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亚热带针叶林与阔叶林叶和根凋落物对土壤碳氮矿化的影响
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作者 钟冰俞 马红亮 +1 位作者 尹云锋 高人 《土壤》 北大核心 2026年第1期98-109,共12页
为探究凋落物输入对亚热带针叶林与阔叶林土壤碳、氮库的作用,本研究以杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林和浙江桂(Cinnamomum chekiangense)天然林为对象,设置不移除凋落物为对照(CK)、去除新鲜凋落叶(R1)及同时去除凋落叶与根系(R2... 为探究凋落物输入对亚热带针叶林与阔叶林土壤碳、氮库的作用,本研究以杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林和浙江桂(Cinnamomum chekiangense)天然林为对象,设置不移除凋落物为对照(CK)、去除新鲜凋落叶(R1)及同时去除凋落叶与根系(R2) 3种处理,通过野外控制试验与室内培养试验相结合,分析不同处理对土壤碳、氮含量及矿化过程的影响。结果表明,去除凋落物降低了两种林型土壤全碳(TC)和全氮(TN)含量,其中针叶林土壤碳库对凋落叶去除(R1处理)更为敏感,其TC降幅较R2高10.47%;而阔叶林土壤氮库对根系去除(R2处理)响应更显著,TN降幅较R1高7.71%。室内培养试验结果显示,阔叶林土壤碳矿化潜力整体高于针叶林,且凋落物处理对矿化过程的影响因林型而异,针叶林R1和R2处理的CO_(2)累积排放量较CK分别提高32.42%和46.46%,而阔叶林则分别降低20.08%和6.11%。氮矿化方面,针叶林氮矿化速率表现为R2>R1>CK,可溶性有机氮(DON)含量及占比均以CK最高;阔叶林氮矿化速率表现为CK>R1>R2,但DON在可溶性总氮(TDN)中的占比表现为R2>R1>CK,DON含量在R1和R2中较CK分别显著提高23.36%和78.07%。研究表明,在森林经营中,针叶林应注重凋落叶归还以维持土壤碳库,而阔叶林需加强根系保护以促进氮素固存。 展开更多
关键词 凋落叶 根系输入 土壤碳库 土壤氮库 碳矿化 氮矿化
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根系分泌物和外源碳输入对土壤微生物影响的研究进展
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作者 赵娜 罗绪强 +1 位作者 陈辉 唐凤 《黑龙江农业科学》 2025年第11期102-110,共9页
植物根系分泌物是根际的重要化合物来源,提供碳源和调控根际环境等措施,对微生物群落的组成、功能及抗逆能力具有显著影响。同时,秸秆还田、植物凋落物归还、生物炭投入和有机肥施用等外源碳输入可显著改变微生物的数量、多样性及代谢... 植物根系分泌物是根际的重要化合物来源,提供碳源和调控根际环境等措施,对微生物群落的组成、功能及抗逆能力具有显著影响。同时,秸秆还田、植物凋落物归还、生物炭投入和有机肥施用等外源碳输入可显著改变微生物的数量、多样性及代谢活性。为揭示植物根-土-微生物互作机制、优化土壤管理及推动微生物驱动的可持续农业发展,综述了根系分泌物和外源碳输入对土壤微生物的作用机制,重点阐述了:(1)根系分泌物的化学组成及其通过营养供给、理化环境调节和信号作用对细菌、真菌及病原微生物的调控效应;(2)不同类型和施用水平的外源碳输入对微生物群落结构、功能和生态过程的影响;(3)根系分泌物与外源碳输入之间的相互作用对土壤微生物群落的影响。并根据当前的研究进展对未来的研究方向和内容进行展望。 展开更多
关键词 根系分泌物 外源碳输入 秸秆还田 植物凋落物归还 生物炭投入 有机肥施用 土壤微生物
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亚热带米槠天然林凋落物和根系输入变化对土壤磷组分的影响 被引量:26
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作者 张磊 贾淑娴 +3 位作者 李啸灵 陆宇明 林伟盛 郭剑芬 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期656-666,共11页
植物残体添加和去除试验(The Detritus Input and Removal Treatments,DIRT)是研究地上凋落物以及植物根系对土壤营养物质循环过程及机制探究的一种试验设计。于2012年6月选择福建省三明森林生态系统与全球变化研究站的米槠常绿阔叶天然... 植物残体添加和去除试验(The Detritus Input and Removal Treatments,DIRT)是研究地上凋落物以及植物根系对土壤营养物质循环过程及机制探究的一种试验设计。