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应用生态学报 2016年第2期27卷 585-592页

作者：李永春梁雪李永夫王祈陈俊辉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

为揭示天目山毛竹入侵原始阔叶林后土壤真菌群落特征的变化,采用T-RFLP以及荧光定量PCR技术,分析毛竹纯林、竹阔混交林及原始阔叶林土壤真菌群落结构和数量特征.结果表明:土壤真菌群落结构差异在毛竹纯林和阔叶林之间最为明显,其次为竹... 详细信息

为揭示天目山毛竹入侵原始阔叶林后土壤真菌群落特征的变化,采用T-RFLP以及荧光定量PCR技术,分析毛竹纯林、竹阔混交林及原始阔叶林土壤真菌群落结构和数量特征.结果表明:土壤真菌群落结构差异在毛竹纯林和阔叶林之间最为明显,其次为竹阔混交林和阔叶林;竹阔混交林土壤具有最高的真菌Shannon指数、均匀度指数及最低的Simpson指数.硝态氮含量和p H显著影响了真菌群落结构的变异,毛竹林土壤真菌群落结构受p H和铵态氮影响较大,而阔叶林主要受硝态氮影响.阔叶林土壤真菌数量显著高于毛竹纯林和竹阔混交林,真菌数量分别与土壤p H和硝态氮呈现显著负相关和正相关.表明真菌在阔叶林土壤中介导了异养硝化作用,毛竹入侵可能对此过程产生了显著影响.

关键词：毛竹入侵土壤真菌群落特征阔叶林天目山

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硝化抑制剂对毛竹林土壤N2O排放和氨氧化微生物的影响

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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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生物质炭输入对土壤有机碳库和CO_2排放的影响研究进展

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湖北农业科学 2017年第2期56卷 205-210页

作者：杨萌李永夫肖永恒李永春岳天姜培坤周国模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 浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地浙江临安311300

由于生物质炭的碳化学结构主要以芳香碳为主,具有高度的生物化学和热稳定性,可长期保存于土壤中而不被土壤微生物所分解,因此其在增加土壤碳库容量、稳定土壤有机碳库以及维持土壤碳平衡方面发挥着重要作用。本研究综述了生物质炭输入... 详细信息

由于生物质炭的碳化学结构主要以芳香碳为主,具有高度的生物化学和热稳定性,可长期保存于土壤中而不被土壤微生物所分解,因此其在增加土壤碳库容量、稳定土壤有机碳库以及维持土壤碳平衡方面发挥着重要作用。本研究综述了生物质炭输入对活性有机碳、腐殖质特性以及有机碳矿化特征的影响,较详细地分析了生物质炭输入对土壤CO_2通量的影响效果及其机制,最后展望了该方向今后的研究重点。

关键词：生物质炭活性有机碳土壤腐殖质土壤有机碳矿化 CO2排放

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集约经营对山核桃林地土壤腐殖质组分碳含量的影响

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水土保持通报 2017年第1期37卷 67-71页

作者：周秀峰张金林冯秀智盛卫星吴家森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 浙江省建德市林业局浙江建德311600

[目的]研究并探讨土壤腐殖质各组分碳含量的变化规律,为山核桃林地土壤管理提供理论依据。[方法]采集并分析山核桃林经营历史为5,10,15,20a的土壤样品的土壤腐殖质各组分碳含量,并与天然混交林(0a)进行比较。[结果]与天然山核桃—阔叶... 详细信息

[目的]研究并探讨土壤腐殖质各组分碳含量的变化规律,为山核桃林地土壤管理提供理论依据。[方法]采集并分析山核桃林经营历史为5,10,15,20a的土壤样品的土壤腐殖质各组分碳含量,并与天然混交林(0a)进行比较。[结果]与天然山核桃—阔叶混交林(0a)相比,随着经营历史的延长,林地土壤腐殖质各组分碳含量的变化主要发生在表层(0—10cm),胡敏酸碳、富里酸碳和胡敏素碳含量均下降。与0a相比,集约经营5a后胡敏酸碳、富里酸碳和胡敏素碳含量分别下降了42.8%,23.9%和21.2%,而集约经营20a后,分别下降了45.3%,39.0%,32.3%。集约经营20a后,亚表层(10—30cm)土壤胡敏素碳含量上升了94.2%。[结论]集约经营降低了山核桃林地土壤表层和亚表层的胡敏酸碳和富里酸碳含量,同时也降低了表层土壤胡敏素碳含量,而提高了亚表层土壤胡敏素碳含量。

