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中国典型水稻土真菌群落多样性与功能特征及其影响因素

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环境科学 2024年第10期45卷 6068-6076页

作者：叶婷娥林美芬余超凡肖余俊成立文郑毅王维奇福建师范大学生命科学学院福州350117 福建师范大学湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室福州350117

为了探究水稻土真菌群落多样性与功能及其影响因素,选取5个中国典型水稻土为研究对象,利用高通量测序技术对土壤真菌群落组成及多样性进行对比分析,并利用FUNGuild微生态工具进行功能预测,分析其环境影响因素.结果表明:①从多样性指数... 详细信息

为了探究水稻土真菌群落多样性与功能及其影响因素,选取5个中国典型水稻土为研究对象,利用高通量测序技术对土壤真菌群落组成及多样性进行对比分析,并利用FUNGuild微生态工具进行功能预测,分析其环境影响因素.结果表明:①从多样性指数来看黑龙江(HLJ)土壤样本真菌群落多样性显著低于其他4个地区(P<0.05),云南(YN)稻田土壤的真菌群落丰富度最高,显著高于其他地区(P<0.05),而海南(HN)、江西(JX)和山东(SD)土壤样本较为接近,5种典型稻田土壤真菌门水平平均相对丰度最高的是Ascomycota(子囊菌门),平均相对丰度最高菌属是Tausonia;②真菌以腐生营养型所占比例最大,其相应环境功能较强;③土壤真菌的物种丰度与土壤TP、EC和BD呈极显著相关(P<0.01),冗余分析亦发现,土壤TP是真菌群落以及腐生功能类群变化的主要驱动因子.以上研究结果表明,不同样本之间稻田土壤真菌群落多样性和结构特征存在较大差异,土壤理化性质的改变通过影响真菌菌属的相对丰度,进而影响真菌的群落结构.研究结果可为基于真菌多样性和功能的稻田可持续管理提供理论参考.

关键词：真菌群落结构多样性 FUNGuild功能预测稻田土壤

亚热带树种在未成林造林地的凋落物量和周转与叶片性状的关系

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林业科学 2024年第1期60卷 12-18页

作者：贾辉朱敏余再鹏万晓华傅彦榕王思荣邹秉章黄志群福建师范大学地理科学学院福州350117 湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室福州350117 福建省上杭白砂国有林场上杭364205

【目的】测定亚热带树种的叶片功能性状、凋落叶质量、凋落物量和周转期,揭示叶片性状对凋落物量和周转的影响,为杉木采伐后如何选择造林树种以改善土壤肥力提供科学依据。【方法】选取在二代杉木林采伐迹地营造的17种亚热带树种,测定其... 详细信息

【目的】测定亚热带树种的叶片功能性状、凋落叶质量、凋落物量和周转期,揭示叶片性状对凋落物量和周转的影响,为杉木采伐后如何选择造林树种以改善土壤肥力提供科学依据。【方法】选取在二代杉木林采伐迹地营造的17种亚热带树种,测定其在3年生未成林造林地的凋落物量和周转期,同时测定各树种的叶片功能性状(比叶面积、干物质含量、氮含量等)和凋落叶质量(碳氮比、单宁含量、可溶性糖含量等),建立叶片性状与凋落物量和周转期的回归关系。【结果】17种树种中,米老排凋落物量最高(6.67 t·hm^(-2)a^(-1)),杉木凋落物量最低(0 t·hm^(-2)a^(-1));江南桤木凋落叶周转期最短(0.09年);深山含笑凋落叶周转期最长(1.09年)。凋落物量随比叶面积增加而增加,随叶氮含量增加而降低;凋落叶周转期随凋落叶碳氮比和单宁含量增加而增加,随凋落叶最大持水率增加而降低。【结论】在亚热带未成林造林地中,凋落物量受比叶面积和叶氮含量的影响,凋落叶周转期受凋落叶碳氮比、单宁含量和最大持水率的影响;杉木在未成林造林地阶段的凋落物归还量极少。经营亚热带人工林时,要考虑种植比叶面积和凋落叶最大持水能力较高、凋落叶单宁含量和碳氮比较低的树种,以提高林地凋落物归还量和周转速率,改善退化人工林的土壤肥力。

关键词：比叶面积叶氮含量凋落叶单宁含量凋落叶最大持水能力杉木

土壤增温、隔离降水及其交互作用对杉木细根呼吸、形态及二者关系的影响

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应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 254-261页

作者：曲泽坤陈廷廷姜琦贾林巧陈玉琪王小红陈光水福建师范大学地理科学学院福州350007 福建师范大学湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福州350007

