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[期刊] 林业科学  [作者] 黄金莲   崔鸿侠   唐万鹏   胡琛   马致远   雷静品  
【目的】测定神农架林区受虫害干扰后华山松林生长季内的土壤酶活性、土壤化学性质和土壤呼吸速率,探究虫害干扰的影响,为受虫害华山松林的土壤碳排放管理提供理论依据。【方法】在受虫害华山松林(DPAF)和健康华山松林(HPAF)样地内,利用土壤呼吸环(样地内随机布设)测定土壤呼吸速率,并在附近取0~10 cm土样,测定土壤的化学性质和酶活性。【结果】受虫害华山松林土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、水解性氮(AN)、速效钾(AK)含量以及C/N、C/P、N/P低于健康华山松林,土壤全磷(TP)、全钾(TK)、有效磷(AP)含量高于健康华山松林。受虫害华山松林土壤过氧化氢酶(CAT)、蛋白酶(ACPT)、蔗糖酶(SC)活性显著高于健康华山松林(P<0.05),土壤磷酸酶(ACP)活性显著低于健康华山松林(P<0.05)。冗余分析(RDA)分析表明,N/P是影响土壤ACP活性的主导因子,TK是影响土壤ACPT和CAT活性的主导因子;TP、AP含量对土壤酶活性的影响达极显著水平(P<0.01),解释量分别为58.9%、50.5%;N/P、C/P对土壤酶活性的影响达显著水平(P<0.05),解释量分别为34.0%、26.5%。受虫害华山松林与健康华山松林的土壤呼吸速率(Rs)在生长季内变化趋势基本一致,均呈单峰曲线特征,在不同月份间存在极显著差异(P<0.01),夏季显著高于春、秋、冬季。受虫害华山松林在生长季内的Rs低于健康华山松林,且差异集中在夏季生长旺期。受虫害华山松林的Rs与各土壤化学因子无显著相关,健康华山松林的Rs与土壤pH显著负相关(P<0.05)。【结论】虫害干扰对华山松林土壤化学性质和酶活性有显著影响,其中虫害干扰对华山松林土壤酶活性的影响主要通过控制土壤磷元素(TP、AP)循环及其相关生态计量比(C/P、N/P)实现,受干扰林不存在土壤磷限制。受虫害干扰后,华山松林生长季内的土壤呼吸速率显著降低,与土壤酶活性和化学性质存在不显著相关。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 于耀泓   刘悦   顾晓娟   王艺颖   吴梦佳   刘林云慧   周庆   何茜   莫其锋   
【目的】土壤碳氮磷生态化学计量可以探明植物受土壤养分的限制情况,土壤阳离子交换量(CEC)直接反映了土壤保肥、供肥性能和缓冲能力。研究旨在揭示华南地区乡土马尾松和木荷人工林对土壤养分及保肥供肥能力的影响。【方法】以广东省鹤山市的马尾松和木荷人工林为研究对象,对2种人工林表层土壤(0~10 cm)有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)和交换性阳离子等指标进行分析测定,探讨不同人工林分对表层土壤碳氮磷和阳离子交换量的影响。【结果】木荷人工林SOC显著大于马尾松人工林,马尾松人工林土壤TK含量则显著高于木荷人工林,但土壤TN和TP含量在2种林分之间的差异不显著;2种林分土壤盐基饱和度(BS)为9.68%~18.00%,木荷林土壤CEC和交换性盐基总量(TEB)均显著高于马尾松林,且2种林分土壤盐基离子含量均呈现Ca~(2+)> Mg~(2+)> K~+> Na~+。2种林分土壤CEC与SOC显著正相关,BS与pH值显著正相关;马尾松人工林CEC、TEB与土壤含水量呈显著正相关。【结论】研究区森林土壤肥力处于较低水平且保肥供肥能力较弱,但木荷林土壤供肥、保肥和酸碱缓冲能力强于马尾松林。然而,木荷林土壤交换性钙镁离子含量显著高于马尾松人工林,且2种人工林土壤Ca~(2+)∶Mg~(2+)> 5,表明研究区人工林土壤未出现生理性缺钙的现象。研究区土壤有机质的矿化速率较高,导致土壤肥力下降,这种趋势在马尾松林中比木荷林更为明显。研究结果对华南地区木荷和马尾松人工林的养分管理具有重要的理论和实践指导意义。
