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土壤冻融交替生态效应研究进展 被引量：66
1
作者 孙辉 秦纪洪 吴杨 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期505-509,共5页
土壤冻融作用是高纬度和高海拔地带性土壤热量动态的一种表现形式。国际上关于冻融的研究多集中在北方高纬度地带,特别是苔原、泰加林和北极生态系统,越来越集中在全球变化对冻融生态系统土壤过程的效应方面。已有研究表明冻融作用会引... 土壤冻融作用是高纬度和高海拔地带性土壤热量动态的一种表现形式。国际上关于冻融的研究多集中在北方高纬度地带,特别是苔原、泰加林和北极生态系统,越来越集中在全球变化对冻融生态系统土壤过程的效应方面。已有研究表明冻融作用会引起土壤团聚结构破坏并导致冻融侵蚀、土壤溶液中养分浓度升高而导致土壤养分流失、土壤解冻后还可能导致土壤呼吸和N素矿化以及一些痕量气体短时间释放增加等,这些研究表明了冻融过程对土壤物理、化学、生物等各方面的效应。我国有大面积北方季节性地带冻土和青藏高原高海拔冻土,而在土壤冻融作用及生态效应方面的工作较少,值得关注和深入研究。 展开更多
关键词 冻融交替 土壤生态系统 土壤生化 季节性冻土 生态效应
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大孔隙和优先水流及其对污染物在土壤中迁移行为的影响 被引量：50
2
作者 区自清 贾良清 +3 位作者 金海燕 姜霞 张 高继红 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期341-347,共7页
本文研究了冻融和干湿交替过程对土壤大孔隙及由其导致的优先水流形成的作用，以及表面活性剂直链烷基苯磺酸盐（LAS）在水稻和大豆土壤中的优先迁移。结果表明，冻融和干湿交替均可使土壤产生大孔隙和优先水流，而且前者的作用比后者强... 本文研究了冻融和干湿交替过程对土壤大孔隙及由其导致的优先水流形成的作用，以及表面活性剂直链烷基苯磺酸盐（LAS）在水稻和大豆土壤中的优先迁移。结果表明，冻融和干湿交替均可使土壤产生大孔隙和优先水流，而且前者的作用比后者强，LAS在1．5m水稻土体和大豆土体的优先穿透时间均为23天，而优先穿透淋洗水量却相差甚大，前者为69mm，后者仅为9mm。优先迁移过程不受土壤吸附／解吸过程的制约。受土壤吸附／解吸过程制约的平衡穿透淋洗水量，水稻系统和大豆系统分别185mm和178mm，两者很为接近。在水稻和大豆土壤，LAS的优先穿透时间比平衡穿透时间分别提前了21天和35天。优先穿透峰浓度在大豆系统可达平衡穿透峰浓度的20％～30％，在水稻系统则高达30％～86％。在没有大孔隙的填充土柱中，观察不到这种优先迁移的现象。 展开更多
关键词 土壤 大孔隙 优先水流 冻融交替 LAS 迁移行为
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冻融对土壤氮素损失及有效性的影响 被引量：50
3
作者 陈哲 杨世琦 +5 位作者 张晴雯 周华坤 井新 张爱平 韩瑞芸 杨正礼 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1083-1094,共12页
土壤冻融交替是寒冷生态系统土壤氮素循环的重要驱动力。已有研究表明冻融交替作用能够促进氮素周转,从而缓解因土壤有效氮素缺乏而引起的植物生长限制。即便如此,冻融环境下土壤有效氮素供应量远高于其利用量,过剩的氮素会通过气态(N2O... 土壤冻融交替是寒冷生态系统土壤氮素循环的重要驱动力。已有研究表明冻融交替作用能够促进氮素周转,从而缓解因土壤有效氮素缺乏而引起的植物生长限制。即便如此,冻融环境下土壤有效氮素供应量远高于其利用量,过剩的氮素会通过气态(N2O-N)排放、淋溶和径流等途径损失。论述了季节冻融环境和模拟冻融条件下土壤氮素损失状况;同时分析了影响冻融土壤N2O生产的相关因素、产生途径及冻融期N2O大量排放的机制;针对冻融交替过程中土壤氮素有效性问题,探讨了氮矿化、可溶性有机氮(DON)和微生物量氮(MBN)与氮素损失的关系。评述了土壤冻融研究中存在的不足,认为模型研究、土壤微生物功能、氮素转化中间产物、土壤-植物界面过程是未来值得关注和深入探讨的研究方向。 展开更多
