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土壤学报 2016年第6期53卷 1528-1540页

作者：毛新伟程敏徐秋芳陈俊辉赵天心余晓李永春浙江农林大学环境与资源学院浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室浙江临安311300

为了探索硝化抑制剂在毛竹生产中的施用技术,通过培养试验研究3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)和双氰胺(DCD)两种硝化抑制剂对毛竹林施用尿素后土壤N2O排放、氮素转化和相关氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)群落结构和丰度的影响。试验设(1... 详细信息

为了探索硝化抑制剂在毛竹生产中的施用技术,通过培养试验研究3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)和双氰胺(DCD)两种硝化抑制剂对毛竹林施用尿素后土壤N2O排放、氮素转化和相关氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)群落结构和丰度的影响。试验设(1)对照(CK)、(2)单施尿素(Urea)、(3)尿素+1%DMPP(DMPP占总N的1%,下同);(4)尿素+1.5%DMPP;(5)尿素+10%DCD;(6)尿素+15%DCD等6个处理,测定N2O的排放动态以及气体排放转折点时的土壤特征指标。结果表明:与单施尿素相比,160 d的时间内两种DMPP用量处理的土壤N2O累积排放减排幅度均为54%,而10%DCD和15%DCD处理的土壤分别减少28%和41%。DMPP和DCD处理50 d和90 d时土壤的NH4+-N含量均显著高于(p<0.05)单施尿素处理,而NO3--N含量和表观硝化率则恰好相反,但两种抑制剂间无差异。DMPP处理的AOB群落结构的变化从10 d开始显现,至50 d和90 d时仍保持明显的抑制状态,而DCD处理则至90 d时抑制作用基本消失。单施尿素AOB功能基因(amo A)的丰度均显著高于硝化抑制剂处理(90 d时尿素+10%DCD处理除外);在整个培养期内,尿素和对照土壤的AOA群落结构相似,硝化抑制剂反而增加了AOA功能基因的丰度,表明硝化抑制剂对AOA丰度无明显抑制作用。即两种硝化抑制剂主要通过抑制AOB起作用;调节土壤p H至中性范围,并在1%DMPP施用条件下,硝化抑制剂的抑制效果最显著。

关键词： N2O:3,4-甲基吡唑磷酸盐双氰胺毛竹林氨氧化细菌氨氧化古菌

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毛竹种植对土壤细菌和真菌群落结构及多样性的影响

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应用生态学报 2017年第11期28卷 3740-3750页

作者：赵天心毛新伟程敏陈俊辉秦华李永春梁辰飞徐秋芳浙江农林大学环境与资源学院浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室浙江临安311300

为揭示天然林改为毛竹林过程中土壤微生物变化规律,在浙江省湖州市安吉县和长兴县两地选择不同种植历史的粗放经营毛竹林,分层采集0~20和20~40 cm的混合土壤样品,应用PCR-DGGE技术分析土壤细菌和真菌群落结构及多样性变化.结果表明:在... 详细信息

为揭示天然林改为毛竹林过程中土壤微生物变化规律,在浙江省湖州市安吉县和长兴县两地选择不同种植历史的粗放经营毛竹林,分层采集0~20和20~40 cm的混合土壤样品,应用PCR-DGGE技术分析土壤细菌和真菌群落结构及多样性变化.结果表明:在马尾松林改种毛竹林或毛竹林入侵杂灌阔叶林形成毛竹纯林过程中,土壤细菌和真菌的群落结构均发生明显变化,且细菌结构对毛竹种植的响应更敏感;随着毛竹生长时间的延长,表层土壤细菌群落表现出抵抗干扰、最后向改种毛竹之前状态恢复的趋势.毛竹种植时间、样地和土层均对土壤细菌和真菌多样性产生显著影响,其中样地和土层的影响明显大于种植时间.土壤性质和细菌、真菌结构的冗余分析结果表明,不同地点、不同土层驱动土壤微生物结构随时间变化的主要因子没有一致规律,且第1、2轴对样地变化的解释率大多低于65.0%,说明除本研究分析的5个土壤化学指标外,可能还有其他土壤理化性质共同驱动微生物结构的变化.

