增温和氮添加对中亚热带杉木人工林土壤氮矿化和N2O排放的影响

目的 研究增温和氮沉降对中亚热带森林土壤氮矿化和氧化亚氮（N2O）排放的影响,以期深入认识全球变化背景下中亚热带森林土壤氮循环过程。 方法 选取经过野外增温和氮添加处理的中亚热带杉木人工林土壤,将野外非增温处理和增温处理的土壤置于不同温度（20、25 ℃）培养箱中,同时对野外氮添加处理的土壤继续添加不同梯度的氮素（0.1、0.2 g·kg−1,以干土计）,进行为期28 d的室内培养,研究增温和氮添加对土壤氮矿化和N2O排放的影响。 结果 与对照相比,增温和氮添加及二者交互处理增加了土壤铵态氮、硝态氮和矿质氮含量,且氮添加水平越高增加越明显,增温处理增加不显著。与对照相比,培养28 d后增温处理的土壤净铵化速率、净硝化速率和净氮矿化速率变化不显著,低氮、增温 + 低氮显著增加土壤净硝化速率,而高氮、增温 + 高氮显著降低土壤净氮矿化速率。与对照相比,增温和氮添加及二者交互处理总体降低土壤N2O排放速率,土壤N2O累积排放量也显著降低（P<0.05）,其中,单独增温、低氮、高氮、增温 + 低氮和增温 + 高氮处理土壤N2O累积排放量显著低于对照50%、21%、29%、62%和31%。增温和氮添加及二者交互处理显著降低土壤pH值。相关性分析表明：土壤N2O排放速率与土壤pH值呈显著正相关,与硝化速率呈显著负相关,而与土壤铵化速率无显著相关。 结论 增温和氮添加降低土壤pH值,同时抑制土壤N2O排放,因此,全球变化背景下中亚热带森林土壤中存留的硝态氮可能以淋溶方式损失。     

影响土壤N_2O排放和CH_4吸收的主控因素的研究(英文)

本文于2000年7月,在实验室模拟条件下,以长白山阔叶红松林鲜土壤为对象,采用正交试验设计法对土壤进行培养实验,研究了影响土壤N2O排放和CH4吸收的主要因素。考察了温度、水分、pH值、NH4+及NO3-五因素对森林土壤N2O排放和CH4吸收的影响。实验结果显示:在本试验设计的因素、水平条件下,N2O排放速率、CH4吸收速率二者均与土壤pH值和温度这两个因素呈显著正相关。并且N2O排放速率与CH4吸收速率间呈显著线性正相关关。     

中度火灾一年后马尾松林土壤碳库特征

【目的】分析不同林龄马尾松次生林在森林火灾前后土壤理化性质、土壤活性有机碳组分(LOC)的动态特征及变化趋势,定量评价中度林火强度对土壤碳库稳定性的影响,可为定量研究中度林火对土壤碳平衡与碳循环的影响提供参考。【方法】选择成熟林、中龄林和幼龄林的马尾松次生林,采集火烧迹地及相邻未烧林分0～60 cm土壤,测定其土壤理化性质、细根生物量和土壤LOC组分含量,通过计算土壤碳库管理指数(CPMI)分析土壤碳库变化特征,采用通径分析探讨土壤CPMI的直接影响和间接影响因素。【结果】与对照样地相比,森林火灾后各林龄0～60 cm土层的土壤密度提高3.80%～4.85%、土壤pH值提高4.21%～5.78%、土壤全磷含量提高7.97%～12.44%,土壤含水率降低3.41%～3.97%、土壤全氮含量降低15.09%～17.45%、土壤有机碳含量降低10.07%～14.31%,幼龄林、中龄林和成熟林的土壤活性有机碳(LOC)分别降低22.70%、19.48%和17.48%。不同林龄马尾松次生林土壤CPMI对森林火灾的响应有差异,幼龄林、中龄林和成熟林的土壤CPMI分别为26.15、30.57和32....     

温度和水分对长沙市丘陵马尾松林红壤N2O排放的影响——一个室内培养试验

气候变暖是当今人类面临最重要的环境问题之一,导致气候变暖的主要原因是大气中温室气体浓度不断增加.氧化亚氮(N2O)是仅次于CO2和CH4的第三大温室气体,以100年计,单位质量N2O增温效应是CO2的298倍.N2O在大气中停留时间长,不仅引发温室效应,而且能参与大气中许多光化学反应,破坏大气臭氧层,给人类健康和生态环境造成危害(IPCC,2007).     