[期刊] 林业科学研究  [作者] 雷丽群  卢立华  农友  明安刚  刘士玲  何远  
[目的]研究了马尾松从幼龄林至成熟林生长序列中的土壤有机C、全N、全P含量及其生态化学计量特征,以丰富该区域马尾松生态系统生态化学计量学领域的基础研究。[方法]以广西凭祥4个林龄(6、16、23、35 a)马尾松人工林为研究对象,每个林龄选取3块林分,每个林分内设置一个400 m2的调查样地,按照0 20、20 40、4060 cm三层土层取样,采用不同林分土壤化学计量的对比实验测定土壤CNP,采用单因素方差分析的LSD法进行显著性检验。[结果]表明:4个林龄马尾松人工林0 20 cm土壤有机C、全N、全
[期刊] 林业科学  [作者] 曹娟  闫文德  项文化  谌小勇  雷丕锋  
【目的】研究不同林龄(7,17和25年生)杉木人工林土壤有机碳、全氮和全磷含量及其生态化学计量特征,探讨土壤层次分布规律及随年龄的变化规律,以期为杉木人工林可持续经营提供理论依据。【方法】以湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站基地内3块不同林龄的杉木人工林为研究对象,在每个林分内设置3块20 m×20 m样地,按照随机、等量和多点混合的原则,每块样地内采用"品"字形布点,按0~20,20~40和40~60 cm土层取样,测定土壤有机碳、全氮和全磷含量,并计算土壤碳、氮、磷之间的计量比。【结果】7,17和25年生杉木人工林土壤有机碳含量为12.14~19.52 g·kg-1,全氮含量为1...
[期刊] 林业科学研究  [作者] 许宇星  王志超  张丽丽  竹万宽  杜阿朋  
[目的]为了解雷州半岛尾巨桉速生人工林生态系统的C、N、P分配格局及化学计量特征。[方法]采用空间换时间的方法,选取雷州半岛4种不同林龄(1、3、5、7 a)的尾巨桉人工林为研究对象,对尾巨桉叶片、凋落物及土壤的C、N、P含量及化学计量特征进行测定分析。[结果]表明:C、N含量表现为叶片>凋落物>土壤,P含量表现为叶片>土壤>凋落物,且3个库间差异显著;土壤的C含量随林龄增加而增加,N、P含量差异不显著,土壤C∶N随林龄的增加而增加,说明土壤有机质分解速率逐渐下降;凋落物的C∶N为54. 07 92. 18 (> 25),表明尾巨桉林下凋落物分解速率较慢,N元素成为主要限制凋落物分解的元素,凋落物的C∶N随林龄的增加先增加后下降,凋落物分解速度先降低后升高;叶片的N∶P为10. 80 12. 98,说明中幼林龄尾巨桉受N限制较明显。相关性分析表明:凋落物养分元素含量受叶片限制,土壤养分含量受凋落物限制,表明生态系统内部C、N、P元素在植物、凋落物与土壤之间实现了运输和转换。[结论]雷州半岛尾巨桉中、幼林龄时期土壤有机质及凋落物分解速率较慢;随林龄的增加,土壤有机质、凋落物分解速率下降,N元素成为其主要分解限制性元素,林分生长受N限制明显。
[期刊] 华北农学报  [作者] 平怀香  崔建宇  陈硕  魏露露  陈清  张德龙  
