大兴安岭多年冻土区泥炭地中8种植物叶片凋落物的元素含量特征

2019年9月上旬,在大兴安岭地区漠河市图强镇连续性多年冻土区和新林区不连续性多年冻土区的泥炭地中,采集了落叶灌木、常绿灌木、草本植物和藓类植物功能群的柴桦(Betula fruticosa)、笃斯越橘(Vaccinium uliginosum)、狭叶杜香(Ledum palustre)、甸杜(Chamaedaphne calyculata)、小叶杜鹃(Rhododendron capitatum)、玉簪薹草(Carex globularis)、粗叶泥炭藓(Sphagnum squarrosum)和真藓(Bryum argenteum)的叶片凋落物样品,测定各种植物叶片凋落物中的碳、氮、磷、钾、钠、钙、镁、锰、铝和铁元素含量以及碳、氮同位素自然丰度(δ¹³C、δ¹⁵N)值。研究结果表明,图强镇连续性多年冻土区与新林区不连续性多年冻土区泥炭地中的狭叶杜香、甸杜、小叶杜鹃(常绿灌木)和粗叶泥炭藓、真藓(藓类植物)叶片凋落物的总有机碳含量相当,图强镇泥炭地中的柴桦、笃斯越橘(落叶灌木)和玉簪薹草(草本植物)叶片凋落物的总有机碳含量显著小于新林区泥炭...     

施肥对橡胶人工林土壤呼吸、土壤微生物生物量碳和土壤养分的影响

为探讨施肥处理对橡胶人工林的影响,对施用氮、磷化肥处理(对照:CK;N1:100 kg Nha-1;N2:200 kg Nha-1;P:75 kgPha-1)对橡胶林土壤呼吸、微生物生物量碳和养分的影响进行为期1 a的研究。结果表明:土壤呼吸的季节变化基本上呈单峰曲线,土壤呼吸速率在雨季(平均为2.77μmol CO2m-2s-1)大于旱季(平均2.55μmol CO2m-2s-1);台地土壤呼吸受测定前降水影响明显,呈显著负相关(按CK、N1、N2和P排列相关系数分别为-0.757、-0.630、-0.659和-0.586),而边坡土壤呼吸与土壤温度有极显著正相关(按CK、N1、N2和P排列相关系数分别为0.638、0.635、0.712和0.694);高氮处理N2(200 kg Nha-1)在雨季时显著抑制台地异养呼吸和边坡土壤呼吸;通过测定土壤微生物生物量碳发现,高氮处理样地在雨季和雾凉季显著抑制台地和边坡土壤微生物生物量碳;在土壤养分方面,除施磷样地内台地土壤有效磷含量显著增大外(P样地内有效磷含量为85.43 mg/kg,CK样地为9.77 mg/kg),施肥处理并未对橡胶林土壤养分造成显著影响。     

祁连山疏勒河源区冻土退化对土壤微生物生物量碳氮的影响

对青藏高原东北缘祁连山西段疏勒河源区多年冻土区0~50 cm土壤微生物生物量碳氮分布特征及其影响因素进行分析。结果表明:稳定型和极不稳定型多年冻土区0~50 cm土壤中微生物量碳含量范围分别为0.015~0.620 g/kg和0.019~0.411 g/kg,微生物量氮含量范围分别为0.644~12.770 mg/kg和0.207~3.725 mg/kg;土壤微生物量总体呈现出稳定型显著高于极不稳定型多年冻土,表明多年冻土退化（多年冻土由稳定型退化为极不稳定型）对土壤微生物量积累有明显抑制作用。土壤微生物生物量碳占有机碳、微生物生物量氮占全氮的比值在稳定型多年冻土中显著高于极不稳定型,表明多年冻土退化对土壤微生物的矿化能力有明显抑制作用。土壤微生物量及其与土壤养分的比值有显著的剖面变化特征,随土壤深度增加而减小。土壤微生物量碳氮均与土壤温度显著负相关,与地下生物量显著正相关。稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与碳氮比正相关、与氧化还原电位负相关;不稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与pH正相关。土壤微生物量碳氮与土壤温度和pH在剖面变化上显著相关。逐步回归分析表明驱动微生物生物量碳氮在不同多年冻土类型和土层之间变化的因子是不同的。     

