亚热带不同植被恢复林地凋落物层碳、氮、磷化学计量特征
作者：
杜雨潭;陈金磊;李雷达;辜翔;刘兆丹;...
期刊：
中南林业科技大学学报 ,2020年40(02):108-119 ISSN：1673-923X
作者机构：
[方晰] 中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙 410004;[方晰] 南方林业生态应用技术国家工程实验室,湖南长沙 410004;[苏元博; 刘兆丹; 辜翔; 李雷达; 杜雨潭; 陈金磊] 中南林业科技大学
关键词：
湘中丘陵区;植被恢复;地表凋落物;分解层;C、N、P含量;化学计量比
摘要：
【目的】探究不同植被恢复阶段林地凋落物层现存量及其碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量的差异,为亚热带地区退化林地的植被恢复和管理提供科学依据。【方法】采用空间代替时间的方法,在位于亚热带丘陵区的湖南省长沙县选取地域相邻、环境条件基本一致的4种处于不同植被恢复阶段林地:檵木-南烛-杜鹃灌草丛(LVR)、檵木-杉木-白栎灌木林(LCQ)、马尾松-柯(又名石栎)-檵木针阔混交林(PLL)、柯-红淡比-青冈常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复序列,设置固定样地,按未分解层、半分解层和已分解层采集凋落物层分析样品,测定凋落物层现存量以及不同分解层凋落物C、N、P含量及其化学计量比。【结果】1)凋落物层及其各分解层凋落物的现存量总体上随着植被恢复而增加,同一林地不同分解层表现为:已分解层>半分解层>未分解层,不同分解层之间的差异随着植被恢复而增大。2)凋落物层C含量以PLL最高,LCQ最低,而N、P含量总体上随着植被恢复而增高;C、N、P含量随着凋落物的分解而下降。3)无论是整个凋落物层C储量还是各分解层凋落物C储量,均以PLL最高,其次是LAG,LVR最低,而N、P储量随着植被恢复而增高。 4)整个凋落物层以及各分解层凋落物的C/N比值均表现为:PLL > LVR > LCQ > LAG,而C/P、N/P比值总体上随着植被恢复呈下降趋势;C/N、C/P、N/P比值基本上随着凋落物的分解而下降。【结论】随着植被恢复,凋落物层现存量及其N、P含量增加,C/N、C/P、N/P比值下降,体现了生态系统物质循环随着植被恢复逐渐优化。
语种：
中文
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湘中丘陵区不同恢复阶段森林生态系统的碳储量特征
作者：
王振鹏;陈金磊;李尚益;张仕吉;方晰
期刊：
林业科学 ,2020年56(5):19-28 ISSN：1001-7488
通讯作者：
Fang, X.
作者机构：
[方晰] 中南林业科技大学生命科学与技术学院 长沙410004;[方晰] 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站 会同438107;[李尚益; 王振鹏; 张仕吉; 陈金磊] 中南林业科技大学
通讯机构：
School of Life Science and Technology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China
关键词：
植被恢复;植被层;土壤层;碳储量;湘中丘陵区
摘要：
【目的】探讨亚热带植被恢复过程中森林生态系统碳储量及其在各层次(植被层、枯落物层、土壤层)分配格局的变化,为揭示植被恢复对森林生态系统碳汇功能的影响机制和分阶段实施森林生态系统碳库管理措施提供科学依据。【方法】采用空间代替时间的方法,在湘中丘陵区选取地域毗邻、环境条件基本一致的檵木+南烛+杜鹃灌草丛(LVR) 、檵木+杉木+白栎灌木林(LCQ) 、马尾松+柯+檵木针阔混交林(PLL) 、柯+红淡比+青冈常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复序列,设置固定样地,采用收获法建立部分主要树种相对生长方程和引用部分主要树种通用生长方程估算生物量,采集0~ 10、10~ 20、20~ 30和30~ 40 cm土层土壤样品,测定植物、土壤碳含量,估算生态系统各层次的碳储量。【结果】植被层各组分碳含量随植被恢复而变化,同一恢复阶段各组分碳含量基本上表现为乔木层>灌木层>草本层;枯落物层碳含量以PLL最高,其次为LAG,LCQ最低;同一土层碳含量随植被恢复而增加;从LVR到LAG,植被层、枯落物层、0 ~ 40 cm土壤层和生态系统碳储量分别增加了70.80、1.17、67.05和139.02 tC·hm~(-2);植被层、生态系统碳储量各阶段间的增长速率均呈先快后慢的特征,而土壤层呈快—慢—快的特征;不同恢复阶段生态系统碳储量具有一致的垂直分配格局: 0 ~ 40 cm土壤层>植被层>枯落物层;随植被恢复,植被层碳储量对生态系统碳储量的贡献率呈增加趋势,而土壤层碳储量的贡献率呈下降趋势,枯落物层变化不大;生态系统、植被层、土壤层碳储量与植物多样性指数(除植被层外) 、植被层生物量、土壤碳含量显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关。【结论】随着植被恢复,植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量、植被层碳储量、土壤层碳储量和生态系统碳储量均增加,但各阶段的增长速率不同。为了提高亚热带森林生态系统碳储量,在植被恢复早、中期阶段,可合理经营促进植被恢复,通过提高植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量来提高植被层和土壤层的碳储量;在植被恢复后期阶段,要通过保护好植被来保证土壤碳含量持续增高。
语种：
中文
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亚热带不同植被恢复阶段林地凋落物层现存量和养分特征
作者：
陈金磊;张仕吉;李雷达;辜翔;刘兆丹;...
