留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

纳帕海典型草甸群落土壤有机碳储量及碳组分变化特征

刘攀 陆梅 李聪 吕晶花 杨志东 赵旭燕 陈志明

刘攀, 陆梅, 李聪, 吕晶花, 杨志东, 赵旭燕, 陈志明. 纳帕海典型草甸群落土壤有机碳储量及碳组分变化特征[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220377
引用本文: 刘攀, 陆梅, 李聪, 吕晶花, 杨志东, 赵旭燕, 陈志明. 纳帕海典型草甸群落土壤有机碳储量及碳组分变化特征[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220377
LIU Pan, LU Mei, LI Cong, LÜ Jinghua, YANG Zhidong, ZHAO Xuyan, CHEN Zhiming. Changes of soil organic carbon storage and carbon components in typical meadow communities in Napahai[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220377
Citation: LIU Pan, LU Mei, LI Cong, LÜ Jinghua, YANG Zhidong, ZHAO Xuyan, CHEN Zhiming. Changes of soil organic carbon storage and carbon components in typical meadow communities in Napahai[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220377

本文已在中国知网网络首发,可在知网搜索、下载并阅读全文。

纳帕海典型草甸群落土壤有机碳储量及碳组分变化特征

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220377
基金项目: 国家自然科学基金地区科学基金资助项目(42067011);云南省应用基础研究面上项目(202001AT070113, 2013FB053);云南省中青年学术技术带头人后备人才项目(202205AC160047);西南林业大学博士启动基金资助项目(111901);云南省高校优势特色重点学科资助项目(05000511311)
详细信息
    作者简介: 刘攀(ORCID: 0000-0002-3792-2098),从事湿地生态学研究。E-mail: 905745005@qq.com
    通信作者: 陆梅(ORCID: 0000-0002-2341-5212),教授,博士,博士生导师,从事湿地生态、土壤生态学研究。E-mail: lumeizx@126.com
  • 中图分类号: S714.5

Changes of soil organic carbon storage and carbon components in typical meadow communities in Napahai

  • 摘要:   目的  探索不同地下水位埋深引起纳帕海典型草甸湿地土壤碳组分的变化特征及其与环境因子的耦合关系,为理解高原湿地土壤碳循环过程提供数据支撑。  方法  2020年11月,在纳帕海湿地选择地下水埋深由高到低的疏花早熟禾Poa pratensis群落、鼠曲草Gnaphalium affine群落和云雾薹草Carex nubigena群落3种典型草甸群落作为研究对象,比较土壤总有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳、颗粒有机碳的质量分数以及沿土层的分布特征,并分析碳组分与植物多样性和土壤理化因子之间的关系。  结果  随着地下水埋深降低,不同典型草甸群落土壤总有机碳储量(0~40 cm土层)呈减少趋势,从高到低依次为疏花早熟禾群落(47.55 t ·hm−2)、云雾薹草群落(42.28 t ·hm−2)、鼠曲草群落(32.14 t ·hm−2),并沿土层加深而降低,其中鼠曲草群落土壤总有机碳储量下降幅度最大;土壤总有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳和颗粒有机碳均随地下水埋深降低而减少,变幅为1.8~3.4倍;土壤有机碳组分质量分数沿土层加深而降低,下降1.0~3.4倍;植物生物量、植物群落Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数和Simpson优势度指数均随着地下水埋深的降低而减小,降幅达1.5~2.8倍;土壤含水量、pH、全磷同样显著减少(P<0.05);冗余分析(RDA)和相关性分析表明:植物地上生物量、土壤含水量、容重、全氮和全磷对地下水埋深变化的响应最为强烈,是影响纳帕海典型草甸群落土壤有机碳组分变化的主控因子。  结论  纳帕海湿地典型草甸土壤有机碳组分质量分数及垂直分布的特征主要取决于不同地下水埋深所引起的植物地上生物量及土壤理化状况的改变。因此,在纳帕海湿地典型草甸群落的保护过程中,建议对地下水位进行监测,防止地下水位过低对湿地碳库稳定性造成影响。图3表4参42
  • 图  1  纳帕海典型草甸群落土壤有机碳储量变化

    Figure  1  Vertical variations in soil organic carbon storages in typical meadow communities of Napahai

    图  2  纳帕海典型草甸群落土壤有机碳组分质量分数的特征

    Figure  2  Characteristics of soil organic carbon components in typical meadow communities of Napahai

