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资源生态环境网络研究动态 2000年第2期11卷 33-34页

作者：于小军中国科学院会同森林生态实验站

氮添加对多伦草原土壤微生物呼吸及其温度敏感性的影响

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生态学报 2020年第5期40卷 1551-1561页

作者：赵学超徐柱文刘圣恩王清奎中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国科学院会同森林生态实验站会同418307

人类活动导致氮和磷输入到草原生态系统,对土壤有机碳循环产生影响,但是土壤微生物呼吸(Soil microbial respiration,Rs)及其温度敏感性(Q10)对于氮沉降和磷有效性增加的响应还存在争议。因此,依托多伦草原氮添加样地(0、50 kg N hm-2 ... 详细信息

人类活动导致氮和磷输入到草原生态系统,对土壤有机碳循环产生影响,但是土壤微生物呼吸(Soil microbial respiration,Rs)及其温度敏感性(Q10)对于氮沉降和磷有效性增加的响应还存在争议。因此,依托多伦草原氮添加样地(0、50 kg N hm-2 a-1和100 kg N hm-2 a-1),并添加磷进行室内恒温培养(10℃和15℃),研究氮添加和磷有效性增加对Rs及其Q10的影响。结果发现:氮添加显著降低胞壁酸含量和显著增加真菌丰富度(Fungal richness, F-richness)。与N0处理相比,N50和N100处理使累积呼吸量显著降低了61.2%和67.1%,但Q10显著升高了32.7%和50.8%;磷有效性增加没有对累积呼吸量及其Q10产生显著影响。逐步回归结果表明,F-richness和pH值分别是累积呼吸量及其Q10最重要的影响因子。研究表明氮添加抑制Rs,减少土壤有机碳损失,但增加气候变暖对多伦草原土壤有机碳分解的影响,在全球变暖背景下增加土壤有机碳排放的不确定性。

关键词：氮添加磷有效性土壤微生物呼吸温度敏感性

生物炭和氮添加对亚热带常绿阔叶林土壤有机碳分解与平衡的影响

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生态学杂志 2020年第9期39卷 2851-2859页

作者：朱依凡孙兆林王清奎中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国科学院会同森林生态实验站湖南会同418307

生物炭由于其稳定的化学性质及对陆地生态系统土壤碳平衡的潜在用途被广泛关注。森林火灾的发生导致大量的生物炭向森林土壤输入。但生物炭输入对森林土壤有机碳(SOC)激发效应的影响及氮有效性如何调控这一过程尚不明确。本研究通过向... 详细信息

生物炭由于其稳定的化学性质及对陆地生态系统土壤碳平衡的潜在用途被广泛关注。森林火灾的发生导致大量的生物炭向森林土壤输入。但生物炭输入对森林土壤有机碳(SOC)激发效应的影响及氮有效性如何调控这一过程尚不明确。本研究通过向亚热带常绿阔叶林土壤中同时添加生物炭(相当于添加SOC含量的5%)和氮(相当于添加土壤全氮含量的0、5%、10%的硝酸铵),探讨生物炭引起的激发效应对氮添加的响应。结果表明:氮添加对生物炭分解没有影响,0、5%、10%氮处理的生物炭分解量分别为添加量的1.0%、1.0%、1.1%;激发释放的CO2量分别为9.0±2.1、8.3±2.4、5.9±0.8 g C·kg^-1 SOC。生物炭显著加速SOC分解,造成强烈的正激发效应(47.2%)。氮添加在整个培养期间对SOC分解没有显著影响,但在不同培养阶段其效应有所不同,前期激发效应强度由40.3%增长至63.1%,而后期使激发效应强度由51.1%下降至17.4%。不论有无氮添加,生物炭输入造成土壤净碳增加。研究表明,生物炭在亚热带森林土壤碳固持中扮演重要角色,并可能缓解未来气候变暖。

关键词：生物炭氮添加土壤有机碳分解激发效应碳平衡

沼泽交错带白桦个体生长动态及径级结构与种内种间竞争

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生态学杂志 2017年第3期36卷 577-583页

作者：巢林刘艳艳张伟东杨庆朋汪思龙中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室沈阳110164 中国科学院大学北京100049 中国科学院会同森林生态实验站湖南会同418307

根据野外调查数据,对长白山沼泽交错带白桦个体生长动态、径级结构以及种内和种间竞争强度进行研究,并探讨竞争强度与径级之间的关系。结果表明:白桦植株胸高断面积与树高之间存在显著的Sigmoid函数关系,胸径和树高分别为18.3 cm和19.4... 详细信息

