检索结果-内蒙古大学图书馆

土壤学报 2025年第2期62卷 515-527页

作者：张雨婷胥文昊王清奎田鹏安徽农业大学林学与园林学院林木资源培育安徽省重点实验室合肥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湖南会同森林生态实验站沈阳110016

土壤有机碳(SOC)与铁氧化物之间的关系对土壤碳持久性的调节至关重要。在陆地生态系统中,亚表层土壤作为重要的有机碳库,其动态过程越来越受到关注。然而,不稳定碳输入如何影响土壤矿物与有机碳之间的相互作用尚不清楚,尤其在亚表层土... 详细信息

土壤有机碳(SOC)与铁氧化物之间的关系对土壤碳持久性的调节至关重要。在陆地生态系统中,亚表层土壤作为重要的有机碳库,其动态过程越来越受到关注。然而,不稳定碳输入如何影响土壤矿物与有机碳之间的相互作用尚不清楚,尤其在亚表层土壤中研究甚少。为了解决这个问题,本试验研究了两种不同晶体形态的铁氧化物—针铁矿和水铁矿,对亚热带森林表层土壤(0~10 cm)和亚表层土壤(20~40 cm)碳激发效应的影响。通过室内培养试验,加入13C标记的葡萄糖来量化激发效应的强度。结果表明:激发效应随着土层深度的增加而减小,表层和亚表层土壤碳激发效应分别为1.63 mg·g^(-1)和0.61 mg·g^(-1)。铁氧化物类型与土层深度之间对土壤碳激发效应产生交互影响。在表层土壤中,针铁矿的添加显著降低了激发效应的强度(P<0.05),水铁矿的添加对激发效应没有影响。亚表层土壤中,水铁矿的添加显著增加了激发效应的强度(P<0.05),针铁矿添加对激发效应没有显著影响。表层土壤中,针铁矿添加后,共沉淀产生铁结合有机碳抑制了SOC的矿化,激发效应受到碳限制的影响。在亚表层土壤中,激发效应受到碳限制和磷限制的影响。水铁矿的还原溶解,降低了铁氧化物对SOC的保护作用,进而增强了土壤有机碳矿化。可见,铁氧化物既可通过矿物保护固持SOC,又能通过氧化还原反应导致SOC矿化。总之,表层和亚表层土壤碳激发效应对铁氧化物的响应存在差异,铁氧化物对有机碳的累积作用受到自身性质和土壤条件的影响。

关键词：激发效应土壤深度铁氧化物矿物保护土壤碳限制

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杉木叶和细根诱导的土壤有机碳分解激发效应及其对氮添加的响应

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植物生态学报 2024年第11期48卷 1434-1444页

作者：王梁赵学超杨少博王清奎安徽农业大学林学与园林学院安徽省林木资源培育重点实验室合肥230036 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会同森林生态实验站沈阳110016

激发效应是指外源碳输入引起的土壤有机碳分解速率的短期变化,是全球陆地生态系统碳循环的重要过程,对全球土壤碳储量及其动态变化具有重要影响。凋落叶和细根作为森林土壤碳输入的主要途径,调控土壤有机碳分解的激发效应,而大气氮沉降... 详细信息