关键词 冻融交替 氮循环 氧化亚氮 氮矿化 微生物量氮 全球气候变化
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冻融末期川西亚高山/高山森林土壤水解酶活性特征 被引量：35
4
作者 谭波 吴福忠 +3 位作者 杨万勤 余胜 杨玉莲 王奥 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1162-1168,共7页
冻融末期是连接冬季与生长季节的关键时期,期间强烈的温度变化可能深刻影响土壤生态过程.为了解冻融末期川西亚高山/高山森林土壤的生化过程,2009年3月5日—4月25日土壤融化期间,研究了该区典型冷杉原始林、针阔混交林和冷杉次生林土壤... 冻融末期是连接冬季与生长季节的关键时期,期间强烈的温度变化可能深刻影响土壤生态过程.为了解冻融末期川西亚高山/高山森林土壤的生化过程,2009年3月5日—4月25日土壤融化期间,研究了该区典型冷杉原始林、针阔混交林和冷杉次生林土壤转化酶、脲酶和磷酸酶(中性、酸性和碱性磷酸酶)活性特征.结果表明:在土壤完全冻结期,3个森林群落各水解酶的活性仍相对较高.在土壤融化前期,随土壤温度升高,除中性磷酸酶外,其他水解酶活性均出现了一个爆发性增高然后迅速降低的过程.随后,除转化酶外,其他水解酶活性均随土壤温度的升高而持续增高.相对于矿质土壤层,冻融末期土壤有机层的水解酶活性更高,对土壤温度变化的响应更加明显. 展开更多
关键词 冻融末期 冻融交替 土壤温度 土壤水解酶 川西亚高山/高山森林
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冻融交替对水稻土水溶性有机碳含量及有机碳矿化的影响 被引量：33
5
作者 郝瑞军 李忠佩 车玉萍 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1052-1057,共6页
冻融交替影响土壤水分的有效性及土壤团聚体稳定性,进而影响土壤中微生物的活性及土壤有机碳的矿化。通过室内冻融模拟(即分别在-7℃和28℃下处理土壤)及培养实验,研究了不同冻融交替循环处理下土壤水溶性有机碳(WSOC)、微生物生物量及... 冻融交替影响土壤水分的有效性及土壤团聚体稳定性,进而影响土壤中微生物的活性及土壤有机碳的矿化。通过室内冻融模拟(即分别在-7℃和28℃下处理土壤)及培养实验,研究了不同冻融交替循环处理下土壤水溶性有机碳(WSOC)、微生物生物量及土壤有机碳矿化的变化规律。结果表明,1到3次冻融交替处理会增加土壤中水溶性有机碳的含量,其中经过1次冻融交替处理的2种土壤其WSOC含量分别增加了25%,20%;但在本实验条件下如果继续增加冻融交替次数则会使土壤水溶性有机碳含量减少。冻融交替处理降低土壤微生物生物量,因此也会影响土壤有机碳的矿化。冻融交替处理对培养第1天的土壤有机碳矿化具有激发效应,激发能力:1次冻融交替>3次冻融交替>6次冻融交替,经过1次冻融交替处理后的土壤其呼吸速率与对照相比增加了17%～40%;其后,冻融交替处理土壤呼吸速率迅速下降,在培养后期甚至低于对照处理。 展开更多
关键词 冻融交替 水稻土 水溶性有机碳 微生物生物量 有机碳矿化
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冻融作用下黑土有机碳数量变化的研究 被引量：33
6
作者 刘淑霞 王宇 +2 位作者 赵兰坡 刘景双 秦治家 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期984-990,共7页