    图  3  纳帕海典型草甸群落土壤有机碳组分与环境因子间的冗余分析

    Figure  3  Redundancy analysis of the soil organic carbon components in typical meadow communities of Napahai

    表  1  样地基本信息

    Table  1.   Basic information of the sampling sites

    群落类型纬度(N)经度(E)地下水埋深/cm优势植物盖度/%土壤类型
    疏花早熟禾群落(PP) 27°50′43.46″ 99°39′7.86″ −58.5±8.5 疏花早熟禾、牡蒿Artemisia japonica 90 草甸土
    鼠曲草群落(GA) 27°50′43.46″ 99°38′34.60″ −112.0±6.8 鼠曲草、平车前 Plantago depressa 88 草甸土
    云雾薹草群落(CN) 27°49′56.13″ 99°38′55.26″ −150.0±1.5 云雾薹草、车前P. asiatica 83 草甸土
    下载: 导出CSV

    表  2  纳帕海典型草甸群落地上生物量和多样性特征

    Table  2.   Characteristics of above-ground biomass and diversity in typical meadow community of Napahai

    样地名称地上生物量/(g·m−2)Shannon-Wiemer多样性指数Pielou均匀度指数Margalef丰富度指数Simpson优势度指数
    疏花早熟禾群落646.94±69.16 a3.71±0.02 a0.93±0.01a13.11±0.38 a0.92±0.02 a
    鼠曲草群落  337.45±43.66 b2.87±0.01 b0.87±0.06 b9.49±0.68 b0.86±0.01 b
    云雾薹草群落 229.58±1.87 c1.58±0.30 c0.57±0.09 c5.19±0.39 c0.62±0.07 c
      说明:同列不同小写字母表示不同典型草甸群落多样性差异显著(P<0.05)。数值为平均值±标准误
    下载: 导出CSV

    表  3  纳帕海典型草甸群落土壤理化性质特征

    Table  3.   Characteristics of soil physicochemical properties of typical meadow communities of Napahai

    植物群落地下水位/cm土层深度/cm土壤含水量/%容重/(g·cm−3)pH全氮/(g·kg−1)全磷/(g·kg−1)全钾/(g·kg−1)
    疏花早熟禾群落−58.50~2026.66±0.85 Aa1.01±0.01 Cb8.54±0.08 Aa1.38±0.03 Ab0.54±0.03 Aa33.59±2.34 Ba
    20~4024.29±0.70 Ba1.22±0.03 Ab8.54±0.06 Aa0.85±0.08 Ba0.48±0.03 Ba35.90±0.45 Aa
    0~4025.48±0.61 Aa1.11±0.02 Bb8.35±0.37 Aa1.20±0.16 Ab0.51±0.03 Aa30.57±2.45 Ca
    鼠曲草群落  −112.00~2022.17±0.40 Ab1.23±0.12 Aa4.97±0.11 Ac1.44±0.16 Ab0.47±0.04 Ab28.03±0.57 Ab
    20~4020.65±0.37 Cc1.32±0.04 Aa5.44±0.41 Ac0.91±0.02 Ba0.38±0.03 Bb28.36±0.24 Ab
    0~4021.41±0.28 Bc1.28±0.10 Aa5.14±0.27 Ac1.31±0.17 Ab0.42±0.03 Ab28.45±1.39 Aa
    云雾薹草群落 −150.00~2025.61±0.52 Aa0.96±0.03 Cc6.87±0.25 Ab1.84±0.11 Aa0.46±0.02 Ab34.03±0.91 Aa
    20~4021.58±0.72 Bb1.28±0.04 Aa7.28±0.45 Ab0.93±0.42 Ba0.39±0.01 Cb28.78±0.20 Cb
    0~4023.59±3.70 Aa1.12±0.01 Bb7.07±0.52 Ab1.70±0.19 Aa0.42±0.01 Bb32.60±3.74 Ba
      说明:不同大写字母表示同一典型草甸群落不同土层差异显著(P<0.05),不同小写字母表示不同典型草甸群落相同土层差异显著(P<0.05)。数值为平均值±标准误
    下载: 导出CSV

    表  4  土壤有机碳储量及碳组分质量分数与环境因子之间的相关系数

    Table  4.   Correlation coefficients between the soil organic carbon components and environment factors of soil