期刊：
生态学报 ,2020年40(12):4073-4086 ISSN：1000-0933
作者机构：
[方晰] 中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙410004;[方晰] 南方林业生态应用技术国家工程实验室,长沙410004;[方晰] 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站,会同438107;[刘兆丹; 辜翔; 李雷达; 张仕吉; 王留芳; 陈金磊] 中南林业科技大学
关键词：
湘中丘陵区;植被恢复;凋落物层;养分元素;释放率
摘要：
为揭示亚热带森林植被自然恢复过程中,凋落物层现存量及其养分元素储存能力的演变,采用空间代替时间的方法,在位于亚热带丘陵区的长沙县选取地域相邻、生境条件基本一致的檵木+南烛+杜鹃灌草丛(Loropetalum chinense + Vaccinium bracteatum + Rhododendron simsii scrub-grass-land,LVR)、檵木+杉木+白栎灌木林(L.chinense + Cunninghamia lanceolata + Quercus fabri shrubbery,LCQ)、马尾松+柯+檵木针阔混交林(Pinus massoniana + Lithocarpus glaber + L.chinense coniferous-broad leaved mixed forest,PLL)、柯+红淡比+青冈常绿阔叶林(L.glaber + Cleyera japonica + Cyclobalanopsis glauca evergreen broad-leaved forest,LAG)作为一个恢复序列,设置固定样地,采集未分解层(U层)、半分解层(S层)、已分解层(D层)凋落物样品,测定凋落物层现存量和主要养分元素含量、储量及其释放率,分析植物多样性指数与凋落物层现存量、养分元素含量的相关性。结果表明:1)凋落物层及各分解层凋落物现存量随着植被恢复而增加;同一恢复阶段D层凋落物现存量最高,占凋落物层现存量的41.59%—51.02%,不同分解层凋落物现存量的差异随着植被恢复而增大;各恢复阶段凋落物分解率为0.44—0.61,周转期为1.65—2.28 a。2)凋落物层及各分解层凋落物主要养分元素含量均表现为:N>Ca>Mg>K>P,随着植被恢复呈现出不同的变化特征,其中N、P含量总体上呈增加趋势,K含量LAG(除U层外)最高,PLL最低,Ca含量LCQ最高,PLL最低,Mg含量LAG(除U层外)最高,LVR最低;同一恢复阶段N、P(除PLL、LAG外)、K、Ca、Mg含量随着凋落物的分解而下降。3)不同恢复阶段凋落物层主要养分元素的储量依次为:N>Ca>Mg>K>P;凋落物层及各分解层凋落物主要养分元素总储量及各种养分元素的储量总体上随着植被恢复而增加;同一恢复阶段随着凋落物的分解,N、P储量增加,而K、Ca、Mg储量变化不大;随着植被恢复,凋落物层养分元素储存能力和转化归还能力提高,特别是N,养分元素总释放率下降,有利于养分的固持。4)乔木层、灌木层、草本层的植物多样性指数对凋落物层现存量和主要养分元素含量的影响不同,其中乔木层的影响最明显。
语种：
中文
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中亚热带不同植被恢复阶段林地土壤磷库特征
作者：
王留芳;陈婵;朱小叶;陈金磊;方晰
期刊：
水土保持学报 ,2019年33(1):178-185 ISSN：1009-2242
作者机构：
中南林业科技大学生命科学与技术学院, 长沙, 410004;湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站, 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站, 湖南, 会同, 438107;[方晰; 朱小叶; 陈婵; 王留芳; 陈金磊] 中南林业科技大学
关键词：
湘中丘陵区;植被恢复;Hedley磷分级;土壤磷组成比例;无机磷;有机磷
摘要：
以湘中丘陵区檵木—南烛—杜鹃灌草丛(LVR)、檵木—杉木—白栎灌木林(LCQ)、马尾松—柯(又名石栎)—檵木针阔混交林(PLL)、柯—红淡比—青冈常绿阔叶林(LAG)4种林地为对象,采用Tiessen和Moir修正后的Hedley磷(P)分级方法,研究不同植被恢复阶段林地土壤P各分级组分含量及其组成比例。结果表明:随着植被恢复,同一土层全磷(TP)、总无机磷(Pi)、总有机磷(Po)含量增加,NaHCO_3-Pi、NaOH-Pi、HCl-Pi和 NaHCO_3-Po、NaOH-Po属于快速积累型,Residual-P属于缓慢积累型,Resin-Pi属于稳定型;不同植被恢复阶段林地土壤Pi以NaOH-Pi为主,Po以NaOH-Po为主,土壤P以Residual-P和Po为主;随着植被恢复,同一土层Po含量占TP的百分比增加,Pi先增加后减少,而Residual-P逐渐下降;不同林地土壤 TP及P各分级组分含量均随着土壤深度增加而降低;随着植被恢复,群落植物多样性、群落生物量和凋落物层养分含量及质量的变化显著影响着土壤P各分级组分的含量及其组成比例。
语种：
中文
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Vegetation restoration stimulates soil carbon sequestration and stabilization in a subtropical area of southern China
作者：
Gu, Xiang;Fang, Xi* ;Xiang, Wenhua;Zeng, Yelin;Zhang, Shiji;...
期刊：
CATENA ,2019年181:104098 ISSN：0341-8162
通讯作者：
Fang, Xi
作者机构：
[Zhang, Shiji; Kuzyakov, Yakov; Lie, Pifeng; Xiang, Wenhua; Zeng, Yelin; Fang, Xi; Gu, Xiang] Cent South Univ Forestry & Technol, Fac Life Sci & Technol, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.;[Lie, Pifeng; Xiang, Wenhua; Zeng, Yelin; Fang, Xi; Peng, Changhui] Huitong Natl Field Stn Sci Observat & Res Chinese, Huitong 438107, Peoples R China.;[Peng, Changhui] Univ Quebec, Dept Biol Sci, Inst Environm Sci, Montreal, PQ H3C 3P8, Canada.;[Kuzyakov, Yakov] Univ Goettingen, Dept Agr Soil Sci, Dept Soil Sci Temperate Ecosyst, D-37077 Gottingen, Germany.
通讯机构：
[Fang, Xi] C;Cent South Univ Forestry & Technol, Fac Life Sci & Technol, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.
关键词：
Active carbon pool;Fine root biomass;Resistant carbon pool;Slow carbon pool;Soil organic carbon composition;Vegetation-soil interaction
摘要：
Vegetation restoration affects the stability of soil organic carbon (SOC) by changing the composition of soil carbon pools, including active carbon (C-a), the labile pool of SOC; slow carbon (C-s), the physically stabilized pool of SOC; and resistant carbon (C-r), the chemically stabilized pool of SOC. The aims of this study were to determine how SOC pools changed during restoration of a subtropical forest and to what extent vegetation characteristics and soil properties affected the changes in SOC pools. Soil samples were collected to 40 cm in four plant communities along a restoration chronosequence: scrub-grassland (4-5 years), shrubs (10-12 years), coniferous and broadleaved mixed forest (45-46 years), and evergreen broadleaved forest (90-91 years). Laboratory incubations were used to measure CO2 production during SOC mineralization, and acid hydrolysis was used to measure C-r. The CO2 production and C-r data were fitted to a three-component first-order kinetic model to determine the C-a and C-s. Pearson's correlations, stepwise multiple line regressions, and variation partitioning analysis were used to determine the key factors that affected SOC pools. The results showed that vegetation restoration increased the contents of SOC from 1.67 to 47.6 g kg(-1), C a from 0.03 to 0.35 g kg(-1), C, from 1.32 to 24.5 g kg(-1), and C-r from 0.33 to 22.8 g kg(-1). During vegetation restoration, the increase in SOC was primarily due to carbon (C) stored in stable pools (i.e., C-s or C-r), and the portion of C-r in total SOC increased markedly from 18.5 to 56.3%. Fine root biomass was the primary driver that controlled SOC pools during vegetation restoration. The C/N ratio of litter had a greater effect on C-a and C-s than that of other factors, whereas the soil clay content contributed secondarily to C-r. The results suggest that vegetation restoration increases not only the amounts of SOC, C-a, C-s, and C-r but also the stability of the SOC pool in subtropical soil. The relatively rapid increases in C-s and C-r following vegetation restoration played a crucial role in C sequestration. Therefore, strong measures to preserve natural forests and facilitate vegetation restoration should be the primary approach to increase long-term soil C sequestration in this region.
