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生态学杂志 2022年第6期41卷 1056-1065页

作者：丁驰雷梅甘子莹王浩严强丘清燕胡亚林福建农林大学林学院森林生态稳定同位素研究中心福州350002 福建农林大学西芹教学林场福建南平353000

明确间伐强度和施肥对人工林土壤温室气体排放的影响,是准确评估人工林土壤温室气体排放能力的重要基础。以我国亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为对象,通过设置3种间伐强度(轻度、中度和重度)和2种施肥处理(不施肥和施肥)... 详细信息

明确间伐强度和施肥对人工林土壤温室气体排放的影响,是准确评估人工林土壤温室气体排放能力的重要基础。以我国亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为对象,通过设置3种间伐强度(轻度、中度和重度)和2种施肥处理(不施肥和施肥)来研究间伐和施肥对杉木人工林土壤CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O排放通量以及全球增温潜势的影响,并结合土壤理化性质阐明影响温室气体排放的主要因素。结果表明:与中度间伐相比,轻度间伐显著促进了土壤CO_(2)的排放和CH_(4)的吸收,施肥显著提高了轻度间伐土壤的Q_(10)值,施肥显著抑制了中度间伐土壤N_(2)O的排放,施肥与重度间伐共同处理显著促进了土壤CO_(2)与N_(2)O的排放以及CH_(4)的吸收;从全球增温潜势来看,重度间伐与施肥共同处理下的全球增温潜势最大,其次为轻度间伐处理,中度间伐处理最低。从整个观测期来看,杉木人工林土壤是大气CO_(2)和N_(2)O的源,是CH_(4)的汇;土壤湿度是影响CO_(2)排放和CH_(4)吸收的主导因素,其次为土壤N素有效性,而土壤N_(2)O的排放主要受土壤温度的调控;不同间伐强度和施肥处理通过改变土壤水热条件和N素有效性对杉木人工林土壤温室气体排放产生显著影响,中度间伐土壤具有良好的减排限排能力。

关键词：间伐强度施肥杉木人工林温室气体排放全球增温潜势

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虫食叶凋落物添加对土壤有机碳矿化及激发效应的影响

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森林与环境学报 2024年第5期44卷 492-500页

作者：娄肖寒陈子亮应宇馨胡亚林福建农林大学林学院森林生态稳定同位素研究中心福建福州350002

植物叶凋落物输入是驱动土壤有机碳矿化的重要因子。以往有关凋落物输入对土壤有机碳矿化速率及激发效应的研究大多以健康叶凋落物为主,而针对虫食叶凋落的物理、化学质量是如何影响土壤有机碳矿化尚不清楚。以毛果青冈为研究对象,比较... 详细信息

植物叶凋落物输入是驱动土壤有机碳矿化的重要因子。以往有关凋落物输入对土壤有机碳矿化速率及激发效应的研究大多以健康叶凋落物为主,而针对虫食叶凋落的物理、化学质量是如何影响土壤有机碳矿化尚不清楚。以毛果青冈为研究对象,比较未虫食(NHL)、虫食(HL)、机械打孔(MDL)叶凋落物添加对土壤有机碳矿化及激发效应的影响。结果表明:与未添加凋落物处理(CK)相比,添加叶凋落物处理的土壤总CO_(2)释放累积量和土壤来源CO_(2)释放累积量均显著升高(P<0.05),呈正激发效应,激发效应为133.7%~169.8%。与NHL处理相比,HL处理的土壤总CO_(2)释放速率和释放累积量、凋落物来源CO_(2)释放速率和释放累积量均显著提高(P<0.05),但NHL、HL处理的土壤来源CO_(2)释放及激发效应差异不显著。与MDL处理相比,HL处理的土壤总CO_(2)释放速率和释放累积量、土壤来源CO_(2)释放速率和释放累积量、激发效应均显著降低(P<0.05),但二者凋落物来源CO_(2)释放差异不显著。虫食引起的叶凋落物物理破碎化和化学质量改变共同调控土壤不同来源CO_(2)释放,提高亚热带森林虫害保护,降低虫害食叶将有助于提高森林碳汇。

