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【目的】比较漓江流域喀斯特和非喀斯特森林植物叶片—根系—凋落物的磷含量及土壤磷含量和无机磷分级特征,为深入认识喀斯特森林磷循环过程,促进退化喀斯特森林生态系统恢复提供科学参考。【方法】在广西桂林漓江流域选取典型喀斯特和非喀斯特森林样地,采集植物叶片、根系和凋落物测定各组分磷含量,采集土壤样品测定总磷、速效磷和无机磷各组分含量以及土壤p H、含水率、碳氮含量等理化性质,分析植物磷与土壤磷各组分的相关性,明确喀斯特和非喀斯特森林磷养分的差异及其主要影响因素。【结果】喀斯特森林土壤总碳、总氮、可溶性有机碳和可溶性氮含量及碳氮比均显著低于非喀斯特森林（P<0.05,下同）;喀斯特森林植物根系和凋落物磷含量（0.03%和0.04%）也显著低于非喀斯特森林（0.05%和0.11%）;喀斯特森林土壤总磷含量为231.0 mg/kg,速效磷含量为2.2 mg/kg,均显著低于非喀斯特森林土壤（总磷含量609.0 mg/kg,速效磷含量9.3 mg/kg）;2种森林类型土壤铁结合态磷（Fe-P）、闭蓄态磷（O-P）和钙结合态磷（Ca-P）均存在显著差异,喀斯特森林土壤无机磷组分以Fe-P为主,而非... 相似文献
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西南喀斯特生态系统氮素循环特征及其固碳效应 总被引：1，自引：1，他引：0
评估生态系统氮状况对预测全球变化背景下生态系统的固碳潜力及生态演替的方向与进程均具有重要的意义。近年我们开展了比较系统的研究以回答二个关键科学问题,即氮是否限制喀斯特区植被恢复,以及喀斯特森林氮状况与邻近的非喀斯特森林相比有何差异?基于多尺度演替序列研究,发现退耕后喀斯特土壤总氮快速累积。氮的累积相应促进土壤有机碳快速累积,且有机碳累积的相对速率高于总氮累积的相对速率。恢复初期(草丛阶段)植被受氮限制,而在次生林阶段则表现出明显的氮饱和特征。基于土壤初级氮转化速率和胞外酶活性化学计量特征的证据表明氮饱和是喀斯特森林的独有特征,而邻近的非喀斯特森林普遍受氮限制。我们的研究意味着:1)西南喀斯特山区退耕后的生态恢复仅在早期受氮限制,而中后期则不受氮限制;2)充足的氮供应可保障生态恢复工程的固碳效应;3)喀斯特森林氮循环具有其独特性,在全球变化背景下,其响应与适应性也可能异于其他区域/类型森林。 相似文献
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[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~(15)N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(NH_4~+)微生物同化、自养硝化、异养硝化和硝态氮(NO_3~-)消耗等主要氮转化过程的初级转化速率。[结果]土壤不同氮转化过程对水分变化的响应不同。随土壤含水量上升(从最大持水量的20%升至100%),土壤中易分解有机氮库初级矿化速率(M_(N_(lab)))从1.757 mg·kg~(-1)·d~(-1)增加到2.598 mg·kg~(-1)·d~(-1),难分解有机氮库初级矿化速率(M_(N_(rec)))变化不显著,总初级矿化速率(M,即M_(N_(lab))和M_(N_(rec)))显著上升。初级自养硝化速率(O_(NH_4))随土壤含水量增加而增加,在最大持水量为100%时达到最大值(0.266 mg·kg~(-1)·d~(-1));初级异养硝化速率(O_(N_(rec)))随土壤含水量增加先上升后下降,在最大持水量为60%时达到最大值(0.115 mg·kg~(-1)·d~(-1));土壤在最大持水量为80%和100%时O_(NH_4)显著大于O_(N_(rec)),总初级硝化速率(N,即O_(NH_4)和O_(N_(rec)))随土壤含水量增加而增大。总初级NH_4~+微生物同化速率(I_(NH_4))随土壤含水量增加线性上升,土壤在最大持水量的100 %时达到最大值(1.941 mg·kg~(-1)·d~(-1));初级NO_3~-消耗速率(C_(NO_3))在最大持水量的80%和100%时明显增加,总无机氮消耗速率(I_(NH_4)和C_(NO_3))随土壤含水量增加显著增大,并在最大持水量的80%时超过总氮初级矿化速率。因此,随含水量增加土壤氮净矿化速率先上升到最大值,然后迅速下降为负值。[结论]红壤不同无机氮产生和消耗过程对水分变化的响应不同;适当增加土壤含水量可提高红壤氮素的可利用性。图5表1参48 相似文献
