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川西亚高山云杉天然林和人工林土壤酶化学计量特征比较

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1531-1539页

作者：高浩英付双嘉宋世钰 Samra Batool 王丽霞长江上游林业生态工程四川省重点实验室长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室四川农业大学林学院成都611130

土壤酶以及化学计量比是表征土壤养分可用性和微生物养分限制的关键指标。然而,对川西亚高山天然林转换为人工林后土壤酶活性和化学计量比的变化特征及其关键驱动因素尚不清晰。本研究以川西亚高山云杉天然次生林和人工林为对象,测定了... 详细信息

土壤酶以及化学计量比是表征土壤养分可用性和微生物养分限制的关键指标。然而,对川西亚高山天然林转换为人工林后土壤酶活性和化学计量比的变化特征及其关键驱动因素尚不清晰。本研究以川西亚高山云杉天然次生林和人工林为对象,测定了两种林分的土壤理化性质和酶活性。结果表明:(1)天然林土壤碳氮比(C∶N)显著低于人工林(P人工林土壤(P人工林,而酶氮磷比(N∶P_(EEA))却显著低于人工林(P人工林的碳质量指数CQI1和CQI2显著高于天然林(P人工林土壤微生物则受氮严重限制;(4)冗余分析结果表明,全氮是影响酶化学计量比的主要因素。以上研究结果表明,在本区域内人工林土壤养分管理中,需充分考虑微生物对氮素的需求。

关键词：川西亚高山天然林人工林酶化学计量比云杉

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3种混交林造林初期土壤真菌群落结构特征

生态学报 2024年第8期44卷 3360-3371页

作者：杨慧琴向涌旗吕倩尹必然汤智韧张妍陈刚赖家明范川李贤伟四川农业大学林学院成都611130 长江上游森林资源保育与生态安全国家林业与草原局重点实验室&长江上游林业生态工程四川省重点实验室成都611130

土壤微生物是参与陆地生态系统生物地球化学循环过程的重要成员。造林可以显著影响土壤微生物群落结构与功能,但造林初期驱动的土壤理化因子变化对土壤微生物结构与功能的影响尚不清楚。通过分析由珍稀乡土树种组成的三种新造混交林(BB... 详细信息

土壤微生物是参与陆地生态系统生物地球化学循环过程的重要成员。造林可以显著影响土壤微生物群落结构与功能,但造林初期驱动的土壤理化因子变化对土壤微生物结构与功能的影响尚不清楚。通过分析由珍稀乡土树种组成的三种新造混交林(BB:银杏Ginkgo biloba⁃桢楠Phoebe zhennan;CB:香椿Toona sinensis⁃红豆杉Taxus wallichiana⁃桢楠Phoebe zhennan;MB:鹅掌楸Liriodendron chinense⁃乐昌含笑Michelia chapensis⁃香椿Toona sinensis⁃玉兰Yulania denudata)表层(0—20 cm)土壤真菌群落组成、功能类群及其土壤理化因子,并以草灌化未造林地作对照(CK),研究土壤真菌群落结构和功能对不同林型造林初期的响应。结果表明:(1)不同林型土壤真菌群落丰富度、多样性指数高于CK,表现为MB>BB>CB>CK,主要受到土壤孔隙度、水解性氮的影响。(2)土壤真菌门水平优势类群在不同处理间无显著差异,其中子囊菌门占绝对优势,MB中的被孢霉门相对丰度显著高于CK(P<0.05)。与CK相比,球囊菌门与Leptodiscella相对丰度在各林型中均降低。(3)通过非度量多维尺度(NMDS)与置换多元方差(Adonis)分析表明,造林初期,造林土壤真菌群落结构与CK存在显著差异(P<0.01)。冗余分析(RDA)分析表明全钾、水解性氮、土壤容重及土壤碳氮比是影响真菌群落指示种的主要土壤理化因子;被孢霉门与水解性氮、碳氮比、全氮、非毛管孔隙度、含水率均呈正相关,与全钾呈负相关。(4)真菌群落主要以腐生营养型为主,病理营养型次之;造林后腐生营养型真菌相对丰度降低,而土壤腐生菌的相对丰度在BB与MB处理中反而显著增加(P<0.05);MB处理中动物病原菌的相对丰度显著增加(P<0.05);真菌优势功能类群主要受到土壤pH、土壤孔隙度、土壤碳氮比(C/N)、土壤有机质、全氮、全钾的影响。造林初期土壤真菌群落结构与功能类群发生了显著改变,阔阔混交林较针阔混交林变化更加明显,其中多种阔叶树混交林病原菌相对更高。

