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土壤次生代谢产物:连接微生物残体与土壤有机碳库的生态纽带
1
作者 刘占锋 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2026年第1期6-11,共6页
土壤有机质是由来自植物和微生物细胞裂解和代谢产生的小分子物质组成的复杂连续体。微生物残体是土壤有机碳的重要来源,在调控土壤有机碳库的结构和稳定性方面发挥着重要作用。微生物残体和土壤有机碳库在微生物代谢水平存在密切的生... 土壤有机质是由来自植物和微生物细胞裂解和代谢产生的小分子物质组成的复杂连续体。微生物残体是土壤有机碳的重要来源,在调控土壤有机碳库的结构和稳定性方面发挥着重要作用。微生物残体和土壤有机碳库在微生物代谢水平存在密切的生态关联,但是对于微生物代谢如何调控微生物残体对土壤有机碳库的贡献,尚缺乏直接的试验证据和深入的机理性认识。本文从微生物残体对土壤有机碳库的贡献、次生代谢产物对土壤碳周转的调控作用、微生物残体与土壤有机碳库的生态关联等3个方面阐述了从微生物代谢水平探究微生物残体贡献土壤有机碳库的理论基础。作者提出未来应该基于野外控制实验平台,综合运用非靶向胞外代谢组学、宏基因组学、生物标记物等技术,探究土壤次生代谢产物的分子组成与可获得性对养分输入改变的响应规律,解析其在介导微生物残体贡献土壤有机碳库的调控效应及其背景依赖性,进而从微生物代谢的角度揭示微生物残体贡献土壤有机碳库的生态学机制。相关研究的开展不仅有助于从微生物代谢角度丰富土壤有机质形成与稳定的生态学理论,也可为应对未来气候变化和适应性管理提供科技支撑。 展开更多
关键词 土壤碳循环 微生物残体 土壤次生代谢产物 耦合机制 环境响应与适应
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锡林郭勒不同亚型草原土壤水盐空间变化特点及影响因素
2
作者 常帅 于红博 +1 位作者 唐燕妮 张巧凤 《内蒙古师范大学学报(自然科学版)》 2026年第1期30-40,共11页
利用描述性统计分析、地统计学、冗余分析等方法,探究锡林郭勒盟的草甸草原、典型草原和荒漠草原在0~50 cm土层土壤水分和盐分的含量变化、空间变异性以及影响因子。研究结果表明:(1)土壤水分含量在0~<5 cm表现为典型草原>草甸草... 利用描述性统计分析、地统计学、冗余分析等方法,探究锡林郭勒盟的草甸草原、典型草原和荒漠草原在0~50 cm土层土壤水分和盐分的含量变化、空间变异性以及影响因子。研究结果表明:(1)土壤水分含量在0~<5 cm表现为典型草原>草甸草原>荒漠草原,其余土层含水量均以草甸草原最高、荒漠草原最低;(2)在30 cm以下的土层中,三种草原均呈重度盐渍化水平,在30 cm以上的土层中,各草原基本为中度或重度盐渍化水平,总体上荒漠草原的盐渍化比其他两类草原要低;(3)土壤水分含量除20~<30 cm属于中等程度变异外,其余土层均为强变异类型;土壤含盐量除表层0~<5 cm属于中等程度变异外,其余深度土层均为强变异类型;(4)土壤水分含量高值斑点在0~<20 cm土层变化剧烈,在20~50 cm趋于稳定;土壤盐分含量在0~<5 cm土层变化明显,在5~<20 cm有所下降,20 cm以下随着土层深度的增加,出现局部增大的趋势;(5)各亚型草原土壤含水量均与土壤全氮呈正相关性,与Simpson指数呈负相关,土壤含盐量均与土壤含水量呈正相关。各层土壤水分含量均以荒漠草原最低。土壤pH值是影响草甸草原和典型草原土壤盐分含量的主要因子,土壤全磷是影响草甸草原土壤水分含量的主要因子,在荒漠草原中土壤水盐因子互为主要影响因子。 展开更多
关键词 水盐特征 空间分布 冗余分析 影响因素
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连作土壤浸提液对4种作物幼苗生长发育的影响
3
作者 解冰冰 刘丝容 +3 位作者 董文 裘静怡 马从洲 王芳 《安徽农学通报》 2026年第1期98-102,共5页
为研究连作土壤对作物幼苗生长发育的影响,以葡萄、白菜、草莓、西瓜幼苗为试验材料,每种作物共设3个处理,CK为清水处理、T1为连作土壤和清水按照体积比1∶4浸泡后的土壤浸提液处理、T2为连作土壤和清水按照体积比1∶2浸泡后的土壤浸提... 为研究连作土壤对作物幼苗生长发育的影响,以葡萄、白菜、草莓、西瓜幼苗为试验材料,每种作物共设3个处理,CK为清水处理、T1为连作土壤和清水按照体积比1∶4浸泡后的土壤浸提液处理、T2为连作土壤和清水按照体积比1∶2浸泡后的土壤浸提液处理,采用随机取样法,叶片选取从作物生长顶端向下第4片叶,测定各处理下4种作物幼苗的株高、最长叶长、最长叶宽、茎粗、最长根长和叶片叶绿素含量等指标。结果表明,T1、T2处理的葡萄、白菜、草莓和西瓜幼苗的株高、最长叶长、最长叶宽、茎粗、最长根长和叶片叶绿素含量均小于CK;T2处理的4种作物幼苗的株高、最长叶长、最长叶宽、茎粗、最长根长均小于T1;与CK相比,T1、T2处理的4种作物叶片叶绿素含量降低。综上,连作土壤浸提液会抑制葡萄、白菜、草莓、西瓜幼苗的生长发育。本文为明晰连作障碍对作物生长的影响机制提供参考。 展开更多
关键词 连作土壤 葡萄 白菜 草莓 西瓜
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干旱胁迫下水热因子变化对红壤坡耕地土壤CO_(2)排放的影响
4