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[目的]为喀斯特生态系统的恢复重建、农业生产以及相关政策制定提供参考。[方法]采集贵州普定典型喀斯特山区3个不同开垦时间(1959、1968、1980年)的0~10、10~20、20~40 cm土层的土壤样品,进行室内理化分析。[结果]结果显示,普定县喀斯特山区随着农业用地开垦时间的增加,土壤养分变化总体表现为有机质、全氮、CEC下降;土壤pH值下降;全磷、全钾含量没有明显变化;碱解氮、有效磷、有效钾等有不同的变化规律。[结论]普定县喀斯特山区土壤养分随开垦时间的变化主要是受到施肥和微地形的影响。 相似文献
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利用顶盖埋管法,研究短期模拟增温(1年)对大青山油松人工林(Pinus tabuliformis)土壤的铵化、硝化及氮矿化速率的影响。结果表明：模拟增温显著提高了各层土壤温度,其中5、10、20、40 cm土层土壤温度分别增加了1.09、1.37、1.14、1.44℃,5、10、20 cm土层土壤湿度分别较CK减少了3.63%、1.91%、6.71%,40 cm土层增加1.20%。增温处理下0～10 cm土层土壤碱解氮和全氮含量较CK分别增加了54.02%和40.91%,10～20 cm土层土壤的全氮、有机碳含量分别增加了40.00%、41.26%。增温处理下土壤净氮矿化速率呈现季节单峰曲线变化趋势,8月达到峰值。模拟增温使0～10 cm土层土壤的铵化速率和硝化速率分别降低了19%、200%,10～20 cm土层降低了6%、17%,表层和下层土壤的净氮矿化速率分别降低了52%和51%。增温处理下,随着土壤深度的增加,土壤湿度降低,这是导致土壤净氮矿化速率降低的主要原因。 相似文献
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贵州南部喀斯特植被群落变化对小生境土壤养分的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
对贵州南部茂兰喀斯特不同植被群落生态系统中小生境的土壤进行了采样分析,以探讨喀斯特植被群落变化对小生境土壤的影响。结果表明:在喀斯特森林生态系统中,石缝和石坑土壤有机质含量显著高于石沟和土面土壤,土面土壤有机质含量最低。石缝土壤全氮、全磷、有效氮、有效磷、有效钾含量明显高于石坑、石沟和土面土壤,石沟土壤有效氮、有效钾的含量显著高于土面土壤。在阔叶林-灌木林-灌草群落演替过程中土面土壤有效氮磷钾含量出现显著下降,其次是石沟土壤,而石缝及石坑土壤氮磷钾含量未出现明显降低。喀斯特不同植被群落土壤养分的变化受森林群落退化演替以及小生境多样性的影响。 相似文献
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非共生固氮是自然生态系统外源氮输入的重要途径,对生态系统结构、过程和功能均具有重要影响。然而,目前对非共生固氮速率随生态演替变化特征及其主控因素的认识非常欠缺。本研究采用乙炔还原法分别在生长季和非生长季测定了桂西北喀斯特山区不同演替阶段生态系统,即草丛、灌丛和次生林中不同组分(土壤、凋落物和苔藓)的非共生固氮速率。结果表明,不同生态系统组分非共生固氮速率随生态演替变化趋势不一。总体来看,土壤和凋落物的非共生固氮速率表现为随生态演替先降低后升高的趋势,而苔藓的非共生固氮速率在演替早期和中期无显著(p 0.05)变化,后期显著(p 0.05)升高。非共生固氮年通量在草丛阶段为(1.21±0.06) kg N/(hm~2·a),显著高于灌丛((0.23±0.03) kg N/(hm~2·a))和次生林((0.65±0.04) kg N/(hm~2·a))。多元线性回归分析结果表明,生态系统各组分含水率、有机碳、全氮和C∶N比的变化是控制非共生固氮速率随生态演替变化的主要因素。研究结果有助于深入认识喀斯特生态系统氮循环特征,并为生态恢复过程中氮累积提供了一种机理解释。 相似文献
