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红壤侵蚀区马尾松林恢复过程中土壤异养呼吸及微生物多样性的变化特征 被引量：2
1
作者 姜永孟 邓翠 +3 位作者 吕茂奎 熊小玲 李佳玉 谢锦升 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1156-1168,共13页
土壤异养呼吸是影响土壤有机碳积累的关键因素。以南方红壤水土流失区不同恢复年限的马尾松林(未治理地(Y0)、恢复14 a(Y14)、恢复31 a(Y31))为对象,对不同呼吸组分进行测定并结合温度、水分以及微生物等因子,研究马尾松林恢复对土壤异... 土壤异养呼吸是影响土壤有机碳积累的关键因素。以南方红壤水土流失区不同恢复年限的马尾松林(未治理地(Y0)、恢复14 a(Y14)、恢复31 a(Y31))为对象,对不同呼吸组分进行测定并结合温度、水分以及微生物等因子,研究马尾松林恢复对土壤异养呼吸的影响。结果表明:不同恢复年限马尾松林土壤异养呼吸差异显著,恢复31 a显著大于恢复14 a以及未治理地,未治理地异养呼吸速率仅为0.99μmol·m^(–2)·s^(–1),而治理14 a、31 a分别为2.20、2.80μmol·m^(–2)·s^(–1);温度是异养呼吸季节变化的主要影响因子,分别解释季节变化的40.6%(Y0)、62.2%(Y14)、66.6%(Y31);马尾松林恢复后土壤异养呼吸温度敏感性(Q10)显著增加,Y0、Y14、Y31的Q10分别为1.58、1.93和1.82;不同恢复年限土壤异养呼吸占土壤总呼吸比例为77.94%(Y0)、70.84%(Y14)、77.35%(Y31)。结构方程表明,在马尾松林恢复过程中,土壤有机碳(SOC)、温度以及土壤微生物多样性变化是影响土壤异养呼吸变化的主要因子,其中SOC、土壤微生物与异养呼吸显著正相关,而植被恢复过程中土壤温度变化与异养呼吸显著负相关。本研究结果表明,马尾松林植被恢复过程中SOC的积累以及缺乏有效的物理保护增加了微生物对SOC的分解,另一方面土壤环境温度的降低和细菌、真菌丰度的增加以及群落中变形菌、子囊菌、酸杆菌的增加,更进一步加剧微生物对原有土壤有机质的分解强度,导致异养呼吸碳排放的持续增加,最终限制了马尾松林土壤碳吸存效率。因此,较高的土壤异养呼吸可能是影响红壤侵蚀退化区土壤有机质进一步提升的关键。 展开更多
关键词 植被恢复 土壤呼吸敏感性q_(10) 异养呼吸比例 微生物多样性 土壤有机质积累
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云南哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤CH_(4)通量特征 被引量：1
2
作者 陈丽娟 周文君 +7 位作者 易艳芸 宋清海 张一平 梁乃申 鲁志云 温韩东 MOHD Zeeshan 沙丽清 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期949-960,共12页
甲烷(CH_(4))是仅次于二氧化碳(CO_(2))的重要温室气体,对全球气候变化有重要的反馈作用。亚热带森林土壤是全球陆地生态系统重要的CH_(4)汇,但因在亚热带的观测较少,致使模型估算得出的结果具有不确定性,因此需对土壤CH_(4)通量进行现... 甲烷(CH_(4))是仅次于二氧化碳(CO_(2))的重要温室气体,对全球气候变化有重要的反馈作用。亚热带森林土壤是全球陆地生态系统重要的CH_(4)汇,但因在亚热带的观测较少,致使模型估算得出的结果具有不确定性,因此需对土壤CH_(4)通量进行现场观测和实验,以便准确估计亚热带森林土壤CH_(4)通量及其对该生态系统碳汇能力的贡献。采用大型多点自动开闭箱式自动连续测定法在哀牢山亚热带常绿阔叶林开展土壤CH_(4)通量、气温(t_(a))、地表温度(t_(0))、土壤5 cm温度(t_(5))、降雨量(P)和土壤含水量(C_(sw))进行连续1年定位观测。结果表明,(1)云南哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤为CH_(4)的汇,年通量为(−11.79±0.001)kg·hm^(-2)·a^(-1),年均速率为(−0.13±0.05)mg·m^(-2)·h^(-1),呈现出显著的季节动态,表现为干季土壤CH_(4)的吸收通量[(−0.17±0.06)mg·m^(-2)·h^(-1)]显著高于雨季[(−0.10±0.03)mg·m^(-2)·h^(-1)](P<0.05)。(2)土壤CH_(4)通量与地表温度(r^(2)=0.2125,P<0.001)、土壤5 cm温度(r^(2)=0.1948,P<0.001)和气温(r^(2)=0.0983,P<0.001)呈显著相关关系,但土壤CH_(4)通量与土壤5 cm温度的相关关系在12.35℃由正相关转为负相关。(3)土壤CH_(4)通量对土壤含水量的变化响应较温度敏感,土壤含水量可解释其90.36%的相关性(P<0.001),单因素和双因子关系模型进一步证明土壤含水量是调节哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤CH_(4)通量的主导因子。(4)在20年和100年时间尺度上,CH_(4)通量的全球增温潜势(global warming potential,GWP)分别可以抵消土壤CO_(2)排放产生增温潜势的2.2%和0.7%,可以增加该生态系统碳汇的10.6%和3.5%。为此,在未来降水格局变化的情景下,土壤含水量可用于预测哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤CH_(4)通量的变化和生态系统CH_(4)汇的强度,进而反映其对该森林生态系统碳汇能力的贡献。 展开更多