植被恢复方式对黄土丘陵区土壤理化性质及微生物特性的影响

对甘肃省定西市黄土丘陵区不同植被恢复方式下的土壤水分、pH、有机碳（SOC）、全氮（TN）、碱解氮（AN）、全磷（TP）、速效磷（AP）、速效钾（AK）及微生物生物量、呼吸速率、呼吸熵（qCO₂）以及微生物熵（q_MB）进行了测定与分析。结果表明：不同植被恢复方式下,土壤pH值变化差异不显著（p>0.05）;0~20 cm土SOC、TN、AN、TP、AP、微生物量碳（SMBC）、微生物量氮（SMBN）含量及微生物呼吸速率（MR）均为天然植被（CL）下最高,AK为自然恢复（Q）方式下最高,qCO₂与q_MB在人工重建+自然恢复（RZ）方式下最高;20~40 cm土壤的SOC、TN、AN、TP、AP含量变化同0~20 cm,AK、SMBC、SMBN、 q_MB及MR在RZ方式下最高;40~60 cm土壤的SOC、TN、AN、AP及TP含量在CL方式下最高,SMBC、SMBN、 q_MB及MR在RZ方式下最高,AK、 qCO₂在Q方式下最高。相同植被恢复方式下,随土层深度增加,SOC、TN、AN、TP、AP、AK、SMBC、SMBN含量及q_MB、MR均逐渐降低,但qCO₂逐渐升高（除RZ方式）。不同植被恢复方式,SOC、TN、AN、SMBC、SMBN、q_MB、MR及qCO₂之间存在不同程度的相关性。     

综论土壤呼吸各组分区分方法

研究土壤呼吸各个组分对土壤总呼吸的贡献是定量评价植物和土壤碳平衡及能量平衡的 重要基础。目前区分土壤有机质分解呼吸和根呼吸的方法主要有成分综合法、壕沟法、根分离法、 林隙法、根生物量外推法、同位素法, 区分纯根呼吸和根际微生物呼吸的方法有同位素稀释法、模 拟根际沉降物法、¹⁴CO₂ 动态法、根系分泌物洗涤法、δ¹³C 微生物量法及一些非同位素法的联合。 土壤呼吸各组分区分研究中, 区分纯根呼吸和根际微生物呼吸将是未来研究的一个重大课题, 区 分方法的改进、完善和创新, 不同区分方法间的比较研究将是未来研究的一个重要方向。     

2015年黄河源区泥炭地分布及其空间差异性

泥炭地在黄河源区广泛发育,其空间分布与面积变化对黄河上游水源涵养能力具有重要影响.以2015年2月、3月、11月和12月分辨率为30m且云量少于20％的覆盖研究区的Landsat TM影像为数据源,提取出黄河源区泥炭地的分布信息;利用1956～2015年黄河源区各县的降水量和气温数据以及高程、坡度资料,分析地形因素和气...     

不同水位控制条件下泥炭沼泽土壤微生物群落及酶活性

在白江河泥炭沼泽采集0～50 cm深度泥炭柱样品,通过室内水位控制实验,以持续淹水(对照)、持续低水位和波动水位,模拟短期排水条件,分析短期排水对泥炭土壤理化性质、活性有机碳组分、微生物群落以及酶活性的影响,并探讨泥炭沼泽土壤微生物生物量、酶活性对短期排水的响应及其影响因素。研究结果表明,持续低水位和波动水位处理下泥炭土壤p H减小,持续低水位处理下0～20 cm深度土壤易氧化有机碳和微生物量碳含量显著减小,而>20～50 cm深度土壤易氧化有机碳含量增大;波动水位处理下泥炭土壤微生物量碳含量显著大于持续低水位处理;泥炭土壤含水量、全氮含量和碳磷比是影响土壤活性有机碳组分变化的主要因素;持续低水位处理下泥炭土壤微生物磷脂脂肪酸含量小于对照处理和波动水位处理;除真菌外,各类型微生物磷脂脂肪酸含量在波动水位处理下都大于对照;持续低水位处理下0～20 cm深度土壤氧化酶活性无显著变化,水解酶活性都增强,而>20～50 cm深度土壤多酚氧化酶和水解酶活性减弱;与持续低水位处理相比,波动水位处理后0～20 cm深度土壤过氧化物酶活性增强,而水解酶活性减弱;土壤有机碳和全氮含量是影响土...     

