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南方水土保持研究会2017年学术年会

作者：袁颖红张文锋周际海芮绍云刘贵军李丽南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室江西南昌330099 江西省红壤研究所江西进贤331717 南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室江西南昌330099

针对江西早地红壤肥力低下,生产力不高等突出问题,基于长期野外旱地红壤定位试验,研究了改良剂(生物质炭和过氧化钙)对旱地红壤活性有机碳和与碳代谢相关酶活性的影响.试验设置9个处理,即CK、C0Ca1、C0Ca2、C1Ca0、C2Ca0、C1Ca1、C1Ca2... 详细信息

针对江西早地红壤肥力低下,生产力不高等突出问题,基于长期野外旱地红壤定位试验,研究了改良剂(生物质炭和过氧化钙)对旱地红壤活性有机碳和与碳代谢相关酶活性的影响.试验设置9个处理,即CK、C0Ca1、C0Ca2、C1Ca0、C2Ca0、C1Ca1、C1Ca2、C2Ca1、C2Ca2.结果表明,生物质炭单施和配施均在一定程度上提高了旱地红壤有机碳及活性碳组分,且效果优于单施过氧化钙.C2Ca0、C2Ca1和C2Ca2处理土壤有机碳增加较显著.生物质炭和过氧化钙显著提高土壤活性有机碳组分,其中C1Ca0处理的微生物量碳平均增加了45.22％,C1Ca2处理的可溶性有机碳平均增加了21.34％,C1Ca0处理的颗粒有机碳平均增加了20.72％,C2Ca2处理的易氧化有机碳平均增加了22.19％.生物质炭和过氧化钙对提高碳库管理指数均有较好的效果,0-10cm和10-20cm土层分别平均增加了11.09％、14.07％.添加生物质炭对旱地红壤酶活性均有促进作用,且对0-10cm土层土壤酶的影响较10-20cm土层明显;配施(C2Ca2)明显提高旱地红壤淀粉酶,纤维素酶和β-葡糖苷酶活性,C1Ca1明显提高红壤蔗糖酶活性.因此,生物质炭和过氧化钙能有效改善旱地红壤活性有机碳组分以及与碳代谢相关酶活性,且生物质炭与过氧化钙配合施用更有助于土壤改良.

关键词：旱地红壤改良剂活性有机碳酶活性

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食细菌线虫对石油污染土壤微生物活性及石油降解的影响

食细菌线虫对石油污染土壤微生物活性及石油降解的影响

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2017水土保持与荒漠化防治高峰论坛

作者：周际海杨文利黄荣霞樊后保南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室330099南昌南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室330099南昌安徽农业大学资源与环境学院230036合肥

随着经济快速发展,石油及其产品用量增多,石油污染问题日益严重,土壤石油污染治理刻不容缓.研究表明石油污染土壤中存在大量的食细菌线虫,但是食细菌线虫在石油污染土壤中的作用还不清楚.本试验采用人工模拟石油污染土壤,通过接种不同... 详细信息

随着经济快速发展,石油及其产品用量增多,石油污染问题日益严重,土壤石油污染治理刻不容缓.研究表明石油污染土壤中存在大量的食细菌线虫,但是食细菌线虫在石油污染土壤中的作用还不清楚.本试验采用人工模拟石油污染土壤,通过接种不同密度模式线虫(Caenorhabditis elegans),研究食细菌线虫在石油污染土壤中的功能及其对污染土壤中石油降解及土壤微生物活性的影响.本实验共设6个处理:高温灭菌石油污染土壤(FSP),作为对照处理1;杀线土壤(S),作为对照处理2;未灭菌石油污染土壤(SP);未灭菌石油污染土壤+5条线虫/g干土(SPN5);未灭菌石油污染土壤+10条线虫/干土(SPN10);未灭菌石油污染土壤+20条线虫/g干土(SPN20).研究结果表明:整个试验培养结束时,处理SP、SPN5、SPN10和SPN20的石油残留量比第0天采样时分别降低约60.78％、80.01％、67.63％和66.31％,处理SP、SPN5、SPN10和SPN20的石油残留量比对照处理FSP分别降低约43.60％、70.68％、52.34％和50.45％,得出接种线虫可以促进污染土壤的石油降解,其中接种5条线虫/g干土的处理促进石油降解效果最好.第7天采样时,石油污染处理SP、SPN5、SPN10、SPN20中脱氢酶酶活性比对照处理S分别增加约132.76％、115.09％、118.67％和55.81％,表明石油污染可以激活脱氢酶;第14天时,接种线虫处理SPN5、SPN10和SPN20的脱氢酶活性比未接种线虫处理SP的脱氢酶活性分别增加约5.16％、18.13％和29.56％,表明添加食细菌线虫也促进了土壤相关酶活性.该研究证明食细菌线虫可以在石油污染土壤中刺激微生物的繁殖,增强土壤酶活性,进而促进污染土壤石油的降解.

