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偃松重度火烧迹地土壤元素化学计量特征及其空间分布格局的短期变化
1
作者 高佳琪 杨光 +5 位作者 于炀 孙龙 蔡慧颖 王立轩 宁吉彬 全先奎 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2026年第2期124-136,共13页
[目的]为明确偃松林下不同深度土壤元素含量和功能对重度雷击火干扰的响应及其相互作用,为偃松生态系统在重度雷击火干扰后的恢复提供数据参考和理论依据。[方法]以大兴安岭偃松重度雷击火烧迹地土壤淋溶层和淀积层为研究对象,测定其火... [目的]为明确偃松林下不同深度土壤元素含量和功能对重度雷击火干扰的响应及其相互作用,为偃松生态系统在重度雷击火干扰后的恢复提供数据参考和理论依据。[方法]以大兴安岭偃松重度雷击火烧迹地土壤淋溶层和淀积层为研究对象,测定其火后当年和次年的碳氮磷和微量营养元素含量并计算化学计量比。通过单因素方差分析、斯皮尔曼相关性和矩阵相关性检验分析差异性和相关性;通过随机森林重要度排序阐释土壤元素对化学计量比的贡献度;通过偏最小二乘结构方程模型展现火干扰前后土壤空间格局、恢复时间、土壤元素和土壤化学计量比之间的综合效应关系。[结果]土壤淋溶层和淀积上层碳氮磷铜汞含量和化学计量比对火干扰和过火时间产生显著响应,火干扰增大了淋溶层微量营养元素的变异程度,土壤元素含量变化随土壤深度产生滞后性。土壤微量营养元素含量与土壤碳氮磷及其化学计量比之间显著相关,这亦可解释和预测土壤化学计量比。[结论]火干扰通过高温灼烧和改变物质输入源抑制淋溶层土壤有机质矿化速率,并提高土壤淀积层中磷的有效性。土壤元素含量受淋溶作用在火后短期产生明显变化,并随土层加深产生滞后现象。重度火干扰削弱了土壤空间格局对土壤元素的直接效应,增强了恢复时间对土壤元素含量的直接效应,并使土壤空间格局和恢复时间对土壤化学计量比产生显著的直接和间接效应。 展开更多
关键词 偃松 重度火烧 雷击火 碳氮磷化学计量 微量营养元素 土壤空间格局
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补植混交枫香对马尾松纯林土壤微生物源和植物源碳的影响
2
作者 刘畅 喻锦荣 +5 位作者 陈伏生 何伟民 邱润妮 王方超 程远东 段小华 《江西农业大学学报》 北大核心 2026年第1期108-119,共12页
【目的】针对亚热带低效针叶林混交改造是否有利于增强土壤碳库的问题,探讨补植混交对马尾松纯林(Pinus massoniana)土壤微生物源和植物源碳的影响。【方法】以位于赣南地区15年生的马尾松纯林及其补植6年乡土阔叶树枫香(Liquidambar fo... 【目的】针对亚热带低效针叶林混交改造是否有利于增强土壤碳库的问题,探讨补植混交对马尾松纯林(Pinus massoniana)土壤微生物源和植物源碳的影响。【方法】以位于赣南地区15年生的马尾松纯林及其补植6年乡土阔叶树枫香(Liquidambar formosana)的混交林为对象,采用配对试验设计,分别选取3块20 m×20 m样地。分层采集0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土壤,测定其基本理化特性、酶活性、微生物源和植物源残体碳含量,分析补植混交枫香对马尾松纯林土壤剖面微生物残体碳和植物残体碳的影响机制。【结果】补植混交枫香显著影响马尾松林土壤微生物残体碳、木质素酚含量及土壤木质素降解特征。与纯林相比,混交林0~10 cm土层的土壤真菌残体碳和微生物残体碳含量分别显著提升14.9%和11.9%,香草基和木质素酚含量分别显著提升32.7%和13.8%,丁香基含量显著下降15.9%,土壤有机碳含量显著提升13.5%;10~20 cm土层的土壤有机碳含量显著提升20.1%。混交林0~10 cm土层的土壤丁香基/香草基和10~20 cm土层的土壤丁香基酸醛比显著降低。土壤颗粒有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮、酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶和N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶是驱动土壤微生物残体碳和植物残体碳变化的关键因子。【结论】在马尾松纯林中补植混交枫香显著提高了表层土壤微生物源和植物源碳含量,激活了表层土壤的固碳潜力,推荐枫香作为增强低效马尾松林土壤碳库能力的补植树种。 展开更多
关键词 混交改造 土壤碳库 微生物残体碳 植物残体碳 补植枫香
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滇中华山松林不同季节土壤微生物碳利用效率对氮沉降的响应
3
作者 梁小玲 张龙 +4 位作者 王克勤 宋娅丽 舒海苑 周玉玺 张茜 《水土保持学报》 北大核心 2026年第2期242-252,共11页
