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红壤侵蚀区植被恢复对土壤呼吸及其温度敏感性的影响 预览 被引量:3
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作者 邓翠 茂奎 +3 位作者 曾敏 张康靖 张浩 谢锦升 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期135-145,共11页
土壤呼吸作为土壤与大气CO2交换的重要环节,其排放量的大小在一定程度决定了土壤碳库的源与汇。研究红壤侵蚀区植被恢复对土壤呼吸及其温度敏感性(Q10)值的影响,对于理解土壤有机碳积累机制具有重要意义。本研究选取了福建省河田镇未治... 土壤呼吸作为土壤与大气CO2交换的重要环节,其排放量的大小在一定程度决定了土壤碳库的源与汇。研究红壤侵蚀区植被恢复对土壤呼吸及其温度敏感性(Q10)值的影响,对于理解土壤有机碳积累机制具有重要意义。本研究选取了福建省河田镇未治理地及邻近恢复13 a和31 a的马尾松人工林,对土壤呼吸进行监测。结果表明:未治理地土壤呼吸并无显著季节差异,恢复13 a和恢复31 a后土壤呼吸季节差异显著;恢复13 a和31 a土壤呼吸与Q10显著高于未治理地,恢复13 a和31 a土壤呼吸与Q10未见显著差异。季节尺度上,土壤呼吸速率与土壤水分相关性弱,而与土壤温显著相关,未治理地土壤温度仅能解释土壤呼吸速率的25.3%,而恢复后土壤温度则解释了土壤呼吸速率的48.8%~66.5%;结构方程模型表明,对土壤呼吸和温度敏感性影响最大的分别是凋落量和土壤微生物。研究为进一步认识退化生态系统土壤碳动态机制提供依据。 展开更多
关键词 植被恢复 土壤呼吸 土壤呼吸温度敏感性Q10 凋落物量
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武夷山不同海拔黄山松新叶和老叶氮磷化学计量特征 被引量:2
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作者 付作琴 茂奎 +7 位作者 李晓杰 任寅榜 聂阳意 邓翠 曾敏 张康靖 阮超越 谢锦升 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期648-654,共7页
土壤是植物养分的直接来源,植物叶片的养分特征在一定程度上能反映土壤养分状况。叶片氮磷比(N∶P)被广泛用于指示土壤养分有效性和养分限制性,选择对土壤养分最敏感的叶片来指示土壤养分状况具有重要意义。为比较黄山松新叶和老叶指示... 土壤是植物养分的直接来源,植物叶片的养分特征在一定程度上能反映土壤养分状况。叶片氮磷比(N∶P)被广泛用于指示土壤养分有效性和养分限制性,选择对土壤养分最敏感的叶片来指示土壤养分状况具有重要意义。为比较黄山松新叶和老叶指示土壤养分状况的准确性,在福建武夷山选择了3个海拔(1100、1500和1900 m)的黄山松新叶和老叶作为研究对象,通过测定土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,黄山松叶片N、P含量及土壤和叶片15N丰度值,并计算土壤和叶片的化学计量比,从而揭示黄山松新叶和老叶对不同海拔土壤养分状况的敏感性。结果表明:(1)不同海拔土壤氮有效性无显著差异,而土壤和叶片15N丰度值随海拔呈递增趋势,说明土壤氮素对植物的有效性随海拔升高而增加;低海拔(1100 m)土壤总P和有效P含量低于高海拔(1500和1900 m)处,且低海拔叶片P含量也显著低于高海拔;(2)黄山松新叶N、P和N∶P随海拔升高均无显著变化,且新叶N∶P与土壤养分相关性不大;老叶N、P含量与土壤养分相关性较密切,表明黄山松老叶较新叶对不同海拔土壤养分状况响应更敏感,更能指示土壤养分状况。因此,这些研究结果明晰了不同海拔植物新叶和老叶对土壤养分状况的敏感性差异,对于我们进一步了解未来气候变化背景下不同海拔植物生长对土壤养分状况变化的响应具有重要意义。 展开更多
关键词 武夷山 黄山松 新叶 老叶 土壤养分 海拔梯度
红壤侵蚀区芒萁覆盖对土壤团聚体稳定性的影响 预览 被引量:1
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作者 黄俊 茂奎 +4 位作者 李晓杰 阮超越 付作琴 张浩 谢锦升 《亚热带资源与环境学报》 2019年第1期9-16,共8页