关键词：土壤真菌群落功能类群土壤理化性质造林初期混交林

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三种混交林造林初期土壤真菌群落结构研究

生态学报 2024年

作者：杨慧琴向涌旗吕倩尹必然汤智韧张妍陈刚赖家明范川李贤伟四川农业大学林学院长江上游森林资源保育与生态安全国家林业与草原局重点实验室&长江上游林业生态工程四川省重点实验室

土壤微生物是参与陆地生态系统生物地球化学循环过程的重要成员。造林可以显著影响土壤微生物群落结构与功能，但造林初期驱动的土壤理化因子变化对土壤微生物结构与功能的影响尚不清楚。本研究通过分析由珍稀乡土树种组成的三种新造混... 详细信息

土壤微生物是参与陆地生态系统生物地球化学循环过程的重要成员。造林可以显著影响土壤微生物群落结构与功能，但造林初期驱动的土壤理化因子变化对土壤微生物结构与功能的影响尚不清楚。本研究通过分析由珍稀乡土树种组成的三种新造混交林（BB：银杏Ginkgo biloba-桢楠Phoebe zhennan;CB：香椿Toona sinensis-红豆杉Taxus wallichiana-桢楠Phoebe zhennan;MB：鹅掌楸Liriodendron chinense-乐昌含笑Michelia chapensis-香椿Toona sinensis-玉兰Yulania denudata）表层（0—20 cm）土壤真菌群落组成、功能类群及其土壤理化因子，并以草灌化未造林地作对照（CK），研究土壤真菌群落结构和功能对不同林型造林初期的响应。结果表明：（1）不同林型土壤真菌群落丰富度、多样性指数高于CK，表现为MB>BB>CB>CK，主要受到土壤孔隙度、水解性氮的影响。（2）土壤真菌门水平优势类群在不同处理间无显著差异，其中子囊菌门占绝对优势，MB中的被孢霉门相对丰度显著高于CK(P<0.05)。与CK相比，球囊菌门与Leptodiscella相对丰度在各林型中均降低。（3）通过NMDS与Adonis分析表明，造林初期，造林土壤真菌群落结构与CK存在显著差异（P<0.01）。RDA分析表明全钾、水解性氮、土壤容重及土壤碳氮比是影响真菌群落指示种的主要土壤理化因子；被孢霉门与水解性氮、碳氮比、全氮、非毛管孔隙度、含水率均呈正相关，与全钾呈负相关。（4）真菌群落主要以腐生营养型为主，病理营养型次之；造林后腐生营养型真菌相对丰度降低，而土壤腐生菌的相对丰度在BB与MB处理中反而显著增加（P<0.05）;MB处理中动物病原菌的相对丰度显著增加（P<0.05）；真菌优势功能类群主要受到土壤pH、土壤孔隙度、土壤C/N、土壤有机质、全氮、全钾的影响。造林初期土壤真菌群落结构与功能类群发生了显著改变，阔阔混交林较针阔混交林变化更加明显，其中多种阔叶树混交林病原菌相对更高。

关键词：土壤真菌群落功能类群土壤理化性质造林初期混交林

亚热带同质园不同树种枝、叶氮磷含量及其重吸收特征

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长江流域资源与环境 2024年第5期33卷 993-1003页

作者：赖明玥何樟儒朱鹏杨玉莲李婧李济宏贾世冰李晗张丽谭波徐振锋游成铭长江上游林业生态工程四川省重点实验室长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地都江堰灵岩山常绿阔叶林省级长期科研基地四川农业大学林学院四川成都611130 绵阳市安州区自然资源局四川绵阳622651 绵阳师范学院生态安全与保护四川省重点实验室四川绵阳621000

植物氮磷含量及其重吸收特征是揭示林木养分利用策略的有效途径。然而,目前关于不同树种枝、叶氮磷含量及其重吸收特征的研究结果尚不明确。为探究不同树种枝、叶氮磷化学计量及其重吸收效率的变化规律,以亚热带同质园中大叶樟(Cinnamom... 详细信息

