2021年 第38卷 第5期
2021, 38(5): 883-895.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210118
摘要:
滨海湿地碳循环是控制全球碳储量的关键过程之一，受近岸水体富营养化引起的氮输入影响显著。然而氮输入影响滨海湿地碳循环的过程复杂，利用碳循环模型是研究这些过程的有效手段，在全球气候变化下，评估滨海湿地碳储蓄功能具有重要意义。本研究介绍了滨海湿地碳组分在大气-植被-水体-土壤不同界面间的迁移和转化，总结了氮输入影响碳循环各阶段的规律，发现碳储蓄和碳通量对氮输入的响应受多个因素的共同作用。在此基础上，阐述了目前发展比较成熟且同时具有碳、氮、水相关模块的碳循环主流模型，以及模型为适应湿地而做出的改进及其在...
滨海湿地碳循环是控制全球碳储量的关键过程之一，受近岸水体富营养化引起的氮输入影响显著。然而氮输入影响滨海湿地碳循环的过程复杂，利用碳循环模型是研究这些过程的有效手段，在全球气候变化下，评估滨海湿地碳储蓄功能具有重要意义。本研究介绍了滨海湿地碳组分在大气-植被-水体-土壤不同界面间的迁移和转化，总结了氮输入影响碳循环各阶段的规律，发现碳储蓄和碳通量对氮输入的响应受多个因素的共同作用。在此基础上，阐述了目前发展比较成熟且同时具有碳、氮、水相关模块的碳循环主流模型，以及模型为适应湿地而做出的改进及其在...
2021, 38(5): 896-905.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200624
摘要:
目的 土壤水分变化会影响微生物介导的氮转化。探明土壤氮初级转化速率，反映土壤内部氮素动态变化，探索氮转化对土壤水分变化的响应机制。 方法 采用15N 成对标记技术，利用数值优化模型，量化不同水分条件(最大持水量的20%、60%、80%、100%)下，有机氮矿化、铵态氮(\begin{document}${{\rm{NH}}_4^{+}} $\end{document})微生物同化、自养硝化、异养硝化和硝态氮(\b ![]()
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2021, 38(5): 906-915.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210458
摘要:
氧化亚氮(N2O)是主要的温室气体之一，并且对平流层臭氧层分解起到重要作用。土壤中N2O的产生和排放过程复杂多样，对其进行精准溯源与过程区分有助于制定减排策略。稳定同位素自然丰度技术利用N2O的同位素值δ15Nbulk(N2O中15N在整体水平上的同位素特征值)、δ18O(N2O中18O在整体水平上的同位素特征值)以及δ15Nsp(N2O分子内15N的位点特异性同位素值)，可以示踪N2O来源、指示N2O产生的微生物作用途径，在N2O转化过程溯源中已取得重要进展。而同位素分馏效应是稳定同位素自然丰...
氧化亚氮(N2O)是主要的温室气体之一，并且对平流层臭氧层分解起到重要作用。土壤中N2O的产生和排放过程复杂多样，对其进行精准溯源与过程区分有助于制定减排策略。稳定同位素自然丰度技术利用N2O的同位素值δ15Nbulk(N2O中15N在整体水平上的同位素特征值)、δ18O(N2O中18O在整体水平上的同位素特征值)以及δ15Nsp(N2O分子内15N的位点特异性同位素值)，可以示踪N2O来源、指示N2O产生的微生物作用途径，在N2O转化过程溯源中已取得重要进展。而同位素分馏效应是稳定同位素自然丰...
2021, 38(5): 916-925.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210293
摘要:
在全球气候变化加速植物生长和生物量积累的背景下，氮素是森林生态系统初级生产力的主要限制因子之一。根系分泌物所介导的根际微生物过程在驱动森林生态系统土壤养分循环和增加氮素有效性方面具有重要意义。基于此，本研究综述了模拟根系分泌物输入对森林土壤氮素矿化、硝化与反硝化过程的影响及其机制。发现根系分泌物中的有机酸、糖类和氨基酸等物质均能促进有机质的分解和氮素矿化，在一定程度上能缓解植物对氮的需求。不同碳含量和碳氮比的根系分泌物输入驱动根际微生物行使不同养分利用策略，通过生物和非生物作用，根系分泌物矿化有...