华南地区4种典型人工林土壤CO_2和CH_4通量研究

采用静态箱/气相色谱分析技术对中国科学院鹤山丘陵综合开放试验站尾叶桉纯林(Eucalyptus urophylla,EUp)、厚荚相思纯林(Acacia crassicarpa,ACp)、10个树种混交林(Tp)和30个树种混交林(THp)4种林型的土壤CO2和CH4排放通量进行了原位测定,研究纯林和混交林对土壤温室气体排放的影响。结果表明:4种林型土壤都是CO2的源,但对CH4而言,可能是源,也可能是汇。CO2和CH4排放通量季节波动幅度较大;4种林型土壤CO2和CH4通量在湿季均维持较高水平;峰值均出现在湿季,旱季则趋于降低,且相对稳定。由于EUp和ACp纯林土壤微生物碳(Microbial Biomass Carbon,MBC)比混交林高,导致Eup(130.67 mg.m-2.h-1)和Acp(134.65 mg.m-2.h-1)土壤CO2通量显著高于Tp(111.39 mg.m-2.h-1)和THp(108.53 mg.m-2.h-1)。在4种林型中,尾叶桉和厚荚相思对土壤NO3-N和NH4-N快速吸收,土壤CH4排放通量较低。土壤温度、湿度、MBC、NO3-N和NH4-N都是影响土壤CO2和CH4...     

阔叶红松林土壤CO2,N2O排放和CH4吸收的研究

为研究凋落物对CO2,N2O排放和CH4吸收的影响,从2002年9月3日到2003年10月30日,采用静态密闭箱技术对长白山阔叶红松林两种类型土壤生态系统的CO2,N2O和CH4的通量进行测定。两种土壤类型分别为表层有凋落物覆盖和没有凋落物覆盖。研究结果表明,凋落物对CO2,N2O和CH4通量有显著性影响(P<0.05)。有凋落物样地的CO2,N2O和CH4通量的日变化趋势和无凋落物样地中三种气体的日变化趋势相似,且CO2,N2O和CH4的日通量峰值都出现在18:00。有凋落物样地的CO2,N2O和CH4通量的季节变化趋势和无凋落物样地中三种气体的季节变化趋势也相似,但在一年之中,CO2和CH4的峰值出现在六月,N2O的峰值却出现在八月。研究结果还表明有凋落物样地CO2,N2O的日排放通量和年均排放通量明显大于无凋落物样地中两种气体的排放通量,但有凋落物样地的CH4日吸收通量和年均排放通量却小于无凋落物样地的CH4吸收通量。     

森林土壤N_2O产生与排放影响因子研究进展

影响森林土壤N2O产生和排放的主要因子为土壤理化性质(如土壤温度、土壤含水量、pH值以及土壤C/N等),同时,森林类型以及环境干扰(如氮沉降、土地利用/土地覆被变化等)也会影响土壤N2O产生和排放。文中首先论述了土壤N2O产生机制,然后综述了目前国内外关于上述影响因子对土壤N2O产生和排放影响的研究结果,最后提出未来应重点研究的方向。     

外源氮输入下纳帕海沼泽湿地N_2O排放特征的初步研究

该文选取滇西北纳帕海沼泽湿地常见植物茭草(Zizania caduciflora)和水葱(Scirpus validus)群落湿地为研究对象,通过培养试验,研究了温度变化和植物生长与N2O排放通量的关系,及3个不同氮输入水平[0、20、40g/m2]下茭草和水葱群落湿地N2O的排放特征。结果表明:在培养过程中,适量的氮输入促进了湿地N2O的排放,但是过高的氮输入对湿地N2O的排放产生了一定的抑制作用。茭草和水葱群落湿地在各氮处理水平下的N2O排放速率随培养时间的变化显著相似(p<0.05)。茭草和水葱群落湿地在不同氮输入水平下的N2O损失量均明显高于对照,且茭草群落湿地各氮处理水平下的N2O损失量均高于水葱群落湿地。说明茭草群落湿地对氮素释放和转移能力强于水葱群落湿地。湿地N2O的排放与温度变化和植物的生物量增长都存在相关性(p<0.05)。但湿地N2O的排放受许多环境因素的综合影响,是一个复杂的过程,氮输入对N2O排放的影响机理需进一步研究。     