激发效应是指外源碳输入引起的土壤有机碳分解速率的短期变化,是全球陆地生态系统碳循环的重要过程,对全球土壤碳储量及其动态变化具有重要影响。凋落叶和细根作为森林土壤碳输入的主要途径,调控土壤有机碳分解的激发效应,而大气氮沉降引起的土壤氮有效性的增加也是影响激发效应的重要因素。然而,凋落叶和细根的输入引起的激发效应的差异及它们对土壤氮有效性增加的响应机理尚不清楚。该研究将^(13)C标记的杉木(Cunninghamia lanceolate)叶覆盖在杉木人工林土壤表面,细根则混合在土壤中,以尽可能模拟它们在野外林地中的存在状态,同时添加氮以增加土壤氮有效性,通过室内模拟培养35天,测定土壤释放CO_(2)的量及其^(13)C丰度值,并在培养结束时测定土壤养分和微生物群落结构。主要结果:1)杉木叶促进了土壤有机碳分解,即产生了正激发效应(1.69 mg C·kg^(-1)·d^(-1)),而杉木细根则产生了负激发效应(^(-1).26mgC·kg^(-1)·d^(-1));2)土壤氮有效性增加使杉木叶引起的正激发效应的强度降低了38.7%,但使杉木细根引起的负激发效应的强度增加了16.6%;3)添加杉木叶降低土壤真菌细菌比(22.9%),添加杉木细根增加了真菌生物量(30.8%);同时土壤氮有效性增加提高了真菌细菌比和真菌生物量。该研究发现了凋落叶和细根对激发效应的影响存在差别,且土壤氮有效性增加降低了激发效应强度,研究结果为氮沉降背景下森林土壤有机碳库的预测与管理提供理论支持。

关键词：土壤有机碳分解激发效应氮沉降森林凋落物土壤微生物群落组成

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杉木不同组织/器官非结构性碳水化合物季节变化特征及其对修枝的响应

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林业科学研究 2025年第1期38卷 150-159页

作者：植可翔关欣黄苛杨佳敏张伟东杨庆朋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辽宁沈阳110016 中国科学院大学资源与环境学院北京101408 湖南会同森林生态系统国家野外科学观测研究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

[目的]分析杉木不同组织/器官非结构性碳水化合物(NSC)的季节动态及其对修枝的响应,帮助理解杉木生理特性和生长机制,并为人工林修枝强度的制定提供科学依据。[方法]在杉木人工林中比较了杉木各组织/器官间NSC及其组分含量的差异,并分... 详细信息

[目的]分析杉木不同组织/器官非结构性碳水化合物(NSC)的季节动态及其对修枝的响应,帮助理解杉木生理特性和生长机制,并为人工林修枝强度的制定提供科学依据。[方法]在杉木人工林中比较了杉木各组织/器官间NSC及其组分含量的差异,并分析了经历修枝10 a后杉木各组织/器官中NSC及其组分含量的季节动态。[结果]杉木各组织/器官间NSC及其组分含量存在显著差异。叶片的可溶性糖和总NSC含量最高,平均达到了100.66±2.74 mg·g^(-1)和153.28±3.51 mg·g^(-1),且叶片的可溶性糖和NSC含量受到叶龄的显著控制(p<0.001)。而粗根的淀粉含量最高(69.09±5.26 mg·g^(-1)),比细根高34.13%。此外,杉木各组织/器官中NSC及其组分含量对修枝缺乏长期响应,但均具有显著的季节变化特征。其中以叶片中NSC及其组分含量的季节波动最大,在春季初下降,在夏季生长旺盛时持续积累至次年。在1 a内,叶片可溶性糖和NSC含量的最高值(1月)比最低值(6月)分别高95.57%和57.61%。相比之下,木质部中NSC及其组分含量的季节波动最小,总NSC含量的范围在53.42~90.50 mg·g^(-1)之间。[结论]杉木组织/器官中NSC及其组分含量存在显著的时间变异,且修枝对杉木NSC含量的潜在影响可能在长时间后消失。

关键词：非结构性碳季节动态修枝杉木

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增温和氮添加对不同类型森林表层土壤有机碳分解的耦合影响

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应用与环境生物学报 2023年第5期29卷 1164-1170页

作者：刘芳王萌萌张子璇杨少博王梁田鹏王清奎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森林生态与管理重点实验室会同森林生态实验站沈阳110016

全球变暖和大气氮沉降增加是全球环境变化的主要现象.为深入了解全球变暖和氮沉降增加对森林土壤有机碳(SOC)分解的耦合影响并探究其内在机理,采用室内模拟增温(20℃和25℃)和氮沉降增加(N 100 mg/kg,干土)方法,分析亚热带与暖温带过渡... 详细信息