在全球气候变化加速植物生长和生物量积累的背景下，氮素是森林生态系统初级生产力的主要限制因子之一。根系分泌物所介导的根际微生物过程在驱动森林生态系统土壤养分循环和增加氮素有效性方面具有重要意义。基于此，本研究综述了模拟根系分泌物输入对森林土壤氮素矿化、硝化与反硝化过程的影响及其机制。发现根系分泌物中的有机酸、糖类和氨基酸等物质均能促进有机质的分解和氮素矿化，在一定程度上能缓解植物对氮的需求。不同碳含量和碳氮比的根系分泌物输入驱动根际微生物行使不同养分利用策略，通过生物和非生物作用，根系分泌物矿化有...
2021, 38(5): 926-936.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200549
摘要:
全球气候变暖的持续性和不确定性显著影响人类社会的可持续发展。大气氧化亚氮(N2O)的持续增加是导致全球气候变暖的主要原因之一。土壤是氮素转化的重要场所和氮循环生物化学反应库，也是N2O的重要排放源，土壤N2O排放速率的变化会显著影响大气N2O含量。生物质炭是指生物质在完全或部分缺氧的情况下经热裂解制备而成的芳香类化学物质，具有多孔性、强吸附性、化学稳定性、高pH和较大阳离子交换量等特性。生物质炭施入土壤后，会直接或间接影响土壤氮素的转化，并对土壤N2O排放产生显著影响。本研究综述了生物质炭输入对...
全球气候变暖的持续性和不确定性显著影响人类社会的可持续发展。大气氧化亚氮(N2O)的持续增加是导致全球气候变暖的主要原因之一。土壤是氮素转化的重要场所和氮循环生物化学反应库，也是N2O的重要排放源，土壤N2O排放速率的变化会显著影响大气N2O含量。生物质炭是指生物质在完全或部分缺氧的情况下经热裂解制备而成的芳香类化学物质，具有多孔性、强吸附性、化学稳定性、高pH和较大阳离子交换量等特性。生物质炭施入土壤后，会直接或间接影响土壤氮素的转化，并对土壤N2O排放产生显著影响。本研究综述了生物质炭输入对...
2021, 38(5): 937-944.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210411
摘要:
目的 化肥施用导致土壤氧化亚氮(N2O)排放增加，加剧了全球气候变化。在干旱和降水分配不均地区，土壤含水量是影响土壤N2O排放的关键因子，施用保水剂(如聚丙烯酰胺)可能影响土壤N2O排放。本研究目的是探究氮(N)与磷(P)肥添加下施用聚丙烯酰胺对土壤N2O排放的影响。 方法 以油茶Ca mellia oleifera林土壤为研究对象，设置不同处理，包括不同肥料添加[N、P、N+P、不施肥(ck)]，不同聚丙烯酰胺用量(C0：0 g·kg−1，C1：1.0 g·kg−1，C2：2.0 g...
2021, 38(5): 945-952.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210403
摘要:
目的 探讨长期氮沉降和季节变化对杉木Cunninghamia lanceolata人工林无机氮及氮素转化速率的影响。 方法 以福建省三 明市沙县官庄国有林场亚热带人工杉木林为研究对象，开展长期(10 a)氮添加梯度(对照：N0；低氮：N1；中氮：N2；高氮：N3)野外控制试验，通过野外原位培养方法测定氮添加对净氮矿化、硝化和淋溶的影响。 结果 ①氮添加显著提高了铵态氮(NH 4 +-N)、硝态氮(NO3 −-N) 和总无机氮质量分数，从大到小均依次为N3、N2、N1、N0，且铵态...
2021, 38(5): 953-962.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210531
摘要:
菌根是陆地生态系统植物与土壤间物质相互转移的桥梁，通过影响凋落物分解、土壤团聚作用、根系分泌物等作用于土壤碳循环过程。不同类型菌根存在生理功能差异，其中外生菌根(ectomycorrhiza, ECM)和丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)是目前已知分布最广泛的菌根类型。已有研究表明：不同类型菌根通过宿主光合产物的分配影响土壤有机碳输入；通过代谢产物及缠绕作用的差异影响土壤有机碳稳定；通过调控凋落物分解特征及菌根真菌和微生物相互作用影响土壤有机碳矿化过程。为了深入了解E...
