广东省自然科学基金(8351065005000001)
- 作品数：15 被引量：385H指数：10
- 相关作者：周国逸张德强刘菊秀刘世忠陈小梅更多>>
- 相关机构：中国科学院华南植物园中国科学院研究生院广东省生态环境与土壤研究所更多>>
- 发文基金：广东省自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学生物学天文地球环境科学与工程更多>>
- 土壤有机质对土壤水分保持及其有效性的控制作用被引量：124
- 2011年
- 如何基于常规测定因子评估森林在土壤水分保持方面的生态效益,并建立森林固碳效益与水文效益的联系等科学问题,在综合评估森林生态效益方面有着重要意义。该文以南亚热带地区的3种不同演替阶段的森林生态系统(人工恢复的马尾松针叶林(Pinus massoniana coniferous forest,PF)、马尾松针阔叶混交林(mixed Pinus massoniana-broad-leaved forest,PBF)和季风常绿阔叶林(monsoon evergreen broad-leaved forest,MBF))为研究对象,通过分析其土壤有机质及土壤水分状况在林内及林型间的分布格局差异,探讨土壤有机质对土壤水分保持的控制作用。结果表明:由PF至地带性顶级群落MBF的3种林分虽然相距很近且有关环境因子一致,但0–30 cm土层的土壤含水量差异显著,MBF的最高,PBF其次;3种林型林内土壤水分分布格局迥异,MBF的土壤水分随土层加深而递减的趋势明显,PBF土壤各层水分较为均一,PF则土壤表层水分含量较低,与土壤有机质的状况一致。土壤水分特征曲线显示,0–40 cm土层在相同基质吸力条件下的土壤水分含量:MBF>PBF>PF,MBF的保水性最好。进一步分析发现,土壤孔隙度对土壤含水量的影响最大,饱和含水量、土壤有机质次之,同时,考虑到土壤孔隙度和土壤饱和含水量对土壤有机质的高度依赖性,我们认为土壤有机质控制着土壤含水量及其有效性(p=0.014)。作为常规测定指标的土壤有机质,不仅是森林固碳效益的关键指标,而且可用来量度土壤水分保持及其有效性,可以作为评价森林生态系统服务功能的一个综合指标。
- 刘效东乔玉娜周国逸
- 关键词：森林演替土壤有机质土壤含水量
- 鼎湖山针阔叶混交林优势种树干液流特征及其与环境因子的关系被引量：45
- 2012年
- 运用Granier热扩散式探针法,于2010年干湿季对鼎湖山自然保护区针阔混交林4种优势树种马尾松、锥栗、木荷和广东润楠的树干液流密度进行连续监测,并同步观测气温、相对湿度和光合有效辐射等环境因子的变化,研究其树干液流特征及其对环境因子的响应.结果表明:在干湿季,4种优势树种的树干液流速率日变化均呈"昼高夜低"的典型单峰曲线,阔叶树锥栗、木荷和广东润楠的平均液流速率和峰值以及日液流量均显著大于针叶树马尾松;马尾松、锥栗、木荷和广东润楠的最大树干液流密度分别为29.48、38.54、51.67、58.32gH2O.m-2.s-1.优势树种树干液流速率的变化与环境因子的昼夜变化存在时滞;液流速率变化与光合有效辐射、水汽压亏缺和气温等环境因子的变化呈显著正相关,其中湿季以光合有效辐射为主导因子,干季以气温为主导因子.
