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1.
凋落物是土壤呼吸的主要碳源,日益增加的大气氮沉降通过改变森林凋落物的输入与分解影响土壤呼吸。为揭示氮沉降及凋落物管理对森林土壤呼吸及其组分的影响,以贵州省国有扎佐林场15年生柳杉人工林为研究对象,设置4个氮添加处理:对照(CK,0 gN m-2 a-1)、低氮(LN,15 gN m-2 a-1)、中氮(MN,30 gN m-2 a-1)和高氮(HN,60 gN m-2 a-1),并在每种氮添加处理下设置去除凋落物和保留凋落物两种处理,于2021年3月-2022年2月利用LI-8100测定土壤呼吸速率,并分析氮添加及凋落物处理对土壤呼吸速率影响,确定影响土壤呼吸速率变化的主要因子。结果表明:氮添加和去除凋落物处理没有改变土壤呼吸速率的时间变化,土壤呼吸速率月均最大值出现在7月,月均最小值出现在2月。氮添加对土壤呼吸速率无显著影响(P > 0.05),除CK外,去除凋落物处理会显著降低土壤呼吸速率(P < 0.05)。凋落物对土壤总呼吸速率的贡献率为8.6%-28.5%,且LN处理下凋落物对土壤呼吸速率的贡献率最大。土壤呼吸速率与5 m土壤温度呈显著指数相关(P < 0.01),与5 cm土壤湿度呈显著负线性相关(P < 0.01)。土壤温度解释了土壤呼吸速率变异的58.5%-79.5%,土壤湿度解释了土壤呼吸速率变异的26.4%-39.5%,以土壤温度和湿度构建的双变量模型拟合效果均好于单因子模型,土壤温湿度共同解释土壤呼吸速率变异的59.1%-85.8%。结论表明在大气氮沉降增加的背景下,温度是影响土壤呼吸的主要因素,凋落物管理是调控土壤呼吸的关键过程。  相似文献   

2.
城市不同地表覆盖类型对土壤呼吸的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
付芝红  呼延佼奇  李锋  宋英石  赵丹  李慧 《生态学报》2013,33(18):5500-5508
采用Licor-6400-09的土壤呼吸测量系统对北京市区3种不同覆盖类型地表(全硬地表、半透砖地表、草坪覆盖地表)的土壤呼吸速率及其影响因子进行了测定和分析。结果表明:(1)不同地表覆盖类型的土壤呼吸速率年均值分别为7.928 μmol·m-2·s-1(全硬地表),5.592 μmol·m-2·s-1(部分硬化地表)、2.625 μmol·m-2·s-1(草坪覆盖地表);土壤呼吸日均值最高均出现在夏季(14.785,10.296,5.143 μmol·m-2·s-1),最低为冬季(0.490,0.319,0.239 μmol·m-2·s-1);(2)3种地表类型的土壤呼吸速率有显著差异(P<0.05),大小排序为:草坪覆盖地表<部分硬化地表<全硬地表;(3)3种地表类型土壤呼吸速率均与土壤温度呈显著的指数相关,Q10值排序为:草坪覆盖地表<部分硬化地表<全硬地表;(4)土壤含水率和土壤电导率与土壤呼吸均有一定的相关性,但关系较为复杂,有待于进一步研究。  相似文献   