植物氮磷含量及其重吸收特征是揭示林木养分利用策略的有效途径。然而,目前关于不同树种枝、叶氮磷含量及其重吸收特征的研究结果尚不明确。为探究不同树种枝、叶氮磷化学计量及其重吸收效率的变化规律,以亚热带同质园中大叶樟(Cinnamomum platyphyllum)、油樟(***)、香樟(***)、香椿(Toona sinensis)、红椿(***)、天竺桂(***)和桤木(Alnus cremastogyne)7种阔叶树种人工林为研究对象,采集其枝、叶(成熟、凋落)样品,测定氮、磷含量,计算重吸收效率。结果表明:(1)桤木成熟(6.35 g/kg)和凋落枝(5.38 g/kg)氮含量显著高于其他树种,但其磷含量则相反,而红椿、香椿、桤木成熟(20.02~23.21 g/kg;1.59~2.75 g/kg)和凋落叶(17.69~21.43 g/kg;1.12~1.95 g/kg)氮、磷含量整体高于其他树种。香樟、油樟成熟叶以及桤木凋落枝、叶氮磷比均显著高于其他树种,且树种枝叶氮磷比均区物种主要受到氮限制。(2)成熟叶氮磷元素的异速指数为0.744,符合氮磷计量关系的2/3法则,但成熟枝和凋落枝、叶则不符合。相较于成熟枝、叶,凋落枝、叶的氮元素变异性更大,但其磷元素则相反。(3)落叶树种桤木、红椿和香椿枝、叶氮重吸收效率均显著低于其他树种(香椿枝除外),但其枝、叶磷重吸收效率整体高于其他树种(桤木枝除外)。(4)叶片氮磷化学计量主要受林分特征和土壤理化性质的共同影响,而枝主要受土壤理化性质的影响。研究结果表明,相较于其他乡土树种,选择桤木和红椿等落叶树种作为人工混交林的改造树种,可能更有利于提升亚热带人工林的质量。

关键词：同质园人工林乡土树种氮磷化学计量养分重吸收效率

华西雨屏区不同林龄柳杉人工林表层土壤磷组分特征

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生态学杂志 2024年第3期43卷 623-632页

作者：杨宬君张鑫马孟平胡一帆洪宗文熊仕臣刘宣游成铭长江上游林业生态工程四川省重点实验室/长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室/华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地/四川农业大学生态林业研究所成都611100 四川省夹江县自然资源局四川夹江614100 安徽省全椒县神山国有林场安徽全椒239500

磷是限制植物生产力的重要养分之一,但土壤磷组分随林木生长发育阶段的变化特征仍不清楚。本研究以四川盆地华西雨屏区洪雅林场7个林龄(6、12、23、27、32、46、52 a)柳杉人工林为对象,采集0~20 cm土壤样品,运用Hedley磷分级法测定土壤... 详细信息

磷是限制植物生产力的重要养分之一,但土壤磷组分随林木生长发育阶段的变化特征仍不清楚。本研究以四川盆地华西雨屏区洪雅林场7个林龄(6、12、23、27、32、46、52 a)柳杉人工林为对象,采集0~20 cm土壤样品,运用Hedley磷分级法测定土壤磷组分含量,探究不同林龄柳杉人工林土壤磷组分的差异。结果表明:柳杉人工林土壤全磷含量为231.93~370.27 mg·kg^(-1),在幼龄林(6 a)最低,中龄林(12 a)最高;土壤总无机磷和总有机磷含量随林龄增加呈先增后降和增加的趋势。总无机磷占全磷的比例随林龄增加呈下降趋势,而总有机磷则相反。活性无机磷组分、活性有机磷组分和中等活性有机磷组分含量随林龄增加而增加,可能与pH降低和有机碳增加有显著关联。中龄林(12 a)和成熟林(32 a)的中等活性无机磷组分含量显著高于其他林龄。稳定态磷组分含量随林龄增加呈先增加后降低趋势,土壤容重增加和土壤含水率降低是重要影响因素。多元线性回归模型与Pearson相关性分析表明,活性无机磷与林龄无显著相关,中等活性有机磷随林龄增加而升高能正向影响活性无机磷生成。本研究发现表层土壤磷组分会随着林龄增加发生变化,这有助于对相应林龄土壤磷素出现的问题提出解决措施,为柳杉人工林提质增效与土壤肥力维持提供理论依据。

关键词：华西雨屏区林龄针叶人工林土壤养分 Hedley磷分级

华西雨屏区不同林龄柳杉人工林土壤微生物生物量碳氮含量和氮矿化速率特征

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四川农业大学学报 2024年第4期42卷 836-846页

作者：刘春燃李婧简毅李晗谭波徐振锋游成铭长江上游林业生态工程四川省重点实验室/长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室/华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地/四川农业大学林学院成都611130 四川省林业科学研究院/森林和湿地生态恢复与保育四川重点实验室成都610081

