郑东辉 作品数:6 被引量:51 H指数:4 供职机构: 中国科学院成都生物研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国科学院西部之光基金 四川省重点科技攻关项目 更多>> 相关领域: 农业科学 更多>>
不同水氮水平对川西亚高山林地土壤酶活性的影响 被引量:19 2019年 为探讨氮沉降在不同土壤水分状况下对林下土壤中参与土壤碳氮磷循环主要酶(β D 葡萄糖苷酶(β D glucosidase,βG)、过氧化物酶(Peroxidase,PER)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)、β N 乙酰葡糖胺糖苷酶(β N acetylglucosaminidase,NAG)和酸性磷酸酶(Acid phosphatase,AP))活性的动态影响,于2017年开展了盆栽模拟试验。试验以青杨扦插苗为植物材料,采用两因素(土壤水分和氮沉降)的随机区组设计,土壤水分含量分别为40%(W40)、60%(W60)和80%(W80)最大田间持水量,氮沉降水平分别为:0(N0)、4(N4)和8(N8)g N m^-2 a^-1。在土壤水分达到预定的水分含量后开始氮沉降处理,于氮沉降后的6 h、24 h和3、7、14、31、62 d采集土壤样品进行土壤酶活性的测定。结果表明:土壤含水量的降低显著降低了βG、NAG和PPO活性,且在W40时达到最低;对AP和PER活性无显著影响。氮沉降抑制了βG、NAG和AP活性,而且施氮浓度越大,抑制效应越强;对PER和PPO活性无显著影响。水氮交互作用对上述5种土壤酶活性均无显著影响。5种土壤酶活性在施氮7 d或14 d内变化较大,之后随处理时间的延长逐步平稳。两个月的实验期间,在不同水氮处理下,5种土壤酶活性基本都呈现升高 降低 升高 降低的双峰模式。该研究可为理解氮沉降对不同水分状况地区森林生态系统中土壤碳氮磷循环的生态学过程提供科学参考。 马伟伟 王丽霞 李娜 郑东辉 谢路路 刘庆 刘庆关键词:氮沉降 土壤水分 土壤酶 青杨扦插苗生物量积累与分配对土壤水-氮有效性的短期响应及动态调整 被引量:2 2022年 大气氮沉降是全球气候变化的主要特征之一,近年来关于树木对土壤水、氮有效性响应的研究很多,但树木如何在生物量积累与分配方面动态调整以适应水、氮供应仍不清楚.以青杨(Populus cathayana)扦插苗为材料,通过盆栽控制试验,采用两因素(水分×施氮)随机区组设计,设置3个水分(W1、W2、W3,分别为最大田间持水量的40%、60%、80%)和3个施氮梯度(N0、N1、N2,分别为0、4和8 g m^(-2) a^(-1)),并于施氮处理后1、7、14、31和62 d测定青杨生物量的积累与分配、叶片及根系性状,进而探究其对水、氮有效性的动态响应过程.结果表明:(1)土壤水分的增加和施氮显著地促进了青杨根、茎、叶和总生物量的积累,在W3处理下最大;施氮效应随时间延长更加明显,N2的促进效应明显高于N1.水氮交互作用对其影响不显著.(2)生物量的分配主要受杨树生长节律(时间)的控制,茎重比和根重比随处理时间延长显著增加,而叶重比显著降低.土壤水分有效性的提高显著提高了茎重比,降低了根重比,而对叶重比影响不显著.氮素及水氮交互作用对根重比、茎重比和叶重比均无显著影响.(3)施氮对比叶重的影响随时间变化而不同.到试验后期,施氮在土壤水分不足处理提高了比叶重;在水分充足处理降低了比叶重.(4)土壤水分有效性的提高显著促进了杨树细根的比根长和比表面积,施氮效应随处理时间逐渐变化.试验后期,土壤水分较好条件下(W3)施氮均促进根系增长;在干旱胁迫(W1)下氮添加抑制了根系生长.总体而言,施氮先促进叶生物量积累,随后根、茎生物量作出响应,最终形成有利于植株生长的分配格局;土壤水分有效性的提高显著提高了杨树扦插苗细根的比根长和比表面积,施氮效应因土壤水分而异;本研究结果可加深对树木响应气候变化机制的理解.(图5表3参63) 郑东辉 马伟伟 谢路路 王丽霞 刘庆 刘庆关键词:比叶重 夜间增温对亚高山针叶林主要树种无机氮吸收的影响 被引量:4 2016年 吸收营养物质是植物根系的主要生理功能。氮素吸收是植物体内氮代谢的第一步,也是最关键的一步。为了全面地认识亚高山针叶林在全球气候变化背景下对两种主要无机氮(NH_4^+和NO_3~–)吸收特点的变化,该研究以川西亚高山针叶林优势树种——云杉(Picea asperata)和岷江冷杉(Abies fargesii var.faxoniana)为材料,通过红外辐射加热器模拟增温,利用非损伤微测技术(non-invasive micromeasurement technology)研究了这两个树种吸收NH_4^+和NO_3~–特点的变化,同时还探究了NH_4^+和NO_3~–之间的相互作用对植物吸收这两种离子的影响。