作者 杨晓峰 颜科宇 +5 位作者 陈正发 胡燕梅 刘慧梅 王道祥 毛燕俊 邵彦瑞 《节水灌溉》 北大核心 2026年第1期71-78,共8页
探析干旱胁迫作用下水热因子变化对红壤坡耕地不同耕作措施土壤CO_(2)排放的影响,以期为准确评价干旱胁迫过程对土壤碳平衡及碳汇能力的影响提供科学依据。试验设置了不起垄耕作(CT)、覆膜不起垄耕作(PM)、横坡耕作(RT)和顺坡耕作(DT) ... 探析干旱胁迫作用下水热因子变化对红壤坡耕地不同耕作措施土壤CO_(2)排放的影响,以期为准确评价干旱胁迫过程对土壤碳平衡及碳汇能力的影响提供科学依据。试验设置了不起垄耕作(CT)、覆膜不起垄耕作(PM)、横坡耕作(RT)和顺坡耕作(DT) 4种典型红壤坡耕地耕作措施试验小区,采用相对湿度(W)作为干旱评价指标,通过不同耕作措施的保温保水性能差异来模拟玉米生长过程干旱胁迫情景,探究干旱胁迫过程下土壤CO_(2)排放与水热因子的响应关系。在轻度干旱胁迫作用下,4种耕作措施土壤温度呈现出波动特征,而土壤含水率则持续降低。在轻度干旱胁迫下RT、DT和CT 3种耕作措施的土壤含水率和土壤温度大小关系表现为:RT>DT>CT、CT>RT>DT;PM因具有较好的保水性未发生干旱胁迫,其土壤温度、含水率显著高于其余耕作措施(p<0.05)。干旱过程中土壤CO_(2)排放通量在60.53~224.67 mg/(m^(2)·h)之间,随着土壤含水率的下降土壤CO_(2)排放通量呈降低趋势,RT的土壤CO_(2)累计排放量相比PM、DT、CT分别减少48.42%、40.66%、27.72%(p<0.05)。除玉米生长的花粒期外,其余生育期均经历土壤干旱胁迫过程,穗期土壤CO_(2)累计排放量比苗期增加了23.26%~77.7%(p<0.05)。干旱胁迫对红壤坡耕地土壤CO_(2)排放具有显著抑制效应,土壤含水率是限制红壤坡耕地土壤CO_(2)排放的关键性因子。 展开更多
关键词 干旱胁迫 土壤CO_(2)排放 水热因子 红壤坡耕地 耕作措施 作物生育期
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草海自然保护区内不同利用方式土壤氮素转化和氧化亚氮排放特征 被引量：4
5
作者 郎漫 聂浩 +2 位作者 朱恺文 朱四喜 李平 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期227-234,共8页
为探究草海自然保护区土壤氮素转化及氧化亚氮(N_(2)O)排放规律,并为评估不同利用方式土壤的生态环境效应和土地合理规划布局提供科学依据,在25℃和60%田间最大持水量水分条件下进行15 d的室内培养试验,研究不同利用方式土壤的净氮转化... 为探究草海自然保护区土壤氮素转化及氧化亚氮(N_(2)O)排放规律,并为评估不同利用方式土壤的生态环境效应和土地合理规划布局提供科学依据,在25℃和60%田间最大持水量水分条件下进行15 d的室内培养试验,研究不同利用方式土壤的净氮转化速率和N_(2)O排放特征。结果表明:湿地土壤的净氮矿化速率为0.95 mg·kg^(-1)·d^(-1),显著低于旱地土壤(1.61 mg·kg^(-1)·d^(-1))和菜地土壤(1.29 mg·kg^(-1)·d^(-1)),显著高于林地土壤(0.24 mg·kg^(-1)·d^(-1))。土地利用方式对净硝化速率的影响与净氮矿化速率基本一致,旱地土壤和菜地土壤的净硝化速率最高,分别为3.71 mg·kg^(-1)·d^(-1)和3.58 mg·kg^(-1)·d^(-1),显著高于湿地土壤(1.64 mg·kg^(-1)·d^(-1)),林地土壤的净硝化速率(0.20 mg·kg^(-1)·d^(-1))最低。湿地土壤的N_(2)O累积排放量为65.3μg·kg^(-1),于各处理中最高,其次为旱地土壤(29.3μg·kg^(-1))和菜地土壤(21.4μg·kg^(-1)),林地土壤的N_(2)O累积排放量(4.45μg·kg^(-1))最低。研究表明,湿地转化为旱地和菜地虽然能显著降低N_(2)O排放量,却显著增强了氮素的矿化和硝化,可能会增加NO-3累积和向环境扩散的风险;林地转化为农业用地后N_(2)O排放量、净氮矿化和净硝化速率都显著提高,对生态环境影响较大。 展开更多
关键词 草海 土地利用方式 矿化 硝化 N_(2)O
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连栽对桉树土壤稀有微生物群落及多功能性的影响 被引量：2
6
作者 陆佳 王华响 陈利军 《生态与农村环境学报》 北大核心 2025年第8期1034-1044,共11页
为揭示桉树多代连栽对土壤稀有微生物群落及土壤多功能性的影响机制,以桉树不同代次人工林土壤为研究对象,选取16个与土壤养分循环相关的指标,通过平均值法计算土壤多功能性指数,研究桉树多代连栽对土壤微生物群落、多样性、网络复杂性... 为揭示桉树多代连栽对土壤稀有微生物群落及土壤多功能性的影响机制,以桉树不同代次人工林土壤为研究对象,选取16个与土壤养分循环相关的指标,通过平均值法计算土壤多功能性指数,研究桉树多代连栽对土壤微生物群落、多样性、网络复杂性及土壤多功能性的影响,并探讨其驱动因素。研究结果表明:(1)随着桉树人工林种植代次的增加,土壤养分含量、酶活性和土壤多功能性均显著下降,其中第三代和第四代人工林的降幅最大。与第二代人工林相比,第四代人工林土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、铵态氮、有效磷含量和蔗糖酶活性显著下降(P<0.05),降幅为14.00%~64.29%,土壤多功能性指数下降0.61(P<0.01)。(2)土壤稀有细菌多样性随着代次增加而下降,稀有真菌则相反。丰富细菌、稀有细菌和丰富真菌群落的网络连通性和平均聚类系数随连栽代次增加而减小,稀有真菌则呈相反趋势。(3)相关性分析、随机森林模型和偏最小二乘模型结果表明,土壤稀有微生物多样性(r=1.14,P<0.01)以及共现性网络复杂性(r=1.39,P<0.01)是土壤多功能性的主要驱动因素。 展开更多
