吕茂奎
- 作品数：51 被引量：422H指数：14
- 供职机构：福建师范大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划福建省自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程生物学天文地球更多>>
- 红壤侵蚀区马尾松林恢复过程中土壤异养呼吸及微生物多样性的变化特征被引量：2
- 2023年
- 土壤异养呼吸是影响土壤有机碳积累的关键因素。以南方红壤水土流失区不同恢复年限的马尾松林(未治理地(Y0)、恢复14 a(Y14)、恢复31 a(Y31))为对象,对不同呼吸组分进行测定并结合温度、水分以及微生物等因子,研究马尾松林恢复对土壤异养呼吸的影响。结果表明:不同恢复年限马尾松林土壤异养呼吸差异显著,恢复31 a显著大于恢复14 a以及未治理地,未治理地异养呼吸速率仅为0.99μmol·m^(–2)·s^(–1),而治理14 a、31 a分别为2.20、2.80μmol·m^(–2)·s^(–1);温度是异养呼吸季节变化的主要影响因子,分别解释季节变化的40.6%(Y0)、62.2%(Y14)、66.6%(Y31);马尾松林恢复后土壤异养呼吸温度敏感性(Q10)显著增加,Y0、Y14、Y31的Q10分别为1.58、1.93和1.82;不同恢复年限土壤异养呼吸占土壤总呼吸比例为77.94%(Y0)、70.84%(Y14)、77.35%(Y31)。结构方程表明,在马尾松林恢复过程中,土壤有机碳(SOC)、温度以及土壤微生物多样性变化是影响土壤异养呼吸变化的主要因子,其中SOC、土壤微生物与异养呼吸显著正相关,而植被恢复过程中土壤温度变化与异养呼吸显著负相关。本研究结果表明,马尾松林植被恢复过程中SOC的积累以及缺乏有效的物理保护增加了微生物对SOC的分解,另一方面土壤环境温度的降低和细菌、真菌丰度的增加以及群落中变形菌、子囊菌、酸杆菌的增加,更进一步加剧微生物对原有土壤有机质的分解强度,导致异养呼吸碳排放的持续增加,最终限制了马尾松林土壤碳吸存效率。因此,较高的土壤异养呼吸可能是影响红壤侵蚀退化区土壤有机质进一步提升的关键。
- 姜永孟邓翠吕茂奎熊小玲李佳玉谢锦升
- 关键词：微生物多样性
- 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
- 不同雨强对杉木和米槠林地表径流和可溶性有机碳的影响被引量：3
- 2014年
- 采用径流小区法,对中亚热带地区的杉木人工林和米槠次生林在不同雨强下径流量和可溶性有机碳(DOC)流失浓度进行比较研究。结果表明:在小雨、中雨、大雨和暴雨4场降雨过程中,米槠次生林和杉木人工林的地表径流量和DOC流失浓度变化趋势一致,即降雨强度增加,地表径流量也随之增加。DOC浓度均呈现了随着雨强的增加而逐渐降低的趋势。说明降雨强度对径流量和DOC浓度均产生了较为明显的影响;米槠次生林和杉木人工林的地表径流量之间差异不显著,米槠次生林和杉木人工林的DOC流失浓度除大雨外均达到显著性水平差异(P<0.05),说明植被类型对地表径流量影响较小,对DOC浓度具有较明显的影响。
- 付林池谢锦升胥超吕茂奎陈坦刘小飞杨玉盛
- 关键词：米槠雨强径流量可溶性有机碳
- 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
- 侵蚀红壤区马尾松人工林恢复过程中凋落物碳氮归还量变化被引量：6
- 2021年
- 以福建省长汀县侵蚀红壤区恢复0、16和34年马尾松人工林为研究对象,采用“时空代换”法,研究侵蚀退化地植被恢复过程中马尾松和林下植被芒萁凋落物年输入量以及碳、氮归还量的变化。通过对不同恢复年限样地为期4年的凋落物观测,结果表明:植被恢复过程中凋落物输入量逐渐增加,不同恢复年限样地马尾松凋落物年输入量平均分别为0.60、2.34、3.33 t·hm-2·a-1,芒萁年输入量则分别为0.32、1.29、1.39 t·hm-2·a-1。植被恢复过程中马尾松凋落叶碳含量没有显著变化,其氮含量显著升高,C/N显著降低,而芒萁碳、氮含量和C/N相对稳定;此外,马尾松凋落物中碳的归还量显著高于芒萁,而芒萁凋落物中氮归还量高于马尾松,且马尾松凋落物C/N高于芒萁,说明芒萁在维持侵蚀退化地氮素供应的作用大于马尾松,且植被恢复能够提高马尾松氮的利用和归还,并且提高马尾松凋落物的质量。因此,增加具有高质量(低C/N)凋落物的林下植被芒萁覆盖,对提升侵蚀退化地土壤有机质水平具有重要的作用,今后在侵蚀退化地生态恢复工作中应着重关注高质量林下植被的恢复。
- 张世良吕茂奎邓翠黄俊黄桥明熊小玲姜永孟谢锦升
- 关键词：马尾松凋落物量
- 长汀红壤侵蚀退化地植被恢复对土壤团聚体有机碳含量及分布的影响被引量：4
- 2017年
- 植被恢复对土壤有机碳库的稳定和全球碳平衡产生重要影响.以马尾松(Pinus massoniana)人工林土壤为研究对象,采用湿筛法分离团聚体并测其有机碳含量,探讨植被恢复对土壤团聚体的影响.结果表明裸地的植被恢复显著促进了土壤表层有机碳的积累,尤其是在土壤0~10 cm土层,分别为未治理地(CK)的2.6~7.9倍和2.8~9.6倍.植被恢复影响团聚体有机碳分配并显著(P<0.05)影响其有机碳含量.大团聚体具有有机碳富集作用,其有机碳恢复速度明显比微团聚体、粉粒与粘粒快,而增加的有机碳含量79.6%~90.4%储存在大团聚体,7.2%~14.0%储存在微团聚体,2.4%~6.4%储存在粉粒与粘粒.