关键词：石油污染土壤微生物降解食细菌线虫土壤酶活性

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不同植被恢复模式对根际土壤MBC/WSOC的影响

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南昌工程学院学报 2017年第1期36卷 22-27,41页

作者：黄诗华黄荣珍樊后保朱丽琴胡良贾龙王赫王娜南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室江西南昌330099 襄阳市水文水资源勘测局湖北襄阳441003

以马尾松与木荷混交林(MM)为对照,马尾松与阔叶树复层林(MK)、封育林(FY)、阔叶混交林(KY)为研究对象,探讨不同恢复模式下根际与非根际土壤MBC和WSOC含量特征。结果表明,各种恢复模式均呈现出土壤MBC和WSOC含量随着土壤深度的增加而减... 详细信息

以马尾松与木荷混交林(MM)为对照,马尾松与阔叶树复层林(MK)、封育林(FY)、阔叶混交林(KY)为研究对象,探讨不同恢复模式下根际与非根际土壤MBC和WSOC含量特征。结果表明,各种恢复模式均呈现出土壤MBC和WSOC含量随着土壤深度的增加而减少的趋势,根际土壤的MBC含量较非根际土壤高,而其WSOC含量较非根际土壤低。MK、MM根际土壤的MBC含量分别与它们的WSOC含量存在显著相关关系,MM、MK和KY非根际土壤的MBC含量分别与其WSOC含量存在显著性相关关系。总体上,各种植被恢复模式根际与非根际土壤之间MBC、WSOC均存在较为明显的差异。

关键词：红壤侵蚀地植被恢复根际与非根际土壤微生物量碳水溶性有机碳

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不同人为干预强度下红壤侵蚀退化荒地生态系统碳库恢复的差异

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水土保持学报 2016年第3期30卷 220-226页

作者：黄荣珍朱丽琴樊后保李凤胡良易志强黄诗华贾龙南昌工程学院生态与环境科学研究所/江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室南昌330099

研究退化荒地森林恢复后生态系统有机碳的变化,可为原先低碳密度生态系统碳库的恢复提供理论和实践参考。研究红壤侵蚀退化形成的荒地(HD),以及在此基础上通过人为干预形成的木荷马尾松混交林(MM)、阔叶林(KY)、柑桔林(GJ)、封育林(FY)... 详细信息

研究退化荒地森林恢复后生态系统有机碳的变化,可为原先低碳密度生态系统碳库的恢复提供理论和实践参考。研究红壤侵蚀退化形成的荒地(HD),以及在此基础上通过人为干预形成的木荷马尾松混交林(MM)、阔叶林(KY)、柑桔林(GJ)、封育林(FY),调查其地上、地下碳库和年均细根生物量。结果表明:木荷马尾松混交林(267.22t/hm^2)、阔叶林(233.48t/hm^2)、封育林(112.01t/hm^2)生态系统碳储量显著大于荒地(27.04t/hm^2),而柑桔林(84.16t/hm^2)与荒地之间无显著差异(p<0.05)。植物部分碳储量木荷马尾松混交林(187.88t/hm^2)、阔叶林(164.17t/hm^2)、柑桔林(15.24t/hm^2)、封育林(61.75t/hm^2)分别为荒地(4.31t/hm^2)的43.56,38.06,3.53,14.32倍。地下土壤部分(0—80cm)碳储量木荷马尾松混交林(79.34t/hm^2)、阔叶林(69.31t/hm^2)、柑桔林(68.93t/hm^2)、封育林(50.26t/hm^2)均显著高于对照(22.73t/hm^2)(p<0.05)。混交林(112.15g/m^2)、阔叶林(88.71g/m^2)、柑桔林(257.70g/m^2)、封育林(211.21g/m^2)年均细根生物量分别为荒地(92.33g/m^2)的1.21,0.96,2.79,2.29倍,细根生物量与土壤有机碳显著相关(p<0.05)。不同森林恢复类型生态系统、地上和地下碳积累的速率分别变化在2.04~8.58,0.39~6.56,0.98~2.02tC/(hm^2·a)范围。表明强力的人为干预有助于红壤侵蚀退化荒地生态系统碳库的快速增加。

