续发展的关键。当前关于植被和土壤之间协同作用机理的研究多集中于人类活动干扰或自然演替的生态系统，灾害干扰生态系统恢复过程的研究仅关注灾害造成的坡面失稳区，忽视了灾害对坡面整体... 详细信息

植被和土壤的耦合关系是衡量生态系统协调可持续发展的关键。当前关于植被和土壤之间协同作用机理的研究多集中于人类活动干扰或自然演替的生态系统，灾害干扰生态系统恢复过程的研究仅关注灾害造成的坡面失稳区，忽视了灾害对坡面整体生态过程的影响效应。因此，本文选择蒋家沟流域3个气候区具有代表性的5个失稳性坡面(包括稳定区、失稳区和堆积区3个区段)为研究对象，基于7个植被指标和8个土壤指标的评价体系，采用熵权法和主成分分析法确定各指标综合权重和影响失稳性坡面生态系统的主要因子，并构建植被-土壤耦合协调度模型。结果表明：(1)Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数是影响蒋家沟失稳性坡面生态系统稳定性的最主要因子；植被生物量和土壤有效钾、有机碳、全氮、水解氮也是重要的影响因子。(2)蒋家沟失稳性坡面稳定区的植被和土壤综合评价指数总体上均高于失稳区和堆积区；温带湿润山岭区的植被综合评价指数最高，亚热带和暖温带半湿润区次之，干热河谷区最低；亚热带和暖温带半湿润区的土壤综合评价指数明显低于其他2个气候区。(3)亚热带和暖温带半湿润区、干热河谷区的失稳区和堆积区均为植被土壤初级协调发展，其稳定区和温带湿润山岭区全部区段均为植被土壤中级协调发展；温带湿润山岭区整体表现为土壤滞后发展，干热河谷区整体表现为植被滞后发展。研究结果可为制定最佳策略以促进蒋家沟脆弱生态系统快速有效恢复和协调可持续发展提供理论支撑。

关键词：失稳性坡面植被土壤耦合蒋家沟

蒋家沟泥石流堆积扇不同植被类型区土壤抗蚀性评价

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应用与环境生物学报 2024年

作者：刘忆南申振宏都都张知然林勇明福建农林大学计算机与信息学院福建省高校森林生态系统过程与经营重点实验室福建农林大学菌草与生态学院

土壤抗蚀性与土壤理化性质密切相关，开展其研究可以指示生态恢复过程中土壤性质的变化趋势，并促进土壤侵蚀控制与水土流失防治工作。选择昆明市东川区蒋家沟泥石流堆积扇6种典型植被类型土壤为研究对象，基于野外采样和实验室数据处... 详细信息

土壤抗蚀性与土壤理化性质密切相关，开展其研究可以指示生态恢复过程中土壤性质的变化趋势，并促进土壤侵蚀控制与水土流失防治工作。选择昆明市东川区蒋家沟泥石流堆积扇6种典型植被类型土壤为研究对象，基于野外采样和实验室数据处理，采用主成分分析法对研究区土壤抗蚀性指标进行综合分析以评价土壤抗蚀性。结果表明：(1)相比其他5种植被类型，裸地土壤总孔隙度、含水量、持水量、有机质和全氮含量均表现为最低，容重表现为最高，表明裸地土壤结构和质量相对较差。(2)蒋家沟泥石流堆积扇不同植被类型区土壤抗蚀性综合指数大小表现为：桉树林地＞玉米地＞扭黄茅草地＞新银合欢林地＞山蚂蝗灌丛地＞裸地。(3)描述研究区土壤抗蚀性的12个指标可简化为总孔隙度、土壤含水量、土壤容重、毛管持水量、有机质含量和抗蚀指数6个指标，并与土壤抗蚀性综合指数回归拟合，得到最佳线性模型：Y=0.181X1+0.058X4-1.342X5+0.213X7+0.115X9+0.082X12+2.191。综上，蒋家沟泥石流堆积扇的植被恢复对土壤抗蚀性有一定的改善作用，桉树林地、玉米地、扭黄茅草地的改善效果显著优于新银合欢林地、山蚂蝗灌丛地，该结果可为干热河谷区泥石流堆积扇植被恢复、土壤改良以及生态重建提供基础数据和理论支撑。(图2 表7 参40)

关键词：泥石流堆积扇土壤抗蚀性植被类型主成分分析

木麻黄根际促生菌的筛选及对种子萌发和幼苗生长的影响

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应用生态学报 2024年第8期35卷 2159-2166页