关键词 亚热带森林土壤 CH_(4)通量 土壤含水量 温度敏感性(q_(10)) 全球增温潜势
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拉萨河流域河岸带湿地土壤CO_(2)排放对变温的响应 被引量：1
3
作者 潘永泰 刘贵华 +2 位作者 刘星 于孟飞 马琳 《中南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期26-35,共10页
通过对26份青藏高原拉萨河流域湿地土壤样品的分析,发现土壤有机碳和总氮呈现中游西部流域低东部流域高,汇入雅鲁藏布江口较低,源头彭措较高;土壤中CO_(2)排放速率随着培养温度的升高而增加,下游各位点CO_(2)平均排放速率显著高于中游... 通过对26份青藏高原拉萨河流域湿地土壤样品的分析,发现土壤有机碳和总氮呈现中游西部流域低东部流域高,汇入雅鲁藏布江口较低,源头彭措较高;土壤中CO_(2)排放速率随着培养温度的升高而增加,下游各位点CO_(2)平均排放速率显著高于中游和上游.土壤呼吸温度敏感性(Q_(10))在流域内汇入口和下游左侧流域(堆龙曲)表现与排放速率相似的特征,更好地突出了在下游右侧流域(墨竹工卡流域)和上游流域(麦地藏布流域)的土壤温度敏感性较低的特征.通过地理探测器探寻气象、植被、地理、双评价、生化、人口经济6个圈层对Q_(10)值的不同影响,结果表明:气象(降雨、太阳辐射)、地理(流域、海拔)、生化、人口经济等因素对Q_(10)有较强影响,其中降雨(80.76%)和太阳辐射(74.68%)在气候因素中占主要影响;流域(88.95%)分布的q值在地理因素中起到重要作用;生化因子中,各检测指标对Q_(10)的影响排序为OC(88.16%)>MBC/OC(78.72%)>MBN/TN(77.30%)>TN(72.37%)>C/N(35.14%)>MBN(8.70%)>MBC(6.80%)>MBC/MBN(5.89%);降雨侵蚀归一化指数对Q_(10)的影响达到了79.67%.此外,任何两种因子对Q_(10)值的交互作用都要大于单一因素的单独作用.地理因素中流域与其他因素间的交互作用对Q_(10)的影响最为强烈(0.90~0.96),生化因素OC与其他因素间的交互作用对Q_(10)较强烈(0.89~0.94),气象因素中降雨和太阳辐射与其他因素交互作用对Q_(10)的影响更加不可忽略. 展开更多
关键词 变温 CO_(2)通量 土壤呼吸温度敏感性(q_(10)) 拉萨河流域 地理探测器
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黄土丘陵区人工刺槐林土壤有机碳矿化特征及其与有机碳组分的关系 被引量：4
4
作者 朱玉帆 刘伟超 +8 位作者 李佳欣 苏玉博 简俊楠 杨改河 任成杰 冯永忠 任广鑫 王晓娇 韩新辉 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期444-451,共8页
为了探讨黄土丘陵区人工林有机碳矿化特征及有机碳组分变化规律,选择恢复13 a的人工刺槐林以及临近坡耕地为研究对象,开展3种不同温度处理(15、25和35℃)下的室内培养实验.结果表明,土壤有机碳矿化速率表现出先剧烈下降后平稳的趋势;有... 为了探讨黄土丘陵区人工林有机碳矿化特征及有机碳组分变化规律,选择恢复13 a的人工刺槐林以及临近坡耕地为研究对象,开展3种不同温度处理(15、25和35℃)下的室内培养实验.结果表明,土壤有机碳矿化速率表现出先剧烈下降后平稳的趋势;有机碳累计释放量表现为培养初期增加迅速,后期逐渐缓慢;坡耕地土壤有机碳矿化对温度的变化更为敏感,其温度敏感性系数Q_(10)为1.52,而刺槐林地仅为1.38.通过单库一级动力学方程拟合可知刺槐林地和坡耕地土壤矿化潜力Cp分别在2.02~4.32g·kg^(-1)和1.25~3.17g·kg^(-1)之间,即刺槐林的矿化潜力更高.培养期内各种活性有机碳组分含量变化规律一致,均表现为随时间延长而下降,且刺槐林地大于坡耕地,土壤累计碳释放量与MBC和DOC含量均呈显著正相关关系(P<0.05),Q_(10)(15~25℃)与SOC、EOC含量和SWC均呈线性关系(P<0.05).研究结果可为气候变化下黄土丘陵区土壤碳固存研究提供一定参考. 展开更多
关键词 刺槐林 矿化 温度 温度敏感性系数(q_(10)) 有机碳组分
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