    指标Shannon-Wierner
    指数
    Pielou
    指数
    Margalef
    指数
    Simpson
    指数
    地上生
    物量
    土壤含
    水量
    容重pH全氮全磷全钾
    总有机碳   0.718**0.784**0.664**0.791**0.612**0.343*−0.596**−0.1000.585**0.2590.265
    微生物生物量碳0.645**0.654**0.616**0.649**0.564**0.290−0.372*0.1440.339*0.335*0.057
    易氧化有机碳 0.2040.1690.2720.1760.448**0.129−0.0680.097−0.1160.0860.137
    颗粒有机碳  0.773**0.767**0.775**0.765**0.859**0.620**−0.758**0.1720.482**0.439**0.370*
    有机碳储量  0.457**0.549**0.402*0.558**0.409*0.097−0.256−0.2500.381*0.0650.112
      说明:*P<0.05; **P<0.01
    下载: 导出CSV
  • [1] 陈晓侠, 梁爱珍, 张晓平. 土壤团聚体固碳的研究方法[J]. 应用生态学报, 2012, 23(7): 1999−2006.

    CHEN Xiaoxia, LIANG Aizhen, ZHANG Xiaoping. Research methods of carbon sequestration by soil aggregates: a review [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 201223, (7): 1999−2006.
    [2] 陈雅文, 韩广轩, 蔡延江. 氮输入影响滨海湿地碳循环过程的模拟研究: 进展与展望[J]. 浙江农林大学学报, 2021, 38(5): 883 − 895.

    CHEN Yawen, HAN Guangxuan, CAI Yanjiang. Simulation research on the effects of nitrogen input on carbon cycle process in a coastal wetland: review and prospects [J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2021, 38(5): 883 − 895.
    [3] 梁春玲. 洞庭湖湿地植物群落多样性及土壤有机碳储量研究[J]. 水土保持研究, 2020, 27(6): 66 − 71.

    LIANG Chunling. Study on plant community diversity and soil organic carbon storage in Dongting Lake wetland [J]. Research of Soil and Water Conservation, 2020, 27(6): 66 − 71.
    [4] 习盼, 董倩, 张亚楠, 等. 盐城滩涂湿地典型植物群落土壤活性有机碳组分分布特征[J]. 生态学杂志, 2020, 39(11): 3623 − 3632. doi:  10.13292/j.1000-4890.202011.010

    XI Pan, DONG Qian, ZHANG Yanan, et al. Distribution characteristics of active components in soil organic carbon across typical plant communities in Yancheng coastal wetlands [J]. Chinese Journal of Ecology, 2020, 39(11): 3623 − 3632. doi:  10.13292/j.1000-4890.202011.010
    [5] 唐艳梅, 马维伟, 李广, 等. 尕海湿地退化演替过程中土壤有机氮组分的变化特征[J]. 应用生态学报, 2021, 32(11): 4077 − 4084. doi:  10.13287/j.1001-9332.202111.035

    TANG Yanmei, MA Weiwei, LI Guang, et al. Variations of soil organic nitrogen fractions during degradation succession in the Gahai wetland, northwest China [J]. Chinese Journal of Appl Ecology, 2021, 32(11): 4077 − 4084. doi:  10.13287/j.1001-9332.202111.035
    [6] 马维伟, 李广, 石万里, 等. 甘肃尕海湿地退化过程中植物生物量及物种多样性变化动态[J]. 草地学报, 2016, 24(5): 960 − 966.

    MA Weiwei, LI Guang, SHI Wangli, et al. Changes of plant biomass and species diversity in degradation process of Gahai wetland in Gansu Province [J]. Acta Agrestia Sinica, 2016, 24(5): 960 − 966.
    [7] 王经波, 郑利林, 郭宇菲, 等. 鄱阳湖湿地土壤有机碳空间分布及其影响因素[J]. 长江流域资源与环境, 2022, 31(4): 915 − 926.

    WANG Jingbo, ZHENG Lilin, GUO Yufei, et al. Spatial distribution of soil organic carbon and its influencing factors in Poyang Lake wetland [J]. Resources Environment in the Yangtze Basin, 2022, 31(4): 915 − 926.
    [8] 陈冠光. 疏勒河下游地下水埋深与土壤理化性质变化对植物群落的影响[D]. 兰州: 兰州大学, 2020.