沙漠人工植被区土壤呼吸初探

2003年9月底,在沙坡头铁路北面的1956年、1964年、1981年和1987年始植的人工植被区和流动沙丘的迎风坡,分别在阴天、晴天和雨后用CI301SR测定土壤呼吸速率,结果表明:土壤呼吸速率在各样地间、日期间和互作均达到极显著水平;尤其是雨后样地间的差异非常明显。1956年始植、1964年始植、1981年始植、1987年始植样地和流沙不同天气状况下的平均土壤呼吸速率分别为-0.1537μmol·s^-1·m^-2、-0.0995μmol·s^-1·m^-2、-0.0583μmol·s^-1·m^-2、-0.0754μmol·s^-1·m^-2和-0.0336μmol·s^-1·m^-2;阴天、晴天和雨后不同样地的平均土壤呼吸速率分别为-0.0342μmol·s^-1·m^-2、-0.0778μmol·s^-1·m^-2和-0.1403μmol·s^-1·m^-2。在沙漠人工植被区,影响土壤呼吸的主要因子是水分,其次是温度与植物群落类型和发育阶段。     

科尔沁沙地土壤微生物区系季节动态的初步研究

通过对流动沙丘、半固定沙地、固定沙地及其附近农田黄土和农田黑土中主要土壤微生物类群的好气型细菌、放线菌、丝状真菌和芽孢型杆菌不同季节数量的测定结果表明,微生物类群不同,所表现的季节变化有明显差异。放线菌和芽孢杆菌的生长高峰在春季,丝状真菌的高峰在夏季,好气型细菌的生长高峰出现在秋季。另外,土壤微生物的数量随土壤质地的不同也表现出显著变化,可划分为几种情形,即农田型、固定和半固定沙地型以及流动沙地型。     

马桑根瘤的固氮活性与呼吸强度

马桑Coriaria sinica根瘤固氮与呼吸作用具有一定的依赖关系。根瘤的二氧化碳呼出量与乙烯生成量之日平均比值(CO_2:C_2H_4值)为6.263±1.202。此值在一定程度上反映了固氮对能量的需求,但受土壤温度和湿度的影响而变化甚大。     

湿地生态系统土壤微生物研究进展

微生物是湿地生态系统不可缺少的成员,对湿地生态系统中物质转化、能量流动起着重要作用.综述了国内外湿地土壤微生物研究的现状,总结了湿地土壤微生物研究主要的几个方面,包括土壤微生物的群落结构研究、代谢活性研究和生态学功能的研究.对天然湿地土壤微生物群落、功能以及多样性研究提出了展望.     

震区植被恢复初期土壤理化性质与土壤呼吸间的关系

为了解地震灾区不同恢复方式下土壤理化性质和土壤呼吸间的关系,选取2种典型气候区(干旱河谷气候区与亚热带季风气候区)为研究区,设置人工恢复、未受损、自然恢复3种恢复方式的固定样地,定期测定土壤呼吸与土壤理化性质(有机碳、全氮、全磷、速效氮、有效磷、容重、孔隙度、电导率和pH值),并分析各因子间的相关关系。结果表明:气候类型显著影响土壤全氮、容重、孔隙度、电导率以及土壤呼吸,表现为干旱河谷气候区显著优于亚热带季风气候区;恢复方式显著影响土壤呼吸速率、有机碳、全氮、全磷、速效氮、有效磷含量、C:P、N:P、容重、孔隙度和电导率,基本表现为未受损样地优于人工恢复样地优于自然恢复样地;二者交互作用显著影响土壤呼吸、土壤物理性质和除全磷、有效磷外主要土壤养分的流失。两种气候区土壤呼吸的影响因子不同,干旱河谷气候区主要为土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、pH值、容重和孔隙度,亚热带季风气候区主要为土壤有机质、全氮、速效氮、容重和孔隙度。本研究为评价和优化西南地区灾后恢复治理措施提供一定科学依据,对其生态安全维护和生态屏障建设提供帮助。     

