国家自然科学基金(31130013) 作品数:71 被引量:765 H指数:17 相关作者: 杨玉盛 刘小飞 熊德成 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: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 福建省自然科学基金 更多>> 相关领域: 农业科学 天文地球 生物学 环境科学与工程 更多>>
中亚热带2种经济林土壤可溶性有机质数量与光谱学特征比较 被引量:11 2014年 以46年生杉木(Cunninghamia lanceolata)及锥栗(Castanea henryi)人工林为对象,研究其表层土壤(0-5cm,5-10cm)可溶性有机质(DOM)数量和光谱学特征,比较2树种差异对土壤可溶性有机质的影响。结果表明,杉木林土壤可溶性有机碳(DOC)及可溶性有机氮(DON)含量均显著高于锥栗林,其芳香化及腐殖化程度亦高于锥栗林,但荧光效率值低于锥栗林。荧光光谱图显示,杉木林土壤DOM在芳香性脂肪族及木质素类复杂结构荧光基团处的吸收大于锥栗林。傅里叶红外光谱中吸收强度最大的谱带来自于形成氢键的-OH的伸缩振动,此外还有碳水化合物中烷氧基C-O及氨基酸C-N的振动等。相关分析结果显示,土壤DOM光谱学特征值与土壤养分含量间存在一定程度的相关性。与锥栗林相比,杉木林土壤DOM含量更高,结构更复杂,更有利于土壤养分的存蓄。 刘翥 杨玉盛 朱锦懋 司友涛 谢锦升 杨智杰关键词:锥栗 可溶性有机碳 可溶性有机氮 紫外光谱 短期增温对亚热带杉木幼林碳氮同位素组成的影响 被引量:2 2018年 [目的]利用稳定同位素手段,研究增温对氮循环和水分利用效率的影响,揭示亚热带杉木幼苗水分利用效率和氮饱和状态对气候变暖的响应。[方法]在福建省三明市森林生态系统与全球变化研究站,布设发热电缆对土壤进行增温,设置对照(CT)和增温(W)两种实验小区。分别采集不同处理杉木叶片和0~10 cm表层土壤,测定植物-土壤碳、氮稳定同位素,以及碳和氮含量。[结果]显示:增温处理叶片δ^(15)N值(0. 40‰)比对照处理(-2. 79‰)显著增加了3. 19‰;但增温后叶片氮含量只是略有上升,与对照无显著差异;增温后,表层土壤δ^(15)N值显著上升,叶片15N的富集指数比对照处理更接近于0;增温与对照处理叶片δ^(13)C值分别为-29. 35‰和-29. 08‰,无显著差异;叶片δ^(13)C与δ^(15)N之间存在显著正相关关系。[结论]温度是中亚热带地区氮循环的一个重要影响因素,增温促使杉木叶片和表层土壤δ^(15)N值显著提高,碳代谢与氮代谢相辅相成。 吕春平 张秋芳 张秋芳 陈岳民 杨玉盛关键词:增温 稳定同位素 杉木 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 米槠人促更新林皆伐火烧后初期土壤CO2通量动态 被引量:1 2016年 [目的]为科学评价皆伐、火烧对中亚热带常绿阔叶林不同深度土壤有机碳吸存的影响,[方法]以福建省中亚热带36年生米槠人促更新林为研究对象,采用非散射红外CO2浓度探测仪和Licor-8100土壤碳通量系统,并结合Fick扩散法计算并分析0 80 cm不同深度土层CO2通量的日动态特征。[结果]表明:(1)火烧地(RB)和皆伐地(RR)不同土层CO2浓度均出现明显下降,其中,对照(CK)地土壤CO2浓度值(0 80 cm)分别是RB和RR的1.9、1.3倍;(2)各试验地土壤CO2通量(0 80 cm)表现为RB(1.99μmol·m2·s-1)>RR(0.99μmol·m2·s-1)>CK(0.96μmol·m2·s-1),除20 40 cm土层外,RB土壤各层CO2通量均显著高于RR和CK(P<0.05);(3)试验地不同土层CO2通量(0 80 cm)日变化幅度表现为RB>RR>CK,其中,RB土壤各层的变化幅度均显著大于RR和CK(P<0.05),而RR与CK间的差异表现在0 5、10 20、20 40 cm土层(P<0.05);(4)拟合分析表明,各试验地不同深度土壤CO2通量与土壤温度呈显著相关,且RB的决定系数(R2)显著高于RR和CK;不同试验地各土层温度、含水量的双因素模型拟合效果均优于单因素模型;Q10值显示,皆伐、火烧后初期土壤各层的温度敏感性得到明显提高。 