关键词：干预强度森林恢复碳库细根碳积累

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火烧对福建三明杉木人工林迹地土壤养分的影响

火烧对福建三明杉木人工林迹地土壤养分的影响

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南方水土保持研究会2017年学术年会

作者：雷学明吴建平冯岩童浩涂龙平刘文飞樊后保南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室江西南昌330099 福建省三明市郊国有林场福建三明365000

为了研究福建三明地区火烧迹地杉木人工林地的土壤速效养分的变化,采用调查取样和室内实验分析方法,分析了3中坡位(上坡位、中坡位和下坡位)土壤在火烧前和火烧后2月、1a及2a的速效性养分含量变化.结果表明,硝态氮含量在火烧2月和1a后... 详细信息

为了研究福建三明地区火烧迹地杉木人工林地的土壤速效养分的变化,采用调查取样和室内实验分析方法,分析了3中坡位(上坡位、中坡位和下坡位)土壤在火烧前和火烧后2月、1a及2a的速效性养分含量变化.结果表明,硝态氮含量在火烧2月和1a后相比火烧前均有上升趋势,且火烧1a内上坡位较中坡位和下坡位的硝态氮含量要低,在火烧2a后硝态氮含量略低于火烧前水平但未达到显著差异;铵态氮含量与硝态氮含量的变化趋势相反,在火烧的第1a内持续下降,但在火烧第2a后显著地升高;不同时间的速效磷含量在不同坡位间无显著差异,火烧的第1a内其含量变化不明显,在火烧2a后显著升高,这可能是土壤矿化速度加快造成的结果;无机氮/速效磷比值在火烧2a后显著地降低,速效磷含量剧增是影响其比值的主要因素.总之,火烧在短期内加快了土壤速效性养分循环,但要注意可能造成氮素从森林生态系统中流失.

关键词：杉木人工林火烧迹地土壤养分坡位恢复时间

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红壤侵蚀地不同植被恢复模式“土壤水库”特征研究

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南昌工程学院学报 2016年第6期35卷 29-34页

作者：朱丽琴黄荣珍易志强黄诗华贾龙王赫刘勇南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室江西南昌330099

采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了南方红壤侵蚀地经过30a植被恢复后,马尾松林、木荷×马尾松混交林、阔叶林3种典型恢复模式土壤水库的库容特征。结果表明,各植被恢复模式土壤水库库容组成均以兴利库容占总库容的比例最高... 详细信息

采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了南方红壤侵蚀地经过30a植被恢复后,马尾松林、木荷×马尾松混交林、阔叶林3种典型恢复模式土壤水库的库容特征。结果表明,各植被恢复模式土壤水库库容组成均以兴利库容占总库容的比例最高,为63.47%~70.09%;随着土层深度的增加,总库容、兴利库容和最大有效库容均呈下降趋势,下降幅度分别为1.10%~11.17%、11.92%~24.63%和6.19%~24.61%,且3种库容均以马尾松林土壤下降幅度最小;而死库容随土层深度的增加呈上升趋势,防洪库容则变化趋势不明显。综合各项库容指标,保留密度大、灌木层盖度高的马尾松林土壤水库的贮水能力暂时表现略强。

关键词：植被恢复模式土壤水库库容红壤

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红壤区3种典型植被恢复模式凋落物动态及碳氮归还特征

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南昌工程学院学报 2016年第6期35卷 16-23,34页

作者：易志强朱丽琴贾龙黄诗华朱平宗王赫刘勇黄荣珍南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室江西南昌330099