采用田间监测与室内模拟试验相结合的方法,研究了冻融作用对黑土有机碳数量变化的影响。目的在于探讨黑土有机碳变化的机理,为增加土壤有机碳的固定,提高土壤肥力,减少温室气体排放提供理论依据。结果表明,冻融交替对黑土有机碳总量及... 采用田间监测与室内模拟试验相结合的方法,研究了冻融作用对黑土有机碳数量变化的影响。目的在于探讨黑土有机碳变化的机理,为增加土壤有机碳的固定,提高土壤肥力,减少温室气体排放提供理论依据。结果表明,冻融交替对黑土有机碳总量及易氧化有机碳影响不显著,但对水溶性有机碳影响较大。随着冻结温度和冻融频次的增加,土壤水溶性有机碳含量呈显著上升的趋势,而微生物量碳表现为显著下降的趋势。在土壤冻融过程中,土壤原有土壤有机碳的含量对土壤有机碳的影响不大,但新加入的有机物质对其有一定的影响,可增加土壤中水溶性有机碳和易氧化有机碳的含量。 展开更多
关键词 冻融交替 黑土 有机碳总量 水溶性有机碳 微生物量碳 易氧化有机碳
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东北季节性冻融农田土壤CO_2、CH_4、N_2O通量特征研究 被引量：32
7
作者 陈哲 韩瑞芸 +5 位作者 杨世琦 张爱平 张晴雯 米兆荣 王永生 杨正礼 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期387-395,共9页
为了评估季节性冻融交替对土壤温室气体排放的影响,采用静态暗箱-气相色谱法,监测了东北松嫩平原两种典型农田生态系统(稻田和玉米田)非生长季土壤CO_2、CH_4和N_2O通量变化。研究表明:三种温室气体排放在土壤冻结期、覆雪期、融雪期和... 为了评估季节性冻融交替对土壤温室气体排放的影响,采用静态暗箱-气相色谱法,监测了东北松嫩平原两种典型农田生态系统(稻田和玉米田)非生长季土壤CO_2、CH_4和N_2O通量变化。研究表明:三种温室气体排放在土壤冻结期、覆雪期、融雪期和解冻期具有明显的季节动态特征。冻结期和融雪期对温室气体排放贡献最大,这两个时期内稻田和玉米田CO_2排放量分别占非生长季总累积排放量的74.9%和68.6%,稻田CH_4排放占非生长季总排放的95.7%,尽管玉米田土壤CH_4以吸收为主,但在融雪过程中存在明显释放峰,短暂的融雪期内N_2O呈集中爆发性释放,稻田和玉米田N_2O通量峰值分别是冻结前的40倍和99倍,排放量占到总累积排放量的73.9%和80.7%,覆雪期土壤CH_4和N_2O存在弱的吸收。另外,土壤温室气体排放存在土地利用方式间的差异,表现在稻田土壤比玉米田(非生长季)具有更高的温室气体排放潜力。稻田土壤CO_2、CH_4和N_2O累积排放量均高于玉米田,表现为净排放(源),而玉米田土壤CH_4通量表现为净吸收(汇);稻田土壤CO_2和CH_4平均排放速率显著高于玉米田;除覆雪期外,其他时期内三种温室气体平均通量在两类农田之间也存在显著差异。总之,在评价季节性冻土区温室气体排放时需要重视土壤冻结和融化过程,同时需要考虑不同土地利用方式间的差异。 展开更多
关键词 黑土 非生长季 温室气体 冻融交替 雪被 源汇 净温室效应
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冻融交替对高寒草甸土壤微生物量氮和有机氮组分的影响 被引量：28
8
作者 徐俊俊 吴彦 +3 位作者 张新全 吴宁 石福孙 刘琳 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期57-62,共6页
采用Bremner氮素分级方法,研究冻融交替对高寒草甸土壤微生物量氮和有机氮组分的影响.结果表明:随着冻融时间的变化,微生物量氮含量先减少后增加,在冻融1 d后达到最小值,4℃、-4℃、-4～4℃和-20～4℃处理下分别下降了50.37%、57.47%、3... 采用Bremner氮素分级方法,研究冻融交替对高寒草甸土壤微生物量氮和有机氮组分的影响.结果表明:随着冻融时间的变化,微生物量氮含量先减少后增加,在冻融1 d后达到最小值,4℃、-4℃、-4～4℃和-20～4℃处理下分别下降了50.37%、57.47%、37.79%和37.51%;氨基酸氮和氨基糖氮变化趋势相同,先增加后减少,均在冻融1 d后达到最大值,各处理氨基酸氮含量分别为处理前的1.6倍、1.47倍、1.44倍和1.5倍,氨基糖分别为处理前的1.66倍、1.58倍、1.65倍和1.91倍;氨态氮含量先增加后减少,-20～4℃处理在冻融1 d后为处理前的1.25倍,其余3个处理在冻融3 d后达到最大值;各处理酸解未知氮的变化趋势大体相同,在冻融25 d后达到最小值.研究表明冻融时间对微生物量氮和有机氮组分影响显著,微生物量氮含量是有机氮组分变化的主要原因. 展开更多
