［目的］研究土壤呼吸对气候变暖和干旱的响应，阐明全球气候变化与土壤碳排放之间的反馈关系。［方法］采用红外辐射增温和林内穿透雨减少技术模拟气候变暖和干旱，通过ＬＩ－８１００土壤ＣＯ２通量测定系统对生长季土壤呼吸速率进行观测，分析了干旱年不同处理（对照、增温＋减雨、增温、减雨）对土壤呼吸速率的影响。［结果］显示：生长季，以上４种处理的土壤呼吸速率分别为１．７８、１．８４、２．０２和２．０１μｍＯＬ·ｍ～（－２）·ｓ～（－１），５ Ｃｍ土壤温度和土壤湿度分别可以解释土壤呼吸速率变异的６８．２％８７．５％和５１．０％６６．６％。干旱期，以上４种处理的土壤呼吸速率均低于生长季，增温处理降低了土壤呼吸速率．．．

　依据土壤碳循环的分室模型,对火地塘林区锐齿栎林土壤碳各分室的碳储量和通量进行了初步分析。结果表明,火地塘林区锐齿栎林土壤有机碳储量为174.055t/hm2,其中矿质土壤层有机碳储量为167.810t/hm2,凋落物层(A0层和死细根)中的碳储量为6.245t/hm2(A0层占80.5%,死细根占19.5%)。森林植物每年凋落输入到凋落物层中的碳量(包括地上部分的枯枝落叶和地下部分的细根)为3.297t/hm2,其中地上部分占52.5%,地下部分占47.5%,凋落物层分解每年以腐殖酸的形式输入到矿质土壤中的碳量为0.935t/hm2;锐齿栎林地年(生长季节)呼吸释放碳量(含植被根系呼吸量)为...

按照5个土壤含水量(0·20、0·25、0·30、0·35、0·40kg·kg-1)和5个温度(15、20、25、30、35℃)梯度设计试验,对取自北亚热带-暖温带过渡区锐齿栎(Quercusalienavar.acuteserrata)天然林中0~20cm的原状土柱进行恒温培养和呼吸速率测定。结果表明:土壤温度、含水量及二者的交互作用都对土壤呼吸速率产生显著影响(P<0·01);土壤呼吸速率与土壤温度呈正相关,随土壤含水量增高的变化规律为单峰曲线,含水量为0·20~0·35kg·kg-1时土壤呼吸速率随含水量的增加而增加,0·35kg·kg-1时土壤呼吸速率最高,0·35~0·40kg·kg...

2011年5～10月,利用Li-6400-09系统测定了锐齿栎林及其皆伐地的土壤呼吸速率,同时测定了地下5,10 cm土壤温度和湿度。结果表明:皆伐地和对照林地土壤呼吸速率具有明显的月动态,土壤呼吸速率月均值变化趋势均呈单峰曲线。皆伐地和对照林地土壤呼吸速率与土壤温度具有极显著的指数关系,与土壤湿度具有极显著的二次函数关系。在整个生长季,皆伐地和对照林地土壤呼吸碳通量分别为566.1 g.C.m-2,534.1 g.C.m-2土壤呼吸速率无显著差异。在整个观测期间,皆伐地和对照林地地下5 cm处的Q10值分别为3.13,2.36;地下10 cm处的Q10值分别为3.46,2.56,皆伐地和对照...

为了解持续氮沉降和降水减少条件下森林群落凋落物的量变化及其时间动态,以长白山阔叶红松林为研究对象,利用收集器法于2015年生长季(6—10月)对长期氮添加和降水控制实验平台3种不同处理样地(对照、施氮和减水施氮)内的凋落物进行了研究。主要分为红松叶、蒙古栎叶、其他树种叶、花果皮屑、枝5部分。本研究将凋落系数作为衡量林分生产凋落物能力的大小,比较各处理间凋落物的"净"差异。结果显示:各处理样地生长季内叶凋落量所占比重较大,可达到79%81%,而枝和花果皮屑所占比重为19%21%;凋落节律呈单峰型,凋落量峰值

[目的]本研究的主要目的是研究极端降雪对北亚热带-暖温带气候过渡带人工林土壤呼吸的影响机制。[方法]以信阳市人工林为研究对象,以2018年1月信阳市的暴雪为契机,设置增加雪被、自然降雪、去除雪被的控制试验,利用LI-8100测定了不同厚度雪被处理下土壤呼吸的变化,并结合土壤温度、土壤湿度、土壤微生物量碳氮含量、土壤可利用性氮含量等变化,研究土壤呼吸与环境因子之间的关系。[结果]在试验前期,增加雪被显著提高了土壤温度,但增加雪被处理下,试验中后期土壤温度值及整个试验阶段的土壤温度平均值均显著低于对照处理。增加雪被厚度可使土壤呼吸速率提高21.57%,而去除雪被对土壤呼吸速率无显著影响。雪被变化对于微生物量碳氮、土壤可利用性氮含量均无显著影响。增雪处理引起的土壤呼吸速率增加主要由试验前期土壤温度的升高导致的。[结论]极端暴雪可能提高气候过渡带人工林的土壤呼吸速率,但这种提高受到降雪量的影响,30 cm左右的降雪并未显著影响土壤呼吸速率,如果积雪深度继续增加,土壤碳排放速率会有所增强。此外,积雪深度在不同的融雪阶段对土壤呼吸的影响幅度不一致,降雪对土壤呼吸的影响主要发生在积雪完全消融之前这一阶段。本结果可为建立气候变化下的生态系统碳循环模型提供部分数据支持。

