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生态学报 2015年第14期35卷 4613-4624页

作者：刘星汪金松赵秀海北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

为研究土壤酶活性对氮沉降增加的响应,以山西太岳山油松人工林和天然林为研究对象,于2009年8月开始实施模拟氮沉实验,试验设置对照(CK,0 kg N hm-2a-1);低氮(LN,50 kg N hm-2a-1);中氮(MN,100 kg N hm-2a-1);高氮(HN,150 kg N hm-2a-1)... 详细信息

为研究土壤酶活性对氮沉降增加的响应,以山西太岳山油松人工林和天然林为研究对象,于2009年8月开始实施模拟氮沉实验,试验设置对照(CK,0 kg N hm-2a-1);低氮(LN,50 kg N hm-2a-1);中氮(MN,100 kg N hm-2a-1);高氮(HN,150 kg N hm-2a-1)4种氮处理,自2012年起每年5、7、9月在各处理样方采集表层0—20 cm土壤,测定土壤酶活性(过氧化物酶、多酚氧化酶、纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶)。研究结果表明:施氮处理下的脲酶与中性磷酸酶活性均有所提高,而低氮处理下天然林中的多酚氧化酶与人工林中的蔗糖酶显著低于对照,中氮、高氮处理下过氧化物酶、多酚氧化酶、天然林中的纤维素酶以及人工林中的蔗糖酶显著降低。总的来说,人工模拟氮沉降促进了土壤中脲酶和中性磷酸酶的活性,抑制了过氧化物酶和多酚氧化酶的活性,并降低了天然林土壤中的纤维素酶活性和人工林中的蔗糖酶活性,但对天然林中蔗糖酶和人工林中的纤维素酶无影响。主导木质素降解的多酚氧化酶活性与纤维素酶、蔗糖酶活性显著相关,纤维素酶与蔗糖酶活性的下降可能是由木质素降解受到抑制,土壤微生物可利用碳源减少所引起。另外,受到天然林土壤含氮量较高的影响,与人工林相比,天然林的多酚氧化酶活性对模拟氮沉降更敏感。由于被抑制的酶均与土壤有机质降解密切相关,氮沉降增加将减缓山西油松林土壤有机质的降解,有利于有机质在土壤中的积累。

关键词：氮沉降土壤酶活性油松林太岳山

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模拟氮沉降对太岳山油松林土壤呼吸的影响及其持续效应

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环境科学学报 2014年第1期34卷 238-249页

作者：李化山汪金松刘星蒋思思张春雨赵秀海北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

以太岳山油松林为研究对象,对林地分别作3种凋落物处理:对照(C)、去凋(B)、去凋+切根(A),并设计了4个氮水平:对照(CK,0 kg·hm-2·a-1,以N计,下同)、低氮(LN,50 kg·hm-2·a-1)、中氮(MN,100 kg·hm-2·a-1)和... 详细信息

以太岳山油松林为研究对象,对林地分别作3种凋落物处理:对照(C)、去凋(B)、去凋+切根(A),并设计了4个氮水平:对照(CK,0 kg·hm-2·a-1,以N计,下同)、低氮(LN,50 kg·hm-2·a-1)、中氮(MN,100 kg·hm-2·a-1)和高氮(HN,150 kg·hm-2·a-1),研究了土壤呼吸速率在施氮后的连续变化,以及与温度、湿度、微生物生物量C、N、土壤酶活性的关系.结果表明:去凋+切根、去凋、对照样方不同施氮水平下土壤呼吸速率基本都在施N后的第1 d处在最高峰,随即下降,切根+去凋、去凋处理样方的土壤呼吸速率在施氮后第3 d趋于稳定,而对照处理样方的土壤呼吸速率一直处于下降状态.施氮在一定程度上抑制了切根+去凋处理的土壤呼吸速率,而促进了去凋处理、对照处理的土壤呼吸速率,并且土壤微生物生物量C、N的变化与土壤呼吸速率变化一致,土壤呼吸速率与土壤酶活性、土壤湿度的拟合关系不显著(p>0.05),而与土壤温度的拟合关系显著(p<0.05).以土壤温度、土壤湿度构建的复合模型R s=aebTWc预测土壤呼吸的准确性高于单因子模型,施氮降低了每种凋落物处理指数关系模型(R s=aebT)的决定系数R2,并且施氮降低了切根+去凋、去凋处理的温度敏感性指数Q10,而对对照处理的Q10无明显影响.

