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热带生物学报 2021年第3期12卷 289-295页

作者：赵楠廖迎春黄国敏刘文飞沈芳芳段洪浪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南昌330099

未来极端干旱的强度与频率将增加,势必影响树木的生长与生存。然而,非结构性碳水化合物(nonstructural carbohydrate,NSC)的含量变化对树木死亡的贡献尚不清楚。本研究以亚热带地区常见落叶树种(无患子、枫香)和常绿树种(深山含笑、苦... 详细信息

未来极端干旱的强度与频率将增加,势必影响树木的生长与生存。然而,非结构性碳水化合物(nonstructural carbohydrate,NSC)的含量变化对树木死亡的贡献尚不清楚。本研究以亚热带地区常见落叶树种(无患子、枫香)和常绿树种(深山含笑、苦槠、木荷、青冈栎、杜英、樟树)为研究对象,设置对照(CK)和致死性干旱(D)两个处理,研究干旱死亡时各树种的非结构性碳水化合物[包括可溶性糖(soluble sugars,SS)和淀粉(starch,ST)]含量差异。结果显示:致死性干旱胁迫下,深山含笑、苦槠、杜英及樟树的叶、茎、根的可溶性糖的含量下降;枫香、深山含笑、苦槠及青冈栎的叶、茎、根的淀粉含量下降;深山含笑、苦槠、青冈栎、杜英及樟树的叶、茎、根的非结构性碳水化合物含量下降。而无患子的叶、茎、根与木荷的叶、根却显示非结构性碳水化合物积累。本研究结果表明,大部分受试树种在干旱死亡过程中可能受到一定程度"碳饥饿"威胁,但存在树种与器官间的差异。另外,落叶树种与常绿树种之间的非结构性碳水化合物干旱响应差异不明显。

关键词：极端干旱可溶性糖淀粉非结构性碳水化合物碳饥饿

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凋落物输入对木荷林土壤微团聚体有机碳及其化学结合形态的影响

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水土保持通报 2023年第1期43卷 307-313页

作者：朱丽琴黄荣珍王金平黄国敏万鸿宇林丽靖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 汕头华侨经济文化合作试验区管委会广东汕头515000

[目的]探究地上凋落物、地下根系和菌根输入对红壤恢复林地土壤微团聚体的影响,为退化地进行森林恢复后土壤功能重建和生态系统碳循环提供依据。[方法]以亚热带红壤侵蚀退化地恢复形成的典型阔叶林分木荷纯林为研究对象,设置无凋落物(CT... 详细信息

[目的]探究地上凋落物、地下根系和菌根输入对红壤恢复林地土壤微团聚体的影响,为退化地进行森林恢复后土壤功能重建和生态系统碳循环提供依据。[方法]以亚热带红壤侵蚀退化地恢复形成的典型阔叶林分木荷纯林为研究对象,设置无凋落物(CT)、菌根(M)、根系+菌根(RM)、地上+地下凋落物(LRM)和地上凋落物加倍(DLRM)5种输入处理,对土壤微团聚体组成、有机碳及其化学结合形态进行分析。[结果]木荷恢复林土壤微团聚体质量百分比、有机碳、钙键结合态有机碳(Ca-SOC)、铁铝键结合态有机碳[Fe(Al)-SOC]和Ca-SOC/SOC在不同处理间均无显著差异(p>0.05);相对于CT,LRM处理使20~50μm和50~200μm粒级微团聚体Fe(Al)-SOC/SOC分别降低了40.06%和46.67%(p<0.05)。土壤微团聚体质量百分比、有机碳、Ca-SOC和Fe(Al)-SOC均随粒级的增大而减小,有机碳及结合态有机碳趋于在较小粒级的微团聚体颗粒组(<20μm)中富集。微团聚体Ca-SOC含量(0.55~1.28 g/kg)远低于Fe(Al)-SOC含量(6.88~13.34 g/kg),但其在不同粒级中的变化幅度大于Fe(Al)-SOC;Ca-SOC/SOC(1.54%~3.44%)亦小于Fe(Al)-SOC/SOC(16.75%~42.54%)。微团聚体质量百分比、有机碳、Ca-SOC和Fe(Al)-SOC两两之间呈极显著正相关关系(r=0.497~0.757,p<0.01)。[结论]木荷恢复林土壤微团聚体及其有机碳受粒级的影响,对地上凋落物、地下根系和菌根的短期输入有所响应,但未达到显著水平,需要在更长的时间尺度上开展研究。