不同密度30年生马尾松林生长特征与林分结构的研究

对比分析了不同密度３０年生马尾松人工林的林分结构和生长效果的差异。用β分布模型研究林分直径分布规律，并以此为基础，通过分析林分生长过程，以探讨马尾松人工林不同材种的最佳栽培密度和合理的林分结构。     

Ti/Sb2O3-Ta2O5阳极电催化降解对苯二酚的研究

由于对苯二酚可生化性低,在自然环境中难以完全降解,可采用电催化法降解对苯二酚,并使用高效液相色谱法测定。对使用的Ti/Sb₂O₃-Ta₂O₅阳极采用X射线衍射法(XRD)进行了表征,利用单因素实验研究了不同电流强度、电解质浓度、pH值条件下对对苯二酚降解的影响,并得出了最佳条件：对于含50 mg/L对苯二酚的模拟废水,在0.500 A,0.100 mol/L Na₂SO₄,pH=7时,50 min可以实现对苯二酚降解率100%,10 h可以实现完全矿化。利用分子探针实验,发现Ti/Sb₂O₃-Ta₂O₅阳极降解对苯二酚的过程是以直接氧化为主,间接氧化作用为辅,且比较·OH和■的间接氧化作用,·OH大于■。并在最佳条件下对对苯二酚的降解过程进行了动力学拟合,发现符合一级动力学拟合方程(R²=0.99512)。     

重庆酸雨区受害马尾松林凋落物特征及其环境因子响应

在重庆酸雨区铁山坪进行定位样地监测,调查受害马尾松纯林2009年生长季(3—11月份)凋落物数量和组成的月变化特征,并与气象和土壤含水量等环境因子进行相关性分析。结果表明:生长季凋落物总量为4704.27kg.hm-2,其中,松针和松枝是主要组分,各占调查物总量的53.68%和25.69%,松花、树皮、松果和其他组分各占8.29%,5.12%,1.71%和5.51%;受害林分的凋落高峰较健康林分出现的早;其月凋落总量受当月风速(P<0.05)及前月40cm以上土层含水量的显著影响(P<0.01);凋落量对土壤含水量变化的响应存在1个月的时间滞后;凋落物中的松针、松枝的凋落量随表层土壤含水量减少而增加,松针响应最敏感,松枝在土壤含水量降到一定程度后才显著增加;松花、松果的凋落分别受风速(P<0.01)和降水的显著影响(P<0.05),而树皮凋落则受气温、降水和蒸发的综合影响(P<0.05)。总体来看,酸雨区受害森林细根减少,特别是深层细根减少,导致抵抗土壤干旱能力下降。     

红壤低丘马尾松低效林生物量特征

采用标准木法（乔木层）及样方收获法（灌木层、草本层、枯落物层）,研究了马尾松低效林的4种混交林及马尾松纯林的生物量及其分配规律。结果表明：马尾松-木荷、马尾松-板栗、马尾松-南酸枣、马尾松-枫香4种混交林的乔木层生物量分别为135．501、31．499、22．138及69．725t／hm^2,而马尾松纯林的生物量为37．043t／hm^2。在各器官生物量组成中,干材生物量最大,占总生物量的40．39％～74．87％,其他组分所占的比例依次为枝（11．40％～32．67％）、叶（9．31％～26．94％）。马尾松纯林的林下植被生长旺盛,其生物量高达6．649t／hm^2;而马尾松一木荷混交林的林下植被生物量仅为3．825t／hm^2。枯落物生物量则是马尾松-木荷混交林的最多,马尾松一枫香混交林最少。所有林分的生物量平均值为68．095t／hm^2。     

马尾松人工幼林年生长规律研究

为了探明马尾松人工林的生长规律,在桂西北乐里林场设置了3个固定样地,对马尾松人工幼林(4~11a生)的胸径、树高等进行了连续8年的监测研究,得出如下结果:1)胸径逐年总生长为5.50~12.27cm,与林龄的关系式为YDBH/cm=3.9383Ln(X林龄)+3.7132,连年生长和年平均生长分别为0.77~2.23cm和1.10~1.31cm。2)树高逐年总生长为3.53~11.73m,与林龄的关系式为YH/m=1.2186 X林龄-1.5443,连年生长和年平均生长分别为0.73~1.47m和0.88~1.08m。3)林分逐年总蓄积量为6.5~137.8m3/hm2,与林龄的关系式为YV/m3/hm2=0.0932X3.1119林龄,连年生长和年平均生长分别为5.0~25.0m3/hm2和1.6~12.5m3/hm2。研究充分说明,该区马尾松人工幼林生长较为缓慢,林分蓄积量较低。     