关键词 冻融交替 微生物量氮 有机氮 氨基酸氮 氨基糖氮 氨态氮 酸解未知氮 高寒草甸土壤
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冻融交替对复配土壤团粒结构和有机质的交互作用 被引量：27
9
作者 张海欧 解建仓 +4 位作者 南海鹏 韩霁昌 汪妮 张扬 王欢元 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期273-278,共6页
为了研究冻融交替作用下复配土壤团粒结构和有机质之间的关系,采用室内模拟冻融试验方法,分析冻融周期以及团粒结构含量对复配土壤有机质的影响。结果表明,冻融交替经过1,2,5,10周期时各个粒级团粒结构的分配比例有明显变化,<0.5mm... 为了研究冻融交替作用下复配土壤团粒结构和有机质之间的关系,采用室内模拟冻融试验方法,分析冻融周期以及团粒结构含量对复配土壤有机质的影响。结果表明,冻融交替经过1,2,5,10周期时各个粒级团粒结构的分配比例有明显变化,<0.5mm的小粒径团粒结构含量增加,>1mm的大粒径团粒结构含量减少;冻融循环对复配土壤有机质含量产生极显著影响,1∶1,1∶2,1∶5复配土壤有机质含量均表现为随冻融周期先增加后减少的趋势,2周期时达到峰值,与冻融前相比,分别增加68%,55%,59%;冻融循环与土壤团粒结构的交互作用显著影响复配土壤有机质含量,冻融交替作用下3种比例复配土壤小团粒结构(粒径<0.5mm)与有机质呈现出较为明显的正相关关系。因此,利用冻融交替作用对砒砂岩与沙复配土壤的团粒结构形成、有机质的影响以及二者之间的交互作用,进行改良土壤结构,提高土壤有机质含量,使土壤结构和有机质得到持续不断的改善和发展。 展开更多
关键词 复配土壤 冻融交替 团粒结构 土壤有机质 相关关系
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冻融交替对土壤氮素循环关键过程的影响与机制研究进展 被引量：25
10
作者 徐欢 王芳芳 +1 位作者 李婷 伍星 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3168-3182,共15页
冻融交替是由于季节或昼夜热量的变化,在表土及以下一定深度形成的反复冻结和解冻的过程,是普遍存在于中、高纬度及高海拔地区的一种自然现象。在全球变暖的背景下,部分地区的土壤环境将经受更广泛和频繁的冻融交替作用,这将对土壤氮素... 冻融交替是由于季节或昼夜热量的变化,在表土及以下一定深度形成的反复冻结和解冻的过程,是普遍存在于中、高纬度及高海拔地区的一种自然现象。在全球变暖的背景下,部分地区的土壤环境将经受更广泛和频繁的冻融交替作用,这将对土壤氮素循环关键过程产生深远的影响。冻融交替主要通过改变土壤的理化性质使土壤微生物量、微生物群落的组成和结构发生改变,进而影响氮素在土壤中的迁移与转化,是陆地生态系统氮循环的重要影响因素。目前,关于冻融交替对土壤氮素循环关键过程影响的研究结果还不尽一致,其影响机制尚不明晰,研究方法也还有待进一步创新。重点论述了冻融交替对土壤氮素循环各个关键过程的影响效应,归纳总结了冻融交替对土壤氮素循环的影响机制,简要指出了目前研究过程中存在的一些不足,并对未来研究中值得重点关注和深入研究的科学问题进行了探讨与展望。 展开更多
关键词 冻融交替 土壤 氮循环 关键过程 影响与机制
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冻融交替对河岸缓冲带土壤无机氮和土壤微生物量氮的影响 被引量：24
11
作者 范志平 李胜男 +2 位作者 李法云 高洪翠 闫加亮 《气象与环境学报》 2013年第4期106-111,共6页
