国家自然科学基金(31170423)
- 作品数：26 被引量：373H指数：13
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- 相关机构：四川农业大学四川师范大学理县林业局更多>>
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- 中国森林生态系统凋落叶分解速率的分布特征及其控制因子被引量：65
- 2014年
- 凋落物分解是森林生态系统碳循环的重要组成部分。建立中国森林凋落叶分解速率数据库,分析凋落叶分解速率与其主要影响因素之间的关系,对精确地预测中国森林生态系统碳收支具有重要意义。该研究通过收集已报道的中国森林凋落叶分解常数(k)及其相关变量,分析探讨地理因素(纬度、经度和海拔)、气候因素(年平均气温和年降水量)、凋落叶质量(氮、磷、钾、木质素、木质素:氮和碳氮比)和叶特性(常绿与落叶、阔叶与针叶)对中国森林凋落叶分解速率的影响。结果表明,在国家尺度上,k随年平均气温、年降水量、氮、磷和钾的增加而增加,随纬度、经度、海拔、碳氮比、木质素和木质素:氮的增大而减小,叶特性对k的影响不显著。气候与地理因素(年平均气温、年降水量和纬度)能解释k值变异的34.1%,凋落叶质量(氮、钾、木质素和木质素:氮)能解释k值变异的21.7%,它们能共同解释k值变异的74.4%。了解森林凋落叶分解速率在国家尺度上的格局和主控因素可为中国森林生态系统碳循环相关模型提供基础参数。
- 唐仕姗杨万勤殷睿熊莉王海鹏王滨张艳彭艳君陈青松徐振锋
- 关键词：分解速率叶凋落物
- 川西亚高山粗枝云杉人工林地上凋落物对土壤呼吸的贡献被引量：27
- 2015年
- 采用Li-8100土壤碳通量分析仪对川西亚高山典型的粗枝云杉(Picea asperata)人工林土壤呼吸(凋落物去除和对照)及其环境因子进行为期1年的连续观测。结果表明:凋落物去除处理和对照土壤呼吸速率均具有显著的季节动态变化,并呈现一致的动态特征,变动范围分别为0.35—4.39μmol m-2s-1和0.40—5.15μmol m-2s-1。整个观测期间,凋落物去除对土壤温度、水分以及土壤呼吸速率产生的差异均不显著。与对照相比,凋落物去除分别使土壤呼吸速率和土壤水分平均下降了14.21%和4.95%。两种处理的土壤呼吸速率和土壤温度均呈显著指数相关,与土壤水分呈显著线性相关。凋落物去除和对照的土壤温度敏感性(Q10)分别为3.84和4.09。凋落物对土壤呼吸速率的年均贡献率为14.93%,且存在明显季节动态。可见,地表凋落物是亚高山森林土壤呼吸的重要组成部分。
- 熊莉徐振锋杨万勤殷睿唐仕姗王滨徐李亚常晨晖
- 关键词：亚高山凋落物土壤呼吸Q10值
- 高山森林林窗对凋落物分解过程中水溶性氮和磷的影响被引量：14
- 2014年
- 采用凋落物分解袋法,以川西高山森林典型乔木(四川红杉Larix mastersiana、岷江冷杉Abies faxoniana、红桦Betula albo-sinensis和方枝柏Sabina saltuaria)和灌木(高山杜鹃Rhododendron lapponicum和康定柳Salix paraplesia)凋落物为研究对象,研究林窗中心-林下不同生境(林窗中心、林冠林缘、扩展林缘和林下)在第1年分解的不同关键时期(雪被形成期、雪被覆盖期、雪被融化期和生长季节)凋落物水溶性氮和磷的动态特征。结果表明:经过1年的分解,6树种凋落物水溶性氮含量表现为在冬季降低,但是在生长季节显著增加的变化趋势,而水溶性磷含量总体上呈现降低的变化趋势。