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1.
[目的]本研究的主要目的是研究极端降雪对北亚热带-暖温带气候过渡带人工林土壤呼吸的影响机制。[方法]以信阳市人工林为研究对象,以2018年1月信阳市的暴雪为契机,设置增加雪被、自然降雪、去除雪被的控制试验,利用LI-8100测定了不同厚度雪被处理下土壤呼吸的变化,并结合土壤温度、土壤湿度、土壤微生物量碳氮含量、土壤可利用性氮含量等变化,研究土壤呼吸与环境因子之间的关系。[结果]在试验前期,增加雪被显著提高了土壤温度,但增加雪被处理下,试验中后期土壤温度值及整个试验阶段的土壤温度平均值均显著低于对照处理。增加雪被厚度可使土壤呼吸速率提高21.57%,而去除雪被对土壤呼吸速率无显著影响。雪被变化对于微生物量碳氮、土壤可利用性氮含量均无显著影响。增雪处理引起的土壤呼吸速率增加主要由试验前期土壤温度的升高导致的。[结论]极端暴雪可能提高气候过渡带人工林的土壤呼吸速率,但这种提高受到降雪量的影响,30 cm左右的降雪并未显著影响土壤呼吸速率,如果积雪深度继续增加,土壤碳排放速率会有所增强。此外,积雪深度在不同的融雪阶段对土壤呼吸的影响幅度不一致,降雪对土壤呼吸的影响主要发生在积雪完全消融之前这一阶段。本结果可为建立气候变化下的生态系统碳循环模型提供部分数据支持。 相似文献
2.
利用静态箱--气相色谱法,于2011、2012年生长季内,研究了大兴安岭地区典型草丛沼泽土壤呼吸速率的季节动态及其主要环境因子;利用壕沟隔断法对土壤呼吸各组分间的差异进行研究。其结果表明:生长季草丛沼泽土壤呼吸速率具有明显的季节性规律,2011年生长季土壤呼吸速率为489.7 mg·m^-2·h^-1,2012年生长季土壤呼吸速率为233.1 mg·m^-2·h^-1。土壤呼吸在季节变化上表现基本一致,高峰期发生在夏季;土壤呼吸与温度呈极显著相关性,与土壤湿度的相关性较差。 相似文献
3.
长沙樟树人工林生长季土壤呼吸特征 总被引：2，自引：1，他引：1
用LI-COR-6400-09测定并研究湖南长沙樟树人工林生长季节土壤呼吸速率的日变化及季节变化规律,分析土壤呼吸与土壤水热因子的关系.结果表明:樟树林生长季土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线,与5 cm深处土壤温度日变化相一致,2者呈显著指数相关,P=0.003;樟树林土壤呼吸速率季节变化显著,呈不规则曲线波动,平均呼吸速率为4.0 μmol CO2·m-2s-1,与5 cm深处土壤温度之间呈显著指数相关,拟合方程为Y=O.324 2e0.1064x,R2=0.903,P=0.001,与5 cm土壤湿度呈显著二次曲线相关,模拟方程为Y=-0.026 1w2 1.869w-28.406,R2=0.436,P=0.05,土壤温度和湿度可以分别解释土壤呼吸变化的90.3%和43.6%;由拟合的指数方程计算出樟树林生长季节的Q10值为2.9,4-6、7-8和9-10月Q10.值分别为3.08,1.59和2.72,呈现Q10.值随土壤温度升高而下降的趋势;土壤呼吸速率同时受土壤湿度的影响,当土壤湿度小于35.8%时,土壤呼吸与土壤湿度呈正相关,但当土壤含水量超过35.8%这个阈值,土壤湿度就成了土壤呼吸的抑制因子. 相似文献
4.