关键词 桉树多代连栽 稀有微生物 土壤多功能性指数 微生物共现性网络
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生物菌剂对连作芹菜生理及根际土壤生物化学特性的影响 被引量：1
7
作者 冯海萍 陈卓 杨虎 《甘肃农业大学学报》 北大核心 2025年第3期118-125,134,共9页
【目的】研究不同生物菌剂处理对芹菜根际土壤化学性质、微生物指标的影响,为解决宁夏西吉县土壤连作障碍问题提供科学依据。【方法】以连作4 a的芹菜地为研究对象,采用大田试验,设置常规施肥(CK),常规施肥+混合菌剂(MF),常规施肥+枯草... 【目的】研究不同生物菌剂处理对芹菜根际土壤化学性质、微生物指标的影响,为解决宁夏西吉县土壤连作障碍问题提供科学依据。【方法】以连作4 a的芹菜地为研究对象,采用大田试验,设置常规施肥(CK),常规施肥+混合菌剂(MF),常规施肥+枯草芽孢杆菌(BS),常规施肥+哈茨木霉菌(TH)4个处理,研究生物菌剂对连作芹菜根际土壤化学性质、酶活性、微生物量碳氮及芹菜根系抗氧化能力与产量变化的影响。【结果】与CK相比,接种MF处理显著提高了土壤硝态氮、有效磷、速效钾等化学性质,增幅分别达59.25%、34.29%、9.98%;接种MF、TH处理提高了土壤脲酶和蔗糖酶活性,增幅分别达13.34%、78.02%和5.68%、18.04%;接种MF、TH处理显著降低连作芹菜根系丙二醛含量,降幅分别为1.99%、0.50%,显著增加过氧化氢酶和过氧化物酶含量,增幅分别为63.51%、82.88%及27.39%、20.65%。以接种MF复合菌处理提高土壤有机碳及氮素的生物有效性更为显著。【结论】通过对土壤化学生物性状与芹菜生物学特性的主成分分析,综合得出常规施肥配施复合菌剂和配施哈茨木霉单一菌对连作土壤质量和芹菜的促增效果较佳。 展开更多
关键词 芹菜 微生物菌剂 土壤化学性状 土壤酶活性 微生物量碳氮 根系抗氧化
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烤烟连作对根际土壤微生物群落多样性及网络结构的影响
8
作者 沈嘉 周初跃 +8 位作者 汪季涛 邰先常 李兰周 尹浩 朱一帆 夏浩 姜超强 祖朝龙 马文广 《土壤》 北大核心 2025年第5期1053-1063,共11页
为探明烤烟连作对土壤理化性质、微生物群落多样性的影响,明确导致连作障碍的主要因子,在云南省丽江烟区采集连作和非连作烟田根际土,测定土壤养分、酶活性和微生物多样性,比较分析其细菌和真菌群落多样性和网络结构的差异,通过偏最小... 为探明烤烟连作对土壤理化性质、微生物群落多样性的影响,明确导致连作障碍的主要因子,在云南省丽江烟区采集连作和非连作烟田根际土,测定土壤养分、酶活性和微生物多样性,比较分析其细菌和真菌群落多样性和网络结构的差异,通过偏最小二乘法(PLS)分析土壤理化性质、微生物群落与烟株生长的关系。结果表明:与非连作相比,连作烤烟烟株株高和地上部鲜物质量降低50.27%和71.09%(P<0.01);土壤pH降低0.45个单位(P<0.05),有效磷、速效钾和电导率分别增加129.66%(P<0.05)、40.90%(P<0.05)和132.74%(P<0.01);土壤脲酶活性升高(P<0.05),酸性磷酸酶活性降低(P<0.05);土壤细菌群落Shannon指数和系统发育多样性(PD)指数降低(P<0.05),真菌群落ACE指数、Shannon指数和PD指数升高(P<0.05);马红球菌属(Rhodococcus)、链霉菌(Streptomyces)、纤维弧菌(Cellvibrio)等细菌和Cyphellophora、赤霉菌(Gibberella)、Ceratocystidaceae、韦特菌(Waitea)等真菌呈现富集趋势。共现网络分析表明,与非连作烤烟相比,连作烤烟根际土壤微生物网络更复杂,有更高的模块化和更紧密的连接,细菌之间的竞争作用增强,真菌之间的竞争作用减弱。PLS分析表明,土壤有效磷对微生物群落有显著的正向影响,电导率对微生物群落有显著的负向影响,微生物群落变化是烟田土壤连作障碍产生的主要原因。 展开更多
关键词 烤烟 连作障碍 土壤理化性质 微生物多样性 网络分析
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基于农田氮磷平衡的红壤区农田环境友好型种植制度评价
9
作者 洪曦 宫殿林 +7 位作者 曾希柏 罗尊长 郑超 汤春纯 李荣 吴培金 李俊 邓龙英 《农业现代化研究》 北大核心 2025年第1期155-164,共10页
