杉木取代阔叶林后林下水源涵养功能差异评价 被引量：20

1

作者 陈琦 刘苑秋 +5 位作者 刘士余 潘俊 曹雯 牛杰慧 白天军 邓文平 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期244-250,共7页

为研究杉木人工林取代常绿落叶阔叶混交林后土壤水源涵养能力的变化,采用室内浸水法和环刀法分别研究杉木纯林和常绿落叶阔叶混交林的枯落物与土壤的持水特性。结果表明:(1)枯落物平均蓄积量表现为常绿落叶阔叶混交林(3.42 t/hm^2)>... 为研究杉木人工林取代常绿落叶阔叶混交林后土壤水源涵养能力的变化,采用室内浸水法和环刀法分别研究杉木纯林和常绿落叶阔叶混交林的枯落物与土壤的持水特性。结果表明:(1)枯落物平均蓄积量表现为常绿落叶阔叶混交林(3.42 t/hm^2)>杉木纯林(3.12 t/hm^2),枯落物平均厚度表现为杉木纯林(9.17 cm)>常绿落叶阔叶混交林(5.42 cm)。(2)最大持水量表现为常绿落叶阔叶混交林(6.23 t/hm^2)>杉木纯林(5.57 t/hm^2),最大持水率也表现出相同的规律,即常绿落叶阔叶混交林(184.40%)>杉木纯林(179.50%);有效拦蓄量表现为常绿落叶阔叶混交林(4.48 t/hm^2)>杉木纯林(4.13 t/hm^2),最大拦蓄量表现为常绿落叶阔叶混交林(5.41 t/hm^2)>杉木纯林(4.97 t/hm^2)。(3)枯落物层的吸水量与浸水时间符合对数函数Q=aln(t)+b,而吸水速率与浸水时间符合指数函数V=at^b,常绿落叶阔叶混交林的蓄水能力强于杉木纯林。(4)土壤水分最大吸持贮水量表现为常绿落叶阔叶混交林(43.58 mm)>杉木纯林(41.88 mm),可以看出常绿落叶阔叶混交林内的土壤可以更好地为植被提供良好的水分供其生长;土壤水分最大滞留贮存量表现为常绿落叶阔叶混交林(8.20 mm)<杉木纯林(10.22 mm),即杉木纯林内的土壤具有更好的涵养水源能力。从枯落物最大持水量、有效拦蓄量以及土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度等多个因素的计算综合推断可知,杉木人工林水源涵养能力优于常绿落叶阔叶混交林。 展开更多

关键词 彭冲涧流域 枯落物 涵养水源 土壤

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江西退化红壤区3种森林恢复模式的枯落物和土壤表层水文功能研究 被引量：16

2

作者 温林生 邓文平 +4 位作者 彭云 白天军 郑希玲 丁翊东 刘苑秋 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期158-163,共6页

为探讨退化红壤区植被恢复对枯落物层及土壤层的水源涵养功能影响,进一步揭示退化生态系统植被恢复的功能效应,采用室内浸水法和环刀法分别测定了3种恢复模式(木荷纯林、马尾松纯林、马尾松间伐补木荷林)的枯落物层与0—20 cm土层的持... 为探讨退化红壤区植被恢复对枯落物层及土壤层的水源涵养功能影响,进一步揭示退化生态系统植被恢复的功能效应,采用室内浸水法和环刀法分别测定了3种恢复模式(木荷纯林、马尾松纯林、马尾松间伐补木荷林)的枯落物层与0—20 cm土层的持水能力。结果表明:(1)马尾松纯林的枯落物层蓄积量最大(7.91 t/hm2),持水能力最强(15.39 t/hm2),但持水率不如木荷纯林(246.69%)。(2)马尾松纯林的枯落物层有效拦蓄量和最大拦蓄量均为最大(7.75,10.02 t/hm2),木荷纯林的最小(3.83,5.36 t/hm2)。(3)3种恢复模式的枯落物层持水量随浸水时间的变化均遵循对数函数Q=aln(t)+b,R2>0.90,枯落物持水速率随浸水时间变化均符合幂函数:V=atb,R2>0.95,拟合效果均较好。(4)马尾松间伐补木荷林、马尾松纯林、木荷纯林0—20 cm土层的水分最大滞留量分别为10.49,9.83,8.28 mm;木荷纯林土壤最大吸持贮水量(38.39 mm)高于马尾松间伐补木荷林(31.13 mm)和马尾松纯林(30.35 mm)。从枯落物最大持水量、有效拦蓄量及土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度多个因素的计算综合推断可知,3种恢复模式中马尾松纯林的枯落物和土壤表层的水源涵养能力最佳,马尾松间伐补木荷林次之,木荷纯林第三。在水土流失较为严重的退化红壤区,种植合适密度的马尾松林,可以通过地表枯落物层有效减缓水土流失。 展开更多

关键词 红壤退化区 植被恢复模式 枯落物 土壤 水源涵养

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庐山地区大气降水中稳定同位素变化特征 被引量：10

3

作者 陈琦 郭锦荣 +6 位作者 李超 王翰琨 吴春生 邓文平 刘苑秋 叶清 李晓东 《自然资源学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第6期1306-1316,共11页