关键词：虫食叶凋落物破碎化化学质量激发效应

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亚热带4种典型人工林幼树光合特征和生物量对土壤水肥因子的响应

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福建农林大学学报（自然科学版） 2021年第1期50卷 61-68页

作者：许文斌余坦蔚洪小敏李梦娇胡亚林福建农林大学林学院森林生态—稳定同位素研究中心福建福州350002

以亚热带4种典型树种(杉木、马尾松、尾巨桉、闽楠)人工林2年生幼树为研究对象,比较不同土壤水分(40%、55%和70%饱和田间持水量)和土壤养分(未施肥和施肥)处理对叶净光合速率、叶绿素荧光特性、总生物量和各器官生物量分配的影响.结果显... 详细信息

以亚热带4种典型树种(杉木、马尾松、尾巨桉、闽楠)人工林2年生幼树为研究对象,比较不同土壤水分(40%、55%和70%饱和田间持水量)和土壤养分(未施肥和施肥)处理对叶净光合速率、叶绿素荧光特性、总生物量和各器官生物量分配的影响.结果显示,4种典型树种人工林幼树的叶净光合速率、叶绿素荧光特性、总生物量和各器官生物量分配存在显著的树种差异性.土壤水分处理能够显著影响幼树的叶净光合速率、总生物量和分配比例,且存在树种和水分交互性.随土壤水分增加,闽楠、杉木幼树的叶净光合速率呈增加趋势,但尾巨桉和马尾松幼树的叶净光合速率在不同水分处理间差异不显著.幼树总生物量、叶生物量的比例,随土壤水分的增加呈增加趋势,而根生物量所占比例呈下降趋势.回归分析结果表明,树种自身特性是决定植物光合速率、叶绿素荧光的关键因素,土壤水分是幼树总生物量的关键解释因子,而土壤养分因子并不能解释幼树的叶光合速率、叶绿素荧光特征和生物量.研究表明,树种、土壤水分是影响树木叶光合作用和生物量的关键因子,而土壤养分对幼树叶片的光合特性和生物量影响较小.因此,在亚热带人工林培育过程中应重视树种选择,并基于树种差异性进行合理的水肥管理.

关键词：亚热带人工林净光合速率叶绿素荧光生物量土壤水肥

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丛枝菌根真菌和施加不同形态氮肥对杉木幼苗养分吸收的影响

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热带亚热带植物学报 2022年第4期30卷 518-527页

作者：雷梅丁驰甘子莹丘清燕福建农林大学林学院森林生态稳定同位素研究中心福州350002

为了解丛枝菌根真菌(AMF)和不同形态氮对杉木(Cunninghamia lanceolata)生长和养分吸收的影响,以1 a生杉木幼苗接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)和添加不同形态氮(NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N),对其养分元素和生长状况的变化进行研究。... 详细信息

为了解丛枝菌根真菌(AMF)和不同形态氮对杉木(Cunninghamia lanceolata)生长和养分吸收的影响,以1 a生杉木幼苗接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)和添加不同形态氮(NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N),对其养分元素和生长状况的变化进行研究。结果表明,AMF显著提高了杉木的苗高和生物量,促进了杉木对N、P、K、Ca、Mg、Fe和Na的吸收,AMF对微量元素Fe、Na的促进作用总体上要强于大量元素K、Ca。与NO_(3)^(-)-N相比,AMF显著提高了NH_(4)^(+)-N处理杉木的生物量、总C和N、Ca、Mg、Mn含量,而且这种显著性在叶中普遍高于根和茎。接种AMF可以促进杉木幼苗的生长和对养分元素的吸收,且添加NH_(4)^(+)-N处理的促进作用要强于NO_(3)^(-)-N。

关键词：杉木丛枝菌根真菌矿质养分氮添加生长

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南方红壤严重侵蚀地不同恢复年限马尾松人工林生态系统碳储量特征

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水土保持通报 2019年第1期39卷 37-42页

作者：刘政许文斌田地葛志强刘骏胡亚林福建农林大学林学院森林生态-稳定同位素中心福建福州350002

[目的]研究南方红壤侵蚀地不同恢复年限植被生态系统碳库储量,为该地区马尾松人工林制定合理的森林经营方式提供理论支持。[方法]以福建省长汀县河田镇裸地、不同恢复年限(10,20,30a生)马尾松人工林和天然次生林为研究对象,测定不同恢... 详细信息