【目的】通过增温对比试验观测天然次生林演替序列森林内不同层次植物根系呼吸速率生长季的变化,揭示森林演替和模拟增温及其交互作用对根系呼吸速率的影响,为森林更新过程中土壤碳循环对气候变暖响应机制的研究提供数据支持。【方法】以关帝山4种天然次生林(杨桦林、油松林、华北落叶松林和白杄林)为对象,采用野外定点对比试验,以林下地面搭建温室模拟林地增温和用去根试验结合差减法区分根系呼吸组分。于2016—2019年利用Li-6400便携式分析仪观测根系呼吸速率。【结果】增温提高了4种林型细根生物量和根系总呼吸(土壤自养呼吸)的生长季碳通量;增温显著提高了灌木层和草本层根系呼吸速率,提高幅度分别为8.37%～15.26%和10.88%～14.00%,降低了根系呼吸速率的温度敏感性(Q10)。但增温没有改变根系呼吸的生长季单极值变化特征。各林分细根生物量和根系呼吸速率均随演替进程而降低,而根系呼吸速率Q10的值则升高。【结论】灌木和草本层根系呼吸速率对增温和演替及其交互作用的响应程度显著,而乔木层根系呼吸速率对增温和增温与演替的交互作用响应程度不显著。随林地温度... 相似文献
5.
[目的]模拟气候变化背景下土壤酶活性季节变化规律和土壤酶活性对环境因子变异的响应,以深入理解气候变化背景下微生物因素在调控土壤碳循环过程中的作用。[方法]以暖温带锐齿栎林土壤为研究对象,采用红外辐射增温技术和96孔-微平板法测定了生长季和非生长季土壤水解酶和氧化酶活性,解析环境因子在调控土壤酶活性季节变异中的作用。[结果]显示:增温处理在生长季显著提高土壤温度1.91℃,导致土壤有机碳含量显著降低了12.15%,微生物量碳氮显著增加了40.30%和61.29%;增温处理在非生长季显著提高土壤温度2.24℃,但对微生物量碳氮影响并不显著。增温处理对土壤专一酶活性的影响存在季节差异,生长季除N-乙酰-葡糖苷酶外增温处理降低了土壤专一酶活性;非生长季除β-葡糖苷酶和蛋白酶外增温处理增加了土壤专一酶活性。环境因子可以解释土壤专一酶活性变异的82.5%,MBN和NH4-N极显著影响土壤专一酶活性,二者共可以解释变异的59.0%。[结论]MBN和NH4-N是影响土壤专一酶活性的主要环境因子,其他环境因子:土壤水热配比、微生物量碳、微生物量碳氮比、溶解性有机碳和硝态氮等是影响土壤专一酶活性在处理间和季节间变异的主要驱动因子。 相似文献
6.
太岳山油松人工林土壤呼吸组分及其影响因子 总被引：3，自引：0，他引：3
采用挖壕法测定无根和有根样地的土壤呼吸,确定太岳山油松人工林群落土壤呼吸中异养呼吸和根系自养呼吸的贡献率及其影响因子。结果表明:对照与挖壕样方土壤温度和湿度均呈显著的季节变化;2010和2011年土壤呼吸速率和异养呼吸速率均值分别为2.71和2.22μmol·m-2s-1,2010和2011年异养呼吸速率比土壤呼吸速率分别下降了13.7%和21.1%;2010—2011年土壤自养呼吸速率为0.01～0.89μmol·m-2s-1,自养呼吸速率均值为0.49μmol·m-2s-1,2年间自养呼吸速率贡献率为0.2%～37.7%,年均自养呼吸速率贡献率为20.2%;土壤呼吸速率、异养呼吸速率与土壤2,5和10cm深处土壤温度均呈显著指数相关(P0.001),而土壤呼吸速率、异养呼吸速率与5cm深处土壤湿度的相关性并不显著(P0.05);利用2cm深处土壤温度拟合土壤呼吸速率和异养呼吸速率时,异养呼吸速率的温度敏感系数Q10值略高;土壤温度和湿度的双变量模型可以很好地解释土壤呼吸速率和异养呼吸速率的季节变化,拟合方程的R2值为0.70～0.78。 相似文献
7.
以内蒙古大青山华北落叶松成熟林为研究对象,对生长季林地土壤呼吸速率及土壤温度、湿度进行定位监测,分析了土壤呼吸速率变化特征与土壤水热因子之间的相互作用规律。结果表明:(1)林地土壤呼吸速率有明显的季节动态变化和日变化规律。生长季5～9月土壤呼吸速率大小表现为:7月﹥8月﹥9月﹥5月﹥6月;月平均呼吸速率值区间在1.272～3.702μmol·m-2 s-1,平均值为2.323μmol·m-2 s-1。生长初期5月、中期7月和末期9月的单日呼吸速率变化均呈单峰曲线,峰值在12:00～16:00出现,最小值在03:00～06:00出现。(2)生长季林地土壤呼吸速率对土壤湿度的敏感性高于土壤温度,与土壤0～15 cm层湿度之间具有极显著的指数相关关系(P﹤0.01),与温度之间存在显著的线性关系(P﹤0.05)。土壤呼吸速率与土壤温度、湿度之间具有极显著的复合线性关系(P﹤0.01),线性模型对生长季土壤呼吸碳通量的预测具有参考意义。 相似文献
8.
