南亚热带森林凋落物对土壤呼吸的贡献及其影响因素

Three main types of Soil respirations(S+L and S) in southern subtropical forests in Dinghushan biosphere reserve were consecutively being monitored over 31 months by the approach of static chamber-gas chromatograph techniques. Research shows that: annual mean contribution rates of litter-fall to soil respiration in the monsoon evergreen broadleaf forest (BF), mixed broadleaf-coniferous forest (MF) and coniferous(pine) forest (PF) reached 27.82%、33.29%和36.35% respectively; Moreover, all three types of forests displayed the same seasonal dynamic features with the peaks contributions of them were from April to September, which accounts for 71.87%、61.89% and 70.39% of annual total contributions of litter fall to soil respiration respectively. Soil respiration(S+L) had an obviously positive relationship with the seasonal changes of litter-fall input（P<0.001; And soil water content had a significant impact on the contribution of litter-fall to soil respiration in the three types of forests (P<0.001); Soil temperature had positive correlativity with soil respiration flux, though it has no distinctive relationship with contribution of litter-fall to soil respiration; the contribution ratios of litter-fall to soil respiration on rainy days were 28.63%、38.20% and 40.12% respectively, which were significantly higher than those in the sunny days in the three types of forests.     

广西岩溶区灌木林地凋落物—土壤碳、氮、磷化学计量特征

文章对广西7个典型岩溶石山区（隆林各族自治县、凌云县、东兰县、河池市金城江区、罗城仫佬族自治县、融水苗族自治县和桂林市雁山区）、63个灌木林地样方土壤及环境因子进行取样和调查,研究典型岩溶区土壤和凋落物有机碳（C）、全氮（N）和全磷（P）的化学计量特征及其影响因素。结果表明：（1）研究区灌木林地0~40 cm土壤C、N、P平均值分别为31.90 g·kg−1、3.95 g·kg−1和2.65 g·kg−1,变异系数分别为40.13%、41.46%、65.24%;C/N、C/P、N/P平均值分别为8.10、14.82、7.80,变异系数分别为14.88%、48.78%和41.33%;0~20 cm土壤C/N、C/P、N/P值略高于20~40 cm土壤;0~20 cm和20~40 cm土壤C/N、C/P和N/P组间均存在显著差异;（2）土壤养分元素含量之间均存在极显著相关性,土壤养分元素生态化学计量特征与凋落物N、P含量显著正相关,与凋落物C/N显著负相关;土壤P含量与海拔显著正相关,土壤C/N与年平均气温呈负相关关系;年平均降水量与土壤C、P呈中等负相关关系;年平均气温与土壤C、C/N、C/P呈负相关关系,与土壤N呈正相关关系。广西岩溶区土壤和凋落物均具有低碳高磷的特征,凋落物氮、磷是影响岩溶灌丛土壤养分化学计量特征的重要因子,年均温升高会促进土壤N增加,降低土壤C/N,年均降水量增加会降低土壤C、P含量。     

气温和降水量对东灵山阔叶林凋落物分解特征的影响

植物凋落物分解是北半球中纬度森林生态系统生物地球化学循环的关键环节,其过程目前尚不甚清楚。北京东灵山暖温带落叶阔叶林凋落物破碎程度、颜色变化和微生物培养的定量化综合研究结果显示：大粒级碎片含量和颜色值L^*是凋落物早期分解程度的直接量度。可培养微生物菌落数(CFU)自1月起逐渐增加,于9月达到峰值,增幅受控于气温和降水量。微生物菌落数与大粒级凋落物含量和L^*值具有较强的相关性,显示了微生物的生长繁殖对提高森林凋落物降解速率的作用。本次研究中,气温和降水量两个环境因子能够得以分离。当气温升高而降水量却较低时,凋落物分解减慢;当降水量较高时,即便气温有所下降,分解速率也可能很高,其作用机理可能与微生物生物量有关。升温和降水量的合理分配能够提高凋落物分解速率,促进碳排放。若未来区域升温且降水量也增加,森林土壤碳排放量也将增大。

     