    CHEN Guanguang. Effects of Changes in Groundwater Depth and Soil Physicochemical Properties on Plant Communities in the Lower Shule River[D]. Lanzhou: Lanzhou University, 2020.
    [9] HUPET F, VANCLOOSTER M. Intraseasonal dynamics of soil moisture variability within a small agricultural maize cropped field [J]. Journal of Hydrology, 2002, 261(1/4): 86 − 101.
    [10] 肖德荣, 田昆, 袁华, 等. 滇西北高原典型退化湿地纳帕海植物群落景观多样性[J]. 生态学杂志, 2007, 26(8): 1171 − 1176.

    XIAO Derong, TIAN Kun, YUAN Hua, et al. Land scape diversity of Napahai wetland plant community in northwest Yunnan of China [J]. Chinese Journal of Ecolpgy, 2007, 26(8): 1171 − 1176.
    [11] 唐明艳, 杨永兴. 不同人为干扰下纳帕海湖滨湿地植被及土壤退化特征[J]. 生态学报, 2013, 33(20): 6681 − 6693. doi:  10.5846/stxb201305211134

    TANG Mingyan, YANG Yongxing. Analysis of vegetation and soil degradation characteristics under different human disturbance in lakeside wetland, Napahai [J]. Acta Ecologica Sinica, 2013, 33(20): 6681 − 6693. doi:  10.5846/stxb201305211134
    [12] 陆梅, 孙向阳, 田昆, 等. 纳帕海高原湿地不同退化阶段土壤真菌群落结构特征[J]. 北京林业大学学报, 2018, 40(3): 55 − 65.

    LU Mei, SUN Xiangyang, TIAN Kun, et al. Characteristics of soil fungal community structure at different degraded stages in Napahai Plateau wetland of northwestern China [J]. Journal of Beijing Forestry Univiversity, 2018, 40(3): 55 − 65.
    [13] 陈剑, 缪福俊, 杨文忠, 等. 海拔对纳帕海季节性湿地植被分布格局影响初探[J]. 湖泊科学, 2015, 27(3): 392 − 400. doi:  10.18307/2015.0304

    CHEN Jian, MIAO Fujun, YANG Wenzhong, et al. A preliminary study on impacts of the elevation on plants’ distribution patterns in seasonal wetland of Lake Napahai [J]. Journal of Lake Sciences, 2015, 27(3): 392 − 400. doi:  10.18307/2015.0304
    [14] 胡婵娟, 刘国华, 吴雅琼. 土壤微生物生物量及多样性测定方法评述[J]. 生态环境学报, 2011, 20(6/7): 1161 − 1167. doi:  10.16258/j.cnki.1674-5906.2011.z1.011

    HU Chanjuan, LIU Guohua, WU Yaqiong. A review of soil microbial biomass and diversity measurements [J]. Ecology &Environmental Sciences, 2011, 20(6/7): 1161 − 1167. doi:  10.16258/j.cnki.1674-5906.2011.z1.011
    [15] 卢涛, 马克明, 倪红伟, 等. 三江平原不同强度干扰下湿地植物群落的物种组成和多样性变化[J]. 生态学报, 2008, 28(5): 1893 − 1900. doi:  10.1016/S1872-2032(08)60040-2

    LU Tao, MA Keming, NI Hongwei, et al. Variation in species composition and diversity of wetland communities under different disturbance intensity in the Sanjiang Plain [J]. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(5): 1893 − 1900. doi:  10.1016/S1872-2032(08)60040-2
    [16] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京: 中国农业科技出版社, 2000.

    LU Rukun. The Analysis Method of Soil Agricultural Chemistry[M]. Beijing: China Agricultural Science and Technology Press, 2000.
    [17] BLAIR G, LEFROY R, LISLE L. Soil carbon fractions based on their degree of oxidation, and the development of a carbon management index for agricultural systems [J]. Australian Journal of Agricultural Research, 1995, 46(7): 393 − 406.
    [18] 陈小梅, 刘菊秀, 邓琦, 等. 降水变率对森林土壤有机碳组分与分布格局的影响[J]. 应用生态学报, 2010, 21(5): 1210 − 1216.