菌根是陆地生态系统植物与土壤间物质相互转移的桥梁，通过影响凋落物分解、土壤团聚作用、根系分泌物等作用于土壤碳循环过程。不同类型菌根存在生理功能差异，其中外生菌根(ectomycorrhiza, ECM)和丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)是目前已知分布最广泛的菌根类型。已有研究表明：不同类型菌根通过宿主光合产物的分配影响土壤有机碳输入；通过代谢产物及缠绕作用的差异影响土壤有机碳稳定；通过调控凋落物分解特征及菌根真菌和微生物相互作用影响土壤有机碳矿化过程。为了深入了解E...
2021, 38(5): 963-972.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200502
摘要:
随着工业的不断发展，全球大气二氧化碳(CO2)呈明显增加趋势。大气CO2的增加将会影响土壤有机碳(SOC)转化和更新，进而改变土壤碳的稳定性。研究大气CO2升高对SOC稳定性的影响，不但是评价陆地生态系统对气候变化反馈效应的重要环节，也对实现碳元素在土壤中的有效储存，对保持土壤肥力的可持续性具有重要意义。利用现有的文献资料，综述了大气CO2升高对SOC稳定性的影响及其稳定性指标(生物指标、化学指标、其他指标等)，外源氮和大气CO2升高的交互作用对SOC稳定性的影响，以及SOC稳定性随时间尺度的变...
随着工业的不断发展，全球大气二氧化碳(CO2)呈明显增加趋势。大气CO2的增加将会影响土壤有机碳(SOC)转化和更新，进而改变土壤碳的稳定性。研究大气CO2升高对SOC稳定性的影响，不但是评价陆地生态系统对气候变化反馈效应的重要环节，也对实现碳元素在土壤中的有效储存，对保持土壤肥力的可持续性具有重要意义。利用现有的文献资料，综述了大气CO2升高对SOC稳定性的影响及其稳定性指标(生物指标、化学指标、其他指标等)，外源氮和大气CO2升高的交互作用对SOC稳定性的影响，以及SOC稳定性随时间尺度的变...
2021, 38(5): 973-984.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200598
摘要:
土壤有机碳作为土壤碳库的重要组成部分，其稳定、增长或衰减都与大气二氧化碳变化密切相关。土壤微生物作为森林生态系统不可或缺的一部分，参与了有机物分解和土壤物质转化过程，在维持土壤质量中起着重要作用。近年来对杉木Cunninghamia lanceolata林土壤的研究主要集中在杉木凋落物分解、土壤养分周转、土壤微生物特征等方面，尤其是高通量测序技术的广泛应用，使杉木林土壤有机碳和微生物特征的研究取得了较多重要进展。本研究对杉木林土壤有机碳的碳库特征、活性、稳定性和土壤微生物的群落结构与多样性及其影...
土壤有机碳作为土壤碳库的重要组成部分，其稳定、增长或衰减都与大气二氧化碳变化密切相关。土壤微生物作为森林生态系统不可或缺的一部分，参与了有机物分解和土壤物质转化过程，在维持土壤质量中起着重要作用。近年来对杉木Cunninghamia lanceolata林土壤的研究主要集中在杉木凋落物分解、土壤养分周转、土壤微生物特征等方面，尤其是高通量测序技术的广泛应用，使杉木林土壤有机碳和微生物特征的研究取得了较多重要进展。本研究对杉木林土壤有机碳的碳库特征、活性、稳定性和土壤微生物的群落结构与多样性及其影...
2021, 38(5): 985-999.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210133
摘要:
土壤有机质(soil organic matter, SOM)是陆地生态系统的重要组成部分，在土壤元素的生物地球化学循环中扮演重要角色，植物源、微生物源和动物源有机残留物的微生物和物理化学转化导致了SOM化学成分的复杂性和多样性，进而使得解析SOM结构和组成具有一定的挑战性。近年来，热裂解气质联用 (pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry，Py-GC/MS)技术被广泛用于测定SOM的结构和化学组成，实现了对SOM化学成分的定性和半定量分析。本...
土壤有机质(soil organic matter, SOM)是陆地生态系统的重要组成部分，在土壤元素的生物地球化学循环中扮演重要角色，植物源、微生物源和动物源有机残留物的微生物和物理化学转化导致了SOM化学成分的复杂性和多样性，进而使得解析SOM结构和组成具有一定的挑战性。近年来，热裂解气质联用 (pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry，Py-GC/MS)技术被广泛用于测定SOM的结构和化学组成，实现了对SOM化学成分的定性和半定量分析。本...