不同植物凋落物对土壤有机碳淋失的影响及岩溶效应

以低含量有机碳的岩溶土壤（SOC, 0.89%）为媒介,每150g上添加松针、梧桐叶粉各 7.5g,15g,4个试验土柱号分别为SCC3,SCC5;SBC3,SBC5,接种岩溶土壤微生物群落后,于 恒温室内进行培养淋溶实验。结果表明,土壤淋溶液的电导值受土壤有机质含量多少及性质 的影响。土壤水溶性有机碳（DOC）淋失总量SCC3为540.7mg,SCC5为1522.9mg;SBC3为 383.2mg,SBC5为563.5mg.同时,土壤环境中Ca2+的释放总量SCC3为145.7mg,SCC5为 288.7mg; SBC3为170.0mg,SBC5为167.9mg.两者呈正相关,相关系数r2=0.85.下伏碳酸 盐岩的溶蚀量排序为SCC5>SBC3>SCC3>SBC5,表明两种不同植物凋落物经微生物分 解,产生不同质和量的DOC,并导致土壤环境中 Ca2+释放的差异和不同的岩溶效应。从而初步揭示不同有机碳分解导致DOC淋失的差异性,以及DOC对岩溶动力系统的驱动。这与A.Heyes和T.R.Moore的研究结果一致。     

积雪变化对中国森林凋落物分解影响研究进展

森林凋落物的分解对于维持生态系统物质循环和养分平衡具有重要意义,并受到不同积雪厚度下冻融格局的影响。冻融期（包括冻结过程期、完全冻结期、融化过程期）是冻土区凋落物分解的重要时期,该时期分解的凋落物量约占全年分解总量的一半。积雪减少通常会导致土壤温度降低、冻融循环次数增加,进而影响凋落物分解。通过综述近10年来积雪变化对我国森林凋落物分解影响的研究成果发现,积雪厚度减少在冻融期通常会抑制凋落物质量损失、碳元素释放和纤维素降解,生长季则起到促进作用,从全年来看多数表现为抑制作用。因此,冻融作用造成凋落物的物理破坏,对其分解的促进作用主要发生在后续生长季。积雪厚度减少在冻融期通常抑制氮元素释放,生长季和全年则无明显规律;磷元素和木质素目前研究还存在很大差异。最后,进一步阐述了积雪变化对凋落物分解影响研究存在的问题及未来研究发展方向。     

九寨沟优势植物凋落物叶片淋溶的碳氮磷释放特征

通过对九寨沟水体中两种优势植物落叶的碳氮磷淋溶动态分析发现:初期总溶解碳氮磷释放在48 h内逐渐稳定,表明短期的淋溶过程就可以导致较大比例的元素释放;磷的短期平均可溶出比例为29.61%,表明淋溶是植物磷元素释放的重要途径;估算得出九寨沟植物叶片碳氮磷贡献总量分别可达20577 t?a-1,2101 t?a-1,1402 t?a-1.研究表明九寨沟植物凋落物淋溶是水体碳氮磷的重要来源,也是影响钙华沉积的重要因素.分析凋落物养分溶出特征,可为九寨沟生态系统的健康发展提供数据支撑.     