杉木根系呼吸(特别是细根呼吸)能表征根组织新陈代谢水平,为根养分吸收提供能量(如ATP),对亚热带森林生态系统碳平衡有重要作用,但其对全球变暖、降水减少及其交互作用的响应则尚不清楚.在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站... 详细信息

杉木根系呼吸(特别是细根呼吸)能表征根组织新陈代谢水平,为根养分吸收提供能量(如ATP),对亚热带森林生态系统碳平衡有重要作用,但其对全球变暖、降水减少及其交互作用的响应则尚不清楚.在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站对杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗开展土壤增温和隔离降水双因子控制试验,包括对照(CT)、土壤增温5℃(W)、隔离降水50%(P)和土壤增温+隔离降水(WP),采用Oxytherm液相氧电极测定不同径级(0-1 mm、1-2 mm)细根比根呼吸速率,并同时测定根系形态指标,研究土壤增温、隔离降水及两者交互作用对杉木幼苗比根呼吸速率及其与细根形态特征相关关系的影响.结果表明:(1)土壤增温和隔离降水间交互作用对细根比表面积和组织密度均有显著影响,WP处理细根比表面积平均比W处理低31.2%,WP处理细根组织密度平均比CT高26.4%;WP处理细根组织密度平均比W处理高60.9%.此外,P处理1-2 mm细根的组织密度显著高于未进行P处理.(2)增温和降水减少对比根呼吸速率的影响并不存在交互作用;P处理1-2 mm的比根呼吸速率显著低于未进行P处理,但P处理对0-1mm细根比根呼吸速率无显著影响;(3)细根比根呼吸速率与比根长呈显著的正相关关系,且这种相关关系不受土壤增温、隔离降水及两者交互作用的影响.由此可见,1-2 mm细根比根呼吸速率主要受降水减少的影响而降低,这主要与降水减少导致1-2 mm细根组织密度增加以提高水分运输能力有关.此外,土壤增温、隔离降水及其交互作用并不会改变细根比根呼吸速率与细根形态特征间关系,细根比根呼吸速率与细根形态特征间稳定的相关关系可用于预测气候变化下根系呼吸速率的变化.(图5表3参63)

关键词：土壤增温隔离降水交互作用细根形态比根呼吸速率

针阔混交措施对红壤侵蚀区马尾松林土壤有机碳稳定性的影响

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水土保持学报 2024年

作者：姜永孟苏浩浩陆宇明邓薇刘珏伶吕茂奎谢锦升福建师范大学地理科学学院湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室

[目的]为了探究针阔混交改造措施对红壤侵蚀区恢复马尾松林土壤碳库稳定性的影响。[方法]以福建长汀不同恢复年限（Y10、Y20、Y41）马尾松林（CF）和相对应的针阔改造林（MF）作为研究对象,通过物理分组方法将土壤有机碳分为颗粒态有机... 详细信息

[目的]为了探究针阔混交改造措施对红壤侵蚀区恢复马尾松林土壤碳库稳定性的影响。[方法]以福建长汀不同恢复年限（Y10、Y20、Y41）马尾松林（CF）和相对应的针阔改造林（MF）作为研究对象,通过物理分组方法将土壤有机碳分为颗粒态有机碳（POC）和矿质结合态有机碳（MAOC）,分析林分改造过程对不同土壤剖面土壤有机碳组分的影响。[结果]（1）相比于马尾松纯林,混交林显著增加MAOC和0—10 cm土层SOC、POC含量,并避免长期恢复马尾松林MAOC的消耗;（2）林分改造显著降低Y20-MF中10—20,40—60 cm及Y41-MF中0—20 cm土层POC/SOC,但显著增加Y10-MF中20—60 cm及Y41-MF中0—10 cm土层MAOC/SOC;（3）随着年限的增加,混交林中0—10 cm土层MAOC/SOC持续增加,POC/SOC显著降低,而马尾松林则相反;（4）线性拟合发现,POC、MAOC均与SOC呈显著正相关,但混交林土壤SOC增加更多依赖MAOC的增加,而马尾松土壤SOC的增加更多的以非稳定性碳组分（POC）为主;（5）冗余分析表明,DOC、TN、TP、NH4+共同解释碳组分变化的66.2%,表明林分改造后土壤养分有效性的增加是混交林MAOC积累的关键。[结论]亚热带红壤侵蚀区林分改造通过提升土壤养分有效性,增加稳定碳库的积累从而避免长期恢复过程中土壤碳库流失。

关键词：碳稳定性颗粒态有机碳矿质结合态有机碳针阔混交

邻体竞争和土壤对植物叶功能性状及其种内变异的影响

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森林与环境学报 2024年

作者：冯莉绚黄志群贾辉王涛卢安琪余再鹏福建师范大学地理科学学院福建师范大学湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室