对红壤区侵蚀地3种典型植被恢复模式——阔叶林、封育林和木荷×马尾松混交林的凋落物量及其组分进行了为期24个月的研究,分析了凋落物各组分月动态特征,以及凋落物各组分碳、氮元素归还量和季度动态特征。研究结果表明,阔叶林、封... 详细信息

对红壤区侵蚀地3种典型植被恢复模式——阔叶林、封育林和木荷×马尾松混交林的凋落物量及其组分进行了为期24个月的研究,分析了凋落物各组分月动态特征,以及凋落物各组分碳、氮元素归还量和季度动态特征。研究结果表明,阔叶林、封育林和木荷×马尾松混交林的年均凋落物量表现出明显的差异,总体上表现为叶>枝>杂>果>花,叶凋落量占总凋落物量的比率均较高,分别为83.10%、70.91%和73.66%。凋落物的月动态变化都表现出受凋落叶主导的规律。阔叶林、封育林和混交林凋落物碳元素归还量出现在第4季度,混交林在第2季度,阔叶林最大氮元素归还量出现在第4季度,封育林和混交林在第2季度。木荷×马尾松混交林年凋落量最大,碳、氮元素归还量也最大,更有利于养分归还和土壤质量恢复。

关键词：红壤植被恢复模式凋落物月动态碳、氮元素归还

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秸秆及其生物质炭对土壤温室气体排放及微生物活性的影响

秸秆及其生物质炭对土壤温室气体排放及微生物活性的影响

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中国土壤学会第十三次全国会员代表大会暨第十一届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：胡良周际海樊后保濮海燕黄荣霞吴雪艳南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室

温室气体增加是造成全球气候变暖的主要原因,减少大气温室气体浓度,已成为全人类急需解决的问题。近10年来将生物质转化为生物炭（Biochar）施入土壤,实现固碳减排和土壤改良的研究受到广泛关注。大量研究业已证明生物质炭用作土壤改良... 详细信息

温室气体增加是造成全球气候变暖的主要原因,减少大气温室气体浓度,已成为全人类急需解决的问题。近10年来将生物质转化为生物炭（Biochar）施入土壤,实现固碳减排和土壤改良的研究受到广泛关注。大量研究业已证明生物质炭用作土壤改良剂,可对土壤产生多方面的有益影响,如降低土壤酸度、增加土壤持水量、改善土壤结构、提高土壤肥力、增加作物产量等,同时生物质炭还能够有效降低土壤温室气体的排放。我国农业每年产生的秸秆资源量丰富,但其综合利用率低于50%,故将秸秆炭化并连续还田研究可能兼顾秸秆利用和环境保护多重作用。目前,关于生物炭对土壤温室气体排放影响的研究很多,但由于不同学者所采用的实验设计和方法不同,所得到的结论也不尽相同。土壤温室气体排放是微生物活动的过程,如土壤中有机质的生物氧化、甲烷的氧化以及硝化和反硝化作用。土壤酶活性是土壤微生物功能和土壤物理化学性质的传感器,是保持土壤营养利用的关键。微生物是土壤增汇减排等生态过程的关键生物类群,但同时对比研究秸秆和生物炭增汇减排效应的微生物机制相对较少。因此,有必要进一步深入研究秸秆和生物质炭施用后土壤温室气体CH、CO和NO排放与土壤微生物活性的内在关系,揭示其微生物学机制。本研究采用土壤微缩培养系统（microcosm system）,在潮土中添加小麦秸秆及其制备的不同剂量生物质炭,试验设5个处理,即:新鲜土壤（S）、新鲜土壤+秸秆（WT）、新鲜土壤+低剂量的生物质炭（BC1）、新鲜土壤+中等剂量的生物质炭（BC2）、新鲜土壤+高剂量的生物质炭（BC4）。并于实验室内25℃条件下培养,分别在第0、10、20、40、80和120 d采样,测定土壤温室气体（CO、CH、NO）排放量、微生物量碳、磷酸酶、FDA水解酶、脲酶及过氧化氢酶等土壤酶活性。实验结果表明,与对照相比,在土壤中施加秸秆后,CO的排放量显著增加,而施加生物质炭降低了CO的排放量。CH的排放在第0～20 d期间呈现降低趋势,第20～120 d期间呈现增加的趋势,但在整个培养期间,施用生物质炭处理比施用秸秆处理相比,CH排放量减少。NO的排放量在各处理间无显著性差异（P> 0.05）。同时表发现施用秸秆后,除酸性磷酸酶外,其他各种酶活性呈倍数增加,而施用生物质炭总体上使土壤酶活性有所降低。通过计算还发现,施用生物质炭后,全球增温趋势（以CO当量100年算）明显降低。由此可见,将秸秆转化成生物质炭施用不仅可以增加土壤碳汇,还可达到减少温室气体排放的效果。