农业面源污染是当前中国农业可持续发展面临的重要挑战之一,合理的种植制度能够有效改善农业生态环境并提高农田的资源利用效率。为了探索适合湖南省红壤区的可持续农业种植模式,本研究基于湖南省10个国家级农田长期定位监测点的种植制... 农业面源污染是当前中国农业可持续发展面临的重要挑战之一,合理的种植制度能够有效改善农业生态环境并提高农田的资源利用效率。为了探索适合湖南省红壤区的可持续农业种植模式,本研究基于湖南省10个国家级农田长期定位监测点的种植制度试验,选取了当地农民习惯施肥条件下的多种种植模式,包括:水稻-水稻-紫云英(RRC)、水稻-水稻-大麦(RRB)、水稻-水稻-冬闲(RRW)和水稻-水稻-油菜(RRO)4种双季稻模式;烤烟-水稻(RT)、水稻-冬闲(RW)和水稻-油菜(RO)3种一季稻模式;以及棉花-油菜(CR)、大豆-红薯(SS)和玉米-萝卜(MR)3种旱作模式。通过生态经济效益综合评价法,评估了不同种植制度的生态经济综合效益,旨在为湖南省农田种植制度的合理布局、提升农业生产效益和减少农业面源污染提供理论依据。研究结果表明:在10种模式中,RRC模式的综合得分最高,为0.734,其次为SS模式(0.675),RO模式和CR模式得分也较高,分别为0.666和0.670。得分最低的是RW模式(0.392)。因此,RRC模式被认为是红壤区兼顾经济和环境效益的最优种植制度,值得推广;而RW模式的生态经济效益最差,不建议农民采用。 展开更多
关键词 生态经济效益 长期定位监测试验 环境友好 种植制度 综合评价
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干旱矿区土壤呼吸时空动态变化分析
10
作者 岳辉 普治杉 +3 位作者 贾宇豪 刘英 毕银丽 彭苏萍 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S2期1101-1114,共14页
了解荒漠化露天矿开采活动对土壤呼吸(Soil Respiration, Rs)的影响,对评估生态脆弱的露天矿区生态系统碳循环至关重要。目前对矿区Rs的研究多是采用实地采样等手段,难以实现大尺度、多时相的Rs遥感估算。以红沙泉露天矿及其周边区域为... 了解荒漠化露天矿开采活动对土壤呼吸(Soil Respiration, Rs)的影响,对评估生态脆弱的露天矿区生态系统碳循环至关重要。目前对矿区Rs的研究多是采用实地采样等手段,难以实现大尺度、多时相的Rs遥感估算。以红沙泉露天矿及其周边区域为研究对象,以无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV) Rs估算结果作为建模的样本数据,采用多元线性回归(Multiple Linear Regression,MLR)、随机森林(Random Forest,RF)、反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、粒子群优化的支持向量机(Support Vector Machine for Particle Swarm Optimization, PSO-SVM)和堆叠自编码器(Stacked Auto Encoder,SAE)6种方法构建最优Rs估算模型,实现矿区范围的Rs空间分布估算,并分析不同采矿年限Rs的强度和范围变化。结果表明:基于RF的Rs估算模型精度最高,验证集决定系数(Coefficient of determination,R^(2))、均方根误差(Root mean square error,RMSE)和赤池信息准则(Akaike's information criterion,AIC)分别为0.762、0.514μmol/(m^(2)·s)和5 714.1。利用土壤有机碳指数(Soil Organic Carbon Index,SOCI)验证了不同年份下估算结果的可靠性,结果显示3个年份的Rs与SOCI具有显著正相关关系,说明UAV的估算数据可以作为卫星建模的样本数据,实现卫星尺度Rs估算。采煤活动导致的土壤剥离和煤粉沉降显著提升了矿区Rs强度,采坑及其周边区域的Rs均值达到2.71μmol/(m^(2)·s),较未采矿区域高出约5%。随着采矿年限的增加,矿区周边裸地的Rs值由2.35μmol/(m^(2)·s)(2019年)升高至2.55μmol/(m^(2)·s)(2023年),增幅约10%。随着采矿年限的增加,采坑对Rs的影响范围从小于3 km增加到3 km以上,表明采矿活动对Rs的影响范围不仅局限于采坑周边,还延伸至更广泛的区域,影响距离约为3 km。综上所述,UAV估算结果可作为卫星尺度Rs估算的样本数据,结合不同年限的卫星影像实现矿区Rs遥感估算,进而厘清矿区Rs的变化规律,明晰不同采矿年限下采坑对Rs的影响范围,为矿区乃至更广泛区域的碳排放监测和管理提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤呼吸 荒漠化矿区 多时相监测 升尺度 土壤有机碳指数 遥感估算
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生物炭添加对云南昭通退化人工草地生物量的影响
11
作者 李艳 徐靖杭 吴建平 《草地学报》 北大核心 2025年第6期1991-2001,共11页