辽宁东部山区土壤冻融交替强度和频次变化是土壤氮循环的重要影响因素,冻融温差和冻融循环次数影响微生物数量和群落的变化,进而影响土壤氮素生物地球化学循环。以大伙房实验林场小流域的河岸缓冲带生态系统为研究对象,通过分析冻融交... 辽宁东部山区土壤冻融交替强度和频次变化是土壤氮循环的重要影响因素,冻融温差和冻融循环次数影响微生物数量和群落的变化,进而影响土壤氮素生物地球化学循环。以大伙房实验林场小流域的河岸缓冲带生态系统为研究对象,通过分析冻融交替对河岸缓冲带土壤无机氮和土壤微生物量氮的影响,阐明非生长季土壤无机氮含量变化机制,为评估小流域氮素流失风险提供依据。研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,土壤无机氮含量呈增加趋势;不同温差的冻融循环对土壤无机氮影响不同,冻融条件为-5℃/+5℃和-20℃/+5℃时土壤无机氮含量分别为34.9±0.9 mg·kg-1和37.2±0.8 mg·kg-1,是处理前的1.21和1.41倍;冻融温差和冻融循环次数对土壤NH+4-N含量有极显著影响(P<0.01),土壤冻融后土壤NH+4-N含量是+5℃处理的4—10倍;土壤NO-3-N含量和土壤微生物量氮含量对冻融循环的响应显著(P<0.01),冻融交替显著增加了土壤无机氮含量。 展开更多
关键词 冻融交替 无机氮 土壤微生物量氮 河岸缓冲带 小流域
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有机质对冻融黑土重金属Zn赋存形态的影响 被引量：23
12
作者 高文文 刘景双 王洋 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期147-151,共5页
冻融作用对不同有机质含量的土壤重金属Zn赋存形态转化产生显著影响,以24h为1个冻融周期,对150mg(Zn)·kg-1的黑土冻融8次,结果表明,随着有机质含量的增加,未经冻融土壤的交换态和铁锰氧化物结合态Zn含量逐渐降低,有机结合态Zn含量... 冻融作用对不同有机质含量的土壤重金属Zn赋存形态转化产生显著影响,以24h为1个冻融周期,对150mg(Zn)·kg-1的黑土冻融8次,结果表明,随着有机质含量的增加,未经冻融土壤的交换态和铁锰氧化物结合态Zn含量逐渐降低,有机结合态Zn含量逐渐增加,残渣态Zn含量变化不显著。冻融作用可促进交换态和铁锰氧化物结合态Zn含量降低,促进有机结合态和残渣态Zn含量增加。随着土壤有机质含量的增加,冻融作用使重金属Zn生物有效态含量降低。通过有机质含量与各形态Zn含量拟合,在未冻融和冻融条件下,各形态Zn含量与有机质含量之间呈二次多项式的函数关系,相关系数r2在0.664和0.995之间。 展开更多
关键词 重金属ZN 形态转化 冻融交替 有机质 黑土
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东北东部5种温带森林的春季土壤呼吸 被引量：18
13
作者 杨阔 王传宽 焦振 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3155-3162,共8页
春季土壤解冻过程是中高纬度地区森林生态系统土壤呼吸(即土壤表面CO2通量,RS)年内变化的一个关键时期,但此期间RS的时间动态规律及其控制机理尚不清楚。以我国东北东部5种温带森林为研究对象,采用静态箱-气相色谱法测定春季土壤解冻时... 春季土壤解冻过程是中高纬度地区森林生态系统土壤呼吸(即土壤表面CO2通量,RS)年内变化的一个关键时期,但此期间RS的时间动态规律及其控制机理尚不清楚。以我国东北东部5种温带森林为研究对象,采用静态箱-气相色谱法测定春季土壤解冻时期RS动态及其相关的环境因子。结果表明:在土壤解冻过程中,RS受林型、解冻时期及其交互作用的显著影响。红松(Pinus koraiensis)林、落叶松(Larix gmelinii)林、硬阔叶林、杨桦(Populus davidiana-Betulaplaty phylla)林和蒙古栎(Quercus mongolica)林的RS变化范围依次为:10.0196.0mg·m-·2h-1,5.8217.1mg·m-·2h-1,9.7382.1mg·m-·2h-1,15.8-269.0mg·m-·2h-1和35.9262.5mg·m-·2h-1。RS的平均值随着解冻的进程而增大,其变化趋势大致与土壤温度的变化相吻合。土壤温度极显著地影响RS(R2=0.46-0.77),而土壤含水量对RS的影响则因林型和土壤深度而异。5种林型的土壤呼吸温度系数(Q10)依次为:落叶松林10.9,硬阔叶林7.1,红松林6.5,杨桦林4.3和蒙古栎林2.3。进一步的研究应该集中研究春季自然解冻过程中土壤呼吸的控制机制,尤其是土壤呼吸与土壤微生物种群动态及其活性之间的关系。 展开更多