关键词：温室气体秸秆生物质炭微生物活性土壤酶

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石油污染对土壤温室气体排放的影响

石油污染对土壤温室气体排放的影响

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中国土壤学会第十三次全国会员代表大会暨第十一届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：唐嘉婕周际海濮海燕袁颖红吴雪艳程坤南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室

全球变暖已经成为21世纪人类所面临的最主要环境问题之一,温室气体浓度升高是引起全球变暖的主要原因。大气中CO、CH和NO是3种最重要的温室气体,它们对全球变暖的贡献率分别是60%、15%和5%。土壤温室气体的排放与土壤中微生物的生命活... 详细信息

全球变暖已经成为21世纪人类所面临的最主要环境问题之一,温室气体浓度升高是引起全球变暖的主要原因。大气中CO、CH和NO是3种最重要的温室气体,它们对全球变暖的贡献率分别是60%、15%和5%。土壤温室气体的排放与土壤中微生物的生命活动有关,在微生物的代谢作用下,产生大量的温室气体进入大气,加剧全球温室效应。目前对温室气体排放的研究主要集中在农田及森林土壤研究方面,而对土壤受到污染时土壤温室气体排放的研究比较少。本研究采用室内培养实验,通过人工模拟土壤石油污染以及添加不同数量食细菌线虫,对土壤温室气体排放量、微生物生物量碳(Cmic)、微生物呼吸熵(qCO)等进行研究,以期为污染土壤的温室气体排放及其对温室效应的贡献研究提供初步探索。本实验共设5处理,即:新鲜土壤(S)、石油污染土壤(SP)、石油污染土壤+5条线虫/g干土(SPN5)、石油污染土壤+10条线虫/g干土(SPN10)、石油污染土壤+20条线虫/g干土(SPN20),其中土壤石油污染浓度为5.0 g/kg干土。研究发现:在整个培养期间,CO排放量呈现先上升后下降的变化趋势,且对照处理S的CO排放量显著低于其他处理;在培养初期,石油污染和接种食细菌线虫均明显促进了土壤CO的排放,处理SP的CO的排放量约是对照处理S的3.0倍,且处理SPN5、SPN10、SPN20之间的差异不大,分别比处理SP增加约48%、28%、15%;培养后期CO排放量降低幅度较大且逐渐趋于平稳。NO的排放量也同样呈现出石油污染土壤高于未污染土壤,但添加食细菌线虫处理NO的排放量却有所减少,如第7d采样时,处理SP的NO的排放量显著高于对照处理S,而处理SPN5、SPN10、SPN20的NO的排放量比处理SP降低了约64.08%、2.72%、44.55%;后期各处理的NO的排放量均有所下降,且无显著性差异(p>0.05)。CH排放量无明显规律,但总体上也呈现出污染土壤的CH排放量有增加的趋势。此外,石油污染也明显增加了土壤微生物生物量碳和微生物呼吸熵;而接种线虫处理和仅有石油污染处理相比,土壤微生物呼吸熵下降了约30.68%～45.96%。实验结果表明:(1)石油污染显著增加了土壤CO、NO、CH的排放;(2)石油污染对土壤微生物有一定胁迫作用;(3)食细菌线虫可以适应石油污染的土壤环境,能够增加土壤微生物生物量碳,并降低微生物呼吸熵,影响温室气体CO、NO、CH的排放,且不同密度食细菌线虫对土壤温室气体排放的影响有较大差别。

关键词：石油污染食细菌线虫土壤温室气体微生物活性

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生物质炭添加对不同含水量条件下土壤温室气体排放及土壤酶活性的影响

生物质炭添加对不同含水量条件下土壤温室气体排放及土壤酶活性的...

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第十五届中国生态学大会

作者：胡良周际海樊后保黄荣霞唐嘉婕程坤南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室

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