国家重点基础研究发展计划(2014CB954003) 作品数:47 被引量:502 H指数:14 相关作者: 熊德成 刘小飞 杨玉盛 林伟盛 杨智杰 更多>> 相关机构: 福建师范大学 福建省湿润亚热带山地生态国家重点实验室 福建农林大学 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 国家自然科学基金 福建省教育厅B类科技/社科项目 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 天文地球 环境科学与工程 更多>>
模拟增温对中亚热带杉木人工林土壤磷有效性的影响 被引量:27 2018年 气候变暖改变与土壤磷循环相关的生物地球化学过程,对陆地生态系统磷循环产生直接或间接影响。为研究亚热带地区杉木人工林土壤磷有效性对增温的响应,开展了模拟增温实验。实验设置对照组及增温组(5℃),经过1.5a的短期增温,对杉木人工林的土壤全磷、有机磷、微生物量磷、有效磷、酸性磷酸酶活性及相关土壤理化性质进行测定,结果表明:增温处理下,土壤酸性磷酸酶活性提高约1.5倍,土壤全磷、微生物量磷以及有机磷含量分别减少了6%、34%和12%,土壤有效磷含量增加25%。可见,短期增温通过提高土壤磷酸酶活性进而促进土壤有机磷矿化和降低土壤微生物固磷量,从而增加土壤磷有效性,但是增温导致潜在可利用的土壤微生物量磷大幅度的降低,将有可能加剧亚热带杉木人工林土壤磷限制。 贝昭贤 张秋芳 郑蔚 郑蔚 杨柳明 杨玉盛关键词:磷有效性 增温 杉木人工林 森林土壤 持续性主动增温对中亚热带森林土壤呼吸影响研究初报 被引量:15 2013年 本研究使用自主研发的PID主动增温控制系统和自动化土壤呼吸长期室来探讨持续性主动增温对中亚热带森林土壤总呼吸速率的影响.初步实验结果表明:1)增温样地平均增温幅度是4.93℃,与预设的5℃增温相差0.07℃,完全到达预期的效果.对照样地的温度变化越缓慢,实际增温幅度越接近预设值.2)增温对土壤总呼吸速率的影响具有"光敏性",即增温提高了夜间的总呼吸速率,但有光照情况下土壤的总呼吸速率呈下降趋势.3)增温后土壤呼吸最大值出现的时间从18时提前到15时,随着增温时间的增加,每日土壤总呼吸速率的上升曲线越来越陡.4)随着增温时间的增加,夜间土壤总呼吸速率与土温的拟合曲线越来越接近指数关系,R2从增温前的0.60增加到0.93.5)增温后土壤总呼吸速率更不容易受到降水的阻滞,恢复速度更快.产生这些现象的可能原因在讨论部分已加以分析. 陈仕东 刘小飞 熊德成 林伟盛 林成芳 谢麟 杨玉盛关键词:PID 青藏高原高寒草地常见植物叶属性对氮、磷添加的响应 被引量:10 2017年 基于海北站氮磷添加实验平台,研究青藏高原高寒草地常见植物叶片干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)和叶片碳、氮、磷含量(LC,LN,LP)属性对N添加、P添加和NP同时添加的响应。从10个物种总体来看,N添加使LN显著增加9.4%。P添加使LP显著增加81.8%。N添加和P添加对LDMC和SLA有显著的交互作用。在无N添加条件下,P添加使LDMC减小2.3%,SLA增加3.5%;在N添加条件下,P添加使LDMC减小10.1%,SLA增加15.3%。N添加和P添加对基于叶经济谱的物种排序无显著影响,而NP同时添加显著改变了基于叶经济谱的物种排序。结果表明,通过提高SLA和叶片NP含量,使高寒草地植物对光、土壤可利用性N和P的获取与利用能力增强。NP同时添加可以显著改变叶属性的种间变异,进而导致青藏高原高寒草地常见植物在叶经济谱上形成新的分布格局。因此,在利用叶属性预测群落结构和生态系统功能对NP同时添加的响应时,应该考虑物种的特异性响应。 李颖 林笠 朱文琰 张振华 贺金生亚热带不同林分土壤矿质氮库及氮矿化速率的季节动态 被引量:45 2017年 以亚热带地区天然林、格氏栲人工林和杉木人工林为对象,采取PVC管原位培养连续取样法,对不同林分土壤净氨化速率、净硝化速率及净氮矿化速率进行为期一年(2014年9月—2015年8月)的研究,分析林分类型和季节动态对土壤矿质氮库和净氮矿化速率的影响.