于2012年6月选择福建省三明森林生态系统与全球变化研究站的米槠常绿阔叶天然林,设置5种处理:对照(CT)、去除凋落物(NL)、去除根系(NR)、去除凋落物与根系(NI)、添加双倍凋落物(DL),在2018年12月对各处理不同土层(0—10cm、10—20cm)土壤磷组分及其影响因子进行研究,结果表明:(1)在0—10cm土层中DL处理总磷含量显著大于NL处理,NI处理无机磷含量最低,在10—20cm中DL处理有机磷含量显著大于其他处理;(2)DL处理活性磷(Resin⁃P、NaHCO^(3)⁃Pi、NaHCO^(3)⁃Po)含量在0—10cm土层中显著大于其他处理。在10—20cm土层中NR处理活性磷以及中等活性磷显著大于NL处理。残留态磷(Residual⁃P)含量最高,但在各处理与土层之间并没有明显差异;(3)酸性磷酸酶在0—10 cm土层不同处理间的变化趋势明显,CT处理活性最高,NI处理活性最低。NR与NL处理在10—20cm土层的差异并不明显。冗余分析表明,土壤磷组分的变化主要受酸性磷酸酶、土壤含水率、可溶性有机氮以及总氮的影响。凋落物的输入对促进土壤磷素增加,改善土壤质量具有重要意义;植物根系则对土壤磷的活化与稳定具有关键作用。 展开更多
关键词 土壤磷组分 微生物生物量磷 凋落物 根系 碳输入
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改变森林碳输入对土壤微生物磷脂脂肪酸群落组成的影响 被引量:1
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作者 赵灿灿 李印 +5 位作者 张济麟 樊荣 马建婷 张加强 李玉洁 刘梦瑶 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第6期24-31,共8页
凋落物和植物根系是森林生态系统最重要的碳输入途径,深刻影响着土壤微生物的群落结构和功能,然而凋落物和植物根系如何影响微生物的群落结构以及其贡献仍然存在争议.以温带落叶阔叶林为研究对象,设置对照、凋落物移除、断根、断根+凋... 凋落物和植物根系是森林生态系统最重要的碳输入途径,深刻影响着土壤微生物的群落结构和功能,然而凋落物和植物根系如何影响微生物的群落结构以及其贡献仍然存在争议.以温带落叶阔叶林为研究对象,设置对照、凋落物移除、断根、断根+凋落物移除4种处理,探讨改变碳输入对土壤微生物磷脂脂肪酸群落组成的影响及内在机制.结果表明凋落物移除显著降低了微生物生物量碳和革兰氏阴性细菌比例,提高了革兰氏阳性细菌比例、革兰氏阳性细菌与阴性细菌比值、放线菌比例以及微生物生理压力,显著改变了微生物磷脂脂肪酸群落组成,而断根对微生物的群落结构没有明显影响.表明凋落物碳输入相比于植物根系对微生物磷脂脂肪酸群落组成起更重要的调控作用,凋落物主要通过改变土壤温度以及土壤碳、氮含量来调控微生物的群落组成. 展开更多
关键词 凋落物 根系 微生物群落 磷脂脂肪酸 碳输入
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根系隔离对土壤酶活性及其温度敏感性的影响 被引量:5
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作者 万冬梅 王云 +3 位作者 杜旭龙 雷骋昊 杨智杰 陈仕东 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期28-34,共7页
为探究细根和相关菌根真菌对土壤酶活性及其温度敏感性(Q_(10)值)的影响,在亚热带杉木成熟林中设置未隔离(NE)、隔离细根(ER)、隔离菌根(EM)3种处理,并在室内设置不同温度梯度(4、10、20、30、40℃)的培养试验,探索根系碳输入改变对土... 为探究细根和相关菌根真菌对土壤酶活性及其温度敏感性(Q_(10)值)的影响,在亚热带杉木成熟林中设置未隔离(NE)、隔离细根(ER)、隔离菌根(EM)3种处理,并在室内设置不同温度梯度(4、10、20、30、40℃)的培养试验,探索根系碳输入改变对土壤酶活性及其温度敏感性的影响。结果表明:与NE处理相比,ER、EM处理下土壤的β-葡萄糖苷酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶的活性显著下降(P<0.05),ER、EM处理间差异不显著(P>0.05);ER处理下土壤的铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量显著降低(P<0.05),表明本研究中的土壤酶活性可能主要是由植物细根诱导的;不同隔离处理下3种土壤酶的活性均随着培养温度的上升而不断升高,只有ER、EM处理下的酸性磷酸酶活性在30~40℃温度区间开始下降;不同隔离处理下土壤酶的Q_(10)值随温度升高呈先增大后减小的趋势,在20~30℃温度区间达到最大值,该温度区间与土壤温度频率分布最高的温度区间重叠,对应植物生长旺盛的物候期,表明中低纬度森林土壤酶的Q_(10)值与本地植物物候节律存在内在关联。 展开更多
关键词 土壤酶活性 温度敏感性 根系碳输入 杉木
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高量水稻秸秆和油枯配施提高攀枝花地区植烟效益和土壤碳汇功能 被引量:3
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作者 李健铭 闫芳芳 +7 位作者 李志宏 张云贵 王鹏 熊维亮 李君 艾栋 张美娟 刘青丽 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2287-2298,共12页