土壤团聚体在维持土壤结构和保持水土等方面具有重要的作用。以未治理地(Y0)、恢复13年(Y13)和恢复31年(Y31)的马尾松林为研究对象,分析保留芒萁覆盖地(NRd)、去除芒萁覆盖地(Rd)与林下裸地(CK)之间表层土壤团聚体稳定性差异及其与根系... 土壤团聚体在维持土壤结构和保持水土等方面具有重要的作用。以未治理地(Y0)、恢复13年(Y13)和恢复31年(Y31)的马尾松林为研究对象,分析保留芒萁覆盖地(NRd)、去除芒萁覆盖地(Rd)与林下裸地(CK)之间表层土壤团聚体稳定性差异及其与根系生物量、土壤有机质等的关系。结果表明:芒萁覆盖显著提高了表层土壤有机质含量(74.8%、25.9%、54.0%)和根系生物量(92.3%、84.4%、89.2%)。在恢复13年和31年的马尾松林中,NRd处理的土壤大团聚体(>0.25mm)比例分别比CK处理的高18.0%和16.8%(P<0.05),平均重量直径和几何平均直径亦显著高于CK。去除芒萁1年后,未治理地(Y0)土壤的有机质含量和粉粒与黏粒(<0.053mm)比例分别下降了46.3%和61.1%(P<0.05);而在恢复的马尾松林中由于去除芒萁导致根系的大量死亡,Rd处理的有机质含量提高了9.2%和18.7%(P<0.05),大团聚体比例、平均重量直径和几何平均直径则无显著差异。Pearson相关分析发现,根系和土壤有机质含量与平均重量直径和几何平均直径呈显著或极显著正相关关系,而与分形维数呈负相关关系。因此,在侵蚀地植被恢复过程中,林下植被芒萁覆盖增加了地下根系生物量,促进了土壤有机质的积累,从而显著提高了土壤团聚体的稳定性,对维持土壤结构和减少土壤侵蚀具有重要意义。 展开更多
关键词 恢复年限 芒萁覆盖 土壤有机质 团聚体稳定性
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连栽杉木丛枝菌根真菌侵染率和土壤性质的关系 预览
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作者 陈郑洪 阮超越 +3 位作者 程芳花 曹聪 茂奎 谢锦升 《亚热带资源与环境学报》 2019年第4期43-47,70共6页
杉木连栽常导致地力退化,但连栽是否影响丛枝菌根真菌的侵染率并不清楚。以福建三明粉砂岩发育红壤上的连栽杉木为对象,研究了杉木细根丛枝菌根真菌侵染率与土壤性质的关系,分析了杉木连栽影响杉木根系菌根侵染率的主导因素。结果表明,... 杉木连栽常导致地力退化,但连栽是否影响丛枝菌根真菌的侵染率并不清楚。以福建三明粉砂岩发育红壤上的连栽杉木为对象,研究了杉木细根丛枝菌根真菌侵染率与土壤性质的关系,分析了杉木连栽影响杉木根系菌根侵染率的主导因素。结果表明,杉木连栽没有显著导致土壤退化现象,二代林杉木细根丛枝菌根真菌侵染率显著高于一代和三代林,一代和三代林之间没有明显差异。通过主成分分析发现,在杉木连栽时,影响杉木丛枝菌根真菌侵染率的主导土壤因子是全氮、容重、SOC和速效磷含量。因此,通过改善土壤结构、提高土壤有机质含量和土壤速效磷含量,在一定程度上可能增加杉木菌根真菌的侵染率,从而有利于提升杉木人工林的生产力。 展开更多
关键词 杉木连栽 菌根侵染率 土壤理化性质
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生态恢复对红壤侵蚀地土壤有机碳组成及稳定性的影响 预览
5
作者 江淼华 茂奎 +2 位作者 林伟盛 谢锦升 杨玉盛 《生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第13期4861-4868,共8页
为了研究红壤侵蚀区生态恢复过程中土壤有机碳的组成与动态变化,选择红壤侵蚀区生态恢复10 a和30 a的马尾松林为对象,以侵蚀裸地和次生林为对照,应用土壤有机碳物理分组方法,研究了侵蚀地植被恢复过程中表层土壤粗颗粒态有机碳(cPO... 为了研究红壤侵蚀区生态恢复过程中土壤有机碳的组成与动态变化,选择红壤侵蚀区生态恢复10 a和30 a的马尾松林为对象,以侵蚀裸地和次生林为对照,应用土壤有机碳物理分组方法,研究了侵蚀地植被恢复过程中表层土壤粗颗粒态有机碳(cPOC)、细颗粒态有机碳(fPOC)和矿质结合有机碳(MOC)含量及POC/MOC比值的变化。结果表明:生态恢复显著提高了土壤有机碳含量(P 〈 0.05),土壤中不同组分有机碳含量也相应增加。生态恢复10 a,土壤有机碳主要以fPOC形式积累,cPOC和MOC没有显著变化,其中0-10 cm土层POC占总土壤有机碳(SOC)比例高达64.1%,但稳定性较差。与恢复10 a相比,生态恢复至30 a时,0-10 cm土壤fPOC含量相对不变,cPOC和MOC含量均显著增加(P 〈 0.05),10-20 cm土壤fPOC和MOC增加量达到显著水平,而cPOC含量仍未显著增加,说明生态恢复过程中土壤固碳模式符合SOC饱和理论。生态恢复过程中土壤POC/MOC比值呈先升高后降低的趋势,且表层土壤大于亚表层土壤,说明随着生态恢复时间的增加,土壤有机碳稳定性逐渐提高,且亚表层土壤高于表层。因此,生态恢复对于侵蚀地碳固定的长期有效性具有重要意义。 展开更多
关键词 颗粒态有机碳 矿物结合态有机碳 碳分配模式 稳定性
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植被恢复过程中芒萁覆盖对侵蚀红壤氮组分的影响 预览 被引量:4
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作者 聂阳意 陈坦 +5 位作者 茂奎 张康靖 曾敏 邓翠 任寅榜 谢锦升 《生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第19期6964-6971,共8页