归纳不同施肥条件下土壤养分和微生物量碳氮磷(CNP)化学计量特征及与之相关的酶活性变化,从施肥制度与土壤中养分平衡的关系着手制定出更加合理的施肥措施。通过数据整合分析,收集已公开发表施肥土壤中CNP化学计量比和酶活性变化的相关中、英文文献,提取有效数据,然后进行数据分析,通过绘制森林图明确土壤和微生物量CNP化学计量特征及土壤酶活变化对不同施肥方式的响应。结果表明:单一化肥、复合肥和化肥有机肥配施处理中C/N平均值分别为14.1,14.8和23.2,C/P分别为20.4,15.3和14.8,N/P分别为5.03,4.43和3.10。不同施肥措施下MBC/MBN和MBN/MBP无显著差异,MBC/MBP值排序为:化肥有机肥配施>单一化肥>复合肥。不同施肥制度均能提高土壤蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性,其中化肥配施有机肥效果最为显著。化肥配施有机肥时蔗糖酶活性增幅可高达100%。化肥有机肥配施能够显著影响土壤中CNP化学计量比,增强微生物活动,促使微生物释放更多有利于土壤养分矿化的酶,是农业生产中提高作物产量并保证土壤健康的有效途径;土壤酶活性受到土壤肥力状况和微生物过程的共同制约,CNP化学计量比与土壤酶活性存在一定相关性,而这同时也受到土地利用类型、土壤酸碱度和轮作制度等因素的影响。土壤养分-微生物-酶活性体系的研究可以为农田系统优化施肥管理提供一定的理论依据。
[期刊] 林业科学研究  [作者] 简尊吉  倪妍妍  徐瑾  曾立雄  雷蕾  朱建华  肖文发  
[目的]探讨马尾松人工林土壤碳、氮、磷养分及其生态化学计量学特征的纬度变化,为马尾松人工林的可持续经营和生产力提高提供科学依据。[方法]通过对亚热带地区东南至西北8个研究点马尾松人工林0~20 cm矿质土层土壤有机碳、全氮、全磷含量的测定,利用回归分析法探索土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量学特征的纬度变化趋势,利用Pearson相关法和冗余分析法分析气候因子(年均气温和年均降水量)、林分特征(年龄、密度和胸径)和土壤性质(pH值与黏粒含量)对其纬度变化的影响,采用方差分解法分析气候、林分和土壤因子对其纬度变化的相对贡献率。[结果](1)土壤有机碳、全氮、全磷的平均含量分别为16.02、1.22、0.35 g·kg-1,土壤碳氮比、碳磷比、氮磷比的平均值分别为14.18、47.01、3.59;(2)土壤有机碳和全氮含量均随纬度的升高而显著降低(P<0.01),全磷含量无明显的纬度变化;(3)土壤碳氮比随纬度的升高而显著增大(P<0.05),碳磷比和氮磷比却显著下降(P<0.01);(4)土壤有机碳和全氮含量与年均气温、年均降水量、胸径呈显著正相关(P<0.05),与土壤pH值呈显著负相关(P<0.05);土壤碳磷比和氮磷比与年均气温、年均降水量、胸径、土壤黏粒含量呈显著正相关(P<0.05),与林分年龄呈显著负相关(P林分特征(43.3%)>土壤性质(35.5%)。[结论]在马尾松人工林中,土壤碳氮比、碳磷比和氮磷比表现出明显的纬度变化,年均气温、年均降水量、林分年龄、林分密度、胸径、土壤pH值、土壤黏粒含量是其驱动因素,这些因素的交互效应大于单独效应。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 何斌   虞应乾   李望军   邹顺   白晓龙   薛晓辉  