毛乌素沙地南缘生态过渡带土壤微生物特征

对毛乌素沙地南缘生态过渡带流动半流动沙丘、固定半固定沙地、丘间盐碱滩地和缓坡丘陵梁地4种不同生境土壤中0—5 cm和5—20 cm土层的细菌、真菌、放线菌三大菌类及硝化细菌、好气性固氮菌和纤维素分解菌三个微生物生理群的数量进行了研究。结果表明：除放线菌数量为缓坡丘陵梁地>丘间盐碱滩地>固定半固定沙地>流动半流动沙丘外,其他菌类及微生物总量均为缓坡丘陵梁地>固定半固定沙地>丘间盐碱滩地>流动半流动沙丘;各类微生物类群中,细菌数量最多,占微生物总量的70％以上;各类微生物的垂直分布,除流动半流动沙丘细菌、放线菌、微生物总量及好气性固氮菌数量为5—20 cm高于0—5 cm外,其他生境条件下各种微生物类群数量均为0—5 cm高于5—20 cm。     

南极菲尔德斯半岛土壤氮循环微生物类群数量与功能活性的初步研究

南极乔治王岛南端的菲尔德斯半岛被认为是研究南极生态与生物资源的理想之地。本研究从该半岛全岛范围采集了3类不同类型的土壤样品,采用传统最大或然法(MPN)对其所含氮循环各类群微生物的总量进行了测定,同时利用常规Griess试剂、纳氏试剂等显色法初步估算了各菌群的功能活性强度,并结合土壤理化性质和采样点生态等进行了初步分析。目的是对该半岛土壤氮循环微生物进行先期初步了解,为进一步深入研究它们的其他特性奠定基础。结果表明:13个土样中所含氮循环微生物总量趋势为氨化菌反硝化菌硝化菌和固氮菌(活菌数),除极个别样品外均具有不同程度的硝化、反硝化、氨化活性。其中,所有土壤样品均具有比较高的氨化菌含量及氨化活性强度;丘陵山坡土壤的反硝化菌含量与反硝化活性强度要高于动、植物区土壤(极个别样品除外);动物区和植物区土壤的硝化菌含量较少,但硝化活性强度较高,预示着可能存在高效功能菌株;而丘陵山坡土壤的硝化菌含量及硝化活性强度则表现得高低不一。本结果为进一步深入研究该地区氮循环微生物提供了前期参考。     

长白山哈泥泥炭地7种苔藓分布与环境关系研究

在长白山哈泥泥炭地调查7种苔藓的典型生境,共计93个样方,计测样方中苔藓植物的盖度和包括泥炭全氮（TN）、全磷（TP）、K^＋和Ca^2＋等在内的9个环境因子,应用典范对应分析对数据进行处理,做出样方、物种与环境因子关系二维排序图,排序图直观地反映苔藓植物与环境因子间的关系。结果表明,排序图中同种苔藓为主的样方多数集中分布,个别分散分布;水位埋深、沼泽水pH以及乔木郁闭度和灌木盖度是影响泥炭地苔藓植物生态位分异的主要环境因子,泥炭全磷（TP）对苔藓植物分布影响较大。7种苔藓中,尖叶泥炭藓（Sphagnum capilifolium）、大泥炭藓（S．palustre）在乔木郁闭度和pH梯度上,喙叶泥炭藓（S．fallax）、沼泽皱缩藓（Aulacomnium palustre）在水位埋深和灌木盖度梯度上,生态位分异明显。锈色泥炭藓（S．fuscum）、桧叶金发藓（Polytrichum juniperinum）和中位泥炭藓（S．magellanicum）在各个环境梯度上生态位都比较相似。     