氮素是限制陆地生态系统生产力的重要因子。采用时空代换法,以红壤侵蚀区未治理、恢复12年和30年的马尾松林为研究对象,对比分析了林下芒萁覆盖地与裸地表层土壤之间氮同位素、不同形态氮组分含量以及不同组分氮含量所占比例之间的差异... 氮素是限制陆地生态系统生产力的重要因子。采用时空代换法,以红壤侵蚀区未治理、恢复12年和30年的马尾松林为研究对象,对比分析了林下芒萁覆盖地与裸地表层土壤之间氮同位素、不同形态氮组分含量以及不同组分氮含量所占比例之间的差异。结果表明:在所有马尾松林中,芒萁覆盖增加了表层土壤的全氮含量,δ~(15)N值则比林下裸地显著降低了33. 8%—83.1%(P0.05)。不同恢复年限马尾松林的芒萁覆盖地表层土壤微生物生物量氮、可溶性有机氮和铵态氮含量显著高于林下裸地(P 铵态氮〉可溶性有机氮〉硝态氮。相关分析表明土壤δ~(15)N值与硝态氮极显著正相关,与其他氮组分极显著负相关(P〈0.01)。由此可见,与林下裸地相比,芒萁覆盖在植被恢复过程中有助于提高表层土壤中全氮、微生物生物量氮、可溶性有机氮和铵态氮含量,降低硝态氮的淋溶损失风险,促进土壤氮保持和积累,从而有利于退化红壤生态系统的恢复。 展开更多
关键词 植被恢复 芒萁 氮保持 ^(15)N稳定同位素 侵蚀红壤
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红壤侵蚀退化地土壤对不同来源可溶性有机碳的吸附特征 预览 被引量:2
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作者 曾敏 茂奎 +5 位作者 陈坦 邓翠 张康靖 聂阳意 任寅榜 谢锦升 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期191-197,222共8页
选取南方典型红壤侵蚀退化地恢复后的马尾松林为研究对象,通过在室内模拟芒萁(Dicranopteris dichotoma)和马尾松(Pinus massoniana)的鲜叶与凋落叶的浸提液在侵蚀退化地原状土柱的淋溶过程,分析了植被恢复过程中马尾松林土壤对不... 选取南方典型红壤侵蚀退化地恢复后的马尾松林为研究对象,通过在室内模拟芒萁(Dicranopteris dichotoma)和马尾松(Pinus massoniana)的鲜叶与凋落叶的浸提液在侵蚀退化地原状土柱的淋溶过程,分析了植被恢复过程中马尾松林土壤对不同来源可溶性有机碳(DOC)吸附特征及影响因素。结果表明:(1)红壤侵蚀退化地对不同来源DOC的吸附作用具有明显差异,来自马尾松鲜叶的DOC平均截留量最大为2.39mg/kg,来自芒萁鲜叶的DOC平均截留量最小为1.67mg/kg,说明马尾松鲜叶的DOC更易被表层土壤吸附,芒萁鲜叶的DOC更易进入深层土壤,不同来源DOC组成和性质的差异是其主要原因。(2)随着退化地的植被恢复,土壤渗滤液的DOC浓度增加,土壤截留DOC能力下降。土壤DOC截留量与粉粒和土壤pH呈正相关,与土壤DOC含量、土壤有机碳含量和砂粒呈负相关,其中土壤有机碳含量可以解释DOC截留量变化的51.4%,是影响土壤DOC截留能力的关键因素。(3)光谱特征表明芳香类化合物、腐殖类物质易被土壤吸附,吸附能力更强的物质可以解吸土壤中亲水性腐殖类物质。淋溶后DOC光谱特征的变化由不同来源DOC的化学组成和土壤有机碳的性质共同决定。红壤侵蚀退化地对不同植物来源的DOC吸附作用特征主要受DOC和土壤SOC性质的共同调控,对进一步认识退化红壤的固碳机制具有重要参考价值。 展开更多
关键词 植被恢复 可溶性有机碳(DOC) 淋溶 吸附
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氮添加对武夷山不同海拔土壤有机碳矿化的影响 预览
8
作者 王海华 李晓杰 +4 位作者 茂奎 赵文浩 任寅榜 聂阳意 谢锦升 《亚热带资源与环境学报》 2018年第2期28-36,共9页
氮是影响土壤碳矿化的一个重要生态因子。以福建省武夷山4个海拔(650 m,1 450m,1 850 m,2 100 m)的表层土壤(0-10 cm)为研究对象,探讨了外源氮添加对不同海拔土壤有机碳矿化的影响。结果表明:氮添加显著提高了武夷山650 m常绿阔叶... 氮是影响土壤碳矿化的一个重要生态因子。以福建省武夷山4个海拔(650 m,1 450m,1 850 m,2 100 m)的表层土壤(0-10 cm)为研究对象,探讨了外源氮添加对不同海拔土壤有机碳矿化的影响。结果表明:氮添加显著提高了武夷山650 m常绿阔叶林的土壤有机碳累积矿化量和矿化速率,而对其他3个更高海拔的土壤有机碳矿化没有显著影响。不同海拔土壤有机碳累积矿化量与微生物生物量碳显著负相关,与可溶性有机碳和代谢熵呈极显著正相关关系,与铵态氮和硝态氮无显著相关关系。氮添加促进了常绿阔叶林土壤微生物活性,微生物碳代谢升高,从而促进低海拔土壤有机碳的矿化。 展开更多
关键词 氮沉降 海拔 有机碳矿化 微生物生物量 代谢熵