作者：储薇王炎炎郭玥彭艳晖吴则焰林文雄福建农林大学菌草与生态学院福州350002

为促进木麻黄生长并解决根际土壤微生物群落结构和功能异常问题,本研究从木麻黄根瘤中筛选出具备固氮(N)、产细胞壁降解酶(蛋白酶和纤维素酶)、产生长素(IAA)、产铁载体、产氨气(NH_(3))、溶解磷酸盐等多种功能的8株菌株,其中LB08、LB18... 详细信息

为促进木麻黄生长并解决根际土壤微生物群落结构和功能异常问题,本研究从木麻黄根瘤中筛选出具备固氮(N)、产细胞壁降解酶(蛋白酶和纤维素酶)、产生长素(IAA)、产铁载体、产氨气(NH_(3))、溶解磷酸盐等多种功能的8株菌株,其中LB08、LB18、LB19、LB42、LB46、LB63和LB69为类芽孢杆菌,LQ10为布鲁氏菌。菌液浸种试验显示:8株菌株均对木麻黄幼苗生长具有促进效果,其中菌株LB69显著提高了木麻黄种子萌发率和幼苗活力,增幅分别达19.7%和28.3%;菌株LQ10显著提升了根长和根系活力,增幅分别为48.2%和334.4%;菌株LB18和LB42分别对初期芽长和生物量积累具有最显著的促进效果,增长率分别为22.4%和32.8%。此外,浸种后幼苗多酚氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶等的同工酶谱条带数增多,个别条带增强,酶亚型多样性增加,抗逆能力增强。综上,本文所述8株菌株的添加对植物生长及抗氧化酶活性具有促进效果,有成为生物肥料的潜力。

关键词：木麻黄促生根际微生物同工酶

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套种南方红豆杉对杉木人工林土壤肥力的影响

应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 344-352页

作者：赵洋余雯静何易蔓余春霞吴承祯李键福建农林大学林学院福州350002 福建省高校森林生态系统过程与经营重点实验室福州350002 武夷学院生态与资源工程学院南平354300 福建农林大学生命科学学院福州350002

探索营造异龄复层近自然混交林以期改善土壤肥力的经营措施,明晰套种对杉木纯林土壤肥力的影响趋势,对我国南方杉木低产低效林的改造具有重要意义.以福建闽北林区27年生杉木纯林、杉木(27年生)×南方红豆杉(7年生、8年生、9年生)混交林... 详细信息

探索营造异龄复层近自然混交林以期改善土壤肥力的经营措施,明晰套种对杉木纯林土壤肥力的影响趋势,对我国南方杉木低产低效林的改造具有重要意义.以福建闽北林区27年生杉木纯林、杉木(27年生)×南方红豆杉(7年生、8年生、9年生)混交林为研究对象,采用五点取样法选取4种林分样地的土壤,分成0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm 3个土层,对各土层的土壤理化性质及酶活性数据进行分析,探究林龄和土层对土壤肥力的影响.结果表明:(1)酶活性随土层增加逐渐降低,脲酶、蔗糖酶活性随套种年限的增加逐年递减.(2)混交林土壤的物理性质均在第8年升至最高,其中土壤持水量和土壤孔隙度在第9年下降,而土壤密度在第9年上升.土壤的水解氮、有效磷含量在第7年、第8年上升,在第9年下降,而速效钾含量则在第7年锐减后逐年递增.(3)土壤脲酶活性与全氮、有效磷、全钾含量呈极显著正相关;蔗糖酶与有机质、水解氮及有效磷含量呈极显著正相关;磷酸酶与土壤持水能力呈极显著正相关(P第7年>第9年>CK.综上,混交林各营养指标均高于纯林,且混交林土壤理化性质和酶活性间相互作用明显,表明林下套种南方红豆杉可以显著改善杉木纯林的土壤理化性质,提升土壤肥力;结果可为营造异龄复层的近自然混交林,探索套种树种与原树种的养分分配利用关系以及养分补充年限提供参考.(图2表7参53)

关键词：混交林土壤肥力酶活性林龄差异

铝胁迫下5种内生真菌的生长与吸收动力学特征

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森林与环境学报 2024年第2期44卷 157-163页

作者：简灵静张瑶锐林晗谢安强陈灿范海兰福建农林大学林学院福建福州350002 森林生态系统过程与经营福建省高校重点实验室福建福州350002

为了解铝(Al)胁迫下不同内生真菌的生长情况及其对Al^(3+)的吸收动力学特征,筛选抗铝性较强的优良菌株。选取分离自南方酸性红壤区耐铝树种千年桐的5种不同内生真菌(分别隶属于拟盘多毛孢属、链格孢属、盾壳霉属、青霉属和嗜热真菌属)... 详细信息