关键词：山核桃胡敏酸富里酸胡敏素集约经营

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毛竹种群向针阔林扩张的根系形态可塑性

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生态学报 2016年第2期36卷 326-334页

作者：沈蕊白尚斌周国模王懿祥王楠温国胜陈娟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

为了弄清毛竹(Phyllostachys edulis)向针阔林扩张过程中根系的形态可塑性反应,在浙江天目山自然保护区毛竹向针阔林扩张的典型过渡地带,连续区域上设置毛竹纯林、针阔-毛竹混交林(以下简称过渡林)、针阔林3种样地。用根钻法采集样地毛... 详细信息

为了弄清毛竹(Phyllostachys edulis)向针阔林扩张过程中根系的形态可塑性反应,在浙江天目山自然保护区毛竹向针阔林扩张的典型过渡地带,连续区域上设置毛竹纯林、针阔-毛竹混交林(以下简称过渡林)、针阔林3种样地。用根钻法采集样地毛竹根系、针阔树根系并比对其生物量密度、细根比根长、相邻同级侧根节点距等形态特征参数变化。结果表明:随着毛竹的扩张程度增加,林内根系生物量密度增加;且与针阔树竞争过程中毛竹将更多的根系放置于表层;同时在水平方向上随离样株距离的增加未出现明显变化,而针阔树根系则随离样木距离的增加而逐渐减少;毛竹根系比根长明显增加,平均增幅15%;一、二级侧根节点距则均有所下降,毛竹侧根数量增多。这些结果表明毛竹种群可通过根系生物量密度、细根比根长、相邻同级侧根节点距等形态可塑性方式实现向周边森林扩张。

关键词：毛竹扩张地下竞争根系塑性天目山自然保护区

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热带、亚热带典型森林-土壤系统植硅体碳演变规律

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应用生态学报 2016年第3期27卷 697-704页

作者：何珊琼黄张婷吴家森杨杰姜培坤浙江农林大学环境与资源学院浙江临安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浙江临安311300

分别选取中国亚热带毛竹林、马尾松林、青冈林、杉木林和热带青梅林、芭蕉林、橡胶林、马占相思林8种森林类型,采集其鲜叶、凋落叶以及0~10和10~30 cm土层土壤,通过微波消解法提取其中的植硅体,并采用碱溶法测定植硅体中碳含量.结果表... 详细信息

分别选取中国亚热带毛竹林、马尾松林、青冈林、杉木林和热带青梅林、芭蕉林、橡胶林、马占相思林8种森林类型,采集其鲜叶、凋落叶以及0~10和10~30 cm土层土壤,通过微波消解法提取其中的植硅体,并采用碱溶法测定植硅体中碳含量.结果表明:4种亚热带森林类型鲜叶、凋落叶和0~10 cm土层中植硅体碳含量均以马尾松林(230.24、229.17、20.87g·kg^(-1))最高,毛竹林(30.55、37.37、3.38 g·kg^(-1))最低,10~30 cm土层则以青冈林(18.54g·kg^(-1))最高,毛竹林(2.90 g·kg^(-1))最低.热带森林鲜叶中植硅体碳含量以马占相思林(377.66 g·kg^(-1))最高,青梅林(46.83 g·kg^(-1))最低,凋落叶中则是橡胶林(218.23 g·kg^(-1))最高,芭蕉林(27.66 g·kg^(-1))最低,而0~10和10~30 cm土层土壤中均以马占相思林(23.84、24.90 g·kg^(-1))最高,芭蕉林(3.89、3.93 g·kg^(-1))最低.与0~10 cm表层土相比,杉木林、青冈林、马尾松林、毛竹林、橡胶林、马占相思林、芭蕉林和青梅林鲜叶植硅体碳含量分别下降97.4%、94.9%、90.9%、88.9%、95.9%、93.7%、93.3%和63.7%.青冈林、芭蕉林和马占相思林鲜叶植硅体碳含量显著高于凋落叶,而毛竹林、马尾松林、杉木林、青梅林和橡胶林之间无显著差异.8种森林类型土壤植硅体碳含量均显著低于鲜叶和凋落叶,表明植硅体在通过凋落物释放到土壤的过程中是不稳定的.