根据野外调查数据,对长白山沼泽交错带白桦个体生长动态、径级结构以及种内和种间竞争强度进行研究,并探讨竞争强度与径级之间的关系。结果表明:白桦植株胸高断面积与树高之间存在显著的Sigmoid函数关系,胸径和树高分别为18.3 cm和19.4 m,是白桦由高生长向径生长过渡阶段;白桦种群更新幼苗稀少,径级结构呈纺锤形,径级-株数密度分布规律可以用Lognormal函数很好地表征;白桦种内和种间竞争强度分别为48.80%和51.20%;白桦种内和种间竞争强度的顺序为:白桦种内>长白落叶松>辽东桤木>山杨>蒙古栎>稠李>水曲柳>色木槭>茶条槭>春榆;竞争强度随对象木胸径的增加而降低,当对象木胸径在20 cm以内时,竞争强度较大,当胸径达20 cm以上时,竞争强度变化很小,竞争强度与对象木胸径较好地服从幂函数关系(CI=AD^(-B)),该模型能够较好地预测沼泽交错带白桦种内和种间竞争强度。

关键词：白桦径级结构种内竞争种间竞争竞争指数

施石灰对杉木人工林土壤呼吸及其温度敏感性的影响

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应用生态学报 2023年第5期34卷 1194-1202页

作者：田宁黄雪梅陈龙池黄苛陶晓安徽农业大学林学与园林学院合肥230036 中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室中国科学院会同森林生态实验站沈阳110016 亚热带森林生态系统结构与服务功能湖南省重点实验室湖南会同418300

我国酸沉降主要分布区域与杉木人工林主要分布区域重合,石灰添加是改良酸化土壤的有效措施。为探究酸沉降背景下施石灰对土壤呼吸及其温度敏感性的影响,本研究以杉木人工林土壤为对象,在2018年6月一次性添加0、1和5 t·hm^(-2)的氧化钙,... 详细信息

我国酸沉降主要分布区域与杉木人工林主要分布区域重合,石灰添加是改良酸化土壤的有效措施。为探究酸沉降背景下施石灰对土壤呼吸及其温度敏感性的影响,本研究以杉木人工林土壤为对象,在2018年6月一次性添加0、1和5 t·hm^(-2)的氧化钙,于2020年6月开始进行为期一年的原位土壤呼吸速率观测。结果表明:与不施石灰相比,施石灰显著提高了土壤pH值和交换性Ca^(2+)含量,不同石灰施用量之间无显著差异。杉木人工林土壤呼吸及其组分具有明显的季节差异,表现为夏季最高,冬季最低,施石灰未显著改变其季节动态特征。施石灰显著降低了土壤异养呼吸速率,提高了自养呼吸速率,最终导致施石灰对土壤呼吸无显著影响。土壤呼吸月动态变化与温度月动态变化基本保持一致,土壤呼吸与土壤温度呈显著的指数关系,施石灰后土壤呼吸及自养呼吸的温度敏感性(Q_(10))呈上升趋势,土壤异养呼吸的Q_(10)呈下降趋势。综上,施石灰提高了杉木人工林土壤自养呼吸,显著降低了土壤异养呼吸,这有利于杉木人工林土壤固碳。

关键词：施石灰土壤呼吸温度敏感性土壤异养呼吸杉木人工林

氮沉降和土壤线虫对落叶松人工林土壤有机碳矿化的影响

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生态学杂志 2017年第8期36卷 2085-2093页

作者：刘静孙涛程云云王清奎中国科学院森林生态与管理重点实验室(沈阳应用生态研究所) 沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国科学院会同森林生态实验站湖南会同418307

大气氮沉降不仅含有无机态氮,还含有大量有机态氮,然而目前大部分研究主要关注无机态氮沉降对土壤有机碳(SOC)矿化的影响,对于有机态氮沉降的影响关注甚少。为更全面地了解大气氮沉降对SOC矿化的影响,我们在温带落叶松(Larix gmelinii)... 详细信息