3.
左嫚  陈奇伯  黎建强  杨关吕  胡景  孙轲 《生态学报》2021,41(11):4552-4561
为研究枯落物输入变化对云南松(Pinus yunnanensis)林地CO2释放的影响。本研究于2018年3月至2020年2月,应用枯落物添加和去除实验(DIRT),设置对照(CK)、双倍枯落物(DL)、去除枯落物(NL)、去除有机层和A层(O/A-Less)、去除根系(NR)和无输入(NI)6个处理水平,采用Li-6400便携式光合作用测量仪及TRIME-PICO 64/32土壤温度水分测定仪对不同处理样地每月的CO2通量(Rs)、土壤温度和土壤水分(15cm)进行了测定。结果表明:(1)不同处理样地CO2通量均呈现出明显的月变化,7至8月最高,1至4月最低,平均值表现为Rs (DL)=8.10 μmol m-2 s-1 > Rs (CK)=6.27 μmol m-2 s-1 > Rs (NL)=5.44 μmol m-2 s-1 > Rs (NR)=4.46 μmol m-2 s-1 > Rs (O/A-Less)=3.86 μmol m-2 s-1 > Rs (NI)=2.94 μmol m-2 s-1。(2)与CK相比,DL样地CO2通量升高了29.12%,而去除地上枯落物和地下根系样地CO2通量显著降低,CO2通量平均变幅分别为α(NR)=-28.85%,α(NI)=-53.14%,α(O/A-Less)=-38.46%,α(NL)=-13.29%。(3)不同处理土壤水分和土壤温度均存在显著的月变化(P<0.01),NL和O/A-Less的土壤水分显著低于CK,而其余处理与CK间无显著差异(P>0.05);不同处理间土壤温度表现为NR和NI均显著高于CK,其余处理与CK间无显著差异(P>0.05)。(4)不同处理样地CO2通量与土壤温度呈显著指数相关(P<0.01),与土壤水分在NI和O/A-Less处理中无显著相关(P>0.05);与CK相比,NI、O/A-Less和NL处理的Q10增加,而NR和DL处理的Q10则降低;不同处理林地CO2通量与土壤水热因子双因素模型能更好的解释林地CO2通量的变化。本研究表明枯落物不同处理通过改变土壤碳输入和土壤环境因子从而影响生态系统碳排放,研究结果可为未来气候变化和人为干扰下云南松林的碳循环提供基础数据。  相似文献   

4.
利用原位分解袋法研究了华西雨屏区苦竹(Pleioblastus amarus)和撑绿杂交竹(Bambusa pervariabilis × Dendrocala mopsi)人工林几种凋落物组分在模拟氮沉降下分解过程中养分释放状态,试验周期为2 a。氮沉降水平分别为对照(CK, 0 g · m-2 · a-1)、低氮(5 g · m-2 · a-1)、中氮(15 g · m-2 · a-1)和高氮(30 g · m-2 · a-1),每月下旬定量地对各处理施氮(NH4NO3)。结果表明,苦竹林和杂交竹林凋落物主要由凋落叶、凋落箨和凋落枝组成,其中凋落叶约占80%;两个竹种凋落物在分解过程中养分元素释放的种间差异主要与初始养分元素含量有关;凋落物养分元素初始含量对元素释放模式和最终净释放率的大小具有重要的决定作用;目前,这两种竹林生态系统土壤氮输入主要以大气氮沉降(8.24 g · m-2 · a-1)为主,同时凋落物氮输入(苦竹和杂交竹林分别为1.93,5.07 g · m-2 · a-1)也是一个重要途径;模拟氮沉降对苦竹凋落物碳、磷、钾、钙元素和杂交竹凋落物碳、氮、磷、钾、钙、镁元素释放的抑制作用较弱,处理与对照之间元素总释放率差异一般小于10%;氮沉降显著抑制了苦竹林凋落物氮元素释放,减小幅度为19.0%-27.2%,但由于氮沉降增加对土壤肥力的直接改良作用,氮沉降的增加并不会因为凋落物分解速率的降低造成植物生长所需养分供应的减少;从短期来看,在氮沉降继续增加的情况下,该地区这类竹林生态系统的碳吸存能力仍可能会因为N沉降对植物生长的促进作用而增加。  相似文献   