关键词 冻融交替 土壤解冻 土壤表面CO2通量 Q10
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冻融交替对黑土氮素转化及酶活性的影响 被引量：19
14
作者 李源 祝惠 袁星 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1103-1109,共7页
以黑土为试验材料,通过室内培养实验,研究了不同冻融循环(-25—5℃、-10—5℃)对黑土氮素转化速率和土壤酶活性的影响。结果表明:随着冻融频次的增加,铵态氮含量和硝态氮含量均逐渐增加。除了中强度冻融(-10—5℃)的土壤铵态氮在培养第... 以黑土为试验材料,通过室内培养实验,研究了不同冻融循环(-25—5℃、-10—5℃)对黑土氮素转化速率和土壤酶活性的影响。结果表明:随着冻融频次的增加,铵态氮含量和硝态氮含量均逐渐增加。除了中强度冻融(-10—5℃)的土壤铵态氮在培养第1周期内的含量最低外,剩余培养周期内,铵态氮含量均表现为中强度冻融(-10—5℃)>高强度冻融(-25—5℃)>对照组(5℃);硝态氮含量对不同冻融温度的响应差异显著。与对照组相比较,冻融循环整体上降低了土壤的矿化速率和硝化速率,但实验末期有促进硝化的趋势,不同强度冻融对矿化速率和硝化速率影响显著。受土壤温度和冻融交替的影响,土壤的脲酶活性和转化酶活性均低于对照组,且脲酶活性和转化酶活性均表现为中强度冻融>高强度冻融(第1周期除外)。综上,冻融作用对黑土的供氮能力和土壤酶活性具有重要影响。 展开更多
关键词 黑土 冻融交替 铵态氮 硝态氮 转化速率 土壤酶
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冻融交替后不同尺度黑土结构变化特征 被引量：18
15
作者 王恩姮 赵雨森 +1 位作者 夏祥友 陈祥伟 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第21期6287-6296,共10页
冻融交替是改变黑土结构、加剧土壤侵蚀的重要因子。以典型黑土区耕作土壤为研究对象,采用野外季节性冻融循环与室内模拟冻融循环相结合、X射线计算机断层摄影(CT)与扫描电子显微镜(SEM)相结合的方法,通过水分物理性质、团聚体破坏率、... 冻融交替是改变黑土结构、加剧土壤侵蚀的重要因子。以典型黑土区耕作土壤为研究对象,采用野外季节性冻融循环与室内模拟冻融循环相结合、X射线计算机断层摄影(CT)与扫描电子显微镜(SEM)相结合的方法,通过水分物理性质、团聚体破坏率、孔隙数目、孔隙面积、孔隙成圆率、孔隙Feret直径的测定与分析,研究了冻融交替后0—40 cm、40—80 cm和120—160 cm3个土层以及田间季节性冻融环刀、室内模拟冻融CT扫描和室内模拟冻融SEM3种方式下黑土结构特征的变化规律。结果表明:冻融交替能够对不同土层和不同尺度的耕地黑土结构产生不同程度的影响。季节性冻融后,表层土壤容重升高,非毛管孔隙度和持水能力显著降低(P<0.05),40—80 cm土层团聚体破坏率增加40.97%(P<0.05),土壤抗蚀性有所削弱,120—160 cm土壤没有受到季节性冻融的显著影响。CT扫描尺度上,3个土层均以1—2 mm径级的孔隙数目为最多,形状也相对规则、接近圆形;冻融循环没有对表层土壤大孔隙结构产生影响,却能够显著降低40—80 cm土层范围内大孔隙面积以及Feret直径(P<0.05)。SEM扫描显示冻融后土壤表面粗糙度增加,颗粒松散、脱离,孔壁断裂,证明了冻融交替对土壤微结构的破坏作用;同时结合电子能谱的元素分析可知冻融交替能够改变土壤颗粒表面化学特征。 展开更多