草地退化已成为制约畜牧业可持续发展的关键问题。本研究以云南昭通退化人工草地为对象,通过设置单施生物炭(75 g·m^(-2),150 g·m^(-2)和300 g·m^(-2))和生物炭配施化肥(氮4.00 g·m^(-2)、磷1.40 g·m^(-2))的... 草地退化已成为制约畜牧业可持续发展的关键问题。本研究以云南昭通退化人工草地为对象,通过设置单施生物炭(75 g·m^(-2),150 g·m^(-2)和300 g·m^(-2))和生物炭配施化肥(氮4.00 g·m^(-2)、磷1.40 g·m^(-2))的处理,探究生物炭在退化草地生态恢复过程中的作用。经过两年的处理,测定了人工草地生物量和土壤养分等指标。结果表明,单施生物炭处理下地上生物量增加66.15%~79.58%,配施化肥则增加78.25%~118.29%;单施生物炭处理下地下生物量增加184.26%~290.63%,配施化肥则增加303.83%~385.11%;单施生物炭处理下总生物量增加134.99%~184.93%,配施化肥则增加229.35%~263.34%。同时,生物炭和化肥配施能提高土壤有机碳、总氮、总磷等总养分含量,以及可溶性有机碳、铵态氮、速效磷等可利用养分的含量,并改善土壤容重、含水量和pH值。此外,结构方程模型分析表明土壤磷含量是云南昭通退化人工草地植被恢复的主要影响因子。综上,生物炭添加,尤其和化肥配施能显著提高草地生物量并改善土壤养分,进而有效促进南方退化草地恢复,研究结果可为南方草地的可持续利用提供科学依据。 展开更多
关键词 生物炭 生物量 土壤养分 退化草地 草地恢复 土壤磷
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典型黑土区水土保持树种生态化学计量特征及其异速关系
12
作者 李婷婷 邹青勤 +1 位作者 蒋治岩 王秀伟 《南京林业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期45-54,共10页
【目的】通过研究典型黑土区水土保持树种生态化学计量特征,明确其养分利用特征及其生理适应策略。【方法】从物质分配角度,以典型黑土区常用的水土保持树种小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)、榆叶梅(Prunus triloba)、白桦(Betula pla... 【目的】通过研究典型黑土区水土保持树种生态化学计量特征,明确其养分利用特征及其生理适应策略。【方法】从物质分配角度,以典型黑土区常用的水土保持树种小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)、榆叶梅(Prunus triloba)、白桦(Betula platyphylla)、糖槭(Acer saccharinum)、红皮云杉(Picea koraiensis)和樟子松(Pinus sylvestris var.mongholica)为研究对象,包括常绿乔木、落叶灌木和落叶乔木3种生活型,测定其叶、皮、枝、干、细根和粗根的碳、氮、磷质量分数[分别以c(C)、c(N)、c(P)表示],分析碳氮磷化学计量比及其异速生长关系。【结果】总体来看,碳的稳定性大于氮和磷,且落叶树种地下部分碳稳定性大于地上部分;氮的稳定性在3种生活型中均表现为地上大于地下;磷则在灌木的叶片中有最大的变异系数。c(C)表现为地上总量大于地下总量,氮、磷具有一致的分配策略,均表现为细根中含量大于粗根中含量。相关性分析表明,乔木树种的c(C)与c(N)呈正相关,与c(P)的相关性不显著;灌木树种的c(C)与c(N)呈极显著负相关,与c(P)呈显著负相关。C-N和C-P在不同器官间具有显著异速生长关系,C的积累速度大部分表现为小于N和P的积累速度;而N-P在器官间的异速生长关系差异明显,常绿乔木除皮和细根外表现为等速生长,落叶灌木的叶呈等速生长,落叶乔木的6种器官间均呈等速生长关系,且N的积累速度均小于P,落叶灌木的干和粗根以及落叶乔木的N积累速度接近于P的积累速度。【结论】植物各器官对养分元素的吸收利用具有一定的协同性,且联系紧密,可以通过研究元素之间的耦合效应来研究植物的适应策略,但限制性元素N和P的生理代谢过程在不同生活型幼苗间存在差异,因其物种本身特性差异的影响,会形成不同的营养元素分配模式及化学计量比特征。本研究结果可为水土保持植物的科学培育和典型黑土区的水土保持林营造提供理论依据。 展开更多
关键词 水土保持树种 生态化学计量 养分利用特征 异速生长 黑土区
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天山北坡玛纳斯河流域土壤有机碳分布特征与影响因素 被引量：4
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作者 王健祺 李发东 +6 位作者 李俊峰 王宁 乔云峰 李兆 刘洪光 杨广 何新林 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期449-461,共13页
土壤碳库在陆地生态系统中发挥着重要作用,对于调节大气CO_(2)浓度和维持全球碳平衡具有重要意义。土壤有机碳是土壤碳库的最重要组成部分,是生态系统中重要的土壤质量指标。本研究以新疆天山北坡玛纳斯河流域为研究区,探究典型地貌土... 土壤碳库在陆地生态系统中发挥着重要作用,对于调节大气CO_(2)浓度和维持全球碳平衡具有重要意义。土壤有机碳是土壤碳库的最重要组成部分,是生态系统中重要的土壤质量指标。本研究以新疆天山北坡玛纳斯河流域为研究区,探究典型地貌土壤有机碳的空间分布特征及其主要影响因素。结果表明,研究区土壤有机碳含量空间分布呈由南向北递减趋势,表现为山区(17.34 g·kg^(−1))>山前(11.57 g·kg^(−1))>平原绿洲(10.22 g·kg^(−1))>荒漠(6.69 g·kg^(−1));垂直分布上随土壤深度增加持续降低,从16.08 g·kg^(−1)(0~5 cm)降低至7.91 g·kg^(−1)(40~60 cm)。Pearson相关性分析表明,土壤有机碳与海拔、总氮、碱解氮、速效磷、速效钾呈显著正相关(P<0.001),与pH和容重呈显著负相关(P<0.001)。结构方程模型路径分析表明,海拔、总氮、碱解氮、速效磷、速效钾、pH、容重和含水量直接影响土壤有机碳含量;海拔和pH均通过影响总氮和碱解氮间接影响土壤有机碳含量,含水量通过影响容重间接影响土壤有机碳含量。本研究综合分析了研究区不同地形气候、地貌和土壤理化性质对有机碳含量分布的影响,可为干旱和半干旱地区碳平衡的相关生态和环境管理提供重要理论依据。 展开更多