氢氧稳定同位素技术被广泛用来研究水循环过程中的水汽来源、水量平衡及不同水体间的补给关系。以2016年4月至2017年4月在庐山地区三个不同研究点(庐山西北面莲花镇,山顶牯岭镇和东南面海会镇)采集的102个次降水样品同位素资料为基础,... 氢氧稳定同位素技术被广泛用来研究水循环过程中的水汽来源、水量平衡及不同水体间的补给关系。以2016年4月至2017年4月在庐山地区三个不同研究点(庐山西北面莲花镇,山顶牯岭镇和东南面海会镇)采集的102个次降水样品同位素资料为基础,应用线性回归分析和对比分析等方法,对庐山地区大气降水中氢氧稳定同位素和氘盈余的时空分布特征及大气水汽来源进行了研究。结果发现:庐山地区夏半年降水中的稳定同位素值δ18O平均值(-6.1‰)小于冬半年(-4.8‰);氢氧同位素特征和氘盈余呈现明显的季节差异;平均氘盈余值(10.6‰)大于全球大部分地区的评估值(10.0‰);当地大气降水线(LMWL)δD=7.45δ18O+8.36与全球大气降水线(GMWL)δD=8δ18O+10相比,其斜率和截距均偏小。结合HYSPLIT后向轨迹模型分析同位素特征发现,庐山地区大气水汽夏半年主要来源于低纬度南海和印度洋,冬半年来自于干燥的华北和西北内陆;局地水汽影响和地理位置差异导致了降雨同位素特征的空间差异性。本研究可为今后展开庐山地区水循环过程的研究提供科学依据。 展开更多

关键词 庐山 大气降水 稳定同位素 氘盈余 HYSPLIT模型

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庐山不同海拔日本柳杉年轮宽度对气候因子的响应 被引量：10

4

作者 白天军 邓文平 +5 位作者 旷远文 刘苑秋 叶清 牛杰慧 温林生 黄榕 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期57-66,共10页

以庐山自然保护区3个不同海拔样地采集的138根日本柳杉样芯为研究材料,利用树木年轮学方法分析其径向生长与季节和月气候因子的响应关系。结果表明:低海拔处日本柳杉径向生长对气候因子的响应相比于中、高海拔更敏感;中、低海拔径向生... 以庐山自然保护区3个不同海拔样地采集的138根日本柳杉样芯为研究材料,利用树木年轮学方法分析其径向生长与季节和月气候因子的响应关系。结果表明:低海拔处日本柳杉径向生长对气候因子的响应相比于中、高海拔更敏感;中、低海拔径向生长与春季相对湿度呈显著正相关(P<0.05),低海拔径向生长与春季日照时数、夏季均温呈显著负相关(P<0.05),而中海拔径向生长与夏、秋季均温呈显著负相关(P<0.05);高海拔径向生长与各个季节气候因子表现出一定的相关性,但相关性不显著;3个海拔径向生长均与当年1月均温呈显著正相关(P<0.05),中、低海拔径向生长与上年7月及当年7月均温呈显著负相关(P<0.05),高温会抑制树木的生长,低海拔径向生长与当年4月空气相对湿度、降水量呈显著正相关(P<0.05),与当年4月日照时数呈显著负相关(P<0.05),随海拔的升高相关性降低;庐山日本柳杉径向生长与主要气候要素之间的相关性呈现出明显的季节性,日本柳杉径向生长主要受上年7及7月均温和4月空气相对湿度的影响,海拔是影响日本柳杉径向生长对气候因子响应的重要因素,最终建立的标准年轮宽度年表适合进行树木年轮气候学的研究。 展开更多

关键词 庐山 树木年轮 日本柳杉 气温 降水 海拔

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庐山不同海拔植物季节水分利用策略 被引量：7

5

作者 温林生 邓文平 +4 位作者 邓力维 莫兴悦 肖廷琦 邱凌波 刘苑秋 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期341-348,共8页

为探讨在气候变化下不同海拔植物对水分的响应及植物适应性变化,选择庐山不同海拔自然演替中典型树种山鸡椒(Litsea cubeba)、蜡瓣花(Corylopsis sinensis)、山茶(Camellia japonica)和老鼠矢(Symplocos stellaris)为研究对象,采用氢氧... 为探讨在气候变化下不同海拔植物对水分的响应及植物适应性变化,选择庐山不同海拔自然演替中典型树种山鸡椒(Litsea cubeba)、蜡瓣花(Corylopsis sinensis)、山茶(Camellia japonica)和老鼠矢(Symplocos stellaris)为研究对象,采用氢氧同位素技术,基于Iso-source模型量化水源贡献比例。结果表明:(1)土壤水、植物水的δD值呈现不同的季节特征,表现为旱季δD值比雨季更加贫化;土壤水、植物水δD值的海拔效应不明显,土壤水δD值总体呈现出表层富集而深层贫化。(2)随着海拔升高,植物主要水分来源存在差异。在雨季,山鸡椒对表层(0—10 cm)土壤水分的比例呈现逐渐增加趋势,山茶对下层(30—50 cm)土壤水的比例逐渐增大,在旱季,蜡瓣花对表层土壤水的吸收比例逐渐降低。(3)植物的主要水分来源存在季节性差异,且不同海拔的同种植物表现不一。海拔1287 m区,雨季表层(0—10 cm)土壤水分对蜡瓣花的贡献率为68.50%,旱季仅占9.00%,而对山茶的贡献率从3.10%变为76.50%;海拔1078 m区,随雨旱交替,山鸡椒从均匀(0—50 cm)吸收土壤水变为优先利用表层(82.20%)给土壤水,蜡瓣花从主要吸收利用上层(0—20 cm,74.40%)土层变为均匀用水,山茶主要从深层转为上层(66.18%),老鼠矢从下层转向表层(86.40%);海拔884 m区,在雨季,山鸡椒、山茶、老鼠矢主要水分来源分别是10—40 cm(88.20%),40—50 cm(91.80%)和0—50 cm,但旱季均优先利用表层。(4)土壤表层水对山茶具有一定贡献,但其贡献比例比山鸡椒、蜡瓣花、老鼠矢低,40—50 cm土壤水是其主要来源,与其他树种保持协调生长;但其他3种树种存在一定的水分竞争,且不同海拔的竞争程度不一。综上所述,植物水分来源存在海拔差异、季节效应以适应不同环境因子的限制,山茶具有与山鸡椒、蜡瓣花、老鼠矢协同的水分利用模式,山鸡椒、蜡瓣花、老鼠矢三者间存在水分竞争,且在� 展开更多