关键词：毛竹种植时间粗放经营土壤细菌和真菌群落多样性 DGGE 速效钾有效磷

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绿竹和麻竹地上部植硅体碳封存潜力

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生态学报 2017年第20期37卷 6827-6835页

作者：尹帅姜培坤孟赐福吴家森张金林浙江农林大学环境与资源学院临安311300 浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室临安311300

可以在土壤中稳定存在数千年甚至上万年之久的植硅体碳(phytolith-occluded organic carbon,PhytOC)是陆地植物生态系统长期碳封存的重要机制之一。选取福建南靖地区绿竹(Dendrocalamopsis oldhami(Munro)Keng f.)和麻竹(Dendrocalamus latiflorus Munro)两种重要丛生竹为研究对象,采集其竹叶、竹枝和竹秆样品,用微波消解法提取植硅体,采用碱溶法测定植硅体中碳含量,以比较两种丛生竹的植硅体碳封存潜力和封存速率。结果表明:绿竹和麻竹林地上部不同器官中Si含量变幅分别为4.95—37.53 g/kg和2.01—34.05 g/kg,植硅体含量变幅分别为3.35—100.80 g/kg和1.57—84.06 g/kg,两者地上部不同器官中的含量大小顺序均为叶>枝>秆。绿竹和麻竹林地上部不同器官干物质中的植硅体碳含量变幅分别为0.51—2.85 g/kg和0.17—2.22 g/kg。绿竹和麻竹林地上部PhytOC储量变幅分别为5.1—13.9 kg/hm^2和1.2—6.3 kg/hm^2。绿竹和麻竹地上植株不同器官中的最高PhytOC储量分别为枝和叶。绿竹和麻竹地上部PhytOC总储量分别为24.3 kg/hm^2和11.1 kg/hm^2。绿竹和麻竹林地上部PhytOC封存速率分别为0.051—0.131 t-e-CO_2hm^(-2)a^(-1)和0.0099—0.0139 t-e-CO_2hm^(-2)a^(-1),以绿竹和麻竹的最高PhytOC封存速率计算,我国绿竹林和麻竹林的地上植株部每年可分别封存1965.29 t CO_2和1520.11 t CO_2。

关键词：绿竹麻竹植硅体植硅体碳 PhytOC封存速率

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长期施肥下浙江稻田不同颗粒组分有机碳的稳定特征

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环境科学 2015年第5期36卷 1827-1835页

作者：毛霞丽陆扣萍孙涛张小凯何丽芝王海龙浙江农林大学环境与资源学院临安311300 浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室临安311300

依托浙江水网地区稻田长期定位施肥试验(1996~2013年),利用固态13C核磁共振波谱技术,研究长期不同施肥措施下土壤各颗粒组分有机碳含量及其化学结构特征.结果表明,与不施肥对照(CK)相比,秸秆与化肥配施(NPKRS)、栏肥与化肥配施(NPKOM)... 详细信息

依托浙江水网地区稻田长期定位施肥试验(1996~2013年),利用固态13C核磁共振波谱技术,研究长期不同施肥措施下土壤各颗粒组分有机碳含量及其化学结构特征.结果表明,与不施肥对照(CK)相比,秸秆与化肥配施(NPKRS)、栏肥与化肥配施(NPKOM)、单施化肥(NPK)和单施栏肥(OM)处理均显著(P<0.05)增加了砂粒(2~0.02 mm)、粉粒(0.02~0.002mm)和黏粒(<0.002 mm)组分中有机碳含量;而单施秸秆(RS)处理仅显著增加砂粒组分有机碳含量.此外,与单施化肥处理相比,有机肥和化肥配施促进了新增有机碳在粉粒和黏粒组分的分配,更有利于新增有机碳的稳定.应用13C-NMR波谱技术进行结构表征,结果表明粉粒和黏粒组分有机碳的化学结构存在明显差异,粉粒组分烷氧碳、芳香碳的相对含量高于黏粒,而烷基碳、羰基碳的相对含量低于黏粒.长期有机肥与化肥配施下粉粒和黏粒烷基碳相对含量较单施有机肥处理分别降低9.1%~11.9%和13.7%~19.9%,烷氧碳的相对含量则分别增加2.9%~6.3%和13.4%~22.1%,表明有机肥与化肥配施处理降低了粉粒和黏粒组分有机碳的分解程度.长期单施化肥处理下粉粒和黏粒组分有机质的芳化度和疏水性低于单施有机肥处理和不施肥处理,有机质的矿化稳定性较低.长期有机肥与化肥配施,尤其是NPKOM处理,通过增加化学抗性化合物和碳水化合物的积累,并且减缓活性组分的分解提高粉粒和黏粒组分有机碳含量,是促进稻田土壤有机碳可持续积累的有效措施.