5.
模拟氮沉降对石栎和苦槠幼苗土壤呼吸的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
李凯  江洪  由美娜  曾波 《生态学报》2011,31(1):82-89
用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统测定模拟氮沉降4种不同处理水平(0、60、120\,240 kg · hm-2 · a-1)下石栎(Lithocarpus glabra)和苦槠(Castanopsis sclerophylla)幼苗的土壤呼吸速率及土壤温度、含水量对其土壤呼吸的影响。结果表明,氮沉降对土壤呼吸的影响根据施氮水平和幼苗的种类不同而异。低氮(60 kg · hm-2 · a-1)处理下石栎和苦槠的土壤呼吸速率平均值分别为(4.014±0.812)μmol · m-2 · s-1和(5.170±0.689)μmol · m-2 · s-1,比对照组(0 kg · hm-2 · a-1)土壤呼吸速率平均值(3.802±0.948)μmol · m-2 · s-1和(3.557±0.906)μmol · m-2 · s-1分别高5%和45%;两树种在中、高氮处理下均出现对土壤呼吸明显的抑制。其中石栎中、高氮实验组的土壤呼吸速率分别为(2.653±0.681)μmol · m-2 · s-1、(2.592±0.736)μmol · m-2 · s-1, 比对照组低27%和29%。苦槠中、高氮实验组的土壤呼吸速率为(3.563±0.402)μmol · m-2 · s-1、(3.466±0.994)μmol · m-2 · s-1, 比对照组低7%和8%;石栎在高氮(240 kg · hm-2 · a-1)处理水平下,其土壤呼吸速率同10cm土壤温度之间呈现显著的指数关系(R2=0.811,P=0.001),而在低、中氮实验均未发现有明显指数关系。苦槠各处理水平下其土壤呼吸与土壤温度之间均未发现有明显的指数关系;在土壤呼吸与5cm土壤含水量的相关性方面,仅有苦槠高氮实验组表现出明显的二次方程关系(R2=0.722),而其低、中氮实验组及石栎各实验组均未有明显的相关性;与单因素(温度、含水量)拟合它们与土壤呼吸速率的方程相比,多元回归分析得到的土壤呼吸速率同土壤温度和含水量之间的拟合方程在P=0.05水平上能更好地解释土壤呼吸的变化情况。石栎和苦槠在氮沉降处理下的土壤呼吸温度系数Q10值分别为2.29、1.95、1.59和1.46、1.41、1.76,同对照组2.64和1.78相比,均有明显降低,且两者Q10值的变化分别呈递减和先减小后增大的趋势,表明氮沉降是影响石栎和苦槠土壤CO2通量的一个重要因素。  相似文献   

6.
通过对阔叶红松林和红松人工林2种林型凋落物处理(分别为不添加凋落物(原样组)、添加凋落物(双倍组)和去除凋落物(去除组)等3个处理)与模拟氮磷沉降(分别为对照CK (0 g N m-2 a-1、0 g P m-2 a-1)、低浓度氮磷(5 g N m-2 a-1、5 g P m-2 a-1)、中浓度氮磷(15 g N m-2 a-1、10g P m-2 a-1)和高浓度氮磷(30 g N m-2 a-1、20 g P m-2 a-1)等4个强度)原位培养试验,研究凋落物质量的增加与氮磷沉降及两种处理的耦合作用对碳(C)和木质素分解释放的影响。结果表明:凋落物添加在试验前期(6月)抑制人工林L层的C释放,促进H层的C释放;试验后期(10月)促进人工林L层C释放,而抑制H层的C释放。凋落物添加在前期(6月)是促进天然林L层C释放的,但在后期(10月)产生抑制作用。与L层相反,凋落物添加持续促进天然林H层的C释放。低、中浓度氮磷沉降显著促进了红松人工林和阔叶红松林L、H层C释放和木质素降解,但高浓度的氮磷添加会抑制C释放和木质素的降解,两种处理之间无交互作用。  相似文献   

7.
模拟氮沉降对华西雨屏区撑绿 杂交竹凋落物分解的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
从2008年1月至2010年1月,对华西雨屏区撑绿杂交竹(Bambusa pervariabilis × Dendrocala mopsi)人工林进行了模拟氮沉降试验,氮沉降水平分别为对照(CK, 0 g · m-2 · a-1)、低氮(5 g · m-2 · a-1)、中氮(15 g · hm-2 · a-1)和高氮(30 g · m-2 · a-1)。利用凋落袋法对杂交竹凋落叶和凋落箨进行原位分解试验,并在每月下旬定量地对各处理施氮(NH4NO3)。结果表明,自然状态下杂交竹凋落叶和凋落箨分解95%所需时间分别为2.9,1.5 a;氮沉降显著抑制了凋落叶的分解,在分解后期3个氮沉降处理凋落叶无灰分质量残留率均显著大于对照,氮沉降对凋落箨分解无明显影响;氮沉降显著抑制了凋落叶中木质素和纤维素的分解。杂交竹凋落叶在分解后期质量损失缓慢,处于较稳定状态,氮沉降的增加使得凋落物的残留率稳定在一个更高的水平,表明氮沉降的增加可能会使更多的凋落物残体和稳定有机质留存于杂交竹林土壤中,从而增加杂交竹林土壤碳贮存。  相似文献   