关键词 气候变化 季节性用水 氢氧同位素 植物用水策略 植物适应性

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庐山日本柳杉早材与晚材年轮宽度对气候变化的响应 被引量：5

6

作者 白天军 刘苑秋 +5 位作者 温林生 潘俊 曹雯 郑希玲 邹芹 邓文平 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期61-69,共9页

【目的】研究庐山日本柳杉早材、晚材宽度与温度、降水量的相关关系,以揭示日本柳杉早材、晚材径向生长对气候的响应规律,了解这一区域气候变化对森林生态系统的影响,并为未来气候变化条件下日本柳杉的保护和造林区域选择提供依据。【... 【目的】研究庐山日本柳杉早材、晚材宽度与温度、降水量的相关关系,以揭示日本柳杉早材、晚材径向生长对气候的响应规律,了解这一区域气候变化对森林生态系统的影响,并为未来气候变化条件下日本柳杉的保护和造林区域选择提供依据。【方法】以庐山自然保护区的人工林针叶树种日本柳杉为研究对象,采用树木年轮学的方法对日本柳杉进行了树芯样品取样和处理,并建立早材、晚材标准年表,将树木标准年表与庐山地区的气候要素进行相关性分析。【结果】(1)早材年表各项统计特征均优于晚材年表,相比于晚材的径向生长,早材径向生长对月均温变化更加敏感。(2)该地区年均温度、年降水呈现显著增加的趋势,除了8月份以外,各个月份均温呈上升的趋势。(3)日本柳杉径向生长主要受温度影响,日本柳杉早材生长过程中气温的滞后效应尤为明显,夏季(7月)高温不仅阻碍当年早材年轮宽度的生长,还会影响到下一个生长季早材的形成。生长季时期(4-7月)降水量的增加有利于早材、晚材年轮的形成。【结论】不同季节温度、降水量变化影响早材、晚材年轮形成与生长。在未来气候变暖的背景下,庐山地区日本柳杉林可能出现生长下降的现象。 展开更多

关键词 日本柳杉 早材年轮宽度 晚材年轮宽度 气候变化 温度 降水

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庐山杉木林与黄山松林的土壤层水源涵养能力和土壤侵蚀敏感性探究 被引量：3

7

作者 温林生 彭云 +5 位作者 邓文平 肖廷琦 黄家辉 邹芹 刘晓君 刘苑秋 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期255-260,共6页

森林的水土保持效益包含水源涵养能力和土壤的侵蚀敏感性,为探讨基于坡面尺度林分因子对水土流失的影响,进一步揭示森林植被的水土保持效益机制,采用环刀法、EPIC模型等分别计算黄山松林、杉木林的水源涵养能力和土壤侵蚀因子。结果表明... 森林的水土保持效益包含水源涵养能力和土壤的侵蚀敏感性,为探讨基于坡面尺度林分因子对水土流失的影响,进一步揭示森林植被的水土保持效益机制,采用环刀法、EPIC模型等分别计算黄山松林、杉木林的水源涵养能力和土壤侵蚀因子。结果表明:(1)黄山松林的土壤容重在垂直剖面无明显差异,变化范围为0.66~1.10 g/cm^(3);杉木林的容重(0.92~1.21 g/cm^(3))则呈现中下层(40—80 cm)大于中上层(0—40 cm)。黄山松林上层(0—20 cm)土壤的最大持水量极显著大于杉木林。土壤的毛管持水量、总孔隙度、毛管孔隙仅在10—20 cm土壤层表现为黄山松林大于杉木林。(2)土壤饱和贮水量变化范围分别为51.92~59.07 mm(黄山松),48.44~54.78 mm(杉木),10—20 cm层的黄山松土壤层显著大于杉木(59.07 mm>48.87 mm,P<0.05);土壤的最大吸持贮水量呈现一致的规律。(3)仅在10—20 cm土层,黄山松的黏粒含量、粉粒含量(0.44%,15.43%)显著高于杉木林(0.19%,9.6%),其余土层的土壤粒径分布无显著差异。(4)土壤的敏感性则呈现0—80 cm的土层深度内2种林分并无显著的差别(P>0.05)。基于上述的水源涵养能力指标发现黄山松林的土壤更具有优势,而在土壤侵蚀敏感性上二者无明显的差异;在适合的立地,栽植黄山松能更好发挥水土保持效益。 展开更多

关键词 杉木 黄山松 土壤层 水源涵养能力 土壤侵蚀因子

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赣江中游水源涵养林乔木和蕨类植物凋落物持水和失水特征 被引量：11

8

作者 李素丽 徐佳文 +1 位作者 丁翊东 毛瑢 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期170-176,共7页