关键词：模拟氮沉降土壤呼吸持续效应油松林

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模拟N沉降对太岳山油松人工林和天然林草本群落的影响

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生态学报 2015年第11期35卷 3710-3721页

作者：李化山汪金松刘星王娜赵博张春雨赵秀海北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

由于人类活动氮沉降呈逐年增加的趋势,进而增加了陆地生态系统氮的输入,从而影响陆地生态系统多样性、物种组成和功能。为揭示氮沉降增加对油松林草本群落的影响,于2009年7月在太岳山油松人工林和天然林,设计4个施氮水平:对照(CK,0 kg N... 详细信息

由于人类活动氮沉降呈逐年增加的趋势,进而增加了陆地生态系统氮的输入,从而影响陆地生态系统多样性、物种组成和功能。为揭示氮沉降增加对油松林草本群落的影响,于2009年7月在太岳山油松人工林和天然林,设计4个施氮水平:对照(CK,0 kg N hm-2a-1),低氮(LN,50 kg N hm-2a-1),中氮(MN,100 kg N hm-2a-1)和高氮(HN,150 kg N hm-2a-1),研究草本群落的生物多样性、生物量以及草本元素含量对模拟N沉降的响应。研究结果表明:模拟N沉降未能显著影响人工林草本群落的生物多样性(P>0.05),而中氮、高氮显著降低了天然林草本群落的生物多样性(P<0.05);从Jaccard指数和Sorensen指数分析得出人工林不同氮水平之间草本群落差异性较小,而天然林不同氮水平之间草本群落差异性较大。模拟N沉降没有显著改变人工林草本群落生物量(P>0.05),而高氮明显促进天然林草本群落生物量的增加(P<0.05)。与对照相比,模拟N沉降提高了人工林和天然林羊胡子苔草叶根中的全N含量(P<0.05),而降低了全Mg的含量(P<0.05),并且根部元素含量变化与土壤养分含量变化较为一致。施氮提高了N/K、N/Ca、N/Mg(P<0.05)的比值。说明油松林下草本群落对氮沉降的响应因林分土壤N饱和程度以及林地利用历史的不同而产生差异,其中天然林响应最为敏感。

关键词： N沉降草本生物多样性生物量元素含量油松

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太岳山3种林型碳储量及其空间分配格局

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福建农林大学学报（自然科学版） 2018年第1期47卷 54-59页

作者：许菽敉张欢赵洪涛周志勇森林资源生态系统过程北京市重点实验室北京林业大学北京100083 北京自然博物馆北京100050

以山西太岳山自然保护区油松林(Pinustabulaeformis forest,PF)、辽东栎林(Quercusliaotungesis forest,QF)、油松辽东栎混交林(mixed forest,MF)为研究对象,计算了3种林分类型的碳储量及其在乔木层、灌木层、草本层、地表凋落物和0~20... 详细信息

以山西太岳山自然保护区油松林(Pinustabulaeformis forest,PF)、辽东栎林(Quercusliaotungesis forest,QF)、油松辽东栎混交林(mixed forest,MF)为研究对象,计算了3种林分类型的碳储量及其在乔木层、灌木层、草本层、地表凋落物和0~20 cm土层中的分配比例.结果表明:PF、QF和MF的碳储量分别为123.01、153.53、132.93 t·hm^(-2),其地上碳储量分别占总碳储量的70.83%、60.94%、57.50%;地上碳储量以乔木层最高,其占总碳储量的比例在PF、QF、MF中分别是65.96%、58.07%、54.01%;3种林型灌木、草本和地表凋落物的碳储量较少,占总碳储量的比例不到5%;PF、QF、MF、0~20 cm土层有机碳储量分别为57.88、54.07、33.45 t·hm^(-2),占总有机碳储量的比例分别为33.04%、36.43%和23.85%;根系碳储量在PF、QF和MF中分别为2.04、1.92、1.49 t·hm^(-2),占其总碳储量的1.74%、1.26%、1.19%.太岳山3种林分类型碳储量的空间分配格局为地上乔木层、表层土壤、根系中的碳储量比例约为6∶3∶1.