    CHEN Xiaomei, LIU Juxiu, DENG Qi, et al. Effects of precipitation intensity on soil organic carbon fractions and their distribution under subtropical forests of south China [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2010, 21(5): 1210 − 1216.
    [19] ELLERT B H, JANZEN H H, VANDENBYGAART A J, et al. Measuring Change in Soil Organic Carbon Storage[M]. Boca Raton: CRC Press, 2007: 25−38.
    [20] ESLAMDOUST J, SOHRABI H. Carbon storage in biomasslitter, and soil of different native and introduced fast-growing tree plantations in the South Caspian Sea [J]. Journal of Forestry Research, 2018, 29(2): 444 − 452.
    [21] 李宁云, 袁华, 田昆, 等. 滇西北纳帕海湿地景观格局变化及其对土壤碳库的影响[J]. 生态学报, 2011, 31(24): 7388 − 7396.

    LI Ningyun, YUAN Hua, TIAN Kun, et al. Landscape pattern change and its influence on soil carbon pool in Napahai wetland of northwestern Yunnan [J]. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(24): 7388 − 7396.
    [22] 吴江琪, 马维伟, 李广, 等. 尕海沼泽化草甸湿地不同地下水位土壤理化特征的比较分析[J]. 草地学报, 2018, 26(2): 341 − 347.

    WU Jiangqi, MA Weiwei, LI Guang, et al. Comparative analysis of physicochemical property of soil with different groundwater level in Gahai swamp meadow wetland [J]. Acta Agrestia Sinica, 2018, 26(2): 341 − 347.
    [23] MOCHE M, GUTKNECHT J, SCHULZ E, et al. Monthly dynamics of microbial community structure and their controlling factors in three floodplain soils [J]. Soil Biology and Biochemistry, 2015, 90: 169 − 178. doi:  10.1016/j.soilbio.2015.07.006
    [24] 许振, 左平, 王俊杰, 等. 6个时期盐城滨海湿地植物碳储量变化[J]. 湿地科学, 2014, 12(6): 709 − 713.

    XU Zhen, ZUO Ping, WANG Junjie, et al. Changes of vegetation carbon storage in Yancheng coastal wetlands for six periods [J]. Wetland Science, 2014, 12(6): 709 − 713.
    [25] 肖烨, 黄志刚, 武海涛, 等. 三江平原典型湿地类型土壤微生物特征与土壤养分的研究[J]. 环境科学, 2015, 36(5): 1842 − 1848.

    XIAO Ye, HUANG Zhigang, WU Haitao, et al. Soil microorganism characteristics and soil nutrients of different wetlands in Sanjinag Plain, northeast China [J]. Environmental Science, 2015, 36(5): 1842 − 1848.
    [26] KUZYAKOV Y, SCHNECKENBERGER K. Review of estimation of plant rhizodeposition and their contribution to soil organic matter formation [J]. Archives of Agronomy &Soil Science, 2004, 50: 115 − 132.
    [27] 王泉泉, 王行, 张卫国, 等. 滇西北高原湿地景观变化与人为、自然因子的相关性[J]. 生态学报, 2019, 39(2): 726 − 738.

    WANG Quanquan, WANG Hang, ZHANG Weiguo, et al. The correlations between wetland landscape and social-natural factors on northwestern Yunnan Plateau [J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(2): 726 − 738.
    [28] GIORGI F, WIDMANN M. Climate change 2001: the scientific basis (IPCC WG1 third assessment report) [J]. Netherlands Journal of Geosciences, 2002, 87(3): 197 − 199.
    [29] 赖建东, 田昆, 郭雪莲, 等. 纳帕海湿地土壤有机碳和微生物生物量碳研究[J]. 湿地科学, 2014, 12(1): 49 − 54.

    LAI Jiandong, TIAN Kun, GUO Xuelian, et al. Organic carbon and microbial biomass carbon in soil in Napahai wetlands [J]. Wetland Science, 2014, 12(1): 49 − 54.
    [30] 邹锋, 李金前, 韩丽丽, 等. 鄱阳湖湿地土壤微生物活性对年际水文变化的响应[J]. 湖泊科学, 2019, 31(2): 551 − 559. doi:  10.18307/2019.0223

    ZOU Feng, LI Jinqian, HAN Lili, et al. Response of soil microbial functional traits to annually hydrological changes in Lake Poyang wetlands [J]. Journal of Lake Sciences, 2019, 31(2): 551 − 559. doi:  10.18307/2019.0223
    [31] BRUNNER, HERZOG C, DAWES, et al. How tree roots respond to drought[J/OL]. Frontiers in Plant Science, 2015, 29[2022-05-05]. doi:  10.3389/fpls.2015.00547.
    [32] 刘晓君, 高盼, 潘俊, 等. 红壤区植被恢复团聚体POC变化归因分析[J]. 水土保持学报, 2021, 35(2): 217 − 224, 234.

