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增温施肥对农田土壤有机碳和全氮含量及δ^(13)C、δ^(15)N值的影响 被引量：2
1
作者 李佳珍 董文旭 +1 位作者 陈拓 胡春胜 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期842-850,共9页
农田土壤是重要的碳氮库,对气候变化极其敏感,但土壤碳氮循环对气候变化的响应目前还不清楚。在全球变暖背景下,为了实现我国碳达峰、碳中和目标,研究增温对土壤有机碳、全氮含量及其碳氮同位素的影响具有重要的现实意义。本研究采用红... 农田土壤是重要的碳氮库,对气候变化极其敏感,但土壤碳氮循环对气候变化的响应目前还不清楚。在全球变暖背景下,为了实现我国碳达峰、碳中和目标,研究增温对土壤有机碳、全氮含量及其碳氮同位素的影响具有重要的现实意义。本研究采用红外辐射加热器模拟全球变暖,使5 cm土壤温度增加约2℃。通过测定灌溉前后土壤有机碳和全氮含量及δ^(13)C和δ^(15)N值的变化,研究增温、施氮和灌溉对华北平原小麦田土壤碳氮库的影响。试验共设4个处理:不施氮不增温(N0T0)、不施氮增温(N0T1)、施氮不增温(N1T0)和施氮增温(N1T1)。结果表明:灌溉前,增温降低了土壤有机碳含量,0~10 cm土层N1T1处理与不增温处理(N0T0和N1T0)之间差异显著(P<0.05),10~20 cm土层N1T1处理与其他处理差异均显著(P<0.05);灌溉后,增温虽有降低土壤有机碳含量的趋势,但差异不显著;施氮条件下,增温显著提升了δ^(13)C值(P<0.05)。增温降低了土壤全氮含量,并在灌溉前10~20 cm土层和灌溉后0~10 cm土层达显著水平(P<0.05);增温提升了土壤δ^(15)N值,灌溉前0~10 cm土层N0T0处理与增温处理(N0T1和N1T1)差异显著(P<0.05),灌溉后0~10 cm土层仅N0T1和N1T0处理间差异显著(P<0.05),而10~20 cm土层增温处理(N0T1和N1T1)均与N1T0处理差异显著(P<0.05)。同一处理同一时期,土壤有机碳和全氮的含量随土壤深度的增加而降低,δ^(13)C和δ^(15)N值随深度增加而升高,但土壤有机碳和δ^(13)C值的变化差异不显著,全氮含量和δ^(15)N值的变化差异显著(P<0.05)。土壤有机碳、全氮含量及δ^(13)C和δ^(15)N值在灌溉前后的差异均不显著。连续5年的增温施氮试验表明,未来气候变暖可能会加快土壤有机碳和全氮的分解,造成更多轻组有机碳损失。灌溉在短期内不会显著改变土壤碳氮含量及δ^(13)C和δ^(15)N值,但其长期影响还需进一步探究。此外,未来研究还应该重视多因素交互作用对土壤碳氮循环的影响。 展开更多
关键词 增温 施氮 土壤有机碳 土壤全氮 ^δ^(13)c值 ^δ^(15)N值
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玉米生长和光合作用对土壤呼吸δ^(13)C的影响 被引量：8
2
作者 杨兰芳 蔡祖聪 祁士华 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期1072-1078,共7页
在玉米盆栽试验期间,运用碱吸收法采集土壤呼吸样品,转化成碳酸钡后,运用质谱法测定其δ13C值,以研究玉米生长和光合作用对土壤呼吸δ13C值的影响。结果表明,在玉米生长下,土壤呼吸的δ13C值随玉米生长时期而变化,变化在-14.57‰^-12.3... 在玉米盆栽试验期间,运用碱吸收法采集土壤呼吸样品,转化成碳酸钡后,运用质谱法测定其δ13C值,以研究玉米生长和光合作用对土壤呼吸δ13C值的影响。结果表明,在玉米生长下,土壤呼吸的δ13C值随玉米生长时期而变化,变化在-14.57‰^-12.30‰之间,呈喇叭期>成熟期>开花期,而在裸土下,土壤呼吸的δ13C值在-19.34‰^-19.13‰之间,不随时间发生显著变化。开花期土壤呼吸δ13C值降低的主要原因是光合产物土壤输入的下降和根系活性的降低,成熟期玉米土壤呼吸δ13C值的增加主要是由于衰老死亡根系的分解腐烂。玉米生长下,无论开花期还是成熟期,白天土壤呼吸的δ13C值显著大于夜间;玉米植株遮光处理后,土壤呼吸的δ13C值显著降低。该试验结果证明玉米生长和光合作用显著影响土壤呼吸的δ13C值,在玉米生长期间,土壤呼吸主要来自于新近合成的光合产物。 展开更多
关键词 玉米生长 光合作用 土壤呼吸 ^δ^(13)c值.