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侵蚀退化地植被恢复过程中芒萁对土壤可溶性有机碳的影响 预览 被引量:3
9
作者 任寅榜 茂奎 +1 位作者 江军 谢锦升 《生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期2288-2298,共11页
林下植被是生态系统的重要组分。通过对比分析红壤侵蚀区植被恢复过程中,林下有无芒萁覆盖地的土壤可溶性有机碳(DOC,Dissolved Organic Carbon)含量及其与地下根系生物量、地上植被淋溶液DOC含量的关系。结果表明:林下植被芒萁覆... 林下植被是生态系统的重要组分。通过对比分析红壤侵蚀区植被恢复过程中,林下有无芒萁覆盖地的土壤可溶性有机碳(DOC,Dissolved Organic Carbon)含量及其与地下根系生物量、地上植被淋溶液DOC含量的关系。结果表明:林下植被芒萁覆盖增加了地上叶片和地下根系生物量,土壤DOC含量及储量也显著增加(P 〈 0.05),芒萁覆盖对表层土壤(0-20cm)DOC的影响大于深层土壤(20-100cm)(P 〈 0.05);相关分析结果表明,林下芒萁覆盖地土壤DOC储量与细根生物量的垂直变化呈显著的正相关关系(P 〈 0.05),且随植被恢复年限的增加相关性显著增加,地下根系的垂直分布直接影响各土层DOC储量。不同植被恢复时期,林下芒萁覆盖地土壤DOC与鲜叶(马尾松+芒萁)和枯落物(马尾松+芒萁)淋溶液DOC均呈显著的正相关关系(P 〈 0.01),而林下裸露地土壤DOC仅与鲜叶(马尾松)淋溶液DOC呈显著的相关性(P 〈 0.01),林下芒萁覆盖地相对于裸露地枯落物淋溶液对土壤DOC储量的影响大于鲜叶。植被恢复过程中芒萁覆盖地土壤微生物生物量碳和微生物熵显著高于林下裸露地。因此,在植被恢复进程中,芒萁能够提供更多底物参与土壤物质与养分循环,对土壤DOC的贡献较大,为侵蚀区马尾松林恢复提供了重要的养分再吸收来源;同时芒萁覆盖增加了微生物活性,促进了微生物对土壤DOC的同化作用,提高了微生物碳源的利用率,对土壤有机碳的积累起着重要的作用。 展开更多
关键词 生态恢复 芒萁 可溶性有机碳 碳利用效率
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红壤侵蚀区芒萁对土壤微生物群落结构的影响 预览 被引量:5
10
作者 张浩 茂奎 谢锦升 《生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1639-1649,共11页
土壤微生物是反映土壤质量状况的重要指标,研究侵蚀地植被恢复后土壤微生物群落结构的变化对深入认识土壤质量的演变具有重要意义。对比分析了未治理地(Y0)、治理13年(Y13)和31年(Y31)的马尾松林(Pinus massoniana)林下芒萁(D... 土壤微生物是反映土壤质量状况的重要指标,研究侵蚀地植被恢复后土壤微生物群落结构的变化对深入认识土壤质量的演变具有重要意义。对比分析了未治理地(Y0)、治理13年(Y13)和31年(Y31)的马尾松林(Pinus massoniana)林下芒萁(Dicranopteris dichotoma)覆盖地(NRd)、去除芒萁覆盖地(Rd)与林下裸地(CK)土壤微生物生物量和群落结构差异,结果表明:林下裸地土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和总微生物磷脂脂肪酸量(总PLFAs)的含量均显著低于芒萁覆盖地,且去除芒萁4个月后,MBC和总PLFAs均有降低趋势,表明芒萁覆盖对土壤微生物生物量具有重要影响;林下芒萁覆盖地土壤革兰氏阳性菌(GP)、革兰氏阴性菌(GN)、丛植菌根真菌(VAM)、真菌(Fungi)、放线菌(ACT)的PLFAs含量显著高于林下裸地(Y13例外),去除芒萁4个月后,各值均有有接近林下裸地的趋势;芒萁覆盖地真菌/细菌的比值(F/B)均显著高于林下裸地(P 〈 0.05),芒萁覆盖地革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌的比值(GP/GN)、饱和直链脂肪酸/单不饱和脂肪酸的比值(sat/mono)和(cy17:0+cy19:0ω8c)/(16:1ω7c+18:1ω7c)(cy/pre)显著小于林下裸地(P 〈 0.05),去除芒萁4个月后,芒萁覆盖地土壤cy/pre显著升高(P 〈 0.05)(Y13例外),意味着芒萁覆盖地土壤生态系统更稳定,土壤的养分可利用性更高,微生物生物量和群落结构更丰富,活性更强;皮尔逊相关分析和冗余分析发现,土壤理化性质与土壤微生物生物量和群落结构关系密切,土壤C/N、pH和氮素水平是调控芒萁覆盖下土壤微生物生物量和群落结构的主要生态因子。 展开更多
关键词 侵蚀红壤 植被恢复 磷脂脂肪酸 微生物群落结构
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武夷山低海拔和高海拔森林土壤有机碳的矿化特征 被引量:5