选取赣江中游典型水源涵养林中常见的3种常绿针叶树、3种落叶阔叶树、4种常绿阔叶树和5种蕨类植物的凋落叶,通过室内浸泡试验和失水试验研究了植物凋落物的持水和失水特征。结果表明:(1)凋落物的吸水速率均显示出随浸泡时间增加而降低... 选取赣江中游典型水源涵养林中常见的3种常绿针叶树、3种落叶阔叶树、4种常绿阔叶树和5种蕨类植物的凋落叶,通过室内浸泡试验和失水试验研究了植物凋落物的持水和失水特征。结果表明:(1)凋落物的吸水速率均显示出随浸泡时间增加而降低的趋势,到8 h基本趋于平缓,24 h达到饱和状态,而失水速率随着失水时间的增加逐渐减少,到12 h后趋于稳定;(2)蕨类植物凋落物的饱和持水量(202.5%)显著高于落叶阔叶树(173.0%)、常绿阔叶树(124.6%)和常绿针叶树(86.5%),而24 h内蕨类植物的失水量(65.4%)与落叶阔叶树(65.4%)之间没有显著差异,但均高于常绿阔叶树(53.6%)和常绿针叶树(42.8%);(3)凋落物饱和持水量和平均失水速率与其初始密度呈显著负相关(R^(2)分别为0.428和0.266),而与初始比叶面积呈显著正相关(R^(2)分别为0.488和0.398),这表明叶密度和比叶面积是决定物种间凋落物持水和失水特征差异的重要因素。研究结果揭示了蕨类植物凋落物在森林水源涵养功能中的重要作用,为赣江中游水源涵养林生态系统服务功能评估和林业管理措施制定提供科技支撑。 展开更多

关键词 饱和持水能力 林下植被 水土保持 植物功能群 吸水速率

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亚热带树种的菌根和根外菌丝对土壤氮矿化及酶活性的影响 被引量：6

9

作者 陈月鹏 李石开 +6 位作者 安波 朱勇 邹汉鲁 崔松祥 付宏燕 毛瑢 张芸 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1235-1243,共9页

丛枝菌根(AM)真菌与植物共生促进土壤氮有效性,但菌根和根外菌丝对氮矿化的作用机制还不明确。本研究选择亚热带3种AM树种——杉木、木荷和枫香为对象,采用内生长芯法开展原位土壤培养试验,研究菌根(吸收根和菌丝)、菌丝(无吸收根)及对... 丛枝菌根(AM)真菌与植物共生促进土壤氮有效性,但菌根和根外菌丝对氮矿化的作用机制还不明确。本研究选择亚热带3种AM树种——杉木、木荷和枫香为对象,采用内生长芯法开展原位土壤培养试验,研究菌根(吸收根和菌丝)、菌丝(无吸收根)及对照(无吸收根和菌丝)处理下土壤理化性质、净氮矿化速率及与有机质分解相关的4种水解酶[亮氨酸氨基肽酶(LAP)、β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG)、β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)和纤维素水解酶(CB)]和2种氧化酶[多酚氧化酶(POX)和过氧化物酶(PER)]活性的变化。结果表明:菌根处理显著影响土壤总碳和pH,对氮矿化速率和所有酶活性均没有显著影响;树种显著影响净氨化速率、净氮矿化速率及NAG、βG、CB、POX和PER活性,其中杉木林的净氮矿化速率和酶活性显著高于2个阔叶树种;菌根处理和树种的交互作用对土壤理化性质、酶活性、净氮矿化速率均没有显著影响。相关性分析表明,pH与除LAP外的5个酶活性呈显著负相关,铵态氮含量、有效磷含量、βG、CB、POX和PER活性与净氮矿化速率存在显著相关性。总体来说,在一个生长季的培养周期内,3种亚热带树种根际和根外菌丝际的土壤酶活性和氮矿化速率没有显著差异。碳循环相关酶与土壤氮矿化速率密切相关,树种在凋落物质量和根系功能性状上的差异通过有机质输入及对林地环境的塑造等方式影响了土壤酶活性和氮矿化过程。 展开更多

关键词 菌丝际 氮有效性 养分限制 根系分泌物 土壤有机质

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饶河流域水源涵养服务供需演变及驱动因素

10

作者 高明会 蔡海生 +2 位作者 张学玲 佘艳 彭思卿 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第2期389-399,464,共12页

[目的]探究流域水源涵养服务供需的时空分异特征及主要驱动因素,为流域水资源管理和优化配置及生态安全与保护提供科学依据和参考。[方法]以饶河流域为研究区,基于InVEST模型和多源数据定量评估研究区水源涵养服务供给、需求,根据供需... [目的]探究流域水源涵养服务供需的时空分异特征及主要驱动因素,为流域水资源管理和优化配置及生态安全与保护提供科学依据和参考。[方法]以饶河流域为研究区,基于InVEST模型和多源数据定量评估研究区水源涵养服务供给、需求,根据供需指数得到水源涵养服务供需匹配空间关系,利用地理探测器进一步探究水源涵养服务供需关系空间异质性的主要驱动因素。[结果]①2005—2020年水源涵养服务供给和需求量均呈现先增后减的趋势,不同土地利用类型的水源涵养能力具有显著差异,其中林地和草地水源涵养能力明显高于耕地和城乡工矿用地;②水源涵养服务供给和需求空间分布具有明显的空间异质性和不匹配特征,水源涵养供需匹配赤字区主要分布在西部鄱阳县、万年县、乐平市、昌江区和珠山区,盈余区分布在北部浮梁县、东部婺源县、德兴市和弋阳县;③自然因素中年潜在蒸散发、高程和林地覆盖率是影响水源涵养服务供需关系的主要因素,同时,城乡工矿用地和耕地覆盖率等人为因素起主导作用,自然因素和人为因素交互作用,加剧水源涵养服务供需失衡。[结论]饶河流域水源涵养服务供需关系优化存在挑战,未来应在该地区加快建立生态补偿机制,优化林地水源涵养功能,提高水源涵养服务供给,提升水资源利用效率,进一步实现区域水源涵养服务供需平衡,促进生态系统与社会经济系统协调发展。 展开更多