徐凯健 林伟盛 杨智杰 任婕 刘小飞 熊德成 谢锦升 杨玉盛关键词:土壤深度 皆伐 天然林转换成人工林对土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响 被引量:29 2014年 以福建省三明市砂岩发育的土壤为材料,应用干、湿筛法比较研究了格氏栲天然林、木荷林和锥栗林土壤团聚体粒径分布、稳定性及有机碳分布的差异,分析了团聚体稳定性与土壤有机碳的关系。结果表明:(1)干筛处理下,各林分土壤团聚体均以〉5mm粒径为主,且随粒径的减小而减少;湿筛处理下,各林分虽以〉0.25 mm大团聚体为主,但林分间差异显著,格氏栲天然林、木荷林和锥栗林0-10cm土层〉0.25mm大团聚体所占比例分别为78.4%,70.53%和55.62%;10-20cm土层趋势与之相似,所占比例分别为71.93%,67.05%和52.72%。(2)各林分0-10cm和10-20cm土层干筛MWD值、分形维数D值均无显著差异;湿筛处理后,两土层MWD值格氏栲天然林均为最高(3.22mm和3.12mm),木荷林次之(2.86mm和2.81mm),锥栗林最低(2.46mm和2.21mm),林分间差异显著,分形维数D值及PAD值变化趋势则与之相反,均以格氏栲天然林最低,其中锥栗林PAD值显著高于其他林分。(3)天然林转换成人工林后,0-10cm土层各粒径水稳性团聚体有机碳含量均显著下降,但都随着粒径的减小呈先增加再减少再增加,以0.25~2mm和〈0.053mm粒径团聚体有机碳含量最高。(4)0-10cm土层〉0.25mm水稳性大团聚体数量与土壤有机碳含量呈极显著正相关,10-20cm土层两者关系不显著。研究表明,天然林转换成人工林对土壤结构产生了较大影响,导致大团聚体数量减少,团聚体稳定性下降以及表层土壤团聚体有机碳含量降低,人为扰动的增加、地表覆盖度的下降及有机质输入的减少可能是产生这一现象的主要原因,而10-20cm土层虽然呈现出随土壤有机碳含量下降大团聚体数量减少的趋势,但相关性并不显著,表明在有机质含量较低时,团聚体稳定性可能受到其他因素的影响。 王小红 杨智杰 刘小飞 杨玉盛 吴君君 付林池 陈坦 李伟关键词:土壤团聚体 土壤有机碳 Effects of Rice Straw and Its Biochar Addition on Soil Labile Carbon and Soil Organic Carbon 被引量:26 2014年 Whether the biochar amendment could affect soil organic matter (SOM) turnover and hence soil carbon (C) stock remains poorly understood. Effects of the addition of ^13C-labelled rice straw or its pyrolysed biochar at 250 or 350℃ to a sugarcane soil (Ferrosol) on soil labile C (dissolved organic C, DOC; microbial biomass C, MBC; and mineralizable C, MC) and soil organic C (SOC) were investigated after 112 d of laboratory incubation at 25℃. Four treatments were examined as (1) the control soil without amendment (Soil); (2) soil plus ^13C-labelled rice straw (Soil+Straw); (3) soil plus 250℃ biochar (Soil+B250) and (4) soil plus 350℃biochar (Soil+B350). Compared