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盐胁迫对不同种质小黑麦幼苗水分利用效率和渗透调节的影响 被引量：1
3
作者 张译尹 李雪颖 +3 位作者 王斌 宋珂辰 兰剑 胡海英 《草业学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期87-98,共12页
为探讨小黑麦幼苗经过盐胁迫后水分利用效率和渗透调节系统的响应机制,选用10份不同种质小黑麦为对象,以土壤含盐量0.6%NaCl为胁迫组,正常浇水为对照组(CK),研究盐胁迫对小黑麦生长、水分利用特征、渗透调节物质含量的影响,以明确不同... 为探讨小黑麦幼苗经过盐胁迫后水分利用效率和渗透调节系统的响应机制,选用10份不同种质小黑麦为对象,以土壤含盐量0.6%NaCl为胁迫组,正常浇水为对照组(CK),研究盐胁迫对小黑麦生长、水分利用特征、渗透调节物质含量的影响,以明确不同种质小黑麦苗期耐盐能力的强弱,为宁夏地区耐盐小黑麦品种评价提供理论依据。结果表明:盐胁迫抑制小黑麦的正常生长,促进其水分利用效率和渗透调节物质的积累与转移。在盐胁迫下,X-520的株高最高,X-516次之,SD的分蘖数和地上生物量最多;此外,SD、X-520和X-516的稳定碳同位素(δ13C)含量较高,分别为-27.33‰、-27.40‰和-27.39‰;SD的脯氨酸、可溶性蛋白和淀粉含量均为最高。相关分析表明,δ^(13)C与相对含水量、有机渗透调节物质、根系钠离子、叶片钾离子间均显著正相关(P<0.05)。通过聚类分析得出,不同种质小黑麦耐盐能力强弱可分为3类,耐盐性较好(SD、X-520、X-516),耐盐性一般(JIN、J-46),耐盐性较差(T-5、HN、T-9、XJ、T-11);同时,经主成分综合评价(PCA)得出不同种质小黑麦的耐盐性高低顺序依次为SD>X-520>X-516>J-46>JIN>HN>T-11>T-9>T-5>XJ。因此,建议将SD、X-516和X-520作为宁夏盐碱地推广种植的育种材料。 展开更多
关键词 小黑麦 ^δ^(13)c值 渗透调节 耐盐性评价
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东北黑土区旱田改稻田后土壤有机碳、全氮的变化特征 被引量：19
4
作者 贾树海 张佳楠 +6 位作者 张玉玲 党秀丽 范庆锋 王展 虞娜 邹洪涛 张玉龙 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1252-1262,共11页
【目的】分析东北黑土区旱田改稻田后土壤有机碳、全氮含量及其密度和^(13)C、^(15)N自然丰度值的动态变化,探讨旱田改稻田后土壤有机碳(氮)的固定能力及其稳定性,揭示旱田改稻田后土壤有机碳(氮)的演变规律,为东北黑土的合理利用和培... 【目的】分析东北黑土区旱田改稻田后土壤有机碳、全氮含量及其密度和^(13)C、^(15)N自然丰度值的动态变化,探讨旱田改稻田后土壤有机碳(氮)的固定能力及其稳定性,揭示旱田改稻田后土壤有机碳(氮)的演变规律,为东北黑土的合理利用和培肥提供理论依据。【方法】结合野外实地调查,选择典型黑土区旱田土壤(种植大豆年限大于60年)和改种不同年限的稻田土壤(3、5、10、17、20和25年,旱田改稻田前种植历史基本相同,均为大豆),利用稳定同位素分析技术,研究旱田改稻田后土壤有机碳、全氮的动态变化特征。