三明野外研究站研究進展

發布者:孫杰 發布時間:2019-05-10 瀏覽次數:460


論文題目:Organic carbon mineralization in soils of a natural forest and a forest plantation of southeastern China

作者:Jinxue Huang, Teng-Chiu Lin*, Decheng Xiong, Zhijie Yang, Xiaofei Liu, Guang shui Chen, Jinsheng Xie, Yiqing Li, Yusheng Yang*

全文鏈接地址:https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.03.012


文章簡介:

面對日益增長的木材需求,全球森林受到高強度人為干擾,大面積天然林轉變成人工林,由此引發對生物多樣性、水土保持和碳吸存等生態系統服務的影響。當天然林轉換成人工林后,林地土壤在森林采伐后頭幾年直接裸露于環境中,由此造成土壤溫度劇烈波動。然而諸多研究皆未關注森林轉換后土壤溫度劇烈波動對土壤碳動態的影響。本研究以亞熱帶天然林和人工林土壤為研究對象,采用室內培養(恒溫培養VS. 變溫培養)模擬野外土壤溫度波動對土壤有機碳礦化的影響,結果發現天然林轉換成人工林后會促進土壤碳排放,變溫培養促進天然林土壤有機碳礦化而對人工林無影響。天然林和人工林土壤有機碳礦化對變溫環境的響應差異可能主要源于二者土壤微生物群落組成的差異。

Fig.2. The (a) temporal patterns of accumulative soil organic carbon (SOC) mineralization and (b) total soil organic carbon mineralized as a percentage of the original soil organic carbon in Chinese fir plantation soil (CF) and natural forest soil (NF) after 360-day incubation under constant (Constant-T) and varying temperature (Varying-T). Bars are standard deviation (n = 5). Different upper case letters indicate significant differences between CF and NF of the same temperature treatment and different lower case letters difference indicate significant differences between different temperature treatments of soils from the same forest atα= 0.05.


相關介紹:

Geoderma》是國際知名土壤科學領域期刊,2017-2018年影響因子(IF)為3.74JCR分區為Q1

我校楊玉盛教授和臺灣師范大學林登秋教授為共同通訊作者,地理科學學院博士后黃錦學為第一作者。





論文題目:Responses of soil phosphorus fractions after nitrogen addition in a subtropical forest ecosystem: Insights from decreased Fe and Al oxides and increased plant roots

作者:Yuexin Fan, Xiaojian Zhong, Fang Lin, Chenchung Liu, Liuming Yang, Minhuang Wang, Guangshui Chen, Yuehmin Chen*, Yusheng Yang*

全文鏈接地址:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016706118304130?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg

三明研究站科研人員初步揭示了氮沉降如何影響天然林土壤磷組分

文章簡介:

土壤磷組分的變化不止受生物因素影響,非生物因素(pH、鐵、鋁氧化物含量等)的變化也會改變土壤磷有效性。在探討了土壤磷組分變化的生物調控因子后,課題組期望揭示亞熱帶缺磷土壤中影響磷有效性的關鍵非生物因子是什么?植物根系對土壤磷有效性有何影響?發現施氮顯著降低了米櫧天然林土壤有機結合態鐵、鋁和游離態鐵、鋁氧化物的含量,且有機結合態鐵、鋁是土壤磷組分變化的最重要影響因子。同時還發現氮沉降處理下細根生物量和根長密度顯著增加,且與土壤有效磷、中等程度有效磷的含量顯著相關。該研究關注土壤礦物含量和磷組分變化的關系,以及植物根系特征和土壤磷組分變化的關系。從鐵、鋁氧化物角度揭示了氮沉降背景下中亞熱帶天然林土壤磷組分變化的關鍵非生物因素;同時從根系特征變化的角度解釋土壤磷組分遷移和磷有效性如何維持。

氮沉降背景下土壤鐵鋁氧化物和根系對米櫧天然林土壤磷組分的影響


相關介紹:

Geoderma》是國際知名土壤科學領域期刊,2017-2018年影響因子(IF)為3.74JCR分區為Q1

我校陳岳民教授和楊玉盛教授為共同通訊作者,地理科學學院2016級博士生范躍新為第一作者。




論文題目:Understory interception contributed to the convergence of surface runoff between a Chinese fir plantation and a secondary broadleaf forest

作者:Miao-Hua Jiang, Teng-Chiu Lin*, Pei-Jen Lee Shaner, Mao-Kui Lyu, Chao Xu, Jin-Sheng Xie, Cheng-Fang Lin, Zhi-Jie Yang, Yu-Sheng Yang*

全文鏈接地址:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169419304287?via%3Dihub


文章簡介:

杉木人工林是我國南方的主要商品林,種植面積遍布南方16個省區。根據聯合國糧食與農業組織(Food and Agriculture OrganizationFAO2006年的統計,我國杉木人工林的面積約為1700萬公頃,占我國人工林面積的24%,世界人工林面積的6.3%,是世界上單一樹種造林面積最大的人工林。亞熱帶地區天然林(常綠闊葉林)轉換為杉木人工林(常綠針葉林)后,森林水文過程的變化倍受人們關注。本研究在福建師范大學“三明森林生態系統與全球變化野外科學觀測研究站”選擇鄰近并有相同更新年限的杉木人工林和米櫧次生林,通過觀測穿透雨、樹干徑流、地表徑流、降雨等指標,并用我國傳統的“浸泡法”估算了兩種森林林下層(包括林下植被和凋落物層)對降雨的截留作用。最后,運用水量平衡方程歸納了杉木人工林和米櫧次生林林冠層和林下層對降雨的再分配模型,結果如下圖所示:

本研究強調了森林水文過程中林下層(植被+凋落物)的重要性。研究顯示較高的林下植被覆蓋(通常出現在林冠較疏的森林中),可以增加截留損失和土壤滲透,從而減少地表徑流。研究結果為大面積天然林轉變為人工林地區的森林經營與管理提供理論依據與實踐參考。由于林下層在水文過程中發揮著關鍵作用,通過保護林下層覆蓋(例如,

去除林下植被和凋落物等管理措施),可以減輕森林轉化后地表徑流的增加。

該研究得到國家自然科學基金重點項目(項目編號:31130013)、國家自然科學基金面上項目(項目編號:31470501)、國家自然科學基金-促進海峽兩岸科技合作聯合基金(項目編號:U1505233)以及福建省高等學校新世紀優秀人才支持計劃項目支助。

相關介紹:

Journal of Hydrology2017-2018年影響因子(IF)為3.727JCR分區為Q1,是水文學領域歷史最悠久、最有影響力的國際期刊之一,也是地學領域的Top 期刊。

楊玉盛教授和林登秋教授(臺灣師范大學)為共同通訊作者,第一作者為我校2016屆博士畢業生江淼華。


論文題目:Ecophysiological process regulates the growth of Cunninghamia lanceolata to suit short-term warming and nitrogen addition in the sub-tropical regions

作者:Qiufang Zhang, Decheng Xiong, Jinsheng Xie, Xiaojie Li, Zhangtian You, Maokui Lyu, Yuehmin Chen*, Yusheng Yang*

全文鏈接地址:https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00468-018-1661-8


三明研究站在亞熱帶短期增溫和N添加下杉木生理生態過程調節其生長研究獲新進展


文章簡介:

同時增溫和N沉降背景下,關于植物的生理生態機制的反應仍不清楚,這為我們預測未來氣候變化對植物生產力的影響增加了阻礙。我站博士生張秋芳在楊玉盛教授和陳岳民研究員的指導下,以杉木人工林為研究對象,于亞熱帶設置土壤增溫和N添加雙因子實驗,測定杉木光合作用、滲透物質、活性氧類物質、保護酶活性和激素含量。結果發現單獨增溫或N添加對杉木生長的生理生態機制不一致。在增溫處理下,杉木主要是通過抗氧化系統能保護自身免受氧化傷害,進而影響杉木生長;而單獨N添加處理下,N沉降主要是通過提高光合作用,促進杉木生長。同時增溫和N添加對杉木生長的生理生態機制主要包括3點:同時增溫和N添加下1、杉木有機物累積較少;2、光能利用效率較差;3、生長激素含量的降低可能不利于杉木對養分的吸收。本研究結果為未來氣候變化森林生理生態變化及管理提供了有利參考。

1 增溫和N添加對杉木生理生態的影響

相關介紹:

研究成果已正式發表在Trees上。

陳岳民研究員和楊玉盛教授為共同通訊作者,地理科學學院博士生張秋芳為第一作者。







論文題目:Will heterotrophic soil respiration be more sensitive to warming than autotrophic respiration in subtropical forests?

作者:Xiaofei Liu, Shidong Chen, Zhijie Yang, Chengfang Lin, Decheng Xiong, Weisheng Lin, Chao Xu, Guangshui Chen, Jinsheng Xie, Yiqing Li*, Yusheng Yang*

全文鏈接地址:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ejss.12758


中亞熱帶森林土壤呼吸及其組分對增溫響應研究取得重要進展


文章簡介:

全球變暖可能改變陸地生態系統碳循環,包括土壤呼吸,其是土壤向大氣排放CO2的最大源。許多研究表明土壤增溫將增加土壤碳排放,從而引起了人們關于陸地土壤碳損失和全球變暖之間正反饋的擔憂,但目前土壤增溫對土壤呼吸其組分的影響仍不清楚,且大部分增溫實驗主要集中在溫帶地區,而熱帶和亞熱帶研究地區增溫實驗還鮮見報道。

福建師范大學濕潤亞熱帶山地生態國家重點實驗室培育基地的研究人員,在福建三明森林生態系統和全球變化研究站-陳大觀測點設置土壤增溫試驗,監測土壤呼吸及其組分變化和土壤養分有效性和微生物群落結構等的變化。研究發現土壤增溫導致土壤呼吸和異養呼吸分別增加31%38%,但對土壤自養呼吸無顯著影響。研究結果表明亞熱帶森林生態系統中,未來全球變暖可能會加速土壤碳的損失,這對于科學預測未來亞熱帶森林碳貯存的變化具有重要的指導意義。

土壤呼吸及其組分對增溫的響應


相關介紹:

相關研究結果發表在國際Top學術期刊European Journal of Soil Science上。

楊玉盛教授和李一清教授為共同通訊作者,三明研究站劉小飛高級實驗師為第一作者。



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