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为探讨黑龙江省半干旱地区土壤初级氮转化速率对水分含量变化的响应,以深入认识不同水分条件下土壤中氮素的产生、消耗和损失过程,为农田土壤合理施用氮肥提供科学依据,以该地区的农田砂壤土为对象,利用;N同位素双标记技术结合FLUAZ数值优化模型开展室内培养试验,研究60%WHC(田间最大持水量)、100%WHC和淹水条件下土壤初级氮转化速率。结果表明:60%WHC水分条件下土壤初级氮矿化速率、初级氮固定速率、初级硝化速率和初级反硝化速率分别为1.87、1.16、2.84 mg·kg1·d1和0.01 mg·kg1·d1,水分含量增加至100%WHC对土壤初级氮转化速率没有显著影响。淹水后土壤初级氮矿化速率和初级氮固定速率分别增加至2.45 mg·kg1·d1和2.15 mg·kg1·d1,初级硝化速率降低至1.13 mg·kg1·d1,初级反硝化速率增加至0.65 mg·kg1·d1,与60%WHC处理差异显著。60%WHC和100%WHC处理土壤初级硝化速率与初级铵态氮固定速率比值(gn/ia)以及初级氮矿化速率与初级氮固定速率比值(gm/gi)都大于1,而淹水处理的gn/ia值小于1(0.55),gm/gi值接近1(1.14)。非饱和水分条件下,砂壤土的氮素供应和固持能力较低,容易发生硝态氮的积累和淋溶损失。砂壤土淹水后促进了反硝化作用的发生,但氮矿化和固定过程紧密偶联,提高了土壤氮的供应和周转能力;同时硝化作用受到抑制,减少了硝态氮淋溶损失的风险。 相似文献
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贵州中部喀斯特森林退化过程中土壤酶活性的变化 总被引：3，自引：0，他引：3
为给喀斯特环境脆弱生态系统的植被恢复提供理论依据,对贵州中部喀斯特森林退化过程中土壤酶活性的变化及其与土壤养分含量的相关关系进行了研究.结果表明.喀斯特森林从原生林→次生林→灌木林→灌草丛方向的演替过程中,土壤pH由中性偏向微碱性,土壤有机质、碱解氮、有效磷含量明显下降,土壤脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性也明显下降、而土壤蛋白酶和蔗糖酶活性变化不明显;与原生林地相比,灌丛草地的土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、碱性磷酸酶活性分别下降了60%、38%、43%. 相似文献
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该文通过实验室土壤培养试验,研究了天然常绿阔叶林及其人工更新成檫木林、柳杉林后0~20cm土层土壤在25℃、自然含水量和添加不同枯落物条件下,培养15、30、45、60、75、90d土壤供氮能力的差异.结果表明:在不添加枯落物时,土壤铵态氮、硝态氮、总无机氮和微生物量氮含量以及硝化速率、氮净矿化速率,均为天然常绿阔叶林>檫木林>柳杉林;各林分土壤添加其枯落物后,土壤铵态氮、硝态氮和总无机氮含量以及氨化速率、硝化速率、氮净矿化速率均高于不添加枯落物土壤,而且在檫木林、柳杉林土壤中添加天然常绿阔叶林枯落物比添加其自身林地枯落物高;微生物量氮含量与铵态氮、硝态氮和总无机氮含量以及硝化速率、氮净矿化速率均存在显著相关性.这说明了天然常绿阔叶林人工更新后土壤供氮能力和微生物生物量下降,天然常绿阔叶林枯落物与檫木林和柳杉林枯落物相比,对土壤供氮能力和微生物生物量的影响作用更大,微生物量氮含量的变化能较好地反映土壤供氮能力的变化.因此,枯落物数量和质量对林地土壤供氮能力和微生物生物量具有重要作用,研究结果为保护天然常绿阔叶林、选择适宜的更新树种和天然常绿阔叶林人工更新后林地土壤的科学管理提供依据,也为退耕还林中树种的选择提供参考. 相似文献
