植被恢复对土壤碳氮循环的影响研究进展 被引量：46

1

作者 翁伯琦 郑祥洲 +1 位作者 丁洪 王煌平 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3610-3616,共7页

植被恢复重建是治理水土流失的主要手段之一,能够有效地促进侵蚀土壤发育、提高土壤肥力、增强土壤微生物活性,进一步影响土壤碳氮循环.因此,植被的恢复重建过程对土壤有机碳库、氮库累积以及温室气体的排放具有一定作用.本文综述了植... 植被恢复重建是治理水土流失的主要手段之一,能够有效地促进侵蚀土壤发育、提高土壤肥力、增强土壤微生物活性,进一步影响土壤碳氮循环.因此,植被的恢复重建过程对土壤有机碳库、氮库累积以及温室气体的排放具有一定作用.本文综述了植被恢复对土壤碳、氮循环过程的影响以及土壤质量与植被修复之间的协同效应,并提出了今后进一步研究的方向.对评价植被恢复在应对全球气候变化中所起的作用具有借鉴与参考价值,对促进土壤肥力改善和退化生态系统的恢复及可持续发展也有重要的现实意义. 展开更多

关键词 植被恢复 土壤碳 土壤氮 循环

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全球降水格局变化下土壤氮循环研究进展 被引量：15

2

作者 陈琳 曾冀 +3 位作者 李华 刘士玲 雷丽群 刘世荣 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第20期7543-7551,共9页

自然和人为因素导致全球降水格局发生改变,降水变化势必影响土壤氮循环,从而影响陆地生态系统生产力和多样性,然而不同降水变化类型对土壤氮循环的影响仍然缺乏足够的认识。因此,本文综合分析了全球和我国降水格局变化特征,简要介绍了6... 自然和人为因素导致全球降水格局发生改变,降水变化势必影响土壤氮循环,从而影响陆地生态系统生产力和多样性,然而不同降水变化类型对土壤氮循环的影响仍然缺乏足够的认识。因此,本文综合分析了全球和我国降水格局变化特征,简要介绍了6种降水格局变化下土壤氮循环的研究方法(长期降水固定观测、野外降水控制实验、自然降水梯度、室内培养、模型和遥感),系统综述了3种降水变化类型(降水波动、干旱、干湿交替),以及降水与温度、氮沉降等交互作用对土壤氮循环影响的研究进展与存在的问题,并展望了未来研究方向,为评估和预测未来降水变化对陆地生态系统功能的影响提供理论依据。 展开更多

关键词 干旱 干湿交替 降水波动 交互作用 土壤氮循环

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作物-土壤氮循环对大气CO_(2)浓度和温度升高响应的研究进展 被引量：13

3

作者 张锦源 李彦生 +7 位作者 于镇华 谢志煌 刘俊杰 王光华 刘晓冰 吴俊江 Stephen J Herbtert 金剑 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1684-1701,共18页

在地球化学元素循环中,氮素是最重要、最活跃的营养元素之一。农田生态系统中的氮素很大程度上决定农作物的产量和品质。然而,在全球气候变化背景下,随着大气CO_(2)浓度和温度升高,作物-土壤氮循环的变化可能显著影响农田生态系统中的... 在地球化学元素循环中,氮素是最重要、最活跃的营养元素之一。农田生态系统中的氮素很大程度上决定农作物的产量和品质。然而,在全球气候变化背景下,随着大气CO_(2)浓度和温度升高,作物-土壤氮循环的变化可能显著影响农田生态系统中的作物生产。因此,研究作物-土壤氮循环对大气CO_(2)浓度和温度升高的响应,能够为科学合理地预测未来气候条件下,农田生态系统中作物的氮素需求,以及保障农作物产量的稳定供应提供理论依据,对于全面认识全球气候变化背景下的农田生态系统氮素循环过程及土壤可持续利用具有重要意义。本文综述了大气CO_(2)和温度升高对作物氮素吸收和分配,以及与氮有效性密切相关的土壤氮转化的影响,并系统总结了二者对作物-土壤氮循环过程产生的交互作用。总结以往研究发现,在大气CO_(2)浓度升高条件下,作物的蒸腾作用减弱,但光合作用增强,生物量加大,根系分支和根表面积增加,豆科作物的根瘤固氮能力提高,因此整体上促进作物对氮的吸收,并且增加作物向籽粒中分配氮的比例,但作物的平均氮浓度降低。此外,高CO_(2)浓度提高了土壤酶活性,增强了土壤有机氮矿化作用、硝化及反硝化作用,加速了土壤氮转化。升温和CO_(2)浓度升高对作物-土壤氮循环产生正向或负向的交互作用,主要表现在:高温和高CO_(2)浓度对作物的生物量、光合作用、地下部氮分配、根系分支以及根表面积具有协同促进作用,升高温度减轻了高CO_(2)浓度对作物蒸腾作用和作物氮浓度的抑制作用。然而,升温抑制了高CO_(2)浓度对作物向籽粒中氮分配、氮吸收以及产量的促进作用;升温虽然能进一步增强高CO_(2)浓度对土壤酶活性和有机氮矿化的促进作用,但是对于土壤硝化和反硝化作用,二者的交互作用以及相关的分子机制尚不明确。大气CO_(2)升高和� 展开更多