松荷混交林土壤培肥的研究

本文通过对24年生马尾松、木荷混交林土壤物理性质、化学性质和土壤酶活性的研究,结果表明:松荷混交林土壤疏松多孔,土壤水分性状得到改善,土壤营养元素积累增加,土壤酶活性加强,土壤熟化程度较高,具有良好土壤培肥的功能。     

马尾松林昆虫群落多样性调查中抽样技术的研究

在进行马尾松林昆虫群落调查时，为了使抽样既能全面地反映群落中昆虫的种类和数量，又能省时省力，对马尾松林昆虫群落多样性调查中抽样技术进行了研究．结果表明：树冠层取样以每样地调查植株30株，每株取3个长约50cm的枝条为佳；灌丛取样以每个样点扫10网，每个样地扫30网即可；地表层以取4个50cm×50cm的小样方为宜．     

浙江舟山地区马尾松地上生物量模型研究

基于浙江舟山地区马尾松标准地的调查和几种常用的树木单株生物量估测模型,选择单个因子和多因子组合,分别对马尾松地上总生物量、树干生物量、树枝生物量和树叶生物量进行建模,并对各种模型进行误差分析,从中挑选最优的估测模型,可以在一定精度保证下,用于该地区马尾松生物量估测。     

闽西种源马尾松子代测定林高产家系选择

通过对闽西种源马尾松子代测定林 142个优良家系结实量的调查分析 ,筛选出 38个较高产的家系 ,其遗传增益达到2 7 36 % ,最高的达 71 2 9% ,这些优良家系可供重建马尾松种子园推广应用     

马尾松与阔叶树混交后土壤水分物理性质变化的初步研究

研究了马尾松与山杜英、枫香、拟赤杨和光皮桦混交后土壤水分物理性质的变化。结果表明:采用几种阔叶树与马尾松混交后,改善了土壤的水分物理性质,表现在土壤最大持水量增加,毛管持水量、田间持水量得以提高,土壤有效持水量也有了较大幅度的提高。阔叶树与马尾松混交后土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度得到提高,并由此而改善了混交林土壤的渗透性能。     

红壤低丘低效马尾松林林相改造树种选择研究

选择万年县大黄马尾松林相改造试验林作为研究对象,对不同混交林分进行树干解析、生物量分析、小气候观测以及土壤微生物和酶活性分析.研究结果表明:马尾松+木荷、马尾松+枫香林分的生物量及蓄积量最高;各混交成熟林分内小气候差异较小;马尾松+枫香土壤表层养分相对丰富、多种酶活性较高,在改良低丘地区红壤方面效果较好.     

不同种源马尾松优树家系在城步的生长表现

以来自湖南省城步、绥宁、通道、会同、安化、浏阳、南岳、慈利、资兴、临武、江永、衡南、茶陵、郴州等14个种源区的82个优树家系种子和城步试验区附近优良林分混合种子(对照)为试验材料,以容器苗造林于城步,对来自不同种源区的家系在城步的生长表现进行研究。结果表明:幼龄期城步本地马尾松优良林分子代表现较好,仅次于江永种源,而浏阳、通道种源幼龄期和中龄期平均胸径均显著小于城步马尾松优良林分子代的,但随着林龄的增长,资兴、会同、江永、临武种源的树高、胸径、材积的表现均逐渐超过了本地优良林分子代的表现。以11年生材积排名,表现最好的是来自于资兴的家系,排前5名的有4个(含前3名);来自于江永的家系表现较好,仅次于资兴的,排前5名的有1个。以11年生材积生长量为优良家系选择标准,按家系总数15%的入选率,江永家系的入选率最高,达50.0%;资兴的次之,为41.2%;临武的较小,为23.1%。马尾松家系的生长表现在幼龄期和中龄期有一定有差异,早晚表现一致的家系仅占50%。