干旱区荒漠灌木林地土壤呼吸及其影响因素分析

沿三工河流域山前丘陵、冲-洪积平原绿洲及北部荒漠的过渡区测定了灌(丛)木林地土壤呼吸及土壤理化性质,对干旱区灌(丛)木林地土壤呼吸与土壤因子及环境因子之间的相关性作了初步分析并得出二者沿流域的变化规律:(1)大气CO2浓度呈降低趋势,但不明显,土壤呼吸与大气相对湿度的变化趋势一致,沿流域降低,二者相关系数为0.97。在干旱区水分对土壤呼吸具有一定的影响;(2)相关性分析表明土壤碳酸钙与土壤呼吸间存在显著相关性,相关系数为0.93。有关干旱区土壤碳酸钙对土壤呼吸的作用机理有待于进一步深入研究。本文分析结果有助于人们更好的了解有关干旱区灌(丛)木林地的土壤呼吸,作为干旱区灌(丛)木林地土壤碳素研究的参考依据。     

沙丘差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)群落与裸地土壤呼吸特征

沙丘差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)群落与裸地的土壤呼吸是荒漠生态系统碳循环的重要过程。运用LI-6400土壤呼吸配套系统对科尔沁半流动沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸进行测定,分析了沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸的日、季变化及其影响因子。结果表明:(1)沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸的日变化,夜间显著高于昼间(P<0.01和P<0.05),且呈多峰型,与空气湿度呈显著的幂函数正相关(P<0.05)。(2)土壤呼吸的季变化,除重度干旱胁迫的7月7日、19日以外,其余观测日均为差巴嘎蒿群落显著高于裸地(P<0.01)。(3)土壤呼吸的季变化与土壤温度相关不显著(P>0.05),但在控制测试日土壤含水量的条件下,沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸和土壤温度的偏相关显著(P<0.05),偏相关系数分别为0.602与0.562;在控制测试日土壤温度的条件下,沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸和土壤含水量的偏相关显著(P<0.05),偏相关系数分别为0.804与0.624。土壤表层(10 cm深处)细菌数量与土壤呼吸呈极显著的幂函数正相关(P<0.01),可解释沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸变化的80.8%与65.4%。     

生态恢复下湿地土壤微生物研究进展

随着社会经济的发展,湿地破坏日趋严重,退化湿地生态恢复成为当前科学研究的热点。土壤微生物在调控湿地生物地球化学过程和维持生态系统功能等方面均起着十分重要的作用。探讨湿地土壤微生物在生态恢复下变化及响应机制,有利于认识湿地生态系统恢复过程。通过对湿地生态恢复下土壤微生物群落结构、土壤微生物量、土壤酶活性和微生物降解功能等几个方面进行研究综述,提出了当前利用土壤微生物在恢复湿地方面存在的问题,并对湿地生态恢复后土壤微生物的进一步研究提出几个需要注意的方面,对今后土壤微生物湿地修复方面的研究具有一定的参考价值。     

土壤呼吸与测定方法研究进展

 土壤呼吸是当前碳循环研究领域中的一个引人关注的热点问题,也是陆地生态系统向大气释放CO2最大的源,具有多方面的生态意义。综合评述了国内外有关土壤呼吸研究成果与测定方法,阐述了影响土壤呼吸的主要因素分别有温度、湿度、植被类型、土壤理化性质和人类活动等,概括了土壤呼吸及其各分量的不同测定方法及特点,并讨论了土壤呼吸今后的努力方向。     

若尔盖高原泥炭地碳收支特征及固碳价值评价研究

基于野外实测数据和碳税法对若尔盖高原泥炭地的固碳价值进行了定量评价。结果表明:若尔盖高原泥炭地总体表现为CO_2的汇和CH_4的源,年净固定CO_2的量为2 922 kg CO_2/hm~2,年CH_4排放量约为48 kg CH_4/hm~2,换算成CO_2当量约为1 163 kg CO_2/hm~2。若尔盖高原泥炭地总CO_2的排放量为23 375.6 kg CO_2/hm~2,其中CH_4排放的CO_2当量仅占到了总CO_2排放的5%。将若尔盖高原泥炭地吸收CO_2的正效应减去CH_4排放的负效应,得到若尔盖高原泥炭地的年净固碳量为1759.4 kg CO_2/hm~2,总体表现出较强的碳汇功能。若尔盖高原泥炭地净吸收CO_2的价值为11.50亿元(正效应价值),净排放CH_4的价值为4.58亿元(负效应价值)。将正负效应进行整合,得到整个若尔盖高原泥炭地的总固碳价值为6.92亿元。