关键词 CO2浓度 温度 植物氮素 氮吸收 土壤氮循环 微生物

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除草剂对土壤氮素循环的影响 被引量：12

4

作者 丁洪 张玉树 郑祥洲 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期767-772,共6页

土壤微生物参与土壤氮素循环的生物学与生物化学过程,对氮素形态转化与去向产生很大影响。在现代农作物生产上农田普遍施用除草剂,除草剂进入土壤生态环境中影响土壤微生物种群数量、活性和土壤氮素循环过程,在一定程度上改变氮素各去... 土壤微生物参与土壤氮素循环的生物学与生物化学过程,对氮素形态转化与去向产生很大影响。在现代农作物生产上农田普遍施用除草剂,除草剂进入土壤生态环境中影响土壤微生物种群数量、活性和土壤氮素循环过程,在一定程度上改变氮素各去向的比例。因此,除草剂的施用对植物氮素吸收利用和土壤氮的环境释放具有一定效应。文章综述了除草剂对生物固氮、土壤氮矿化与转化、氨挥发、硝化反硝化、温室气体N2O排放、植物的氮吸收利用、土壤氮损失等方面的影响,并提出了今后进一步研究的方向,为减少氮素损失和温室气体排放以及除草剂使用的安全性评价提供参考。 展开更多

关键词 除草剂 土壤生态系统 土壤氮 生物地球化学循环

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外来植物入侵对土壤氮有效性的影响 被引量：10

5

作者 许浩 胡朝臣 +2 位作者 许士麒 孙新超 刘学炎 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1120-1130,共11页

外来植物入侵对土壤氮循环和氮有效性的影响是入侵成功或进一步加剧的重要原因。通过对比相同研究地点入侵区域和无入侵区域的土壤原位氮状态差异,探讨了外来植物入侵对土壤氮有效性的影响程度和生理生态学机制。基于107篇相关研究文献... 外来植物入侵对土壤氮循环和氮有效性的影响是入侵成功或进一步加剧的重要原因。通过对比相同研究地点入侵区域和无入侵区域的土壤原位氮状态差异,探讨了外来植物入侵对土壤氮有效性的影响程度和生理生态学机制。基于107篇相关研究文献数据的整合,发现植物入侵区域相对于无入侵区域土壤总氮、铵态氮、硝态氮、无机氮、微生物生物量氮含量显著增加,增幅分别为(50±14)%、(60±24)%、(470±115)%、(69±25)%、(54±20)%。土壤硝态氮含量增幅较大反映硝化作用增强,这可能增加入侵植物硝态氮利用以及喜硝植物的共存。温带地区植物入侵后土壤的硝态氮含量增幅显著高于亚热带地区。固氮植物入侵后土壤的总氮和无机氮含量增幅均显著高于非固氮植物入侵。木本和常绿植物入侵后土壤的总氮含量增幅分别高于草本和落叶植物入侵;而土壤铵态氮含量的增幅没有显著差异且与固氮入侵植物占比无明显关系;然而硝态氮含量的增幅普遍较高且与固氮入侵植物占比显著正相关。外来入侵植物固氮功能以及凋落物质量和数量是影响土壤氮矿化和硝化过程的关键因素。该研究为理解外来植物入侵成功和加剧的机制以及入侵植物功能性状与土壤氮动态之间的关系提供了新的见解。 展开更多

关键词 外来植物 入侵生态学 土壤氮循环 氮有效性 铵态氮 硝态氮 土壤总氮

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川西亚高山不同演替阶段天然次生林土壤碳氮含量及酶活性特征 被引量：8

6

作者 胡宗达 刘世荣 +5 位作者 罗明霞 胡璟 刘兴良 李亚非 余昊 欧定华 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期973-985,共13页