关键词：长期定位试验稻田土壤施肥颗粒分组 13C核磁共振波谱技术化学结构

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毛竹入侵森林对固氮微生物群落结构和丰度的影响

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植物营养与肥料学报 2018年第4期24卷 1047-1057页

作者：周燕刘彩霞徐秋芳梁辰飞陈俊辉秦华李永春浙江农林大学环境与资源学院浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室浙江临安311300

【目的】毛竹入侵能够对生态系统的各个方面产生影响,包括森林生态系统氮循环。生物固氮是森林生态系统氮循环的重要一环,研究毛竹入侵过程中土壤固氮微生物的变化,可为毛竹入侵对生态功能影响的评价提供理论依据。【方法】选取天目山... 详细信息

【目的】毛竹入侵能够对生态系统的各个方面产生影响,包括森林生态系统氮循环。生物固氮是森林生态系统氮循环的重要一环,研究毛竹入侵过程中土壤固氮微生物的变化,可为毛竹入侵对生态功能影响的评价提供理论依据。【方法】选取天目山自然保护区的三个毛竹入侵带(青龙山、石门洞和进山门),分别在三个入侵带中沿毛竹入侵方向采集毛竹纯林、毛竹与原林混交林以及原林地的表层土壤,分析pH、有机碳、碱解氮、有效磷和速效钾等土壤化学性质,应用基于nif H功能基因的末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)和荧光定量PCR(qPCR)技术,分析土壤固氮微生物群落结构和丰度的变化。【结果】毛竹入侵后土壤化学性质呈现三种不同情况,在三个入侵带中总体上升的有pH、有机碳、碱解氮、有效磷,下降的为速效钾,而硝态氮的变化均不显著,总体上,土壤养分含量在毛竹入侵后有所上升。土壤固氮微生物的丰度随毛竹入侵过程降低,其中进山门入侵带的变化显著(P<0.05)。土壤固氮微生物T-RFLP的结果显示,48 bp在三个入侵带中均为优势片段;不同的T-RFs在毛竹入侵过程中变化各异,有的片段在毛竹入侵后消失,有的片段在毛竹入侵后出现,有的片段变化不显著。土壤固氮微生物群落的Shannon指数和均匀度指数随毛竹入侵降低,Simpson指数相反,这些指标只在石门洞入侵带的不同林分之间存在显著差异(P<0.05);多响应置换过程分析(MRPP)显示,石门洞和进山门入侵带毛竹入侵前后土壤固氮微生物群落结构有显著变化(P<0.05);冗余分析(RDA)结果表明,土壤性质对固氮微生物群落变化的解释率普遍较低(低于30%),三个入侵带显著影响土壤固氮微生物群落变化的土壤化学性质各不相同,并且三个入侵带的样点在RDA坐标图中分布格局并不统一。【结论】即使同一自然保护区的三个毛竹入侵带,土壤固氮微生物群落随着入侵过程的变化并不一致,母岩和原有植被产生的综合作用导致土壤固氮微生物群落发生变化,但需结合更多的因素进行进一步地探讨。

关键词：毛竹入侵固氮微生物 T-RFLP qPCR 土壤化学性质

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竹炭对三叶草生长及土壤细菌群落的影响

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应用生态学报 2014年第8期25卷 2334-2340页

作者：李松昊何冬华沈秋兰徐秋芳浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室/浙江农林大学环境与资源学院浙江临安311300