【目的】为了解华山松对西南喀斯特环境的适应策略和养分循环机制,本研究探讨华山松根际土壤化学计量特征和根际效应对林龄的响应,为西南喀斯特地区人工林抚育管理提供科学依据。【方法】采用时空互代的方法,在贵州省毕节地区选取4个林龄(10、16、22和47 a)的华山松人工林作为研究对象,运用生态化学计量学方法 ,分析各林龄下根际土壤养分含量和根际效应,以及pH值和C、N、P化学计量特征。【结果】随林龄增加,根际土壤TC、TN、SOC含量先降低后升高,TP、TK、AN和AK逐渐升高,AP逐渐下降,TC_a和pH值先升高后降低。C∶N和C∶P比随林龄增加先降低后升高,N∶P比波动性变化。不同林龄华山松土壤养分的根际效应不同,幼龄林(10 a)和中龄林(16 a)对土壤养分的根际效应均为正效应,而近熟林(22 a)和成熟林(47 a)对土壤养分的根际效应显著降低,TN、AN、TP和TK在22 a时均表现为负效应;pH值无明显根际效应。根际土壤SOC与TN、TP和AN呈显著正相关,与TC_a呈显著负相关;pH值与SOC和TN呈显著负相关,与TC_a呈显著正相关;TK和TC_a含量与C∶N、C∶P、N∶P之间存在着显著负相关性。【结论】本研究结果表明,华山松根际土壤C、N、P、K和C_a含量均处于较高水平,具有较强的“自肥”作用;幼林龄阶段根际土壤的C∶N和C∶P显著高于其他阶段,华山松生长可能受到N和P限制;林龄对华山松根际土壤有效养分的富集效应大于全量养分。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 武燕   李歆玉   张奕婷   丁波   张运林   符裕红   刘讯  
【目的】揭示喀斯特地区马尾松人工林枯落物养分化学计量特征及其对林分特征、地形因子和物种多样性的响应。【方法】以西南典型喀斯特地区不同龄组(中龄林、近熟林、成过熟林)马尾松人工林为研究对象,通过野外调查和室内试验相结合的方法,分析马尾松人工林枯落物有机碳(OC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量、化学计量特征和影响因子。【结果】(1)研究区马尾松人工林枯落物OC、TN、TP含量平均值分别为346.92、11.22、0.21 g/kg,枯落物OC、TN、TP的化学计量比C/N、C/P、N/P平均值分别为31.31、4 296.96、148.73;(2)马尾松人工林枯落物OC、TN含量和C/N在不同龄组间无显著差异(p> 0.05),TP含量随着林龄的增加呈先增加后降低的趋势(p <0.05),中龄林枯落物C/P、N/P均显著高于近熟林和成过熟林(p <0.05);(3)枯落物养分TN与TP之间存在极显著的正相关线性关系(p <0.001),枯落物C/N与OC和TN含量均存在显著的线性关系,而N/P和C/P与TP含量均存在极显著的幂函数关系;(4)影响枯落物TP的因子是灌木层和乔木层优势度指数,影响枯落物N/P和C/P的因子包括灌木层优势度指数、丰富度指数、均匀度指数和林分密度。【结论】西南喀斯特地区不同龄组间马尾松人工林枯落物TP含量、C/P和N/P具有显著差异,而乔木和灌木多样性是影响人工林枯落物碳氮磷及其化学计量比的主要因素。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 彭晓  方晰  喻林华  项文化  黄志宏  
以湘中丘陵区杉木人工林(CL)、马尾松—石栎针阔混交林(PM)、南酸枣落叶阔叶林(CA)、石栎—青冈常绿阔叶林(LG)为对象,研究了中亚热带森林土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其生态化学计量特征。结果表明:同一土层SOC、TN、TP含量随着森林树种增加而增加,LG、CA 0~30 CM土层SOC平均含量显著高于CL,但与PM差异不显著,CA各土壤层TN平均含量均显著高于CL、PM,但与LG差异不显著,CA各土壤层TP平均含量显著高于CL、PM、LG;4种森林土壤SOC、TN含量随土壤深度增加而下降,呈"倒金字塔"的分布模式,但TP含量随土壤深度变化不明显,呈"圆柱体"的分...