8.
西南高山地区土壤异养呼吸时空动态   总被引:2,自引:2,他引:0  
张远东  庞瑞  顾峰雪  刘世荣 《生态学报》2013,33(16):5047-5057
土壤异养呼吸是陆地和大气之间的重要通量,是决定陆地生态系统碳源汇的关键因素之一,与气候变化紧密相关。西南高山地区是响应气候变化的重点区域,研究西南高山地区土壤异养呼吸动态及其对气候变化的响应,对于评估区域碳循环对全球气候变化的贡献具有重要意义。应用生态系统模型(CEVSA)模型估算了1954-2010年西南高山地区土壤异养呼吸(HR)的时空变化,分析了其对气候变化的响应。结果表明:(1)西南高山地区1954-2010年平均异养呼吸量为422 g C·m-2·a-1,在空间分布上,HR自东南向西北递减,与年平均温度(r=0.721,P<0.01)、年降水量(r=0.564,P<0.01)均显著正相关;(2)在时间尺度上,西南高山地区1954-2010年 HR总量增加趋势显著(P<0.05),变化范围为197-251 Tg C/a,平均每年增加0.710 Tg C,其中主要植被类型草地、常绿针叶林和常绿阔叶林均增加趋势显著(P<0.01),增加速度分别为1.621、1.496和1.055 g C·m-2·a-2。(3)土壤HR的年际变化主要受温度影响,且西北部高海拔地区较东南部低海拔对温度变化更为敏感,主要植被类型温度敏感系数Q10从大到小依次为草地(2.35)、常绿针叶林(2.34)、常绿阔叶林(1.93)。  相似文献   

9.
黄土旱塬裸地土壤呼吸特征及其影响因子   总被引:6,自引:0,他引:6  
高会议  郭胜利  刘文兆 《生态学报》2011,31(18):5217-5224
于中国科学院长武生态试验站(始于1984年),采用动态密闭气室法(Li-8100,USA)于2008年3月至2009年3月监测了裸地土壤呼吸日变化、季节变化以及0-60cm土层的温度和含水量,研究了裸地土壤呼吸的日变化、季节变化特征及其与土壤温度和含水量之间的关系。结果表明:裸地土壤呼吸四季的日变化和季节变化均呈单峰型曲线,与气温变化趋势一致;日变化峰值出现在14:00左右或16:00左右,最低值出现在0:00左右或者6:00左右;季节变化表现为夏季最高,冬季最低,春秋季无明显差异,年平均呼吸速率为0.94μmolCO2·m-2·s-1。土壤呼吸与温度具有极显著(P<0.01)的正相关关系,且可以用Rs=aebx形式的指数函数很好地拟合,其中与5cm深度的土壤温度相关性最好。水分对土壤呼吸的影响复杂。裸地土壤呼吸的双变量模型关系显著(P<0.01),比相应的单变量模型更好地解释了土壤呼吸变异。  相似文献   