研究添加不同含量（0、3%和9%）和颗粒直径（0.05、0.05-1.0和1.0-2.0 mm）竹炭对三叶草生长及土壤微生物群落结构的影响.结果表明：竹炭对三叶草生长的促进作用前期较明显,添加9%竹炭处理略好于添加3%竹炭处理,而不同颗粒直径对三叶草... 详细信息

研究添加不同含量（0、3%和9%）和颗粒直径（0.05、0.05-1.0和1.0-2.0 mm）竹炭对三叶草生长及土壤微生物群落结构的影响.结果表明：竹炭对三叶草生长的促进作用前期较明显,添加9%竹炭处理略好于添加3%竹炭处理,而不同颗粒直径对三叶草生长影响差异不显著;播种后0-120 d,竹炭对三叶草生长的促进作用随着时间推移而减弱,5个月后基本消失.16S rDNA V3区片段的DGGE分析表明,添加竹炭改变了土壤细菌群落结构特征,大部分种类土壤细菌数量和细菌群落多样性指数均高于对照.定量分析表明,添加9%、细粒（D〈0.05 mm）竹炭处理土壤细菌数量显著高于其他处理.同一添加含量下,细粒径竹炭对土壤细菌数量的增加效应更明显.

关键词：竹炭三叶草土壤细菌群落土壤细菌丰度

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集约经营对毛竹林土壤固氮细菌群落结构和丰度的影响

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应用生态学报 2015年第10期26卷 2961-2968页

作者：何冬华陈俊辉徐秋芳沈秋兰李永春毛新伟程敏浙江农林大学环境与资源学院浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室浙江临安311300

为揭示集约经营对毛竹林土壤固氮细菌群落特征的影响,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和荧光定量PCR技术,分析集约经营0(CK)、10、15、20、25年毛竹林土壤固氮菌群落结构和丰度的变化规律,并探讨了影响土壤固氮菌群落的主要环境因素.结果表... 详细信息

为揭示集约经营对毛竹林土壤固氮细菌群落特征的影响,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和荧光定量PCR技术,分析集约经营0(CK)、10、15、20、25年毛竹林土壤固氮菌群落结构和丰度的变化规律,并探讨了影响土壤固氮菌群落的主要环境因素.结果表明:毛竹林集约经营导致土壤pH下降而速效养分积累;集约经营初期(10年)和后期(25年)土壤固氮细菌的群落结构与对照相似,而中期的15年和20年则与对照差异较大.固氮菌多样性指数和丰度均呈现先减少后增加的趋势,经营15年时达到最小值;土壤固氮细菌表现出对集约经营干扰的抵抗和恢复反应.冗余分析表明,土壤速效钾、水解氮、硝态氮和铵态氮的含量与固氮菌群落结构的变化有较强的相关性,表明集约经营措施导致了土壤固氮细菌短期的变化,但长期而言,不会对土壤固氮细菌产生不良影响.

关键词：集约经营毛竹林固氮细菌变性梯度凝胶电泳实时荧光定量PCR

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干扰树间伐对杉木人工林林分生长和林分结构的影响

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应用生态学报 2015年第2期26卷 340-348页

作者：吴建强王懿祥杨一朱婷婷朱旭丹浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室浙江临安311300 浙江农林大学环境与资源学院浙江临安311300

在浙江临安选择26年生杉木人工林进行干扰树间伐,以不间伐为对照,间伐3 a后,研究干扰树间伐对林分生长和林分结构的影响.结果表明:间伐3 a后,间伐林分单木平均胸径和单株平均材积生长量均显著高于对照,分别是对照林分的1.30和1.25倍;目... 详细信息

在浙江临安选择26年生杉木人工林进行干扰树间伐,以不间伐为对照,间伐3 a后,研究干扰树间伐对林分生长和林分结构的影响.结果表明:间伐3 a后,间伐林分单木平均胸径和单株平均材积生长量均显著高于对照,分别是对照林分的1.30和1.25倍;目标树的胸径和单株材积生长量均显著高于间伐林分一般树以及对照林分目标树和一般树,表明不同保留木对间伐的响应不一致.间伐后目标树的平均最近距离显著增加,生长空间较一般树明显扩大,目标树竞争压力释放显著,仅为间伐前的68.2%.间伐林分的林木株数仅为对照林分的81.5%,但蓄积生长量两者无显著差异.间伐3 a后,间伐林分14 cm径阶及以上林木株数提高了18.0%,显著高于对照林分的12.0%,表明干扰树间伐有利于较大径阶林木的生产.林木总体分布格局趋向于随机分布,符合林木分布格局随生长变化的一般性规律.干扰树间伐促进了杉木人工林的林分生长,优化了林分结构,有利于目标树的持续快速生长和较大径级林木的生产.

