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武夷山不同海拔土壤碳矿化与激发效应对模拟增温的响应: 森林土壤有机碳约占全球土壤碳库的73%。它的微小变化将会引起大气二氧化碳浓度的改变,全球变暖与大气二氧化碳浓度升高之间是正反馈还是负反馈充满争议,其中很重要的原因之一是生产力增加能否抵消碳排放的增加,而全球变暖背景下生产...; 李晓杰; 关键词：土壤有机碳酶活性微生物群落结构

水分对武夷山草甸土壤有机碳激发效应的影响被引量：5: 2021年; 水分是影响土壤有机碳激发效应的重要因子,但水分如何影响山地草甸土有机碳激发效应尚不清楚。本试验以武夷山高海拔(2130 m)山地草甸土为研究对象,通过室内添加^(13)C标记的葡萄糖结合控制土壤水分(30%FWC和60%FWC,FWC为田间持水量),进行为期126 d的室内培养试验,定期测定CO_(2)浓度和^(13)C-CO_(2)丰度值,研究不同水分条件下土壤有机碳矿化特征和激发效应的差异及其影响因素。结果表明:山地草甸土碳矿化随着水分增加而增加。不同土壤水分山地草甸土激发效应随培养时间延长呈现逐渐降低的趋势,低含水量土壤激发效应显著大于高含水量土壤,培养结束时低含水量土壤累积激发碳量比高含水量土壤高61.4%。与低含水量土壤相比,高含水量土壤由葡萄糖矿化产生的CO_(2)量较多,且低含水量土壤的累积激发碳量与葡萄糖矿化量的比值显著大于高含水量土壤,说明高含水量土壤微生物更多地矿化外源添加的葡萄糖,且激发效率较低,最终高含水量土壤激发效应小于低含水量土壤。相关分析表明,土壤激发效应与土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量碳与氮比值(MBC/MBN)和NH4+-N变化量呈显著正相关,说明低含水量条件会通过改变山地草甸土壤微生物数量和组成,进而提高土壤微生物对氮的"挖掘",最终增加激发效应。因此,全球气候变化背景下若山地草甸土壤水分降低可能会增加通过激发效应引起的碳损失。; 李佳玉吕茂奎李晓杰姜永孟谢锦升; 关键词：土壤有机碳矿化作用土壤水分

氮添加对武夷山不同海拔土壤有机碳矿化的影响被引量：5: 2018年; 氮是影响土壤碳矿化的一个重要生态因子。以福建省武夷山4个海拔(650 m,1 450m,1 850 m,2 100 m)的表层土壤(0~10 cm)为研究对象,探讨了外源氮添加对不同海拔土壤有机碳矿化的影响。结果表明:氮添加显著提高了武夷山650 m常绿阔叶林的土壤有机碳累积矿化量和矿化速率,而对其他3个更高海拔的土壤有机碳矿化没有显著影响。不同海拔土壤有机碳累积矿化量与微生物生物量碳显著负相关,与可溶性有机碳和代谢熵呈极显著正相关关系,与铵态氮和硝态氮无显著相关关系。氮添加促进了常绿阔叶林土壤微生物活性,微生物碳代谢升高,从而促进低海拔土壤有机碳的矿化。; 王海华李晓杰吕茂奎赵文浩任寅榜聂阳意谢锦升; 关键词：氮沉降海拔有机碳矿化微生物生物量

不同季节杉木幼苗叶片养分和代谢组分对增温和减少降水的响应被引量：3: 2019年; 研究冬季和夏季亚热带杉木幼苗在增温5℃和减少50%自然降水处理下叶片养分和代谢组分的变化.结果表明:由于不同季节温度和水分差异,杉木叶片的养分和生理代谢组分在不同季节有不同的表现.冬季杉木叶片碳、氮、磷和钾含量显著高于夏季.夏季减少降水、增温处理对杉木叶片各类抗氧化酶活性均无显著影响,冬季减少降水处理分别显著降低超氧化物歧化酶活性20.7%和过氧化物酶活性17.8%.冬季增温后杉木叶片非酶促的抗坏血酸含量显著增加132.5%.冬季增温+减少降水处理降低杉木碳含量,促进渗透物质脯氨酸和氮含量的累积.夏季增温+减少降水处理显著提高杉木叶片碳含量3.3%.无论是冬季还是夏季,增温+减少降水处理对杉木叶片抗氧化系统无显著影响.植物对夏季增温的适应机制与冬季增温不同,杉木叶片的养分变化对同时增温+减少降水更加敏感.为了更好地管理种植林,以提高植物的生产力,在未来气候变化下,应提高植物对养分供需和对季节响应的关注.; 张秋芳吕春平周嘉聪李晓杰郑永熊德成陈岳民杨玉盛; 关键词：增温养分