【结果】旱田改稻田25年间,在0—60 cm土层,土壤有机碳和全氮含量的变化趋势均表现为:在改种的前3年迅速下降,降幅分别为13.60%—43.27%和10.40%—40.60%,在3—25年间随改种年限延长呈逐渐增加的趋势,且在20—60 cm土层出现累积,但在3—5年期间增加幅度较大,在5—25年期间增加较为缓慢,在改种17—25年期间,稻田土壤有机碳和全氮含量均高于旱田土壤;0—60 cm土层土壤有机碳和全氮密度的变化趋势与其含量的变化趋势大致相同,在改种的3年间0—60 cm土层土壤有机碳和全氮密度分别降低了26.53%和21.89%,在改种5—25年间0—60 cm土层稻田土壤有机碳和全氮密度均大于旱田土壤,增幅分别为9.87%—21.48%和10.2%—19.3%;旱田改稻田后,土壤全氮与有机碳的变化密切相关,土壤全氮与有机碳的含量、密度之间均呈显著线性正相关关系(P<0.01)。在0—60 cm土层,土壤δ^(13)C值在改种的3年间明显上升,在3—25年间随改种年限延长呈逐渐下降趋势,且大于5年的稻田土壤δ^(13)C值均低于旱田土壤,而土壤δ^(15)N值在改种的25年间随改种年限延长呈逐年下降趋势,各年限稻田土壤δ^(15)N值均低于旱田土壤,相同年限土壤的δ^(13)C值和δ^(15)N值均随着土层加深而增大;0—40 cm土层土壤δ^(13)C值与土壤有机碳含量之间呈显著线性负相关关系(P<0.01),但各土层土壤δ^(15)N值与土壤全氮含量之间则无显著相关性。【结论】东北黑土区旱田改稻田大于5年后,稻田土壤具有明显的固碳(氮)能力,稳定性碳(氮)在20—60 cm土层累积;改种稻田年限小于5年,应注重有机碳(氮)的补充,以维持和提高土壤有机碳(氮)水平。 展开更多
关键词 黑土 旱田改稻田 土壤有机碳 土壤全氮 ^δ^(13)c自然丰度值 ^δ^(15)N自然丰度值
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宁夏针茅属植物叶片碳稳定同位素特征及其影响因素 被引量：4
5
作者 刘万弟 李小伟 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2058-2065,共8页
植物叶片δ^(13)C自然丰度能够揭示植物对环境的适应策略。本研究分析了宁夏6种针茅属植物叶片δ^(13)C与环境因子的关系,并量化了气候与土壤因子对δ^(13)C的影响程度,结果表明:宁夏针茅属植物叶片δ^(13)C范围为-28.07‰~-24.56‰,均... 植物叶片δ^(13)C自然丰度能够揭示植物对环境的适应策略。本研究分析了宁夏6种针茅属植物叶片δ^(13)C与环境因子的关系,并量化了气候与土壤因子对δ^(13)C的影响程度,结果表明:宁夏针茅属植物叶片δ^(13)C范围为-28.07‰~-24.56‰,均值为-26.31‰,其中,戈壁针茅δ^(13)值最大(-25.91‰),沙生针茅最小(-27.96‰);δ^(13)C与经度呈显著负相关,随纬度和海拔增加呈先上升后下降趋势;土壤因子单独解释量为32.87%,气候因子单独解释了7.54%,二者共同解释量为34.17%。通过蒙特卡洛检验,土壤全磷(TP)是影响针茅叶片δ^(13)C的最主要因素,土壤全磷与δ^(13)C呈显著正相关,年均温(MAT)、太阳辐射量(SRAD)、土壤容重(BD)与δ^(13)C显著负相关。本研究结果可为揭示温性草原针茅属植物响应气候变化的适应策略及大尺度研究提供基础数据支持。 展开更多
关键词 针茅属植物 ^δ^(13)c值 碳稳定同位素 环境因子
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黔西南北盘江镇喀斯特高原峡谷区植被演替阶段碳氮稳定同位素特征 被引量：1