【目的】探究华西雨屏区不同林龄柳杉人工林根际与非根际土壤微生物生物量碳氮含量、活性氮含量和氮矿化速率的差异,为该区域柳杉人工林土壤氮素管理提供理论支持。【方法】以华西雨屏区中龄林(13 a)、成熟林(33 a)和过熟林(53 a)的柳... 详细信息

【目的】探究华西雨屏区不同林龄柳杉人工林根际与非根际土壤微生物生物量碳氮含量、活性氮含量和氮矿化速率的差异,为该区域柳杉人工林土壤氮素管理提供理论支持。【方法】以华西雨屏区中龄林(13 a)、成熟林(33 a)和过熟林(53 a)的柳杉人工林为研究对象,采集根际土和非根际土壤样品,测定微生物生物量碳、氮含量及氮矿化速率等指标。【结果】(1)柳杉成熟林根际土微生物生物量碳、氮含量整体显著高于中龄林和过熟林阶段,非根际土微生物生物量碳、氮含量随林龄增加呈降低趋势,而根际与非根际土微生物生物量碳氮比值均随林龄增加呈增加的趋势。(2)成熟林根际土与非根际土的铵态氮含量、铵态氮与硝态氮比值整体均显著高于中龄林和过熟林,而土壤硝态氮和无机氮含量随林龄增加均呈降低趋势,并且根际土铵态氮、硝态氮以及无机氮含量整体均高于非根际土。(3)成熟林根际土铵化速率及其根际效应显著高于其他林龄阶段;中龄林和成熟林根际土与非根际土的硝化速率和净氮矿化速率整体显著高于过熟林,并且根际土的硝化速率和净氮矿化速率整体均高于非根际土。(4)柳杉人工林土壤微生物生物量碳、氮含量和氮矿化速率与土壤理化性质密切相关。【结论】相较于中龄林和过熟林,柳杉成熟林根际土壤表现出更快的氮循环速率和更高的氮素有效性。因此,适当加强柳杉中龄林和过熟林氮肥管理可能更有利于提高柳杉人工林质量。

关键词：华西雨屏区柳杉人工林林龄微生物生物量碳氮氮矿化

陆地生态系统植物碳、氮和磷含量对增温的响应:Meta分析

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应用生态学报 2024年第9期35卷 2527-2534页

作者：黄路路周慧玲王启帆赵欣然陈锦辉游成铭徐琳谭波徐振锋徐红伟四川农业大学林学院碳汇研究中心/长江上游林业生态工程四川省重点实验室成都611130

本研究采用Meta分析方法,整合发表在全球的55篇文章的264组数据,研究增温时间和增温强度对植物碳、氮、磷含量的影响。结果表明:增温显著降低植物地上碳(效应值为-1.7%)、地下碳(-4.0%)、枯落物碳(-3.7%)、地上氮(-7.0%)和枯落物氮(-6.... 详细信息

本研究采用Meta分析方法,整合发表在全球的55篇文章的264组数据,研究增温时间和增温强度对植物碳、氮、磷含量的影响。结果表明:增温显著降低植物地上碳(效应值为-1.7%)、地下碳(-4.0%)、枯落物碳(-3.7%)、地上氮(-7.0%)和枯落物氮(-6.4%)含量。在生态系统类型水平上,增温显著降低草地植物地上碳(-0.8%)、地上氮(-5.9%)、地下碳(-7.4%)、枯落物碳(-2.1%)和枯落物氮(-13.4%)含量,而显著增加灌丛植物地上碳(2.7%)和森林的枯落物磷(42.4%)含量。短期增温(长期增温(5~10年)增加植物地上碳(0.6%)、地上磷(20.2%)和枯落物氮(6.2%)含量。0~2℃增温强度增加植物地上磷(10.1%)和地下磷(27.4%)含量,而>2℃增温强度降低植物地上磷(-3.7%)和地下磷(-6.5%)含量。植物地上碳和地上氮的效应值与湿度指数呈显著正相关。增温对陆地生态系统植物碳、氮和磷含量均表现为负效应,且这种影响受增温时间和增温强度的调节。

关键词：增温植物养分含量养分利用效率生态系统功能 Meta分析

华西雨屏区不同林龄柳杉人工林土壤团聚体碳氮磷化学计量特征

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应用生态学报 2024年第9期35卷 2518-2526页

