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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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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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模拟酸雨对毛竹阔叶林过渡带土壤真菌结构及其多样性的影响

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环境科学 2020年第5期41卷 2476-2484页

作者：王楠潘小承王传宽白尚斌东北林业大学林学院哈尔滨150040 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杭州311300

为探究酸雨对毛竹扩张形成的竹阔混交林土壤真菌群落的影响程度,于2017~2018年在浙江省杭州临安天目山国家级自然保护区开展酸雨模拟实验,选取T1(pH=4.0)和T2(pH=2.5)两个模拟酸雨梯度,并以CK(pH=5.5)对照,利用Illumina MiSeq高通量测... 详细信息

为探究酸雨对毛竹扩张形成的竹阔混交林土壤真菌群落的影响程度,于2017~2018年在浙江省杭州临安天目山国家级自然保护区开展酸雨模拟实验,选取T1(pH=4.0)和T2(pH=2.5)两个模拟酸雨梯度,并以CK(pH=5.5)对照,利用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析不同强度酸雨胁迫下,土壤真菌群落多样性变化及影响因素.结果表明与对照相比,T1处理显著提高了真菌群落的OTU数量、Chao1指数和Ace指数(P<0.05).竹阔混交林土壤主要由13个门类群的菌群组成,优势菌群包括子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和毛霉门(Mucoromycota).主坐标(PCoA)分析和相似性检验结果表明模拟酸雨改变了土壤真菌结构.Bifiguratu属、Geminibasidium属、Purpureocillium属和Oidiodendron属相对丰度变化显著,可作为酸雨胁迫下土壤真菌群落结构变化的指示种.冗余分析(RDA)和相关性分析表明,土壤pH和全氮对土壤真菌群落结构影响显著(P<0.05).综上所述,酸雨提高了真菌群落多样性指数,改变土壤真菌群落结构.该研究结果有助于了解森林生态系统中的真菌群落,以及土壤真菌作为影响因子在预测环境变异中的作用.

关键词：酸雨毛竹阔叶林真菌多样性群落结构高通量测序

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基于树形结构的地形骨架线分级方法研究

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中国矿业大学学报 2015年第6期44卷 1119-1125页

作者：陈永刚杨春菊陈孝银孙燕飞林晨鸷浙江农林大学环境与资源学院浙江临安311300 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 浙江农林大学信息工程学院浙江临安311300

以绥德韭园沟流域1∶104的数字高程模型(DEM)数据为例,提出了一种基于树形结构的地形骨架线——山脊线的分级方法.首先,依据不同尺度间流域的空间包含关系构建树形结构模型;其次,选取能够代表流域特征信息的流域面积、起伏度以及流域在&... 详细信息

以绥德韭园沟流域1∶104的数字高程模型(DEM)数据为例,提出了一种基于树形结构的地形骨架线——山脊线的分级方法.首先,依据不同尺度间流域的空间包含关系构建树形结构模型;其次,选取能够代表流域特征信息的流域面积、起伏度以及流域在"树"模型中的位置3个特征参数作为山脊线分级的依据指标,对其进行标准化处理,并通过树形结构模型对这些指标进行综合分析;最后,根据河网分级与支流数确定山脊线等级数,并运用K-Means聚类分级法对山脊线等级进行分级,对分级结果进行对比验证.结果表明:该方法获得的山脊线分级能够准确反映研究样区的地形特征,基于"树"形结构的山脊线分级取得了较好的效果.