语种：
英文
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Responses of species abundance distribution patterns to spatial scaling in subtropical secondary forests.
作者：
Wu, Anchi;Deng, Xiangwen* ;He, Honglin;Ren, Xiaoli;Jing, Yiran;...
期刊：
Ecology and Evolution ,2019年9(9):5338-5347 ISSN：2045-7758
通讯作者：
Deng, Xiangwen
作者机构：
[Ouyang, Shuai; Xiang, Wenhua; Yan, Wende; Wu, Anchi; Fang, Xi; Deng, Xiangwen] Cent South Univ Forestry & Technol, Fac Life Sci & Technol, Changsha, Hunan, Peoples R China.;[Ouyang, Shuai; Xiang, Wenhua; Yan, Wende; Wu, Anchi; Fang, Xi; Deng, Xiangwen] Natl Engn Lab Appl Technol Forestry & Ecol South, Changsha, Hunan, Peoples R China.;[Ouyang, Shuai; Xiang, Wenhua; Yan, Wende; Wu, Anchi; Fang, Xi; Deng, Xiangwen] Huitong Natl Stn Sci Observat & Res Chinese Fir P, Huitong, Peoples R China.;[He, Honglin] Chinese Acad Sci, Inst Geog Sci & Nat Resources Res, Key Lab Ecosyst Network Observat & Modeling, Beijing, Peoples R China.;[Ren, Xiaoli; He, Honglin] Chinese Acad Sci, Grad Univ, Beijing, Peoples R China.
通讯机构：
[Deng, Xiangwen] C;Cent South Univ Forestry & Technol, Fac Life Sci & Technol, Changsha, Hunan, Peoples R China.
关键词：
community structure;neutral theory model;niche model;secondary forests;spatial scaling;species abundance distributions
摘要：
To quantify and assess the processes underlying community assembly and driving tree species abundance distributions(SADs) with spatial scale variation in two typical subtropical secondary forests in Dashanchong state-owned forest farm, two 1-ha permanent study plots (100-m x 100-m) were established. We selected four diversity indices including species richness, Shannon-Wiener, Simpson and Pielou, and relative importance values to quantify community assembly and biodiversity. Empirical cumulative distribution and species accumulation curves were utilized to describe the SADs of two forests communities trees. Three types of models, including statistic model (lognormal and logseries model), niche model (broken-stick, niche preemption, and Zipf-Mandelbrodt model), and neutral theory model, were estimated by the fitted SADs. Simulation effects were tested by Akaike's information criterion (AIC) and Kolmogorov-Smirnov test. Results found that the Fagaceae and Anacardiaceae families were their respective dominance family in the evergreen broad-leaved and deciduous mixed communities. According to original data and random sampling predictions, the SADs were hump-shaped for intermediate abundance classes, peaking between 8 and 32 in the evergreen broad-leaved community, but this maximum increased with size of total sampled area size in the deciduous mixed community. All niche models could only explain SADs patterns at smaller spatial scales. However, both the neutral theory and purely statistical models were suitable for explaining the SADs for secondary forest communities when the sampling plot exceeded 40 m. The results showed the SADs indicated a clear directional trend toward convergence and similar predominating ecological processes in two typical subtropical secondary forests. The neutral process gradually replaced the niche process in importance and become the main mechanism for determining SADs of forest trees as the sampling scale expanded. Thus, we can preliminarily conclude that neutral processes had a major effect on biodiversity patterns in these two subtropical secondary forests but exclude possible contributions of other processes.
语种：
英文
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湘中丘陵区4种植被类型土壤全磷、有效磷含量的变异特征
作者：
冼应男;陈婵;方晰;王留芳;陈金磊;...
期刊：
中南林业科技大学学报 ,2019年39(5):79-88 ISSN：1673-923X
作者机构：
中南林业科技大学 生命科学与技术学院,湖南 长沙,410004;[方晰] 中南林业科技大学 生命科学与技术学院,湖南 长沙 410004;[方晰] 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站,湖南 会同 438107;[辜翔; 张仕吉; 王留芳; 陈婵; 冼应男; 陈金磊] 中南林业科技大学
关键词：
湘中丘陵区;植被类型;植被恢复;土壤全磷;土壤有效磷;土壤元素季节变化
摘要：
为揭示中亚热带植被恢复对土壤磷(P)有效性的影响机制,在湘中丘陵区选取了地域毗邻、环境(土壤、气候)条件基本一致、处于不同植被恢复阶段的4种植物群落--檵木-南烛-杜鹃灌草丛(LVR)、檵木-杉木-白栎灌木林(LCQ)、马尾松-柯(又名石栎)-檵木针阔混交林(PLL)以及柯-红淡比-青冈常绿阔叶林(LAG)为研究对象,设置固定样地,按0~ 10、10~ 20,20~ 30,30~ 40 cm分层采集土壤样品,测定不同季节土壤全磷(TP)和有效磷(AP)含量,比较研究不同植被类型土壤TP、AP含量的差异及其季节变化特征。结果表明:1)不同植被类型同一土层TP含量在各季节总体上随着植被恢复而增加,且LAG与LCQ、LVR(除夏季外)差异显著;季节变化也基本一致,除LAG 0~ 10 cm土层外,均表现为“夏高冬低(或秋低)型”。2)不同植被类型同一季节同一土层AP含量夏、冬季差异较大,而春、秋季较小,不同植被类型同一土层AP含量在各季节的变化不完全随着植被恢复而逐渐增加;但同一土层AP的季节平均含量基本上随着植被恢复而增加,同一植被类型不同土层AP含量的季节变化不尽相同。3)土壤TP、AP含量与群落总生物量、地上部分生物量、根系生物量、凋落物层现存量、土壤粘粒百分含量、有机碳含量、全N含量呈极显著的正相关关系,与土壤pH值呈显著的负相关关系。4)不同植被类型群落生物量、土壤粘粒百分含量、有机碳含量、全N含量、pH值的差异显著影响土壤TP、AP的含量。
语种：
中文
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Variation in the functional traits of fine roots is linked to phylogenetics in the common tree species of Chinese subtropical forests
作者：
Liu, Cong;Xiang, Wenhua* ;Zou, Limei;Lei, Pifeng;Zeng, Yelin;...