关键词 天山北坡 玛纳斯河流域 土壤有机碳 土壤理化特征 环境因素 地貌类型
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闽南红壤侵蚀坡面表层土壤的理化性状——以安溪县龙门镇铜锣山为例
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作者 梁美霞 王曼莹 +3 位作者 章鑫强 陈海滨 区晓琳 陆智新 《泉州师范学院学报》 2025年第5期78-84,共7页
为揭示在植被自然恢复过程中侵蚀坡面的生态恢复效应,选取福建省安溪县龙门镇洋坑村铜锣山的典型侵蚀坡面,分析在植被自然恢复过程中该侵蚀坡面不同部位表层土壤的含水量、土壤质地、养分含量及其化学计量比。结果表明:该侵蚀坡面不同... 为揭示在植被自然恢复过程中侵蚀坡面的生态恢复效应,选取福建省安溪县龙门镇洋坑村铜锣山的典型侵蚀坡面,分析在植被自然恢复过程中该侵蚀坡面不同部位表层土壤的含水量、土壤质地、养分含量及其化学计量比。结果表明:该侵蚀坡面不同部位由于植物种类和植被盖度不同,在理化性状上存在一定差异;随着植被盖度提升,侵蚀坡面稳定性加强,表层土壤中的C含量增加,N含量逐渐减少,P含量先减少后增加的趋势,但相较于全国土壤平均水平而言,侵蚀坡面表层土壤养分含量仍处于较低水平,表层土壤的N、P质量分数比<14,说明生态系统主要受N制约。 展开更多
关键词 侵蚀坡面 植被盖度 生态恢复 红壤侵蚀区 闽南地区
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水位波动对蒲草湿地土壤碳排放的影响研究
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作者 吕海波 万伟 《水资源研究》 2025年第2期194-198,共5页
为了研究黄河中游水位波动对蒲草湿地土壤碳排放的影响,利用室内培养法分析不同水位变化后的CO2排放速率。结果表明:低水位水平下蒲草湿地土壤CO2排放速率变化于0~0.035 mmol·m−2·h−1,平均水平为0.017 mmol·m−2·h−... 为了研究黄河中游水位波动对蒲草湿地土壤碳排放的影响,利用室内培养法分析不同水位变化后的CO2排放速率。结果表明:低水位水平下蒲草湿地土壤CO2排放速率变化于0~0.035 mmol·m−2·h−1,平均水平为0.017 mmol·m−2·h−1。高水位下蒲草湿地土壤CO2排放速率变化于0.005~0.035 mmol·m−2·h−1,平均水平为0.020 mmol·m−2·h−1。低水平水位下土壤CO2排放速率波动幅度大于高水平状态。水位变化对蒲草湿地土壤CO2排放速率的影响与土壤、植被的环境适应过程以及排放环境紧密相关。 展开更多
关键词 水位波动 蒲草湿地 土壤呼吸 黄河中游
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森林转化为茶园及其管理对土壤碳、氮库的影响和调控机制初探 被引量：1
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作者 黄福印 张少博 +7 位作者 胡强 罗莹 董雅洁 张洁 李鑫 付建玉 王华森 颜鹏 《茶叶科学》 北大核心 2025年第2期234-252,共19页
为明确森林转化为茶园及其茶园管理对茶园土壤剖面的碳(C)、氮(N)组分的影响,并从土壤真菌微生物群落结构方面探索其调控机制,以森林土壤以及低、中、高3个不同施肥水平的茶园土壤为研究对象,分别采集0~10、10~20、20~40 cm和40~60 cm... 为明确森林转化为茶园及其茶园管理对茶园土壤剖面的碳(C)、氮(N)组分的影响,并从土壤真菌微生物群落结构方面探索其调控机制,以森林土壤以及低、中、高3个不同施肥水平的茶园土壤为研究对象,分别采集0~10、10~20、20~40 cm和40~60 cm土层土壤,测定土壤碳、氮组分和其他养分含量以及真菌群落结构与组成。结果表明,与森林土壤相比,茶园管理显著提高0~10 cm土层土壤有机碳和总氮含量。高投入水平下茶园土壤全碳、总氮分别达到46.57 g·kg^(-1)和5.13 g·kg^(-1),与低投入水平茶园相比,分别提高68.12%和88.60%。土地利用变化和茶园不同施肥水平则会显著改变真菌群落结构和组成,改变主要受到有效钾、有效磷、总氮等的调控。同时,随着土层深度加深,真菌丰富度不断下降。进一步分析发现,座囊菌纲(Dothideomycetes)和深黄伞形霉纲(Umbelopsidomycetes)与碳、氮组分呈显著正相关,被孢霉菌纲(Mortierellomycetes)、双担子菌纲(Geminibasidiomycetes)和毛霉菌亚门未定纲(Mucoromycotina_cls_Incertae_sedis)与土壤碳、氮组分呈显著负相关,这些种群相对丰度的变化对茶园土壤的碳、氮循环可能具有较强影响。因此,森林转化为茶园以及茶园不同施肥管理通过影响土壤真菌群落结构和优势种群丰度,从而影响土壤碳、氮积累。 展开更多