关键词：林型有机碳储量空间分配格局乔木层土壤

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模拟氮沉降下去除凋落物对太岳山油松林土壤呼吸的影响

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生态学杂志 2014年第4期33卷 857-866页

作者：李化山汪金松赵秀海康峰峰张春雨刘星王娜赵博北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

凋落物是土壤呼吸的重要碳源，氮沉降将改变其输入数量和质量，进而影响土壤呼吸。为揭示氮沉降和去除凋落物对土壤呼吸的影响，以太岳山油松林为研究对象，对林地分别作2种凋落物处理：去除凋落物（LR）、对照（CK1），设计4个施氮水... 详细信息

凋落物是土壤呼吸的重要碳源，氮沉降将改变其输入数量和质量，进而影响土壤呼吸。为揭示氮沉降和去除凋落物对土壤呼吸的影响，以太岳山油松林为研究对象，对林地分别作2种凋落物处理：去除凋落物（LR）、对照（CK1），设计4个施氮水平：不施氮（CK2，0 kg N·hm-2·a-1），低氮（LN，50 kg N·hm-2·a-1），中氮（MN，100 kg N·hm-2·a-1）和高氮（HN，150 kg N·hm-2·a-1），于2010—2012年生长季测定土壤呼吸速率的动态变化，并分析土壤呼吸速率与土壤温度、土壤湿度、土壤微生物生物量C、N的关系。结果表明：随着观测年限的推移，模拟氮沉降对对照处理的土壤呼吸速率、去凋处理的土壤呼吸速率、凋落物层呼吸速率的促进作用逐渐减弱。去除凋落物使土壤呼吸速率降低了29.0%，施氮减小了去除凋落物后土壤呼吸速率的变化幅度。土壤呼吸速率与土壤温度均呈显著指数相关（P〈0.05），土壤温度解释了土壤呼吸速率变异的37.3%～62.2%，去除凋落物降低了模型决定系数R2；以土壤温度和土壤水分构建的复合关系方程拟合效果均好于单因子模型，土壤温度和水分共同解释了土壤呼吸季节变化的67.6%～85.6%，并且施氮降低了去凋处理的复合模型决定系数R2，而对对照处理没有显著影响。施氮提高了土壤微生物生物量C、N，并且土壤微生物生物量C、N与土壤呼吸速率呈显著正相关（P〈0.05）。说明氮沉降、凋落物是影响油松林土壤CO2通量的两个重要因子。

关键词：土壤呼吸模拟氮沉降去除凋落物微生物生物量C、N 油松林

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污泥与园林废弃物混合堆肥施用量对林地土壤重金属质量分数及微生物活性的影响

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浙江农林大学学报 2021年第1期38卷 31-37页

作者：胡自航赵霞董晓芸郑景明蒋丽伟北京林业大学森林资源生态系统过程北京市重点实验室北京100083 国家林业与草原局调查规划设计院北京100013

【目的】研究了城市污泥与园林废弃物混合堆肥在人工林地施用2 a后重金属质量分数和土壤微生物活性的变化,以期为城市污泥产品在林业上的资源化利用提供科学依据。【方法】在榆树Ulmus pumila林地设计随机区组试验,根据堆肥中污泥含量设... 详细信息

【目的】研究了城市污泥与园林废弃物混合堆肥在人工林地施用2 a后重金属质量分数和土壤微生物活性的变化,以期为城市污泥产品在林业上的资源化利用提供科学依据。【方法】在榆树Ulmus pumila林地设计随机区组试验,根据堆肥中污泥含量设置4种混合堆肥施加量水平(0、15、30、60 t·hm^−2),施用2 a后采集土样测定其中铬、铅、铜、锌、镉和镍等7种重金属指标(总量及形态)、土壤微生物碳氮质量分数、土壤呼吸强度及4种土壤酶活性等7种土壤微生物指标,分析不同施肥量对林地土壤质量的影响。【结果】污泥堆肥施用2 a后,6种重金属总量有一定的增加趋势,但各施加量之间差异不显著,同时不同形态的质量分数变化较小,表明土壤中重金属总体污染风险较低;土壤酶和微生物碳氮随施加量增加无明显变化趋势,但施肥样地的土壤酶指数和土壤呼吸强度都比对照样地高,表明施污泥堆肥提高了土壤微生物活性。【结论】污泥堆肥的施加量低于30 t·hm−2时,榆树林生态系统可承受其增加的重金属风险并提高土壤微生物活性,改善土壤质量。

关键词：城市污泥堆肥林地土壤重金属土壤微生物活性

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吉林蛟河针阔混交林林下蚊子草不同生长期生物量及其分配特征

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应用与环境生物学报 2016年第6期22卷 1055-1062页

作者：孙越何怀江李良姚杰解蛰王峰洁夏富才北华大学林学院吉林132013 北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 吉林省蛟河林业实验区管理局蛟河132517