11
作者 聂阳意 王海华 +5 位作者 李晓杰 任寅榜 金昌善 徐自坤 茂奎 谢锦升 《应用生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期748-756,共9页
研究不同海拔土壤有机碳矿化对深入认识不同海拔森林土壤有机碳动态变化具有重要意义.本文以武夷山低海拔和高海拔森林土壤为研究对象,通过室内模拟其在各自年平均气温(17、9 ℃)条件下的矿化培养试验,探讨土壤有机碳矿化特征的差异.... 研究不同海拔土壤有机碳矿化对深入认识不同海拔森林土壤有机碳动态变化具有重要意义.本文以武夷山低海拔和高海拔森林土壤为研究对象,通过室内模拟其在各自年平均气温(17、9 ℃)条件下的矿化培养试验,探讨土壤有机碳矿化特征的差异.结果表明: 培养126 d后,尽管高海拔森林土壤的有机碳含量显著高于低海拔森林土壤,但低海拔和高海拔森林土壤在各自环境温度背景下的有机碳累积矿化量并无显著差异.一级动力学方程均能较好地模拟高低海拔森林土壤有机碳矿化特征,高海拔和低海拔森林土壤有机碳潜在矿化量(CP)和矿化速率常数均无显著差异,但低海拔土壤CP/SOC值和矿化率显著高于高海拔土壤,表明在环境温度背景下,低海拔土壤固碳能力低于高海拔土壤.随着培养时间增加,高海拔土壤微生物生物量碳和微生物熵显著高于低海拔土壤,表明高海拔土壤微生物的碳同化量高于低海拔土壤微生物,有利于有机碳的积累.高海拔森林土壤中的β-葡萄糖甘酶和纤维素水解酶高于低海拔森林土壤,说明高海拔土壤微〖JP2〗生物可能更多地分解活性碳.未来气候变暖可能暗示着会降低高海拔土壤有机碳固碳能力和微生物碳利用效率,从而导致土壤有机碳储量下降. 展开更多
关键词 有机碳矿化 海拔 微生物熵 代谢熵 酶活性 年均温
红壤侵蚀区植被恢复过程中土壤有机碳组分变化 预览 被引量:1
12
作者 邓翠 茂奎 +4 位作者 曾敏 张康靖 任寅榜 聂阳意 谢锦升 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期178-183,共6页
为了解土壤有机碳组分在植被恢复过程中的变化规律,选取了红壤区本底条件基本一致的不同恢复年限马尾松林为研究对象,以未治理的侵蚀裸地(CK1)和恢复后的次生林(CK2)为对照,采用物理化学分组法,将土壤有机碳分为由溶解性有机碳(DO... 为了解土壤有机碳组分在植被恢复过程中的变化规律,选取了红壤区本底条件基本一致的不同恢复年限马尾松林为研究对象,以未治理的侵蚀裸地(CK1)和恢复后的次生林(CK2)为对照,采用物理化学分组法,将土壤有机碳分为由溶解性有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POM)组成的活性碳库、物理保护态的团聚体与粉粒和黏粒组合成的缓效性碳库以及化学结构稳定的惰性碳库。结果表明:在植被恢复过程中(0-30年)活性碳库储量及其分配比例在植被恢复7-10年显著提高(P〈0.05),并在植被恢复27-30年保持较稳定水平,缓效性碳库储量及其分配比例在27-30年呈显著变化(P〈0.05),而活性碳库分配比例有所降低,且POM、DOC与缓效性碳库均达显著相关(P〈0.01),说明活性碳库在恢复7-10年后逐渐向缓效性碳库转化;惰性碳库储量随恢复年限不断增加,但其分配比例保持较稳定水平。相关性分析显示,恢复年限、不同组分与不同碳库均达显著相关(P〈0.01),且缓效性碳库随植被恢复最敏感,说明在马尾松恢复过程中土壤有机碳以活性碳库积累逐渐转化为缓效性碳库积累为主,进而影响惰性碳库的积累,有利于土壤有机碳的长期保持。 展开更多
关键词 退化红壤 植被恢复 碳组分变化 土壤有机碳库
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生态恢复对马尾松叶片化学计量及氮磷转移的影响 预览 被引量:6
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作者 张秋芳 谢锦升 +4 位作者 陈奶寿 陈坦 茂奎 张浩 杨玉盛 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期267-276,共10页
为了解生态恢复对侵蚀红壤恢复的马尾松林叶片碳氮磷化学计量及氮磷养分转移的影响,在福建省长汀县河田镇典型侵蚀红壤区选取恢复13、30、33a的马尾松林为研究对象,并以未治理侵蚀地(CK1)和次生林(CK2)分别作为恢复前和恢复后的... 为了解生态恢复对侵蚀红壤恢复的马尾松林叶片碳氮磷化学计量及氮磷养分转移的影响,在福建省长汀县河田镇典型侵蚀红壤区选取恢复13、30、33a的马尾松林为研究对象,并以未治理侵蚀地(CK1)和次生林(CK2)分别作为恢复前和恢复后的对照,通过测定马尾松叶片的碳、氮、磷含量,计算其计量比,内稳性指数和氮磷转移率,分析了侵蚀红壤生长的马尾松养分限制与养分转移的关系。结果表明:在侵蚀红壤恢复过程中,马尾松1年龄叶片C、N、P含量及1年龄叶片C:N、C:P、N:P变化较小,这与马尾松较高的内稳性有关(N和P内稳性指数分别为7.57和3.89)。