为探究亚热带幼树植物功能性状的种内变异与邻体竞争和土壤的关系,选取亚热带12个常见树种的幼树为研究对象,分析与植物资源获取、利用相关的6个叶功能性状(比叶面积、叶面积、叶干物质含量、叶片氮含量、叶片磷含量、叶厚度)的差异,探... 详细信息

为探究亚热带幼树植物功能性状的种内变异与邻体竞争和土壤的关系,选取亚热带12个常见树种的幼树为研究对象,分析与植物资源获取、利用相关的6个叶功能性状(比叶面积、叶面积、叶干物质含量、叶片氮含量、叶片磷含量、叶厚度)的差异,探讨不同植物功能性状的种内变异程度及邻体竞争与土壤因素对其性状变化的影响。结果表明:6个叶功能性状的变异程度不同,其中比叶面积变异系数最大,变异范围16.71%～55.31%;叶干物质含量的种内变异系数最低。邻体竞争和土壤因素共同驱动叶功能性状的变化,但邻体竞争为主要驱动因素。邻体竞争指数与邻体高度指数对比叶面积和叶片磷含量有显著正影响(P<0.05),而叶面积和叶干物质含量仅随邻体高度指数的增大而显著减小或降低(P<0.05),叶片氮含量仅受土壤pH值的影响。此外,土壤含水量、土壤碳含量和土壤容重均会导致叶功能性状发生变化。因此,在营造人工林时,要充分考虑植物功能性状与环境适应的关系。

关键词：亚热带幼树叶功能性状种内变异邻体竞争邻体竞争指数邻体高度指数

亚热带常绿阔叶林丛枝菌根树种养分觅食策略及其与细根形态间的关系

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植物生态学报 2024年第4期48卷 416-427页

作者：曲泽坤朱丽琴姜琦王小红姚晓东蔡世锋罗素珍陈光水福建师范大学地理科学学院福建师范大学湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福州350007 尤溪国有林场福州365100

植物细根和丛枝菌根(AM)真菌的养分觅食策略直接影响植物的生产力与碳汇能力,是森林生态系统稳定性的关键影响因素。养分觅食精度是养分觅食策略的重要方面,指植物将其根系、菌丝精准地部署到养分相对丰富斑块中的能力。然而,目前对内... 详细信息

植物细根和丛枝菌根(AM)真菌的养分觅食策略直接影响植物的生产力与碳汇能力,是森林生态系统稳定性的关键影响因素。养分觅食精度是养分觅食策略的重要方面,指植物将其根系、菌丝精准地部署到养分相对丰富斑块中的能力。然而,目前对内生菌根树种细根和菌根菌丝觅食精度间的权衡关系,以及细根形态能否较好地预测觅食精度仍存在争议。该研究对中亚热带天然常绿阔叶林内17个AM树种进行野外原位根袋磷添加实验,以模拟土壤中磷养分斑块。施加磷肥4个月后,对对照组和磷添加组的细根进行形态扫描和分析,采用膜过滤法提取土壤中的菌丝并用电子显微镜观测,筛选中部无隔膜且易于染色的菌丝作为AM内生菌根菌丝,计算其长度。在此基础上,计算根长觅食精度和菌丝觅食精度,以研究亚热带AM树种的根长觅食精度与菌丝觅食精度间的权衡及其与细根形态间的相关关系。主要结果有:(1)AM树种根长觅食精度与菌丝觅食精度间相互独立;(2)细根组织密度与根长觅食精度呈显著正相关关系;(3)细根直径与菌丝觅食精度呈显著负相关关系,比根长与菌丝觅食精度呈显著正相关关系。该研究结果有助于理解亚热带常绿阔叶林AM树种根系养分觅食策略,表明细根形态等易观测指标可用于评估AM树种细根养分觅食精度。

关键词：内生菌根根长菌丝觅食精度细根形态植物地下生态

高锰酸钾对土壤粒径组分中多环芳烃的氧化修复研究

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环境科学学报 2024年第5期44卷 466-473页

作者：胡思仪罗大为陈卫锋魏然倪进治福建师范大学湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福州350007 福建师范大学福建省植物生理生态重点实验室福州350007 福建师范大学地理科学学院福州350007

化学氧化能快速去除污染土壤中的多环芳烃(PAHs),但对土壤质量会产生较大的影响,特别是对土壤有机质(SOM)含量的影响.土壤是由不同粒径大小的团聚体组成,不同粒径组分中的SOM含量和结构不同,其富集的PAHs以及SOM被氧化剂氧化的程度可能... 详细信息