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 梁楚欣  范弢  陈培云  
【目的】研究不同植被恢复模式下云南松Pinus yunnanensis林土壤碳、氮、磷化学计量特征,为喀斯特石漠化区植被恢复和土壤肥力提高提供依据。【方法】在滇东石漠化区选取云南松纯林、云南松人工混交林、云南松天然次生林为研究对象,测定各样地0~10、10~20、20~40、40~60 cm土层土壤的碳、氮、磷质量分数,计算其化学计量比并用冗余分析工具分析土壤化学计量特征的影响因子。【结果】滇东喀斯特区云南松林土壤碳、氮、磷质量分数均值分别为2.94、0.26、0.46 g·kg~(-1),呈低碳低氮格局。云南松天然次生林的土壤有机碳质量分数显著高于人工混交林和纯林(P0.05);天然次生林土壤有机碳质量分数随土层加深递增,人工混交林和纯林土壤碳、氮质量分数在土层0~10 cm达最大,呈表聚性,土壤磷质量分数在云南松林不同土层中变异较小。云南松林土壤碳氮比、氮磷比和碳磷比均值分别为11.43、0.59和4.53,天然次生林土壤的碳氮比和碳磷比显著高于纯林和人工混交林(P<0.05),纯林土壤氮磷比最大,3种云南松林下土壤氮磷比小于14,凋落物氮磷比小于25,土壤氮缺乏且凋落物分解也受氮元素限制,其中天然次生林土壤氮最缺乏;人工混交林和纯林土壤碳氮比随土层加深递减,3种云南松林土壤氮磷比和碳磷比随土层加深递减。研究区土壤碳、氮、磷化学计量特征受凋落物碳氮比和土壤大团聚体、容重、孔隙度、根长密度等环境因素的影响。【结论】滇东云南松林土壤呈低碳低氮格局,主要受氮元素限制,建议云南松林恢复时用混交林代替纯林,并针对元素限制性的植被施肥。图4表3参33
[期刊] 西南农业学报  [作者] 王慧  郭月峰  姚云峰  祁伟  秦富仓  王佳坤  
【目的】本研究以达拉特旗南部地区不同土地利用方式下的土壤为研究对象,分析不同植被下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其生态化学计量比的特征以及它们之间的相互关系,以揭示同一环境条件不同土地利用方式对土壤营养元素的影响与反馈能力,以期为研究区土地的合理利用提供理论依据。【方法】采用常规测量方法测定林地、草地、耕地、撂荒地不同深度土层的碳氮磷含量。【结果】①研究区不同土地利用方式下0~80 cm土层范围内土壤SOC和TN含量随土层深度的增加而降低,且表现为乔木林地>灌木林地>草地>农地>撂荒地。②研究区不同土地利用方式下土壤C/N变异系数最小属弱变异,受土地利用方式影响较小;C/P、N/P属中等变异,受土地利用方式影响较大,研究区植被的生长主要受氮素的营养限制。③研究区土壤C/N、C/P比值主要受SOC含量的影响,N/P主要受SOC和TN含量的影响。【结论】不同利用方式下各元素含量在土壤表层呈现出不同程度的差异性,土壤SOC、TN较TP受到利用方式的影响更为明显。
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 原雅楠  李正才  王斌  张雨洁  黄盛怡  
[目的]了解不同林龄榧树Torreya grandis林地土壤碳、氮、磷质量分数及生态化学计量特征的变化,为榧树的经营管理和保护提供基础数据。[方法]以浙江省诸暨市香榧T. grandis 'Merrilli'国家森林公园4个不同林龄(0~100、100~300、300~500和>500 a)的榧树为研究对象,通过野外采集榧树林地不同土层(0~20、20~40和40~60 cm)的土壤样品,分析不同林龄榧树林地土壤碳、氮、磷质量分数及化学计量特征的变化。[结果](1)不同林龄榧树林地土壤碳、氮质量分数分别为10.90~24.22、1.22~2.22 g·kg~(-1),各土层碳、氮质量分数随林龄变化呈先增加后降低的趋势;不同林龄榧树林地土壤磷质量分数为0.24~0.80 g·kg~(-1),各土层土壤磷质量分数随林龄变化呈先降低后增加的趋势,但差异均不显著(P>0.05)。