关键词 冻融交替 土壤微结构 CT SEM
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土壤pH值对冻融黑土重金属锌赋存形态的影响 被引量：14
16
作者 王洋 刘景双 郑娜 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2010年第1期163-167,共5页
冻融作用对不同土壤pH值的重金属Zn赋存形态产生显著影响,以24 h为一个冻融周期,对Zn含量为150 mg.kg-1的黑土冻融8次的实验结果表明:pH值4.5～5.8,冻融作用促进交换态Zn含量略有增加,pH值5.8～9.5,交换态Zn含量降低;pH值5.0～9.5,冻融... 冻融作用对不同土壤pH值的重金属Zn赋存形态产生显著影响,以24 h为一个冻融周期,对Zn含量为150 mg.kg-1的黑土冻融8次的实验结果表明:pH值4.5～5.8,冻融作用促进交换态Zn含量略有增加,pH值5.8～9.5,交换态Zn含量降低;pH值5.0～9.5,冻融作用使得有机结合态Zn含量增加,pH值4.5～5.0时变化不显著;pH值4.5～9.5,冻融作用促进铁锰氧化物结合态Zn含量降低,残渣态Zn含量显著增加。pH值不同,冻融作用对重金属有效态的促进作用不同,低pH值时,冻融作用促进重金属Zn有效态增强,高pH值时,重金属有效态降低。 展开更多
关键词 重金属ZN 形态转化 pH值 冻融交替 黑土
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冻融交替对不同年代排水造林湿地土壤微生物活性及有机碳密度的影响 被引量：16
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作者 郭冬楠 臧淑英 赵光影 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2017年第1期175-184,共10页
以小兴安岭湿地土壤为研究对象,基于室内分析和冻融实验,分析了冻融作用下不同年代排水造林湿地土壤微生物量、酶活性以及有机碳密度的变化趋势,探讨了不同年代排水造林湿地土壤微生物活性与有机碳密度之间的相关关系,以期为深入认识冻... 以小兴安岭湿地土壤为研究对象,基于室内分析和冻融实验,分析了冻融作用下不同年代排水造林湿地土壤微生物量、酶活性以及有机碳密度的变化趋势,探讨了不同年代排水造林湿地土壤微生物活性与有机碳密度之间的相关关系,以期为深入认识冻融期间高寒高纬度地区土壤碳循环过程提供参考依据。结果表明:(1)冻融次数对土壤微生物量碳、氮含量影响显著(P<0.05),经历9次冻融循环后,土壤微生物量碳、氮含量比冻融前明显减少;在三种不同年代排水造林的湿地中,排水时间越短,土壤微生物量碳、氮含量下降幅度越大,表明长时间的反复冻融交替可能导致土壤微生物量的进一步减少。(2)冻融前后,土壤蔗糖酶和淀粉酶活性均表现为下降趋势,且多次冻融交替后,-25~5℃冻融处理比-5~5℃冻融处理酶活性更低,表明较大的冻融温差更能降低土壤酶的活性度。(3)随着冻融次数和冻融温度的变化,四种湿地的土壤有机碳密度基本保持稳定,但其与土壤微生物量、酶活性却存在着高度的正相关性,通过探究微生物活性所调控的土壤过程,可以直接或间接了解土壤有机碳密度的变化趋势,便于从本质上验证其响应机制。 展开更多
关键词 冻融交替 排水造林 微生物量 酶活性 有机碳
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季节性雪被对高山生态系统土壤氮转化的影响 被引量：16
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作者 刘琳 吴彦 +4 位作者 何奕忻 吴宁 孙庚 张林 徐俊俊 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2193-2200,共8页