研究林下草本植物不同生长期生物量分配及各组分相关生长关系对于揭示其生活史对策和生物量分配规律具有重要意义.利用2015年4月20日-8月30日11次生物量调查数据分析吉林蛟河地区针阔混交林下不同生长期蚊子草(Filipendula palmata)生... 详细信息

研究林下草本植物不同生长期生物量分配及各组分相关生长关系对于揭示其生活史对策和生物量分配规律具有重要意义.利用2015年4月20日-8月30日11次生物量调查数据分析吉林蛟河地区针阔混交林下不同生长期蚊子草(Filipendula palmata)生物量及其分配、地上和地下生物量相关生长关系,并选取5种模型形式构建株高与地上、地下和整株生物量的拟合方程,根据拟合优度(R2和SEE)筛选最优模型并进一步对其进行检验.结果表明:根冠比R/S在生长初期达到最大值(2.73),并随生长期增加逐渐降低,从5月20日后到生长末期趋于稳定(约为0.6).整个生长期内,蚊子草地上和地下生物量相关生长关系表现为无相关生长关系(4月20日-5月10日)—异速生长(5月10日-6月15日)—等速生长(6月15日-30日)—异速生长(6月30日-7月30日)—等速生长(7月30日-8月30日)的趋势.地上、地下和整株生物量的最优模型分别为幂函数形式(y=0.0067x^(1.4303))、二次方程形式(y=0.0005x^2-0.0141x+0.4380)和指数函数形式(y=0.3364e^(0.0437x)),经检验地上、地下和整株生物量最优模型均基本符合建模标准.本研究表明林下蚊子草在不同生长阶段地上和地下生物量的分配规律及其相关生长关系是不一致的,这是植物对环境适应的结果,保证其在不同环境条件下维持正常的营养生长和生殖生长.

关键词：蚊子草生物量分配根冠比生物量模型相关生长关系

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火烧强度对兴安落叶松群落叶片功能性状及功能多样性的影响

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应用生态学报 2019年第12期30卷 4021-4030页

作者：栗马玲宋沼鹏刘艳红王洪林北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 内蒙古牙克石市乌尔旗汉林业局资源森调中心内蒙古乌尔旗汉022159

林火是北方针叶林的重要生态因子,直接影响火烧迹地物种多样性及功能多样性,进而影响森林群落的演替.以牙克石地区火后自然恢复12年的兴安落叶松群落为研究对象,在群落尺度上分析火烧迹地土壤养分含量、叶片功能性状、物种多样性和功能... 详细信息

林火是北方针叶林的重要生态因子,直接影响火烧迹地物种多样性及功能多样性,进而影响森林群落的演替.以牙克石地区火后自然恢复12年的兴安落叶松群落为研究对象,在群落尺度上分析火烧迹地土壤养分含量、叶片功能性状、物种多样性和功能多样性在不同火烧强度(轻、中和重度火烧)下的变化规律.结果表明:火烧显著降低了土壤全氮含量,对土壤全磷含量无显著影响.轻、中度火烧有助于维持群落较高的物种多样性和功能多样性;中度火烧显著增加了群落的物种多样性,物种丰富度指数、Shannon指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数均在中度火烧时有最大值;火烧降低了群落的功能丰富度和功能离散度指数,二者分别在中、轻度火烧时最大(除未过火外),而群落的功能均匀度和二次熵指数在林火干扰后增加,轻度火烧后最大.随火烧强度增加,叶干物质含量、叶组织密度和叶磷含量总体呈显著增大趋势,而比叶面积、叶含水量、叶氮含量和叶N∶P则表现出未过火>中度火烧>轻度火烧>重度火烧的规律,叶片厚度呈先增大后减小的变化规律.火烧强度对森林群落的叶片功能性状和功能多样性均有显著影响,且适度的火干扰对森林群落的恢复具有促进作用.