为了解次生林自然更新演替过程中土壤碳氮含量及酶活性的变化规律,采用空间代替时间的方法,在川西亚高山米亚罗林区选取环境条件基本一致的20世纪60、70和80年代采伐迹地自然更新演替的次生林(60-NSF、70-NSF和80-NSF)和岷江冷杉(Abies ... 为了解次生林自然更新演替过程中土壤碳氮含量及酶活性的变化规律,采用空间代替时间的方法,在川西亚高山米亚罗林区选取环境条件基本一致的20世纪60、70和80年代采伐迹地自然更新演替的次生林(60-NSF、70-NSF和80-NSF)和岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林(对照,CK)为对象,研究了表层(0-20 cm)土壤碳氮含量和土壤酶活性的关系。结果表明:表层土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、轻组有机碳(LFOC)含量均随森林植被更新演替呈显著降低趋势,而全氮(TN)和可溶性有机氮(DON)含量则表现为60-NSF<80-NSF<70-NSF,但70-NSF和80-NSF间差异不显著;次生林表层土壤有机碳氮及其活性组分含量均低于CK,其中80-NSF的DOC和DON含量与CK差异不显著。次生林的β-葡萄糖苷酶(βG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和多酚氧化酶(PHO)活性均显著低于CK,纤维素水解酶(CBH)和过氧化物酶(PEO)活性与CK无显著差异;天然次生林中,60-NSF的βG和CBH活性显著低于70-NSF和80-NSF;80-NSF的NAG活性显著高于60-NSF和70-NSF;4种林型之间的PEO活性无显著性差异。Pearson相关分析和冗余分析显示,土壤TN、LFOC和DOC含量与土壤酶活性显著相关,其中TN含量解释了酶活性变化的65.4%,说明土壤氮含量变化可能会影响到土壤碳的水解酶活性,同时也表明土壤微生物优先利用易分解碳和氮。因此,次生林近60年的天然更新演替引起了TN、LFOC及DOC含量的显著下降,导致表层土壤某些胞外酶(如βG、CBH和NAG)活性降低。从土壤酶活性角度看,岷江冷杉原始林比早期演替阶段的次生林(<60 a)更有利于川西亚高山高海拔森林生态系统的碳氮循环。 展开更多

关键词 土壤有机碳 土壤全氮 酶活性 演替阶段 天然次生林 土壤碳循环 土壤氮循环

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石灰性紫色土硝化作用及硝化微生物对不同氮源的响应 被引量：10

7

作者 赵伟烨 王智慧 +4 位作者 曹彦强 刘天琳 罗红燕 朱波 蒋先军 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期479-489,共11页

土壤中发生的硝化作用是对p H高度敏感的典型过程。本文采用室内恒温培养法,结合定量PCR和高通量测序,研究石灰性紫色土硝化作用以及氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)、亚硝酸... 土壤中发生的硝化作用是对p H高度敏感的典型过程。本文采用室内恒温培养法,结合定量PCR和高通量测序,研究石灰性紫色土硝化作用以及氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)、亚硝酸盐氧化细菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)的丰度与群落结构对不同氮源的响应。结果表明:不同氮源均刺激土壤硝化作用的发生,CO(NH2)2处理下的净硝化速率最大,约是CK处理的4.76倍,(NH_4)2SO4和NH_4Cl处理下的净硝化速率分别为N 3.88和3.34 mg kg-1d-1。相比于(NH_4)2SO4和CO(NH2)2处理,NH_4Cl处理降低了硝态氮的累积量,抑制了铵态氮的减少量。AOB amo A基因拷贝数在28 d培养过程中变化显著(p<0.05),在(NH_4)2SO4和CO(NH2)2处理中呈先增长后降低趋势,在NH_4Cl处理中呈持续增长趋势;而AOA amo A基因拷贝数无显著变化(p>0.05)。说明石灰性紫色土硝化作用的主要推动者是AOB,而不是AOA。在28 d培养过程中,亚硝酸盐氧化细菌占总微生物的比例高于氨氧化细菌和古菌,意味着石灰性紫色土中可能存在全程氨氧化微生物(Comammox)。高通量测序的结果表明:石灰性紫色土中AOB的优势种群为亚硝化螺菌Nitrosospira Cluster 3,AOA的优势种群是土壤古菌Group 1.1b,NOB的优势种群是硝化螺菌Nitrospira。 展开更多