关键词：干扰树间伐杉木人工林目标树林分生长林分结构

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亚热带不同林分土壤表层有机碳组成及其稳定性

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生态学报 2013年第2期33卷 416-424页

作者：商素云姜培坤宋照亮李永夫林琳浙江农林大学环境与资源学院临安311300 浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室临安311300

在浙江临安玲珑山选取了常绿阔叶林、马尾松林、板栗林和雷竹林4种林分,采用传统的化学方法与固态13C核磁共振(NMR)技术研究其土壤有机碳在不同粒径土壤颗粒中的分布规律和结构特征,探讨林分类别和管理措施对土壤有机碳含量及其结构的影... 详细信息

在浙江临安玲珑山选取了常绿阔叶林、马尾松林、板栗林和雷竹林4种林分,采用传统的化学方法与固态13C核磁共振(NMR)技术研究其土壤有机碳在不同粒径土壤颗粒中的分布规律和结构特征,探讨林分类别和管理措施对土壤有机碳含量及其结构的影响,为亚热带地区森林固碳和土壤碳库管理提供科学依据。结果显示:(1)土壤表层(0—20 cm)有机碳含量按以下次序递减:雷竹林>常绿阔叶林>马尾松林>板栗林,且板栗林以粉黏粒结合态碳为主,其他林分土壤则以粗砂结合态碳为主;(2)13C NMR结果表明,阔叶林和马尾松林土壤有机碳中烷基碳所占比例最大,而雷竹林和板栗林则是烷氧碳比例最大,表明人工经营措施改变了土壤有机碳的成分组成;(3)随着土壤颗粒变细,有机碳中烷基碳比例增加,烷氧碳比例减少,A/O-A值和疏水碳/亲水碳值逐渐增大,表明颗粒越细,其结合的有机碳结构稳定性越高。

关键词：林分土壤有机碳粒径组分固态13C核磁共振(NMR) 亚热带

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雷竹覆盖物分解速率及其硅含量的变化

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生态学报 2013年第23期33卷 7373-7381页

作者：黄张婷张艳宋照亮姜培坤项婷婷浙江农林大学环境与资源学院临安311300 浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室临安311300

以冬季地表覆盖增温为核心的雷竹早产高效栽培技术被广泛应用于我国亚热带地区的雷竹(Phyllostachys praecox)产区。为探明雷竹覆盖物(稻草和竹叶)的分解速率及在分解残余物中硅含量的年动态变化规律,在浙江临安市雷竹主产区采用分解管... 详细信息

以冬季地表覆盖增温为核心的雷竹早产高效栽培技术被广泛应用于我国亚热带地区的雷竹(Phyllostachys praecox)产区。为探明雷竹覆盖物(稻草和竹叶)的分解速率及在分解残余物中硅含量的年动态变化规律,在浙江临安市雷竹主产区采用分解管法进行了覆盖物分解试验。试验结果表明,稻草、竹叶的月平均分解速率分别为8.5%和11.9%,在1a内分别分解了67.5%和79.3%。分解过程中,稻草和竹叶C含量随时间的推移而下降,而N含量则随时间的推移而增加,两者的C/N比总体都呈现下降的趋势,但在试验初期前者的下降幅度显著大于后者。稻草、竹叶覆盖残余物中的Si含量随着分解时间的增加而增加,并都在12月达到最大值81.8 g/kg和80.0 g/kg。稻草、竹叶的分解残余物中硅含量与铝含量或铁含量之间均呈极显著正相关(P<0.01),但与磷含量无显著相关性(P>0.05)。

关键词：雷竹覆盖物分解速率硅含量

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