2021, 38(5): 1000-1011.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210365
摘要:
土壤呼吸是大气二氧化碳(CO2)重要的来源，采伐作为森林经营的常规活动之一，是影响森林土壤呼吸的重要人为干扰措施。开展有关采伐对森林土壤呼吸影响的研究对更好地理解森林碳循环和应对全球气候变化具有重要的科学意义和应用价值。本研究将采伐分为2类：皆伐和部分采伐(择伐、渐伐、间伐和更新采伐等)。分别综述了皆伐和部分采伐对土壤呼吸影响的代表性研究成果，讨论了皆伐和部分采伐对土壤呼吸的主要影响机制，总结了当前采伐对森林土壤呼吸及其组分与土壤温度敏感性(Q10)的影响并对未来研究提出展望。目前采伐对土壤呼吸...
土壤呼吸是大气二氧化碳(CO2)重要的来源，采伐作为森林经营的常规活动之一，是影响森林土壤呼吸的重要人为干扰措施。开展有关采伐对森林土壤呼吸影响的研究对更好地理解森林碳循环和应对全球气候变化具有重要的科学意义和应用价值。本研究将采伐分为2类：皆伐和部分采伐(择伐、渐伐、间伐和更新采伐等)。分别综述了皆伐和部分采伐对土壤呼吸影响的代表性研究成果，讨论了皆伐和部分采伐对土壤呼吸的主要影响机制，总结了当前采伐对森林土壤呼吸及其组分与土壤温度敏感性(Q10)的影响并对未来研究提出展望。目前采伐对土壤呼吸...
2021, 38(5): 1012-1022.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210186
摘要:
目的 探索施用杨树Populus采伐剩余物对土壤养分和二氧化碳(CO2)释放的影响，为其潜在利用提供参考。 方法 以杨树树枝 、树皮、树叶和水稻Oryza sativa秸秆等4种农林废弃物为生物质原料，根据杨树人工林单位面积凋落物量，以2%质量分数(以烘干土质量计)均匀混入新鲜土壤，25 ℃恒温培养箱中暗培养180 d。控制培养期间土壤含水量为田间持水量的60%。测定不同处理下土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、无机氮[铵态氮(NH4 +-N)和硝态氮(NO3 −-...
2021, 38(5): 1023-1032.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210390
摘要:
目的 通过探究油松林Pinus tabulaeformis土壤有机碳质量分数和储量的垂直变化和时间变化特征，为油松林土壤碳储量预测和碳汇管理提供理论依据。 方法 基于198 0−2017年文献数据，综合运用单因素方差分析、多重比较、相关性分析和通径分析等方法，探讨棕壤和褐土2种土壤类型下油松林土壤有机碳质量分数及储量变化特征，并结合不同时期中国森林经营措施和油松生长特征分析其驱动因素。 结果 油松林土壤有机碳质量分数和储量 变化随土层深度增加而显著降低(P＜0.05)，0~20 ...
2021, 38(5): 1033-1039.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210500
摘要:
目的 探究光伏电站环境内不同植被恢复措施下0~40 cm土壤有机碳质量分数和储量的变化特征，为干旱区光伏电站生态治理模式优化配置提供理论依据。 方法 在光伏电站 内选取3种人工建植植被样地：樟子松 Pinus sylvestris var. mongolica、黄芪Astragalus membranaceus var. mongholicus、苜蓿Medicago sativa，以未受电站建设干扰的天然植被样地作为对照。 结果 重新建植植被后，樟子松、黄芪和 苜蓿样地的土壤有机...
2021, 38(5): 1040-1049.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200729
摘要:
土壤环境中微塑料积累量大且不易降解，因此微塑料长期残留对土壤生态系统的影响已引起广泛关注。通过收集近年来有关土壤微塑料污染及其效应相关的文献，全面系统介绍了土壤微塑料积累后，土壤物理环境的变化、土壤动物摄入及其肠道微生物的响应、土壤微生物和土壤酶活性响应、以及植物对微塑料的吸收及其效应等方面的最新研究进展。现有研究结果表明：微塑料污染对土壤容重、团聚体组成和持水性等土壤物理性质有明显改变，而这些改变是影响土壤酶活性、微生物群落组成、甚至植物生长的关键因素。也有一些研究关注土壤无脊椎动物(如蚯蚓L...