大气氮沉降不仅含有无机态氮,还含有大量有机态氮,然而目前大部分研究主要关注无机态氮沉降对土壤有机碳(SOC)矿化的影响,对于有机态氮沉降的影响关注甚少。为更全面地了解大气氮沉降对SOC矿化的影响,我们在温带落叶松(Larix gmelinii)人工林长期氮沉降试验样地中采集了对照(CK)、无机氮(IN)、有机氮(ON)及无机氮有机氮混施(IN∶ON=7∶3;MN)4种不同氮沉降处理的表层土壤(0~10 cm),然后进行室内恒温(25℃)培养62 d,测定SOC矿化速率。同时,为了研究氮沉降背景下土壤线虫在SOC矿化中的作用,我们将每个氮沉降处理的土壤分为2组,分别添加或不添加线虫抑制剂。结果显示:与CK处理相比,IN、ON及MN处理均显著降低了SOC矿化速率,其SOC累积矿化量分别降低了15.7%、23.9%和34.3%,表明无机有机氮混施处理对SOC矿化的抑制作用大于无机氮沉降和有机氮沉降。因此,单一形态的氮沉降模拟研究可能低估了大气氮沉降对SOC矿化的抑制作用。另外,添加线虫抑制剂促进了SOC矿化,且添加线虫抑制剂在IN、ON和MN处理中对SOC累积矿化量影响的效应值较CK处理分别增加了0.08%、42.40%和29.0%,该结果表明,土壤线虫对SOC矿化的影响与氮沉降形态有关。相关性分析结果显示,SOC累积矿化量与土壤C∶N、有效磷含量及真菌∶细菌呈显著正相关,与土壤硝态氮含量和革兰氏阳性细菌∶革兰氏阴性细菌比呈显著负相关。因此,在全球变化背景下,氮沉降的增加有利于降低温带森林生态系统土壤碳释放。

关键词：有机氮沉降土壤有机碳矿化土壤线虫磷脂脂肪酸落叶松人工林

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施肥对杉木林土壤酶和活性有机碳的影响

生态学杂志 2016年第10期35卷 2722-2731页

作者：李艳鹏贺同鑫王清奎中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国科学院会同森林生态实验站湖南会同418307

以中亚热带地区的5年生杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,探讨施肥对土壤酶活性和活性有机碳含量的影响,实验包括对照(CK)、施氮肥(200 kg N·hm^(-2)·a^(-1))、施磷肥(50 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、施氮磷肥(200 kg N·h... 详细信息

以中亚热带地区的5年生杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,探讨施肥对土壤酶活性和活性有机碳含量的影响,实验包括对照(CK)、施氮肥(200 kg N·hm^(-2)·a^(-1))、施磷肥(50 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、施氮磷肥(200 kg N·hm^(-2)·a^(-1)和50 kg P·hm^(-2)·a^(-1))等4个处理。结果表明:在表层(0~10 cm)土壤中,施NP肥处理的土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别比CK降低了40.2%和36.5%,β-葡萄糖苷酶活性比施P肥处理降低了31.1%;亚表层(10~20 cm)土壤中,施N肥处理的脲酶活性显著低于CK;施N肥、P肥和NP肥处理的蔗糖酶活性分别比CK降低了46.9%、37.8%和42.4%;施NP肥处理的过氧化氢酶活性比施P肥处理降低了22.6%;在表层土壤中,施N肥、P肥处理的土壤水溶性有机碳含量分别比CK降低24.1%和29.4%;施NP肥处理的微生物生物量碳显著低于CK;土壤活性有机碳组分在不同土层之间差异显著,均表现为表层土壤活性有机碳含量高于亚表层土壤。相关性分析结果显示:蔗糖酶活性与硝态氮含量呈极显著负相关,表明施NP肥增加了硝态氮含量,一定程度上抑制了蔗糖酶的活性;水溶性有机碳与脲酶活性呈显著正相关,土壤微生物生物量碳与脲酶、过氧化氢酶和β-葡萄糖苷酶活性呈显著正相关。研究表明,水溶性有机碳、微生物生物量碳和土壤酶活性的降低可能会抑制土壤碳的释放,从而增加土壤碳的固定。

关键词：施肥杉木林酶活性土壤有机碳活性有机碳

杉木人工林蓄积量和生态系统碳数量成熟龄的关系

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中南林业科技大学学报 2018年第9期38卷 94-99页

作者：霍常富王朋陈龙池汪思龙中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁沈阳110016 中国科学院会同森林生态实验站湖南会同418307

在全球气候变化背景下,人工林不仅具有木材生产功能,还肩负起固碳的生态功能。认知林分蓄积和生态系统碳的生长规律,对人工林的多目标经营和可持续发展具有重要意义。以湖南省杉木人工林为例,从生态系统的角度出发,应用建立的杉木蓄积... 详细信息

在全球气候变化背景下,人工林不仅具有木材生产功能,还肩负起固碳的生态功能。认知林分蓄积和生态系统碳的生长规律,对人工林的多目标经营和可持续发展具有重要意义。以湖南省杉木人工林为例,从生态系统的角度出发,应用建立的杉木蓄积和生态系统碳生长模型,探讨了林分蓄积与生态系统碳生长之间的关系。结果表明:杉木林分蓄积成熟龄为18~27 a,随立地指数的增加而提高,随林分保留密度的增加而下降;生态系统碳成熟龄为16~35 a,随立地指数和保留密度的增加而下降;立地指数对林分蓄积和生态系统碳数量成熟龄的关系具有重要影响,在立地指数较低时,生态系统碳比林分蓄积晚成熟约15 a,而立地指数较高时,恰好相反。今后,为达到人工林的多功能经营目标,应根据立地条件,综合评估各种生产和生态功能的成熟龄。