关键词：凋落物微团聚体钙键结合态有机碳铁铝键结合态有机碳木荷

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长期氮添加对杉木人工林土壤碳、氮含量及细根分布的影响

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南昌工程学院学报 2019年第3期38卷 54-57,64页

作者：张帆廖迎春刘佳婷谢越施星星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

对福建沙县24a生,经12a氮添加处理的杉木(Cunninghamialanceolata)人工林细根分布进行研究。氮添加量分别为对照N0(0 kg·hm^-2·a^-1)、低氮N1(60 kg·hm^-2·a^-1)、中氮N2(120 kg·hm^-2·a^-1)和高氮N3(240... 详细信息

对福建沙县24a生,经12a氮添加处理的杉木(Cunninghamialanceolata)人工林细根分布进行研究。氮添加量分别为对照N0(0 kg·hm^-2·a^-1)、低氮N1(60 kg·hm^-2·a^-1)、中氮N2(120 kg·hm^-2·a^-1)和高氮N3(240kg·m^-2·a^-1)4种处理,重复次数为3。结果表明中氮(N2)和高氮处理(N3)使杉木人工林表层土壤(0~10 cm)碳(C)含量显著增加(P<0.05),而土壤氮(N)和碳氮比(C/N)各处理间无显著差异。杉木人工林的细根分布也受到长期氮添加影响:在0~10 cm土层,中氮处理(N2)促进细根生长,杉木1级根生物量密度显著增加,而高氮处理(N3)则抑制细根的生长,0~10 cm土层1级根生物量密度显著降低(P<0.05)。在10~20 cm土层,中氮处理(N2)和高氮处理(N3)均使1级根的生物量密度增加(P<0.05)。2~5级根和灌草根生物量密度在低、中、高氮处理(N1-N3)均表现为增加。以上结论表明适当的氮添加可以促进植物细根的增长,而过量氮添加则抑制植物细根的生长。总之,人工林的施肥除了考虑到树种特性和土壤状况,还应考虑到当地的氮沉降量,以便进行合理施肥。

关键词：氮添加细根生物量土壤养分杉木

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氮沉降对土壤养分影响研究综述

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中国水土保持 2019年第9期 63-65页

作者：刘佳婷廖迎春谢越施星星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

土壤是组成陆地生态系统的重要组分,其养分条件决定了植物生长状况及生产力的大小。氮是植物生长的必需营养元素和主要限制因子之一,大气氮沉降的增加会改变土壤性质,从而对植物生长造成影响。为合理利用氮沉降所带来的养分及为合理施... 详细信息

土壤是组成陆地生态系统的重要组分,其养分条件决定了植物生长状况及生产力的大小。氮是植物生长的必需营养元素和主要限制因子之一,大气氮沉降的增加会改变土壤性质,从而对植物生长造成影响。为合理利用氮沉降所带来的养分及为合理施肥提供科学依据,从大气氮沉降对土壤碳、氮、磷含量的影响,以及土壤养分有效性对氮沉降的响应、土壤盐基离子含量对氮沉降的响应3个方面就大气氮沉降对土壤养分的影响进行了综述。

关键词：氮沉降土壤养分全球变化

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改良剂对旱地红壤活性有机碳及土壤酶活性的影响

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土壤 2017年第5期49卷 909-918页

作者：袁颖红张文锋周际海芮绍云刘贵军李丽黄欠如成艳红孙波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南昌330099 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008

针对江西旱地红壤肥力低下、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及与碳代谢相关酶活性的影响。试验设置生物质炭施用量0(C0)、758(C1)、1 515(C2)kg/hm2和过氧... 详细信息