【目的】通过研究不同有机肥不同施用方式对土壤碳平衡的当季效应及后效,探讨提升攀枝花地区植烟土壤碳汇功能的方法。【方法】2017—2019年在四川省攀枝花市开展了3个田间试验,供试作物为烤烟。在相同氮磷钾化肥投入量下,设置了5个有... 【目的】通过研究不同有机肥不同施用方式对土壤碳平衡的当季效应及后效,探讨提升攀枝花地区植烟土壤碳汇功能的方法。【方法】2017—2019年在四川省攀枝花市开展了3个田间试验,供试作物为烤烟。在相同氮磷钾化肥投入量下,设置了5个有机肥处理:不施有机肥对照(T1)、水稻秸秆(T2)、羊粪(T3)、油枯(油菜籽,T4)、羊粪+油枯(T5)。2017年采用穴施,2008年采用穴施但加倍投入有机肥量,2019年有机肥与2018年同等用量但采用了穴施加条施的方法。在烤烟生育期,测定了土壤呼吸速率,烤烟收获后,测定了烤烟根系碳还田量。【结果】施肥和移栽会使土壤呼吸排放速率迅速提升,并在短期内迅速降低。排除施肥和移栽的影响,土壤呼吸强度在整个生育期有小幅度波动,于烤烟移栽后第70天达到峰值后逐渐降低。2017、2018、2019年各处理烤烟生长季土壤CO_(2)的平均排放速率分别在27.92~97.77、11.36~145.82和28.46~166.82 CO_(2)mg/(h·m^(2)),生长季土壤CO_(2)排放总量分别为1079~1775、1577~2037和1441~3285 kg/hm^(2)。2017、2018、2019年有机肥处理较对照烤烟根系碳还田量均无显著差异;2017年4个有机肥处理的土壤碳损失量在2018年没有继续显示出差异。常规施用量下(2017年),T1、T2和T4处理的土壤碳平衡表现为亏缺,T3和T5处理的土壤碳由于烤烟根系碳还田量高,略有盈余。在提高有机肥用量情况下(2019年),除T1外,4个处理的土壤碳投入量相差较多,为T2>T5>T3>T4,但碳损失量T2、T3和T5处理相当,均显著大于T4处理;碳盈余量为T2>T3≈T5>T4。路径分析结果表明,有机肥碳投入量是影响土壤碳平衡和土壤呼吸的主要因素。与T1处理相比,T3、T4和T5处理显著提高了烤烟产量和产值,以T4处理产值最高,2017与2018年分别达12930和19598元/hm^(2)。【结论】影响土壤碳平衡的主要因素是有机肥碳投入量。不施有机肥导致土壤碳净亏损,施用低量水稻秸秆和油枯也导致土壤碳亏损,土壤表现为碳源。施用高量有机肥可极大提高土壤碳盈余量,土壤表现为碳汇。相比羊粪和油枯,水稻秸秆提高土壤碳汇功能的效果最佳;施用油枯提高烤烟产量和产值的效果最佳。因此,在供试地区,可考虑提高现有有机肥的投入量,以水稻秸秆和油枯配施实现提升土壤碳汇功能和烤烟生产效益。 展开更多
关键词 攀枝花 烤烟 有机肥类型 有机碳投入 根系固碳量 土壤呼吸 土壤碳平衡
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基于文献计量学的植物地下碳输入对土壤有机碳贡献的研究进展 被引量:7
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作者 李清鑫 张珊 +2 位作者 张复茂 马燕天 吴兰 《土壤通报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1777-1788,共12页
土壤碳库是陆地生态系统中最大的有机碳库,植物源地下碳输入在土壤有机碳(SOC,Soil Organic Carbon)固存的过程中至关重要,但目前该方向的研究不够系统,缺乏整合和总结。本文使用VOSviewer和CiteSpace信息可视化软件,对Web of Science(W... 土壤碳库是陆地生态系统中最大的有机碳库,植物源地下碳输入在土壤有机碳(SOC,Soil Organic Carbon)固存的过程中至关重要,但目前该方向的研究不够系统,缺乏整合和总结。本文使用VOSviewer和CiteSpace信息可视化软件,对Web of Science(WOS)核心合集数据库1990~2023年间植物地下碳输入对SOC贡献方面的文献进行计量分析和总结,并进行研究趋势分析。结果表明,植物地下碳输入对SOC贡献的研究随时间呈稳定上升的趋势,从发文主体上看,中美两国的发文量占文献总量的65.16%,中国科学院是发文量最多的科研机构,作者Kuzyakov Yakov的发文量和文章中心性最高。该领域在土壤科学类期刊Plant and Soil的文献出版量最高,但被引频次最高的文献发表在顶级期刊Nature上,研究方向主要为生态和环境科学。此外,本文根据关键词共现分析将植物地下碳输入的研究内容主要分为生物(植物和微生物)和环境(大气氮沉降、气温升高和二氧化碳浓度升高)两个方面,系统综述了植物地下碳输入对SOC贡献的影响。基于上述内容,本文对该领域未来发展趋势进行了分析,并针对当前研究存在的问题提出了几点建议,为进一步研究植物地下碳输入对SOC的贡献提供整体性思路。 展开更多
关键词 地下碳输入 文献计量分析 土壤有机碳 植物根系 植物凋落物 微生物坏死物
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