期刊：
Plant and Soil ,2019年436(1-2):347-364 ISSN：0032-079X
通讯作者：
Xiang, Wenhua
作者机构：
[Ouyang, Shuai; Lei, Pifeng; Zou, Limei; Xiang, Wenhua; Zeng, Yelin; Fang, Xi; Liu, Cong; Deng, Xiangwen] Cent South Univ Forestry & Technol, Fac Life Sci & Technol, Changsha 410004, Peoples R China.;[Ouyang, Shuai; Lei, Pifeng; Zou, Limei; Xiang, Wenhua; Zeng, Yelin; Fang, Xi; Liu, Cong; Deng, Xiangwen] Huitong Natl Stn Sci Observat & Res Chinese Fir P, Huitong 438107, Peoples R China.;[Liu, Zelin; Peng, Changhui; Liu, Cong] Univ Quebec Montreal, Inst Environm Sci, Dept Biol Sci, Montreal, PQ H3C 3P8, Canada.
通讯机构：
[Xiang, Wenhua] C;Cent South Univ Forestry & Technol, Fac Life Sci & Technol, Changsha 410004, Peoples R China.
关键词：
Anatomy;C/N ratio;Fine root order;Morphology;Phylogeny;Root nitrogen
摘要：
Aims: The phylogenetic variations of fine root traits, which are related to plant growth and development as well as to physiological and ecological processes, are not fully understood. This study aimed to: (1) examine how tree species and sampling methodology affect the anatomical, morphological and nutrient traits of fine roots; and (2) determine whether phylogenetic signals affect fine root trait relationships and influence comparison of root traits between the branch order-based and diameter-based cut-off sampling categories. Methods: Fine root samples of 16 subtropical forest tree species were obtained and their anatomical, morphological and nutrient traits were studied. The phylogenetic signals of trait variations were calculated to determine trait relationships. Results: Tree species and sampling methodology significantly affected fine root traits (p < 0.05). Mean root diameters, root tissue density (RTD) and carbon-to-nitrogen ratio were the lowest in the first-order category and highest in the ≤2 mm category. The reverse pattern was found for specific root length, specific root area and nitrogen concentration. Morphological traits showed significant phylogenetic signals; however, nutrient traits did not reflect phylogenetic conservatism. Phylogenetic factors influenced correlations between traits for the first-order root economics spectrum. Root traits were multidimensional and RTD was loaded on a novel phylogenetic principal component analysis. Conclusions: Functional traits of fine roots are multidimensional for subtropical tree species and closely linked to phylogeny. Morphological traits of first order roots showed a much stronger phylogenetic signal than those of roots ≤2 mm (traditionally defined fine roots). The findings improve understanding of root trait strategies in response to environmental changes. © 2019, Springer Nature Switzerland AG.
语种：
英文
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亚热带区4种林地土壤微生物生物量碳氮磷及酶活性特征
作者：
张雅茜;方晰;冼应男;王振鹏;项文化
期刊：
生态学报 ,2019年39(14):5326-5338 ISSN：1000-0933
通讯作者：
Fang, X.
作者机构：
[方晰; 项文化] 中南林业科技大学,生命科学与技术学院,长沙410004;[方晰; 项文化] 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站,会同438107;[王振鹏; 张雅茜; 冼应男] 中南林业科技大学
通讯机构：
College of Life Science and Technology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China
关键词：
湘中丘陵区;土壤微生物生物量;酶活性;杉木人工林;次生林;森林植被恢复;通径分析
摘要：
在位于亚热带丘陵区的长沙县大山冲林场选取地域毗邻、环境条件(立地、土壤、气候)基本一致的杉木人工林(CL)和3种次生林:马尾松-柯(又名石栎)针阔混交林(PM-LG)、南酸枣落叶阔叶林(CA)、柯-青冈常绿阔叶林(LG-CG),每种林地随机设置5个20 m×20 m的样地,分别采集表层(0—15 cm)和亚表层(15—30 cm)土壤样品,测定土壤微生物生物量碳(B_C )、氮(B_N)、磷(B_P)和蔗糖酶(INV)、脲酶(URE)、酸性磷酸酶(ACP)、过氧化氢酶(CAT)活性,分析4种林地土壤微生物生物量和酶活性及其与土壤化学性质的关系。结果表明:表层和亚表层土壤B_C、B_N、B_P和ACP活性依次为:CA >LG-CG >PM-LG >CL,INV和URE活性依次为:LG-CG >CA >PM-LG >CL,CAT活性依次为:CA >PM-LG >LG-CG >CL,说明森林植被恢复对土壤微生物生物量和酶活性有明显的促进作用。通径分析表明,土壤B_C、B_N、B_P的直接影响因素和主要影响因素分别为SOC和TN/TP,TN和TN/TPTP和SOC/TP,而TN/TP与之间,TN与B_N之间具有较强的负相关;INV、ACP活性的直接影响因素主要是TN、TN/TP,其中TN/TP与INV、ACP活性具有较强的负相关;URE、CAT活性分别为B_P/TP和B_P,B_C/SOC和SOC,其中B_P与URE活性具有较强的负相关,B_C/SOC、SOC两者与CAT活性具有较强的正相关。此外,土壤B_C、B_N、B_P以及INV、URE、ACP、CAT活性的剩余余项通径系数较低,说明土壤化学性质对土壤微生物生物量,以及土壤化学性质和微生物生物量对土壤酶活性具有较大的影响。土壤B_C、B_N、B_P之间及其与土壤酶活性呈显著正相关。
语种：
中文
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The impact of secondary forest restoration on multiple ecosystem services and their trade-offs
作者：
Zeng, Yelin;Gou, Mengmeng;Ouyang, Shuai;Chen, Liang;Fang, Xi;...
期刊：
Ecological Indicators ,2019年104:248-258 ISSN：1470-160X
通讯作者：
Xiang, Wenhua
作者机构：
[Ouyang, Shuai; Chen, Liang; Zhao, Lijuan; Xiang, Wenhua; Zeng, Yelin; Fang, Xi] Cent South Univ Forestry & Technol, Fac Life Sci & Technol, 498 Southern Shaoshan Rd, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.;[Ouyang, Shuai; Chen, Liang; Zhao, Lijuan; Xiang, Wenhua; Zeng, Yelin; Fang, Xi; Peng, Changhui] Chinese Fir Plantat Ecosyst Hunan Prov, Huitong Natl Stn Sci Observat & Res, Huitong 438107, Peoples R China.;[Li, Jiaxiang] Cent South Univ Forestry & Technol, Fac Forestry, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.;[Gou, Mengmeng] Chinese Res Inst Environm Sci, Beijing 100012, Peoples R China.;[Peng, Changhui] Univ Quebec Montreal, Dept Biol Sci, Inst Environm Sci, Montreal, PQ H3C 3P8, Canada.
通讯机构：
[Xiang, Wenhua] C;Cent South Univ Forestry & Technol, Fac Life Sci & Technol, 498 Southern Shaoshan Rd, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.