化学氧化能快速去除污染土壤中的多环芳烃(PAHs),但对土壤质量会产生较大的影响,特别是对土壤有机质(SOM)含量的影响.土壤是由不同粒径大小的团聚体组成,不同粒径组分中的SOM含量和结构不同,其富集的PAHs以及SOM被氧化剂氧化的程度可能也会不一样.将PAHs长期污染土壤分成粗砂粒(>105μm)、细砂粒(54~105μm)、粗粉粒(20~54μm)、细粉粒(2~20μm)和粘粒(细砂粒>粗粉粒>细粉粒>粘粒,占全土PAHs总量的百分比分别为45.64%、30.87%、15.07%、5.66%和2.77%.不同粒径组分中PAHs的氧化率和OC的损失率都随KMnO_(4)溶液浓度的增加而增加.粗砂粒、细砂粒、粗粉粒、细粉粒和粘粒中PAHs氧化率范围分别为30.46%~36.81%、21.37%~25.01%、9.31%~12.23%、3.68%~4.51%和2.18%~2.57%,OC损失率范围分别为0.37%~7.78%、1.98%~6.39%、0.27%~1.79%、3.63%~6.14%和4.32%~8.79%.随着土壤粒径的减小,KMnO_(4)溶液浓度的增加对PAHs氧化率提高的程度越来越小,但OC的损失率越来越大.在0.2 mol·L^(-1)KMnO_(4)溶液氧化下,粗砂粒和细砂粒(>54μm组分)中PAHs的氧化量之和占全土的51.47%,OC损失量之和占全土的2.35%;粗粉粒、细粉粒和粘粒(54μm粒径组分进行氧化修复既能降低土壤中PAHs的环境风险,又能保持OC含量,可以为PAHs污染土壤的化学氧化修复提供参考.

关键词：多环芳烃粒径组分高锰酸钾氧化修复有机碳

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连续流动-钼酸铵分光光度法测定土壤全磷

福建师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期40卷 24-28,53页

作者：彭园珍肖华翠林燕语杨柳明福建师范大学地理科学学院福建福州350117 湿润亚热带生态-地理过程省部共建教育部重点实验室福建福州350117

利用硫酸-高氯酸湿法消解土壤,采用连续流动分析仪直接测定消解液磷酸根含量,建立了高通量测定土壤全磷的实验方法。方法检测限6.0 mg·kg^(-1),土壤样品的加标回收率为85%~100%。将该方法用于土壤标准物质(GBW07405、GBW07406a)全磷含... 详细信息

利用硫酸-高氯酸湿法消解土壤,采用连续流动分析仪直接测定消解液磷酸根含量,建立了高通量测定土壤全磷的实验方法。方法检测限6.0 mg·kg^(-1),土壤样品的加标回收率为85%~100%。将该方法用于土壤标准物质(GBW07405、GBW07406a)全磷含量测定,结果准确,相对标准偏差(RSD)分别为3.5%、4.5%(n=3)。方法具备无需调节待测液pH值、分析速度快、消耗试剂少、结果准确可靠等优点,适用于大批量土壤全磷的测定分析。

关键词：连续流动分析土壤消解全磷分光光度法酸度

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基于植物氧同位素比率的叶片温度研究进展

生态学杂志 2024年

作者：黄穗敏汪旭明李蕾巩晓颖福建师范大学地理科学学院湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室福建省植物生理生态重点实验室

叶片温度是影响植物生产力和物质循环的关键因子，是光合作用和呼吸作用模型以及地球系统模型的重要参数。叶片通过气孔调节和形态学性状改变等实现叶温调节，能保持相对适宜光合作用的叶温并避免叶片受到高温胁迫的伤害。基于植物纤维... 详细信息

叶片温度是影响植物生产力和物质循环的关键因子，是光合作用和呼吸作用模型以及地球系统模型的重要参数。叶片通过气孔调节和形态学性状改变等实现叶温调节，能保持相对适宜光合作用的叶温并避免叶片受到高温胁迫的伤害。基于植物纤维素18O分馏值(Δ18OCel)的光合加权叶温(TL-photo)整合了光合作用实际发生时的叶温，TL-photo的稳定性表征植物是否进行了有效的叶温调节，然而TL-photo与气温的关系存在较大不确定性。文章阐述了叶温调节的生理生态意义和调节机制，介绍了基于Δ18OCel估算TL-photo模型的理论基础、模型推导、测算方法及结果的不确定性，最后指出提高Δ18OCel-TL-photo模型精准度及其在叶片–植株–生态系统尺度TL-photo研究的适用性，是未来需加强研究的主要方向。

关键词：叶片温度调节光合加权叶温叶温内稳态纤维素 O 植物功能性状