10.
 在目前全球氮沉降不断增加的背景下, 研究农田土壤呼吸对氮沉降的响应有助于理解未来生态系统碳循环对全球变暖的潜在影响。为探讨不同施氮浓度对华东地区冬小麦(Triticum aestivum)生长期土壤呼吸的影响, 该实验设计了对照组(不施加氮肥)和3种浓度施氮处理组(低浓度施氮15 g·m–2·a–1, 中等浓度施氮30 g·m–2·a–1, 高浓度施氮45 g·m–2·a–1)。使用便携式土壤CO2通量观测仪LI-8100测定不同施氮浓度处理下冬小麦生长期(2013年12月至2014年5月)的土壤呼吸速率, 并探讨土壤呼吸与土壤温度、湿度等环境因素的关系。结果表明: 低、中、高3种浓度施氮处理的土壤呼吸速率平均值分别为5.29、6.17和6.75 μmol·m–2 ·s–1, 与对照组(土壤呼吸速率平均值为4.90 μmol·m–2·s–1)相比, 分别增加了7.8%、23.6%和37.8%; 地上生物量分别增加39.9%、104.4%和200.2%, 并与冬小麦生长季的总土壤呼吸正相关。5 cm深度土壤的温度与土壤呼吸速率呈指数关系(p < 0.05), 土壤呼吸季节变化的65%–75%由土壤温度引起, 其温度敏感性为2.09–2.32。结果表明, 添加氮肥促进了植物的生长, 增加了生物量, 从而增加了冬小麦农田的土壤呼吸速率。  相似文献   

11.
荒漠草原区地上净初级生产力和土壤呼吸对降水变化的不同响应 降水变化既影响地上植被动态,也影响地下碳循环过程,尤其以干旱半干旱生态系统对降水的响应更为敏感。然而极端降水如何影响土壤碳固存潜力仍未得出明确结果。本研究在黄土高原西部荒漠草原样地实施了为期3年的降水控制实验,该实验包含5个降水梯度(即自然降水(对照),以及在自然降水基础上的减水40%、减水20%、增水20%、增水40%)。通过对不同降水处理下植物生长指标、地上净初级生产力(ANPP)、土壤水分和土壤呼吸(Rs)进行监测,采用双侧不对称模型揭示ANPP和Rs对降水变化的响应规律;采用结构方程模型,分析降水变化下影响ANPP和Rs的直接和间接因素。研究结果表明,ANPP对极端干旱的响应比极端湿润更敏感,在干旱和湿润年份均符合负向不对称模型。ANPP的变化主要受到降水的直接影响,同时,干旱年份植物密度的变化也对ANPP产生了影响。在湿润年份,Rs对降水变化的响应也呈负向不对称性。然而,干旱年份,Rs对降水变化表现出正向不对称响应,即对降水增加响应的敏感性高于降水减少,这可能与植物生长和ANPP对增水处理的正响应增加使自氧呼吸增强,及降水事件对异氧呼吸具有较强的‘Birch效应’有关。在干旱年份Rs对极端干旱(减水40%处理)表现出饱和响应。ANPP和Rs对降水格局改变的响应模式差异表明荒漠草原区极端湿润或干旱可能降低研究区土壤碳固存的潜力。  相似文献   

12.
改变凋落物输入对川西亚高山天然次生林土壤呼吸的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
2019年5月-10月,采用LI-8100A土壤碳通量自动测量分析仪对川西米亚罗林区20世纪60年代采伐后经自然更新恢复形成的岷江冷杉(Abies faxoniana)次生针叶林(针叶林)、红桦(Betula albo-sinensis)+青榨槭(Acer davidii)+岷江冷杉次生针阔混交林(针阔混交林)和青榨槭+红桦+陕甘花楸(Sorbus koehneana Schneid)次生阔叶林(阔叶林)的土壤呼吸及土壤温湿度因子(对照、去除凋落物和加倍凋落物)进行观测。结果显示:去除和加倍凋落物对土壤温湿度的影响不显著,且3种林型之间的土壤呼吸速率差异不显著。与对照相比,去除凋落物使针叶林、针阔混交林、阔叶林的土壤呼吸速率分别降低了17.65%、21.01%和19.83%(P<0.05);加倍凋落物则分别增加6.76%、7.28%、8.16%(P>0.05)。3种林分土壤呼吸速率均与土壤温度极显著指数相关,与土壤湿度不相关。对照Q10值变幅为2.01-3.29,去除凋落物降低了3种林型的Q10值;加倍凋落物分别提高了针叶林和降低了针阔混交林和阔叶林的Q10值。土壤呼吸速率仅表现在天然次生林对照处理中受到土壤pH、有机质、可溶性有机氮和草本Pielou均匀度指数的显著影响。研究结果表明,天然次生阔叶林和针阔混交林凋落物对土壤呼吸的贡献及Q10值高于天然次生针叶林,说明在未来CO2浓度及温度升高背景下,地表凋落物增加并未引起天然次生林土壤呼吸速率成倍增加,更有利于该区域天然次生林尤其是针叶林的土壤碳吸存。  相似文献   