以雷州半岛气候背景条件下具有良好培育前景的5种桉树人工林(湿加松林为对照)为研究对象,测定并分析各个林分土壤呼吸速率在旱季和雨季的差异,以揭示其与土壤温、湿度的关系.结果表明:土壤呼吸速率在旱季表现为先减后增变化趋势,在雨季表现为先增后减或逐渐减小变化趋势,旱、雨季变化特征明显.6个林分旱、雨季土壤呼吸速率均值分别为1.63~3.32μmol·m-2·s-1和2.55~4.36μmol·m-2·s-1.旱季土壤温、湿度共同促进土壤呼吸作用,雨季土壤温度促进土壤呼吸,土壤湿度抑制土壤呼吸作用. 相似文献
9.
研究喀斯特森林土壤呼吸对探索陆地生态系统碳循环有重要意义。对喀斯特原生乔木林和次生林土壤呼吸速率的非生长季动态变化及对温度变化的响应和不同凋落物处理下土壤呼吸的变化进行了研究,结果表明:喀斯特次生林和原生乔木林土壤呼吸速率非生长季动态变化与土壤温度、林内温度变化总体一致;两演替群落土壤温度能解释95.1%~96.8%,91.3%~92.8%的土壤呼吸变化。去除、添加凋落物处理对土壤呼吸影响有显著差异(P<0.05),分别使土壤呼吸降低了21.29%~54.03%和增加了13.79%~98.41%。不同土壤深度土壤呼吸的Q10值次生林为4.62~4.71、原生林为4.01~4.31。随着土壤深度的增加而增加,去除和添加凋落物处理引起土壤呼吸的Q10值不同,从大到小均表现为去除、对照、添加。两演替群落比较,土壤呼吸因小生境、森林植被不同而存在差异,次生林土壤呼吸速率高于原生乔木林,次生林呼吸速率与土壤温度的相关程度略高于原生乔木林,次生林土壤呼吸对温度的敏感性更强。 相似文献
10.
择伐对生长季针阔混交林土壤分室呼吸的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
采用LI-8100土壤CO2排放通量全自动测量系统和与之配套的土壤温度、湿度传感器,对小兴安岭带岭林业局东方红林场观测样地不同强度择伐后,测定林地生长季土壤分室呼吸速率以及10 cm土深处的温度和湿度,探讨生长季土壤各分室呼吸的年际变化.结果表明:枯枝落叶层土壤呼吸速率生长季平均值呈逐年增加的趋势,观测期内枯枝落叶层土壤呼吸速率均值与采伐强度呈二次相关的关系(R2=0.806);根系呼吸速率生长季平均值逐年变化较复杂,差异较大,观测期内根系呼吸速率均值与采伐强度亦呈二次相关的关系(R2=0.415);矿质土壤呼吸速率生长季平均值呈逐年增加的趋势,与采伐强度相关性不显著.土壤温度和湿度是影响土壤分室呼吸速率变化的2个重要因素.枯枝落叶层和矿质土壤层是控制择伐后林地土壤呼吸变化的关键组分.为降低择伐后林地CO2排放增加速率,应选用中小强度(52%以下)的择伐作业. 相似文献
11.
