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互花米草入侵下福建漳江口红树林湿地土壤生态化学变化 总被引：11，自引：0，他引：11
采集了福建云霄漳江口米草入侵下红树林自然湿地保护区内红树林群落、米草群落、红树林-米草交互群落以及光滩的剖面土壤样品,分析了土壤的总养分库、有效养分库及微生物活性等指标.结果表明,不同植被群落下土壤理化性质均存在明显差异.土壤有机质、全氮、全磷、阳离子交换量和微生物生物量碳、氮在同一深度的含量变化为:红树林＞红树林-米草混作＞米草＞光滩;土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶等酶活性指标也表现出相似的变化趋势.从深度变化而言,上述各项土壤质量指标均随剖面深度而降低.米草入侵后土壤的各项养分指标均有明显下降,湿地土壤生态化学性质发生了明显的退化.土壤有机碳、土壤微生物生物量碳、氮含量以及土壤蔗糖酶与磷酸酶活性对滨海湿地土壤退化的反映最为强烈,可以作为指示性指标. 相似文献
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互花米草入侵下福建漳江口红树林湿地土壤生态化学变化 总被引：1，自引：0，他引：1
采集了福建云霄漳江口米草入侵下红树林自然湿地保护区内红树林群落、米草群落、红树林—米草交互群落以及光滩的剖面土壤样品,分析了土壤的总养分库、有效养分库及微生物活性等指标。结果表明,不同植被群落下土壤理化性质均存在明显差异。土壤有机质、全氮、全磷、阳离子交换量和微生物生物量碳、氮在同一深度的含量变化为：红树林>红树林—米草混作>米草>光滩;土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶等酶活性指标也表现出相似的变化趋势。从深度变化而言,上述各项土壤质量指标均随剖面深度而降低。米草入侵后土壤的各项养分指标均有明显下降,湿地土壤生态化学性质发生了明显的退化。土壤有机碳、土壤微生物生物量碳、氮含量以及土壤蔗糖酶与磷酸酶活性对滨海湿地土壤退化的反映最为强烈, 可以作为指示性指标。 相似文献
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退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物活性研究——以贵州花江地区为例 总被引：4，自引：0，他引：4
退化喀斯特植被的恢复机理一直是近年来土壤学和生态学研究的热点。通过分析退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物数量、土壤生化作用强度、土壤微生物生物量,研究了贵州花江喀斯特高原生态综合治理示范区内土壤微生物活性的变化。结果表明:退化喀斯特植被恢复过程中土壤的微生物活性存在较大差异。随着退化喀斯特植被的恢复,土壤细菌、真菌、放线菌三大微生物数量及微生物总数明显上升,表现为乔木群落阶段〉灌木群落阶段〉草本群落阶段〉裸地阶段,且细菌较真菌和放线菌相比占绝对优势,其在微生物总数中分别占95．95％,93．49％,92．32％和92．48％;各主要生理类群的数量呈上升趋势,且氨化细菌〉固氮菌〉纤维素分解菌〉硝化细菌,土壤生化作用强度增强;土壤微生物生物量碳明显增加,微生物生物量碳与土壤有机碳（P〈0．01）呈显著正相关关系。土壤微生物是表征退化喀斯特植被恢复过程中土壤质量的重要特征之一,反映出随着退化喀斯特植被的恢复土壤质量也在逐渐恢复。 相似文献
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岩溶生态系统的土壤特性及其今后研究方向 总被引：28，自引：13，他引：15
岩溶石漠化退化土地是目前西南岩溶地区经济发展、生态恢复与重建工作中严重的问题之一。由于岩溶生态系统的独特性和脆弱性,岩溶生态系统土壤具有不同于其它生态脆弱区土壤的特征,本文将其归纳为成土速率决定的在人类活动尺度下土壤不可再生性即脆弱性、土壤侵蚀(土层丢失)的独特性、土壤退化过程中空间分布的斑块化及其与岩性的相关性、土壤退化过程中有机碳活性成分下降和来源变化、土壤退化导致岩溶生态系统生态过程中断。因此,在退化岩溶生态系统的研究中,要加强对岩溶生态系统土壤特性及退化恢复理论的研究。 相似文献
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土壤碳固定与生物活性:面向可持续土壤管理的新前沿 总被引：11，自引：1，他引：10
Pan Genxing Lu Haifei Li Lianqing Zheng Jufeng Zhang Xuhui Cheng Kun Liu Xiaoyu BianRongjun Zheng Jinwei 《地球科学进展》2015,30(8):940-951
土壤碳固定研究是近10年土壤学研究的重要前沿,而可持续管理的土壤固碳是当前应对气候变化和全球土壤退化的重大需求。从土壤有机碳的生态系统功能及服务出发,分析了土壤碳固定与土壤功能及生物活性的关联,评述了当前土壤碳固定与微生物活性变化的认识,探讨了土壤团聚体尺度土壤固碳与生物活性的关系,并以水稻土为例讨论了土壤碳固定中团聚体过程及其有机碳—微生物—生物活性的演进关系,提出了土壤碳库稳定性与生物活性的协同关系及其表征问题,特别是如何通过有机质—微生物—酶活性的团聚体分布揭示土壤碳固定的本质,以及良好管理下土壤固碳与生态系统功能的协同特征及其管理途径等优先科学问题。借助非破坏团聚体分组技术和现代微域原位观察分析技术,土壤学已经能从团聚体尺度深入研究土壤固碳与生物活性的土壤机制,这将全面地揭示土壤固碳对于生态系统过程、功能及服务的影响特质,进而为可持续土壤固碳和农田有机质提升,为固碳减排与农田生产力提升及土壤环境服务改善协同发展提供科学依据和管理的政策依据。 相似文献
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喀斯特地区碳酸酐酶与环境的关系及意义 总被引：2，自引：1，他引：2