[目的]研究南方红壤侵蚀地不同恢复年限植被生态系统碳库储量,为该地区马尾松人工林制定合理的森林经营方式提供理论支持。[方法]以福建省长汀县河田镇裸地、不同恢复年限(10,20,30a生)马尾松人工林和天然次生林为研究对象,测定不同恢复阶段林地植被和土壤碳库储量。[结果]马尾松人工林植被恢复能够显著提高植被和土壤碳库储量。10a,20a,30a生马尾松人工林与裸地相比生态系统碳库储量分别增加2.80,3.54,8.56倍,但依然低于天然次生林;马尾松人工林植被恢复能够显著提高表层(0—10cm)土壤碳库储量,而对深层土壤碳库储量影响不显著;不同恢复阶段植被和土壤碳库增加速率不同,呈现非线性增加。[结论]南方红壤严重侵蚀地植被恢复能够增加生态系统碳库储量,但该地区土壤碳库的恢复是长期的缓慢过程。今后应加强南方红壤地区森林植被的保护,避免植被过度干扰和破坏而引起严重土壤侵蚀。

关键词：红壤侵蚀区植被恢复土壤碳储量马尾松林恢复阶段

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杉木人工林自然衰老叶和绿色叶凋落物分解对间伐强度和施肥的响应

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生态学杂志 2021年第6期40卷 1589-1598页

作者：余坦蔚葛志强严强李梦娇洪小敏陈甜胡亚林福建农林大学林学院森林生态-稳定同位素研究中心福州350007 福建农林大学西芹教学林场福建南平353001

凋落物分解是森林生态系统能量流动与养分循环的重要过程。叶凋落物包括自然衰老叶凋落物(SL)和绿色叶凋落物(GL),但针对自然衰老和绿色叶凋落物分解速率和养分释放对人工林间伐强度和施肥措施的响应是否存在差异性尚不清楚。因此,本研... 详细信息

凋落物分解是森林生态系统能量流动与养分循环的重要过程。叶凋落物包括自然衰老叶凋落物(SL)和绿色叶凋落物(GL),但针对自然衰老和绿色叶凋落物分解速率和养分释放对人工林间伐强度和施肥措施的响应是否存在差异性尚不清楚。因此,本研究以亚热带13年生杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook)人工林为对象,分析自然衰老和间伐剩余的绿色叶凋落物的分解速率、C、N和P释放对间伐强度(弱度间伐、中度间伐和强度间伐)和施肥(不施肥、施肥)的响应。研究发现,自然衰老和绿色叶凋落物分解和养分释放动态特征相似,但绿色叶凋落物的分解速率和养分释放均显著快于自然衰老叶凋落物。凋落物分解1年后SL和GL干物质残留率分别为58.4%和40.5%。杉木人工林间伐强度对2种类型叶凋落物的分解速率及C、N和P残留率的影响均不显著。施肥能够降低中度间伐条件下SL干物质残留率,提高叶凋落物N、P含量和叶凋落物P残留率。本研究结果表明,不同凋落物化学质量性状的差异是调控凋落物分解速率和养分释放的关键因素,保留杉木人工林间伐剩余绿色叶凋落物对维持林地土壤养分具有重要意义。

关键词：叶凋落物杉木人工林间伐强度施肥养分释放分解速率

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亚热带森林不同植物及器官来源的可溶性有机质输入对土壤激发效应的影响及其作用机理

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植物生态学报 2022年第7期46卷 797-810页

作者：甘子莹王浩丁驰雷梅杨晓刚蔡敬琰丘清燕胡亚林福建农林大学林学院森林生态稳定同位素研究中心福州350002 内蒙古赤峰市克什克腾旗林业和草原局内蒙古赤峰024005

外源有机物的输入可以通过正负激发效应影响土壤有机碳(SOC)的矿化。然而,当前的研究较少考虑不同植物及器官来源可溶性有机质(DOM)输入对土壤激发效应的影响及其作用机理。该研究以武夷山森林土壤为研究对象,以室内培养的方式向土壤中... 详细信息