全球变暖和大气氮沉降增加是全球环境变化的主要现象.为深入了解全球变暖和氮沉降增加对森林土壤有机碳(SOC)分解的耦合影响并探究其内在机理,采用室内模拟增温(20℃和25℃)和氮沉降增加(N 100 mg/kg,干土)方法,分析亚热带与暖温带过渡区杉木林、黄山松林、山核桃林和茅栗林等4种典型森林表层(0-10 cm)土壤有机碳的分解速率,并测定土壤主要理化性质和微生物特征SOC.结果显示:(1)增温显著促进SOC分解(P<0.001),而氮添加显著抑制SOC分解(P<0.001),但是增温和氮添加对SOC分解的共同作用不显著,针叶林(杉木林和黄山松林)SOC分解速率显著低于阔叶林(山核桃林和茅栗林)(P<0.001);(2)氮添加显著增加了黄山松林SOC分解的温度敏感性(P<0.05),但对杉木林、山核桃林和茅栗林SOC分解的温度敏感性影响不显著;(3)土壤无机氮、革兰氏阳性细菌和阴性细菌、真菌以及放线菌与SOC分解显著相关,是影响SOC分解的重要因素.上述结果表明增温和氮添加对SOC分解的影响与林分类型有关,且增温显著促进了SOC分解而氮添加抑制了SOC分解;研究揭示了亚热带与暖温带过渡区森林表层土壤有机碳分解对增温和氮添加的响应,可为全球变化背景下该区域森林SOC的管理提供理论依据.

关键词：增温氮添加土壤有机碳分解温度敏感性

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杉木不同组织/器官非结构性碳水化合物含量及其对修枝的响应

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生态学报 2024年第20期44卷 9391-9400页

作者：植可翔关欣黄苛王娇杨佳敏张伟东陈龙池杨庆朋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 中国科学院大学资源与环境学院北京101408 湖南会同森林生态系统国家野外科学观测研究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会同418307

了解杉木非结构性碳水化合物(NSC)含量的分配格局及其对修枝的响应有助于加深对杉木生理特性的认识,为杉木人工林设立合理的修枝强度提供参考。以18年生杉木人工林为对象,设置了3个修枝强度处理,分别为对照、轻度修枝(保留冠长的75%)和... 详细信息

了解杉木非结构性碳水化合物(NSC)含量的分配格局及其对修枝的响应有助于加深对杉木生理特性的认识,为杉木人工林设立合理的修枝强度提供参考。以18年生杉木人工林为对象,设置了3个修枝强度处理,分别为对照、轻度修枝(保留冠长的75%)和重度修枝(保留冠长的50%)。用单因素方差分析比较了杉木不同组织/器官中NSC及其组分(可溶性糖、淀粉)含量的差异以及修枝对细根、粗根的NSC及其组分含量的影响,用重复测量方差分析研究了修枝与叶龄、枝条年龄以及树干高度对NSC及其组分含量的影响。结果表明,各组织/器官间NSC及其组分含量存在显著差异。具体来说,上冠叶、中冠叶和树皮的可溶性糖含量最高,分别为(90.00±3.62)、(90.28±3.83)mg/g和(89.72±3.16)mg/g,粗根中的淀粉含量最高,达到了(78.08±20.85)mg/g,而上冠叶片的总NSC含量最高,为(148.25±4.89)mg/g。此外,随着叶龄的增加,中冠叶片的可溶性糖含量显著上升,而随着枝条年龄的增加,上冠和下冠枝条平均可溶性糖含量分别下降了45.4%和53.1%,NSC含量则分别下降了32.9%和39.7%。树干中NSC及其组分含量存在显著的空间变异,各组织(树皮、边材和心材)间可溶性糖和淀粉含量的沿树干高度的变化趋势并不相同。而修枝对细根和粗根的NSC及其组分含量并没有显著影响。此外,轻度修枝中,下冠叶片的平均淀粉含量分别比重度修枝和对照高18.6%和19.1%,且总NSC含量也分别高15.3%和23.7%,而重度修枝并未影响杉木各组织/器官NSC及其组分的含量。研究表明,杉木整体NSC含量存在显著的空间变异,且适度修枝能够提高下冠叶片以及整体冠层的NSC含量,提高杉木的碳源供应。

