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氮沉降对毛竹林土壤可溶性有机质数量与光谱学特征的影响
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作者 程蕾 林开淼 +6 位作者 周嘉聪 张秋芳 曾晓敏 纪宇皝 郑永 徐建国 陈岳民 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1754-1762,共9页
中国亚热带是受氮沉降影响最严重的地区之一.土壤可溶性有机质(DOM)被认为是土壤有机质的重要指标,氮沉降可能通过改变微生物活性导致土壤DOM质量和数量的变化.本研究以亚热带毛竹林为研究对象,设置对照、低氮和高氮3个水平,进行为期3... 中国亚热带是受氮沉降影响最严重的地区之一.土壤可溶性有机质(DOM)被认为是土壤有机质的重要指标,氮沉降可能通过改变微生物活性导致土壤DOM质量和数量的变化.本研究以亚热带毛竹林为研究对象,设置对照、低氮和高氮3个水平,进行为期3年的施氮处理,探究氮添加对土壤DOM含量、光谱学特征和微生物胞外酶活性的影响.结果表明:与对照相比,施氮后土壤pH、可溶性有机碳、可溶性有机氮含量和芳香化指数无显著变化,而腐殖化指数随施氮量的增加显著增加,微生物酶活性也随着施氮量的增加呈现先升高后下降的趋势.傅里叶红外光谱结果显示,土壤DOM在7个区域的相似位置存在吸收峰,其中,1000~1260 cm-1的吸收峰最强,表明施氮处理后,土壤中多糖类、醇类、羧酸类及酯类物质增加.三维荧光光谱结果表明,施氮处理后,土壤DOM结构有显著改变,表现在低分子物质如类蛋白质物质和微生物代谢产物减少,而高分子物质如类腐殖质物质显著增加.总的来说,施氮使得土壤氮与微生物需求相适应,促进微生物分解DOM中易降解的物质,土壤DOM结构更加复杂,短期氮沉降可能有利于土壤肥力的改善. 展开更多
关键词 三维荧光 氮沉降 土壤可溶性有机质 酶活性
模拟增温及隔离降雨对中亚热带杉木人工林土壤可溶性有机质的数量及其结构的影响 预览
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作者 李欢 杨玉盛 +3 位作者 司友涛 林伟盛 熊德成 刘小飞 《生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期2884-2895,共12页
温度和水分影响森林生态系统的结构与功能,而全球变暖和降雨格局的改变是未来气候变化的趋势。我国中亚热带地区森林覆盖率大,碳库丰富,可溶性有机质(DOM)作为森林生态系统的重要组成部分,气候变化对它的数量和组成具有重要的影... 温度和水分影响森林生态系统的结构与功能,而全球变暖和降雨格局的改变是未来气候变化的趋势。我国中亚热带地区森林覆盖率大,碳库丰富,可溶性有机质(DOM)作为森林生态系统的重要组成部分,气候变化对它的数量和组成具有重要的影响。本文对我国湿润亚热带地区杉木人工林土壤进行模拟增温以及隔离50%的降雨试验,利用光谱技术手段研究增温及隔离降雨对土壤可溶性有机质(DOM)的数量及其结构的影响。试验设对照(CK)、增温(W)、隔离降雨(P)、增温与隔离降雨的交互作用(WP)4种处理。结果表明,与对照相比,土壤增温后,0—10cm和10—20cm土层的土壤可溶性有机碳(DOC)和可溶性有机氮(DON)增加,但其芳香性指数和腐殖化程度降低,增温加速DOM的流失,不利于土壤有机质的稳定。季节变化影响土壤的环境,导致隔离降雨有使DOM的数量增加或减少的趋势;在旱季(2014年10月和2015年1月),隔离降雨降低了土壤DOM的数量,但其芳香性指数和腐殖化程度增加,而进入雨季(2015年4月),隔离降雨有使DOM增加的趋势,但其组分中的芳香化合物较少。增温和隔离降雨的交互作用在一定程度上促进DOM的产生,其结构比对照简单。温度和降雨对DOM的影响较为复杂.在全球气候变化背景下,只有长期对其进行观测并探讨其他因素带来的影响才能深入了解气候变暖和降雨格局的变化对土壤碳、氮的影响。 展开更多
关键词 土壤增温 隔离降雨 杉木人工林 土壤可溶性有机质
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短期增温及减少降雨对杉木人工林土壤DOM的数量及其光谱学特征的影响 预览 被引量:1
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作者 李欢 杨玉盛 +1 位作者 司友涛 刘翥 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期949-957,共9页