相对于林窗中心,雪被形成期凋落物水溶性氮含量在扩展林缘和林下显著增加,但雪被覆盖期水溶性氮和磷含量均在林窗中心达到最大值。尽管凋落物水溶性氮含量在雪被融化期达到整个时期同一林窗生境下的最低值,但凋落物水溶性磷含量从林窗中心到林下逐渐降低。生长季节6树种凋落物水溶性氮含量显著增加,甚至高于初始含量,但水溶性磷含量持续降低,且水溶性氮和磷在林窗中心和林冠林缘含量较大。相关分析表明,高山森林凋落物分解第1年水溶性氮含量与正积温和冻融循环次数均呈显著负相关,而水溶性磷含量与日均温、正积温和负积温均呈显著负相关,与冻融循环次数均呈显著正相关,同时物种显著影响凋落物分解过程中水溶性氮和磷含量。这些结果表明,气候变暖情景下高山森林冬季林内雪被厚度降低,将显著影响雪被形成期和覆盖期凋落物水溶性氮和磷分解,进而影响生长季节凋落物分解。
- 徐李亚杨万勤李晗倪祥银何洁吴福忠
- 关键词：林窗水溶性磷
- 亚高山森林林窗对凋落物分解过程中半纤维素动态的影响被引量：18
- 2015年
- 亚高山森林林窗可能通过改变冬季雪被格局和生长季水热环境影响林窗内凋落物中半纤维素的分解动态,但目前对此还缺乏研究。采用凋落物分解袋法,以亚高山森林5种典型物种岷江冷杉(Abies faxoniana)、红桦(Betula albosinensis)、四川红杉(Larix mastersiana)、方枝柏(Sabina saltuaria)和高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)凋落物为研究对象,研究雪被形成期、雪被覆盖期、雪被融化期和生长季节从林窗中心、林冠林窗、扩展林窗到郁闭林下物种凋落物的半纤维素变化特征。经历一年分解后,5种凋落物的半纤维素均呈现净累积现象。针、阔叶凋落物半纤维素分别在雪被覆盖期和融化期表现出相对较高的损失率。在雪被覆盖期和融化期,凋落物半纤维素在林窗中心和林冠林窗具有相对较高的损失率;而在生长季节,林窗中心呈现相对较低的凋落物半纤维素累积率。统计分析结果表明凋落物分解过程中半纤维素损失率与环境因子和凋落物质量因子均显著相关。这些结果表明亚高山森林林窗对凋落物分解过程中半纤维素损失率具有显著影响,分别促进了半纤维素在冬季的损失以及抑制了半纤维素在生长季节的累积,意味着亚高山森林林窗的形成有利于凋落物半纤维素的降解。
- 李晗吴福忠杨万勤徐李亚倪祥银何洁胡义
- 关键词：林窗凋落物半纤维素亚高山森林
- 川西亚高山3种优势林木不同径级根系分解及木质素、纤维素降解特征被引量：13
- 2015年
- 采用尼龙网袋法研究川西亚高山3种优势林木(岷江冷杉、粗枝云杉和红桦)不同径级(≤2 mm,2-5 mm,≥5mm)的根系在生长季和非生长季的质量损失及木质素和纤维素降解特征.结果显示,红桦根系的质量损失率往往高于岷江冷杉和粗枝云杉;根系质量损失率随径级增加而下降;非生长季的质量损失率占全年质量损失率的52%-65%;方差分析表明,木质素降解在树种之间有显著差异(P<0.05),而径级影响不显著(P>0.05),但二者交互作用有显著影响(P<0.05);3个树种木质素总体表现为非生长季降解生长季累积,且红桦降解或累积程度均显著高于岷江冷杉和粗枝云杉.树种、径级及其交互作用对纤维素降解均产生显著影响(P<0.05).除了红桦根系以外,岷江冷杉和粗枝云杉纤维素降解没有明显的季节特征.综上所述,川西亚高山森林根系分解及木质素和纤维素降解在物种之间有所不同,而根系径级效应与物种及季节有一定关联.