关键词：
Ecosystem management;Ecosystem service benefit;Functional group composition;Restoration stage;Trade-off analysis
摘要：
Secondary forests have received more attention in recent decades because their total area is increasing and the greater recognition of ecological and economical benefits provided by forest ecosystems. Therefore, the Chinese government has given high priority to implementing its Natural Forest Program that includes the restoration of degraded secondary forests. Hence, how ecosystem services (ESs)and their trade-offs are altered during the restoration process of secondary forests merits research. Here, we selected five key ecological indicators of forests, namely plant diversity and four ESs—air quality regulation, maintenance of soil fertility, global climate regulation, and timber provisioning—to examine the trends and patterns in the variation of multiple indicators and their trade-offs during forest restoration. Furthermore, secondary forests in subtropical China are characterized by a diverse tree species community that transitions from conifers in the early stage of restoration, to deciduous broadleaf and evergreen broadleaf species in its mid and late stages; this provides an excellent opportunity to investigate the influences of different tree functional groups on ESs and the trade-offs among them. Our results showed that late-forest had a greater capacity to supply higher and more evenly distributed benefits of ESs than did early or mid-stage restored forests. We also found that the magnitude of trade-offs between paired ESs changed with the stage of restoration. Furthermore, the variation of the beneficiary in critical trade-offs corresponded to the patterns of change in benefits of specific ESs. Trade-offs between plant diversity and other ESs were significantly influenced by tree functional group, in that the deciduous broadleaved species had significant positive effects whereas the conifer and evergreen broadleaved species had negative effects. We conclude that accurate prediction and management of ESs in restoration forests should explicitly account for tree functional groups, in addition to the effects from combined trade-offs among multiple ESs. © 2019 Elsevier Ltd
语种：
英文
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中亚热带3种次生林生态系统服务权衡与协同
作者：
吴炜;项文化;勾蒙蒙;徐传洪;欧阳帅;...
期刊：
森林与环境学报 ,2019年39(3):256-264 ISSN：2096-0018
作者机构：
[方晰; 徐传洪; 欧阳帅; 项文化; 吴炜] 中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙410004;[方晰; 徐传洪; 欧阳帅; 项文化; 吴炜] 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站,湖南会同438107;中国环境科学研究院,北京,100012;[勾蒙蒙] 中国环境科学研究院
关键词：
中亚热带次生林;土壤有机碳;土壤全氮;物种多样性;权衡与协同;影响因素
摘要：
以中亚热带地区不同演替阶段次生林为对象,研究了马尾松+石栎针阔混交林(PM)、 南酸枣落叶阔叶林(CA)及青冈+石栎常绿阔叶林(CG)2种调节服务[土壤有机碳(SOC)调节、 全氮(TN)调节]及1种支持服务(物种多样性)之间的权衡与协同关系及其影响因素.结果表明:CA的物种多样性显著高于PM、CG,CA与CG的土壤SOC、TN含量显著高于PM.3种次生林土壤SOC调节与TN调节为协同关系,物种多样性与土壤SOC、TN调节为权衡关系,PM、CA权衡表现为物种多样性具有相对较高的收益,CG权衡无固定的相对受益方.在演替前期,常绿阔叶树种比例、 土壤pH分别与土壤TN调节-物种多样性、 土壤SOC调节-土壤TN调节的权衡呈负相关,随着演替进行,地形因子、 土壤因子及树种组成因子对生态系统服务权衡产生的影响较小.
语种：
中文
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中亚热带2种森林群落组成、结构及区系特征
作者：
陈金磊;方晰;辜翔;李雷达;刘兆丹;...
期刊：
林业科学 ,2019年55(2):159-172 ISSN：1001-7488
通讯作者：
Fang, X.
作者机构：
[方晰] 中南林业科技大学生命科学与技术学院 长沙410004;[方晰] 南方林业生态应用技术国家工程实验室 长沙410004;[刘兆丹; 辜翔; 李雷达; 张仕吉; 王留芳; 陈金磊] 中南林业科技大学
通讯机构：
Faculty of Life Science and Technology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China
关键词：
演替恢复阶段;次生林;群落结构;地理成分;中亚热带;马尾松+柯+檵木针阔混交林;柯+红淡比+青冈常绿阔叶林
摘要：
【目的】研究中亚热带演替阶段相邻的2种森林群落的组成、结构、区系特征,旨在丰富亚热带地区森林动态资料,为加快该地区森林生态恢复和保护生物多样性提供科学依据。【方法】采用空间代替时间方法,结合群落生态学研究方法,在湘中丘陵区选取林龄为45～50年处于演替中期阶段的马尾松+柯（又名石栎）+檵木针阔混交林（PLL）和林龄为80～90年处于演替亚顶极阶段的柯+红淡比+青冈常绿阔叶林（LAG）,分别设置3块30 m×30 m固定样地,对胸径≥1 cm的林木进行调查,计算群落多样性指数、特征值和相似系数等指标。【结果】PLL、LAG树种丰富,具有占绝对优势的优势种,且在群落内空间分布比较均匀,LAG树种丰富度和多样性指数高于PLL,且双子叶植物明显增加; PLL、LAG树种组成的差异主要源于乔木树种,特别是常绿阔叶乔木树种,PLL以松科、壳斗科为主,呈现针阔混交林特征,LAG以壳斗科、樟科、漆树科、金缕梅科和八角枫科等常绿阔叶树种为主,呈现常绿阔叶林特征; PLL、LAG的种数和株数垂直结构层次分化明显,LAG各层次树种比PLL更丰富,特别是林下1～5 m层和林冠≥15 m层; PLL、LAG的种数和株数径级结构均呈倒"J"型分布,主要集中在1～8 cm径级; LAG中大径级的种数和株数多于PLL; PLL中,马尾松林下更新失去优势,为衰退型,柯、檵木为增长型,表现出PLL向LAG演替; LAG中,马尾松衰退明显,柯、青冈为增长型,杉木为稳定型; PLL、LAG植物区系以泛热带分布型为主,具有较强热带向温带过渡的性质,LAG热带成分科、属、种多于PLL。【结论】PLL、LAG树种组成、空间结构存在较大差异;亚热带低山丘陵区地带性植被恢复应遵循群落演替动态规律,对已处于演替中期阶段的马尾松针阔混交林可采用封山育林让其自然演替,或通过人工干预（如补植常绿阔叶树种）缩短恢复时间,搭配合理的树种组成,提高林分质量;次生林改造或"针改阔"过程中,应加强泛热带分布型植物的利用,选择起源和演化具有相似性的阔叶树种作为建群种。
语种：
中文
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中亚热带植被恢复阶段植物叶片、凋落物、土壤碳氮磷化学计量特征
作者：
陈婵;张仕吉;李雷达;刘兆丹;陈金磊;...
期刊：
植物生态学报 ,2019年43(8):658-671 ISSN：1005-264X
通讯作者：
Fang, X.