关键词：碳储量林龄生长模型湖南省轮伐期

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施氮磷肥对杉木人工林土壤活性有机碳的影响

生态学杂志 2018年第10期37卷 3053-3060页

作者：俞有志王清奎于小军郑文辉中国科学院森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国科学院会同森林生态试验站湖南会同418307

为确定施氮、磷肥对中亚热带人工林土壤不同活性组分有机碳的影响,本研究在5年生杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林中设置氮、磷施肥试验,包括对照(CK)、施氮肥(200 kg N·hm^(-2)·a^(-1))、施磷肥(50 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、施... 详细信息

为确定施氮、磷肥对中亚热带人工林土壤不同活性组分有机碳的影响,本研究在5年生杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林中设置氮、磷施肥试验,包括对照(CK)、施氮肥(200 kg N·hm^(-2)·a^(-1))、施磷肥(50 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、施氮磷肥(200 kg N·hm^(-2)·a^(-1)+50kg P·hm^(-2)·a^(-1)) 4个处理。连续施肥5年后,采取(0~10 cm)表层土壤,测定了活性有机碳不同组分的变化。结果表明:施肥对土壤有机碳(SOC)影响不显著,施氮肥和氮磷配施使土壤微生物量碳(MBC)分别降低34.6%和45.8%,施氮肥降低了常温浸提水溶性有机碳(WSOC)含量,且施氮磷肥对WSOC有交互作用,施氮磷肥使热水浸提有机碳(HWC)含量显著提高了31.5%,施肥对易氧化有机碳(LOC)、颗粒有机碳(POC)、热水浸提碳水化合物(HWc C)的影响不显著;在施肥处理下,MBC/SOC对单施磷肥和氮肥不敏感,氮磷配施使MBC/SOC下降了48.4%,与CK相比,施氮磷肥对POC/SOC没有影响,但与氮肥处理相比,施氮磷肥使POC/SOC显著增加了24.3%;经相关性分析,HWC与硝态氮、有效磷呈显著或极显著正相关。

关键词：施肥微生物量碳热水浸提有机碳热水浸提碳水化合物

12个亚热带树种凋落叶对模拟酸雨的缓冲性能及其控制因子

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生态学杂志 2023年第10期42卷 2441-2448页

作者：段萱杨庆朋关欣张伟东陈波翰王娇赵峰侠山西师范大学地理科学学院太原030000 中国科学院森林生态与管理重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院会同森林生态实验站亚热带森林生态系统结构与服务功能湖南省重点实验室湖南会同418307 中国科学院大学资源与环境学院北京101408

探讨亚热带地区常见树种凋落叶的酸缓冲能力差异及其控制因子对森林恢复与管理具有重要意义和应用价值。本文以12种亚热带森林常见树种凋落叶为试材进行模拟酸雨浸提实验,通过测定凋落叶的物理化学初始性状以及浸提液的pH值和盐基离子含... 详细信息

探讨亚热带地区常见树种凋落叶的酸缓冲能力差异及其控制因子对森林恢复与管理具有重要意义和应用价值。本文以12种亚热带森林常见树种凋落叶为试材进行模拟酸雨浸提实验,通过测定凋落叶的物理化学初始性状以及浸提液的pH值和盐基离子含量,分析凋落叶初始性状与酸缓冲能力的关联性,确定凋落叶缓冲酸雨的主要调控因子。结果发现:凋落叶均显著提高了模拟酸雨溶液的pH值。大部分阔叶树种,如香椿、檫木以及油桐酸缓冲能力(>4)明显优于针叶树种的杉木和马尾松。山乌桕虽是阔叶树种,但其酸缓冲能力最弱(<1)。浸提时间也显著影响不同凋落叶的酸缓冲能力。除马尾松凋落叶在浸提1 d时缓冲能力最高外,其他物种均在浸提5 d时缓冲能力达到最高。酸缓冲能力与凋落叶初始pH值呈正相关(浸提1 d、5 d、15 d时相关系数分别为0.84,0.80,0.83;P<0.05),与木质素含量呈负相关(浸提1 d、5 d、15 d时相关系数分别为-0.68,-0.75,-0.69;P<0.05)。逐步回归分析也证实了凋落叶初始pH值是最主要的酸缓冲能力控制因子。研究表明,凋落叶的初始性状可以很好地预测不同物种的酸缓冲能力,建议未来从酸缓冲能力角度筛选物种时优先考虑pH值。

关键词：酸雨森林凋落物凋落叶性状酸缓冲能力物种筛选