在高山生态系统中,季节性雪被对土壤氮含量及转化有着重大影响.降雪是氮沉降的一种重要形式,直接影响着土壤中的有效氮含量;降雪形成不同厚度和持续期的雪被后,造成环境因子(土壤温度和含水量)和生物因子(土壤微生物、高山植物和高山动... 在高山生态系统中,季节性雪被对土壤氮含量及转化有着重大影响.降雪是氮沉降的一种重要形式,直接影响着土壤中的有效氮含量;降雪形成不同厚度和持续期的雪被后,造成环境因子(土壤温度和含水量)和生物因子(土壤微生物、高山植物和高山动物)的异质性,进而对土壤中氮素矿化和微生物固持过程产生复杂的影响.本文重点介绍了持续性雪被消融期冻融交替影响土壤氮素矿化和流失的机制,并针对高山地区未来季节性雪被可能发生的变化,综述了野外原位模拟实验的主要研究成果,最后提出了开展季节性雪被对土壤氮影响研究的一些建议. 展开更多
关键词 季节性雪被 土壤氮素 冻融交替 高山
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冻融对青藏高原高寒草甸土壤碳氮磷有效性的影响 被引量：15
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作者 谢青琰 高永恒 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期137-142,共6页
以青藏高原高寒草甸土壤为研究对象,通过室内模拟冻融循环过程,研究不同土壤含水量条件下冻融频次和冻结温度对土壤碳氮磷有效性的影响。结果表明:(1)土壤可溶性氮(DTN)、硝态氮(NO-3-N)和有效磷(PO3-4-P)含量随冻融频次增加呈下降趋势... 以青藏高原高寒草甸土壤为研究对象,通过室内模拟冻融循环过程,研究不同土壤含水量条件下冻融频次和冻结温度对土壤碳氮磷有效性的影响。结果表明:(1)土壤可溶性氮(DTN)、硝态氮(NO-3-N)和有效磷(PO3-4-P)含量随冻融频次增加呈下降趋势,但铵态氮(NH+4-N)和可溶性磷(DTP)含量呈现上升趋势;(2)在冻融频次相同情况下,高含水量土壤在-15℃/5℃冻融循环处理下的可溶性有机碳(DOC)、DTN和NH+4-N含量显著高于-5℃/5℃冻融循环处理下的含量;(3)含水量高的土壤在冻融处理后,DOC、DTN、NH+4-N、DTP和有效磷(PO3-4-P)的含量通常高于含水量低的土壤,但NO-3-N则相反。由此可见,冻融频次、冻结温度和土壤含水量都是影响高寒草甸土壤冻融效应的关键因子,在评价冻融作用对高寒草甸土壤碳氮磷有效性影响时,还应充分考虑这些因子间交互效应。 展开更多
关键词 冻融交替 土壤碳氮磷 土壤含水量 高寒草甸土 青藏高原
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青海南部高寒草地土壤冻融交替期水热特征分析 被引量：14
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作者 韩炳宏 周秉荣 +3 位作者 吴让 颜玉倩 牛得草 傅华 《气象科技》 2018年第2期361-368,共8页
为进一步了解高寒草地土壤冻融交替过程及其对水热因子的响应机制,通过2014年8月1日至2015年8月1日不同土层土壤温度和水分观测资料的对比分析,较为系统地探讨了青南高寒草地土壤冻融期不同深度土层土壤温度和水分的变化特征。结果表明... 为进一步了解高寒草地土壤冻融交替过程及其对水热因子的响应机制,通过2014年8月1日至2015年8月1日不同土层土壤温度和水分观测资料的对比分析,较为系统地探讨了青南高寒草地土壤冻融期不同深度土层土壤温度和水分的变化特征。结果表明,青南高寒草地土壤冻融阶段大体可分为初冻期、稳定冻结中期、稳定冻结后期和消融期4个时期;不同土层土壤温度随气温的变化呈周期性波动,且随着土层的加深变幅减小;不同冻融期表层和亚表层土壤温度和水分波动幅度较大,下层土壤对水热因子的敏感性较小;土壤完全冻结的天数达44~115d,日冻融交替过程主要发生在表层和亚表层土壤。土壤冻融交替增强了土壤的保水性,对该区草地植被提前返青和初级生产力的提高具有促进作用。 展开更多
关键词 高寒草地 冻融交替 水热因子
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