关键词 土壤氮循环 氨氧化细菌 氨氧化古菌 亚硝酸盐氧化细菌 全程氨氧化细菌

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土壤氮素矿化模型研究进展 被引量：3

8

作者 田茂洁 《四川环境》 2004年第4期37-42,共6页

土壤氮素矿化研究对从农田生态系统氮素平衡到全球变化和环境问题均具有重要意义。土壤氮素矿化模型的研究方面,目前主要还是以简单功能模型模拟和预测氮素矿化量为主,以双组分一阶动力学模型和一阶—零阶混和动力学模型拟合效果较好;... 土壤氮素矿化研究对从农田生态系统氮素平衡到全球变化和环境问题均具有重要意义。土壤氮素矿化模型的研究方面,目前主要还是以简单功能模型模拟和预测氮素矿化量为主,以双组分一阶动力学模型和一阶—零阶混和动力学模型拟合效果较好;对机理模型的研究还处于探索阶段。从目前的研究看,土壤氮素矿化模型研究应当集中在建立机理模型以阐明主要生态系统的氮素矿化过程。 展开更多

关键词 土壤氮素矿化 氮素矿化模型 氮素动态 氮素循环

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长白山阔叶红松林土壤氮转化过程对长期施氮和降水变化的响应 被引量：6

9

作者 徐婷婷 郑俊强 +2 位作者 韩士杰 张凤丽 王秀秀 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2797-2807,共11页

土壤氮循环是森林生态系统主要的生物地球化学过程之一,具有重要的环境效应.本研究以长白山阔叶红松林为对象,通过人工氮添加和透明V型板截雨模拟氮沉降(NF)、降水减少(RR)以及两者交互作用(RF),分析了土壤硝化作用、反硝化作用,以及硝... 土壤氮循环是森林生态系统主要的生物地球化学过程之一,具有重要的环境效应.本研究以长白山阔叶红松林为对象,通过人工氮添加和透明V型板截雨模拟氮沉降(NF)、降水减少(RR)以及两者交互作用(RF),分析了土壤硝化作用、反硝化作用,以及硝化功能微生物(氨氧化古菌(nifH)AOA和氨氧化细菌AOB)、反硝化功能微生物(nirK、nirS和nosZ)和固氮功能微生物对NF、RR及RF作用的响应.结果表明:土壤硝化作用与土壤NH+4-N、反硝化作用与土壤NO-3-N含量呈显著正相关关系;土壤硝化作用和反硝化作用未因3种处理而发生显著变化,反硝化作用表现出明显的季节性动态变化;长期RR处理抑制了长白山阔叶红松林土壤净硝化作用,NF和RF处理则促进了其净硝化作用;nifH和nosZ菌群具有较强的抗胁迫能力,其多样性不易受氮水变化影响,干旱条件下nirK群落组成更容易受氮沉降影响;AOA对干旱具有较高敏感性,AOB对NF和RF处理具有较高敏感性.3种处理可不同程度影响土壤净硝化作用,并改变AOB、AOA和nirK基因反硝化微生物多样性,进而可能影响森林土壤含氮气体释放并改变森林生态系统服务. 展开更多

关键词 长白山阔叶红松林 氮沉降 降水变化 土壤氮循环 微生物功能多样性

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城市化对城区和郊区森林土壤氮循环的影响 被引量：4

10

作者 陈帅 王效科 +1 位作者 逯非 冯兆忠 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期842-848,共7页

氮循环是陆地生态系统重要的物质循环过程之一。快速城市化改变了生态系统的氮输入和输出,从而影响了城市生态系统的氮循环规律,但目前有关研究还很少。选取北京城区和郊区的油松林、侧柏林和毛白杨林三种森林植被类型,比较研究了不同季... 氮循环是陆地生态系统重要的物质循环过程之一。快速城市化改变了生态系统的氮输入和输出,从而影响了城市生态系统的氮循环规律,但目前有关研究还很少。选取北京城区和郊区的油松林、侧柏林和毛白杨林三种森林植被类型,比较研究了不同季节(春季、夏季、秋季)的土壤无机氮库和净潜在矿化和硝化速率的城郊差异。结果表明,(1)城区与郊区硝态氮、氨态氮含量均有明显的季节动态,夏季显著高于春季和秋季。(2)3个季节城区硝态氮含量均显著高于郊区(春季28.41 mg kg-1和19.66 mg kg-1;夏季99.35 mg kg-1和59.51 mg kg-1;秋季9.61 mg kg-1和5.63 mg kg-1)。(3)城区净潜在矿化速率也高于郊区。(4)夏、秋两季,城区和郊区的土壤硝态氮含量不同树种间存在差异,夏季城区的净潜在矿化和硝化也呈现出树种间的差异(P<0.05)。(5)影响城区与郊区无机氮库的环境因子也存在差异,城区土壤无机氮库的变化主要与土壤有机碳和容重相关,而郊区主要与土壤水分相关。因此,城市化能够对森林土壤的氮循环产生一定影响,但其影响程度因研究指标、季节和树种而有所差异。 展开更多