为了解铝(Al)胁迫下不同内生真菌的生长情况及其对Al^(3+)的吸收动力学特征,筛选抗铝性较强的优良菌株。选取分离自南方酸性红壤区耐铝树种千年桐的5种不同内生真菌(分别隶属于拟盘多毛孢属、链格孢属、盾壳霉属、青霉属和嗜热真菌属)为供试材料,设置5个Al^(3+)浓度(0、0.555、0.746、1.111、1.852 mmol·L^(-1)),研究内生真菌的生长情况及其对Al^(3+)的吸收、吸附特征,并分析5种内生真菌的阳离子交换量和吸收动力学情况。结果表明:5种内生真菌菌株的生物量总体随着Al^(3+)浓度的升高呈现先增加后减少的趋势;当Al^(3+)浓度低于1.111 mmol·L^(-1)时,5种内生真菌均具有较强的耐铝性,当Al^(3+)浓度为1.852 mmol·L^(-1)时,5种菌株对Al^(3+)的耐受能力显著下降(P<0.05);各菌株对Al^(3+)的吸收和吸附均随着Al^(3+)浓度的升高而增加。其中,青霉属菌株的平均生长量达158 mg,其生物量显著大于其他4种菌株(P<0.05),其耐受指数、吸收动力学指标及吸附性Al^(3+)含量也相对较高,而其吸收性Al^(3+)含量均小于其他4种菌株。综合上述各项指标,相较于其他4种菌株,青霉属菌株细胞壁的吸附性Al^(3+)含量较多,能够防御Al^(3+)进入细胞内。

关键词：内生真菌铝胁迫吸收动力学阳离子交换量吸收和吸附

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我国农业现代化研究热点与趋势分析

中国生态农业学报（中英文） 2024年第5期32卷 877-895页

作者：陈贵范巧红苏凯林文雄福建农林大学福州350002

本研究利用CiteSpace-6.2.R3软件对1998—2022年CSSCI数据库中1424篇农业现代化研究论文进行共被引文献分析。此外,中国科学院亚热带农业生态研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心和中国科学院东北地理与农业生态... 详细信息

本研究利用CiteSpace-6.2.R3软件对1998—2022年CSSCI数据库中1424篇农业现代化研究论文进行共被引文献分析。此外,中国科学院亚热带农业生态研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心和中国科学院东北地理与农业生态研究所开展了大量与农业现代化相关的研究,本研究在CSSCI数据库文献基础上结合3个研究机构1980—2023年间的研究论文进行关键词共现分析,探索该领域的知识基础和前沿趋势。研究发现:1)基于CSSCI数据库,农业现代化研究演化路径呈现出由探索农业现代化道路可行路径、分析农业现代化与(新型)城镇化、工业化及信息化的协调耦合和互动影响,到关注农业社会化服务问题、农业经营主体问题、乡村振兴内涵价值以及小农户地位作用等多层次、多角度的发展脉络。以小农户为主体的相关领域构成了农业现代化最新的研究前沿之一。2)CNKI数据库文献关于农业现代化研究主要由农业遥感技术应用研究、生猪生态饲养现代化研究、湿地生态研究、喀斯特生态系统提升与科技扶贫、华北地区高效农业技术研究、黑土地肥力维持与提升研究、水稻抗逆境育种研究和红壤丘陵区农田生态系统研究8大主题构成。3)农业现代化的概念和实践呈现时间序列的动态演变特征,人与自然、社会经济系统协同互动成为新趋势。4)中国科学院3个研究机构在不同历史时期形成的多种技术成果、方案示范对我国农业发展发挥了重要的引领作用,其研究文献及学术著作是该领域值得参考和学习的宝贵财富。未来农业现代化的研究,需重点关注3个研究机构等在农业现代化道路探索中所做出的重要贡献。

关键词：农业现代化 CiteSpace 研究前沿研究趋势

基于景观格局分析地震灾区小流域生态安全——以龙溪河为例

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应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 385-393页

作者：杨鸿飞吴建召胡祉昱刘颖贺静雯林勇明李键福建农林大学林学院福州350002 福建省高校森林生态系统过程与经营重点实验室福州350002

我国西南山区地质灾害频发,对区域景观格局造成严重破坏,导致区域生态安全受到威胁.探究受干扰区域的景观时空变化并进行生态安全分析,可为维护流域生态安全提供一定的理论基础.以汶川地震重灾区的龙溪河流域为研究对象,结合2005-2015年... 详细信息