未来全球气候变化背景下,全球或局部地区的降雨量及降雨时间分布将发生一定的变化。草地生态系统在全球碳收支中作用显著,对气候变化的反馈起着重要的作用。但由于草地多处于干旱半干旱地区,受到水分条件的限制,对降雨变化响应敏感,其碳源汇功能表现出很大的不确定性。为了更好地预测未来全球气候变化背景下草地的碳源汇功能及其对气候变化的进一步反馈,有必要深入研究决定草地碳源汇功能的两大碳循环关键过程——净初级生产力和土壤呼吸对降雨变化的响应特征及机制。本文对国内外有关草地生产力和土壤呼吸如何对降雨量、降雨强度、降雨频率和间隔时间进行响应的相关研究成果进行了综述,在此基础上指出了目前研究存在的不足,并对未来相关的重点研究方向进行了探讨和展望。

锐齿栎林是秦岭山地广泛分布的林分之一,林龄不仅影响着林分的结构组成,而且对林木个体碳、氮元素的吸收与排放有重要影响。以秦岭山地不同龄组锐齿栎林为研究对象,通过野外采样和室内分析,揭示了秦岭山地不同龄组锐齿栎林土壤和枯落物有机碳、全氮的分布特征,探讨了林龄对其的影响和限制锐齿栎林正常生长的土壤可利用性养分元素。结果表明:不同龄组林地土壤(040 cm)和枯落物有机碳含量分别为17.6128.31g/kg,260.09316.96 g/kg;土壤和枯落物全氮含量分别为1.541.94 g/kg,13.1216

【目的】以秦岭南坡锐齿栎林为研究对象,探讨间伐对锐齿栎林地土壤腐殖质及土壤微生物的影响,为秦岭林区锐齿栎林抚育经营提供理论依据。【方法】2012年3月,在秦岭南坡陕西省宁东林业局沙沟林场林地阳坡的中下部选择生长状况接近、林分密度基本一致的锐齿栎天然次生林,设置锐齿栎天然次生林样地12块,间伐强度分别为林分蓄积量的0(CK)、5%(T1)、10%(T2)、15%(T3)、20%(T4)和25%(T5),2018年7月采集0～30 cm土层土样,测定土壤腐殖质及其组分(胡敏酸、富啡酸和胡敏素)含量以及土壤微生物(细菌、真菌、放线菌)数量,并分析土壤胡敏酸、富啡酸和胡敏素含量与细菌、真菌、放线菌数量的相关性。【结果】(1)间伐6年后,在0～30 cm土层,各间伐强度处理土壤腐殖质含量平均值均大于CK,且T1处理的土壤腐殖质含量最高,为(60.78±10.53) g/kg。各间伐强度下土壤胡敏酸含量平均值较CK均有明显减少,不同处理土壤胡敏酸含量平均值由大到小依次为CK>T4>T3>T5>T2>T1。除T3处理外,其余间伐强度处理土壤富啡酸含量平均值均高于CK,富啡酸含量平均值由大到小依次为T2>T1>T5>T4>CK>T3。与CK相比,除T1处理外,其余各间伐强度处理土壤胡敏素含量平均值均增加,各间伐强度处理土壤胡敏素含量平均值由大到小依次为T2>T3>T4>T5>CK>T1。(2)不同间伐强度下土壤胡敏酸/腐殖酸含量比值(PQ)由大到小依次为CK>15%>20%>25%>10%>5%。(3)间伐6年后,在0～30 cm土层,土壤微生物总量随着间伐强度的增加呈先增加后减少的趋势,微生物总量在间伐强度为10%时达到最高;土壤细菌、放线菌数量在间伐强度为5%～10%时较高,真菌数量在间伐强度为15%～20%时较高。(4)土壤细菌、真菌和放线菌数量均与土壤胡敏酸、胡敏素含量呈极显著正相关,土壤真菌数量与富啡酸含量呈显著正相关。【结论】土壤微生物各种群数量可以显著影响土壤腐殖质的积累,合理的抚育间伐可以显著增加土壤腐殖质含量及微生物数量,选择10%～15%的间伐强度作为提高林地土壤腐殖质的参考指标较为合理。