[目的]为揭示氮沉降下滇中华山松林土壤养分、微生物生物量、酶活性、土壤微生物碳利用效率及其季节变化特征,并探究影响土壤微生物碳利用效率(CUE)的关键影响因子。[方法]选取滇中华山松林土壤为研究对象,设置对照CK[0 g/(m^(2)·... [目的]为揭示氮沉降下滇中华山松林土壤养分、微生物生物量、酶活性、土壤微生物碳利用效率及其季节变化特征,并探究影响土壤微生物碳利用效率(CUE)的关键影响因子。[方法]选取滇中华山松林土壤为研究对象,设置对照CK[0 g/(m^(2)·a)]、N5[5 g/(m^(2)·a)]、N10[10 g/(m^(2)·a)]、N15[15 g/(m^(2)·a)]、N20[20 g/(m^(2)·a)]和N25[25 g]6个氮沉降处理,测定分析土壤养分、微生物生物量、酶活性及其生态化学计量特征对微生物碳利用效率的影响。结合偏最小二乘路径模型(PLS-PM)分析,厘清CUE对氮沉降的响应机制。[结果]在不同季节,土壤硝态氮(NO^(-)_(3)-N)、有机碳(SOC)、微生物生物量碳、氮、磷(MBC、MBN、MBP)、β-葡萄糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基酸葡糖苷酶(NAG)、纤维素水解酶(CL)、EEA_(C:P)((BG+CL)/ACP)、EEA_(C:N)((BG+CL)/NAG)及CUE均随氮沉降浓度的增加表现为先升后降趋势,其中在N10处理下N、MBP及CUE显著高于CK,分别升高204.77%、35.00%、22.85%、68.68%。土壤养分、微生物生物量、化学计量特征比及CUE总体表现为雨季高于旱季。通过Mantel分析发现,在旱季和雨季CUE与MBC、MBN、CL、NAG和EEA_(N:P)(NAG/ACP)呈显著正相关。经随机森林分析发现,MBP、NAG、CL、NH^(+)_(4)-N和EEA_(N:P)对CUE贡献率较大;PLS-PM路径模型确定氮沉降是影响CUE的关键因素,氮沉降通过改变养分有效性及微生物量间接促进CUE。[结论]研究结果可为探究区域不同季节CUE对氮沉降的响应机制提供理论依据。 展开更多
关键词 土壤微生物碳利用效率 微生物生物量 土壤酶活性 化学计量特征 华山松林
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秦岭太白山南坡土壤有机碳分布海拔梯度效应及驱动因素
4
作者 李晶 张彦军 +2 位作者 成爱芳 党水纳 李天姿 《森林与环境学报》 北大核心 2026年第2期131-140,共10页
以秦岭太白山南坡为研究区域,海拔每隔50 m设置1个采样点,探究土壤有机碳分布的海拔梯度效应及驱动因素。结果表明,0~10 cm土层,海拔分区对土壤有机碳含量影响明显,随海拔的升高土壤有机碳含量呈递升趋势,表现为高山区[(108.2±46.8... 以秦岭太白山南坡为研究区域,海拔每隔50 m设置1个采样点,探究土壤有机碳分布的海拔梯度效应及驱动因素。结果表明,0~10 cm土层,海拔分区对土壤有机碳含量影响明显,随海拔的升高土壤有机碳含量呈递升趋势,表现为高山区[(108.2±46.89)g·kg^(-1)]>中山区[(96.72±65.02)g·kg^(-1)]>低山区[(39.74±8.68)g·kg^(-1)];气候带的影响亦集中于该土层,土壤有机碳含量呈现出亚寒带>寒温带>温带的分异特征;植被带的调控效应在该土层表现尤为清晰,土壤有机碳含量为高山灌丛草甸带>高山针叶林带>桦木林带>松栎混交林带>锐齿栎林带>混交林带。随土层深度的增加,土壤有机碳含量整体呈递降趋势,0~10 cm表层土壤的有机碳含量最富足。总土层深度也因海拔梯度发生分异[高山区(32.90 cm)>低山区(23.13 cm)>中山区(20.13 cm)];单位土层深度土壤有机碳含量体现中海拔优势[中山区(4.93 g·kg^(-1)·cm^(-1))>低山区(2.34 g·kg^(-1)·cm^(-1))>高山区(2.32 g·kg^(-1)·cm^(-1))]。除海拔分区、气候带、植被带和土层深度以外,呈现出土壤水分、土壤温度及土壤容重共同驱动土壤有机碳含量海拔梯度格局,其中,土壤水分贡献最大,是塑造中海拔区域碳汇热点的核心因子。而总土层深度作用不显著,说明中山区的碳汇优势并非由土层深度导致,而是土壤有机碳本身的高值驱动。 展开更多
关键词 土壤有机碳 土壤水分 海拔梯度效应 山地土壤碳循环 秦岭太白山南坡
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寒温带典型森林类型生长季土壤活性有机碳动态特征及影响因素
5
作者 刘贝贝 蔡体久 《北京林业大学学报》 北大核心 2026年第2期93-102,共10页
【目的】活性有机碳能够比总有机碳更灵敏地反映土壤碳库的变化。探究大兴安岭寒温带典型森林类型在生长季中土壤活性有机碳的动态变化及其驱动因素,以期为评估该区域土壤碳循环过程和制定森林经营管理策略提供科学依据。【方法】以大... 【目的】活性有机碳能够比总有机碳更灵敏地反映土壤碳库的变化。探究大兴安岭寒温带典型森林类型在生长季中土壤活性有机碳的动态变化及其驱动因素,以期为评估该区域土壤碳循环过程和制定森林经营管理策略提供科学依据。【方法】以大兴安岭北部寒温带兴安落叶松林、樟子松林、白桦林和山杨林为研究对象,于2023年5—9月采集0~10 cm和10~20 cm土层样品,测定土壤微生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)和颗粒有机碳(POC)含量,分析其季节动态特征及影响因素。【结果】(1)5—9月,4种林型土壤MBC、DOC、EOC和POC含量分别为107.36~931.92 mg/kg、74.31~442.8 mg/kg、7.23~14.97 g/kg和2.07~27.17 g/kg,均值表现为POC > EOC > MBC >DOC。MBC、EOC和POC呈“单峰”变化特征,于8月达到峰值,而DOC在5月达到最高值后逐渐下降。(2)林型、土层、月份及其交互作用极显著影响活性有机碳含量(P<0.001),单因素贡献排序为土层>月份>林型。(3)土壤温湿度、β-葡萄糖苷酶活性和氮素含量与活性有机碳显著正相关,容重、p H值与活性有机碳显著负相关(P<0.05);降水量和空气相对湿度主要影响MBC和DOC。【结论】寒温带森林土壤活性有机碳的动态变化受到土层、水热条件及酶活性的协同调控,阔叶林因凋落物质量较高表现出更强的活性有机碳积累能力。本研究揭示了活性有机碳组分的特异性响应机制,为预测气候变化背景下北方森林碳汇功能提供了科学依据。 展开更多