6
作者 吴银菇 喻阳华 +1 位作者 李一彤 郑维 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期961-969,共9页
为了探究森林不同演替阶段碳氮(C、N)、稳定碳氮同位素值(δ^(13) C、δ^(15) N)随演替发生的变化特征与内在联系,该文以喀斯特高原峡谷区草灌、灌木、乔灌和乔木4个演替阶段的森林植物群落为研究对象,测定了叶片-凋落物-土壤的C、N及... 为了探究森林不同演替阶段碳氮(C、N)、稳定碳氮同位素值(δ^(13) C、δ^(15) N)随演替发生的变化特征与内在联系,该文以喀斯特高原峡谷区草灌、灌木、乔灌和乔木4个演替阶段的森林植物群落为研究对象,测定了叶片-凋落物-土壤的C、N及稳定同位素值,并分析其在不同层次间的互作效应。结果表明:(1)喀斯特地区森林叶片-凋落物-土壤δ^(13) C值分别为-31.31‰~-28.23‰、-29.96‰~-20.07‰、-26.83‰~-21.14‰,相应的δ^(15) N值依次为-3.41‰~1.54‰、-2.61‰~0.99‰、5.36‰~8.63‰,总体上土壤表现出富集效应。(2)伴随着演替发生,叶片δ^(13) C值与土壤δ^(15) N值均为先减小后增大,土壤、凋落物δ^(13) C值呈降低趋势,叶片和凋落物δ^(15) N值均无明显变化规律。(3)乔灌阶段叶片-土壤δ^(15) N值最低,表明该阶段生态系统N饱和程度较小,N含量相对亏缺。(4)叶片-土壤C、N及稳定同位素之间相关性较强,表明两者间养分循环紧密相关,具有显著抑制或促进效应。综上认为,该区生态系统修复时,应选择水分利用效率高的川钓樟(Lindera pulcherima)、圆叶乌桕(Triadica rotundifolia)、翅荚香槐(Cladrastis platycarpa)等树种,提高生态系统对资源利用和养分吸收的自调控能力。 展开更多
关键词 ^δ^(13)c值 ^δ^(15)N值 叶片-凋落物-土壤连续体 森林演替 碳氮循环 喀斯特高原峡谷
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秦岭南麓油松林水分利用效率的边缘效应研究
7
作者 岳军伟 张美妮 赵培 《商洛学院学报》 2022年第2期1-6,共6页
为了研究油松(Pinus tabuliformis)内在耗水机制和水分利用策略,以秦岭南麓油松天然林为研究对象,利用稳定碳同位素法研究了油松叶片的δ^(13)C值,分析了方位对油松叶片水分利用效率(WUE)的影响及到林缘不同距离叶片的WUE差异。结果表明... 为了研究油松(Pinus tabuliformis)内在耗水机制和水分利用策略,以秦岭南麓油松天然林为研究对象,利用稳定碳同位素法研究了油松叶片的δ^(13)C值,分析了方位对油松叶片水分利用效率(WUE)的影响及到林缘不同距离叶片的WUE差异。结果表明,油松在各个方位上WUE的变化分布范围为0.62~57.08μmol/mol。叶片WUE在不同方位线上具有显著的差异,其中西向样线的油松叶片WUE最高,南向样线的油松叶片WUE最低。从林缘至林内的叶片WUE总体呈先升后降的趋势,但变化未达到显著水平,这可能与植被WUE影响因素的多样性有关。方位是影响油松WUE的重要因素,准确掌握本区植被的水分利用策略,需要更加全面深入地研究。 展开更多
关键词 油松 水分利用效率 边缘效应 ^δ^(13)c值
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沙棘属植物叶片碳稳定同位素含量与气候的关系 被引量：7