关键词 水源涵养服务 供需关系 InVSET模型 地理探测器 饶河流域

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江西宜春袁州农用地富硒土壤分布及重金属环境容量研究

11

作者 尹婷婷 蔡海生 +2 位作者 张学玲 何庆港 刘瑛 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期35-44,共10页

江西省宜春市袁州区拥有丰富的土壤硒资源,但由于城镇化和工业化的迅速推进所导致的土壤重金属种类和数量的增多,以及土壤硒与重金属伴生关系的存在,使得富硒土壤一定程度上受到重金属威胁,限制了富硒农产品的开发利用。采集检测袁州区... 江西省宜春市袁州区拥有丰富的土壤硒资源,但由于城镇化和工业化的迅速推进所导致的土壤重金属种类和数量的增多,以及土壤硒与重金属伴生关系的存在,使得富硒土壤一定程度上受到重金属威胁,限制了富硒农产品的开发利用。采集检测袁州区162份表层土壤样品中铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)8种重金属的含量,通过土壤重金属环境容量估算以及运用环境容量指数法和空间插值法评价得到袁州区农用地富硒土壤重金属环境容量水平及空间分布情况,据此分析袁州区农用地富硒土壤重金属污染状况。结果表明:(1)整个袁州区农用地可以划分为富硒、潜在富硒和足硒3种土壤,分别占袁州区农用地的74.04%、16.00%和9.96%。(2)Pb、Cr、As、Hg、Cu、Zn和Ni 7种重金属在8个年限内的平均静态年容量和平均动态年容量大小排序相同,从大到小依次为Zn、 Cr、Pb、Ni、As、Cu、Hg,7种重金属的平均静态和动态年容量都随着控制年限的增长而减小,且7种重金属的平均动态年容量都比平均静态年容量大。(3)研究区富硒土壤中的Pb、Cr、As、Hg、Cu、Zn和Ni 7种重金属都以中容量区为主,而Cd主要为超载区。综合来看,研究区85%以上为低容量区,整体容量较小,土壤受到中度污染,为提高研究区土壤重金属环境容量,降低污染程度,保证富硒农产品的安全,可针对不同容量区采取土壤污染防控和修复等措施。 展开更多

关键词 富硒 重金属 环境容量 土壤修复 袁州区

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武夷山西坡退耕还林对土壤溶解性有机质含量和生物降解性的影响

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作者 魏志聪 罗晓敏 +2 位作者 石福习 曹俊林 毛瑢 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期52-59,共8页

[目的]揭示典型人工林土壤溶解性有机质(DOM)含量和生物降解性及其影响因素,为评估武夷山西坡退耕还林工程的生态服务功能提供科学支撑。[方法]选取江西省武夷山西坡杉木林、枫香林、枫香-木荷混交林和弃耕地,调查了0—10 cm和10—30 c... [目的]揭示典型人工林土壤溶解性有机质(DOM)含量和生物降解性及其影响因素,为评估武夷山西坡退耕还林工程的生态服务功能提供科学支撑。[方法]选取江西省武夷山西坡杉木林、枫香林、枫香-木荷混交林和弃耕地,调查了0—10 cm和10—30 cm土壤溶解性有机碳(DOC)、溶解性全氮(DTN)和溶解性全磷(DTP)浓度以及DOM芳香化程度,分析了土壤DOM生物降解性及其影响因素。[结果](1)退耕还林对土壤DOM含量的影响趋势取决于造林树种,但退耕还林地土壤DOC∶DTP和DTN∶DTP均高于弃耕地;(2)在0—10 cm中,枫香林土壤DOM的芳香族碳含量高于弃耕地,在10—30 cm中,杉木林土壤DOM的芳香族碳含量则低于弃耕地;(3)枫香林和混交林0—10 cm土壤DOM生物降解性均低于弃耕地,而杉木林10—30 cm土壤DOM生物降解性则高于弃耕地;(4)土壤DOM生物降解性与DOC∶DTN∶DTP化学计量比无显著相关,但与芳香族碳含量存在显著负相关关系,即碳质量调控土壤DOM生物降解性。[结论]树种决定着武夷山西坡退耕还林地土壤DOM数量和芳香化程度,而且碳质量是驱动退耕还林后土壤DOM生物降解性变化的主要因素。这些研究结果有助于理解和评估亚热带地区退耕还林工程的土壤碳汇功能。 展开更多

关键词 生态化学计量学 生物降解性 土壤溶解性有机碳 亚热带森林 造林

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凋落物管理对杉木林土壤有机碳化学结构和热稳定性的影响

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作者 陈春宇 陈伏生 +4 位作者 郑志宇 彭亦童 刘俏 王晟楠 王方超 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2641-2649,共9页