- 黄德卫张德强周国逸刘世忠Otieno Dennis李跃林
- 关键词：针阔叶混交林树干液流环境因子
- CO_2浓度倍增、高氮沉降和高降雨对南亚热带人工模拟森林生态系统土壤呼吸的影响被引量：43
- 2009年
- 土壤呼吸响应全球气候变化对全球C循环具有重要作用。应用大型开顶箱(Open-top chamber,OTC)人工控制手段,研究了大气CO2浓度倍增、高氮沉降和高降雨处理对南亚热带人工森林生态系统土壤呼吸的影响。结果表明:对照箱、CO2浓度倍增处理以及高氮沉降处理下土壤呼吸速率都具有明显的季节变化,雨季(4～9月)的土壤呼吸速率显著高于旱季(10月至次年3月)(p<0.001);但高降雨处理下无明显的季节差异(p>0.05)。CO2浓度倍增能显著提高土壤呼吸速率(p<0.05),其他处理则变化不大。大气CO2浓度倍增、高氮沉降、高降雨处理和对照箱的土壤呼吸年通量分别为4241.7、3400.8、3432.0和3308.4gCO2.m–2.a–1。但在不同季节,各种处理对土壤呼吸的影响是不同的。在雨季,大气CO2浓度倍增和高氮沉降的土壤呼吸速率显著提高(p<0.05),其他处理无显著变化;而在旱季,高降雨的土壤呼吸速率显著高于对照箱(p<0.05),氮沉降处理则抑制土壤呼吸作用(p<0.05)。各处理的土壤呼吸速率与地下5cm土壤温度之间具有显著的指数关系(p<0.001);当土壤湿度低于15%时,各处理的土壤呼吸速率与地下5cm土壤湿度具有显著的线性关系(p<0.001)。
- 邓琦周国逸刘菊秀刘世忠段洪浪陈小梅张德强
- 关键词：CO2浓度倍增降雨土壤呼吸
- 起始时间对亚热带森林凋落物分解速率的影响被引量：16
- 2011年
- 运用分解袋法研究了不同布置时间的凋落物在亚热带森林分解的初期过程,探讨了不同布置时间的凋落物经过相同时间分解的差异及环境因子对其分解速率特别是分解速率常数k的影响。结果表明:在凋落物分解较快的鼎湖山季风常绿阔叶林,不同时间布置的凋落物经过12个月的分解,其残留率及k均存在较大的差异。不同布置时间的凋落物的分解率在前期(0–6个月)与其相应阶段的环境因子呈显著相关关系,但与后期的环境因子相关性并不显著。不同布置时间的k值的变化范围为0.78–1.30,起始于雨季的k值较大,起始于旱季的较小(p<0.001),其大小与分解前期的环境因子相关性较高,与整个分解过程中的环境因子相关性较低。因此,凋落物的凋落时间可能影响其分解速率;由于布置时间不同而导致k值估算的不准确将对森林生态系统的养分循环及其碳平衡的评估产生很大影响。
- 李荣华邓琦周国逸张德强
- 关键词：环境因子凋落物分解亚热带森林
- 鼎湖山马尾松林凋落物分解对凋落物输入变化的响应被引量：13
- 2012年
- 为了了解我国南方森林常见的人为干扰(凋落物收取)活动对生态系统养分循环的影响,研究了鼎湖山马尾松林3种主要树种凋落物分解及其养分释放对凋落物输入量变化的响应。这3种树种分别为马尾松(Pinus massoniana)、荷木(Schimasuperba)和锥栗(Castanopsis chinensis)。凋落物输入量变化分别为凋落物去除(L-)、加倍(L+)和对照(L)3种处理,每种处理25个重复。经过18个月的处理试验,凋落物分解速率及其养分释放随树种、分解阶段和凋落物处理不同而异。荷木、马尾松和锥栗分解物平均残留率分别为0.46±0.01、0.42±0.01、0.40±0.02,其中,荷木与锥栗、马尾松差异性显著。不同处理间的凋落物分解速率差异显著,加倍、对照和去除处理样地凋落物的平均残留率分别为0.51±0.08、0.53±0.09和0.55±0.08。凋落物加倍处理促进了凋落物分解过程中C的释放,而去除凋落物处理则抑制了N、P的释放。以上结果表明,凋落物收取活动不仅直接带走凋落物中的大量养分,而且抑制了凋落物分解及其养分释放。
- 马川董少锋莫江明
- 关键词：马尾松林凋落物分解养分循环
- 降水变率对森林土壤有机碳组分与分布格局的影响被引量：22
- 2010年
- 2006年12月—2008年6月,通过加倍降水、自然降水和去除降水3种处理的人工控制试验,研究了降水变率改变对南亚热带不同演替阶段的季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松针叶林土壤有机碳组分与空间分布格局的影响.结果表明:在3种降水强度条件下,相同森林类型的同一层次土壤总有机碳(TOC)含量差异不显著(P>0.05);去除降水处理下土壤表层(0～10cm)颗粒有机碳(POC)和轻组有机碳(LFOC)含量有明显的积累趋势,加倍降水和自然降水处理下增加了POC、LFOC向下层土壤(10～20cm、20～30cm、30～50cm)的运输;去除降水处理下,马尾松林土壤易氧化有机碳(ROC)含量显著高于降水处理(P<0.05);演替早期森林土壤的POC、ROC、LFOC占总有机碳的比例大于演替后期土壤,不利于土壤有机碳的存埋.森林土壤总有机碳含量变化缓慢,而其活性有机碳组分(POC、LFOC、ROC)对降水变率改变的响应更敏感.