关键词： DEM 数字地形分析地形骨架线山脊线分级

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毛竹林竹鞭生长特征和空间结构的探地雷达无损探测

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林业科学 2020年第12期56卷 19-27页

作者：熊雨露周宇峰李平衡童亮周国模施拥军杜华强浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室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杭州311300

【目的】发展毛竹林地下竹鞭空间结构的探地雷达无损探测方法,解决因毛竹竹鞭深入地下和观测不便而使空间结构及地下生物量无法准确预测的难题,为毛竹林地下竹鞭研究提供新思路。【方法】设置毛竹林样地并采用探地雷达进行探测,在雷达... 详细信息

【目的】发展毛竹林地下竹鞭空间结构的探地雷达无损探测方法,解决因毛竹竹鞭深入地下和观测不便而使空间结构及地下生物量无法准确预测的难题,为毛竹林地下竹鞭研究提供新思路。【方法】设置毛竹林样地并采用探地雷达进行探测,在雷达数据预处理后提取竹鞭信息,同时基于双曲线模型估计竹鞭直径,并利用直径(D)与长度(L)拟合竹鞭生物量,再用实测值进行模型检验,最后分析竹鞭的垂直与水平空间结构。【结果】探地雷达能有效探测毛竹林地下竹鞭的位置信息,双曲线模型对竹鞭直径和长度估计误差分别为-14.45%~20.66%和0.53%~8.51%,对空间位置3个方向(X,Y,Z)的估计误差分别为0.13%~6.65%、1.23%~6.55%和2.42%~7.41%;对于生物量,以DL为变量的多项式模型和以D2L为变量的指数模型拟合结果较好,确定系数R2为0.93~0.95,均方根误差RMSE为18.3~22.4 kg·hm^-2;从模型检验结果来看,以D2L为变量的指数和多项式模型模拟效果显著好于以D、D2和DL为变量的指数和多项式模型;以D2L为变量的指数模型是竹鞭生物量(BR)的最佳拟合模型,具体形式为BR=65.17e0.002D2L;对竹鞭空间结构分析表明,竹鞭主要垂直分布在0~40 cm土层,该土层竹鞭条数占竹鞭条数总量的91%,竹鞭鞭长和生物量分别占总量的95%和93%,且竹鞭直径在下层(>20 cm)土壤显著大于表层(0~20 cm)土壤;竹鞭在地下的走势较为曲折,空间分布相对均匀,同一竹鞭的直径差异不大,但不同竹鞭的直径差异显著(P<0.01),样地内单位面积竹鞭的长度和生物量分别为54080 m·hm^-2和1001.17 kg·hm^-2。【结论】利用探地雷达能成功探测地下竹鞭的位置信息,可得到竹鞭垂直和水平方向的空间结构,同时竹鞭直径模型与生物量模型的预测结果也较好,表明探地雷达技术可为研究毛竹林竹鞭结构及其动态与地上立竹的相互关系等提供技术支撑。

关键词：毛竹林探地雷达竹鞭系统空间结构无损探测

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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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基于PROSAIL辐射传输模型的毛竹林叶面积指数遥感反演

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应用生态学报 2013年第8期24卷 2248-2256页

作者：谷成燕杜华强周国模韩凝徐小军赵晓孙晓艳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

采用PROSAIL辐射传输模型建立毛竹林叶面积指数(LAI)-冠层反射率查找表,并结合Landsat TM卫星遥感数据,实现了毛竹林LAI的定量反演.结果表明:PROSAIL模型各输入参数的敏感性由高到低依次为LAI>叶绿素含量(Cab)>叶片结构参数(N)>... 详细信息

采用PROSAIL辐射传输模型建立毛竹林叶面积指数(LAI)-冠层反射率查找表,并结合Landsat TM卫星遥感数据,实现了毛竹林LAI的定量反演.结果表明:PROSAIL模型各输入参数的敏感性由高到低依次为LAI>叶绿素含量(Cab)>叶片结构参数(N)>平均叶倾角(ALA)>等效水厚度(Cw)>干物质含量(Cm),并以LAI、Cab两个主要敏感因子用于构建毛竹林LAI-冠层反射率查找表;基于PROSAIL模型的毛竹林LAI遥感反演结果与实测LAI具有很好的一致性,二者相关系数为0.90,均方根误差和相关的均方根误差也较小,分别为0.58和13.0%,但也存在反演LAI平均值高于实际值的问题.

关键词： PROSAIL模型毛竹林叶面积指数遥感查找表

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