武夷山低海拔和高海拔森林土壤有机碳的矿化特征被引量：30: 2018年; 研究不同海拔土壤有机碳矿化对深入认识不同海拔森林土壤有机碳动态变化具有重要意义.本文以武夷山低海拔和高海拔森林土壤为研究对象,通过室内模拟其在各自年平均气温(17、9℃)条件下的矿化培养试验,探讨土壤有机碳矿化特征的差异.结果表明:培养126 d后,尽管高海拔森林土壤的有机碳含量显著高于低海拔森林土壤,但低海拔和高海拔森林土壤在各自环境温度背景下的有机碳累积矿化量并无显著差异.一级动力学方程均能较好地模拟高低海拔森林土壤有机碳矿化特征,高海拔和低海拔森林土壤有机碳潜在矿化量(CP)和矿化速率常数均无显著差异,但低海拔土壤C_P/SOC值和矿化率显著高于高海拔土壤,表明在环境温度背景下,低海拔土壤固碳能力低于高海拔土壤.随着培养时间增加,高海拔土壤微生物生物量碳和微生物熵显著高于低海拔土壤,表明高海拔土壤微生物的碳同化量高于低海拔土壤微生物,有利于有机碳的积累.高海拔森林土壤中的β-葡萄糖甘酶和纤维素水解酶高于低海拔森林土壤,说明高海拔土壤微生物可能更多地分解活性碳.未来气候变暖可能暗示着会降低高海拔土壤有机碳固碳能力和微生物碳利用效率,从而导致土壤有机碳储量下降.; 聂阳意王海华李晓杰任寅榜金昌善徐自坤吕茂奎谢锦升; 关键词：有机碳矿化海拔酶活性年均温

模拟增温对武夷山不同海拔森林表层土壤碳氮及酶活性的影响被引量：9: 2020年; 为了解亚热带森林土壤碳氮及酶活性对气候变暖的响应,以武夷山不同海拔的三种典型森林群落土壤为研究对象,采用把高海拔土柱置换到低海拔的方式模拟增温,探究模拟增温对土壤碳、氮、磷循环相关酶活性及土壤理化性质的影响。结果表明:土柱置换后海拔梯度上土壤温度平均增加2℃。土柱置换模拟增温导致高海拔(1400 m)土壤有机碳下降幅度最大;不同海拔土壤铵态氮、硝态氮、微生物生物量碳均呈下降趋势,仅高海拔达到显著水平。土柱置换对各海拔土壤水解酶活性影响较大,而对氧化酶活性没有显著影响。相反,土柱置换增温增加了各海拔土壤归一化酶活性,且高海拔土壤归一化酶活性对增温的响应程度比低海拔更大。冗余分析结果发现,土壤有机碳、可溶性有机碳、土壤温度和含水率是影响土壤酶活性变化最重要的因子。本研究表明模拟增温对高海拔土壤碳氮循环过程影响较大,其机制主要是通过提高微生物活性和分泌酶的能力来影响土壤碳氮循环过程。; 曹聪阮超越任寅榜张世良熊小玲李晓杰吕茂奎谢锦升; 关键词：海拔梯度土壤酶活性

武夷山杉木林丛枝菌根真菌沿海拔的变化特征及其影响因素: 2024年; 丛枝菌根共生体是丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)与宿主植物之间形成的互惠共生形式。共生体中的碳、氮、磷交换和代谢影响着宿主植物和共生真菌之间的营养平衡和资源重新分配,对陆地生态系统植物体的生长发育具有重要作用。本研究以武夷山3个海拔(1400 m,800 m,200 m)杉木人工林为研究对象,分析了不同海拔杉木林根际土壤、杉木特征指标之间的总体差异,以及海拔梯度中主导AMF变化的环境影响因素。结果表明:土壤有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳含量均随海拔的升高而显著增加;不同海拔杉木林中,AMF特征指标除侵染率不变外,孢子、球囊霉素和菌丝密度均随海拔呈上升趋势。综合主成分分析第一和第二主成分各因子贡献值表明,土壤有机碳、温度、含水率、可溶性有机碳、总氮以及微生物生物量碳是影响AMF变化的重要因素;冗余分析结果进一步表明,可溶性有机碳对AMF影响最大,说明海拔梯度上易利用底物可能是影响杉木AMF特征变化的关键因子。研究结果对于了解和预测AMF如何调控亚热带杉木林生态系统功能及其对气候变化的响应具有重要意义。; 刘珏伶曹聪阮超越姜永孟李晓杰熊小玲吕茂奎谢锦升; 关键词：杉木林丛枝菌根真菌海拔梯度土壤可溶性有机碳