关键词 寒温带 森林类型 土壤活性有机碳 生长季 季节动态
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依据最小数据集对白洋淀上游典型水源林的土壤质量综合评价
6
作者 马晓云 李书兵 +4 位作者 陈美雄 王东旭 乔锋 申祎童 杨新兵 《东北林业大学学报》 北大核心 2026年第1期102-109,125,共9页
为探究白洋淀上游水源林土壤质量状况,以河北省洪崖山国有林场为研究区,选取刺槐(Robinia pseudoacacia L.)纯林、侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco.)纯林、油松(Pinus tabuliformis Carr.)纯林为研究对象,荒草地为对照,比较不同... 为探究白洋淀上游水源林土壤质量状况,以河北省洪崖山国有林场为研究区,选取刺槐(Robinia pseudoacacia L.)纯林、侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco.)纯林、油松(Pinus tabuliformis Carr.)纯林为研究对象,荒草地为对照,比较不同林分类型土壤理化性质及化学计量特征的垂直分布规律。应用主成分分析法构建最小数据集,计算土壤质量指数,对土壤质量进行综合评价。结果表明:土壤深度(h)0<h≤10 cm处,侧柏纯林土壤密度与荒草地的存在显著差异,其他指标则无显著性差异;10 cm<h≤20 cm土层处,各林分间毛管孔隙度具有显著性差异,其他指标无显著差异;20 cm<h≤30 cm土层,侧柏纯林最大持水量与其他林分差异显著,其他指标间则无显著性差异。土壤养分中,除土壤pH外,其他指标均在0<h≤10 cm土层处达到最大值,表聚效应明显;除土壤w(C)∶w(N)之外,其余土壤指标均受植被类型影响,且存在极显著相关性;土壤有机碳除与毛管孔隙度、全磷质量分数、全钾质量分数、有效磷质量分数的相关性不显著外,与其他土壤指标均呈显著或极显著负相关。对于土壤质量评价结果,从针阔林角度看,阔叶林(刺槐纯林)土壤质量优于针叶林(侧柏、油松纯林);从有无林地角度看,林地(刺槐、侧柏、油松纯林)土壤质量优于荒草地。 展开更多
关键词 白洋淀 水源林 土壤质量 主成分分析 最小数据集
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化学防治对桉树人工林土壤质量的影响
7
作者 吴祖源 程辉 +4 位作者 刘香林 樊光定 黄伟志 杨梅 刘源澄 《广西林业科学》 2026年第1期96-105,共10页
为探究化学防治对桉树人工林土壤质量的影响,以防治和未防治林的0~20和20~40 cm土层土壤为研究对象,分析土壤理化性质、化学计量比和酶活性差异。基于23个土壤相关指标,采用主成分分析法构建最小数据集(MDS),计算土壤质量指数(SQI)。结... 为探究化学防治对桉树人工林土壤质量的影响,以防治和未防治林的0~20和20~40 cm土层土壤为研究对象,分析土壤理化性质、化学计量比和酶活性差异。基于23个土壤相关指标,采用主成分分析法构建最小数据集(MDS),计算土壤质量指数(SQI)。结果表明,在0~40 cm土层,桉树人工林土壤呈强酸性(pH值3.53~3.88),防治与未防治林土壤理化性质和酶活性均存在不同程度差异。土壤全钾、全碳、硝态氮、有效磷和铵态氮含量及pH值、毛管孔隙度、碳氮比(C∶N)和总孔隙度可作为反映桉树人工林土壤质量的MDS。防治林SQI为0.029~0.124,低于未防治林(0.126~0.201),二者均处于较低水平。化学防治会促进磷固定,加剧土壤磷限制程度。化学防治加速桉树人工林土壤酸化和养分含量下降,建议混交种植对病虫害具有特异抗性或具备固氮功能的树种,提升人工林物种多样性,实现桉树人工林可持续经营。 展开更多
关键词 化学防治 病虫害 主成分分析 土壤质量 桉树人工林
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冀北坝上草原区土壤有机碳储量分布特征及影响因素研究
8
作者 郝泽林 朱琪 +5 位作者 任梦瑶 刘桓臻 高云昌 马增旺 李玉灵 李晓刚 《林业与生态科学》 2026年第1期61-71,共11页