本文选取我国中亚热带杉木人工林土壤进行短期增温以及减少50%降雨试验,利用光谱技术研究增温及减少降雨对土壤可溶性有机质(DOM)数量和结构的影响。试验设对照(CT)、增温(W,土壤温度增高5℃)、减少降雨(P,自然降雨量减少50%)、增温与... 本文选取我国中亚热带杉木人工林土壤进行短期增温以及减少50%降雨试验,利用光谱技术研究增温及减少降雨对土壤可溶性有机质(DOM)数量和结构的影响。试验设对照(CT)、增温(W,土壤温度增高5℃)、减少降雨(P,自然降雨量减少50%)、增温与减少降雨交互作用(WP)4种处理。结果表明:1)增温增加了土壤可溶性有机碳(DOC)数量,使DOM的芳香性指数和腐殖化指数减小,结构变得简单易于分解;0~10cm土层的土壤DOM含有较多的烷烃,酯类物质较少;10~20cm土层的DOM则含有较多的碳水化合物。2)减少降雨使土壤水分相对减少,土壤DOC的数量降低。0~10cm土层土壤DOM的芳香性指数和腐殖化程度降低,DOM含有大量的烷烃;而10~20cm土层土壤DOM的芳香性指数和腐殖化指数升高,碳水化合物少。减少降雨处理使土壤可溶性有机氮(DON)数量增加。3)增温和减少降雨的交互作用增加了DOC和DON的数量,降低了DOM的芳香化程度和腐殖化程度;使0~10cm土层的DOM含有较多的碳水化合物,而10~20cm土层的DOM碳水化合物较少。4)对于0~10cm土壤,增温对土壤DOM的数量及结构的作用最强;随着土壤深度增加到10~20cm,减少降雨的作用逐渐明显,其对DOM结构的影响也达到显著水平。温度及降水对DOM的数量及化学结构的变化具有重要意义,该研究结果可以为阐释全球气候变化背景下土壤DOM的动态周转及预测未来森林土壤碳氮的变化趋势提供科学依据。 展开更多
关键词 杉木人工林 土壤增温 减少降雨 土壤可溶性有机质 芳香性指数 腐殖化程度 光谱学特征
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红壤侵蚀区芒萁对土壤可溶性有机质光谱特征的影响 被引量:2
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作者 张浩 吕茂奎 谢锦升 《植物生态学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期862-871,共10页
可溶性有机质(DOM)是森林生态系统能量循环的主要载体,在碳循环过程中发挥着重要的作用。为了深入了解植被恢复后土壤DOM的变化和结构特征,在典型红壤侵蚀区福建省龙岩市长汀县河田镇选取不同恢复年限的马尾松(Pinus massoniana)林... 可溶性有机质(DOM)是森林生态系统能量循环的主要载体,在碳循环过程中发挥着重要的作用。为了深入了解植被恢复后土壤DOM的变化和结构特征,在典型红壤侵蚀区福建省龙岩市长汀县河田镇选取不同恢复年限的马尾松(Pinus massoniana)林为研究对象,利用光学技术对比分析了不同恢复年限(0年,13年,31年)马尾松林保留芒萁(Dicranopteris dichotoma)覆盖地、去除芒萁覆盖地和林下裸地土壤DOM光谱特征。结果表明:未治理地(Y0)、恢复13年(Y13)和恢复31年(Y31)马尾松林芒萁覆盖地土壤可溶性有机碳(DOC)含量分别是林下裸地的7.61倍、4.83倍和5.47倍,去除芒萁一年后,土壤DOC的含量显著下降,但仍分别是林下裸地的1.84倍、4.12倍和4.73倍;芒萁覆盖地土壤DOM的芳香化指数(AI)和腐殖化指数(HIX)均显著高于林下裸地,而波长在250 nm和365 nm处的紫外可见光光度值之比(E2:E3)的趋势与之相反,去除芒萁一年后,AI和HIX降低显著,表明芒萁覆盖地土壤DOM腐殖化和芳香化程度更高,分子量更大;林下裸地DOM红外光谱中特征峰明显不如林下芒萁覆盖地丰富,其含有更多的羟基、羧酸类,以及碳水化合物中的烷氧基等结构简单、易迁移的物质,去除芒萁一年后,DOM红外光谱特征峰无明显变化,表明芒萁是土壤DOM数量和结构的主要影响因素,而这种影响是一个长期缓慢的过程。从DOM光谱分析结果可知,芒萁覆盖下土壤DOM的分子量更大,结构更复杂,易于被土壤胶粒吸附,维持其化学稳定,利于土壤有机碳积累。由此可见,芒萁在土壤有机碳积累过程中具有积极的作用。 展开更多
关键词 植被恢复 土壤可溶性有机质 光谱学特征
森林类型对土壤有机质、微生物生物量及酶活性的影响 被引量:17
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作者 鲁顺保 周小菊 +3 位作者 芮亦超 陈成榕 徐志红 郭晓敏 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期 2567-2573,共7页