红壤侵蚀区芒萁覆盖对土壤团聚体稳定性的影响被引量：7: 2019年; 土壤团聚体在维持土壤结构和保持水土等方面具有重要的作用。以未治理地(Y0)、恢复13年(Y13)和恢复31年(Y31)的马尾松林为研究对象,分析保留芒萁覆盖地(NRd)、去除芒萁覆盖地(Rd)与林下裸地(CK)之间表层土壤团聚体稳定性差异及其与根系生物量、土壤有机质等的关系。结果表明:芒萁覆盖显著提高了表层土壤有机质含量(74.8%、25.9%、54.0%)和根系生物量(92.3%、84.4%、89.2%)。在恢复13年和31年的马尾松林中,NRd处理的土壤大团聚体(>0.25 mm)比例分别比CK处理的高18.0%和16.8%(P<0.05),平均重量直径和几何平均直径亦显著高于CK。去除芒萁1年后,未治理地(Y0)土壤的有机质含量和粉粒与黏粒(<0.053 mm)比例分别下降了46.3%和61.1%(P<0.05);而在恢复的马尾松林中由于去除芒萁导致根系的大量死亡,Rd处理的有机质含量提高了9.2%和18.7%(P<0.05),大团聚体比例、平均重量直径和几何平均直径则无显著差异。Pearson相关分析发现,根系和土壤有机质含量与平均重量直径和几何平均直径呈显著或极显著正相关关系,而与分形维数呈负相关关系。因此,在侵蚀地植被恢复过程中,林下植被芒萁覆盖增加了地下根系生物量,促进了土壤有机质的积累,从而显著提高了土壤团聚体的稳定性,对维持土壤结构和减少土壤侵蚀具有重要意义。; 黄俊黄俊吕茂奎李晓杰付作琴张浩张浩; 关键词：土壤有机质团聚体稳定性

模拟氮沉降和隔离降雨对杉木林土壤微生物功能基因丰度的影响: 2024年; 全球环境变化因子氮沉降、干旱深刻影响森林生态系统生物多样性和生态功能,但两者交互作用如何影响森林土壤微生物的功能基因丰度鲜有报道.本研究聚焦亚热带杉木人工林,通过设置对照、氮添加处理(40 kg·hm^(-2)·a^(-1))、隔离降雨处理(隔离50%穿透雨)、氮添加与隔离降雨处理等实验处理,利用高通量定量PCR技术,研究了土壤中碳、氮和磷循环微生物相关功能基因丰度的季节变化及其影响因子.研究发现,氮添加和隔离降雨对碳、氮、磷循环相关功能基因丰度无显著影响,而季节变化显著影响这些功能基因的丰度.除硝化功能基因丰度外,其余碳、氮、磷循环功能基因丰度均在冬季高于夏季.相关性分析表明,土壤总磷含量与反硝化基因丰度呈显著正相关,与其他功能基因丰度之间呈显著负相关,表明土壤总磷可能是影响杉木林土壤微生物潜在功能的关键因子.本研究综合分析了模拟氮沉降和隔离降雨交互作用下,杉木林土壤碳氮磷元素转化相关微生物功能基因变化,为全球变化下亚热带人工林的可持续经营提供理论指导.; 邱旖婷宋鸽金圣圣李晓杰吕茂奎谢锦升谢锦升; 关键词：氮循环磷循环功能基因

杉木人工林土壤微生物生物量和碳源利用能力对模拟氮沉降和干旱的响应被引量：6: 2022年; 杉木林是我国亚热带地区最主要的人工林和重要的碳汇。本研究以杉木人工林为对象,通过设置氮素添加(40 kg N·hm^(-2)·a^(-1))和隔离降雨(-50%)试验分别模拟氮沉降和干旱,在夏季(7月)和冬季(1月)采集表层土壤,通过磷脂脂肪酸、平板计数、Biolog等方法综合分析土壤微生物生物量、数量及碳源利用能力。结果表明:土壤微生物生物量及微生物组成在两季节间存在显著差异;氮添加和隔离降雨可在一定程度上减少可培养细菌和真菌的数量,细菌数量较真菌数量对氮添加和隔离降雨的响应更敏感。隔离降雨显著抑制了土壤中微生物的碳源利用能力,而氮添加无显著影响。土壤细菌数量与微生物碳源利用能力呈显著正相关,表明可培养细菌是介导微生物碳转化的关键组分。本研究强调了氮沉降和干旱对亚热带杉木人工林表层土壤微生物的影响,可为评估未来全球变化情景下亚热带森林生态系统的土壤微生物生态功能提供科学依据。; 宋鸽李晓杰王全成吕茂奎谢锦升贺纪正郑勇; 关键词：BIOLOG 模拟氮沉降干旱磷脂脂肪酸

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李晓杰

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