关键词 城市化 土壤氮循环 无机氮库 净潜在矿化

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生物炭对土壤中氮转化的影响

11

作者 张冬毅 刘宁 +1 位作者 刘航 张仁龙 《黑龙江科学》 2024年第14期20-23,共4页

为了进一步理清生物炭对土壤中氮转化的影响与机制,在知网数据库中以生物炭、氮转化等为关键词搜索相关文献,进行总结归纳。结果表明,多数研究发现,土壤中加入生物炭可促进硝化速率的提升、抑制土壤反硝化速率、提高氮肥利用率及土壤对... 为了进一步理清生物炭对土壤中氮转化的影响与机制,在知网数据库中以生物炭、氮转化等为关键词搜索相关文献,进行总结归纳。结果表明,多数研究发现,土壤中加入生物炭可促进硝化速率的提升、抑制土壤反硝化速率、提高氮肥利用率及土壤对铵态氮和硝态氮的固持作用等。但也有研究表明,土壤中加入生物炭会使土壤N_(2)O排放速率升高,降低土壤硝化速率,这主要与土壤类型及其含水孔隙率、生物炭类型等密切相关。探讨了生物炭对土壤氮循环影响的研究趋势、重点领域及主要成果,提出了一些新的研究方法,为深入理解生物炭对土壤理化性质变化的影响机理及其在现代农业发展中的应用提供参考。 展开更多

关键词 生物炭 氮转化 土壤氮循环

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降水季节性分配对亚热带森林土壤氮矿化的影响

12

作者 纪永康 马楠 +4 位作者 张慧 李翠环 马元丹 武启骞 李彦 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期186-194,共9页

土壤氮矿化是生态系统养分循环的关键过程,但降水季节性分配对土壤氮矿化的作用机制尚不明确。本研究于2020—2022年在我国长江中下游亚热带森林进行降水控制试验,采用野外树脂芯原位培养法,分别设置对照(CK)、干季更干、湿季极端降水增... 土壤氮矿化是生态系统养分循环的关键过程,但降水季节性分配对土壤氮矿化的作用机制尚不明确。本研究于2020—2022年在我国长江中下游亚热带森林进行降水控制试验,采用野外树脂芯原位培养法,分别设置对照(CK)、干季更干、湿季极端降水增加(T_(1))和干季更干、湿季降水等比例增加(T_(2))3种处理,探究降水季节性分配对土壤氮矿化的影响。结果表明:T_(1)和T_(2)分别使干季土壤净硝化速率显著降低57.9%和72.5%,净氮矿化速率显著降低82.5%和89.6%,而使湿季土壤净硝化速率显著提高64.3%和79.5%,净氮矿化速率显著提高64.2%和81.1%,且湿季降水等比例增加比湿季极端降水增加更有利于土壤氮矿化进程。此外,结构方程模型表明,降水季节性分配的变化能够通过改变土壤含水量、铵态氮和微生物生物量氮以及土壤C∶N对亚热带森林土壤氮矿化进程产生显著影响。以上结果对研究土壤氮循环等生态过程具有重要的参考意义,有利于更准确地评估未来降水格局变化对亚热带森林生态系统的影响。 展开更多

关键词 土壤氮转化 亚热带森林 降水格局 生物地球化学循环 干湿季

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pH对水稻土全程氨氧化细菌丰度和群落结构组成影响 被引量：3

13

作者 马瑞 赵永鹏 +1 位作者 王智慧 蒋先军 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期2204-2208,共5页