菌根是陆地生态系统植物与土壤间物质相互转移的桥梁,通过影响凋落物分解、土壤团聚作用、根系分泌物等作用于土壤碳循环过程。不同类型菌根存在生理功能差异,其中外生菌根(ectomycorrhiza,ECM)和丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)是目前已知分布最广泛的菌根类型。已有研究表明:不同类型菌根通过宿主光合产物的分配影响土壤有机碳输入;通过代谢产物及缠绕作用的差异影响土壤有机碳稳定;通过调控凋落物分解特征及菌根真菌和微生物相互作用影响土壤有机碳矿化过程。为了深入了解ECM和AM影响土壤碳循环过程及其关键调控因素,本研究主要从4个方面综述了不同类型菌根对土壤碳循环的影响并深入探讨其中的影响机制:不同菌根宿主向菌根提供碳源和凋落物数量等光合产物分配过程差异;不同菌根的碳汇功能及对土壤团聚体形成的影响;不同优势菌根生态系统中凋落物分解、激发效应、土壤呼吸等土壤有机碳矿化过程差异;不同优势菌根生态系统中土壤有机碳积累能力及相应的微生物群落差异。最后展望了今后的研究方向,旨在为"碳中和"背景下如何依托菌根提升生态系统碳汇功能提供理论依据。图2参94

土壤风蚀是土壤颗粒在风力作用下的剥蚀、搬运和沉积的过程。风蚀使土壤中的大量营养物质损失,导致土地生产力下降,促使地表养分的再分配,促进碳(C)循环。土壤颗粒团聚体稳定状况、不同土地利用方式和人类活动都会影响土壤风蚀度的大小,从而进一步影响土壤中养分的分布及C在土壤圈、大气圈和生物圈中的循环。针对过去对土壤风蚀引起的土壤养分及碳循环研究的不足,提出今后的研究工作应当注重:(1)土壤风蚀环境效应;(2)土壤的潜在风蚀微观机理;(3)风蚀物在土壤-植物-大气系统间的互馈机制研究。

2011-11—2012-03,利用Li-6400系统测量锐齿栎林及其皆伐迹地土壤呼吸速率,研究锐齿栎林及其皆伐迹地休眠季土壤呼吸速率日变化、月变化和温湿度对土壤呼吸变化的影响,并估算休眠季锐齿栎林和皆伐迹地的土壤碳通量。结果表明:除2012年2月外,皆伐迹地土壤呼吸速率日变化幅度均大于对照林地;休眠季皆伐迹地和对照林地土壤呼吸速率均值分别为0.45和0.60μmolCO2·m-2s-1,差异显著(P

【目的】研究秦岭太白山锐齿栎林4种不同海拔土壤微生物多样性及群落组成特征，以期阐明同一植被类型土壤微生物群不同海拔的变化规律及驱动因素。【方法】在秦岭太白山4个海拔梯度(1 361.6、1 524.2、1 630.5和1 769.3 m),选取排水较好、坡度较缓、长势适中的3个锐齿栎林标准样地(20 m×20 m),于2016年8月，用“S”型方法于每块样地进行0～10 cm土层的混合取样，利用高通量测序技术测定土壤微生物群落多样性及组成。【结果】1)不同海拔梯度的锐齿栎林土壤细菌多样性(α多样性和β多样性)变化显著，但真菌多样性无显著变化。2)在细菌群落组成中，随海拔升高，放线菌的相对丰度显著降低，而变形菌和疣微菌的相对丰度显著增加，绿弯菌、芽单胞菌和硝化螺旋菌的相对丰度呈先增后降的变化；其他细菌类群如酸杆菌和浮霉菌的相对丰度呈不显著降低。在真菌群落组成中，作为2个优势菌门的担子菌和子囊菌的相对丰度随海拔增加的变化不显著。3)细菌多样性与土壤有机碳(SOC)含量、全氮(TN)含量、 C∶P和N∶P显著正相关，其群落组成对海拔梯度的响应差异主要取决于土壤密度、温度、SOC、C∶P和TN;真菌群落多样性及组成受土壤养分差异的影响较小。在植被相同但海拔不同的条件下，受气候及土壤养分的差异影响，细菌群落特征较真菌群落的变化明显。【结论】秦岭太白山锐齿栎林土壤细菌和真菌多样性沿海拔梯度呈先增后减的变化趋势。海拔对细菌群落的影响大于真菌群落。研究结果揭示了秦岭暖温带森林生态系统土壤微生物群落结构和组成的变化特征及影响因素，从而为深入理解森林生态系统土壤有机碳分解的微生物机制提供科学依据。

[目的]模拟气候变化背景下土壤酶活性季节变化规律和土壤酶活性对环境因子变异的响应,以深入理解气候变化背景下微生物因素在调控土壤碳循环过程中的作用。[方法]以暖温带锐齿栎林土壤为研究对象,采用红外辐射增温技术和96孔-微平板法测定了生长季和非生长季土壤水解酶和氧化酶活性,解析环境因子在调控土壤酶活性季节变异中的作用。[结果]显示:增温处理在生长季显著提高土壤温度1.91℃,导致土壤有机碳含量显著降低了12.15%,微生物量碳氮显著增加了40.30%和61.29%;增温处理在非生长季显著提高土壤温度2.24℃