分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-05-10 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 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。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-03-08 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 评估不同深度土壤的CO2通量是研究土壤碳动态的重要手段。目前有关皆伐火烧对森林土壤碳排放的影响研究仅局限于表层土壤，而对不同深度土壤碳排放影响鲜见报道。以米槠（Castanopsis carlesii）次生林（对照）及其皆伐火烧后林地为研究对象，利用非红外散射CO2探头测定土壤CO2浓度，并结合Fick第一扩散法则估算不同深度（0-80 cm）土壤CO2通量。结果表明：（1）皆伐火烧改变土壤向大气排放的表观CO2通量，在皆伐火烧后的2个月内土壤表观CO2通量显著高于对照68%；2个月后，土壤表观CO2通量低于对照37%。（2）皆伐火烧后，除10-20 cm的CO2通量提高外，其余各深度（0-10、20-40、40-60 cm和60-80 cm）的CO2通量均降低。同时，皆伐火烧改变不同土层对土壤呼吸的贡献率，降低0-10 cm土层的贡献率，提高10-20 cm土层的贡献率。（3）对照样地仅0-10 cm土壤CO2通量与温度呈显著指数相关，10-40 cm深度CO2通量则与土壤含水率呈显著线性相关。皆伐火烧后0-10 cm和10-20 cm处土壤的CO2通量均与温度呈指数相关。说明皆伐火烧改变了不同深度土壤CO2通量对于环境因子的响应。因此为准确评估和预测皆伐火烧对土壤与大气间碳交换的影响，应考虑皆伐火烧后不同时期土壤CO2通量的变化，以及不同深度土壤CO2通量对皆伐火烧的响应。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-06-09 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 气候变化下，不同生态策略的树种对环境变化有着不同的响应能力，影响其叶片淋溶产生的DOM（Dissolved organic matter）的数量和质量，进而影响土壤的养分循环。通过探究亚热带地区不同生态策略树种叶片DOM数量及光谱学特征的差异，评估不同数量和结构特征DOM输入到土壤对养分循环的影响。本研究选取6种树种鲜叶进行浸提，其中竞争型（Competitive，C）和忍耐型（Stress-tolerant，S）各3种（树参（Dendropanax dentiger），黄绒润楠（Machilus grijsii），黄牛奶树（Symplocos cochinchinensis（Lour.）），细柄阿丁枫（Altingia gracilipes），丝栗栲（Castanopsis fargesii）和罗浮栲（Castanopsis faberi））。通过溶解性有机碳（Dissolved organic carbon，DOC）、溶解性有机氮（Dissolved organic nitrogen，DON）表征DOM的数量特征，通过紫外吸收值（Special Ultraviolet-Visible Absorption，SUVA），腐殖化指标（Humification index，HIX）和傅里叶红外光谱（Fourier-transform infrared，FTIR）等光谱指标表征DOM质量特征。结果表明：不同生态策略树种的叶浸提液中可溶性有机碳浓度无显著差异，但是C策略树种浸提液中可溶性有机氮浓度大于S策略的DON浓度。此外，S策略的芳香化指数（Aromatic index，AI）和腐殖化指数（HIX）均高于C策略。C策略树种的发射荧光强度也高于S策略，说明C策略树种DOM腐殖化程度较低，易分解物质含量高；S策略难分解物质多，腐殖化程度较高。傅里叶红外光谱结果表明，各树种叶浸提的DOM存在相似的吸收峰，其中以H键键合的-OH伸缩振动最强且C策略树种结果相对简单，验证了荧光光谱的结果。总体而言，与C策略相比，S策略树种叶片浸提的DOM结构更复杂，养分含量更高。这可能是因为，S策略树种对环境变化具有更高的适应性。由于其DOM结构相对复杂，输入土壤后减缓土壤碳周转速率，在未来气候变化情景下，S策略树种可能有利于土壤碳汇的形成。
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