土壤pH被认为是影响AOA和AOB生态位分化的重要因子,而最近发现的全程氨氧化细菌(Comammox Nitrospira)也在土壤中广泛分布,推测pH可能也是影响全程氨氧化细菌生态位分化的重要因子.选取酸性红壤和中性紫色土发育的水稻土,采用荧光定量PC... 土壤pH被认为是影响AOA和AOB生态位分化的重要因子,而最近发现的全程氨氧化细菌(Comammox Nitrospira)也在土壤中广泛分布,推测pH可能也是影响全程氨氧化细菌生态位分化的重要因子.选取酸性红壤和中性紫色土发育的水稻土,采用荧光定量PCR及克隆测序技术,分析了全程氨氧化细菌Comammox Nitrospira clade A和clade B的丰度和群落组成.结果表明,酸性水稻土的Comammox clade A amoA基因的丰度比中性水稻土高了2个数量级(P<0.05),酸性水稻土的Comammox clade B的丰度也显著高于中性水稻土(P<0.05);酸性水稻土中Comammox clade A amoA基因的丰度比clade B高60倍,而中性水稻土中Comammox clade A和clade B amoA基因的丰度比约为2,这些结果表明土壤pH是影响Comammox Nitrospira丰度的重要因子.克隆测序的结果发现中性水稻土中的Comammox均属于clade A,主要隶属于Nitrospira inopinata类群;而未能检测到属于clade B的序列.酸性水稻土中的Comammox clade A主要由Nitrospira inopinata和Nitrospira nitrosa类群组成,clade B主要与土壤中发现的未培养的细菌克隆(FN395328)密切相关,结果表明Comammox Nitrospira的群落结构也受pH的显著影响.综上,pH对土壤全程氨氧化细菌的丰度及群落结构组成有显著影响,是影响其生态位分化的重要环境因子之一. 展开更多

关键词 土壤氮循环 红壤 紫色土 单步硝化作用 克隆测序

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土壤硝酸盐中15N同位素测定前处理自动化辅助装置设计和验证 被引量：2

14

作者 袁红朝 贺珍 +3 位作者 王久荣 张丽萍 祝贞科 刘守龙 《同位素》 CAS 2020年第1期38-45,共8页

随着稳定同位素质谱技术在土壤氮循环研究中的广泛应用,氮稳定同位素分析对样品前处理方法提出了更高要求,而合适的样品处理方法是确保分析结果准确可靠的关键。设计开发1种适用于土壤微量硝酸盐中氮稳定同位素分析前处理辅助装置,将基... 随着稳定同位素质谱技术在土壤氮循环研究中的广泛应用,氮稳定同位素分析对样品前处理方法提出了更高要求,而合适的样品处理方法是确保分析结果准确可靠的关键。设计开发1种适用于土壤微量硝酸盐中氮稳定同位素分析前处理辅助装置,将基于光电感应装置的自动进样系统与注液、抽真空-气体置换系统相融合,将原前处理方法中液体试剂注入,反应体系抽真空及氦气置换等人为操作过程改为自动化处理环节。系统测试结果表明:该套辅助装置具有良好的自动抽真空、注气和加液重复性。装置抽真空系统的真空度绝对误差可控制在0.5 Pa以内,气体注入体积绝对误差可控制在0.2 mL以内,而注液系统的注液体积绝对误差也可控制在0.1 mL以内,变异系数(CV)均小于1%。使用标准参比样品测试整套系统的准确度和精密度,所有测试样品均获得了较好的准确度和精密度,CV<1%。研制的装置结合痕量气体预浓缩装置—稳定同位素质谱(PreCon-IRMS)联用仪,可以建立方便快捷的低样品量下硝酸盐中15 N同位素质谱检测方法,可为土壤氮循环过程研究提供关键技术支撑。 展开更多

关键词 稳定同位素技术 氮同位素 硝酸盐 前处理自动化辅助装置 土壤氮循环

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马尾松凋落物对土壤氮循环与微生物的影响

15

作者 罗国娜 车震宇 《山东农业大学学报（自然科学版）》 北大核心 2023年第4期553-561,共9页

为研究马尾松凋落物对土壤氮循环与微生物的影响,本文采用原位分解和室内化验相结合的方法,连续4年研究了年份和季节马尾松凋落物分解过程中土壤氮转化和微生物活性及其二者的交互作用。结果表明:(1)随着季节的变化,不同年份马尾松凋落... 为研究马尾松凋落物对土壤氮循环与微生物的影响,本文采用原位分解和室内化验相结合的方法,连续4年研究了年份和季节马尾松凋落物分解过程中土壤氮转化和微生物活性及其二者的交互作用。结果表明:(1)随着季节的变化,不同年份马尾松凋落物的分解系数呈一致的变化规律,均表现为秋季和夏季高于春季和冬季。相同季节马尾松凋落物的分解系数随着年份的增加而增加,而不同年份春季和秋季马尾松凋落物分解系数基本相等,说明年份对马尾松凋落物分解系数的影响主要集中在夏季和秋季;(2)不同年份马尾松凋落物分解过程中土壤氮含量、微生物量氮含量和氮转化率均表现为秋季和夏季高于春季和冬季,相同季节马尾松凋落物分解过程中土壤氮含量、微生物量氮含量和氮转化率随着年份的增加而增加,而不同年份春季和秋季基本相等;(3)不同年份马尾松凋落物分解过程中土壤微生物酶活性(脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、天冬酰胺酶和N-乙酰氨基葡萄糖核苷酶)、土壤微生物呼吸(自养呼吸、异养呼吸和微生物总呼吸)和微生物代谢熵均表现为秋季和夏季高于春季和冬季,不同年份春季和秋季基本相等;(4)交互作用分析显示,年份显著影响了马尾松凋落物分解过程中土壤氮转化和微生物活性(P<0.05),季节极显著影响了马尾松凋落物分解过程中土壤氮转化和微生物活性(P<0.01),而年份和季节共同影响了马尾松凋落物分解过程中土壤氮转化和微生物活性(P<0.05)。季节对马尾松凋落物分解过程中土壤氮转化和微生物活性的影响高于年份的影响,并且年份对马尾松凋落物分解过程中土壤氮转化和微生物活性的影响主要集中在夏季和秋季。 展开更多