13.
孙轲  黎建强  杨关吕  左嫚  胡景 《生态学报》2021,41(8):3100-3110
为了更好地理解土壤碳氮对枯落物输入变化的响应,通过枯落物添加与去除实验(DIRT)对滇中高原云南松林枯落物输入变化对土壤碳氮储量及其分布格局的影响进行了研究。2018年3月至2019年2月分别设置6种枯落物输处理,分别为对照(CO)、去除枯落物(NL)、双倍枯落物(DL)、去除根系(NR)、无输入(NI)以及去除有机层与A层(O/A-Less),研究了不同处理条件下土壤剖面上碳氮储量的分布规律。研究结果表明:(1)不同处理全碳储量为134.49-170.92 t/hm2,全碳储量在不同处理间表现为:SC(NL)=170.92 t/hm2 > SC(CO)=168.10 t/hm2 > SC(NR)=153.26 t/hm2 > SC(NI)=147.20 t/hm2 > SC(O/A-Less)=143.54 t/hm2 > SC(DL)=134.49 t/hm2,不同处理0-20 cm土层全碳储量占0-60 cm土层全碳储量的40.86%-53.56%;不同处理全氮储量表现为:SN(CO)=11.83 t/hm2 > SN(NL)=9.70 t/hm2 > SN(DL)=8.70 t/hm2 > SN(NR)=8.35 t/hm2 > SN(O/A-Less)=8.21 t/hm2 > SN(NI)=8.09 t/hm2。不同处理0-20 cm土层的全氮储量占0-60 cm土层全氮储量的39.28%-46.04%。云南松林地枯落物添加去除实验发现去除枯落物短期内可以增加土壤碳储量,其他处理均在一定程度上减少了土壤碳氮储量。(2)地上枯落物输入对表层(0-20 cm)土壤碳氮影响显著,根系输入对深层(20-40 cm)土壤碳氮影响显著;(3)土壤C、N存在耦合关系,不同处理土壤全碳含量与全氮含量极显著正相关,并且土壤全碳含量与土壤各化学计量比均呈极显著正相关关系;土壤容重与土壤碳氮含量具有极显著负相关关系。  相似文献   

14.
Soil respiration (Rs) is the largest terrestrial carbon (C) efflux to the atmosphere and is predicted to increase drastically through global warming. However, the responses of Rs to global warming are complicated by the fact that terrestrial plant growth and the subsequent input of plant litter to soil are also altered by ongoing climate change and human activities. Despite a number of experiments established in various ecosystems around the world, it remains a challenge to predict the magnitude and direction of changes in Rs and its temperature sensitivity (Q10) due to litter alteration. We present a meta‐analysis of 100 published studies to examine the responses of Rs and Q10 to manipulated aboveground and belowground litter alterations. We found that 100% aboveground litter addition (double litter) increased Rs by 26.1% (95% confident intervals, 18.4%–33.7%), whereas 100% aboveground litter removal, root removal and litter + root removal reduced Rs by 22.8% (18.5%–27.1%), 34.1% (27.2%–40.9%) and 43.4% (36.6%–50.2%) respectively. Moreover, the effects of aboveground double litter and litter removal on Rs increased with experimental duration, but not those of root removal. Aboveground litter removal marginally increased Q10 by 6.2% (0.2%–12.3%) because of the higher temperature sensitivity of stable C substrate than fresh litter. Estimated from the studies that simultaneously tested the responses of Rs to aboveground litter addition and removal and assuming negligible changes in root‐derived Rs, “priming effect” on average accounted for 7.3% (0.6%–14.0%) of Rs and increased over time. Across the global variation in terrestrial ecosystems, the effects of aboveground litter removal, root removal, litter + root removal on Rs as well as the positive effect of litter removal on Q10 increased with water availability. Our meta‐analysis indicates that priming effects should be considered in predicting Rs to climate change‐induced increases in litterfall. Our analysis also highlights the need to incorporate spatial climate gradient in projecting long‐term Rs responses to litter alterations.  相似文献   