以澳大利亚南昆士兰州典型森林类型——湿地松、南洋杉和贝壳杉林为对象,开展土壤可溶性有机碳和氮(SOC和SON)、微生物生物量碳和氮(MBC和MBN),以及土壤酶活性的研究,剖析森林类型对土壤质量的影响.结果表明:不同林型土壤SOC、SON... 以澳大利亚南昆士兰州典型森林类型——湿地松、南洋杉和贝壳杉林为对象,开展土壤可溶性有机碳和氮(SOC和SON)、微生物生物量碳和氮(MBC和MBN),以及土壤酶活性的研究,剖析森林类型对土壤质量的影响.结果表明:不同林型土壤SOC、SON含量分别在552~1154mg·kg-1和20.11~57.32mg·kg-1;MBC、MBN分别在42~149mg·kg-1和7~35mg·kg-1.MBC、MBN之间呈显著相关.土壤几丁质酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和β-葡萄糖苷酶的活性分别为2.96~7.63、16.5~29.6、0.79~3.42和3.71~9.93μg·g-1·h-1,亮氨酸氨肽酶活性为0.18~0.46μg·g-1·d-1.不同林型土壤SOC含量,以及土壤几丁质酶和亮氨酸氨肽酶活性为湿地松林、南洋杉林、贝壳杉林依次降低;而SON含量为南洋杉林〉贝壳杉林〉湿地松林,且南洋杉林的SON含量显著(P〈0.05)高于湿地松林;MBC和MBN以及碱性磷酸酶活性为贝壳杉林〉湿地松林〉南洋杉林;酸性磷酸酶和β-葡萄糖苷酶活性为湿地松林〉贝壳杉林〉南洋杉林.在土壤生物代谢因子中,MBC、MBN、SON和亮氨酸氨肽酶对不同森林类型土壤影响较大. 展开更多
关键词 森林类型 土壤可溶性有机质 微生物生物量 酶活性
交替冻融对黑土可溶性有机质荧光特征的影响 预览 被引量:9
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作者 汪太明 王业耀 +1 位作者 香宝 胡钰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期 2136-2140,共5页
土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机质研究中最有意义的量化指标,交替冻融作用能够影响土壤DOM的荧光特征。文章利用三维荧光分析交替冻融对黑土DOM光谱特征的影响,并基于光谱特征的改变,评价交替冻融对黑土活性腐殖质和腐殖程度的影响... 土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机质研究中最有意义的量化指标,交替冻融作用能够影响土壤DOM的荧光特征。文章利用三维荧光分析交替冻融对黑土DOM光谱特征的影响,并基于光谱特征的改变,评价交替冻融对黑土活性腐殖质和腐殖程度的影响。研究表明,与未冻融样品相比,冻融样品DOM的紫外区类富里酸荧光峰发生红移,说明土壤中有机物分子芳香化程度增高,腐殖程度上升;部分冻融样品产生了类蛋白荧光峰,说明冻融过程中微生物降解活动增强;冻融样品的活性腐殖质含量和腐殖程度均较未冻融高,说明交替冻融作用增加了土壤肥力;紫外区类富里酸荧光峰值与可见区类富里酸荧光峰值的比值(r(a,c))与活性腐殖质含量之间、r(a,c)与腐殖程度之间,都存在显著的正相关关系(相关系数分别为0.88,0.77),说明r(a,c)可以评价黑土冻融后土壤活性腐殖质含量和腐殖程度的变化。 展开更多
关键词 三维荧光 荧光特征 交替冻融 土壤可溶性有机质
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喀斯特地区土壤表层C02释放通量的影响因素Ⅰ:规律 预览 被引量:4
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作者 徐海 朴河春 洪业汤 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期 12-15,共4页
测定了贵州喀斯特地区土壤表层CO2释放通量,同时还测定了土壤微生物生物量碳以及土壤可溶性有机质含量和土壤湿度。研究表明,贵州喀斯特地区全年土壤表层CO2释放通量与温度变化呈正相关关系,与土壤微生物生物量碳呈负相关关系;当温... 测定了贵州喀斯特地区土壤表层CO2释放通量,同时还测定了土壤微生物生物量碳以及土壤可溶性有机质含量和土壤湿度。研究表明,贵州喀斯特地区全年土壤表层CO2释放通量与温度变化呈正相关关系,与土壤微生物生物量碳呈负相关关系;当温度>20℃时,土壤表层CO2释放通量与土壤湿度呈正相关,与土壤可溶性有机碳含量呈负相关。 展开更多
关键词 喀斯特地区 土壤表层二氧化碳释放通量 影响因素 土壤微生物生物量碳 土壤可溶性有机质 土壤湿度 温度 土地规划利用 土壤肥力
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