冀北坝上草原区是首都北京生态涵养区的重要组成部分,而部分地区发生退化,严重影响其生态价值的发挥。土壤有机碳是土壤养分评测和质量分析的重要指标之一,然而冀北坝上草原区土壤有机碳的分布特征及其影响因素还不明确。以冀北坝上草... 冀北坝上草原区是首都北京生态涵养区的重要组成部分,而部分地区发生退化,严重影响其生态价值的发挥。土壤有机碳是土壤养分评测和质量分析的重要指标之一,然而冀北坝上草原区土壤有机碳的分布特征及其影响因素还不明确。以冀北坝上草原区为研究对象,测定该区域79个样点的土壤有机碳含量,同时获取该区域的地形、气候、植被等数据,运用克里金插值分析法明确该地区有机碳的分布特征,运用相关分析、逐步回归等方法明确其与土壤有机碳含量的关系,揭示各环境因素对土壤有机碳储量的影响。结果表明:(1)在水平方向上,冀北坝上草原区土壤有机碳含量呈现出从中部向东西两侧递减的分布格局,东侧显著高于西侧;西部地区呈现北高南低的分布趋势,而中部与东部地区则呈现南高北低的分布趋势。(2)在垂直方向上,土壤有机碳含量表现为随深度的增加而降低的趋势,其中0~10 cm深度土壤有机碳含量最高(23.66 g/kg),40~50 cm深度土壤有机碳含量最低(9.03 g/kg)。(3)研究区土壤有机碳呈现明显的表聚性特征,0~10 cm深度土壤有机碳含量与温湿度条件存在显著正相关,0~20 cm深度土壤有机碳含量与生物多样性指标呈显著负相关。海拔与各土层有机碳含量均呈显著正相关,表明地形因子是影响冀北坝上草原土壤有机碳含量的关键驱动要素。 展开更多
关键词 冀北坝上草原 土壤有机碳 分布特征 影响因素
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辽西石质山区火烧迹地土壤化学计量特征
9
作者 胡万金 曹怡立 赵亚东 《防护林科技》 2026年第1期51-54,共4页
为揭示辽西石质山区过火后1 a土壤养分变化规律,以辽宁省北票市过火前后山区林地和平原非山区林地为研究对象,分析0~20 cm表层土壤的氮(N)、磷(P)、钾(K)等化学性质及C/N、C/P、N/P,评估土壤养分及化学计量特征。结果表明:石质山区过火... 为揭示辽西石质山区过火后1 a土壤养分变化规律,以辽宁省北票市过火前后山区林地和平原非山区林地为研究对象,分析0~20 cm表层土壤的氮(N)、磷(P)、钾(K)等化学性质及C/N、C/P、N/P,评估土壤养分及化学计量特征。结果表明:石质山区过火后土壤因火烧后草木灰输入导致有效磷、速效钾质量分数显著提升(P<0.05),氮质量分数虽因高温损失,但速效氮占比提升。石质山区过火后土壤有机质(OM)、有机碳(TOC)、阳离子交换量(CEC)、电导率(EC)显著提升,与平原非山区土壤肥力无显著差异,C/N、C/P、N/P计量特征显著提升(P<0.05),山区土壤肥力得到改善。石质山区过火后土壤磷元素通过物理搬运大量流失,因此,在火烧迹地植被恢复过程中,应适当补充磷肥,确保植被生长。 展开更多
关键词 火烧迹地 辽西山区 土壤养分 生态化学计量
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黄河三角洲不同林分类型对土壤有机碳库及稳定性的影响 被引量：1
10
作者 王霞 马丙尧 +2 位作者 段春华 李永涛 杜振宇 《山东林业科技》 2025年第4期57-65,90,共10页
为探讨滨海盐碱区不同林分类型对土壤有机碳库及其稳定性的影响,以黄河三角洲3种人工林(白蜡(F)、杜梨(P)、柽柳(T))为研究对象,以毗邻的无林地(CK)为对照,研究了不同林分类型对土壤有机碳(SOC)、土壤有机碳组分(土壤可溶性有机碳(DOC)... 为探讨滨海盐碱区不同林分类型对土壤有机碳库及其稳定性的影响,以黄河三角洲3种人工林(白蜡(F)、杜梨(P)、柽柳(T))为研究对象,以毗邻的无林地(CK)为对照,研究了不同林分类型对土壤有机碳(SOC)、土壤有机碳组分(土壤可溶性有机碳(DOC)、土壤易氧化有机碳(EOC)、土壤微生物量碳(MBC)、惰性有机碳(ROC))以及碳库管理指数(CPMI)的影响。结果表明:与CK相比,不同林分类型人工林均能显著提高林地土壤的SOC含量和储量以及SOC各组分含量(P<0.05),且随着土层深度的增加,SOC含量、储量及其组分含量逐步降低,呈现明显的表聚现象;在0-20 cm和20-40 cm土层,SOC含量和储量及其组分含量均表现为F>T>P>CK,在40-60 cm土层,SOC含量和储量、DOC和ROC含量表现为F>T>P>CK,而EOC和MBC含量则表现为T>F>P>CK;不同林分类型人工林CPMI均显著高于CK(P<0.05),在0-20 cm和20-40 cm土层表现为F>T>P>CK,在40-60 cm土层表现为T>F>P>CK;方差分析说明,除土层深度和林分类型的交互作用对EOC的影响达到显著水平,土层深度、林分类型及其交互作用对SOC与其组分的影响均达到极显著水平(P<0.01),林分类型及其与土层深度的交互作用对CPMI的影响达到极显著水平(P<0.01);相关性分析表明,SOC、SOC各组分间均呈极显著正相关(P<0.01)。综上,人工造林可提高滨海盐碱区域土壤有机碳的固存能力,有效提升土壤碳库的稳定性。 展开更多
关键词 黄河三角洲 林分类型 土壤有机碳 活性有机碳 碳库管理指数
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长期秸秆还田条件下黑土有机碳的动态变化及其组分积累特征 被引量：4
11
作者 张佳麒 王翠 +3 位作者 王明明 潘凤娟 郝翔翔 隋跃宇 《土壤学报》 北大核心 2025年第5期1460-1470,共11页