关键词：火干扰兴安落叶松群落物种多样性叶片功能性状功能多样性

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阔叶红松林下6种早夏草本不同生长期生物量分配及模型构建

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生态学报 2017年第19期37卷 6523-6533页

作者：孙越何怀江李良宋彩民王峰洁夏富才北华大学林学院吉林132013 北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 吉林省蛟河林业实验区管理局吉林132517

早夏草本植物作为阔叶红松林林下的一类优势物种,对整个生长季林下草本物种多样性和生物量具有重要影响,对其不同生长阶段生物量分配特征及生物量模型的研究有助于了解该类植物生存策略和碳汇储量。以吉林省蛟河地区阔叶红松林林下的白... 详细信息

早夏草本植物作为阔叶红松林林下的一类优势物种,对整个生长季林下草本物种多样性和生物量具有重要影响,对其不同生长阶段生物量分配特征及生物量模型的研究有助于了解该类植物生存策略和碳汇储量。以吉林省蛟河地区阔叶红松林林下的白花碎米荠(Cardamine leucantha)、北重楼(Paris verticillata)、鹿药(Smilacina japonica)、美汉草(Meehania fargesii)、山茄子(Anisodus acutangulus)和紫花变豆菜(Sanicula rubriflora)6种早夏草本植物为研究对象,从4月初到8月底对其物候期进行观察记录,定期取样,从而对6种植物不同生长时期各组分生物量分配特征,地上与地下生物量相对生长关系进行分析研究,并以株高级为自变量建立5种形式(一元线性模型、一元二次模型、指数模型、幂函数模型、对数模型)的单种和混种生物量模型,选取最优模型进行验证。结果表明,6种早夏草本植物花期一般开始于4月底结束于6月中旬,果期开始于5月底结束于8月中旬,不同植物的花、果期持续时间差异较大。生长期内,随着植物生长,株高、生物量和根冠比(R/S)变化明显,但变化趋势不一致。不同物种各组分生物量分配存在差异,用于繁殖的生物量分配比例较小,通常不超过5%。所有物种AGB和BGB间均具有明显的相对生长关系(P<0.0001),且均表现为异速生长(相关生长指数a≠1)。根据R^2和SEE选取最优生物量模型,其中幂函数模型形式最常用,其次是一元二次和指数模型。所有最优模型的R^2均较高且SEE较低,拟合效果较好,其中AGB和TB的最优模型要优于BGB,单种模型优于混种模型;通过验证,除混合模型BGB的RMA(30.679%)稍大于30%外,所有模型的RS、EE和RMA均小于30%,P值均大于80%,说明所建立的最优模型能够用来对该地区阔叶红松林林下早夏草本植物生物量进行估算。

关键词：早夏草本植物生物量分配根冠比(R/S) 生物量模型相对生长关系

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林火对云南松林地表可燃物负荷量及区域碳排放量的影响

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生态学杂志 2024年第2期43卷 325-332页

作者：索奥丽杜建华高钰王忆文陈锋刘晓东北京林业大学森林资源生态系统过程北京市重点实验室北京100083 应急管理部森林防火预警监测信息中心北京100054 森林草原火灾风险防控应急管理部重点实验室北京100083

云南松是我国西南林区典型易燃针叶树,研究林火对云南松林地表可燃物负荷量及火烧后碳排放量的影响,对可燃物管理及区域碳平衡维持提供科学依据。本研究以四川省西昌市2020年3月30日云南松林火烧迹地为对象,设置不同火烧强度(轻度、中... 详细信息

云南松是我国西南林区典型易燃针叶树,研究林火对云南松林地表可燃物负荷量及火烧后碳排放量的影响,对可燃物管理及区域碳平衡维持提供科学依据。本研究以四川省西昌市2020年3月30日云南松林火烧迹地为对象,设置不同火烧强度(轻度、中度、重度)和对照(未火烧)样地,分析不同火烧强度下地表可燃物负荷量的变化以及地表可燃物负荷量与环境因子之间的相关关系,通过乔木层、凋落物层及地表有机质层可燃物负荷量损失程度计算可燃物燃烧效率,进而计算不同组分可燃物的碳排放量。结果表明:(1)不同火烧强度下云南松林各类型地表可燃物负荷量均存在显著差异(P<0.05),地表可燃物总负荷量具体表现为:重度火烧(50.94 t·hm^(-2))>对照样地(41.08 t·hm^(-2))>中度火烧(37.40 t·hm^(-2))>轻度火烧(28.83 t·hm^(-2));(2)冗余分析结果表明,林分因子中,烧死木百分比、熏黑高度与树高的比值对灌木和草本可燃物负荷量的解释量较大;地形因子中,坡向对地表可燃物负荷量的解释量大于坡度和海拔;(3)云南松林乔木层、凋落物层、地表有机质层可燃物碳排放量在不同火烧强度样地间均存在显著差异(P<0.05),碳排放量分别为23451.30、8322.86、5244.74 t,此次森林火灾碳排放量为37018.90 t。

关键词：火烧强度云南松可燃物负荷量碳排放量冗余分析

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