外源有机物的输入可以通过正负激发效应影响土壤有机碳(SOC)的矿化。然而,当前的研究较少考虑不同植物及器官来源可溶性有机质(DOM)输入对土壤激发效应的影响及其作用机理。该研究以武夷山森林土壤为研究对象,以室内培养的方式向土壤中添加13C标记青冈(Cyclobalanopsis glauca)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、木莲(Manglietia fordiana)和相思(Acacia confusa)这4种植物的根和叶来源DOM,研究不同植物及器官来源DOM输入对土壤激发效应的影响及其作用机理。主要结果:不同植物及器官来源DOM添加初期加快了SOC的矿化,呈现正激发效应,随后转为负激发效应。从整个培养期(90天)的累积激发效应来看,DOM的输入均抑制了SOC的矿化,使其矿化量减少22%–49%,其中青冈根DOM输入使SOC的矿化量减少最多,而由木莲叶DOM输入减少的SOC矿化量最少。DOM输入引起的土壤激发效应强度受不同植物器官影响明显,具体表现在植物根来源DOM输入所引起的土壤激发效应强度显著高于植物叶来源DOM输入所引起的激发效应强度(相思除外)。DOM的输入总体上提高了土壤微生物生物量碳(MBC)含量、土壤β-葡萄糖苷酶活性、纤维素酶活性以及土壤有效氮含量,而对微生物群落组成无明显影响。从结构方程模型来看,DOM输入所引起的土壤激发效应主要受土壤微生物对外源碳的利用(13C-MBC)、纤维素酶活性以及土壤有效氮含量的影响,这些因子的变化可解释植物叶来源DOM和根来源DOM添加处理下土壤激发效应变化的68%和86%。该研究结果表明在土壤氮充足的条件下,DOM的输入可以通过提高微生物生物量、土壤酶活性来加快分解所添加的外源有机物,从而减少了对SOC的分解。因此,在该研究中“底物优先利用”是土壤激发效应的主要作用机理。

关键词：可溶性有机质激发效应酶活性土壤有机碳矿化亚热带植物

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森林转化对乔木地上部分与土壤的碳氮储量及分配格局的影响

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生态学杂志 2018年第10期37卷 3047-3052页

作者：刘骏薛莉田地许文斌汤行昊习丹丘清燕胡亚林福建农林大学林学院森林生态-稳定同位素研究中心福州350002 福建省林业科学研究院福州350012

森林变化影响其碳氮储量，准确评估碳氮储量是森林碳汇管理的重要理论依据。本研究以福建南平天然常绿阔叶林、闽楠人工林、樟树人工林、杉木人工林为对象，采用野外调查研究方法，比较了福建省重要森林生态系统地上生物量和土壤碳库和... 详细信息

森林变化影响其碳氮储量，准确评估碳氮储量是森林碳汇管理的重要理论依据。本研究以福建南平天然常绿阔叶林、闽楠人工林、樟树人工林、杉木人工林为对象，采用野外调查研究方法，比较了福建省重要森林生态系统地上生物量和土壤碳库和氮库储量。结果表明：天然林、闽楠人工林、樟树人工林、杉木人工林生态系统碳储量分别为215．68、207．50、120．14、207．53t·hm^-2，氮储量分别为7．73、11．50、9．20、9．05t-hm^-2；地上部分碳、氮储量最高的为天然林，而土壤碳、氮储量最高的为杉木林；杉木林叶片与表层土壤的C：N最高；从空间上看，天然林向人工林的转换改变了碳、氮的分配格局，天然林植被部分具有较高的碳、氮储量，应在后期的经营措施中加以保护。

关键词：碳汇森林转换氮储量亚热带

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林冠氮添加和林下植被去除对杉木林土壤有机碳组分的影响

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生态学报 2021年第21期41卷 8525-8534页