土壤环境中微塑料积累量大且不易降解，因此微塑料长期残留对土壤生态系统的影响已引起广泛关注。通过收集近年来有关土壤微塑料污染及其效应相关的文献，全面系统介绍了土壤微塑料积累后，土壤物理环境的变化、土壤动物摄入及其肠道微生物的响应、土壤微生物和土壤酶活性响应、以及植物对微塑料的吸收及其效应等方面的最新研究进展。现有研究结果表明：微塑料污染对土壤容重、团聚体组成和持水性等土壤物理性质有明显改变，而这些改变是影响土壤酶活性、微生物群落组成、甚至植物生长的关键因素。也有一些研究关注土壤无脊椎动物(如蚯蚓L...
2021, 38(5): 1050-1057.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200761
摘要:
目的 了解不同林龄榧树Torreya grandis林地土壤碳、氮、磷质量分数及生态化学计量特征的变化，为榧树的经营管理和保护提供基础数据。 方法 以浙江省诸 暨市香榧T. grandis‘Merrilli’ 国家森林公园4个不同林龄(0~100、100~300、300~500和＞500 a)的榧树为研究对象，通过野外采集榧树林地不同土层(0~20、20~40和40~60 cm)的土壤样品，分析不同林龄榧树林地土壤碳、氮、磷质量分数及化学计量特征的变化。 结果 ①不同林龄榧树林...
2021, 38(5): 1058-1065.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210211
摘要:
目的 探究辽西北沙地不同林龄樟子松Pinus sylvestris var. mongolica人工林根际与非根际土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)质量分数及生态化学计量特征关系，为该地区的樟子松林培育、经营及管理提供理论依据。 方法 采用时空互 代的方法，在辽西北章古台地区选取6个林龄(10、20、30、40、50和60 a)的樟子松人工林作为研究对象，分析各林龄下根际与非根际土壤碳、氮、磷质量分数及化学计量比的差异和影响因素。 结果 辽西北沙地樟子松人工林土壤贫瘠 ，根际土壤碳...
2021, 38(5): 1066-1075.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210501
摘要:
山核桃Carya cathayensis作为中国特有的木本粮油树种，是主产区农民收入的主要来源。土壤肥力是林木生长的基础，山核桃土壤肥力已成为该领域研究的热点之一。山核桃林地土壤肥力主要受海拔、母岩及人为经营的影响，其中高强度人为经营对土壤肥力影响尤为显著。集约经营后山核桃林地土壤肥力衰退严重：土壤普遍酸化，有机碳、速效养分含量大幅下降；清除林下植被造成水土流失严重，致使养分大量流失；林地土壤微生物群落结构发生改变、多样性下降；林地土壤质量的恶化导致果实质量与品质明显下降。采用生草栽培、施加有机...
山核桃Carya cathayensis作为中国特有的木本粮油树种，是主产区农民收入的主要来源。土壤肥力是林木生长的基础，山核桃土壤肥力已成为该领域研究的热点之一。山核桃林地土壤肥力主要受海拔、母岩及人为经营的影响，其中高强度人为经营对土壤肥力影响尤为显著。集约经营后山核桃林地土壤肥力衰退严重：土壤普遍酸化，有机碳、速效养分含量大幅下降；清除林下植被造成水土流失严重，致使养分大量流失；林地土壤微生物群落结构发生改变、多样性下降；林地土壤质量的恶化导致果实质量与品质明显下降。采用生草栽培、施加有机...
2021, 38(5): 1076-1081.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200753
摘要:
目的 以上海典型搬迁地为研究对象，对搬迁地土壤单项肥力指标和土壤综合肥力进行分析，探讨城中村和工业企业搬迁地土壤肥力质量特征，为科学指导搬迁地土壤用于园林绿化提供依据。 方法 选取上海典 型的20个城中村搬迁地样点和16个工业企业搬迁地样点，筛选土壤pH、电导率、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和容重等7项指标作为肥力评价指标，采用修正的内梅罗法对搬迁地土壤肥力进行综合评价。 结果 搬迁地土壤呈碱性，电导率适宜， 有机质和碱解氮质量分数相对适宜，有效磷和速效钾质量分数丰富，土壤容重...