15.
植物残体添加和去除试验(The Detritus Input and Removal Treatments, DIRT)是研究地上凋落物以及植物根系对土壤营养物质循环过程及机制探究的一种试验设计。于2012年6月选择福建省三明森林生态系统与全球变化研究站的米槠常绿阔叶天然林,设置5种处理:对照(CT)、去除凋落物(NL)、去除根系(NR)、去除凋落物与根系(NI)、添加双倍凋落物(DL),在2018年12月对各处理不同土层(0—10cm、10—20cm)土壤磷组分及其影响因子进行研究,结果表明:(1)在0—10cm土层中DL处理总磷含量显著大于NL处理,NI处理无机磷含量最低,在10—20cm中DL处理有机磷含量显著大于其他处理;(2)DL处理活性磷(Resin-P、NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po)含量在0—10cm土层中显著大于其他处理。在10—20cm土层中NR处理活性磷以及中等活性磷显著大于NL处理。残留态磷(Residual-P)含量最高,但在各处理与土层之间并没有明显差异;(3)酸性磷酸酶在0—10 cm土层不同处理间的变化...  相似文献   

16.
 野外调查与历史资料相结合,对内蒙古锡林河流域一个放牧羊草(Leymus chinensis)草原群落的碳素贮量、主要流量和周转速度等进行了估计,在此基础上对放牧情况下该群落的碳素收支进行了概算。结果表明:1)该群落中地上部净初级生产固碳量的两年平均值为78.2 gC·m-2·a-1, 根系碳素输入量的平均值为322.5 gC·m-2·a-1, 碳素输入总量为400.7 gC·m-2·a-1; 2)土壤净呼吸量为343.7 gC·m-2·a-1,家畜采食量为49.7 gC·m-2·a-1,动物(昆虫)采食量为14.7 gC·m-2·a-1,地上立枯阶段的淋溶与光化学分解损失为3.2 gC·m-2·a-1,碳素输出总量为411.3 gC·m-2·a-1; 3)该群落中碳素输出略大于输入,净释放速率为10.6 gC·m-2·a-1,0~30 cm土壤中的碳素周转速率为6.2%,周转时间为16年。  相似文献   

17.
Aims Tropical forest plays a key role in global C cycle; however, there are few studies on the C budget in the tropical rainforests in Asia. This study aims to (i) reveal the seasonal patterns of total soil respiration (R T), litter respiration (R L) and soil respiration without surface organic litter (R NL) in the primary and secondary Asian tropical mountain rainforests and (ii) quantify the effects of soil temperature, soil moisture and substrate availability on soil respiration.Methods The seasonal dynamics of soil CO2 efflux was measured by an automatic chamber system (Li-8100), within the primary and secondary tropical mountain rainforests located at the Jianfengling National Reserve in Hainan Island, China. The litter removal treatment was used to assess the contribution of litter to belowground CO2 production.Important findings The annual R T was higher in the primary forest (16.73±0.87 Mg C ha-1) than in the secondary forest (15.10±0.26 Mg C ha-1). The rates of R T, R NL and R L were all significantly higher in the hot and wet season (May–October) than those in the cool and dry season (November–April). Soil temperature at 5cm depth could explain 55–61% of the seasonal variation in R T, and the temperature sensitivity index (Q 10) ranked by R L (Q 10 = 3.39)> R T (2.17)> R NL (1.76) in the primary forest and by R L (4.31)> R T (1.86)> R NL (1.58) in the secondary forest. The contribution of R L to R T was 22–23%, while litter input and R T had 1 month time lag. In addition, the seasonal variation of R T was mainly determined by soil temperature and substrate availability. Our findings suggested that global warming and increased substrate availability are likely to cause considerable losses of soil C in the tropical forests.  相似文献   