作者机构：
[辜翔; 陈婵; 刘兆丹; 陈金磊; 张仕吉; 王留芳; 李雷达] School of Life Science and Technology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China;Huitong Natl. Fld. Stn. for Sci. Observ. and Res. of Chinese Fir Plantation Ecosystem in Hunan Prov., Huitong, Hunan, 438107, China;[方晰] School of Life Science and Technology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China, Huitong Natl. Fld. Stn. for Sci. Observ. and Res. of Chinese Fir Plantation Ecosystem in Hunan Prov., Huitong, Hunan, 438107, China
通讯机构：
[Fang, X.] S;School of Life Science and Technology, China
关键词：
湘中丘陵区;植被恢复;碳氮磷化学计量比;内稳态;养分利用效率;氮磷再吸收效率
摘要：
为揭示植被恢复过程中生态系统的养分循环机制及植物的生存策略,根据亚热带森林群落演替过程,采用空间代替时间方法,以湘中丘陵区地域相邻、环境条件基本一致的檵木(Loropetalum chinensis)+南烛(Vaccinium bracteatu)+杜鹃(Rhododendron mariesii)灌草丛(LVR)、檵木+杉木(Cunninghamia lanceolata)+白栎(Quercus fabri)灌木林(LCQ)、马尾松(Pinus massoniana)+柯(Lithocarpus glaber)+檵木针阔混交林(PLL)、柯+红淡比(Cleyera japonica)+青冈(Cyclobalanopsis Glauca)常绿阔叶林(LCC)作为一个恢复系列,设置固定样地,采集植物叶片、未分解层凋落物和0–30 cm土壤样品,测定有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)含量及其化学计量比,运用异速生长关系、养分利用效率和再吸收效率分析植物对环境变化的响应和养分利用策略。结果表明: (1)随着植被恢复,叶片C:N、C:P、N:P显著下降,而叶片C、N、P含量和土壤C、N含量、C:P、N:P显著增加,其中LCC植物叶片C、N含量,土壤C、N含量及其N:P, PLL植物叶片P含量,土壤C:P显著高于其他3个恢复阶段,各恢复阶段植物叶片N:P > 20,植物生长受P限制;凋落物C、N、P含量及其化学计量比波动较大。(2)凋落物与叶片、土壤的化学计量特征之间的相关关系较弱,叶片与土壤的化学计量特征之间具有显著相关关系,其中叶片C、N、P含量与土壤C、N含量、 C:N (除叶片C、N含量外)、C:P、N:P呈显著正相关关系;叶片C:N与土壤C、N含量、C:P、N:P,叶片C:P与土壤C含量、C:N、 C:P,叶片N:P与土壤C:N呈显著负相关关系。(3)植被恢复过程中,叶片N、P之间具有显著异速生长关系,异速生长指数为1.45,叶片N、P的利用效率下降,对N、P的再吸收效率增加, LCC叶片N利用效率最低, PLL叶片P利用效率最低而N、P再吸收效率最高。(4)叶片N含量内稳态弱,而P含量具有较高的内稳态,在土壤低P限制下植物能保持P平衡。植被恢复显著影响叶片、凋落物、土壤C、N、P含量及其化学计量比,叶片与土壤之间C、N、P含量及化学计量比呈显著相关关系,植物通过降低养分利用效率和提高养分再吸收效率适应土壤养分的变化,叶片-凋落物-土壤系统的N、P循环随着植被恢复逐渐达到“化学计量平衡”。
语种：
中文
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亚热带森林土壤磷有效性及其影响因素的研究进展
作者：
方晰;陈金磊;王留芳;李胜蓝;项文化;...
期刊：
中南林业科技大学学报 ,2018年38(12):1-12 ISSN：1673-923X
作者机构：
[方晰; 项文化; 雷丕锋] 中南林业科技大学 生命科学与技术学院,湖南长沙410004;[方晰; 项文化; 雷丕锋] 中南林业科技大学 南方林业生态应用技术国家工程实验室,湖南长沙410004;中南林业科技大学 生命科学与技术学院,湖南长沙,410004;[李胜蓝; 王留芳; 陈金磊] 中南林业科技大学
关键词：
森林土壤磷有效性;磷分级;研究进展;亚热带
摘要：
磷(P)是植物生长发育过程中必需的营养元素之一。有效提高森林土壤P的生物有效性,高效利用土壤中潜在的P资源,从根本上解决土壤“缺P”的难题,对解决中国亚热带森林可持续经营和生态恢复所面临的经济、环境和资源问题具有重要的意义。结合国内外的研究成果,综述了P在土壤—植物系统中循环、转化过程,土壤P有效性研究与土壤P分级的关系,亚热带森林土壤P有效性的研究现状及其影响因素的复杂性。研究表明, P在土壤—植物系统中的循环转化过程是由土壤物理、化学、生物学性质以及植物自身的遗传特性共同控制的;土壤P化学分级不仅是研究陆地生态系统P循环的核心,也是研究土壤P有效性的关键;亚热带森林土壤P形态特征及其与土壤P有效性的关系目前还没有明确和统一,林龄对林地土壤P含量的影响还存在较大的不确定性,土壤P有效性随着森林演替的变化趋势仍存在不一致性。最后针对当前的研究现状,提出了森林土壤P有效性的形成转化机理及其影响机制,寻找有效提高森林土壤P有效性的途径;随着森林演替进程和全球变化,土壤P的限制性是否更为加剧,以及同位素示踪法和~(31)P-NMR波谱技术的应用等不仅是亚热带森林土壤P有效性研究面临的一些问题,也是今后研究的热点。
语种：
中文
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中亚热带植被恢复对土壤有机碳含量、碳密度的影响
作者：
辜翔;张仕吉;刘兆丹;李雷达;陈金磊;...
期刊：
植物生态学报 ,2018年42(5):595-608 ISSN：1005-264X
通讯作者：
Fang, X.