土壤有机碳(SOC)与森林地力维持和碳汇功能密切相关,土壤SOC的微小波动就能引起大气二氧化碳浓度的显著变化。凋落物管理作为人工林主要经营措施,如何影响SOC化学结构和稳定性及其机制尚不清楚。本研究以杉木(Cunninghamia lanceolata)... 土壤有机碳(SOC)与森林地力维持和碳汇功能密切相关,土壤SOC的微小波动就能引起大气二氧化碳浓度的显著变化。凋落物管理作为人工林主要经营措施,如何影响SOC化学结构和稳定性及其机制尚不清楚。本研究以杉木(Cunninghamia lanceolata)林为对象,采用完全随机区组设置凋落物添加、凋落物移除和对照3种处理的野外控制试验。处理6年后,0~10、10~20和20~40 cm三层采集土壤样品,采用透射傅里叶红外光谱法(T⁃FTIR)测定SOC化学结构,热重法(TG)和差示扫描量热法(DSC)分析SOC热稳定性,并测定土壤其他理化性质。结果表明:(1)凋落物移除显著降低0~10、20~40 cm土层铵态氮(NH_(4)^(+)⁃N)和10~20 cm土层硝态氮(NO_(3)^(-)⁃N)含量;(2)凋落物添加显著降低SOC的醇酚相对占比,提高芳香族的相对占比;(3)凋落物添加显著降低热稳定系数(H),凋落物移除处理下SOC燃烧过程中质量损失50%所对应的温度显著提高(Tg⁃T_(50));(4)NH_(4)^(+)⁃N、NO_(3)^(-)⁃N与Tg⁃T_(50)呈显著负相关;醇酚和芳香族分别与H呈显著正相关和负相关。综上所述,凋落物移除通过降低氮有效性提高SOC热稳定性;凋落物添加通过降低SOC化学分子结构中易分解碳,增加难分解碳的形成从而提高SOC热稳定性。研究结果可为亚热带人工林通过凋落物管理措施提升土壤碳汇功能来实现“碳中和”提供科学依据。 展开更多

关键词 凋落物输入 杉木人工林 土壤有机碳 透射傅里叶红外光谱法 差示扫描量热法

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大南昌都市圈生态系统服务价值时空演变及其驱动因素

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作者 杨晓帆 蔡海生 +2 位作者 张学玲 左腾云 陈理庭 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2275-2284,共10页

探究生态系统服务价值(ESV)的时空差异,有利于明确生态保护的着力点。基于2000年、2010年和2020年3期土地利用数据,采用当量因子、空间自相关以及地理探测方法,分析大南昌都市圈ESV时空分异特征及其驱动因素。结果表明:2000-2020年,大... 探究生态系统服务价值(ESV)的时空差异,有利于明确生态保护的着力点。基于2000年、2010年和2020年3期土地利用数据,采用当量因子、空间自相关以及地理探测方法,分析大南昌都市圈ESV时空分异特征及其驱动因素。结果表明:2000-2020年,大南昌都市圈土地利用变化主要为建设用地(+141.43%)和水域(+12.68%)面积增加,草地(-12.25%)和耕地(-6.31%)面积减少,变化类型以林地转为草地、耕地转为建设用地和水域为主;研究区ESV呈现“先减后增”的变化趋势,总体增加164.38×10^(8)元,究其原因主要由于水域和湿地面积的增加;从空间分布看,鄱阳湖地区ESV呈现最高值,由此向周边地区递减,西部地区ESV较南部地区高;从ESV的空间自相关来看,局部相关性呈现“中间高四周低”的趋势,高-高集聚区分布在鄱阳湖区域,低-低集聚区主要分布在研究区南部,2000-2020年研究区ESV的空间集聚效应逐渐递减;植被覆盖变化是影响研究区域产生空间分异的关键因子,同时,自然与社会因子对ESV空间分异具有交互影响。研究结果可为区域的国土空间生态保护提供科学依据。 展开更多

关键词 生态系统服务价值(ESV) 时空分异 地理探测器 大南昌都市圈

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大南昌都市圈耕地利用的多功能权衡与协同关系演变

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作者 杨晓帆 刘瑛 +1 位作者 蔡海生 张学玲 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第3期241-251,262,共12页

[目的]分析耕地利用多功能权衡与协同关系演变特征并提出分区优化的对策建议,为保障粮食安全和促进区域耕地可持续利用提供支持。[方法]运用偏相关分析和空间自相关分析方法揭示耕地多功能权衡与协同关系的时空演变特征,运用系统聚类方... [目的]分析耕地利用多功能权衡与协同关系演变特征并提出分区优化的对策建议,为保障粮食安全和促进区域耕地可持续利用提供支持。[方法]运用偏相关分析和空间自相关分析方法揭示耕地多功能权衡与协同关系的时空演变特征,运用系统聚类方法进行耕地功能分区。[结果](1)研究时段内,大南昌都市圈耕地生产功能有所上升,社会保障功能整体有所下降,生态功能呈波动上升趋势,景观美学功能变化不大。(2)耕地生产功能与社会保障功能的协同关系随时间变化而减弱,主要分布在研究区东部和南部,生产功能与生态功能呈权衡关系,权衡强度也随时间变化而减弱,主要分布在研究区西部。(3)将研究区耕地划分为4个功能区,其中生产主导区应推动主导产业产地集中化规模经营;景观主导区应发展休闲观光农业,实现农旅融合发展;生态主导区应以绿色生态农业为抓手,打造标准化生产基地;均衡发展区无明显优势功能,可作为潜在的耕地功能补充区。[结论]耕地各功能之间存在显著的权衡或协同关系,各区域可根据耕地主导功能的不同和区域特点因地制宜利用耕地,从而促进大南昌都市圈耕地多功能协同发展。 展开更多

关键词 耕地多功能 权衡 协同 功能分区 大南昌都市圈

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氮磷添加对常绿阔叶林土壤团聚体有机碳及其与磷组分相关的影响

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作者 贺凌云 陈伏生 +3 位作者 郑志宇 刘俏 王晟楠 王方超 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期377-386,共10页