结果表明:硝态氮是该地区土壤矿质氮库的主要存在形式,天然林和杉木人工林土壤硝态氮含量分别占总土壤矿质氮库的55.1%~87.5%和56.1%~79.1%,林分间土壤铵态氮含量差异不显著,硝态氮含量差异显著,其中格氏栲人工林土壤硝态氮含量显著低于天然林和杉木人工林.土壤硝态氮库和矿质氮库在不同月份间差异显著,在植物非生长季节(10月至次年2月)较大,在植物生长季节(3—9月)较小.各林分全年土壤净硝化速率均较低,净氨化速率是净氮矿化速率的主要存在形式,林分类型对土壤净氨化速率有显著影响,其中杉木人工林显著低于天然林和格氏栲人工林.月份对土壤净氨化速率有显著影响,各林分土壤净氨化速率变化规律不一致,但均在11月和2月达到一年中的最低值.重复测量方差分析显示,林分类型和季节动态对土壤矿质氮库及氮矿化速率均有显著影响.温度和水分是影响土壤矿质库及氮矿化速率的重要因素,凋落物对土壤氮矿化速率的影响主要是通过质量控制而非数量控制. 肖好燕 刘宝 余再鹏 万晓华 桑昌鹏 周富伟 黄志群关键词:土壤有效氮 凋落物 氮沉降对中亚热带米槠天然林微生物生物量及酶活性的影响 被引量:39 2017年 氮沉降对土壤微生物的扰动可能会影响土壤的养分循环,然而关于中亚热带天然林土壤微生物及酶活性对氮沉降的响应鲜有报道。通过3 a的氮沉降模拟实验,研究中亚热带米槠天然林土壤的理化性质、土壤微生物量及土壤酶活性的响应。结果表明:氮沉降并未引起土壤的有机碳和总氮显著性变化;高氮(80 kg N hm^(-2)a^(-1))处理下,土壤p H下降,出现酸化现象;低氮(40 kg N hm^(-2)a^(-1))处理促进淋溶层(A层)中土壤纤维素分解酶(β-葡萄糖苷酶和纤维素水解酶)和木质素分解酶(多酚氧化酶和过氧化物酶)活性升高,同时促进土壤微生物生物量碳、氮的积累。冗余分析(RDA)表示,可溶性有机碳(DOC)是驱动A层土壤酶活性的重要环境因子;而在淀积层(B层),这4种酶活性并未发生显著性差异。施氮处理后,A、B层中土壤的酸性磷酸酶活性增加(P<0.05)。研究表明:低水平氮沉降增加了土壤微生物生物量碳氮含量以及土壤有机碳分解相关酶活性,从而加速了土壤碳周转;这为未来氮沉降增长背景下,探索中亚热带天然林土壤碳源汇问题提供了依据。 周嘉聪 刘小飞 郑永 纪宇皝 李先锋 徐鹏程 陈岳民 杨玉盛关键词:氮沉降 微生物生物量 酶活性 不同季节杉木幼苗叶片养分和代谢组分对增温和减少降水的响应 被引量:3 2019年 研究冬季和夏季亚热带杉木幼苗在增温5℃和减少50%自然降水处理下叶片养分和代谢组分的变化.结果表明:由于不同季节温度和水分差异,杉木叶片的养分和生理代谢组分在不同季节有不同的表现.冬季杉木叶片碳、氮、磷和钾含量显著高于夏季.夏季减少降水、增温处理对杉木叶片各类抗氧化酶活性均无显著影响,冬季减少降水处理分别显著降低超氧化物歧化酶活性20.7%和过氧化物酶活性17.8%.冬季增温后杉木叶片非酶促的抗坏血酸含量显著增加132.5%.冬季增温+减少降水处理降低杉木碳含量,促进渗透物质脯氨酸和氮含量的累积.夏季增温+减少降水处理显著提高杉木叶片碳含量3.3%.无论是冬季还是夏季,增温+减少降水处理对杉木叶片抗氧化系统无显著影响.植物对夏季增温的适应机制与冬季增温不同,杉木叶片的养分变化对同时增温+减少降水更加敏感.为了更好地管理种植林,以提高植物的生产力,在未来气候变化下,应提高植物对养分供需和对季节响应的关注. 张秋芳 吕春平 周嘉聪 李晓杰 郑永 熊德成 陈岳民 杨玉盛关键词:增温 养分 增温对植物细根形态和化学计量特征的影响研究综述 被引量:1 2021年 全球变暖可直接或间接地影响植物的功能特征及生理过程,会对陆地生态系统的结构和功能产生重大影响。细根作为植物重要的吸收器官,在调节生态系统的生物地球化学循环中起着关键作用,对理解生态系统对全球气候变暖的响应非常重要。本研究在收集查阅国内外关于增温对植物细根功能性状影响的研究成果基础上,综述了增温对细根形态和养分特征的影响研究进展,并进一步探讨了该研究领域仍存在的不足与展望。