8
作者 贺玲威 杨君珑 李小伟 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期819-824,共6页
本试验以131个沙棘属植物种群为研究对象,通过测定其叶片碳稳定同位素(δ^(13)C)值,分析了碳稳定同位素特征与环境因子之间的关系。结果表明:沙棘属植物叶片的δ^(13)C值介于-24.65‰~-29.11‰,平均值为-26.97‰,属于C3植物,叶片δ^(13)... 本试验以131个沙棘属植物种群为研究对象,通过测定其叶片碳稳定同位素(δ^(13)C)值,分析了碳稳定同位素特征与环境因子之间的关系。结果表明:沙棘属植物叶片的δ^(13)C值介于-24.65‰~-29.11‰,平均值为-26.97‰,属于C3植物,叶片δ^(13)C值变异系数为种内大于种间,表明环境因子是影响沙棘属植物叶片δ^(13)C含量变化的主导因素。沙棘属植物叶片的δ^(13)C值与经纬度的变化无显著相关,与海拔呈显著负相关。通过建立回归方程:δ^(13)C(‰)=0.118VAP-0.007GST-0.000028RDA-20.721(R^(2)=0.212,P<0.0001),说明影响沙棘属叶片δ^(13)C值最主要的因素是水蒸气压(VAP)、生长季温度(GST)和太阳辐射(RDA)。研究结果可为沙棘属植物对全球气候变化的响应提供理论依据。 展开更多
关键词 沙棘属植物 ^δ^(13)c值 碳稳定同位素 环境因子
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毛乌素沙地不同生境主要植物叶性状研究 被引量：5
9
作者 魏海霞 董庆芝 +1 位作者 周忠科 张治国 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2022年第1期172-177,共6页
叶性状与植物的生长对策及资源利用效率密切相关,能够反映植物对环境的适应策略。文中比较分析了毛乌素沙地不同生境中(固定沙地、半固定沙地和流动沙地)8种植物叶性状的差异及其相关关系。结果表明:1)8种植物叶性状差异显著,流动沙地沙... 叶性状与植物的生长对策及资源利用效率密切相关,能够反映植物对环境的适应策略。文中比较分析了毛乌素沙地不同生境中(固定沙地、半固定沙地和流动沙地)8种植物叶性状的差异及其相关关系。结果表明:1)8种植物叶性状差异显著,流动沙地沙米(Agriophyllum squarrosum)具有较大的比叶面积(SLA)和较小的单位质量和单位面积叶建成成本(CC_(mass)、CC_(area)),固定沙地中间锦鸡儿(Caragana intermedia)具有较高的单位质量和单位面积叶氮含量(N_(mass)、N_(area))以及叶δ^(13)C值。2)不同生活型植物叶性状存在显著差异,多年生草本植物和木本植物的SLA显著小于一年生草本植物,而N_(area)、CC_(mass)和CC_(area)显著高于一年生草本植物。3)在不同生境中,SLA与N_(mass)均呈显著正相关,但二者与叶δ^(13)C值相关性均不显著;SLA与CC_(mass)在固定和半固定沙地上呈显著正相关,但在流动沙地上呈显著负相关。毛乌素沙地不同生境植物能通过调节叶性状及其相关关系实现对生存环境的适应性。 展开更多
关键词 比叶面积 叶氮含量 ^叶δ^(13)c值 叶建成成本 毛乌素沙地
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