- 唐仕姗杨万勤何伟王海鹏熊莉聂富育徐振锋
- 关键词：川西亚高山径级质量损失率木质素降解纤维素降解
- 岷江上游高山森林冬季河流中凋落叶碳、氮和磷元素动态特征被引量：9
- 2015年
- 高山森林河流中凋落叶元素释放动态不仅是生态系统物质循环和能量流动的重要组成部分,而且是森林养分流失的主要过程,并可能与冬季雪被和冻融导致的水环境变化密切相关.以岷江上游高山森林4种代表性植物康定柳(Salix paraplesia)、高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)、方枝柏(Sabina saltuaria)和四川红杉(Larix mastersiana)凋落叶为对象,采用凋落叶分解袋法,研究冬季不同冻融时期(冻结初期、冻结期、融化期)河流中凋落叶碳(C)、氮(N)和磷(P)元素动态特征.康定柳、方枝柏和四川红杉凋落叶C(14.6%-47.7%)、N(22.3%-58.5%)和P(4.8%-20.5%)元素在整个冬季均表现为明显的释放现象,而高山杜鹃凋落叶C(-7.3%)和N(-62.7%)表现为明显的负释放(富集)现象,P(0.7%)表现为微量的释放现象.整体而言,凋落叶分解过程中C、N和P元素在冬季的冻结初期、冻结期和融化期整体表现为释放—富集—释放的模式,但康定柳和方枝柏凋落叶N表现为富集—富集—释放模式,方枝柏凋落叶P表现为释放—富集—富集模式.同时,凋落叶C、N和P元素的释放率受河流水温、p H、电导率和C、N、P营养元素等水体环境因子的显著影响.这些结果表明高山森林河流水环境特征显著影响了凋落叶分解过程中元素动态及其相关的物质循环过程,但影响程度受到凋落叶种类和基质质量的控制.
- 岳楷杨万勤彭艳张川黄春萍吴福忠
- 关键词：凋落叶分解
- 岷江上游高山森林溪流木质残体碳、氮和磷贮量特征被引量：7
- 2016年
- 森林溪流木质残体是森林生态系统与水域之间物质循环和能量流动的主要联结之一,其碳、氮和磷贮量不仅可影响森林与溪流生态系统的结构和功能,而且与下游水体环境密切相关。因此,于2013年8月雨季以岷江上游典型高山森林为研究对象,调查了12条森林溪流木质残体的碳、氮和磷贮量分配特征,并汇算了研究区域内碳、氮和磷在溪流中单位面积的总贮量。结果表明,高山森林溪流木质残体碳、氮和磷的溪流单位面积总贮量分别为312.1 g/m2、809.5 mg/m2和110.9 mg/m2;在溪流中,木质残体碳、氮和磷贮量以径级为1—2.5 cm和2.5—5 cm的木质残体分布居多,分别共占碳、氮和磷总贮量的86.71%、87.20%和84.55%;木质残体碳、氮和磷贮量以Ⅴ腐烂级分配最多,分别共占碳、氮和磷总贮量的65.86%、67.86%和60.31%;尽管溪流各项特征与碳、氮和磷元素贮量的相关性不显著,但基本达到中度相关关系。这些结果为认识森林生态系统中以木质残体为载体的碳、氮和磷输出潜力提供了基础数据。
- 张慧玲杨万勤汪明廖姝张川吴福忠
- 关键词：溪流碳贮量
- 亚高山森林林窗大小对凋落叶木质素降解的影响被引量：7
- 2016年
- 木质素降解是认识高寒森林凋落物分解过程的关键环节,可能受到林窗大小及其在不同季节水热环境的影响。采用分解袋法,研究了川西亚高山森林不同面积大小林窗下红桦(Betula albo-sinensis)和岷江冷杉(Abies faxoniana)凋落叶在初冻期、深冻期、融化期、生长季节初期、生长季节中期和生长季节后期的木质素分解动态特征。研究结果表明,采样时间和林窗面积大小对两种凋落叶的木质素降解均有显著影响。经历1a分解,红桦凋落叶的木质素降解了21.53%—27.65%,而岷江冷杉凋落叶的木质素富集了7.95%—19.40%。较大林窗促进了冬季岷江冷杉凋落叶和生长季节红桦凋落叶木质素的降解,抑制了冬季红桦凋落叶木质素的降解;而生长季节岷江冷杉凋落叶木质素富集速率则为林下>大林窗>中林窗>小林窗。逐步回归分析表明,凋落叶木质素的降解过程在冬季主要受到负积温和土壤冻融循环次数的影响(木质素结构的物理破碎),而在生长季节则主要受到平均温度和正积温的影响(木质素的生物降解)。可见,川西亚高山森林木质素降解受林窗格局变化的显著影响,且林窗大小对凋落叶木质素降解的影响与物种和分解时期有关。