作者机构：
中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙,410004;[方晰] 中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙410004;[方晰] 南方林业生态应用技术国家工程实验室,长沙410004;[方晰] 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站,湖南会同438107;[刘兆丹; 辜翔; 李雷达; 张仕吉; 王留芳; 陈金磊] 中南林业科技大学
通讯机构：
[Fang, X.] S;School of Life Science and Technology, China
关键词：
湘中丘陵区;植被恢复;灌草丛;灌木林;针阔混交林;常绿阔叶林;植被因子;土壤因子
摘要：
为揭示植被恢复对土壤有机碳(SOC)库的影响机制,采用空间代替时间的方法,以湘中丘陵区地域相邻、环境条件基本一致的檵木(Loropetalum chinense)-南烛(Vaccinium bracteatum)-杜鹃(Rhododendron simsii)灌草丛(LVR)、檵木-杉木(Cunninghamia lanceolata)-白栎(Quercus fabri)灌木林(LCQ)、马尾松(Pinus massoniana)-柯(又名石栎)(Lithocarpus glaber)-檵木针阔混交林(PLL)和柯-红淡比(Cleyera japonica)-青冈(Cyclobalanopsis glauca)常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复演替序列,设置固定样地,采集0–10、10–20、20–30、30–40 cm土层土壤样品,测定不同恢复阶段SOC含量(C_(SOC))和SOC密度(D_(SOC)),通过主成分分析方法和逐步回归分析方法分析影响C_(SOC)、D_(SOC)变化的主要因子。结果表明:(1)各土层C_(SOC)、D_(SOC)随着植被恢复呈增加趋势,且LAG显著高于其他3个恢复阶段。LAG 0–40 cm土层C_(SOC)分别比LVR、LCQ、PLL增加12.5、9.3和4.7 g·kg~(–1),分别提高了248.5%、113.1%和58.5%; D_(SOC)分别增加67.1、46.1和32.5 t C·hm~(–2),分别提高了182.0%、79.7%和45.6%。(2) C_(SOC)、D_(SOC)与群落植物多样性指数、群落总生物量、地上部分生物量、根系生物量、凋落物层现存量、凋落物层全氮(N)含量、凋落物层全磷(P)含量、土壤全磷(TP)、土壤有效磷(AP)含量、土壤C/N(除C_(SOC)外)、C/P、N/P、<0.002 mm黏粒百分含量呈显著或极显著正相关关系,与凋落物层C/N(除D_(SOC)外)、凋落物层C/P、土壤pH值和土壤容重呈极显著负相关关系,表明C_(SOC)、D_(SOC)随着植被恢复的变化受到植被因子和土壤因子诸多因子的影响。其中,土壤C/P、土壤pH值和凋落物层C/P对C_(SOC)、D_(SOC)影响显著;此外, <0.002 mm黏粒百分含量也显著影响着D_(SOC),而土壤C/P对C_(SOC)和D_(SOC)影响最显著。植被恢复过程中,凋落物层C/P和土壤C/P、pH值、质地的变化是影响SOC库变化的重要因素。
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湘中丘陵区森林土壤酶活性的季节变化研究
作者：
庞威;方晰
期刊：
南方农机 ,2018年49(2):173-176 ISSN：1672-3872
作者机构：
[方晰; 庞威] 中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南 长沙,410000
关键词：
土壤酶活性;土壤肥力;季节变化;植被类型
摘要：
研究了湘中丘陵区人工杉木林（CL）、马尾松-石栎针阔混交林（PM）、南酸枣落叶阔叶林（CA）和石栎-青冈常绿阔叶林（LG）四种森林土壤养分特征和土壤酶活性的季节动态变化特征。研究结果表明,研究区土壤酶活性具有明显的季节变化特征且与植被类型密切相关。人工杉木林和马尾松-石栎针阔混交林土壤脲酶活性的季节变化表现为：秋季〉冬季〉夏季〉春季,南酸枣落叶阔叶林和石栎-青冈常绿阔叶林土壤脲酶活性的季节变化为：夏季〉秋季〉冬季≈春季,蔗糖酶为：夏季〉秋季≈冬季〉春季,酸性磷酸酶为：夏季〉春季≈秋季〉冬季,过氧化氢酶为：秋季〉春季〉夏季〉冬季。人工杉木林的四种土壤酶活性均低于其他三种次生林,表明了次生林土壤微生物活性要强于人工林。通过土壤酶活性和土壤养分的相关分析发现,土壤酶活性与土壤全N、水解N、全P、有效P含量均呈极显著的（p〈0.01）正相关性,土壤脲酶、蔗糖酶活性与土壤全K含量呈极显著负相关性,而酸性磷酸酶与全K含量呈极显著正相关。
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中亚热带退化林地土壤有机碳及不同粒径土壤颗粒有机碳的变化
作者：
王娜;朱小叶;方晰;辜翔;陈金磊
期刊：
水土保持学报 ,2018年32(3):218-225,234 ISSN：1009-2242
作者机构：
中南林业科技大学生命科学与技术学院, 长沙, 410004;湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站, 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站, 湖南, 会同, 438107;[王娜; 朱小叶; 辜翔; 陈金磊] 中南林业科技大学生命科学与技术学院, 长沙, 410004;[方晰] 中南林业科技大学生命科学与技术学院, 长沙, 410004 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站, 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站, 湖南, 会同, 438107
关键词：
林地退化;土壤有机碳;湘中丘陵区
摘要：
采用土壤颗粒分级方法,以湘中丘陵区地域相邻、环境条件基本一致的4种林地:檵木—南烛—满山红灌草丛(LVR)、檵木—杉木—白栎灌木林(LCQ)、马尾松—石栎—檵木针阔混交林(PLL)和石栎-红淡比-青冈常绿阔叶林(LAG)为对象,研究土壤有机碳(SOC)及不同粒径土壤颗粒有机碳含量随着林地退化的变化特征,剖析林地退化对中亚热带森林SOC库的影响机制。结果表明:随着林地退化,>2μm砂粉粒百分含量增高,而<2μm黏粒百分含量下降,土壤质地粗砂化;林地SOC含量呈负指数函数下降,LAG林地SOC库以粉粒、黏粒有机碳为分配主体,PLL、LCQ、LVR林地以粉粒、砂粒有机碳为分配主体;随着林地退化,同一土层同一粒径有机碳含量呈下降趋势,砂粒有机碳含量的分配比例明显增加,黏粒有机碳含量的分配比例明显下降,同一土层颗粒有机碳(POC)/矿物结合有机碳(MOC)值增加,SOC固持和保护作用减弱,SOC稳定性下降。群落物种组成、生物量和土壤颗粒组成随着林地退化的变化是导致林地SOC含量和稳定性下降的主要因素。
语种：
中文
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人为干扰对中亚热带森林生物量及其空间分布格局的影响
作者：
李尚益;方晰;陈金磊;李雷达;辜翔;...
期刊：
生态学报 ,2018年38(17):6111-6124 ISSN：1000-0933
通讯作者：
Fang, X.