今后应加强以下方面的研究:(1)结合不同增温方式,在更长时间尺度上对生态系统地上和地下部分同时增温研究其对植物生长的影响;(2)深入研究细根不同序级的形态和养分特征对增温的响应;(3)进一步研究增温对细根钾、钙、镁等元素和阔叶树种细根性状的影响;(4)从细根生理、代谢角度研究与细根形态和养分间的关系,以进一步分析增温对细根形态和养分变化影响的机理。研究结果将有助于进一步了解细根形态和化学计量特征对全球变暖的响应策略,并可为全球变暖背景下植物根系生态学的发展提供一定的理论参考。 吴帆 熊德成 杨智杰关键词:增温 细根 化学计量 滨海防护林土壤氮组分对凋落物和根系去除的响应 被引量:8 2019年 在亚热带滨海防护林尾巨桉、湿地松、木麻黄和纹荚相思4种人工林中,设置去除凋落物、去除根系处理,分析土壤易变性氮组分和酶活性对地上、地下碳输入减少的响应。结果显示,处理两年后,去除凋落物和根系对土壤氮组分的影响因树种而异。去除凋落物显著降低尾巨桉人工林土壤铵态氮、硝态氮、矿质氮和微生物生物量氮含量,但去除根系处理对土壤氮组分影响不显著;去除根系显著增加湿地松人工林土壤矿质氮含量;去除根系和凋落物显著降低木麻黄人工林土壤铵态氮含量;去除凋落物和根系均未显著改变纹荚相思人工林土壤氮组分含量。Pearson相关分析结果表明,土壤氮组分含量对处理的响应与β-葡萄糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性的变化有关。研究发现,来自于凋落物和根系的易变性碳输入减少,会影响微生物对氮的矿化和转化能力。在纹荚相思人工林中,微生物酶活性对去除凋落物和根系响应不敏感,表明纹荚相思人工林对易变性有机质输入的减少具有一定的适应性。 梁艺凡 梁艺凡 桑昌鹏 万晓华 林宇 黄志群关键词:土壤氮 酶活性 人工林 中亚热带杉木人工林细根生物量空间变异与取样数量估算 被引量:3 2016年 林木细根生物量具有一定的空间异质性,因此采用合理的细根取样策略对精确估算细根生物量十分重要。通过在福建省三明杉木人工林林内采用土钻法随机选取100个取样点,分析不同细根类型(杉木、林下植被、总细根)生物量的空间变异特征,并对细根生物量所需的取样数量进行估计。结果表明:不同细根类型单位面积生物量随径级(0—1、1—2 mm)及土层深度的增加变异增大,所需的取样数量也相应增加。Shapiro-Wilk检验表明,仅0—2 mm杉木细根和总细根单位面积生物量符合正态分布,其余各个细根类型不同径级不同土层单位面积生物量均不符合正态分布,均呈明显的右偏分布。蒙特卡罗统计模拟分析表明:在置信水平为95%、精度为80%的条件下,直径为0—1 mm、1—2 mm和0—2 mm的细根,杉木采集95、96、32个样品可以满足测定单位面积生物量的需要,林下植被分别采集98、98、63个样品可以满足测定单位面积生物量的需要,而总细根分别采集93、93、18个样品可以满足测定单位面积生物量的需要。 熊德成 黄锦学 刘小飞 林伟盛 林成芳 陈光水 谢锦升 杨玉盛关键词:中亚热带 杉木人工林 细根生物量 短期增温对亚热带常绿阔叶林林下植被物种多样性的影响 被引量:2 2023年 为了解气候变暖对亚热带常绿阔叶林林下植被物种多样性的影响,采用土壤增温方式,研究短期4年增温(4℃)对亚热带常绿阔叶天然林林下植被物种多样性的影响。结果表明,短期增温对林下植被物种组成影响不显著(P>0.05),增温和对照样地林下植被共有植物38科59属77种,其中增温样地37科53属65种,对照样地36科52属63种。短期增温使乔木盖度增加了22.61%,草本和灌木盖度分别降低4.97%和21.75%;增温使草本、灌木和乔木的高度分别降低21.64%、3.37%和5.59%。草本植物中的蕨类重要值排名在增温后呈下降趋势,乔木重要值呈上升趋势(P>0.05)。虽然植物物种多样性指数在增温后差异不显著(P>0.05),但随温度增加均呈递减的趋势。因此,林下植被物种组成对短期增温响应不敏感,增温使草本植物中的蕨类重要值下降,对植物多样性指数产生一定负面影响,但这种响应并不敏感,预计长期增温将可能导致整个群落从草本向灌木和乔木方向演替。 籍烨 陈仕东 熊德成 熊德成 刘小飞 胥超 杨智杰关键词:林下植被 物种多样性 亚热带森林