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为探究热带次生森林恢复对土壤有机碳矿化的影响,以西双版纳白背桐（恢复初期）和高檐蒲桃（恢复后期）次生热带森林群落为对象,通过室内需氧培养法研究热带森林土壤有机碳矿化速率的时空变化,并采用相关性和主成分分析方法揭示土壤微生物量碳及理化性质对有机碳矿化的影响特征。结果表明,随着次生热带森林的恢复,恢复后期的土壤有机碳矿化速率（4.29 mg·kg-1·d-1）显著高于恢复初期（3.50 mg·kg-1·d-1）;土壤有机碳矿化速率均呈单峰型季节变化,6月最高（4.78~5.60 mg·kg-1·d-1）,且随土层加深而降低,其中0~5 cm土层矿化速率是10~15 cm的1.8~1.9倍;高檐蒲桃群落土壤有机质、易氧化碳、微生物量碳、全N和含水量相较于白背桐群落分别增加了11.3%、30.8%、25.7%、14.3%和23.5%;群落土壤有机碳矿化速率与微生物量碳、有机质、易氧化碳、全N和铵态N呈极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)正相关,其中土壤有机质、微生物量碳和易氧化碳是有机碳矿化的主控因子。西双版纳热带次生森林恢复主要通过改变土壤有机质积累及活性有机碳库组分（如易氧化碳与微生物量碳）来调控土壤有机碳的矿化动态。 相似文献
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小兴安岭3种原始红松林的土壤有机碳研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为阐明小兴安岭3 种原始红松林土壤有机碳变化特征及其影响机制,以沿海拔梯度分布的云冷杉红松林、椴
树红松林和蒙古栎红松林为研究对象,采样分析了土壤总有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳含量及土壤理化性
质。结果表明:3 种原始红松林土壤总有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳含量均随土层加深而递减;蒙古栎红松林
土壤总有机碳与易氧化碳含量最高,椴树红松林次之(仅10 ~20 cm 土层土壤总有机碳低于云冷杉红松林,但差异
不显著),云冷杉红松林最低,这种趋势(蒙古栎红松林 椴树红松林 云冷杉红松林)同海拔梯度变化一致。不同
林型土壤微生物生物量碳含量的差异在不同土壤层次有所不同,但差异均不显著;2 种活性碳、总有机碳与土壤全
氮、C蛐N 之间为显著(P 0.05)或极显著(P 0.01)正相关,与土壤密度呈极显著负相关(P 0.01)。综上,3 种原
始红松林土壤有机碳含量的差异是森林类型、海拔、土壤环境等因素综合作用的结果。 相似文献
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【目的】研究天然胡杨林生长过程中不同层次土壤C、N、P化学计量变化特征及与叶片C、N、P含量的相关性,为胡杨林经营管理提供理论依据。【方法】在新疆轮台县轮南镇选取5种不同林龄胡杨林(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林)作为研究对象,测定和分析不同林龄胡杨林下土壤( 0～10、10～20、20～40、40～60、60～100 cm)和叶片的C、N、P含量及化学计量特征。【结果】(1)胡杨林土壤C含量在0～100 cm层次垂直分布差异不显著,这与其他森林群落有显著的不同。土壤N含量均呈现随土壤深度增加而减小的趋势,土壤N含量具有表层聚集的特征。土壤P含量在各层次分布较为均匀,在0～100 cm层次垂直分布差异不显著。(2)龄级对土壤化学计量有显著影响(P < 0.05),土层深度对土壤的C和P含量影响不显著,对土壤N含量和化学计量比影响差异显著,而龄级和土层深度的协同作用对土壤C和P含量的影响不显著,对土壤N含量和化学计量比影响显著。(3)叶N含量与土壤各层次的P含量呈显著正相关,叶P含量与土壤N含量呈现显著正相关,而叶N∶P与土壤C含量、N含量、C∶P、N∶P均呈现显著负相关。【结论】胡杨林土壤C含量垂直分布差异不显著,这与其他森林群落有显著的不同。土壤N含量具有表层聚集的特征。胡杨林生长过程对土壤N含量影响显著。土壤P含量在各层次分布较为均匀,但是,胡杨林生长过程对土壤P含量影响显著。近熟林和成熟林土壤的C∶N、C∶P和N∶P比在不同的土壤层次差异显著。 相似文献