- 孙杰田浩范跃新吕茂奎陈光水谢锦升
- 关键词：植被恢复有机碳人工林
- 红壤侵蚀区植被恢复过程中土壤有机碳组分变化被引量：8
- 2017年
- 为了解土壤有机碳组分在植被恢复过程中的变化规律,选取了红壤区本底条件基本一致的不同恢复年限马尾松林为研究对象,以未治理的侵蚀裸地(CK1)和恢复后的次生林(CK2)为对照,采用物理化学分组法,将土壤有机碳分为由溶解性有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POM)组成的活性碳库、物理保护态的团聚体与粉粒和黏粒组合成的缓效性碳库以及化学结构稳定的惰性碳库。结果表明:在植被恢复过程中(0~30年)活性碳库储量及其分配比例在植被恢复7~10年显著提高(P<0.05),并在植被恢复27~30年保持较稳定水平,缓效性碳库储量及其分配比例在27~30年呈显著变化(P<0.05),而活性碳库分配比例有所降低,且POM、DOC与缓效性碳库均达显著相关(P<0.01),说明活性碳库在恢复7~10年后逐渐向缓效性碳库转化;惰性碳库储量随恢复年限不断增加,但其分配比例保持较稳定水平。相关性分析显示,恢复年限、不同组分与不同碳库均达显著相关(P<0.01),且缓效性碳库随植被恢复最敏感,说明在马尾松恢复过程中土壤有机碳以活性碳库积累逐渐转化为缓效性碳库积累为主,进而影响惰性碳库的积累,有利于土壤有机碳的长期保持。
- 邓翠吕茂奎曾敏张康靖任寅榜聂阳意谢锦升
- 关键词：退化红壤植被恢复土壤有机碳库
- 深层土壤有机碳的来源、特征与稳定性
- 周艳翔谢锦升吕茂奎杨智杰江军何圣嘉杨玉盛
- 关键词：深层土壤有机碳
- 南方红壤侵蚀区马尾松林下植被恢复限制因子与改造技术被引量：14
- 2013年
- 林下植被匮乏是南方红壤丘陵区退化马尾松林生态系统普遍存在的一个突出问题。恢复退化马尾松群落的林下植被对于扭转该地区低效马尾松林的逆向演替,改善当地生态环境具有重要意义。分析了马尾松林下植被匮乏的主要成因,并从土壤养分、土壤物理性状、夏季高温和季节性干旱、土壤酸化和人为干扰等方面综合探讨了林下植被恢复的主要限制性因素。从如何控制林地水土流失,改良退化林地土壤及减少人为干扰3个方面提出了退化马尾松林下植被恢复的对策。总结了到目前为止林下植被恢复较为成功的几种模式,以期为今后南方红壤侵蚀区退化马尾松林的改造和修复提供参考。
- 何圣嘉谢锦升周艳翔胥超吕茂奎杨玉盛
- 关键词：红壤侵蚀区马尾松林下植被
- 生态恢复条件下典型红壤侵蚀区马尾松林碳储量时空变化与驱动力分析被引量：6
- 2016年
- 封山育林、人工造林等治理措施能够有效改善土壤侵蚀区的生态环境,但伴随产生的碳汇效益长期以来并没有得到相应的重视。文章以福建省长汀县水土保持项目治理区为研究对象,定量分析该区自2000年开展生态治理以来马尾松林碳储量的时空格局与碳增汇变化,同时借助2000—2013年政策治理数据以及社会统计资料,利用主成分分析法探讨各主要驱动因素对森林碳增汇的影响。结果表明:1)2000—2013年该治理区总碳储量由127.01万t增加到189.96万t,平均每年增长3.52%,远高于全县平均水平;当地2000、2006和2013年的马尾松林碳密度分别为27.95、32.82和41.72 t/hm2,区域碳汇能力正在不断提高。2)在空间上,该区总碳储量的增长主要表现在海拔600 m和坡度25°以下区域,总增长幅度分别达到41.6%和50.9%。马尾松林碳密度随海拔和坡度上升而明显增加,表明其碳汇能力仍具备较大恢复潜力。3)主成分分析表明,治理区马尾松林碳储量变化的主要驱动因素是政策治理、经济结构调整和农户增收,其中政策治理是该区马尾松林碳增汇能力提升的最显著因子。
- 徐凯健谢锦升曾宏达吕茂奎任婕杨玉盛
- 关键词：红壤侵蚀区生态恢复马尾松水土保持