针对江西旱地红壤肥力低下、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及与碳代谢相关酶活性的影响。试验设置生物质炭施用量0(C0)、758(C1)、1 515(C2)kg/hm2和过氧化钙施用量0(Ca0)、61(Ca1)、121(Ca2)kg/hm2,生物质炭和过氧化钙单施和配施共9个处理,即CK、C0Ca1、C0Ca2、C1Ca0、C1Ca1、C1Ca2、C2Ca0、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,与对照(CK)相比,其中C1Ca0处理的微生物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,0~10 cm和10~20 cm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0~10 cm土层土壤酶的影响较10~20 cm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对土壤改良的效果更好。

关键词：改良剂旱地红壤活性有机碳土壤酶

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秸秆与生物质炭施用对土壤温室气体排放的影响差异

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水土保持学报 2019年第4期33卷 248-254页

作者：周际海陈晏敏袁颖红郜茹茹刘再群李威濮海燕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南昌330099 安徽师范大学生命科学学院安徽省重要生物资源保护与利用研究重点实验室安徽芜湖241000

采用室内培养试验,向土壤中添加小麦秸秆和不同量生物质炭,同时比较探究秸秆与生物质炭施用对土壤温室气体排放及微生物活性的影响差异。试验共设5个处理:土壤(S)、土壤+1%小麦秸秆(WT)、土壤+1%生物质炭(BC1)、土壤+2%生物质炭(BC2)和... 详细信息

采用室内培养试验,向土壤中添加小麦秸秆和不同量生物质炭,同时比较探究秸秆与生物质炭施用对土壤温室气体排放及微生物活性的影响差异。试验共设5个处理:土壤(S)、土壤+1%小麦秸秆(WT)、土壤+1%生物质炭(BC1)、土壤+2%生物质炭(BC2)和土壤+4%生物质炭(BC4)。在培养期内,施秸秆处理土壤CO2排放量比对照处理S显著增加约12.60%~2005.63%,而施生物质炭处理降低约51.49%~97.93%。施秸秆处理的温室气体增温潜势(GWP)是对照处理S的1.12~19.24倍,而施生物质炭处理,即处理BC1、BC2和BC4的GWP分别降低了0.27%~64.06%,15.78%~94.01%和29.43%~92.28%。小麦秸秆施用会明显增加土壤温室气体排放,增加温室效应;而添加生物质炭对土壤CO2、N2O排放表现出一定的抑制作用,并明显减弱温室气体增温潜势,即生物质炭能明显减弱温室效应。添加小麦秸秆促进土壤微生物生物量碳的增加,提高FDA水解酶、脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶活性;生物质炭施用一段时间后对土壤过氧化氢酶活性表现为显著激活作用。

关键词：小麦秸秆生物质炭土壤温室气体微生物活性

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底泥添加生物炭对苦草生长及水质的影响

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南昌工程学院学报 2019年第1期38卷 74-79页

作者：谢再兴李威涂洁高桂青周际海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

生物炭和沉水植物均能吸附或吸收污染物质从而净化水质,然而生物炭对沉水植物生长的影响以及二者共同作用对水质的影响仍不是很清楚。通过室内试验探究在苦草(Vallisneria natans)生长的底泥中添加不同量(CK:0 mg/g,T1:33 mg/g,T2:66 mg... 详细信息

生物炭和沉水植物均能吸附或吸收污染物质从而净化水质,然而生物炭对沉水植物生长的影响以及二者共同作用对水质的影响仍不是很清楚。通过室内试验探究在苦草(Vallisneria natans)生长的底泥中添加不同量(CK:0 mg/g,T1:33 mg/g,T2:66 mg/g,T3:132 mg/g)的稻壳生物炭对水质及苦草生长的影响。实验结果表明:(1)在底泥中添加少量生物炭会促进苦草对水体中总氮和总磷的去除,底泥中添加生物炭过量不利于水体总氮和总磷的去除(2)底泥中添加适量的生物炭会促进水体中Chl-a的去除,增加水体中DO的含量。生物炭会增加水体中TOC的浓度,增加水体中的电导率,并且增加程度随着生物炭的添加量的增加而升高。(3)底泥中添加适量生物炭会促进苦草的生长,使苦草的生物量增加,添加生物炭的量过高会抑制苦草地下部分的生长从而使苦草的生长受到抑制。