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Dai  Weiwei  Peng  Bo  Liu  Jun  Wang  Chao  Wang  Xin  Jiang  Ping  Bai  Edith 《Biogeochemistry》2021,154(2):371-383

Aboveground litter not only is an important source of nutrients to soil microbes but also regulates the microclimate in topsoil. How the changes in aboveground litter quantity would affect the microbial biogeochemical cycles is still unclear. Here we conducted a litter input manipulation experiment in a temperate mixed forest to investigate how different amounts of litter input affect soil organic carbon (SOC) and soil respiration via their regulation on soil microbes. We found that although neither SOC stock nor soil CO2 efflux was affected by litter manipulation, soil microbial characteristics had responded after four years of litter addition or removal treatments. Microbial biomass carbon (MBC) in the O horizon was higher in litter addition plots than in litter removal plots as a result of the changed availability of labile C under litter treatments. Both double litter and no litter treatments changed microbial compositions, which was probably due to the increased soil pH in no litter treatment and the increased labile C in double litter treatment. The null change in soil respiration could be attributed to the offset between the negative effect of decreased substrate and the positive effect of increased temperature on soil respiration in litter removal plots. Due to the important role of soil microbes in carbon cycling, the altered microbial properties under litter manipulation treatments suggested the inevitable changes in biogeochemical cycling in the long run and call for long-term studies on SOC dynamics in the future.

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Understanding the response mechanisms of litter respiration to soil moisture in water-limited semi-arid regions is of vital importance to better understanding the interplay between ecological processes and the local carbon cycle. In situ soil respiration was monitored during 2010–2012 under various conditions (normal litter, no litter, and double litter treatments) in a 30-year-old artificial black locust plantation (Robinia pseudoacacia L.) on the Loess Plateau. Litter respiration with normal and double litter treatments exhibited similar seasonal variation, with the maximum value obtained in summer (0.57 and 1.51 μmol m−2 s−1 under normal and double litter conditions, respectively) and the minimum in spring (0.27 and 0.69 μmol m−2 s−1 under normal and double litter conditions, respectively). On average, annual cumulative litter respiration was 115 and 300 g C m−2 y−1 under normal and double litter conditions, respectively. Using a soil temperature of 17°C as the critical point, the relationship between litter respiration and soil moisture was found to follow quadratic functions well, whereas the determination coefficient was much greater at high soil temperature than at low soil temperature (33–35% vs. 22–24%). Litter respiration was significantly higher in 2010 and 2012 than in 2011 under both normal litter (132–165 g C m−2 y−1 vs. 48 g C m−2 y−1) and double litter (389–418 g C m−2 y−1 vs. 93 g C m−2 y−1) conditions. Such significant interannual variations were largely ascribed to the differences in summer rainfall. Our study demonstrates that, apart from soil temperature, moisture also has significant influence on litter respiration in semi-arid regions.  相似文献   

20.
Ruan  H.H.  Zou  X.M.  Scatena  F.N.  Zimmerman  J.K. 《Plant and Soil》2004,260(1-2):147-154
Carbon availability often controls soil microbial growth and there is evidence that at regional scales soil microbial biomass is positively correlated with aboveground forest litter input. We examined the influence of plant litterfall on annual variation of soil microbial biomass in control and litter-excluded plots in a tropical wet forest of Puerto Rico. We also measured soil moisture, soil temperature, and plant litterfall in these treatment plots. Aboveground plant litter input had no effect on soil microbial biomass or on its pattern of fluctuation. Monthly changes in soil microbial biomass were not synchronized with aboveground litter inputs, but rather preceeded litterfall by one month. Soil microbial biomass did not correlate with soil temperature, moisture, or rainfall. Our results suggest that changes in soil microbial biomass are not directly regulated by soil temperature, moisture, or aboveground litter input at local scales within a tropical wet forest, and there were asynchronous fluctuation between soil microbial biomass and plant litterfall. Potential mechanisms for this asynchronous fluctuation include soil microbial biomass regulation by competition for soil nutrients between microorganisms and plants, and regulation by below-ground carbon inputs associated with the annual solar and drying-rewetting cycles in tropical wet forests.  相似文献   

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