所有实验地马尾松1年龄叶片N:P处于11.0-13.4之间,表明马尾松的生长受N、P共同限制,其中马尾松叶片N转移率显著低于P转移率,这与生态恢复过程中马尾松养分利用效率、生长需求以及土壤养分供应状况有关。1年龄叶片C:N、C:P分别与马尾松N、P转移率成负相关关系,当马尾松叶片C:N、C:P较低时,表明N、P利用效率较低,叶片衰老时更多的N和P被转移利用;反之,则N、P利用效率较高,转移率低。同时,C:N、C:P分别与树高、胸径成显著负相关关系,即马尾松生长对N、P的需求同样会影响化学计量比的变化,从而影响养分转移。虽然侵蚀地生态恢复过程中土壤N、P含量增加,但仍较贫瘠,不足以满足马尾松的生长,马尾松养分转移率较高,因此,为了提高侵蚀地恢复的马尾松林的生产力,建议下一步恢复措施中适当施加N肥和P肥。该研究将侵蚀红壤不同生态恢复年限的马尾松叶片C、N、P化学计量及养分转移结合,有助于全面、系统地揭示生态恢复过程马尾松林的养分循环,对指导侵蚀红壤恢复和提高马尾松生产力具有重要意义。 展开更多
关键词 侵蚀红壤 马尾松 养分转移 恢复年限 化学计量 内稳态
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亚热带米槠次生林和杉木人工林林冠截留特征比较 预览 被引量:5
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作者 江淼华 茂奎 +2 位作者 胥超 谢锦升 杨玉盛 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期116-121,126共7页
通过对福建三明地区米槠次生林和杉木人工林林内穿透雨和树干茎流进行对比分析,研究2种林分类型对降雨再分配规律的影响及其关键影响因素。在研究区2种林分内分别选取了3个20m×20m标准样地,同时设置了穿透雨和树干茎流收集装置,每... 通过对福建三明地区米槠次生林和杉木人工林林内穿透雨和树干茎流进行对比分析,研究2种林分类型对降雨再分配规律的影响及其关键影响因素。在研究区2种林分内分别选取了3个20m×20m标准样地,同时设置了穿透雨和树干茎流收集装置,每场降雨后测定相应的水量。结果表明:研究期内年降雨量为1 706.6mm,米槠次生林和杉木人工林林内穿透雨量没有显著差异,总穿透雨量分别为1 204.0mm和1 289.9mm,分别占年降雨的70.6%和75.6%;米槠次生林树干茎流量显著高于杉木人工林(p〈0.05),两者的树干茎流率分别为4.8%和2.7%;米槠次生林和杉木人工林的林冠截留率分别为24.7%和21.8%。林内穿透雨量与林冠郁闭度和叶面积指数呈负相关关系,说明林分郁闭度越高则穿透雨量越少。米槠次生林和杉木人工林林冠截留的差异主要受林冠开阔度和树皮结构的影响,因此树种差异显著改变了森林生态系统降水再分配模式。 展开更多
关键词 森林水文 降雨再分配 杉木人工林 穿透雨 树干茎流
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红壤侵蚀区芒萁对土壤可溶性有机质光谱特征的影响 被引量:2
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作者 张浩 茂奎 谢锦升 《植物生态学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期862-871,共10页
可溶性有机质(DOM)是森林生态系统能量循环的主要载体,在碳循环过程中发挥着重要的作用。为了深入了解植被恢复后土壤DOM的变化和结构特征,在典型红壤侵蚀区福建省龙岩市长汀县河田镇选取不同恢复年限的马尾松(Pinus massoniana)林... 可溶性有机质(DOM)是森林生态系统能量循环的主要载体,在碳循环过程中发挥着重要的作用。为了深入了解植被恢复后土壤DOM的变化和结构特征,在典型红壤侵蚀区福建省龙岩市长汀县河田镇选取不同恢复年限的马尾松(Pinus massoniana)林为研究对象,利用光学技术对比分析了不同恢复年限(0年,13年,31年)马尾松林保留芒萁(Dicranopteris dichotoma)覆盖地、去除芒萁覆盖地和林下裸地土壤DOM光谱特征。结果表明:未治理地(Y0)、恢复13年(Y13)和恢复31年(Y31)马尾松林芒萁覆盖地土壤可溶性有机碳(DOC)含量分别是林下裸地的7.61倍、4.83倍和5.47倍,去除芒萁一年后,土壤DOC的含量显著下降,但仍分别是林下裸地的1.84倍、4.12倍和4.73倍;芒萁覆盖地土壤DOM的芳香化指数(AI)和腐殖化指数(HIX)均显著高于林下裸地,而波长在250 nm和365 nm处的紫外可见光光度值之比(E2:E3)的趋势与之相反,去除芒萁一年后,AI和HIX降低显著,表明芒萁覆盖地土壤DOM腐殖化和芳香化程度更高,分子量更大;林下裸地DOM红外光谱中特征峰明显不如林下芒萁覆盖地丰富,其含有更多的羟基、羧酸类,以及碳水化合物中的烷氧基等结构简单、易迁移的物质,去除芒萁一年后,DOM红外光谱特征峰无明显变化,表明芒萁是土壤DOM数量和结构的主要影响因素,而这种影响是一个长期缓慢的过程。从DOM光谱分析结果可知,芒萁覆盖下土壤DOM的分子量更大,结构更复杂,易于被土壤胶粒吸附,维持其化学稳定,利于土壤有机碳积累。由此可见,芒萁在土壤有机碳积累过程中具有积极的作用。 展开更多