关键词：非结构性碳修枝分配格局杉木

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不同菌根类型树种土壤氮、磷有效性特征及影响因素研究进展

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生态学杂志 2024年第7期43卷 2208-2221页

作者：苏颖佳杨凯张乾徐爽于立忠张金鑫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 辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站沈阳110016 中国科学院大学北京100049

不同菌根类型树种在氮、磷循环中起着重要作用,主要通过微生物、凋落物分解、根系分泌等作用影响土壤氮、磷循环和有效性。为深入了解菌根树种——丛枝菌根树种和外生菌根树种之间氮、磷循环的差异,本文对近30年研究进行综述,明确不同... 详细信息

不同菌根类型树种在氮、磷循环中起着重要作用,主要通过微生物、凋落物分解、根系分泌等作用影响土壤氮、磷循环和有效性。为深入了解菌根树种——丛枝菌根树种和外生菌根树种之间氮、磷循环的差异,本文对近30年研究进行综述,明确不同菌根树种土壤氮、磷有效性特征,分析菌根类型树种对土壤氮、磷有效性影响的非生物因素和生物因素。结果表明,树种菌根类型对土壤氮、磷有效性影响明显不同,丛枝菌根树种土壤氮有效性高于外生菌根树种,而酸性土壤中外生菌根树种土壤磷有效性高于丛枝菌根树种。丛枝菌根树种凋落物质量高(低碳氮比、低木质素),与能快速矿化有机物的微生物(腐生真菌)相适应,引起快速的养分循环速率,因此使土壤无机氮有效性提高;而外生菌根树种酶促能力强、根系分泌能力强,促进土壤无机磷有效性的提高。在今后的研究中,需结合树种的功能性状和系统发育史,分析树种菌根类型对土壤氮、磷有效性的影响。

关键词：丛枝菌根树种外生菌根树种氮有效性磷有效性微生物凋落物

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杉木⁃火力楠混交林降低表层土壤细菌残体积累

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生态学杂志 2024年第9期43卷 2650-2657页

作者：井艳丽王清奎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 湖南会同森林生态系统国家野外科学观测研究站会同418307 森林生态与保育重点实验室(中国科学院) 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

微生物残体是土壤有机碳的主要组分,其对人工混交林的响应目前尚不清楚。以我国亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林和杉木⁃火力楠(Michelia macclurei)混交林0~20 cm土壤为研究对象,以氨基糖为微生物残体标识物,采用基于革兰氏阳... 详细信息

微生物残体是土壤有机碳的主要组分,其对人工混交林的响应目前尚不清楚。以我国亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林和杉木⁃火力楠(Michelia macclurei)混交林0~20 cm土壤为研究对象,以氨基糖为微生物残体标识物,采用基于革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌比值确定的细菌残体转换系数,研究了长期杉木⁃火力楠混交对土壤微生物残体积累的影响。结果表明,与杉木纯林相比,杉木⁃火力楠混交林0~10 cm土壤细菌残体含量降低了25.3%,进而导致土壤有机碳含量降低了11%。混交林中细菌残体的降低主要归因于大团聚体内细菌残体含量的降低。林木混交并未影响0~20 cm土壤微生物残体含量以及微生物残体对土壤有机碳的贡献。以上结果表明,火力楠引入杉木林35年后降低0~10 cm土壤细菌残体和土壤有机碳的固持,可能不利于维持长期土壤肥力。

关键词：氨基糖微生物残体土壤碳杉木混交林

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新疆伊犁地区野杏树衰退的水碳生理机制

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植物生态学报 2024年第9期48卷 1192-1201页

作者：欧阳艺蕾龚雪伟段春旸张驰马尘扬韩鹏张元明郝广友中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与保育重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国科学院沈阳应用生态研究所大青沟沙地生态实验站沈阳110016 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011