作者机构：
中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙,410004;[方晰] 中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙410004;[方晰] 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站,会同438107;[刘兆丹; 李尚益; 辜翔; 李雷达; 张仕吉; 陈金磊] 中南林业科技大学
通讯机构：
School of Life Science and Technology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China
关键词：
湘中丘陵区;灌草丛;灌木林;针阔混交林;常绿阔叶林;物种多样性
摘要：
为揭示不同程度的人为干扰对中亚热带森林生物量及其空间分布格局的影响机制,在湘中丘陵区4种处于不同程度的人为干扰、地域相邻的植物群落:檵木-南烛-满山红灌草丛(LVR) 、檵木-杉木-白栎灌木林(LCQ) 、马尾松-石栎-檵木针阔混交林(PLL) 、石栎-红淡比-青冈常绿阔叶林(LAG)设置固定样地,结合植物群落调查,采用收获法和建立主要树种各器官生物量相对生长方程,测定和估算群落生物量。结果表明: (1)随着人为干扰程度减弱,群落总生物量呈显著的指数函数增长(P<0.05) ,地上部分、地下部分生物量表现为异速生长,LAG与PLL乔木层生物量差异不显著(P>0.05) ,4个群落灌木层生物量及其各器官、地上部分、地下部分生物量均呈先增加后下降的变化特征,草本层生物量及其地上部分、地下部分生物量先下降再增高,凋落物层现存量总体上呈增加趋势; (2)不同程度的人为干扰,群落生物量的空间分布格局不同,LVR群落灌木层、草本层生物量相当,LCQ群落灌木层生物量占明显优势,草本层生物量下降,PLL和LAG群落乔木层生物量占绝对优势,灌木层、草本层和凋落物层生物量占群落总生物量低于10%; (3)群落总生物量与树种多样性指数呈显著的正相关(P<0.05) ,与土壤有机碳、全氮、水解氮、有效磷含量呈显著的正相关(P<0.05) ,表明不同程度的人为干扰造成群落树种多样性、土壤养分含量的变化,是导致群落生物量变化的主要因素。
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湖南东部植被恢复对土壤有机碳矿化的影响
作者：
辜翔;张仕吉;刘兆丹;李雷达;陈金磊;...
期刊：
植物生态学报 ,2018年42(12):1211-1224 ISSN：1005-264X
通讯作者：
Fang, X.
作者机构：
中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙,410004;[方晰] 中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙410004;[方晰] 南方林业生态应用技术国家工程实验室,长沙410004;[方晰] 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站,湖南会同438107;[刘兆丹; 辜翔; 李雷达; 张仕吉; 王留芳; 陈金磊] 中南林业科技大学
通讯机构：
[Fang, X.] S;School of Life Science and Technology, China
关键词：
中亚热带地区;植被恢复;有机碳矿化;植被因子;土壤因子
摘要：
为阐明中亚热带植被恢复对土壤有机碳(SOC)稳定性的影响机制,采用空间代替时间方法,在湘东丘陵区选取檵木(Loropetalum chinense)-南烛(Vaccinium bracteatum)-杜鹃(Rhododendron simsii)灌草丛(LVR)、檵木-杉木(Cunninghamia lanceolata)-白栎(Quercus fabri)灌木林(LCQ)、马尾松(Pinus massoniana)-柯(Lithocarpus glaber)-檵木针阔混交林(PLL)、柯-红淡比(Cleyera japonica)-青冈(Cyclobalanopsis glauca)常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复系列,采用室内恒温培养(碱液吸收法)测定SOC矿化速率及其累积矿化量(C_m),结合主成分和逐步回归方法分析C_m、SOC矿化率与植被因子和土壤因子的关系。结果表明: (1)不同植被恢复阶段SOC矿化速率随着培养时间呈现基本一致的变化趋势,培养初期矿化速率较高,且快速下降,培养中后期缓慢下降并趋于平稳,倒数方程能很好地拟合不同植被恢复阶段SOC矿化速率与培养时间的关系。(2)植被恢复显著提高各土层SOC矿化速率和C_m, LAG显著高于其他3个植被恢复阶段, LAG 0–40 cm土层C_m比LVR、LCQ、PLL分别高出359.06%–716.31%、112.38%–232.61%、94.40%–105.74%。(3) 4种植被恢复阶段0–10、10–20、20–30、30–40 cm土层SOC矿化率分别为2.13%–4.99%、3.42%–4.18%、4.05%–4.64%、4.02%–5.64%,但不同植被恢复阶段之间差异不显著。(4)植被恢复过程中, C_m的变化主要受土壤全氮(TN)含量、根系生物量的驱动,土壤TN含量、根系生物量可分别解释C_m变异的96.9%、 0.9%。而土壤C:N是SOC矿化率的主要调控因子,可单独解释SOC矿化率变异的49.4%。表明植被恢复促进了SOC矿化,降低了SOC中矿化C的比例,有利于提高土壤固C能力;随着植被恢复,土壤TN含量和根系生物量增加是影响C_m的主要因子,而土壤SOC的质量差异是影响SOC矿化率的主要因子。
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Effects of Forest Restoration on Soil Carbon, Nitrogen, Phosphorus, and Their Stoichiometry in Hunan, Southern China
作者：
Xu, Chuanhong;Xiang, Wenhua;Gou, Mengmeng;Chen, Liang;Lei, Pifeng;...
期刊：
Sustainability ,2018年10(6):1874 ISSN：2071-1050
通讯作者：
Ouyang, Shuai
作者机构：
[Ouyang, Shuai; Lei, Pifeng; Chen, Liang; Xu, Chuanhong; Xiang, Wenhua; Fang, Xi; Deng, Xiangwen] Cent South Univ Forestry & Technol, Fac Life Sci & Technol, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.;[Ouyang, Shuai; Lei, Pifeng; Chen, Liang; Xu, Chuanhong; Xiang, Wenhua; Fang, Xi; Deng, Xiangwen] Chinese Fir Plantat Ecosyst Hunan Prov, Huitong Natl Stn Sci Observat & Res, Huitong 438107, Peoples R China.;[Gou, Mengmeng] Chinese Res Inst Environm Sci, Beijing 100012, Peoples R China.
通讯机构：
[Ouyang, Shuai] C;Cent South Univ Forestry & Technol, Fac Life Sci & Technol, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.;Chinese Fir Plantat Ecosyst Hunan Prov, Huitong Natl Stn Sci Observat & Res, Huitong 438107, Peoples R China.
关键词：
Restoration stages;Soil layers;Soil nutrient;Soil stoichiometry;Subtropical secondary forest
摘要：
Forest restoration affects nutrient cycling in terrestrial ecosystems. However, the dynamics of carbon (C), nitrogen (N), and phosphorous (P), and their stoichiometry (C:N:P ratio) in the soil during forest restoration are poorly understood in subtropical areas. In the current study, we collected soil samples at three depths (0-10, 10-20, and 20-30 cm) at three restoration stages (early, intermediate, and late) in subtropical forests. Soil organic carbon (SOC), total nitrogen (N), and total phosphorous (P) concentrations were determined. Forest restoration significantly affected soil nutrient concentrations and stock (p < 0.05). SOC concentrations increased from 12.6 to 18.6 g/kg and N concentrations increased from 1.2 to 1.6 g/kg, while P decreased from 0.3 to 0.2 g/kg. A similar pattern of change was found for the nutrient stock as restoration proceeded. C:P and N:P ratios increased to a greater extent than that of C:N ratios during forest restoration, implying that subtropical forests might be characterized by P limitation over time. The slopes and intercepts for the linear regression relationships between SOC, N, and P concentrations were significantly different across the forest restoration stages (p < 0.05). This indicated that forest restoration significantly affects the coupled relationships among C-N, C-P, and N-P in subtropical forest soil. Our results add to the current body of knowledge about soil nutrient characteristics and have useful implications for sustainable forest management in subtropical areas. © 2018 by the authors.
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