我国西南山区地质灾害频发,对区域景观格局造成严重破坏,导致区域生态安全受到威胁.探究受干扰区域的景观时空变化并进行生态安全分析,可为维护流域生态安全提供一定的理论基础.以汶川地震重灾区的龙溪河流域为研究对象,结合2005-2015年4期遥感影像数据及野外考察,通过最小累计阻力模型(MCR)识别生态源地、构建阻力面并基于阻力值进行划分得到生态安全等级,进而构建景观安全格局,探讨景观格局变化对灾害的响应机制.研究结果表明:(1)2005-2015年,裸地、沟道和地质灾害对流域6类受威胁景观的影响强度发生了变化.裸地对水域影响持续增大,而对其他5类景观影响呈现先增后减的趋势;沟道对耕地、林地和灌草影响强度先减小后增大,对建设用地、交通用地和水域的影响则相反;地质灾害对水域几乎无影响,对其他5类景观呈现先增后减的趋势.(2)流域总体生态安全度呈现断崖式下降—缓慢增长—趋于稳定的变化趋势:由震前的71.01降至震后1年的28.60;震后7年,生态安全度呈增长的趋势,但仅恢复至震前的56.77%.(3)通过阻力值划分,将流域安全等级划分为4级.面积由大到小依次为低安全区(59.44%)、较低安全区(20.86%)、较高安全区(11.73%)和高安全区(7.99%),表明流域内总体安全性极低,且主要集中坡度较陡、表层处于失稳状态的流域中上游、西南及东南方向.可见,景观格局的变化对研究区的生态安全产生较大的影响,结果可为流域的生态恢复以及可持续发展提供数据参考.(图2表7参43)

关键词：地质灾害龙溪河流域景观格局景观生态安全 MCR模型

光强对木麻黄幼苗根系形态、解剖结构及其碳氮含量的影响

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生态学报 2024年第10期44卷 4377-4387页

作者：陈子川潘国营陈灿徐云鹏林晗陈煜谢安强范海兰福建农林大学林学院福州350002 森林生态系统过程与经营福建省高校重点实验室福州350002 晋江坫头国有防护林场晋江362200 福建农林大学生命科学学院福州350002

对光环境的灵敏响应使得森林中常见的光照异质性成为影响植物自我更新的关键因素,然而植物地下根系结构对光照的响应较为难测而缺乏深入研究。为探究不同光强下木麻黄根系响应策略,以一年生木麻黄(Casuarina equisetifolia)幼苗为试验材... 详细信息

对光环境的灵敏响应使得森林中常见的光照异质性成为影响植物自我更新的关键因素,然而植物地下根系结构对光照的响应较为难测而缺乏深入研究。为探究不同光强下木麻黄根系响应策略,以一年生木麻黄(Casuarina equisetifolia)幼苗为试验材料,模拟森林幼苗生长的林外(CK)、林缘(L1)、林窗(L2)和林下光环境(L3)设置4种光照强度,测定及分析木麻黄幼苗的生长、根系形态、细根解剖结构及碳氮含量等指标。结果表明:(1)L1下,幼苗采取维持高度,降低横向生长的方式,保证正常累积生物量,随光照强度的下降,株高、地径、叶片生物量及地上部分生物量逐渐下降。(2)在根系表型上,幼苗随光限制的加重呈现抑制纵伸但促进根系的横向生长,其中总根长、根平均直径及根体积达到显著差异。在径级结构上,细根发育程度随光照减弱而下降;而适当的遮光(L1)促进粗根生长但L3时除根尖数较CK上升外,根长度、根表面积、根体积均显著下降。(3)1—3级细根解剖变化较大,相较CK,1级细根皮层细胞面积显著增加,但根半径、维管柱结构、表皮厚度等指标则显著下降,2级细根根半径、皮层细胞面积、表皮厚度明显减少,但维管柱结构仅在L2、L3时显著下降;3级细根根半径、皮层细胞面积和维管柱面积均较CK显著增大,L1时维管柱结构下降,但随光照减弱加重,维管柱面积和中柱占比均明显增加。(4)在碳氮含量上,CK与L1无显著差异,TC在L2时显著下降,TN则在L2时显著上升,TC、TN均在L3达到最大,而C:N随光强降低逐渐下降。综上所述,光限制时,木麻黄生物量及碳分配稳定根茎部分生长,采取“弱化吸收,强化储存”收缩型生长策略;当限制加重时,光合和呼吸作用失衡导致植物对细根投入养分的浪费,并最终造成林木死亡。研究结果为林下植被的更新提供理论参考。

关键词：光强木麻黄根系形态结构根系解剖结构根系养分

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