[目的]为探究磷输入如何调节大气氮沉降对土壤团聚体有机碳含量及碳与磷关系的影响。[方法]在常绿阔叶林土壤建立长达6年(2015-2021年)的养分添加长期监测试验平台,包括4个处理:对照[P0+N0,P0 kg/(hm^(2)·a)+N0 kg/(hm^(2)·a)... [目的]为探究磷输入如何调节大气氮沉降对土壤团聚体有机碳含量及碳与磷关系的影响。[方法]在常绿阔叶林土壤建立长达6年(2015-2021年)的养分添加长期监测试验平台,包括4个处理:对照[P0+N0,P0 kg/(hm^(2)·a)+N0 kg/(hm^(2)·a)]、氮添加[P0+N100,P0 kg/(hm^(2)·a)+N100 kg/(hm^(2)·a)]、磷输入[P50+N0,P50 kg/(hm^(2)·a)+N0 kg/(hm^(2)·a)]以及氮磷同时输入[P50+N100,P50 kg/(hm^(2)·a)+N100 kg/(hm^(2)·a)],各处理设3次重复,共计12个样地。于2021年8月采集样地0-10 cm土层土壤样品,测定基础理化性质、土壤粒径分布规律、不同粒径土壤团聚体磷组分及有机碳(SOC)含量。[结果](1)P0处理下,氮添加显著增加大团聚体占比,减少黏粒和粉粒含量,提高各团聚体粒径中SOC含量;氮添加分别显著降低和增加团聚体黏粒、粉粒中易分解态磷组分(LP)和难分解态磷组分(RP)含量。(2)P50处理下,氮添加显著提高土壤团聚体平均几何直径(GMD),对各粒径团聚体中磷组分和SOC含量均无显著影响。(3)P0处理下,土壤团聚体SOC与难分解态磷呈正相关关系;P50处理下,土壤团聚体SOC与各功能磷组分无显著相关。由此推断,P0处理下,氮添加通过提高常绿阔叶林土壤团聚体黏粒、粉粒径中难分解态磷而增加土壤有机碳的固持;P50处理下,氮添加对各粒径中有机碳的影响可能受到生物因素的调节,与磷的有效性无关。[结论]氮沉降对常绿阔叶林土壤团聚体中碳磷内在关系的影响受到磷的调控,研究结果为森林土壤碳循环应对全球气候变化提供数据支撑。 展开更多

关键词 磷输入 氮沉降 土壤团聚体 磷组分 土壤有机碳 常绿阔叶林

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红壤坡地新开发果园土壤有机碳迁移对不同管理措施的响应 被引量：1

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作者 常梦琦 胡瑞 +3 位作者 徐佳文 梁宽 陈伏生 肖胜生 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期124-131,共8页

为探究在南方红壤区不同管理措施对于新开发果园土壤有机碳迁移的影响,以典型红壤坡地柑橘园(建园2年)为研究对象,监测评估自然降雨背景下清耕(CB)、稻草全覆盖(CS)、萝卜花生轮作(CRP)、三叶草条带覆盖(CCS)、三叶草全覆盖(CC)和苔藓覆... 为探究在南方红壤区不同管理措施对于新开发果园土壤有机碳迁移的影响,以典型红壤坡地柑橘园(建园2年)为研究对象,监测评估自然降雨背景下清耕(CB)、稻草全覆盖(CS)、萝卜花生轮作(CRP)、三叶草条带覆盖(CCS)、三叶草全覆盖(CC)和苔藓覆盖(CT)6种管理措施对开发初期果园水土流失和土壤有机碳迁移的影响。结果表明:(1)6种管理措施CB、CS、CRP、CCS、CC和CT的径流量分别为7.88,4.45,4.64,3.24,3.25,4.70 m 3,与CB相比,CS、CRP、CCS、CC和CT措施下截流效益分别为43.51%,41.10%,58.94%,58.82%,40.38%,产沙量分别为71.35,21.27,31.03,14.24,14.18,35.05 kg,产沙量与CB相比分别减少70.18%,56.51%,80.04%,80.13%,50.87%;(2)泥沙有机碳流失强度分别为CB(20.75 g/m^(2)),CS(4.78 g/m^(2)),CRP(8.68 g/m^(2)),CCS(3.52 g/m^(2)),CC(3.38 g/m^(2)),CT(9.94 g/m^(2)),相比于对照组CB分别减少76.94%,58.16%,83.01%,83.71%,52.11%;(3)泥沙有机碳和DOC流失强度均与径流量呈显著正相关关系(R 2分别为0.412和0.419)。地面管理措施主要通过调控地表径流的产生来影响红壤坡地新开发果园土壤有机碳的迁移。综合来看,三叶草条带覆盖和全覆盖在抑制土壤侵蚀和土壤有机碳迁移损失方面效果较明显。研究结果可为南方红壤区新开发果园水土流失和土壤有机碳迁移损失的防控提供科学依据。 展开更多

关键词 自然降雨 土壤有机碳 选择性迁移 新开发果园 南方红壤区

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干湿交替对亚热带人工林常见树种凋落物源溶解有机碳数量和特性的影响

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作者 杨娜 王思敏 +1 位作者 于乐琳 毛瑢 《生态学杂志》 CSCD 北大核心 2023年第12期2895-2902,共8页