秸秆还田是提高农田土壤有机碳(SOC)含量的有效措施,为研究长期秸秆还田条件下黑土SOC的动态变化规律,基于典型黑土区18年长期玉米-大豆轮作定位试验,对无肥(NF)、化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS)3个处理下耕层(0~20 cm)SOC随时间的... 秸秆还田是提高农田土壤有机碳(SOC)含量的有效措施,为研究长期秸秆还田条件下黑土SOC的动态变化规律,基于典型黑土区18年长期玉米-大豆轮作定位试验,对无肥(NF)、化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS)3个处理下耕层(0~20 cm)SOC随时间的动态变化进行研究,同时采用物理和化学分组方法,探讨秸秆还田对SOC组成的影响。结果表明:(1)与初始(2004年)土壤相比,NPKS处理使SOC含量显著增加了12.97%,年均增加0.18 g·kg^(-1),NF处理SOC含量显著降低了3.90%,而NPK处理无显著变化。(2)NPKS处理下的SOC含量与年份以及累积碳投入呈显著正相关,但从不同时间段来看,2004—2015年NPKS处理的SOC含量与累积碳投入呈显著正相关,2015—2022年二者无显著相关性,说明连续秸秆还田导致的SOC提升主要发生在前11年,11年后SOC达到了平衡。(3)NPKS处理使得土壤游离态轻组碳(fLFC)、闭蓄态轻组碳(oLFC)、重组碳(HFC)、胡敏酸碳(HAC)、富里酸碳(FAC)和胡敏素碳(HMC)含量分别增加了47.77%、34.77%、11.18%、13.00%、6.32%和11.71%。秸秆还田增加了fLFC和oLFC两个活性组分的比例,降低了HFC的比例,但HFC对SOC增量的贡献超过了80%,是SOC长期固存的核心组分。此外,秸秆还田提高了土壤的胡敏酸-富里酸比值(HA/FA),使土壤有机质的腐质化程度提高。综上,长期连续秸秆还田可有效提升黑土有机碳含量,但连续秸秆还田11年后,SOC会达到新的平衡而不再持续增长;尽管活性组分的提升比例高于稳定性组分,但稳定组分对维持SOC的稳定性和数量方面仍起着关键作用。 展开更多
关键词 长期秸秆还田 土壤碳饱和 土壤有机质 土壤密度分组 土壤腐殖质
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华北平原人工林地土壤质量评价及障碍因子分析 被引量：1
12
作者 田鹏莹 孙慧娟 +4 位作者 薛婧雯 刘梦瑶 李建菲 范国强 张志华 《水土保持通报》 北大核心 2025年第4期124-133,共10页
[目的]定量评价华北平原人工林地的土壤质量,为该地区土壤质量改善及障碍因素诊断提供科学依据和建议。[方法]以不同密度(1111,833,625,555,416株/hm^(2))杨树人工林为研究对象,于2024年10月底采集杨树林下0—20 cm土层土壤,对土壤主要... [目的]定量评价华北平原人工林地的土壤质量,为该地区土壤质量改善及障碍因素诊断提供科学依据和建议。[方法]以不同密度(1111,833,625,555,416株/hm^(2))杨树人工林为研究对象,于2024年10月底采集杨树林下0—20 cm土层土壤,对土壤主要理化性质及酶活性进行分析。基于主成分分析(PCA)筛选出最小数据集(MDS),通过土壤质量指数和障碍因素诊断对华北平原人工林土壤质量进行评价。[结果]①基于总数据集的主成分分析,构建了由土壤全碳、蔗糖酶活性、电导率、粉粒和速效磷组成的最小数据集。②不同密度杨树人工林的土壤质量指数排序为:416株/hm^(2)(0.55)>555株/hm^(2)(0.51)>625株/hm^(2)(0.49)>1111株/hm^(2)(0.48)>833株/hm^(2)(0.44)。林分密度显著影响了土壤含水量、pH值、有机碳、全碳和速效养分等。③整个研究区土壤质量障碍以中度、轻度障碍为主,土壤有机碳(15%)和土壤含水量(13%)是影响该研究区土壤质量的最大障碍因素。各密度杨树人工林均面临土壤养分和水分限制型障碍。[结论]杨树人工林密度为416株/hm^(2)时土壤质量最佳,华北平原各杨树人工林均面临土壤养分不足,缺水的情况,该地区应制定科学的施肥灌溉管理措施,同时在人工林生产实践中确定适宜的造林密度,以实现土壤可持续利用。 展开更多
关键词 土壤综合质量指数 土壤质量评价 评分法 土壤障碍因素 华北平原
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不同恢复期湿地土壤重金属残留分析与生态风险评价 被引量：1
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作者 檀明明 孟昭军 +6 位作者 刘曼红 吴成丹 冯刚 谢兴宇 翟信 李颜颜 李欣素 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第8期123-131,共9页
【目的】明确退耕还湿地土壤中锌、铅、砷、铬、铜、汞、镉7种重金属残留及潜在生态风险状况,为黑龙江挠力河自然保护区湿地恢复和保护提供参考。【方法】采集挠力河保护区流域大兴农场、红旗岭农场、八五三农场、五九七农场不同退耕期... 【目的】明确退耕还湿地土壤中锌、铅、砷、铬、铜、汞、镉7种重金属残留及潜在生态风险状况,为黑龙江挠力河自然保护区湿地恢复和保护提供参考。【方法】采集挠力河保护区流域大兴农场、红旗岭农场、八五三农场、五九七农场不同退耕期湿地57个土壤样品,采用混酸-电热板消解法处理土壤样品,分析土壤中退耕1年(R1)、退耕2年(R^(2))、退耕8年(R8)和退耕17年(R17)还湿地与玉米地(CF)、大豆地(SF)、水稻地(RF)和自然湿地(NW)中重金属残留量的差异;采用单因子污染指数(P)、地质累积指数(I_(geo))和潜在生态危害指数(R_(I))评价土壤中重金属潜在生态风险水平。【结果】挠力河保护区土壤中Zn、Pb、As、Cr、Cu、Hg、Cd残留量分别为0.39~0.98、0.21~0.35、0.63~2.85、1.54~2.34、1.77~3.88、0.74~2.24、0.12~0.54 mg·kg^(-1);其中,Zn、Pb、As、Cr和Cu残留量均低于三江平原土壤背景值,Hg和Cd均高于该值。