Three VA-mycorrhizal fungi; Glomus occultum, Glomus aggregatum (local isolates) and G. mosseae (strain from Bangalore, India) were inoculated to assess their effect on growth of Acacia mangium in lateritic soil. All inoculations enhanced growth with respect to shoot height, root diameter, leaf area, chlorophyll content
and biomass of A. mangium significantly compared to uninoculated control seedlings. G. occultum proved most efficient among the three. The mycorrhizal dependency factor indicated that the growth of A. mangium was 57% dependent on G. occultum, 47% on G. mosseae and 46% on Glomus aggregatum. 相似文献
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D. Santoso S. Adiningsih E. Mutert T. Fairhurst M. Van Noordwijk 《Agroforestry Systems》1996,36(1-3):181-202
Imperata cylindrica grasslands are widely believed to indicate poor soil fertility. Soil fertility improvement may have to be an important component of a reclamation strategy. Data for Sumatra, Indonesia indicate, however, that Imperata occurs on a broad range of soil types and is not confined to the poorest soils. A direct role of Imperata in soil degradation cannot be ascertained. In many instances, however, Imperata soils are low in available P and effective N supply. The use of rock phosphate in combination with erosion control (fertility traps) and legume cover crops can be effective in restoring soil fertility. Case studies for a number of sites in Sumatra have confirmed the practical possibility of reclaiming grasslands for food and tree crops. 相似文献
13.
[目的]分离并量化土壤自养呼吸和异养呼吸,探讨各自贡献率及其随季节变化的动态特征。[方法]采用壕沟法和气体红外分析法,研究黄河小浪底库区山地栓皮栎人工林土壤总呼吸、自养呼吸和异养呼吸速率的季节动态变化、贡献率和环境影响因子。[结果]表明:栓皮栎人工林总土壤呼吸、自养呼吸和异养呼吸均呈夏季速率高、冬季速率低。栓皮栎土壤总呼吸、自养呼吸及异养呼吸速率与5 cm土壤温度均呈极显著指数相关,温度敏感性系数Q_(10)值大小为自养呼吸(3.40)异养呼吸(2.90)土壤总呼吸(2.45);栓皮栎土壤总呼吸、自养呼吸、异养呼吸速率与0 10 cm土壤体积含水量均显著线性相关;土壤总呼吸、自养呼吸速率与0 10 cm土壤电导率显著相关。土壤总呼吸和异养呼吸的温度敏感系数Q_(10)值均在冬季最大,夏秋季最小;而自养呼吸的Q_(10)值则呈相反的变化趋势。栓皮栎人工林自养呼吸和异养呼吸对土壤总呼吸的月贡献率为13.23%37.33%和62.67%86.76%,且自养呼吸的贡献率与土壤温度的季节变化规律相似。土壤总呼吸、异养呼吸与自养呼吸的CO2年通量分别为1 616.41、1 199.39、417.02 g·m~(-2)·a~(-1)。[结论]经过区分与定量化土壤总呼吸及其组分,确定异养呼吸为本研究区栓皮栎人工林土壤总呼吸的主要组分,作用于异养呼吸的生物与非生物因子均能显著影响整个森林生态系统表层CO_2总排放通量的大小,进一步为该研究区森林生态系统碳循环与能量流动的进一步量化研究提供参考。 相似文献
14.
Soil moisture depletion during dry seasons by planted hedgerows to lower levels than under natural fallow, would reduce drainage
and nutrient losses in the following rainy season when food crops are grown. The volumetric water content of the 0–150 cm
soil profile was measured under planted hedgerows (alternating Leucaena leucocephala and Gliricidia sepium) and natural fallow, both either annually cropped to sole maize or in a two-year crop/two-year fallow rotation, in the humid
forest zone (annual rainfall 1700 mm) of southern Cameroon during the 1995–1996 and 1996–1997 dry seasons. Hedgerows were
cut to 0.05 m height, largely eliminating trees’ water consumption during cropping phases. Differences in total soil water
content at 0–150 cm depth, between systems, occurred only in the early phases of the 1996–1997 dry season. In both dry seasons,
differences between systems in water content were found in some soil layers, all within 0–60 cm depth, yet, without consistent
advantage of any system in exploiting the topsoil water resources. Soil water content was lower under L. leucocephala than G. sepium at 20–40 cm depth only. Below 60 cm depth, no differences in water regimes between systems were found. Under southern Cameroonian
conditions it is unlikely that any of the systems has an advantage in accessing or recovering water and thus, if available,
nutrients from the sub-soil. None of the systems examined was capable of delaying drainage and thus it appears unlikely that