在亚热带人工林中,凋落物经常经历干湿交替的现象。本研究选取我国亚热带典型人工林中常见的6种落叶阔叶树、4种常绿阔叶树和2种常绿针叶树的凋落叶作为研究对象,采用40天室内培养试验设置了干旱(维持凋落叶:水的重量比小于20∶1)、湿润... 在亚热带人工林中,凋落物经常经历干湿交替的现象。本研究选取我国亚热带典型人工林中常见的6种落叶阔叶树、4种常绿阔叶树和2种常绿针叶树的凋落叶作为研究对象,采用40天室内培养试验设置了干旱(维持凋落叶:水的重量比小于20∶1)、湿润(维持凋落叶:水的重量比为1∶1)和干湿交替(干旱4天湿润4天共计5个循环)3个处理,测定了凋落叶源溶解有机碳(DOC)数量和光谱特性(SUVA_(254)、SUVA_(280)和SUVA_(350)值)的变化以及凋落叶质量损失,探究干湿交替对凋落物源DOC数量和特性的影响。结果表明:(1)湿润和干湿交替处理的凋落叶质量损失均显著高于干旱处理,且干湿交替处理凋落叶的质量损失与湿润处理相当;(2)对于落叶和常绿阔叶树而言,干湿交替处理凋落叶产生的DOC总量高于干旱处理,但低于湿润处理;对于常绿针叶树而言,干湿交替处理凋落叶产生的DOC总量均低于干旱处理和湿润处理;(3)在培养期间,干湿交替处理凋落叶源DOC的SUVA_(254)、SUVA_(280)和SUVA_(350)值均高于干旱处理,即芳香化程度更高。综上,干湿交替是亚热带人工林中凋落物源溶解有机碳数量和质量的重要影响因素。 展开更多

关键词 凋落物分解 芳香化程度 淋溶 树种 亚热带森林

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亚热带人工林不同植物生长型凋落叶溶解性有机质数量和光谱学特征

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作者 丁翊东 李素丽 +3 位作者 张芸 徐佳文 吴盼盼 毛瑢 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2081-2090,共10页

凋落叶淋溶过程产生的溶解性有机质(DOM)在森林土壤有机碳和养分循环中发挥着重要作用,然而亚热带不同植物生长型(阔叶、针叶和林下蕨类)淋溶产生的DOM数量、化学组成及结构等基本特征还不明确,尤其缺乏多树种的实验数据。基于此,本研... 凋落叶淋溶过程产生的溶解性有机质(DOM)在森林土壤有机碳和养分循环中发挥着重要作用,然而亚热带不同植物生长型(阔叶、针叶和林下蕨类)淋溶产生的DOM数量、化学组成及结构等基本特征还不明确,尤其缺乏多树种的实验数据。基于此,本研究选取江西省亚热带人工林中常见的11种阔叶树、3种针叶树和4种林下蕨类植物的凋落叶为研究对象,通过室内淋溶试验比较不同植物生长型凋落叶源DOM数量和光谱学特征的差异,并分析DOM数量和光谱结构与凋落叶初始性质的相关性。结果表明:凋落叶淋溶产生的DOM数量和化学组成在植物生长型间存在显著差异,阔叶树凋落叶溶解性有机碳(DOC)和溶解性全氮(DTN)数量最多,而蕨类植物凋落叶的溶解性全磷(DTP)数量最高;阔叶树和蕨类植物凋落叶DOM有更高的SUVA254和SUVA280值以及更低的S275-295和SR值,意味着它们有更高的DOM芳香化程度和更大的分子质量;相关分析和多元线性回归分析结果显示,凋落叶初始元素含量、化学计量比及叶片物理性质(比叶面积、组织密度和饱和持水量)能够很好地解释不同生长型凋落叶溶出物数量和芳香结构的变异。综合研究结果,在亚热带低效林和纯针叶林补植阔叶树,促进DOM的输入及其组成多样性,是提升土壤碳库和林分生产力等生态服务功能的有效手段。 展开更多

关键词 凋落物层 林下植被 芳香化程度 淋溶 紫外光谱 土壤碳库

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江西省公益林枯落物层和土壤层水源涵养功能评价 被引量：3

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作者 温林生 邓文平 +4 位作者 钟流 陈锡方 卢妍洁 全蕾 刘苑秋 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2022年第3期35-43,共9页

森林的枯落物与土壤具有较高的水土保持效益,其中土壤的滞存水能力受质地类型的影响。为评价江西公益林枯落物层与土壤层的水文效益,采用室内浸水法与环刀法对江西省3个土壤质地区的公益林进行研究,结果表明:1)马尾松纯林枯落物的有效... 森林的枯落物与土壤具有较高的水土保持效益,其中土壤的滞存水能力受质地类型的影响。为评价江西公益林枯落物层与土壤层的水文效益,采用室内浸水法与环刀法对江西省3个土壤质地区的公益林进行研究,结果表明:1)马尾松纯林枯落物的有效拦蓄能力在粗砂土(3.73 t/hm^(2))显著高于其他林分,在粉土、壤土质地区,湿地松纯林的枯落物层(7.94、5.78 t/hm^(2))的水源涵养效益更佳;2)在粗砂土质地区、粉土质地区和壤土质地区3个土壤质地区的土壤最大滞留贮存量均值为20.43、8.04、11.82 mm,但相同土壤质地区不同林分间的土壤水源涵养能力差异不明显;3)人工林枯落物的有效拦蓄能力(5.31 t/hm^(2))极显著的高于天然次生林,但平均土壤水分最大滞留贮存量(14.51 mm)极显著低于天然次生林。综上所述:马尾松、湿地松纯林和人工林的枯落物层具有更高的水文功能效应;天然次生林的土壤水文效应更佳。在江西省不同的质地类型的土壤立地,适当的栽植针叶树种能增加枯落物的水文效益。 展开更多

关键词 土壤质地类型 水源涵养功能 枯落物持水 土壤水文效应 江西省

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