作者：吴傲淼洪宗文游成铭徐琳徐红伟徐振锋骆紫藤谭波四川农业大学长江上游林业生态工程四川省重点实验室成都611130 四川农业大学长江上游森林资源保育与生态安全国家林业局重点实验室成都611130 中铁二十三局集团有限公司第四工程有限公司成都611131

探讨不同发育阶段柳杉人工林表层土壤团聚体组成、有机碳(C)、全氮(N)和全磷(P)含量及其化学计量比的变化特征,可为华西雨屏区人工林科学经营管理和土壤肥力提升提供理论依据。本研究以洪雅林场内幼龄林(7年生)、中龄林(13年生)、近熟林... 详细信息

探讨不同发育阶段柳杉人工林表层土壤团聚体组成、有机碳(C)、全氮(N)和全磷(P)含量及其化学计量比的变化特征,可为华西雨屏区人工林科学经营管理和土壤肥力提升提供理论依据。本研究以洪雅林场内幼龄林(7年生)、中龄林(13年生)、近熟林(24年生)、成熟林(33年生)和过熟林(53年生)5个关键生长阶段的柳杉人工林为对象,运用干筛法对0~15和15~30 cm两个土层不同粒径土壤团聚体C、N、P含量及生态化学计量特征(C/N、N/P、C/P)进行分析。结果表明:柳杉人工林土壤团聚体粒径分布随林龄变化存在差异,近熟林和成熟林阶段柳杉人工林具有更高比例的大团聚体(0.5~1和1~2 mm粒径),且近熟林具有更低比例的微团聚体(0.053~0.25 mm)和粉黏粒(人工林中达到最高值。此外,在同一林龄的人工林中,0~15 cm土层团聚体C和N含量高于15~30 cm土层,且在表层土中粒径为0.5~1和0.25~0.5 mm的团聚体C和N含量均最高。综上,近熟林和成熟林阶段柳杉人工林具有更高的团聚体养分含量,是柳杉人工林土壤地力维持和可持续经营管理的关键林龄阶段。

关键词：柳杉土壤团聚体土壤养分生态化学计量特征林龄

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树种对土壤物理性质的影响——7种亚热带树种同质园试验

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四川农业大学学报 2024年第3期42卷 606-612页

作者：郭冉洪宗文袁亚玲兰婷游成铭徐振锋谭波四川农业大学林学院林业碳汇研究中心/长江上游林业生态工程四川省重点实验室/长江上游森林资源保育与生态安全国家林业局重点实验室成都611130

【目的】通过了解树种差异对土壤物理性质的影响,为亚热带人工林树种优化及土壤改良提供理论依据。【方法】试验以亚热带同质园7个阔叶树种,即大叶樟(Cinnamomum septentrionale)、桤木(Alnus cremastogyne)、油樟(Cinnamomum longepani... 详细信息

【目的】通过了解树种差异对土壤物理性质的影响,为亚热带人工林树种优化及土壤改良提供理论依据。【方法】试验以亚热带同质园7个阔叶树种,即大叶樟(Cinnamomum septentrionale)、桤木(Alnus cremastogyne)、油樟(Cinnamomum longepaniculatum)、天竺桂(Cinnamomum japonicum)、香樟(Cinnamomum camphora)、红椿(Toona ciliate)和香椿(Toona sinensis)为研究对象,在立地5 a后(2015-2020年)测定不同树种人工林和邻近撂荒地各土层(0~10、10~20和20~30 cm)土壤容重、总孔隙度、坚实度和抗剪强度的变化规律。【结果】①相较于撂荒地,树种显著影响0~30 cm土壤容重、0~10 cm和20~30 cm土壤坚实度和总孔隙度、20~30 cm土壤抗剪强度;②油樟、大叶樟、天竺桂和香樟4种樟属植物表层土壤容重整体高于其他树种,但土壤总孔隙度则相反;③土壤容重、土壤坚实度和土壤抗剪强度总体随土壤深度的增加而增大,变化范围分别为1.22~1.54 g/cm^(3)、143.9~335 N/cm^(3)和0.49~2.25 kg/cm^(2),土壤总孔隙度则呈现相反的变化趋势,变化范围为47.26%~52.55%;④土层深度显著影响土壤容重、总孔隙度、坚实度和抗剪强度,树种和土壤层次的交互作用显著影响土壤总孔隙度。【结论】树种可能通过改变凋落物输入和根系活动影响土壤理化性质,种植樟属植物可改善土壤物理特性。

关键词：同质园土壤容重土壤总孔隙度土壤坚实度土壤抗剪强度