关键词 土地利用 碳库 氮库 茶园 肥料管理 真菌微生物群落
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广东省肇庆市高要区耕地土壤理化性质和微生物特征的空间异质性及综合质量评价 被引量：1
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作者 庞煜龚 张孟豪 +7 位作者 姜敏 钟鹤森 任向宁 陈旭飞 朱东亚 梁中龙 戴军 张池 《华南农业大学学报》 北大核心 2025年第2期151-163,共13页
【目的】探究县域尺度下耕地土壤理化性质和微生物特征的空间异质性,以及这些因素在土壤综合质量评价中的应用,为耕地可持续利用提供理论支撑。【方法】采集广东省肇庆市高要区47个监控单元耕地表层土壤样品,结合地统计学和ArcGIS相关技... 【目的】探究县域尺度下耕地土壤理化性质和微生物特征的空间异质性,以及这些因素在土壤综合质量评价中的应用,为耕地可持续利用提供理论支撑。【方法】采集广东省肇庆市高要区47个监控单元耕地表层土壤样品,结合地统计学和ArcGIS相关技术,分析pH,黏粒、有机质、全氮、碱解氮和全磷含量等土壤理化性质,以及土壤呼吸、微生物量和真菌生物量/细菌生物量等土壤微生物特征的空间异质性,运用主成分分析法、相关性分析法和土壤质量综合指数(GISQ)法,阐明不同因素对耕地土壤综合质量的影响。【结果】土壤pH,黏粒、有机质、可溶性有机碳、全氮、碱解氮和全磷含量的块金系数介于25%~75%,属于中等空间自相关性,受结构因素和随机因素共同影响;土壤微生物特征指标中,土壤呼吸的块金系数为29.4%,属于中等空间自相关性,但土壤微生物总量以及真菌、放线菌、细菌生物量的块金系数均大于75%,空间自相关性弱,受人类活动等随机因素影响大,空间结构性差。土壤微生物是高要区耕地土壤质量分化的主要驱动因素,特别是土壤微生物总量以及细菌、真菌和放线菌生物量;土壤有机质、全氮和碱解氮含量等理化性质对耕地土壤质量也有较大影响,且有机质、全氮和碱解氮含量呈显著正相关(P<0.05)。高要区耕地土壤质量整体处于良好水平,空间格局呈现为:北部丘陵区>东部平原区>中部平原区>南部丘陵区。【结论】在县域尺度下,土壤理化性质空间结构相对稳定,土壤呼吸是适宜进行微生物空间变异分析的指标,土壤微生物量及结构在县域尺度内存在明显的空间异质性;土壤理化性质和微生物特征指标共同应用于耕地土壤综合质量评估能更加全面地反映耕地土壤质量的变化。 展开更多
关键词 土壤综合质量 土壤微生物特征 土壤理化性质 空间自相关 耕地
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减氮配施生物炭和炭基肥对红壤设施菜地N_(2)O排放和NH_(3)挥发的影响 被引量：1
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作者 张海锋 张靖 +4 位作者 王伟 李粤丰 王娟 吴金水 沈健林 《农业现代化研究》 北大核心 2025年第3期590-599,共10页
过量施用氮肥不仅影响作物生长,还导致N_(2)O排放和NH_(3)挥发,造成环境污染。生物炭和炭基肥作为减排材料,在土壤改良和减排方面具有潜力。本研究探讨不同秸秆炭化还田方式配施化肥对红壤设施菜地N_(2)O排放和NH_(3)挥发的影响。以湖... 过量施用氮肥不仅影响作物生长,还导致N_(2)O排放和NH_(3)挥发,造成环境污染。生物炭和炭基肥作为减排材料,在土壤改良和减排方面具有潜力。本研究探讨不同秸秆炭化还田方式配施化肥对红壤设施菜地N_(2)O排放和NH_(3)挥发的影响。以湖南长沙设施菜地为研究对象,设置不施肥(CK)、常规施肥(CON)、减氮20%+炭基肥(BF)、减氮20%+生物炭(BC)四个处理,采用气相色谱法监测N_(2)O排放,密闭室法采集NH_(3),测定土壤氮含量和作物产量。结果显示,BF和BC处理N_(2)O排放量分别显著减少27.80%和12.27%,BF比BC减少17.70%;BF的N_(2)O排放因子较CON处理降低33.56%,比BC低33.10%。BF和BC的NH_(3)挥发分别减少20.47%和14.26%,且BF的NH_(3)挥发排放因子降低25.40%,比BC减少16.81%。BF处理氮肥利用率提高50.91%。BF和BC处理的土壤NH_(4)^(+)-N分别降低18.03%和11.40%,NO_(3)^(-)-N含量无显著差异。随机森林分析表明,土壤NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和温度是N_(2)O排放和NH_(3)挥发的重要因素。各处理间鲜重产量无显著差异。BF处理使单位产量的N_(2)O排放减少28.12%。综上,减氮配施生物炭和炭基肥有效减少设施菜地N_(2)O排放和NH_(3)挥发,炭基肥的减排效果优于生物炭。 展开更多
关键词 生物炭 炭基肥 氧化亚氮 氨挥发 设施菜地
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炭基肥对茶园土壤团聚体有机碳物理稳定性的影响 被引量：1
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作者 陈峻锐 胡钧铭 +5 位作者 石元值 韦翔华 宋传奎 张俊辉 郑富海 索广利 《茶叶科学》 北大核心 2025年第5期865-878,共14页