新疆野杏(Prunus armeniaca ***)是世界杏的起源种之一,具有重要的经济和生态价值,近年来新疆野杏林出现了严重的衰退死亡现象,开展相关衰退机制研究对其资源保育和恢复具有重要意义。该研究以新疆伊犁地区相对健康(枯枝率≤30%)和严重... 详细信息

新疆野杏(Prunus armeniaca ***)是世界杏的起源种之一,具有重要的经济和生态价值,近年来新疆野杏林出现了严重的衰退死亡现象,开展相关衰退机制研究对其资源保育和恢复具有重要意义。该研究以新疆伊犁地区相对健康(枯枝率≤30%)和严重衰退(枯枝率≥70%)的野杏树为研究对象,分析了碳失衡和木质部水力功能损伤在介导该树种衰退死亡过程中所起的作用。研究结果表明,严重衰退野杏树枝条水平的叶面积显著减少,但比叶质量、相对叶绿素含量和气孔导度在严重衰退和相对健康野杏树之间无显著差异。严重衰退野杏树的正午叶片水势、枝条水分传输效率和栓塞抵抗力均显著低于相对健康的野杏树,发生了明显的木质部水分传输障碍。严重衰退野杏树的非结构性碳水化合物(NSC)总含量低于相对健康的野杏树,但枝条木质部中可溶性糖与淀粉含量比例显著升高。水分传输效率的下降伴随着固碳能力和NSC库存的降低,碳失衡进一步导致树木对病虫害的防御能力降低,形成恶性循环最终导致树木衰退死亡。

关键词：野杏树木死亡水力障碍碳失衡

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沙地云杉液流周向和径向变异及其对蒸腾耗水估算的影响

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应用生态学报 2024年第9期35卷 2483-2491页

作者：刘鑫宋立宁张金鑫朱新玮赵玉民郑青山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沈阳110016 中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站/中国科学院清原森林生态系统观测研究站沈阳110016 中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁省公益林生态与管理重点实验室沈阳110016 内蒙古白音敖包国家级自然保护区管理局内蒙古赤峰025300

本文利用热扩散技术研究了浑善达克沙地东缘天然沙地云杉树干不同方位(东、南、西、北)和不同深度(0~2、2~4、4~6 cm)的液流动态及其对蒸腾耗水估算的影响,为精准量化沙地云杉天然林蒸腾耗水量和理解树木水分关系提供科学依据。结果表明... 详细信息

本文利用热扩散技术研究了浑善达克沙地东缘天然沙地云杉树干不同方位(东、南、西、北)和不同深度(0~2、2~4、4~6 cm)的液流动态及其对蒸腾耗水估算的影响,为精准量化沙地云杉天然林蒸腾耗水量和理解树木水分关系提供科学依据。结果表明:沙地云杉不同方位树干液流日变化呈单峰曲线,呈现出南面>东面>西面>北面;不同边材深度树干液流呈单峰曲线,且随边材深度的增加而降低。与4个方位液流密度平均值计算的耗水量(23.57 kg·d^(-1))相比,采用东南、东西、西南、东北、南北、西北两个方位平均值计算的耗水量分别高估10.2%、5.5%、14.5%和低估12.3%、8.2%、9.8%;采用东、南、西和北单一方位计算的耗水量分别高估6.1%、14.4%、15.4%和低估30.7%。采用0~2、2~4和4~6 cm单一边材深度液流密度测算的耗水量较采用3个边材深度平均值测算的耗水量(48.51 kg·d^(-1))分别高估18.8%、低估1.7%和低估62.9%。沙地云杉树干液流具有明显的周向和径向变化特征,而且显著影响整树耗水量的估算;在树干东北两个方位同时安装0~2 cm探针能够有效降低整树耗水量估算误差(4.2%),准确量化沙地云杉单株耗水量,进而提高单株向林分尺度扩展的蒸腾耗水量的估算精度。

关键词：沙地云杉液流密度周向差异径向差异蒸腾量估算

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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... 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

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