关键词：生物炭苦草富营养化底泥水质

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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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CO_2和N浓度变化对树木生理的影响

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南昌工程学院学报 2017年第6期36卷 37-42页

作者：王德福段洪浪黄国敏吴建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

综述了国内外有关CO_2浓度升高与N添加对树木生理影响的研究进展。主要包括CO_2浓度升高、N添加以及C-N交互作用对树木的光合作用、水分利用效率、呼吸作用以及植物的生长等方面的影响。分析表明,环境CO_2浓度升高短期会促进树木的光合... 详细信息

综述了国内外有关CO_2浓度升高与N添加对树木生理影响的研究进展。主要包括CO_2浓度升高、N添加以及C-N交互作用对树木的光合作用、水分利用效率、呼吸作用以及植物的生长等方面的影响。分析表明,环境CO_2浓度升高短期会促进树木的光合作用与生长,但长期可能会产生"光合适应"。高浓度CO_2可提高水分利用效率,但对树木的呼吸作用存在不确定性。适量的N添加一般会促进树木的光合作用、呼吸作用与生长,但对树木水分利用效率和生物量分配的影响存在不确定性。当N添加过量时会对树木产生不利影响。C-N交互对树木生理特征的作用显著,即N添加可提高高浓度CO_2对树木光合速率和生长的促进程度。因此,大气CO_2浓度升高与N添加的交互作用对树木将产生重要影响。以后相关研究需进一步从多方面、多角度及长时间尺度探讨二者的交互作用对树木影响的生理机制,以期为预测森林应对全球变化下多环境因子改变的能力提供科学依据。

关键词： CO2浓度升高 N添加 C-N交互树木生理特征

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有机碳输入的改变对红壤恢复林地土壤养分和酶活性的影响

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南昌工程学院学报 2022年第6期41卷 34-40页

作者：朱丽琴黄荣珍王金平黄国敏管鸿智房焕英姬绍辉林丽靖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

以亚热带红壤退化地恢复形成的木荷纯林、马尾松纯林和木荷与马尾松混交林为研究对象,设置保留凋落物+保留根系+保留菌根(L+R+M,对照)、凋落物加倍+保留根系+保留菌根(2L+R+M)、去除凋落物+去除根系+保留菌根(NL+NR+M)、去除凋落物+去... 详细信息

以亚热带红壤退化地恢复形成的木荷纯林、马尾松纯林和木荷与马尾松混交林为研究对象,设置保留凋落物+保留根系+保留菌根(L+R+M,对照)、凋落物加倍+保留根系+保留菌根(2L+R+M)、去除凋落物+去除根系+保留菌根(NL+NR+M)、去除凋落物+去除根系+去除菌根(NL+NR+NM)和去除凋落物+保留根系+保留菌根(NL+R+M)5种处理,探讨改变有机碳输入对土壤养分和酶活性的影响。结果表明:土壤pH和全氮含量受林分类型影响(P<0.05),其中混交林最高;土壤pH和养分在不同处理间无显著差异(P>0.05)。土壤蔗糖酶活性亦受林分类型影响(P<0.05),其中木荷林最大;木荷林NL+NR+M和NL+NR+NM处理使多酚氧化酶活性分别提高了95.31%和95.16%(P<0.05),而脲酶、酸性磷酸酶和酸性转化酶活性对林分类型和有机碳输入改变的响应均不敏感。土壤蔗糖酶、酸性转化酶活性与土壤pH负相关,蔗糖酶、脲酶活性与有机质、速效磷含量正相关。

关键词：有机碳养分酶活性恢复林地红壤

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