- 吴庆贵谭波杨万勤吴福忠何伟倪祥银
- 关键词：亚高山森林林窗凋落物分解木质素降解
- 高山森林溪流凋落叶冬季水溶性碳含量动态被引量：10
- 2016年
- 凋落物分解过程中水溶性碳是高山森林溪流生态系统碳的重要来源,其在溪流中的流动转移不仅会影响下游水质环境,而且其含量动态受冬季季节性雪被形成及消融过程的深刻影响,但缺乏必要关注.因此,采用凋落叶分解袋法,以川西高山森林典型乔木(四川红杉Larix mastersiana、方枝柏Sabina saltuaria)和灌木(高山杜鹃Rhododendron lapponicum、康定柳Salix paraplesia)凋落叶为研究对象,根据凋落叶自然分解规律,研究冬季不同时期(冻结初期、冻结期、融化期)河流、溪流、河岸带以及林下凋落叶水溶性碳以及可溶性组分含量格局的动态变化特征.结果表明:在冬季的分解过程中,冻结初期河流与溪流中凋落叶水溶性碳与可溶性组分含量显著降低,而至冻结期与融化期含量均无明显变化.各时期,林下凋落叶水溶性碳和可溶性组分含量显著高于其他生境,表现为从河流、溪流、河岸带至林下逐渐增加的变化趋势.相关分析表明,高山森林凋落叶分解过程中水溶性碳和可溶性组分含量与平均温度、正积温、负积温以及流速均呈极显著负相关关系,同样也受到PO3-4和p H等水环境因子的影响.可见,高山森林凋落叶冬季水溶性碳和可溶性组分在分解过程中易随水体的流动而向下游生态系统输出,这为深入认识高山森林-流域水体间的生态联系提供了一定的科学依据.
- 张川杨万勤岳楷黄春萍彭艳吴福忠
- 关键词：凋落物分解溪流
- 亚高山/高山森林土壤有机层氨氧化细菌和氨氧化古菌丰度特征被引量：10
- 2012年
- 为了解季节性冻融对川西亚高山/高山地区土壤氨氧化微生物群落的影响,采用qPCR技术,以氨单加氧酶基因的α亚基(amoA)为标记,在生长阶段、冻结阶段、融化阶段中的9个关键时期调查了该地区不同森林群落:岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林(PF)、岷江冷杉(A.faxoniana)和红桦(Betula albosinensis)混交林(MF)、岷江冷杉次生林(SF)土壤有机层的氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)丰度的特征。结果表明,3个森林群落土壤有机层中都具有相当数量的氨氧化细菌和古菌,均表现出从生长阶段至冻结阶段显著降低,在冻结阶段最低,但冻结阶段后显著增加,在融化阶段为全年最高的趋势。土壤氨氧化微生物类群结构(AOA/AOB)受负积温影响明显。冻结后期3个森林群落土壤负积温最大时,AOA数量明显高于AOB,但其他关键时期土壤氨氧化微生物类群结构与群落类型密切相关。高海拔的岷江冷杉林群落土壤有机层表现为AOA>AOB(冻结初期除外),低海拔的岷江冷杉次生林群落中表现为AOB>AOA(冻结后期除外),而岷江冷杉和红桦混交林群落则仅在融冻期和生长季节末期表现为AOB>AOA。这些结果为认识亚高山/高山森林及其相似区域的生态过程提供了一定的科学依据。
- 王奥吴福忠何振华徐振锋刘洋谭波杨万勤
- 关键词：氨氧化细菌氨氧化古菌积温