关键词 马尾松 凋落物分解 土壤氮循环 微生物活性

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南极菲尔德斯半岛土壤氮循环微生物类群数量与功能活性的初步研究 被引量：2

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作者 刘杰 张丹丹 +1 位作者 董龙龙 王能飞 《极地研究》 CAS CSCD 2017年第1期82-89,共8页

南极乔治王岛南端的菲尔德斯半岛被认为是研究南极生态与生物资源的理想之地。本研究从该半岛全岛范围采集了3类不同类型的土壤样品,采用传统最大或然法(MPN)对其所含氮循环各类群微生物的总量进行了测定,同时利用常规Griess试剂、纳氏... 南极乔治王岛南端的菲尔德斯半岛被认为是研究南极生态与生物资源的理想之地。本研究从该半岛全岛范围采集了3类不同类型的土壤样品,采用传统最大或然法(MPN)对其所含氮循环各类群微生物的总量进行了测定,同时利用常规Griess试剂、纳氏试剂等显色法初步估算了各菌群的功能活性强度,并结合土壤理化性质和采样点生态等进行了初步分析。目的是对该半岛土壤氮循环微生物进行先期初步了解,为进一步深入研究它们的其他特性奠定基础。结果表明:13个土样中所含氮循环微生物总量趋势为氨化菌>反硝化菌>硝化菌和固氮菌(活菌数),除极个别样品外均具有不同程度的硝化、反硝化、氨化活性。其中,所有土壤样品均具有比较高的氨化菌含量及氨化活性强度;丘陵山坡土壤的反硝化菌含量与反硝化活性强度要高于动、植物区土壤(极个别样品除外);动物区和植物区土壤的硝化菌含量较少,但硝化活性强度较高,预示着可能存在高效功能菌株;而丘陵山坡土壤的硝化菌含量及硝化活性强度则表现得高低不一。本结果为进一步深入研究该地区氮循环微生物提供了前期参考。 展开更多

关键词 菲尔德斯半岛 南极 土壤氮循环微生物 MPN法 菌群数量 功能活性 土壤理化性质

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太平沟流域综合治理工程对农用土壤N素循环及其增产的影响

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作者 郑国相 林素兰 +1 位作者 高鹏 贾天会 《生态经济》 1996年第2期51-52,共2页

本文就太平沟流域综合治理工程对促使Ｎ素趋于良性循环原因进行了分析与研究，并对Ｎ素收支平衡对作物产量的影响效果进行了探讨。

关键词 太平沟流域 农田土壤 N素循环 增产效益

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内蒙古自治区土壤有机碳、氮蓄积量的空间特征 被引量：55

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作者 陈庆美 王绍强 于贵瑞 《应用生态学报》 CAS CSCD 2003年第5期699-704,共6页

采用全国第二次土壤普查中内蒙古自治区的典型土种剖面资料 ,在剖面深度的基础上 ,用地统计学和地理信息系统 (GIS)方法 ,分别按土壤类型和土地覆被类型计算了土壤有机碳、氮密度 ,分析了内蒙古自治区土壤有机碳、氮蓄积量的空间分布特... 采用全国第二次土壤普查中内蒙古自治区的典型土种剖面资料 ,在剖面深度的基础上 ,用地统计学和地理信息系统 (GIS)方法 ,分别按土壤类型和土地覆被类型计算了土壤有机碳、氮密度 ,分析了内蒙古自治区土壤有机碳、氮蓄积量的空间分布特征 ,探讨了土壤有机碳、氮蓄积量与主要气候要素的关系 .结果表明 ,内蒙古自治区土壤有机碳密度处于 3.2 4～ 4 3.2 4kg·m-3 之间 ,土壤有机氮密度处于 2 6 9.5 6～30 85 .6 0 g·m-3 之间 ,土壤碳、氮比 (C/N)大致在 4 .4 6～ 17.13之间 .土壤有机碳、氮密度与温度呈负相关 ,相关系数分别为 0 .5 5 7和 0 .4 6 0 (n =2 4 5 ) ;与年均降水量呈正相关 ,但相关性不是很强 ,相关系数分别为0 .2 85和 0 .2 0 3.从内蒙古自治区东北地区到西南地区 ,土壤有机碳、氮蓄积量随着温度递升和降水量递减呈现降低的趋势 . 展开更多