作者：习丹翁浩东胡亚林吴建平福建农林大学林学院森林生态稳定同位素中心福州350002 云南大学云南省植物繁育适应与进化生态学重点实验室昆明650500

为探讨氮添加和林下植被管理对杉木人工林土壤有机碳组分的影响,以福建沙县官庄国有林场杉木人工林为对象,设置对照(CK)、林冠氮添加(CN)、林下植被去除(UR)、林冠氮添加和林下植被去除(CNUR)4个处理的野外控制实验,研究林冠氮添加和林... 详细信息

为探讨氮添加和林下植被管理对杉木人工林土壤有机碳组分的影响,以福建沙县官庄国有林场杉木人工林为对象,设置对照(CK)、林冠氮添加(CN)、林下植被去除(UR)、林冠氮添加和林下植被去除(CNUR)4个处理的野外控制实验,研究林冠氮添加和林下植被去除对土壤总有机碳、惰性有机碳、易氧化有机碳、颗粒有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳的影响。结果表明:5年CN添加处理显著降低易氧化有机碳(10-20 cm)和微生物生物量碳(20-40 cm)含量,增加表层土壤颗粒有机碳占总有机碳的比例。UR处理对土壤有机碳组分的作用不显著,而CNUR处理显著降低表层土壤水溶性有机碳含量及其比例。土壤各有机碳组分均与土壤含水量、可溶性有机氮、微生物生物量氮和铵态氮呈显著正相关。研究表明,土壤活性有机碳比惰性有机碳对林冠氮添加(5年)的响应更敏感,且表现为中下层土壤响应大于表层土壤,短期氮添加能促进土壤活性有机碳的分解,而林下植被去除在短时间内可能通过改变土壤含水量和可利用氮减缓有机碳的分解与转化,从而补偿由于氮添加引起的土壤活性有机碳下降,未来需要通过长期氮添加实验进一步研究土壤有机碳动态变化的响应机制。

关键词：林冠氮添加林下植被去除活性有机碳惰性有机碳杉木人工林

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江西官山常绿阔叶林土壤有机碳组分沿海拔的变化

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应用生态学报 2020年第10期31卷 3349-3356页

作者：习丹余泽平熊勇刘小玉刘骏福建农林大学林学院森林生态稳定同位素研究中心福州350002 江西官山国家级自然保护区管理局江西宜春336000 江西农业大学林学院南昌330045

对江西官山国家级自然保护区不同海拔(400、600、800、1000、1200 m)常绿阔叶林土壤总有机碳、惰性有机碳和活性有机碳进行分析,研究土壤有机碳的海拔分布特征。结果表明:土壤总有机碳、惰性有机碳及活性有机碳含量在土壤表层最高,随土... 详细信息

对江西官山国家级自然保护区不同海拔(400、600、800、1000、1200 m)常绿阔叶林土壤总有机碳、惰性有机碳和活性有机碳进行分析,研究土壤有机碳的海拔分布特征。结果表明:土壤总有机碳、惰性有机碳及活性有机碳含量在土壤表层最高,随土层加深而逐渐下降。随海拔升高,土壤总有机碳、惰性有机碳、易氧化有机碳、微生物生物量碳及0~20 cm土层土壤颗粒有机碳含量均出现先增后降的趋势,且在海拔1000 m达到峰值,而土壤水溶性有机碳及20~40 cm土层土壤颗粒有机碳含量无明显变化。在0~10 cm土层,土壤惰性有机碳占总有机碳的比例在海拔800和1200 m显著高于海拔400和1000 m,而土壤活性有机碳占总有机碳的比例在海拔400 m最高;土壤惰性有机碳和活性有机碳占总有机碳的比例在10~40 cm土层随海拔的增加均呈先增加后降低的趋势,峰值分别在1000和600 m处。各组分有机碳与土壤湿度、微生物生物量氮、可溶性有机氮均呈显著正相关,而且活性有机碳与铵态氮呈显著正相关。海拔显著影响常绿阔叶林土壤有机碳组分的分布,惰性有机碳、易氧化有机碳和微生物生物量碳对海拔变化的响应更敏感。高海拔土壤惰性有机碳和活性有机碳在水分和氮素充足条件下易发生分解与转化,降低土壤碳库的稳定性。在全球气温持续升高背景下,要加强高海拔地区森林土壤有机碳的动态变化研究。

关键词：海拔常绿阔叶林碳组分颗粒有机碳

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