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氯化苦熏蒸处理对土壤氮矿化和硝化作用的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
结合室内培养和田间试验定量研究了氯化苦熏蒸对土壤氮矿化及硝化作用的影响。通过测定室内氯化苦处理20周内土壤中矿质态氮的含量,得出在前11周内土壤中NH4+-N含量一直增加,硝化作用过程受到明显抑制。11周后硝化作用微生物逐渐恢复,硝化作用受抑制程度减弱,NH4+-N含量开始减少;进行室内氯化苦不同浓度处理,随着处理浓度的增加,土样中NH4+-N含量也依次增加。田间氯化苦熏蒸处理后部分土壤微生物被杀死,使得土壤微生物体内有机态氮转化为无机态氮,短期内能增加土壤中矿质态氮含量。田间不同地块氯化苦熏蒸处理后NH4+-N和矿质态氮含量均有升高,并随着施药量的增加土壤中NH4+-N和矿质态氮也逐渐增加。 相似文献
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半干旱黄土区山地枣林春季土壤水分动态变化研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为明确半干旱黄土区山地枣林土壤水分特征,本文对陕西延川县齐家山红枣试验基地春季土壤水分特征进行了分析。结果表明:1)不同坡向枣树林地土壤水分存在差异,阴坡土壤水分最高,其次为半阳坡,而阳坡最低,且不同坡向不同土层间存在显著差异;不同坡向土壤水分垂直变化趋势相似。2)坡位对枣树林地0～60 cm土层的水分影响较大,且随着土层的增加,坡位对土壤水分的影响逐渐减小直到差异不显著。3)山地枣林0～60 cm土层内,不同整地方式对土壤水分影响较大,且差异显著;但显著性随土层深度增加而降低。4)不同植被类型间土壤水分存在差异。0～40 cm土层,枣树林地土壤水分含量最高,且与苹果园、草地土壤水分差异显著;40～100 cm土层,苹果园土壤含水量最大,且与枣园、草地显著差异。5)研究区3种植被类型0～100 cm土层土壤蓄水量表现为红枣(153.03 mm)苹果园(149.26 mm)草地(98.76 mm),说明林地土壤水分涵蓄能力强,而撂荒草地土壤蓄水能力较弱。因此,研究表明半干旱黄土区进行水平阶整地和合理的经济林营造有助于土壤水分的利用且不会造成土壤水分亏缺,相反进行撂荒则反而会使土壤水分含量降低。 相似文献
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岩溶与非岩溶区不同林分根际土壤微生物及酶活性 总被引：2，自引：0，他引：2
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土壤酶驱动土壤生态系统养分的循环和控制生态系统的功能。本研究以生长年限为10、20年和30年的柑橘林0~20 cm和20~40 cm土层土壤为研究对象,主要探讨了土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性随着柑橘林龄的延长和土壤深度的增加的变化规律。结果表明,随着柑橘林龄的延长,0~20 cm土层土壤过氧化氢酶活性10年和20年样地之间无显著性差异,但都显著大于30年的样地;而0~20 cm土层土壤转化酶和脲酶活性逐渐提高,20年时达到最大值,其后又降低。随着土壤深度的增加,过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性在3个林龄的柑橘林中都呈现显著的下降趋势。相关性分析的结果表明,土壤转化酶活性、脲酶活性都与土壤有机碳和微生物量碳氮之间都具有显著的正相关性,而过氧化酶氢活性与土壤理化特性及其微生物量之间都无显著的相关性。主成分分析结果进一步显示,土壤转化酶活性、脲酶活性、有机碳和微生物生物量碳氮均在第一主成分中具有较大的载荷,对第一主成分的贡献最大。以上结果表明脲酶和转化酶活性能够做为柑橘土壤质量变化的敏感指标。 相似文献