李艳鹏 作品数:4 被引量:59 H指数:3 供职机构: 中国科学院 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 中国科学院战略性先导科技专项 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 农业科学 更多>>
环割对杉木和马尾松人工林土壤微生物群落结构的影响 被引量:2 2017年 【目的】以期揭示环割对森林土壤微生物群落结构的影响。【方法】2012年6月在杉木和马尾松人工林中分别布置6个6 m×6 m样方,每个样方至少包含5棵树。杉木和马尾松平均树高分别为16.3和15.3 m,平均胸径分别为18.5和17.2 cm。每种林分随机选择3个样方进行环割,即在树木胸径处去除10 cm宽的树皮和韧皮部,以阻断光合产物的地下碳分配,剩余3个为对照。环割1个月后测定土壤基本理化性质,环割1个月和1年后采用磷脂脂肪酸方法测定土壤微生物群落结构。【结果】杉木林环割1个月后土壤可溶性有机碳含量降低了18.3%(P<0.01),硝态氮增加了182.1%(P<0.01),有效磷和土壤含水量分别增加了66.9%和10.6%(P<0.05);马尾松林环割1个月后土壤可溶性有机碳、硝态氮和有效磷含量分别增加了11.3%,72.7%和235.5%(P<0.05),土壤含水量增加了12.1%(P<0.01)。环割降低了土壤微生物生物量并改变了微生物群落结构,而且这种影响存在树种和时间差异性。杉木林环割1个月后总磷脂脂肪酸、细菌、真菌、真菌∶细菌和革兰氏阴性细菌含量分别降低了10.3%,10.9%,20.0%,10.1%和13.4%(P<0.05),环割1年后细菌和革兰氏阴性细菌的含量分别降低了20.3%和22.1%(P<0.05);马尾松林环割1个月后真菌和革兰氏阳性细菌的含量分别降低了21.9%和14.5%(P<0.05);环割1年后总磷脂脂肪酸、细菌和放线菌含量分别降低了17.8%,15.9%和27.4%(P<0.05);环割1个月后杉木林土壤中磷脂脂肪酸cy17∶0/16∶1ω7c显著升高(P<0.05),而马尾松林中该比值的升高则发生在环割1年后(P<0.05),该比值的升高表明可利用碳有效性不足引起了微生物生长压力。相关分析表明土壤可溶性有机碳含量与总磷脂脂肪酸、细菌、真菌、革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌含量极显著正相关(P<0.01),土壤NO-3-N和全氮含量均与细菌和革兰氏阳性细菌含量显著正相关(P<0.05),土壤有效磷含� 贺同鑫 孙建飞 李艳鹏 俞有志 胡宝清 王清奎关键词:马尾松 人工林 磷脂脂肪酸 环割 微生物群落结构 施肥对杉木林土壤酶和活性有机碳的影响 被引量:20 2016年 以中亚热带地区的5年生杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,探讨施肥对土壤酶活性和活性有机碳含量的影响,实验包括对照(CK)、施氮肥(200 kg N·hm^(-2)·a^(-1))、施磷肥(50 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、施氮磷肥(200 kg N·hm^(-2)·a^(-1)和50 kg P·hm^(-2)·a^(-1))等4个处理。结果表明:在表层(0~10 cm)土壤中,施NP肥处理的土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别比CK降低了40.2%和36.5%,β-葡萄糖苷酶活性比施P肥处理降低了31.1%;亚表层(10~20 cm)土壤中,施N肥处理的脲酶活性显著低于CK;施N肥、P肥和NP肥处理的蔗糖酶活性分别比CK降低了46.9%、37.8%和42.4%;施NP肥处理的过氧化氢酶活性比施P肥处理降低了22.6%;在表层土壤中,施N肥、P肥处理的土壤水溶性有机碳含量分别比CK降低24.1%和29.4%;施NP肥处理的微生物生物量碳显著低于CK;土壤活性有机碳组分在不同土层之间差异显著,均表现为表层土壤活性有机碳含量高于亚表层土壤。相关性分析结果显示:蔗糖酶活性与硝态氮含量呈极显著负相关,表明施NP肥增加了硝态氮含量,一定程度上抑制了蔗糖酶的活性;水溶性有机碳与脲酶活性呈显著正相关,土壤微生物生物量碳与脲酶、过氧化氢酶和β-葡萄糖苷酶活性呈显著正相关。研究表明,水溶性有机碳、微生物生物量碳和土壤酶活性的降低可能会抑制土壤碳的释放,从而增加土壤碳的固定。 李艳鹏 贺同鑫 王清奎关键词:施肥 杉木林 酶活性 土壤有机碳 活性有机碳 林下植被剔除对杉木林土壤呼吸和微生物群落结构的影响 被引量:28 2015年 以湖南会同地区26年生杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,探讨剔除林下植被对土壤呼吸和微生物群落结构的影响。2012年6月将林下植被剔除后,2012年7月–2014年7月每月测定一次土壤呼吸速率、5 cm土壤温度和含水量,并分别于2013年7月和2014年7月测定了土壤微生物群落结构和土壤养分数据。研究结果表明:杉木人工林土壤呼吸具有明显的季节变化规律,且与5 cm深处的土壤温度呈极显著的正相关关系。林下植被剔除两年内土壤呼吸平均下降了32.8%,2012年7月–2013年6月下降了42.9%,2013年7月–2014年7月下降了22.2%。根据土壤呼吸与温度拟合的指数方程所计算出的土壤呼吸的温度敏感性Q10值在对照区为2.10,林下植被剔除区为1.87,说明在杉木人工林系统中林下植被剔除2年降低了土壤呼吸的温度敏感性。此外,林下植被剔除也改变了土壤微生物群落结构。林下植被剔除1年后,土壤细菌的浓度没有发生改变,但真菌的浓度降低,导致真菌与细菌的浓度比值下降。此外,革兰氏阳性细菌(G+)的浓度及其与革兰氏阴性菌(G–)的比值升高。林下植被剔除2年后,G+浓度和G+与G–的浓度比值降低。该研究表明林下植被剔除可以降低土壤呼吸,从而减少土壤向大气中释放碳;同时可改变土壤微生物群落结构,而且其效应受作用时间的影响。 贺同鑫 李艳鹏 张方月 王清奎关键词:CO2通量 杉木人工林 磷脂脂肪酸 温度敏感性 短期施氮肥降低杉木幼林土壤的根系和微生物呼吸 被引量:10 2015年 土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要过程。在人工林生态系统中,施肥不仅能提高人工林的生产力和固碳能力,而且还会对土壤呼吸产生影响。为阐明施氮肥对人工林土壤总呼吸、根系和微生物呼吸的影响,在中亚热带地区的湖南会同,以5年生杉木(Cunninghamia lanceolata)幼林为研究对象,施氮肥1年后,利用LI-8100对土壤呼吸进行为期12个月的野外原位定点观测。结果发现:施氮肥使土壤总呼吸、根系呼吸和微生物呼吸分别降低了22.7%、19.6%和23.5%;土壤呼吸的温度敏感性(Q10)为1.81–2.04,施肥使土壤微生物呼吸的Q10值从对照的2.04降低为1.84,但土壤总呼吸的Q10值没有发生显著变化;施肥没有改变土壤呼吸的季节变化,在双因素模型中,土壤温度和含水量可以解释土壤呼吸季节变化的69.9%–79.7%。研究表明施氮肥能降低中亚热带地区杉木人工林土壤有机碳分解对温度升高的响应,在全球变暖背景下有利于增加土壤有机碳储量。 王清奎 李艳鹏 张方月 贺同鑫关键词:杉木林 施氮肥 温度敏感性