本文综述了喀斯特地区碳酸酐酶及其与环境的关系和地球化学意义。碳循环通过碳酸酐酶影响水生生态系统。碳酸酐酶是水体碳循环的一个重要因子，是生物地球化学作用的一个重要标志。不同环境条件如水、光、pH值、无机和有机离子等可对碳酸酐酶活性造成不同程度的影响。对于不同岩溶生态系统，植被覆盖率低的土壤碳酸酐酶活性低于植被种类丰富的土壤碳酸酐酶活性。同一类型岩溶生态系统不同岩溶地形的土壤碳酸酐酶活性也不同。研究岩溶地区土壤碳酸酐酶的地球化学作用，可以为岩溶生态系统碳循环的研究提供新的途径和方法，并为岩溶地区石漠化的防治提供理论依据。 相似文献
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马衔山多年冻土与季节冻土区土壤微生物量及酶活性的季节动态 总被引：2，自引：1，他引：1
为了研究马衔山多年冻土区和非多年冻土区土壤微生物碳氮、土壤酶活性的差异,选取多年冻土区、季节冻土区和交界区为对象,分析了0~30 cm土层微生物碳氮和转化酶、脲酶、中性磷酸酶、淀粉酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶酶活性不同季节的变化特征。结果表明：全氮、总有机碳、微生物量碳氮与多数土壤酶之间呈显著相关关系。在不同区域,土壤微生物碳氮均在0~10 cm含量最高,10~20 cm次之,20~30 cm最低。土壤微生物碳氮在生长季表现为含量逐渐增加,但是多年冻土区与季节冻土区差异不大。土壤酶活性在深度方面表现与微生物碳氮含量变化一致。土壤酶并无的季节变化规律。在多年冻土区,转化酶、多酚氧化酶和磷酸酶活性明显高于非多年冻土区。本研究表明,尽管多年冻土区的植被和土壤总有机碳明显高于非多年冻土区,其土壤微生物碳氮含量相当,且一些土壤酶活性也相当。说明非多年冻土区土壤的生物地球化学相对强度较大。因此,多年冻土退化后可能会导致生态系统的退化。 相似文献
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贵阳喀斯特地区植被类型与季节变化对土壤微生物生物量和微生物呼吸的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
土壤微生物特性是土壤修复的指示因子,近年来西南喀斯特地区退化土壤的相关研究较多,但不同植被类型的土壤微生物特性的变化研究相对较少。对贵阳郊区耕作土壤、灌丛、女贞人工纯林和马尾松人工纯林表层土壤（0～10cm）微生物生物量碳（SMBC）、微生物呼吸（MR）和微生物代谢熵（qCO2）的研究结果表明,土壤SMBC和MR均表现为次生林高于耕作土壤,灌丛最高;与qCO2相反,马尾松林土壤微生物活动显著弱于其他样地,不同植被类型土壤微生物活动均表现为在秋季相对较强。与植被类型的显著影响相比,季节变化、植被与季节的交互作用对SM—BC和MR的影响不明显。SMBC与土壤温度不相关,与土壤含水量呈极显著相关而土壤含水量季节变化不明显。MR与土壤温度和含水量均无显著相关性可能是季节变化对两者影响不明显的主要原因,但需要大量区域样本进一步证实。认为演替初期的灌丛比人工阔叶或针叶纯林更有利于土壤微生物群落的生长,土壤有机质积累较快,植被自然恢复是喀斯特退化土壤恢复初期更适合的徐径． 相似文献
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贵阳次生林不同演替阶段土壤微生物生物量与反硝化酶活性的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
土壤营养元素赋存状态和微生物活性是喀斯特地区生态恢复的关键质量指标,温室气体N2O的排放是全球变暖的重要因子。研究了雨季贵阳不同演替阶段森林表层土壤（0～10cm）微生物生物量（SMB）、反硝化酶活性（DEA）、无机氮（N）库和N转化特征,并与玉米地、茂兰喀斯特原始森林土壤做了对比分析。结果表明,微生物群落对土壤水分条件响应强烈,土壤有效N的增加有助于微生物群落的增长,土壤N转化速率越快,微生物N同化作用越低。人为干扰（火烧和农业活动）会增加或降低土壤SMB、增加潜在的气态N流失。总的来说,不同演替阶段土壤SMB、DEA和土壤N库均有显著差异,随植被恢复土壤SMB呈上升趋势,温室气体N2O的排放量呈下降趋势,气态N流失形态从N2O转变为N2,N循环过程趋于优化,表明自发演替是退化喀斯特森林恢复的可靠方式。 相似文献
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Not only the nutritional status and biological activity but also the soil ecological functioning or soil health has been impacted profoundly by land degradation in the karst area of southwest China where the karst ecosystems are generally considered as extremely vulnerable to land degradation under intensified land-use changes. The objectives of this study are to elucidate the changes in overall soil quality by a holistic approach of soil nutritional, biological activity, and soil health indicators in the karst area as impacted by intense cultivation and vegetation degradation. Topsoil samples were collected on selected eco-tesserae in a sequence