to un-pyrolysed straw, biochars generally had an increased aryl C, carboxyl C, C and nitrogen concentrations, a decreased O-alkyl C and C:N ratio, but similar alkyl C and δ^13C (1 742- 1 877 %). Among treatments, significant higher DOC, MBC and MC derived from the new C (straw or biochar) ranked as Soil+Straw〉Soil+B250〉Soil+B350, whilst significant higher SOC from the new C as Soil+B250〉Soil+Straw≈Soil+B350. Compared to Soil, DOC and MBC derived from the native soil were decreased under straw or biochar addition, whilst MC from the native soil was increased under straw addition but decreased under biochar addition. Meanwhile, native SOC was similar among the treatments, irrespective of the straw or biochar addition. Compared to Soil, significant higher total DOC and total MBC were under Soil+Straw, but not under Soil+B250 and Soil+B350, whilst significant higher total MC and total SOC were under straw or biochar addition, except for MC under Soil+B350. Our results demonstrated that the application of biochar to soil may be an appropriate management practice for increasing soil C storage. YIN Yun-feng HE Xin-hua GAO Ren MA Hong-liang YANG Yu-sheng关键词:INCUBATION 树种多样性对亚热带米槠林细根生物量和形态特征的影响 被引量:22 2014年 采用土芯法获取福建省三明市米槠人工林、米槠人促更新林和米槠天然更新林的细根(直径〈2 mm),研究树种多样性对细根生物量、垂直分布及形态特征的影响.结果表明: 米槠人工林、米槠人促更新林和米槠天然更新林0~80 cm土层的细根生物量分别为(182.46±10.81)、(242.73±17.85)和(353.11±16.46) g·m-2,细根生物量随树种多样性的增加呈增加趋势.3种米槠林分0~10 cm土层细根生物量占细根总生物量的35%以上,各林分细根生物量均随土层变化显著.林分类型和土层深度对细根分布没有显著的交互作用,表明树种多样性的增加没有引起米槠林细根空间上的生态位分化.3种米槠林细根的根表面积密度和根长密度均以米槠天然更新林最高,米槠人工林最低.比根长的大小顺序为米槠人促更新林>米槠人工林>米槠天然更新林,比表面积的大小顺序为米槠天然更新林>米槠人工林>米槠人促更新林,林分类型和土层的交互作用对二者均无显著影响,表明林分水平的细根形态可塑性对树种多样性响应不显著. 王韦韦 黄锦学 陈锋 熊德成 卢正立 黄超超 杨智杰 陈光水关键词:米槠林 细根生物量 树种多样性 米槠常绿阔叶次生林和杉木人工林穿透雨和树干径流可溶性有机质浓度和质量的比较 被引量:21 2014年 以中亚热带米槠常绿阔叶次生林和杉木人工林为研究对象,定位观测了穿透雨和树干径流中可溶性有机质(DOM)浓度的变化,分析了DOM腐殖化程度和芳香性特征.