关键词 土壤 碳氮循环 碳密度 氮密度 碳氮比

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中亚热带3种典型森林土壤碳氮含量和酶活性的关系 被引量：36

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作者 鲍勇 高颖 +4 位作者 曾晓敏 袁萍 司友涛 陈岳民 陈滢伊 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期508-516,共9页

森林类型更替是影响生态系统有机质循环的重要因素,它对森林生态系统的生产力、碳吸存和养分保持功能有影响。然而关于中亚热带不同森林类型对土壤碳氮含量和酶活性的影响及土壤碳氮含量和酶活性之间的关系鲜有报道。该文研究了福建省... 森林类型更替是影响生态系统有机质循环的重要因素,它对森林生态系统的生产力、碳吸存和养分保持功能有影响。然而关于中亚热带不同森林类型对土壤碳氮含量和酶活性的影响及土壤碳氮含量和酶活性之间的关系鲜有报道。该文研究了福建省三明市3种典型亚热带森林——米槠(Castanopsis carlesii)天然次生林(SF)、米槠人工促进天然更新林(AR)、马尾松(Pinus massoniana)人工林(PM)的淋溶层(A层)土壤碳氮含量和土壤微生物酶活性的关系。结果表明:在3种森林类型表层土壤中,可溶性有机质中可溶性有机碳、可溶性有机氮(DON)、荧光发射光谱腐殖化指数的趋势均为SF>AR>PM,芳香化指数大小为PM>AR>SF;SF和AR的NH^4^+-N显著高于PM,NO_3~–-N在3种林分中的含量低且差异不明显,造成这种差异的原因是树种差异和人为干扰程度不同。PM的β-葡萄糖苷酶活性显著低于SF和AR;纤维素水解酶活性大小为AR>SF>PM;PM多酚氧化酶显著高于SF和AR,3种林分过氧化物酶无显著差异。AR的β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)显著高于其他两种林分。冗余分析显示土壤总氮和DON是驱动淋溶层土壤酶活性的主要环境因子。总之,土壤总氮含量与NAG活性呈正相关关系,并且可溶性有机氮可能是氮循环中的重要一环;土壤微生物优先利用易分解碳;且碳氮养分循环之间存在一定的耦合关系。氮提高了与土壤碳相关的水解酶活性,从而可促进碳周转。 展开更多

关键词 森林类型 可溶性有机质 碳氮养分 酶活性 土壤碳氮循环

原文传递

土壤有机碳和氮分解对温度变化的响应机制 被引量：14

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作者 吴建国 吕佳佳 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1601-1611,共11页

土壤碳和氮分解对温度变化响应过程是气候变化对陆地生态系统碳汇影响的关键。本文针对土壤有机碳和氮分解对温度变化响应机制和假说进行了概括分析。土壤碳和氮分解对温度变化的响应机制主要包括:土壤有机质的稳定性、质量及有效性,微... 土壤碳和氮分解对温度变化响应过程是气候变化对陆地生态系统碳汇影响的关键。本文针对土壤有机碳和氮分解对温度变化响应机制和假说进行了概括分析。土壤碳和氮分解对温度变化的响应机制主要包括:土壤有机质的稳定性、质量及有效性,微生物生物量和活性及群落结构或多样性,土壤湿度,以及植被生产力、凋落物和pH等因素的作用。对这些机制还存在很大不确定性,需要考虑土壤有机质组分或微生物属性,同时需要考虑土壤有机质组分与微生物属性间的相互作用,以及土壤碳和氮分解对温度变化短期和长期响应过程的差异。土壤碳和氮分解对温度变化的响应机制的3个假说包括有机质分解质量-温度假说、有机质物理化学过程假说和功能移动假说,这些假说还需要验证和补充完善。 展开更多

关键词 温度变化 土壤碳和氮循环 气候变化

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