关键词：植硅体植硅体碳亚热带森林热带森林

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苦竹林植硅体碳与硅的研究

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自然资源学报 2016年第2期31卷 299-309页

作者：杨杰吴家森姜培坤赵培平浙江农林大学环境与资源学院浙江临安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浙江临安311300

植硅体碳(phytolith-occluded organic carbon,PhytOC)具有很强的抗风化能力,能存在于土壤中达数千年之久,成为陆地土壤长期固碳的重要机制。论文以中国亚热带地区苦竹(Pleioblastus amarus)林生态系统为对象,探究硅、植硅体及植硅体碳... 详细信息

植硅体碳(phytolith-occluded organic carbon,PhytOC)具有很强的抗风化能力,能存在于土壤中达数千年之久,成为陆地土壤长期固碳的重要机制。论文以中国亚热带地区苦竹(Pleioblastus amarus)林生态系统为对象,探究硅、植硅体及植硅体碳在竹林生态系统中的分布特征。研究结果表明,植硅体碳广泛分布于苦竹地上部分各器官中,植硅体和植硅体碳含量均为叶>枝>秆。被传统植硅体研究所忽略的竹枝和竹秆中的植硅体碳储量占到地上部分植硅体碳总储量的7.2%和51.1%。植硅体碳占总有机碳的比例在叶、枝、秆中分别为0.59%、0.21%和0.28%,植硅体碳占总有机碳的比例因积累器官的不同而存在明显的差异。植物体内植硅体的含量与土壤中植物可利用硅的含量之间存在显著的线性相关关系(R2=0.91,P<0.05),而与土壤中总硅无相关性(R2=0.16,P>0.05)。苦竹林植硅体碳封存速率为40.2 kg·hm-2·a-1。

关键词：苦竹器官硅植硅体植硅体碳

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湿地植被叶面积指数对光化学指数和光能利用率关系的影响——基于实测数据和PROSPECT-SAIL模型

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自然资源学报 2016年第3期31卷 514-525页

作者：王景旭丁丽霞程乾浙江农林大学/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 浙江工商大学杭州310018

光化学指数PRI(Photochemical Reflectance Index)是估算光能利用率LUE(Light Use Efficiency)的一种快速监测的有效指标,分析各种因素对二者的影响是提高估算精度的前提。论文针对三种杭州湾典型湿地植物[旱柳(Salix matsudana)、柽柳(... 详细信息

光化学指数PRI(Photochemical Reflectance Index)是估算光能利用率LUE(Light Use Efficiency)的一种快速监测的有效指标,分析各种因素对二者的影响是提高估算精度的前提。论文针对三种杭州湾典型湿地植物[旱柳(Salix matsudana)、柽柳(Tamarix chinensis)和芦苇(Phragm itescommunis)],实地观测了其光合作用及日变化、叶面积指数以及同步植被光谱。同时采用PROSPECT-SAIL模型模拟叶面积指数LAI(Leaf Area Index)从小到大变化时植被冠层反射率,分析LAI的变化对冠层PRI的影响。结果表明:1)三种植被在日变化上,芦苇、旱柳和柽柳的PRI和LUE的相关性较好,R2分别为0.581 6、0.524 6和0.514 6;而对同一种植被在不考虑时间变化的条件下,PRI和LUE的相关性会有所减弱,对于LAI较小的冠层,PRI不能精确反映LUE;2)当LAI<5时,冠层下土壤背景对冠层PRI影响较大,在不同土壤背景下,土壤亮度低的对冠层PRI影响较小;3)当LAI>5时,土壤背景对冠层PRI影响较小,冠层自身的LAI才是影响PRI和LUE相关性的决定因素。因此,PRI和LUE关系模型还需要进一步探索和完善,引入更精确的模型和参数,不断提高LUE估算的准确度。

关键词：光化学植被指数光能利用率冠层反射率叶面积指数

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阔叶林改种毛竹(Phyllostachys pubescens)后土壤固氮细菌nifH基因多样性的变化

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植物营养与肥料学报 2016年第3期22卷 687-696页