土壤团聚体是土壤结构和肥力的重要表征。广西亚热带地区茶园土壤板结、养分贫瘠等问题严重影响土壤碳库稳定性。系统评估茶园施用炭基肥对土壤团聚体有机碳结构特征及物理稳定性的影响,有助于集约化茶园土壤障碍消减与产能提升。以北... 土壤团聚体是土壤结构和肥力的重要表征。广西亚热带地区茶园土壤板结、养分贫瘠等问题严重影响土壤碳库稳定性。系统评估茶园施用炭基肥对土壤团聚体有机碳结构特征及物理稳定性的影响,有助于集约化茶园土壤障碍消减与产能提升。以北回归线沿线广西桂平市西山茶40年茶园为研究对象,设置炭基肥(BF)、化肥(F)、不施肥(CK)3个处理进行连续2年野外定位试验,探究茶园土壤团聚体结构、有机碳分布规律及其稳定性。研究结果表明:(1)施用炭基肥提高了土壤pH与阳离子交换量(C_(EC)),且有降低土壤容重(B_(D))趋势。炭基肥处理的土壤pH值较不施肥和化肥处理分别增加0.18、0.31,土壤容重较化肥处理降低4.52%,阳离子交换量较不施肥和化肥处理分别提高12.12%、15.09%。(2)施用炭基肥提升土壤团聚体结构稳定性,促进了土壤水稳性大团聚体形成。炭基肥处理的>0.25 mm水稳性大团聚体(R_(W0.25))、团聚体平均质量直径(D_(MW))及几何平均直径(D_(GM))值较化肥处理分别提高了15.34%、23.94%、34.48%。(3)施用炭基肥提高了土壤大团聚体有机碳含量,有利于有机碳在土壤大团聚体中储存。>2.00 mm粒径团聚体中,炭基肥处理的有机碳含量显著高于化肥、不施肥处理,增幅分别为45.23%、17.28%。炭基肥处理的团聚体有机碳贡献率相较于化肥、不施肥处理分别提高77.48%、13.11%。炭基肥处理的团聚体活性有机碳贡献率较化肥处理提高50.40%。(4)施用炭基肥提升了微团聚体有机碳稳定性。>0.053~0.25 mm、≤0.053 mm粒径团聚体中,炭基肥处理的有机碳氧化稳定性系数(K_(OS))较不施肥处理分别提升82.42%、77.78%;>0.25~2.00 mm粒径团聚体中,炭基肥处理的K_(OS)值与化肥、不施肥处理相比分别下降40.79%、49.58%,炭基肥处理有降低土壤大团聚体有机碳稳定性趋势。炭基肥投入有助于茶园优化管控及碳库稳定。 展开更多
关键词 土壤团聚体 土壤有机碳 茶园固碳 炭基肥
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柑橘园覆盖光叶苕子促进土壤颗粒有机碳净积累 被引量：1
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作者 张佳佳 肖文发 +5 位作者 雷蕾 杨鑫 胡建文 杨洪炳 廖倚凌 曾立雄 《林业科学》 北大核心 2025年第2期74-84,共11页
【目的】明确在绿肥生长和自然腐解阶段,柑橘树根际和非根际土壤有机碳组分变化及其主要影响因素,以期更好地理解绿肥覆盖对果园土壤碳组分的作用机制,为推广果园绿肥覆盖措施提供科学依据。【方法】以光叶苕子覆盖的柑橘园为研究对象,... 【目的】明确在绿肥生长和自然腐解阶段,柑橘树根际和非根际土壤有机碳组分变化及其主要影响因素,以期更好地理解绿肥覆盖对果园土壤碳组分的作用机制,为推广果园绿肥覆盖措施提供科学依据。【方法】以光叶苕子覆盖的柑橘园为研究对象,以清耕处理为对照,在光叶苕子生长和自然腐解季节,探索柑橘根际和非根际土颗粒有机碳(包含游离态颗粒有机碳和闭蓄态颗粒有机碳)及矿物结合有机碳的分布,并分析土壤有机碳组分变化与植物特征(柑橘细根碳氮磷含量、苕子地上和细根年碳氮磷输入量)和土壤因子(游离态颗粒有机氮、闭蓄态颗粒有机氮、矿物结合有机氮、全氮、全磷、黏粒含量及胞外酶活性)的关系。【结果】与清耕对比,在苕子生长和腐解季节,绿肥覆盖均显著(P<0.05)增加了根际土(34.13%、56.01%)和非根际土的闭蓄态颗粒有机碳含量(33.02%和64.23%);均显著(P<0.05)降低了根际土(-12.56%、-19.72%)和非根际土的矿物结合有机碳含量(-13.10%、-20.67%)。游离态颗粒有机碳含量在苕子生长季节的非根际土显著增加(78.77%,P<0.05),而根际土降低(-8.48%,P<0.05),但在苕子腐解季节相反,表现为非根际土降低(-18.66%,P<0.05)、根际土增加(18.62%,P<0.05)。冗余分析表明,在光叶苕子覆盖下的柑橘园,土壤的游离态颗粒有机碳和闭蓄态颗粒有机碳含量与苕子细根的年碳氮输入量、土壤闭蓄态颗粒有机氮含量、全氮含量及黏粒含量显著(P<0.05)正相关,土壤矿物结合有机氮含量与矿物结合有机碳含量显著(P<0.05)正相关。方差分析表明,光叶苕子覆盖提高了植物与土壤因子对土壤有机碳组分的共同作用(从18.3%增加到33.9%)。层次分割进一步确定,矿物结合有机氮是降低土壤矿物结合有机碳含量的主要因素,闭蓄态颗粒有机氮、苕子细根的年碳氮输入量、土壤黏粒含量是影响土壤游离态颗粒有机碳和闭蓄态颗粒有机碳积累的主要因素。【结论】光叶苕子覆盖通过其细根释放的碳氮及对土壤矿物结合有机氮含量的调控,促进了土壤颗粒有机碳积累,同时抵消土壤矿物结合有机碳的损失,最终实现了柑橘园土壤有机碳的净增加。绿肥覆盖带来的生态效益使其成为果园提升碳潜力的管理方式之一。 展开更多
关键词 三峡库区 光叶苕子覆盖 生长季节 自然腐解季节 土壤有机碳组分
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