凋落物处理对大兴安岭多年冻土区白桦林土壤磷组分的影响

磷是植物生长发育过程中必不可少的元素,探究大兴安岭多年冻土区凋落物输入变化对不同林龄白桦林土壤磷组分的影响,能够为气候变化条件下高纬度地区森林生态系统磷有效性及影响机制研究提供参考。本文选择大兴安岭多年冻土区不同林龄（30 a、45 a、66 a）白桦林为研究对象,于2021年10月分别进行了凋落物去除和凋落物加倍处理,在2022年8月进行取样,采用Hedley磷分级法对0～20 cm土层土壤磷组分及环境因子进行测定与分析,探究凋落物对多年冻土区森林土壤磷组分的影响。结果表明,凋落物加倍处理提高了3个林龄白桦林土壤活性磷和中等活性磷含量,其中30 a白桦林0～10 cm土层土壤H₂O-Pi含量增加显著（P<0.05）,3个林龄白桦林10～20 cm土层土壤NaHCO₃-Pi含量均显著增加（P<0.05）,30 a白桦林0～20 cm土层土壤NaOH-Pi含量显著增加（P<0.05）。而去除凋落物处理降低了3个林龄白桦林土壤活性磷和中等活性磷含量,其中,30 a和45 a白桦林各土层土壤NaOH-Pi含量显著下降（P<0.05）,66 a白桦林0～20 cm土层土壤磷含量下降程度各不相同。凋落物处理对稳定态磷（HCl-Pi、HCl-Po、Residual-P）影响相对较小。冗余分析表明,30 a白桦林土壤磷组分主要受pH和可溶性有机碳的影响,45 a白桦林主要受pH和NO₃^--N的影响,而66 a白桦林主要受土壤含水率和可溶性有机碳的影响。凋落物输入增加会促进寒温带白桦林土壤磷的活性,提高土壤磷的有效性。因此,在白桦林经营管理过程中,要保护好凋落物。     

喀斯特石漠化过程中地表凋落物δ~(15)N特征

为了解喀斯特石漠化过程中地表凋落物稳定氮同位素的变异特征及其影响因素,对喀斯特高原区贵州省清镇市王家寨峰丛洼地同一流域内不同类型石漠化、不同等级石漠化以及不同干扰方式石漠化地表凋落物的氮同位素组成及其空间分异特征进行了研究。结果表明:流域内黄壤区样地的地表凋落物δ15 N值主要为-4.00‰~-1.83‰,平均值-3.13‰;黑色石灰土区样地的地表凋落物δ15 N值主要为-4.49‰~-2.44‰,平均值-3.39‰;环境水热条件是影响地表凋落物δ15 N值的主要因素;除了在黑色石灰土区的轻度石漠化与无石漠化间差异显著外,无论是黄壤区样地还是黑色石灰土区样地,其地表凋落物δ15 N值在各等级石漠化样地间、不同干扰方式环境下、甚至在不同坡位上都无显著性差异体现,两土壤类型间的总体差异也不显著(P≤0.05),这主要与喀斯特区高度的生境异质性有关。     

石漠化区植被恢复过程凋落叶分解特征及其对土壤有机碳/氮的影响——以重庆中梁山为例

运用凋落物分解袋及样品室内分析的方法,研究了石漠化脆弱生态区植被恢复不同阶段主要建群种凋落叶分解及有机碳、氮释放动态及其与土壤团聚体有机碳、氮之间的关系。结果表明:(1)各植被恢复阶段凋落叶分解系数介于0.73～1.33之间,不同阶段之间表现为,草地<灌丛<乔木林<灌乔林,人工樟树林介于乔木林与灌乔林之间。(2)各植被恢复阶段凋落叶有机碳、氮净释放率介于58.5%～72.9%与21.2%～63.9%之间,有机碳在分解期间表现为净释放,有机碳、氮释放率随植被恢复年限的延长呈增加的趋势。(3)凋落叶分解与养分释放对土壤有机碳、氮含量的提高有促进作用。其中,凋落叶分解系数与0.25～1 mm、<0.25 mm粒径团聚体轻组有机碳、氮之间关系密切。在植被恢复过程中,凋落叶分解速率及有机碳、氮释放率随恢复年限延长而呈增加趋势,凋落叶分解对土壤有机碳、氮有重要影响,轻组有机碳、氮优先向小粒径团聚体输入,小粒径团聚体在土壤有机碳、氮积累中有重要作用。凋落叶分解一方面能为植物生长提供养分,同时也促进土壤有机质的形成与积累,植被恢复过程中应加强水土保持、提高土壤层的养分保蓄与抗水土流失能力。      

丹江口水库土壤-底积物镉生态地球化学风险评价

湖北省十堰—丹江口地区多目标地球化学调查由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所2013—2015年组织实施,旨在查明测区元素地球化学分布和分配特征,开展国土资源环境评价与基础地质研究,为国家及地方经济社会科学可持续发展提供基础资料.调查发现了丹江口水库底积物及沿汉江土壤镉富集现象.为保护丹江口水源地及南水北调水质安...