of land degradation in a karst area of southwest Guizhou in 2004. The soil nutrient pools of organic carbon (Corg), extractable extracellular carbon (Cext), total soil nitrogen (Nt), alkali-hydrolyzable nitrogen (Nah), total phosphorus (Pt), available phosphorus (Pa) were analyzed by wet soil chemistry. The soil biological properties were studied by means of measurements of microbial biomass carbon (both by fumigation–extraction, FE-Cmic, and by calculation from substrate-incubation respiration, SIR-Cmic) of respiration [respiration without addition of substrates, basal respiration (BR), and potential respiration (PR) with substrate-incubation] and of soil enzyme activities (invertase, urease, and alkaline phosphatase). Soil health status was assessed by simple indices of Cmic/Corg and BR/Cmic in conjunction with bacterial community structures determined by polymerase chain reaction and denaturing gradient gel electrophoresis. While the nutritional pool parameters, such as Corg and Cext, described basically the changes in soil life-supporting capacity with cultivation interference and vegetation declined, those parameters of biological activity such as FE-Cmic, SIR, and SIR-Cmic as well as bacterial community structures measured by molecular method evidenced well the changes in soil functioning for ecosystem health with the land degradation. 相似文献
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不同土地管理和利用方式喀斯特坡地养分和碳库管理指数的差异 总被引：2，自引：0，他引：2
文章选择环江喀斯特农业生态试验站坡地,设计封育、种植玉米、种植牧草、火烧、刈割和刈割除根6种处理方式,测定了不同处理下坡地土壤养分含量、有机碳、易氧化碳含量和碳库管理指数。结果表明,不同处理下土壤养分含量、有机碳含量和碳库管理指数均存在明显差异。土壤全氮、全磷、碱解氮、速效钾、有机碳和易氧化碳含量随土壤人为干扰的增大而减小,种植玉米、种植牧草和刈割除根处理由于人为干扰较大,上述指标显著低于封育和火烧处理。土壤全钾和速效磷含量均以种植玉米处理最高,而刈割处理最低。土壤缓效钾含量以封育最高,种植玉米和种植牧草处理次之,而刈割处理最低。与封育相比,各处理土壤碳库管理指数均显著降低,其中种植玉米和火烧处理最低,并显著低于其他各处理。此外,土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮和有机碳含量随坡位的升高而降低。在喀斯特生态脆弱地区,自然封育有利于土壤养分和碳库管理指数的保持和提高。随着土壤人为干扰的增大,土壤养分含量和碳库管理指数下降。 相似文献
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Soil organic carbon fractions and microbial community and functions under changes in vegetation: a case of vegetation succession in karst forest 总被引：3，自引：0，他引：3
Lianqing Li Dan Wang Xiaoyu Liu Bing Zhang Yongzhuo Liu Tian Xie Youxin Du Genxing Pan 《Environmental Earth Sciences》2014,71(8):3727-3735