作者：沈秋兰何冬华徐秋芳程敏毛新伟李永春陈俊辉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】毛竹是喜氮植物,土壤氮素水平对毛竹生长至关重要。生物固氮是土壤氮素的重要来源,因此,探索阔叶林改种毛竹后土壤固氮细菌和土壤氮素的变化具有重要意义。【方法】选择立地条件相近的毛竹林(100多年前由阔叶林改种而来)和阔叶... 详细信息

【目的】毛竹是喜氮植物,土壤氮素水平对毛竹生长至关重要。生物固氮是土壤氮素的重要来源,因此,探索阔叶林改种毛竹后土壤固氮细菌和土壤氮素的变化具有重要意义。【方法】选择立地条件相近的毛竹林(100多年前由阔叶林改种而来)和阔叶林,每种林地在东北坡向位置随机选择4个10 m×10 m标准样地,每个标准样地选取5个采样点,分层采集0—20 cm(表层)和20—40 cm(次表层)土壤样品,分析了土壤p H、有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾和含水量等常规理化性质;采用引物对AQER和Pol F,以土壤总DNA为模板扩增了固氮细菌功能基因(nif H)片段,应用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和实时荧光定量PCR(Real-time PCR),分析了固氮细菌群落结构、多样性以及丰度(nif H基因拷贝数)变化;通过基因克隆测序对土壤固氮细菌进行初步鉴定。【结果】阔叶林改种毛竹后土壤p H显著(P<0.05)提高;毛竹林土壤的含水量、碱解氮以及表层土壤的速效钾显著高于(P<0.05)同层的阔叶林土壤,而有效磷则显著(P<0.05)低于同层的阔叶林土壤。总体来说,阔叶林改种毛竹后土壤养分含量明显提高;阔叶林土壤固氮细菌DGGE条带数以及多样性指数(Shannon-Wiener index)都高于毛竹林;基于DGGE条带信息的聚类分析和主成分分析(PCA)结果表明,阔叶林和毛竹林区分为2个类群,而同一林分的不同土层之间差异较小;实时荧光定量PCR结果显示,毛竹林土壤的固氮细菌nif H基因丰度显著(P<0.05)高于阔叶林土壤;通过克隆测序,14个阳性克隆分别属于2个不同的菌属,其中13个均为Bradyrhizobium,1个为Azohydromonas lata,条带序列与已知序列的相似度为93%98%。【结论】阔叶林改种毛竹后土壤固氮细菌的种类减少,而功能基因丰度却明显增加;土壤氮素水平明显提高,这可能是土壤固氮能力增强的结果。

关键词：毛竹土壤固氮细菌氮素

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集约经营对毛竹林土壤碳氮库及酶活性的影响

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应用生态学报 2016年第11期27卷 3455-3462页

作者：杨萌李永夫李永春肖永恒岳天姜培坤周国模刘娟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 浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地浙江临安311300

为探明集约经营对毛竹林土壤碳库、氮库以及酶活性的影响,在浙江省临安市选取相邻的粗放经营毛竹林和集约经营毛竹林（经营年限为15年）,测定表层（0～20 cm）与亚表层（20～40 cm）土壤不同形态碳氮和蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和酸性... 详细信息

为探明集约经营对毛竹林土壤碳库、氮库以及酶活性的影响,在浙江省临安市选取相邻的粗放经营毛竹林和集约经营毛竹林（经营年限为15年）,测定表层（0～20 cm）与亚表层（20～40 cm）土壤不同形态碳氮和蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶的活性.结果表明：长期集约经营显著降低毛竹林土壤有机碳含量和储量,表层和亚表层土壤有机碳储量分别下降13.2%和18.0%;集约经营15年后,毛竹林表层和亚表层土壤水溶性碳、热水溶性碳、微生物生物量碳和易氧化碳含量均显著降低;与粗放经营毛竹林相比,集约经营毛竹林表层和亚表层土壤氮储量分别增加50.8%和36.6%;集约经营显著增加毛竹林土壤硝态氮和铵态氮含量,显著降低土壤水溶性氮和微生物生物量氮含量;集约经营15年后,毛竹林表层土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性均显著下降,亚表层土壤酸性磷酸酶活性显著下降,而其他酶活性均无显著变化.长期集约经营导致毛竹林土壤碳储量、活性碳库和微生物活性显著下降,在以后的经营过程中要注意化肥与有机肥配合使用,以保证毛竹林的可持续经营.

关键词：集约经营毛竹林碳库氮库土壤酶

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