downward displacement of nutrients is delayed after the start of the rains. 相似文献
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The water dynamics of cropping systems containing mixtures of Gliricidia sepium (Jacq.) Walp trees with maize (Zea mays L.) and/or pigeonpea (Cajanus cajan L.) were examined during three consecutive cropping seasons. The trees were pruned before and during each cropping season, but were left unpruned after harvesting the maize; prunings were returned to the cropping area in all agroforestry systems to provide green leaf manure. The hypothesis was that regular severe pruning of the trees would minimise competition with crops for soil moisture and enhance their growth by providing additional nutrients. Neutron probe measurements were used to determine spatial and temporal changes in soil moisture content during the 1997/98, 1998/99 and 1999/00 cropping seasons for various cropping systems. These included gliricidia intercropped with maize, with and without pigeonpea, a maize + pigeonpea intercrop, sole maize, sole pigeonpea and sole gliricidia. Soil water content was measured to a depth of 150 cm in all treatments at 4–6 week intervals during the main cropping season and less frequently at other times. Competition for water was apparently not a critical factor in determining crop performance as rainfall exceeded potential evaporation during the cropping season in all years. The distribution of water in the soil profile was generally comparable in all cropping systems, implying there was no spatial complementarity in water abstraction by tree and crop roots. However, available soil water content at the beginning of the cropping season was generally lower in the tree-based systems, suggesting that the trees continued to deplete available soil water during the dry season. The results show that, under rainfall conditions typical of southern Malawi, the soil profile contains sufficient stored water during the dry season (ca. 75–125 mm) to support the growth of gliricidia and pigeonpea, and that gliricidia trees pruned before and during the cropping season did not deleteriously compete for water with associated crops. Water use efficiency also appeared to be higher in the tree-based systems than in the sole maize and maize + pigeonpea treatments, subject to the proviso that the calculations were based on changes in soil water content rather than absolute measurements of water uptake by the trees and crops. 相似文献
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[目的]探索油茶林间作鼠茅草对土壤质量的影响,为油茶林地的科学经营提供参考。[方法]采用随机定点取样法,测定分析鼠茅草腐解过程中油茶林地0~20 cm耕作层土壤含水量、养分含量及酶活性指标的动态变化。[结果]鼠茅草间作对油茶林地0~20 cm耕作层土壤含水量、养分含量及酶活性影响显著。与对照相比,7—10月鼠茅草间作的土壤含水量平均增幅达39.62%;鼠茅草间作不仅显著提高了油茶林地0~20 cm耕作层土壤有机质、全氮、全磷及全钾含量,而且也提高了土壤中的水解性氮、有效磷与速效钾的含量,其中,有效磷增幅最显著,在8月下旬为对照组的9倍;鼠茅草间作对油茶林地土壤脲酶、酸性磷酸酶与过氧化氢酶的活性影响显著,对蔗糖酶活性影响不显著。[结论]鼠茅草间作经营一定程度上提高了油茶林地土壤肥力水平,对油茶林地土壤改良和可持续生产具有积极的作用。 相似文献
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[目的]以思茅松人工中龄林为研究对象,探讨不同坡向、坡度和坡位对思茅松人工林SOC储量的影响,为精确评估思茅松人工林碳储量提供科学依据。[方法]对不同坡向、坡度和坡位不同土壤层次的SOC含量、全氮、土壤密度、C:N和SOC储量进行T检验和单因素方差分析,对不同土层的SOC储量和全氮、土壤密度、C:N之间进行Pearson相关分析。[结果]思茅松人工中龄林,SOC含量、全氮和C:N随着土层加深而减少,土壤密度随着土层加深而增加。不同的坡向和坡度显著影响SOC储量大小,阳坡的SOC储量要显著高于阴坡,坡度为20 30°的SOC储量要显著低于10 20°和0 10°,坡位对SOC储量大小无显著影响。在0 100 cm土层中,随着土层深度的增加,不同立地条件的思茅松人工中龄林的SOC储量呈减小趋势,不同坡向、坡位和坡度0 20 cm土层SOC储量均显著高于其它土层。坡向和坡度显著影响0 20 cm土层的SOC储量(P0.05);坡位对各层SOC储量均无显著影响(P0.05)。0 20 cm土层中SOC储量和土壤密度呈极显著负相关,和坡向、坡度呈显著负相关关系;除2040 cm土层外,其它土层的SOC储量与全氮之间呈极显著正相关;SOC储量和坡位与C:N在任一土层均无显著相关关系。[结论]立地条件差异影响SOC储量的大小与分布,尤其是坡向和坡度的不同会造成思茅松人工中龄林SOC储量的差异。 相似文献
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