单因子污染指数法评价结果显示,Cu、Cr、Zn、As和Pb在各样地无污染;Hg在R1、R^(2)、R8及农田(CF、SF、RF)为中重度污染,在R17和NW为轻度污染;Cd在R1和农田为轻度污染,在其他样地属于清洁水平。地质累积指数法评价表明,Cd、Zn、Pb、As、Cr和Cu在各样地中均无污染,Hg在各样地均为轻度-中度污染。潜在生态危害指数法评价表明,R1、R^(2)与农田为中风险,R8、R17与NW为低风险。【结论】随着退耕时间的增加,重金属残留量逐渐降低;退耕17年还湿地土壤重金属残留量最低,与自然湿地相似。挠力河保护区退耕湿地土壤重金属残留生态风险水平为低至中风险,退耕8年和退耕17年还湿地均属于低风险水平;重金属Hg和Cd为挠力河保护区退耕湿地主要生态危害元素。 展开更多
关键词 挠力河自然保护区 退耕还湿地 土壤重金属 生态风险 评价指数
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酸化红壤石灰和氮添加对杉木根系功能性状的影响 被引量：1
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作者 余鑫 黄跃 +3 位作者 余叶 伊晓霞 范淇玮 郑文辉 《森林与环境学报》 北大核心 2025年第6期561-569,共9页
为探究石灰和氮添加对杉木根系功能性状的影响,以杉木幼苗为研究对象,设置对照、氮添加(26.5 mg·kg^(-1)N)、石灰添加(1.33 g·kg^(-1)CaCO_(3))、石灰+氮添加(26.5 mg·kg^(-1)N+1.33 g·kg^(-1)CaCO_(3))4种盆栽模... 为探究石灰和氮添加对杉木根系功能性状的影响,以杉木幼苗为研究对象,设置对照、氮添加(26.5 mg·kg^(-1)N)、石灰添加(1.33 g·kg^(-1)CaCO_(3))、石灰+氮添加(26.5 mg·kg^(-1)N+1.33 g·kg^(-1)CaCO_(3))4种盆栽模拟处理试验,分析不同功能根(吸收根和运输根)形态结构和化学指标的变化特征。结果表明:石灰添加处理和石灰+氮添加处理分别使土壤pH值从4.5提升到5.5和5.7,可交换性钙离子含量显著升高了540%和660%(P<0.05),可交换性镁离子含量显著升高了521%和927%(P<0.05),而单一氮添加处理仅使土壤硝态氮含量显著升高了56%(P<0.05)。在石灰添加处理和石灰+氮添加处理下,吸收根的生物量分别显著提高了47%和41%(P<0.05),根长显著增长了71%与42%(P<0.05),其中石灰添加处理还使运输根生物量显著提高了40%(P<0.05),但未影响其他运输根形态参数。氮添加处理对根系形态无显著影响。石灰添加处理和石灰+氮添加处理分别使吸收根钙含量显著提高了29%和34%(P<0.05),镁含量显著提高了44%和39%(P<0.05),同时也显著提高运输根镁含量(P<0.05),而氮添加处理仅使吸收根氮含量显著提高了23%(P<0.05)。主成分分析表明,吸收根在形态可塑性方面较运输根更敏感,但二者在根系化学指标上呈现协同响应机制。 展开更多
关键词 酸化红壤 石灰添加 氮添加 杉木 根系功能性状
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氮添加对柳杉人工林土壤异养呼吸组分的影响 被引量：1
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作者 朱涛 汪東方 +3 位作者 陈光平 姜晓涵 黄承玲 夏国威 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第2期194-201,共8页
【目的】土壤氮素的可用性是影响土壤异养呼吸的重要因素之一,研究氮添加条件下土壤异养呼吸的变化,对评估未来全球氮沉降增加背景下土壤碳库动态具有重要意义。【方法】在贵州国有扎佐林场六屯林区15年生柳杉人工林内设置4个氮添加处理... 【目的】土壤氮素的可用性是影响土壤异养呼吸的重要因素之一,研究氮添加条件下土壤异养呼吸的变化,对评估未来全球氮沉降增加背景下土壤碳库动态具有重要意义。【方法】在贵州国有扎佐林场六屯林区15年生柳杉人工林内设置4个氮添加处理:对照CK(0g·m^(-2)·a^(-1)),低氮LN(15g·m^(-2)·a^(-1)),中氮MN(30g·m^(-2)·a^(-1))和高氮HN(60 g·m^(-2)·a^(-1)),每一处理又设置保持自然状态、去除凋落物、去除凋落物和根系处理3种处理,于2021年9月—2022年8月利用Li-8100土壤呼吸自动测量系统测定土壤呼吸速率,分析不同氮添加下矿质土壤呼吸及凋落物贡献率的差异。【结果】氮添加对矿质土壤呼吸影响显著,其中LN显著促进矿质土壤呼吸,而随氮浓度增加促进作用降低,HN略微抑制矿质土壤呼吸;氮添加对凋落物呼吸速率促进作用显著,凋落物呼吸对异养呼吸的贡献率为15.83%~27.54%。矿质土壤呼吸和凋落物呼吸月均最大值大多出现在夏季,最小值均出现在冬季。矿质土壤呼吸与5cm深处土壤温度呈显著指数相关(P<0.001),与土壤湿度呈显著负线性相关(P<0.001),氮添加降低了土壤温度敏感性;以土壤温度和湿度构建的双变量回归模型拟合效果均好于单因子模型,土壤温湿度共同解释了矿质土壤呼吸变化的59.0%~81.3%。【结论】土壤异养呼吸及其组分具有明显的季节性变化,氮添加显著促进了凋落物呼吸作用,对矿质土壤呼吸也有显著影响。 展开更多