结果表明:研究区米槠次生林穿透雨可溶性有机碳(DOC)浓度的变化幅度明显高于杉木人工林,且前者DOC浓度显著高于后者,相比大气降水DOC浓度,分别增加了7.2和3.2倍.杉木人工林树干径流DOC浓度约为米槠次生林的2.5倍,且两种林分树干径流DOC浓度均呈现旱季高于雨季的趋势.相关分析结果显示:米槠次生林和杉木人工林树干径流DOC浓度均与其相应的水量呈极显著负相关.米槠次生林穿透雨DOM腐殖化程度和芳香性均显著高于杉木人工林;相反,杉木人工林树干径流DOM腐殖化程度和芳香性均显著高于米槠次生林.说明米槠次生林穿透雨中DOM结构较复杂且具有较多的芳香族化合物,而杉木人工林树干径流中DOM结构复杂于米槠次生林.米槠次生林和杉木人工林穿透雨和树干径流的DOM数量和质量具有明显差异,对土壤有机碳的积累可能产生重要影响. 吕茂奎 谢锦升 江淼华 罗水金 曾少娟 纪淑蓉 万菁娟 杨玉盛关键词:穿透雨 树干径流 中亚热带杉木人工林和米槠次生林凋落物添加与去除对土壤呼吸的影响 被引量:35 2016年 在未来大气CO2浓度升高的背景下,植被净初级生产力的增加将促使森林土壤碳输入增多。凋落物是土壤碳库的重要来源,对土壤呼吸会产生重要影响。为了模拟植物净初级生产力提高、凋落物产量增加情景下凋落物对土壤呼吸和土壤碳库的影响,2013年1月到2014年12月,在福建省三明市陈大镇国有林场,在杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林和米槠(Castanopsis carlesii)次生林,通过设置去除凋落物、添加凋落物和对照(保留凋落物,不做任何处理)处理,研究了土壤呼吸和土壤碳库的动态变化。研究发现:土壤含水量在10%–25%范围内,土壤呼吸温度敏感性指数(Q10)随着土壤含水量的增加呈递增趋势,当含水量<10%时,由于干旱胁迫打破了土壤呼吸与温度之间的耦合,改变了Q10值,使得Q10值小于1。土壤呼吸与凋落物输入量呈显著的线性正相关关系,杉木人工林对照和添加凋落物处理及米槠次生林对照处理,土壤呼吸与2个月前的凋落物输入量相关性最好。而米槠次生林添加凋落物处理,土壤呼吸与当月的凋落物输入量相关性最好,不同林分凋落物呼吸对土壤呼吸的贡献率不同,米槠次生林凋落物层呼吸年通量明显大于杉木人工林,分别占各林分土壤总呼吸的34.4%和15.1%,添加凋落物后,杉木人工林和米槠次生林的土壤呼吸速率增加,但添加凋落物处理的土壤呼吸年通量与对照的差值小于年凋落物输入量。因此,在未来全球CO2升高背景下,植被碳储量的增加、凋落物增加并没有引起土壤呼吸成倍增加,更有利于中亚热带地区土壤碳吸存。 李晓杰 刘小飞 熊德成 林伟盛 林廷武 施友文 谢锦升 杨玉盛关键词:杉木人工林 土壤呼吸 凋落物 氮沉降对杉木人工幼林土壤溶液可溶性有机物质浓度及光谱学特征的影响 被引量:24 2017年 为探究氮沉降对亚热带杉木人工幼林土壤溶液可溶性有机物质(DOM)浓度及光谱学特征的影响,采用负压法,对0~15和15~30 cm土层土壤溶液DOM进行了2年的动态监测及光谱学特征研究.结果表明:氮沉降显著减少了各土层土壤溶液可溶性有机碳(DOC)浓度,增加了芳香化指数(AI)及腐殖化指数(HIX),但对可溶性有机氮(DON)无显著影响.土壤溶液DOM浓度存在明显的季节变动,夏秋季显著高于春冬季.傅里叶红外光谱结果表明,森林土壤溶液DOM在6个区域的相似位置存在吸收峰,其中1145~1149 cm^(-1)的吸收峰最强.三维荧光光谱表明,DOM主要以类蛋白质物质(Ex/Em=230 nm/300 nm)和微生物降解产物(Ex/Em=275 nm/300 nm)为主,施氮使0~15 cm土层类蛋白质物质减少.氮沉降可能主要是通过降低土壤pH、抑制土壤碳矿化和刺激植物生长等途径显著抑制土壤溶液DOC浓度,而表层被抑制的DOC成分以类蛋白质物质和羧酸盐物质为主.氮沉降短期可能有利于土壤肥力的储存,但随着氮沉降量的积累,土壤中营养物质将难以得到有效利用. 元晓春 陈岳民 袁硕 郑蔚 司友涛 元志鹏 林伟盛 杨玉盛关键词:专家名单