The vegetation community succession influences soil nutrient cycling, and this process is mediated by soil microorganisms in the forest ecosystem. A degraded succession series of karst forests were chosen in which vegetation community changed from deciduous broadleaved trees (FO) toward shrubs (SH), and shrubs–grasses (SHG) in the southwest China. Soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), labile organic carbon (LOC), water extractable organic matter (WEOM), microbial biomass carbon and nitrogen (MBC and MBN), bacterial and fungal diversity, as well as soil enzyme activities were tested. The results showed that SOC, LOC, MBC, MBN, and enzyme activities declined with vegetation succession, with the relatively stronger decrease of microbial biomass and functions, whereas WEOM was higher in SHG than in other systems. In addition, soil bacterial and fungal composition in FO was different from both SH and SHG. Despite positive relationship with SOC, LOC, and TN (p < 0.01), MBC, MBN appeared to be more significantly correlated to LOC than to SOC. It suggested that vegetation conversion resulted in significant changes in carbon fractions and bioavailability, furthermore, caused the change in soil microbial community and function in the forest ecosystem. 相似文献
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退化喀斯特植被恢复过程中土壤生态肥力质量评价——以贵州花江喀斯特峡谷地区为例 总被引：2，自引：0，他引：2
应用多元统计分析方法,建立能够揭示退化喀斯特植被恢复对土壤微生态影响效果的生物学指标评价体系.研究结果表明:细菌、真菌、放线菌、微生物总数等微生物活性指标在评价土壤生物学肥力质量时具有十分重要的作用;氨化细菌数量、微生物熵、代谢熵等微生物活性指标在土壤生物学肥力评价中也具有一定的作用,但对土壤肥力质量评价的影响较小.利用土壤综合肥力指标值综合评价结果表明,不同退化喀斯特植被恢复阶段土壤生物学肥力具有明显的垂直变化特征,均表现A层>B层的特点,这说明各恢复阶段的土壤生物学肥力具有随土壤层次加深而下降的变化趋势.同时,从裸地阶段→草本群落阶段→灌木群落阶段一乔木群落阶段,由于土壤物质循环逐渐加快,微生物活性逐渐增强,土壤生物学肥力逐步提高. 相似文献
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文章以喀斯特峰丛洼地的核桃（Juglans regia）人工林为研究对象,采用野外与室内相结合的方法,分析了不同林龄核桃生物量与土壤养分的变化规律,比较了土壤养分与环境因子（坡度、坡向、坡位和裸岩率）的相关性,探讨了土壤养分对生物量的影响作用。结果表明:(1) 核桃林生物量随林龄的增大而增大;不同林龄均以树干和根系比重为主,占整个生物量的60%以上;(2) 除速效钾外,土壤养分表现为盛产期(33年)>幼苗期(2年)>初果期(10年),不同林龄之间的土壤养分差异显著;(3)相关分析表明,土壤养分与坡位、裸岩率无相关性,与坡度、植被覆盖率呈负相关;(4)主要影响核桃幼苗期生物量的是全磷,初果期的是速效磷,盛果期的是速效氮。因而土壤肥力状况是喀斯特地区核桃人工林培育需要考虑的重要因素之一。 相似文献
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广西弄拉峰丛山区土壤有机质与微量营养元素有效态 总被引：15，自引：2，他引：13
以广西弄拉峰丛山区为例探讨岩溶区偏碱性条件下土壤有机质与有效态养分含量之间的相关关系。结果表明土壤有机质可显著影响有效态养分含量。主要微量营养元素的有效态多大于其缺素临界值,但存在潜在缺素的可能性。有机质与有效态锌、铁和硼均存在三种函数类型的正显著水平相关关系,反映出土壤有机质与它们的关系密切且稳定。说明有机质含量的增加,有利于提高有效锌、铁和硼的含量。前两者以指数函数类型建立的回归方程最好,后者以幂函数类型建立的回归方程最好。有效态锰与有机质较符合幂函数方程,呈显著负相关。 相似文献
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生物地球化学循环是地球系统物质循环的核心,是维系地表生态系统稳定和人类社会可持续发展的重要基础。然而,气候变化以及人类的过度干扰可能会显著改变表层地球系统中的生物地球化学循环过程,尤其是脆弱的喀斯特生态系统。特殊的多孔隙关键带结构也加速了喀斯特地区物质循环及其对外界环境变化的响应,影响了不同尺度的物质循环和生物地球化学过程。本研究主要综述了宏观尺度（气候变化）、中尺度（人类活动）和微观尺度（微生物活动）的环境变化对喀斯特地区生物地球化学循环的影响。结果表明多要素变化导致喀斯特地区物质循环受到强烈影响,气候变化、人类活动和微生物活动及其耦合关系对喀斯特地区生物地球化学循环的调控作用具有重要意义。最后,本研究强调了现有研究的局限性并指出未来研究的挑战与方向,即未来应从系统研究（如地球关键带）的视角出发,将多尺度观测－分析与综合模型集成研究并举,从而构建多源多尺度耦合的过程和系统模型,进而为阐明喀斯特系统的演变规律和动力学机制、实现喀斯特地区的生态保护和高质量发展提供理论基础。 相似文献