关键词 植被恢复 土壤可溶性有机质 光谱学特征
长汀红壤侵蚀退化地植被恢复对土壤团聚体有机碳含量及分布的影响 被引量:2
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作者 孙杰 田浩 +3 位作者 范跃新 茂奎 陈光水 谢锦升 《福建师范大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第3期87-94,共8页
植被恢复对土壤有机碳库的稳定和全球碳平衡产生重要影响.以马尾松(Pinus massoniana)人工林土壤为研究对象,采用湿筛法分离团聚体并测其有机碳含量,探讨植被恢复对土壤团聚体的影响.结果表明裸地的植被恢复显著促进了土壤表层有机碳... 植被恢复对土壤有机碳库的稳定和全球碳平衡产生重要影响.以马尾松(Pinus massoniana)人工林土壤为研究对象,采用湿筛法分离团聚体并测其有机碳含量,探讨植被恢复对土壤团聚体的影响.结果表明裸地的植被恢复显著促进了土壤表层有机碳的积累,尤其是在土壤0-10 cm土层,分别为未治理地(CK)的2.6~7.9倍和2.8~9.6倍.植被恢复影响团聚体有机碳分配并显著(P〈0.05)影响其有机碳含量.大团聚体具有有机碳富集作用,其有机碳恢复速度明显比微团聚体、粉粒与粘粒快,而增加的有机碳含量79.6%~90.4%储存在大团聚体,7.2%~14.0%储存在微团聚体,2.4%~6.4%储存在粉粒与粘粒. 展开更多
关键词 植被恢复 有机碳 人工林 侵蚀退化地
野外模拟增温对亚热带杉木叶片膜脂过氧化及保护酶活性的影响 被引量:7
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作者 张秋芳 春平 +5 位作者 贝昭贤 谢锦升 茂奎 林伟盛 陈岳民 杨玉盛 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1230-1237,共8页
温度通常被认为是植物生长和生产的重要限制因子,全球变暖严重影响生态系统,但全球变暖对亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)叶片膜脂过氧化及保护酶活性的影响并不甚清楚。该研究在野外利用电缆对土壤增温,设置对照和增温2种处理,... 温度通常被认为是植物生长和生产的重要限制因子,全球变暖严重影响生态系统,但全球变暖对亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)叶片膜脂过氧化及保护酶活性的影响并不甚清楚。该研究在野外利用电缆对土壤增温,设置对照和增温2种处理,每个处理5个重复。通过测定渗透调节物质、内在水分利用效率、保护酶活性及丙二醛等指标,探究增温对杉木生理生化特征的影响。研究表明:1)增温提高渗透调节能力,但对杉木叶片膜脂过氧化作用不明显;2)增温显著提高杉木的水分利用效率和固碳效益,即降低了固碳耗水成本;3)增温降低超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性,却显著提高过氧化氢酶活性和抗坏血酸过氧化酶活性。由此可见,杉木主要通过提高保护酶(特别是过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化酶)活性以减轻高温胁迫伤害,这有助于维持杉木细胞代谢稳定。因此,该区域在未来全球变化背景下的温度升高效应值得长期而深入的探讨。 展开更多
关键词 电缆增温 渗透调节 保护酶活性 膜脂过氧化 杉木
侵蚀红壤区植被恢复对表层与深层土壤有机碳矿化的影响 预览 被引量:12
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作者 张浩 茂奎 +4 位作者 江军 蒲晓婷 王恩熙 邱曦 谢锦升 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期244-249,314共7页
试验研究了典型红壤侵蚀区不同植被恢复年限(0,11,31a)的表层(0—10cm)和深层(60—80cm)土壤有机碳矿化特征。结果表明:深层土壤有机碳84d累积矿化量或潜在矿化量显著低于表层土壤,植被恢复则显著增加了表层和深层土壤累积矿化... 试验研究了典型红壤侵蚀区不同植被恢复年限(0,11,31a)的表层(0—10cm)和深层(60—80cm)土壤有机碳矿化特征。结果表明:深层土壤有机碳84d累积矿化量或潜在矿化量显著低于表层土壤,植被恢复则显著增加了表层和深层土壤累积矿化量或潜在矿化量(P〈0.05),相关分析显示土壤有机碳累积矿化量或潜在矿化量与WSOC、MBC和SOC显著(P〈0.05)或极显著(P〈0.01)相关,表明碳矿化底物数量是决定土壤碳累积矿化量或潜在矿化量的主导因子;对照表层土壤的矿化速率常数(k)高于深层土壤的,植被恢复降低了表层土壤的k值(P〈0.05),对深层土壤的k值却没有显著影响;而深层土壤矿化率显著高于表层土壤,且植被恢复后均显著降低(P〈0.05),相关分析显示土壤有机碳矿化率与微生物代谢熵呈极显著的正相关(P〈0.01),表明微生物碳利用效率是影响土壤碳矿化率的重要因素,而深层土壤微生物碳利用效率显著低于表层土壤,但植被恢复可以改善侵蚀红壤的环境条件,提高土壤微生物的碳利用效率,从而增强土壤固碳能力。 展开更多