    LIU Xiaojun, GAO Pan, PAN Jun, et al. Factor analysis of particulate organic carbon changes in soil aggregates with vegetation resstoration in degraded red soil regions [J]. Journal Soil and Water Conservation, 2021, 35(2): 217 − 224, 234.
    [33] 苏天燕, 刘文杰, 杨秋, 等. 土壤碳循环对地下水位的响应研究进展[J]. 中国沙漠, 2020, 40(5): 180 − 189.

    SU Tianyan, LIU Wenjie, YANG Qiu, et al. Review on response of soil carbon cycle to groundwater level change [J]. Journal of Desert Research, 2020, 40(5): 180 − 189.
    [34] 李菡, 袁红, 宋洪福, 等. 不同利用方式土壤有机碳及其组分研究进展[J]. 江西农业学报, 2020, 32(8): 57 − 63.

    LI Han, YUAN Hong, SONG Hongfu, et al. Research advance in soil organic carbon and its components by different utilization modes [J]. Acta Agricultrae Jiangxi, 2020, 32(8): 57 − 63.
    [35] 孟妍君, 秦鹏. 珠江三角洲滨海湿地土壤微生物群落多样性与养分的耦合关系[J]. 水土保持研究, 2020, 27(6): 77 − 84.

    MENG Yanjun, QIN Peng. Coupling relationship between microbial community diversity and soil nutrients in different wetlands in coastal area of Pearl Rive Delta [J]. Research of Soil and Water Conservation, 2020, 27(6): 77 − 84.
    [36] 李丽, 高俊琴, 雷光春, 等. 若尔盖不同地下水位泥炭湿地土壤有机碳和全氮分布规律[J]. 生态学杂志, 2011, 30(11): 2449 − 2455.

    LI Li, GAO Junqin, LEI Guangchun, et al. Distribution patterns of soil organic carbon and total nitrogen in Zoige peat land with different ground water table [J]. Chinese Journal of Ecology, 2011, 30(11): 2449 − 2455.
    [37] 朱丽, 徐贵青, 李彦, 等. 物种多样性及生物量与地下水位的关系——以海流兔河流域为例[J]. 生态学报, 2017, 37(6): 1912 − 1921.

    ZHU Li, XU Guiqing, LI Yan, et al. Relationships among plant species diversity, biomass, and the groundwater table in the Hailiutu River basin [J]. Acta Ecologica Sinica, 2017, 37(6): 1912 − 1921.
    [38] PIERRET A, MAEGHT J, CLEMENT, C, et al. Understanding deep roots and their functions in ecosystems: an advocacy for more unconventional research [J]. Annals of Botany, 2016, 118(4): 621 − 635. doi:  10.1093/aob/mcw130
    [39] 脱云飞, 沈方圆, 杨翠萍, 等. 滇中高原降雨对不同地类土壤磷素、有机质和pH变化的影响[J]. 生态环境学报, 2020, 29(5): 942 − 950.

    TUO Yunfei, SHEN Fangyuan, YANG Cuiping, et al. Effects of rainfall on phosphorus, organic matter and pH in different land use types in middle Yunnan Plateau [J]. Ecology and Environment Science, 2020, 29(5): 942 − 950.
    [40] 尹鹏松. 青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征对增温与施氮的响应[D]. 兰州: 兰州交通大学, 2020.

    YIN Pengsong. Responses of Soil Enzyme Activity and Organic Carbon Distribution Characteristics to Warming and Nitrogen Application in Alpine Swamp Meadow on the Tibetan Plateau[D]. Lanzhou: Lanzhou Jiaotong University, 2020.
    [41] 曾嘉, 陈槐, 刘建亮, 等. 青藏高原泥炭地水位下降引起土壤酚类物质及植被生物量的增加促进土壤碳积累[J]. 生态学报, 2022, 42(2): 1 − 10. doi:  10.1016/j.chnaes.2020.11.002

    ZENG Jia, CHEN Huai, LIU Jianliang, et al. The decrease of peatland water table on the Qinghai-Tibet Plateau caused the increase of soil phenolic substances and vegetation biomass which promated the accumulation of soil carbon [J]. Acta Ecologica Sinina, 2022, 42(2): 1 − 10. doi:  10.1016/j.chnaes.2020.11.002
    [42] 徐耀文, 姜仲茂, 武锋, 等. 翠亨湿地无瓣海桑人工林土壤有机碳分布特征及与土壤理化指标相关性[J]. 林业科学研究, 2020, 33(1): 62 − 68.