- 陈小梅刘菊秀邓琦褚国伟周国逸张德强
- 关键词：降水变率颗粒有机碳易氧化有机碳轻组有机碳
- 森林土壤可溶性有机碳研究进展被引量：23
- 2013年
- 通过综述森林土壤可溶性有机碳(DOC)的来源、测定方法、迁移过程,介绍了温度、土壤湿度、土壤pH、降水变化及氮沉降等非生物因素及生物因素(凋落物数量、质量)变化对森林土壤DOC的影响,探讨了森林土壤DOC的研究动态,提出有待进一步解决的问题。
- 丘清燕梁国华黄德卫陈小梅
- 关键词：森林土壤可溶性有机碳迁移环境因子
- 大气CO_2浓度升高和N沉降对南亚热带主要乡土树种叶片元素含量的影响被引量：8
- 2012年
- 大气CO2浓度升高和N沉降以及二者之间的耦合作用对陆地森林生态系统的影响是当前国际生态学界关注的热点之一。该实验运用大型开顶箱(open-topchamber,OTC)研究:1)高CO2浓度(700μmol·mol-1)+高N沉降(100kgN·hm-2·a-1)(CN);2)高CO2浓度(700μmol·mol-1)和背景N沉降(CC);3)高N沉降(100kgN·hm-2·a-1)和背景CO2浓度(NN);4)背景CO2和背景N沉降(CK)4种处理对南亚热带主要乡土树种木荷(Schima superba)、红锥(Castanopsis hystrix)、肖蒲桃(Acmena acuminatissima)、红鳞蒲桃(Syzygium hancei)、海南红豆(Ormosia pinnata)叶片元素含量的影响。研究结果表明,大气CO2浓度升高对5种乡土树种叶片元素含量有较大的影响,除海南红豆叶片的Ca含量外,其他树种的叶片元素含量在高CO2浓度处理下都显著升高(p<0.05);而在N沉降处理下,5个树种的叶片K和Ca含量都降低。大气CO2浓度升高与N沉降处理对5种乡土树种植物叶片元素含量影响的交互作用不是很明显,仅仅木荷和红鳞蒲桃的叶片Ca和Mn以及海南红豆的叶片Mn含量在大气CO2浓度上升和N沉降交互处理下显著下降,而肖蒲桃的叶片P含量在大气CO2浓度上升和N沉降交互处理下显著上升。
- 李义勇黄文娟赵亮方熊刘菊秀
- 关键词：CO2浓度升高N沉降乡土树种
- 氮沉降对森林生态系统碳吸存的影响被引量：26
- 2012年
- 工业化带来的大气氮沉降增加是影响森林生态系统碳吸存的重要因素。将森林碳库分为地上和地下两部分,从3个方面综述了国内外氮沉降对森林生态系统碳吸存影响的研究现状。(1)地上部分:氮限制的温带森林,氮沉降增加了地上部分碳吸存。氮丰富的热带森林,氮沉降对地上部分碳吸存没有影响。过量的氮输入会造成森林死亡率的上升,从而降低地上部分碳吸存。(2)地下部分:相比地上部分研究得少,表现为增加、降低和没有影响3种效果。(3)目前的结论趋向于认为氮沉降促进森林生态系统碳吸存,然而氮沉降所带来的森林生态系统碳吸存能力到底有多大依然无法确定,这也将成为未来氮碳循环研究的重点问题。分析了氮沉降影响森林生态系统碳吸存的机理,介绍了氮沉降对森林生态系统碳吸存影响的4种研究方法。探讨了该领域研究的不足及未来的研究方向。
- 陈浩莫江明张炜鲁显楷黄娟
- 关键词：氮沉降碳吸存全球变化
- 鼎湖山流域下游浅层地下水动态变化及其机理研究被引量：7
- 2013年
- 全球变暖和降水格局的改变将如何影响下垫面水文过程是一个被普遍关注的重大科学问题,然而要阐述其内在联系首先必须排除人类活动及土地格局变化的影响。论文以严格保护下的鼎湖山自然保护区为研究对象(排除人类活动及土地格局变化的影响),以其完整集水区下游区域地下水测井系统测定的地下水位数据为基础,拟阐述全球变暖和降水格局改变对该地区地下水位多年变化动态及趋势的影响机制。结果表明:2000年至2009年10 a间鼎湖山流域下游浅层地下水位由2000年的–2.27 m上升到2009年的–1.81 m,年均极显著(p=0.005)上升0.043 m.a-1;地下水位干湿季差异显著,湿季地下水位显著(p<0.001)高于干季,分别为–1.87±0.23 m、–2.25±0.15 m。时间序列上,干季地下水位无显著(p=0.190)变化,湿季(1999-2009年)地下水位呈极显著(p=0.002)上升趋势;日地下水位变异系数CVwt=0.20明显小于日降水量CVp=2.77,日地下水位动态与前40 d的日降水量有关;地下水位的变化不能用同期内降水量变化(p=0.294)解释,分析认为降水格局的变化是导致地下水位上升的基本原因。该研究对评估降水格局改变和全球变暖环境下,地下水资源的变化趋势有重要指示意义。
- 刘效东周国逸张德强孟泽张倩媚
- 关键词：气候变化地下水位浅层地下水