(2)不同林龄榧树林地土壤碳氮比、氮磷比均值分别为8.59~10.89、3.06~6.16,各土层土壤碳氮比、氮磷比随林龄变化呈先增加后降低的趋势,但差异均不显著(P>0.05);不同林龄榧树林地土壤碳磷比为31.54~63.72,各土层土壤碳磷比随年龄变化也呈先增加后降低的趋势,部分林龄碳磷比差异显著(P<0.05)。(3)榧树各林龄林地土壤碳、氮、磷之间有较强的正相关,碳和氮均达到极显著正相关(P<0.01),各林龄土壤磷与碳磷比和氮磷比均存在负相关,碳磷比和氮磷比均达到极显著正相关(P<0.01)。[结论]榧树生长主要受到土壤磷的限制,因此对榧树林经营时,可考虑合理添加磷肥来改善土壤肥力,促进土壤与植物之间养分的良性循环。表4参34
[期刊] 林业科学研究  [作者] 彭紫薇  焦鹏宇  高李文  郭文  刘先  胡亚林  王玉哲  
[目的]探讨土壤氮转化酶活性及根际效应随杉木生长发育的变化特征,为杉木人工林的施肥管理和可持续经营提供科学依据。[方法]以不同发育阶段杉木人工林(7、15、24、34 a)为研究对象,测定根际与非根际土壤氮转化酶活性(β-葡萄糖苷酶(BG)、乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、蛋白水解酶(PRO)、脲酶(URE)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、硝酸还原酶(NR)),探讨不同发育阶段杉木人工林土壤氮转化酶活性、根际效应及其与土壤理化性质的关系。[结果]林龄和根际对6种土壤氮转化酶活性影响均存在显著差异(p<0.05);杉木林根际和非根际土壤氮转化酶活性均随林龄增加先下降后上升,不同林龄杉木根际土壤BG、NAG、PRO、URE和LAP活性均显著高于非根际土壤(p0.05)。15 a杉木林土壤NR活性的根际效应显著高于7 a和34 a杉木林(p<0.05)。杉木根际与非根际土壤酶活性的关键因素是碳氮比与铵态氮含量。[结论]中亚热带杉木人工林在中龄林阶段土壤氮转化酶活性最低,说明在受氮沉降影响严重的中亚热带地区,氮仍可能是杉木速生期的主要限制因素之一,在今后的营林施肥措施上,应把重点放在中龄林阶段,以满足杉木对氮的需求,达到可持续经营管理的目的。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 崔鸿侠   胡文杰   潘磊   唐万鹏   黄金莲   胡琛  
【目的】通过探讨凋落物添加和去除处理对土壤呼吸速率的影响,为人工林土壤碳库管理提供理论依据。【方法】以神农架林区华山松人工林为研究对象,2021年4月—2022年3月通过设置对照(CK)、凋落物去除(LR)和凋落物添加(LA)3种处理,采用Li-8100A土壤碳通量测量系统测定土壤呼吸速率和土壤温湿度,研究土壤呼吸速率对凋落物处理的响应规律。【结果】1)3种处理间的土壤温度和土壤含水量均无显著差异(P>0.05),土壤呼吸速率与土壤温度的变化趋势一致,最大值均出现在7月,最小值均出现在2月;2)3种处理下土壤呼吸速率的年平均值为LA(2.17μmol·m~(-2)·s~(-1))>CK(1.69μmol·m~(-2)·s~(-1))>LR(1.25μmol·m~(-2)·s~(-1)),与对照相比,凋落物去除使土壤呼吸速率年均降低了26.02%,凋落物添加使土壤呼吸速率年均提高了29.48%;3)不同凋落物处理的土壤呼吸速率与土壤温度均呈极显著正相关(P<0.01),土壤温度分别解释了3种处理下土壤呼吸速率97.31%、99.18%和95.37%的变异。而土壤呼吸速率与土壤含水量相关性不显著(P>0.05),华山松人工林土壤呼吸速率的主要影响因子是土壤温度;4)土壤呼吸温度敏感性指数(Q_(10))为CK(2.98)>LR(2.91)>LA(2.88),凋落物去除和添加处理均降低了土壤呼吸温度敏感性。【结论】凋落物输入量的改变对土壤呼吸速率具有重要影响,且不同处理方式对土壤呼吸影响程度不一致。
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