关键词 侵蚀红壤 植被恢复 有机碳矿化 土壤有机碳矿化率 微生物代谢熵
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生态恢复条件下典型红壤侵蚀区马尾松林碳储量时空变化与驱动力分析 预览 被引量:3
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作者 徐凯健 谢锦升 +3 位作者 曾宏达 茂奎 任婕 杨玉盛 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2016年第1期89-96,共8页
封山育林、人工造林等治理措施能够有效改善土壤侵蚀区的生态环境,但伴随产生的碳汇效益长期以来并没有得到相应的重视。文章以福建省长汀县水土保持项目治理区为研究对象,定量分析该区自2000年开展生态治理以来马尾松林碳储量的时空格... 封山育林、人工造林等治理措施能够有效改善土壤侵蚀区的生态环境,但伴随产生的碳汇效益长期以来并没有得到相应的重视。文章以福建省长汀县水土保持项目治理区为研究对象,定量分析该区自2000年开展生态治理以来马尾松林碳储量的时空格局与碳增汇变化,同时借助2000—2013年政策治理数据以及社会统计资料,利用主成分分析法探讨各主要驱动因素对森林碳增汇的影响。结果表明:1)2000—2013年该治理区总碳储量由127.01万t增加到189.96万t,平均每年增长3.52%,远高于全县平均水平;当地2000、2006和2013年的马尾松林碳密度分别为27.95、32.82和41.72 t/hm^2,区域碳汇能力正在不断提高。2)在空间上,该区总碳储量的增长主要表现在海拔600 m和坡度25°以下区域,总增长幅度分别达到41.6%和50.9%。马尾松林碳密度随海拔和坡度上升而明显增加,表明其碳汇能力仍具备较大恢复潜力。3)主成分分析表明,治理区马尾松林碳储量变化的主要驱动因素是政策治理、经济结构调整和农户增收,其中政策治理是该区马尾松林碳增汇能力提升的最显著因子。 展开更多
关键词 红壤侵蚀区 生态恢复 马尾松 碳储量动态 驱动力 水土保持 政策治理
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不同培养温度下严重侵蚀红壤的有机碳矿化特征 被引量:6
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作者 邱曦 茂奎 +5 位作者 黄锦学 李伟 赵本嘉 张浩 王恩熙 谢锦升 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期236-245,共10页
研究侵蚀土壤有机质矿化及其温度敏感性(Q10)对深入认识水土流失地区土壤有机碳动态变化具有重要意义。该文以福建省长汀县河田镇严重侵蚀区的裸露红壤为研究对象,通过测定不同培养温度(10℃、20℃和30℃)下的土壤有机碳矿化速率... 研究侵蚀土壤有机质矿化及其温度敏感性(Q10)对深入认识水土流失地区土壤有机碳动态变化具有重要意义。该文以福建省长汀县河田镇严重侵蚀区的裸露红壤为研究对象,通过测定不同培养温度(10℃、20℃和30℃)下的土壤有机碳矿化速率、培养过程中微生物生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量的变化,探讨了温度对严重侵蚀红壤有机碳矿化特征的影响及其Q10。结果表明:温度对严重侵蚀红壤有机碳矿化具有显著影响,温度越高土壤有机碳矿化速率和矿化率越高;培养过程中土壤有机碳累积矿化量与MBC显著正相关,与DOC极显著负相关,说明微生物生物量和可利用碳含量显著影响土壤有机碳的矿化。尽管严重侵蚀红壤有机碳含量仅为1.54g·kg^-1,但培养180天的土壤有机碳的累积矿化率高达22.2%-33.3%,表明侵蚀红壤有机碳容易被矿化。严重侵蚀红壤在10-20℃时的Q10值为1.41,20—30℃时Q10值下降到1.06,土壤有机碳质量低是导致Q10值较低的重要原因,而严重侵蚀区的红壤长期裸露使微生物对高温产生适应性是高温时Q10值接近1的重要原因。因此。在未来气候变暖的趋势下,恢复植被覆盖对减少严重侵蚀红壤有机碳矿化损失具有重要意义。 展开更多
关键词 累积矿化量 温度敏感性 土壤有机碳 微生物熵 代谢熵
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