    XU Yaowen, JIANG Zhongmao, WU Feng, et al. Soil organic carbon distribution and its correlation with soil physical and chemical indexes of Sonneratia apetala plantation at Cuiheng wetland [J]. Forest Research, 2020, 33(1): 62 − 68.
  • [1] 赵晶, 郝孟婕, 王清宇, 刘美英.  不同植被恢复模式下光伏电站土壤有机碳储量分布特征 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(5): 1033-1039. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210500
    [2] 王越, 栾亚宁, 王丹, 戴伟.  油松林土壤有机碳储量变化及其影响因素 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(5): 1023-1032. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210390
    [3] 王霞, 胡海波, 程璨, 张帅, 陈建宇, 卢洪霖.  北亚热带麻栎林土壤植硅体碳储量研究 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(1): 1-9. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200283
    [4] 何冬梅, 江浩, 祝亚云, 鲁小珍, 王磊.  江苏滨海湿地不同演替阶段土壤微生物生物量碳质量分数特征及其影响因素 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(4): 623-630. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190565
    [5] 徐期瑚, 林丽平, 薛春泉, 罗勇, 雷渊才.  广东樟树各器官含碳率及碳储量 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(1): 70-79. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.010
    [6] 龚臣, 王旭东, 倪幸, 乐天天, 曾诗媛, 叶正钱.  长期菌渣化肥配施对稻田土壤活性有机碳组分和有效养分的影响 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(2): 252-260. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.02.008
    [7] 戴奥娜, 刘肖肖, 王兵, 戴伟.  丝栗栲林下土壤有机碳及其组分的时空年变化特征 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(3): 405-411. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.003
    [8] 闫东锋, 郭丹丹, 吴桂藏, 杨喜田.  栎类天然次生林不同组分及土壤碳氮分布对森林抚育的响应 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(2): 215-224. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.02.003
    [9] 何涛, 孙玉军.  基于InVEST模型的森林碳储量动态监测 . 浙江农林大学学报, 2016, 33(3): 377-383. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.002
    [10] 郭含茹, 张茂震, 徐丽华, 袁振花, 陈田阁.  基于地理加权回归的区域森林碳储量估计 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(4): 497-508. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.04.002
    [11] 张涛, 李永夫, 姜培坤, 周国模, 刘娟.  土地利用变化影响土壤碳库特征与土壤呼吸研究综述 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(3): 428-437. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.03.021
    [12] 孙翀, 刘琪璟.  北京主要森林类型碳储量变化分析 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(1): 69-75. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.01.010
    [13] 叶玲燕, 傅伟军, 姜培坤, 李永夫, 张国江, 杜群.  浙江省森林表层土壤基本化学性质和有机碳储量的空间变异 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(6): 803-810. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.06.001
    [14] 郝瑞军, 方海兰, 沈烈英, 车玉萍.  上海典型植物群落土壤有机碳矿化特征 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(5): 664-670. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.05.005
    [15] 徐桂林, 方晰, 田大伦, 唐志娟, 张铸三.  杉木林地不同更新方式土壤有机碳垂直分布及储量 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(3): 333-340.
    [16] 白彦锋, 姜春前, 鲁德, 朱臻.  中国木质林产品碳储量变化研究 . 浙江农林大学学报, 2007, 24(5): 587-592.
    [17] 周国模, 刘恩斌, 佘光辉.  森林土壤碳库研究方法进展 . 浙江农林大学学报, 2006, 23(2): 207-216.
    [18] 刘静, 王林和, 王兴.  土壤及地下水含盐量对小美旱杨可溶盐离子质量分数的影响 . 浙江农林大学学报, 2005, 22(1): 33-39.
    [19] 李淑芬, 俞元春, 何晟.  南方森林土壤溶解有机碳与土壤因子的关系 . 浙江农林大学学报, 2003, 20(2): 119-123.
    [20] 姜培坤, 徐秋芳, 俞益武.  土壤微生物量碳作为林地土壤肥力指标 . 浙江农林大学学报, 2002, 19(1): 17-19.
  • 加载中
  • 链接本文:

    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.20220377

    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/zjnldxxb/2023/1/1

计量
  • 文章访问数:  44
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-01
  • 录用日期:  2022-10-09
  • 修回日期:  2022-10-06
  • 网络出版日期:  2022-11-11

纳帕海典型草甸群落土壤有机碳储量及碳组分变化特征

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220377
    基金项目:  国家自然科学基金地区科学基金资助项目(42067011);云南省应用基础研究面上项目(202001AT070113, 2013FB053);云南省中青年学术技术带头人后备人才项目(202205AC160047);西南林业大学博士启动基金资助项目(111901);云南省高校优势特色重点学科资助项目(05000511311)
    作者简介:

    刘攀(ORCID: 0000-0002-3792-2098),从事湿地生态学研究。E-mail: 905745005@qq.com

    通信作者: 陆梅(ORCID: 0000-0002-2341-5212),教授,博士,博士生导师,从事湿地生态、土壤生态学研究。E-mail: lumeizx@126.com
  • 中图分类号: S714.5

摘要:   目的  探索不同地下水位埋深引起纳帕海典型草甸湿地土壤碳组分的变化特征及其与环境因子的耦合关系,为理解高原湿地土壤碳循环过程提供数据支撑。  方法  2020年11月,在纳帕海湿地选择地下水埋深由高到低的疏花早熟禾Poa pratensis群落、鼠曲草Gnaphalium affine群落和云雾薹草Carex nubigena群落3种典型草甸群落作为研究对象,比较土壤总有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳、颗粒有机碳的质量分数以及沿土层的分布特征,并分析碳组分与植物多样性和土壤理化因子之间的关系。  结果  随着地下水埋深降低,不同典型草甸群落土壤总有机碳储量(0~40 cm土层)呈减少趋势,从高到低依次为疏花早熟禾群落(47.55 t ·hm−2)、云雾薹草群落(42.28 t ·hm−2)、鼠曲草群落(32.14 t ·hm−2),并沿土层加深而降低,其中鼠曲草群落土壤总有机碳储量下降幅度最大;土壤总有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳和颗粒有机碳均随地下水埋深降低而减少,变幅为1.8~3.4倍;土壤有机碳组分质量分数沿土层加深而降低,下降1.0~3.4倍;植物生物量、植物群落Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数和Simpson优势度指数均随着地下水埋深的降低而减小,降幅达1.5~2.8倍;土壤含水量、pH、全磷同样显著减少(P<0.05);冗余分析(RDA)和相关性分析表明:植物地上生物量、土壤含水量、容重、全氮和全磷对地下水埋深变化的响应最为强烈,是影响纳帕海典型草甸群落土壤有机碳组分变化的主控因子。  结论  纳帕海湿地典型草甸土壤有机碳组分质量分数及垂直分布的特征主要取决于不同地下水埋深所引起的植物地上生物量及土壤理化状况的改变。因此,在纳帕海湿地典型草甸群落的保护过程中,建议对地下水位进行监测,防止地下水位过低对湿地碳库稳定性造成影响。图3表4参42

English Abstract

刘攀, 陆梅, 李聪, 吕晶花, 杨志东, 赵旭燕, 陈志明. 纳帕海典型草甸群落土壤有机碳储量及碳组分变化特征[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220377
引用本文: 刘攀, 陆梅, 李聪, 吕晶花, 杨志东, 赵旭燕, 陈志明. 纳帕海典型草甸群落土壤有机碳储量及碳组分变化特征[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220377
LIU Pan, LU Mei, LI Cong, LÜ Jinghua, YANG Zhidong, ZHAO Xuyan, CHEN Zhiming. Changes of soil organic carbon storage and carbon components in typical meadow communities in Napahai[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220377
Citation: LIU Pan, LU Mei, LI Cong, LÜ Jinghua, YANG Zhidong, ZHAO Xuyan, CHEN Zhiming. Changes of soil organic carbon storage and carbon components in typical meadow communities in Napahai[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220377

返回顶部

目录

    /

    返回文章
    返回