关键词 氮添加 土壤异养呼吸 凋落物呼吸 Q_(10) 柳杉人工林
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短期低氮添加改变黄山松土壤可溶性有机质的分子组成及稳定性 被引量：1
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作者 元晓春 张晓晴 +6 位作者 周茜 吴联钻 陈俊明 曾泉鑫 柏欣宇 李文周 陈岳民 《土壤学报》 北大核心 2025年第2期504-514,共11页
可溶性有机质(DOM)对环境变化高度敏感,其动态变化对理解全球变化情景下区域/全球碳循环至关重要。然而,氮沉降背景下土壤DOM分子特性如何变化尚不明确。采用尿素添加模拟野外氮沉降,在黄山松林设置了三个氮添加水平(0、40和80 kg·... 可溶性有机质(DOM)对环境变化高度敏感,其动态变化对理解全球变化情景下区域/全球碳循环至关重要。然而,氮沉降背景下土壤DOM分子特性如何变化尚不明确。采用尿素添加模拟野外氮沉降,在黄山松林设置了三个氮添加水平(0、40和80 kg·hm^(-2)·a^(-1))。利用高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS),探究了短期(三年)氮添加对0~10 cm土壤DOM分子组成及其稳定性的影响。FT-ICRMS分析结果表明,DOM分子主要集中在250~400Da,碳氢氧化合物占全部化合物的50%以上。在DOM分子的八种类别中,木质素类分子在土壤DOM分子中占主导地位,其次是单宁类和缩合芳烃,而易分解的小分子(包括脂质、蛋白质和碳水化合物)的相对丰度较低。尽管氮添加未改变DOM含量和光学特性,但DOM的分子组成变化显著。相比于高氮处理,低氮处理显著降低了DOM中碳水化合物分子的相对丰度,降低幅度73.33%。这可能主要归功于微生物生物量和水解酶活性的增加。此外,低氮添加下双键当量(DBE)显著增加,说明DOM的分子稳定性有所提升。皮尔森(Pearson)相关分析发现,DBE与碳水化合物和蛋白质/氨基糖等小分子化合物呈显著的负相关,而与木质素及缩合芳烃等大分子的相关性不显著。这说明短期氮添加下DOM的分子稳定性可能取决于碳水化合物等易分解小分子的减少而非难分解分子的增加。综合而言,本研究为理解氮沉降下土壤DOM的行为提供了分子层面的新视角。 展开更多
关键词 高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱 可溶性有机质 分子组成 分子稳定性 氮沉降
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拉萨河流域不同海拔梯度土壤酶化学计量特征
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作者 张帅发 刘峰 +6 位作者 褚保森 张鹏程 张智勇 陆子淳 王玉婷 格桑曲珍 周金星 《水土保持研究》 北大核心 2025年第5期143-151,共9页
[目的]明确土壤酶化学计量特征对海拔梯度的响应关系,并探究环境驱动要素的重要性,为深化高寒高海拔山区森林生态系统中土壤生物地球化学循环过程提供科学依据与数据支撑。[方法]基于拉萨河流域南山地区5个海拔梯度(3 700~4 100 m)的油... [目的]明确土壤酶化学计量特征对海拔梯度的响应关系,并探究环境驱动要素的重要性,为深化高寒高海拔山区森林生态系统中土壤生物地球化学循环过程提供科学依据与数据支撑。[方法]基于拉萨河流域南山地区5个海拔梯度(3 700~4 100 m)的油松(Pinus tabuliformis)人工林下土壤,探讨了其土壤理化因子、胞外酶活性及微生物养分限制的海拔分异。[结果](1)海拔显著影响了土壤酶活性的分布格局,纤维素水解酶(CBH)、β-1,4-N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和碱性磷酸酶(AKP)均呈现随海拔升高先增加后降低的趋势,且与相对应的养分显著相关(p<0.05)。(2) VA和VL均呈现出随海拔降低的趋势,低海拔(3 800 m以下)和高海拔(4 000 m以上)区域分别存在相对较强的碳和氮限制。(3)全磷(TP)和微生物生物量碳(MBC)对酶活性及化学计量比的变异贡献率较高(44%和25.6%),是影响胞外酶活性及化学计量比随海拔变化的关键因素。[结论]土壤酶活性及化学计量比具有显著的垂直空间梯度分异性,微生物营养限制是影响酶化学计量特征的重要因素。 展开更多
关键词 土壤酶活性 化学计量 养分限制 海拔梯度 拉萨河流域
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青藏高原东部不同森林类型土壤碳氮磷化学计量特征及酶活性
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作者 黄百莹 杨玉婷 +5 位作者 周汶宏 吴宇琦 桂雅文 牟巍 尚益帆 徐当会 《兰州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期613-620,共8页