研究结果显示:在云杉根系中,NH_4^+和NO_3~–的最大吸收速率分别发生在距离根尖最顶端17–18 mm区域和17 mm处,而岷江冷杉对这两种离子的最大吸收速率分别发生在距离根尖顶端11 mm和11.5mm处。增温对云杉和岷江冷杉根系吸收NH_4^+和NO_3~–有促进作用。在增温条件下,NO_3~–能够促进云杉根系对NH_4^+的吸收,而NH_4^+则抑制了其对NO_3~–的吸收。无论是否增温,岷江冷杉对NH_4^+的吸收都不受NO_3~–的影响,而在增温条件下,NH_4^+会抑制岷江冷杉对NO_3~–的吸收。 唐波 杨欢 尹春英 孙誉育 郑东辉 刘庆关键词:夜间增温 N吸收 针叶树 川西亚高山针叶林主要树种对土壤中不同形态氮素的吸收差异 被引量:9 2017年 在陆地生态系统中,植物对土壤有机氮(主要指氨基酸)的获取是一个普遍的生态学现象,然而植物对土壤有机氮的吸收速率及土壤有机氮在植物养分供应中所占比例仍不清楚。为探究土壤无机氮和有机氮对西南高寒森林植物氮源的贡献效应,以川西亚高山针叶林两个主要树种云杉(Picea asperata)和红桦(Betula albo-sinensis)的幼苗为研究对象,采用稳定同位素标记法对K^(15)NO_3、^(15)NH_4Cl和(U-^(13)C_2/^(15)N)甘氨酸3种氮素进行示踪,分析了两个树种对无机氮(NH_4^+-N和NO_3^--N)和有机氮(甘氨酸)的吸收速率及其差异。结果显示:(1)云杉和红桦幼苗在施加同位素标记物2 h后,两种幼苗细根的13C和^(15)N均出现明显的富集现象,表明两种树种幼苗均能吸收甘氨酸。(2)与甘氨酸和NH_4^+-N相比,云杉和红桦幼苗对NO_3^--N有显著的偏好吸收,其吸收速率为NH_4^+-N和甘氨酸吸收速率的5–10倍。(3)两个树种的幼苗对甘氨酸也有较高的吸收速率,其吸收速率高于对NH_4^+-N的吸收速率,表明土壤有机氮(如氨基酸)也是亚高山针叶林植物养分获取的重要氮源。 邹婷婷 张子良 李娜 李娜 袁远爽 刘庆 郑东辉关键词:有机氮 无机氮 亚高山针叶林 川西亚高山针叶林树种云杉和冷杉土壤酸碱性差异及其机制 被引量:11 2018年 比较了川西亚高山针叶林主要树种粗枝云杉(Picea asperata)和岷江冷杉(Abies faxoniana)样地各土层(0—5 cm、5—10cm、10—20 cm)土壤pH值差异,并从两树种养分吸收和养分归还相关累积H^+输入方面探究其差异原因。研究结果表明:云杉样地各土层土壤pH值均显著高于冷杉样地(P<0.05);云杉样地地被物累积H^+输入显著低于冷杉样地(P<0.05);云杉样地凋落物中P、Mg、N、C平均浓度显著低于冷杉(P<0.05),而Ca、C/N、木质素/N、C/P显著高于冷杉样地(P<0.05),两树种凋落物中木质素、K平均浓度无显著差异。云杉和冷杉凋落物化学特性主成分分析PC_1、PC_2方差贡献率分别为73.7%和15.6%,累积方差贡献率为89.4%,其中PC_1主要综合Ca、C/P、C/N、木质素/N、P、N、Mg的信息;PC_2主要综合木质素、K、C的信息。各土层土壤pH值均与地被物累积H^+输入显著负相关,与PC_1样本分数显著正相关。研究结论:云杉和冷杉样地土壤pH值存在显著树种差异,且云杉使土壤pH值变大,冷杉使土壤pH值变小,这主要与地被物形成以及凋落物化学特性有关,即与凋落物的量和凋落物分解速率、凋落物养分归还率密切相关。 杨欢 尹春英 唐波 唐波 赵春章 郑东辉 刘庆关键词:土壤PH值 地被物 针叶林 川西亚高山针叶林云杉和冷杉生长季和非生长季叶片碳氮磷化学计量特征 被引量:8 2017年 以川西亚高山针叶林主要优势树种粗枝云杉(Picea asperata)和岷江冷杉(Abies faxoniana)为研究对象,通过比较叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)浓度及其化学计量比在生长季(8月)和非生长季(1月)的特征,分析其变化规律并对碳氮磷进行相关性分析.结果显示,云杉和冷杉叶片C、N、P浓度及其计量比均受到采样季节的显著影响,云杉和冷杉叶片C浓度均表现为生长季显著高于非生长季,生长季云杉N浓度显著低于非生长季,生长季云杉和冷杉P浓度均显著低于非生长季.C:N、C:P以及N:P均表现为生长季显著高于非生长季.生长季云杉和冷杉叶C:N:P质量比分别为407:13:1、447:14:1,非生长季C:N:P质量比分别为274:11:1、235:9:1.仅C浓度存在显著的树种间差异,表现为非生长季云杉叶片C浓度显著低于冷杉.两树种叶C、N、P浓度相关性分析结果表明云杉和冷杉叶片C浓度与N浓度、P浓度呈显著负相关,N浓度和P浓度呈显著正相关.本研究表明云杉和冷杉叶中C、N、P化学计量特征主要受生长季节影响,但若要全面了解川西亚高山针叶林C、N、P化学计量特征,还需长期研究并与林下土壤C、N、P化学计量比结合起来讨论分析. 杨欢 尹春英 郑东辉 郑东辉 赵文强 唐波 濮晓珍 刘庆关键词:针叶林 生长季 叶片