为了解青藏高原东部不同森林类型的土壤养分状况,揭示土壤酶活性与土壤养分间的耦合关系,采集青藏高原东部3种森林类型(原生林、次生林、人工林)土壤,测定土壤碳氮磷、有效养分等土壤化学性质、土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,分析土壤... 为了解青藏高原东部不同森林类型的土壤养分状况,揭示土壤酶活性与土壤养分间的耦合关系,采集青藏高原东部3种森林类型(原生林、次生林、人工林)土壤,测定土壤碳氮磷、有效养分等土壤化学性质、土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,分析土壤化学性质与酶活性之间的相互关系.结果表明,青藏高原东部森林土壤有机碳含量相对较高,氮、磷含量相对偏低.不同森林类型土壤养分间存在显著差异,全氮、全磷、硝态氮、有效磷含量由高到低均为人工林>原生林>次生林.人工林土壤碳氮比值较小,土壤有机质分解速率较快;次生林和原生林的平均碳氮比值较大,土壤有机质分解速率较慢.除脲酶外,磷酸酶和蔗糖酶活性在不同森林类型中表现出一定差异,且均在次生林中活性最高.土壤酶活性和土壤化学性质之间密切相关.结构方程模型分析显示,除磷酸酶外,土壤碳氮磷、有效养分与磷酸酶都直接或间接的对脲酶活性产生显著影响.青藏高原东部森林土壤受到氮、磷限制,在植被恢复管理的过程中,综合考虑土壤化学性质和土壤酶活性,适当施加氮肥和磷肥,有利于该区域森林生态系统的恢复. 展开更多
关键词 森林类型 土壤养分 土壤酶 化学计量 青藏高原
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森林土壤有机质预测模型阈值优化——以广东省为例
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作者 詹思颖 刘鹏举 +2 位作者 李海奎 张聪 刘琪 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第2期32-39,共8页
【目的】探究优化的地理相似性模型在省级尺度上森林土壤有机质预测研究中的适用性。【方法】以广东省土壤肥力监测系统的1 175个样点数据为基础,选择土壤因子、林分因子、气候因子作为环境协变量,改进个体样点代表性的数字土壤制图(iP... 【目的】探究优化的地理相似性模型在省级尺度上森林土壤有机质预测研究中的适用性。【方法】以广东省土壤肥力监测系统的1 175个样点数据为基础,选择土壤因子、林分因子、气候因子作为环境协变量,改进个体样点代表性的数字土壤制图(iPSM)方法。选用决定系数、平均绝对误差和均方根误差3个指标评价该改进方法在省级尺度森林土壤有机质预测研究中的适用性,并与随机森林预测模型的结果进行比较。【结果】(1)优化后的iPSM方法的预测精度优于随机森林预测模型,模型的决定系数可达0.741 9;(2)土壤因子中土壤全氮含量和速效钾含量是广东省森林土壤有机质预测模型中影响最大的环境协变量。【结论】优化后的iPSM方法在广东省森林土壤有机质预测研究中相较于iPSM方法精度有一定提高,在省级尺度上有较好的适用性。 展开更多
关键词 土壤有机质 数字土壤制图 环境变量 地理相似性 模型优化
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季节变化对尾叶桉土壤有机碳组分和酶活性的影响 被引量：3
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作者 顾晓娟 吴妙兰 +6 位作者 张振源 何普林 何至杭 赵俊 刘悦 周庆 莫其锋 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第1期140-151,共12页
【目的】探究季节变化对雷州半岛尾叶桉Eucalyptus urophylla人工林土壤有机碳组分和酶活性的影响,为桉树人工林碳库管理提供理论依据。【方法】以8年生尾叶桉人工林为研究对象,在2023年9月(湿季)和12月(干季)分土层采集土壤样品,测定... 【目的】探究季节变化对雷州半岛尾叶桉Eucalyptus urophylla人工林土壤有机碳组分和酶活性的影响,为桉树人工林碳库管理提供理论依据。【方法】以8年生尾叶桉人工林为研究对象,在2023年9月(湿季)和12月(干季)分土层采集土壤样品,测定土壤理化性质、酶活性以及有机碳组分,探明桉树人工林土壤有机碳组分含量和酶活性的季节变化,以及土壤有机碳组分在不同季节的关键调控因子。【结果】1)季节变化对尾叶桉人工林土壤碳组分含量有较大的影响,土壤总有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)、非活性有机碳(NLC)、微生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)5种碳组分均为干季大于湿季;2)湿季土壤水解酶和氧化酶的比酶活性均高于干季;干季土壤水解酶和氧化酶的比酶活性均为表层土高于底层土,而湿季均为底层土高于表层土;3)季节变化改变了胞外酶活性对碳组分的作用,湿季桉树人工林土壤有机碳组分主要受到土壤水解酶的调控,而干季主要受到土壤氧化酶的调控;4)在湿季和干季土壤总磷(TP)对碳组分的解释度均较高,碳组分受到磷养分的影响较大。【结论】季节变化通过改变土壤全磷含量和微生物胞外酶活性来调控有机碳组分的含量。因此,在尾叶桉人工林的经营管理中,应定期监测土壤状况,特别是磷含量和微生物活性,以便及时调整管理措施,如调整施肥和灌溉策略,提升土壤固碳潜力。 展开更多
关键词 碳组分 胞外酶活性 季节变化 尾叶桉 雷州半岛
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