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冻融作用对陆地生态系统氮循环关键过程的影响效应及其机制被引量：27: 2015年; 冻融作用是中、高纬度及高海拔地区土壤普遍存在的一种自然现象,是非生长季陆地生态系统氮循环的重要影响因素.冻融作用主要通过改变土壤的理化性质及生物学性状来影响氮素在土壤中的迁移与转化.目前,冻融作用对陆地生态系统氮循环各个过程影响的研究结果不尽一致,理论机制尚不明晰,研究方法也需进一步地探索与创新,因此有必要对现有成果进行梳理和分析,以更好地把握冻融作用下的氮循环过程.本文结合国内外已有研究成果,论述了冻融作用对陆地生态系统氮循环关键过程(氮矿化、固持、硝化与反硝化过程、氮淋溶及气态损失)的影响效应及其主要机制,对目前研究中存在的不足进行了剖析,并对未来研究中迫切需要关注的重点研究方向进行了探讨与展望.; 王丽芹齐玉春董云社彭琴郭树芳贺云龙闫钟清; 关键词：冻融作用陆地生态系统氮循环

外源碳和氮输入对降水变化下土壤呼吸的短期影响被引量：5: 2018年; 利用野外原位小区控制试验,模拟研究了降水变化下草地生态系统土壤呼吸对外源碳和氮输入的响应.在2014年,以内蒙古锡林河流域温带典型草原为研究对象,测定了增加降水处理(CK)、增加降水配施氮肥处理[CN,2.5 g·(m^2·a)^(-1)]、增加降水配施碳源处理[CG,24 g·(m^2·a)^(-1)]和增加降水配施氮肥和碳源处理[CNG,2.5 g·(m^2·a)^(-1)+24 g·(m^2·a)^(-1)]下土壤呼吸的变化,并分析了土壤呼吸与土壤温度、土壤水分、土壤可溶性有机碳(DOC)、土壤微生物量碳(MBC)之间的关系.结果表明,在自然降水较多的第一次增加降水(FWE)阶段,CG处理和CNG处理168 h土壤CO_2累积通量显著增加,而CN处理168 h土壤CO_2累积通量无显著变化,并且CG处理和CNG处理土壤MBC含量显著高于CK处理和CN处理,同时,该阶段平均CO_2释放速率与土壤MBC含量正相关(P<0.05).与FWE阶段相比,无自然降水的第二次增加降水(SWE)阶段各处理168 h土壤CO_2累积释放量显著降低,并且各处理MBC含量也显著降低(P<0.05),仅有土壤DOC含量显著增加(P<0.05),CG处理和CN处理168 h土壤CO_2累积通量显著降低(P<0.05).两个降水阶段土壤呼吸速率与土壤温度或土壤体积含水量均有显著的正相关性(P<0.05).因此,自然降水的分布对土壤水分的影响调控着外源氮和碳对半干旱草地生态系统土壤呼吸的作用效应.; 贺云龙齐玉春齐玉春彭琴董云社郭树芳李兆林王丽芹; 关键词：氮沉降

外源碳输入对陆地生态系统碳循环关键过程的影响及其微生物学驱动机制被引量：24: 2017年; 外源碳输入对土壤碳源可利用性的改变不仅直接影响着微生物参与陆地生态系统的碳循环过程,而且也制约着微生物对其它营养元素的需求。在大气氮沉降持续增加的全球变化背景下,部分地区已出现生态系统氮养分条件的显著变化甚至土壤中活性氮素的过量积累,进而带来微生物对碳源需求的增加。通过人为调控碳源的可利用性,改善微生物的碳限制状况,将对科学的增加陆地生态系统固碳能力具有极为重大的意义。综述了国内外有关外源碳输入对土壤碳排放、凋落物分解以及土壤碳库影响及其主要的微生物作用机制的相关研究结果,以期能够为未来氮沉降持续增加情景下,如何科学有效地提高生态系统的碳汇潜力提供一定的参考。; 贺云龙齐玉春彭琴董云社郭树芳闫钟清王丽芹李兆林; 关键词：碳循环

不同退化程度羊草草原碳收支对模拟氮沉降变化的响应被引量：13: 2015年; 2009~2010年,选择内蒙古温带典型草原区2个不同退化程度羊草群落为研究对象,利用小区模拟控制试验,设置0g·(m2·a)-1(CK)、10 g·(m2·a)-1(MN)这2个氮处理水平,模拟研究了大气氮沉降水平变化对植物净初级生产力(NPP),土壤呼吸(Rs)以及整个群落碳收支(NEE)的定量影响,比较了不同退化程度草地群落NEE对等量氮添加的响应差异.结果表明,对于轻度退化羊草草原(样地A),MN处理生长季平均地上生物量(AGB)两年分别比CK增加21.5%及46.8%,而对于中度退化羊草草原(样地B),氮添加在2009年降低了植物AGB及地上NPP(ANPP),在2010年则表现为正效应;两年氮添加均增加了样地A与样地B的根系生物量(BGB)以及样地B的地下NPP(BNPP),但降低了2010年样地A的BNPP;氮输入增加并未明显改变Rs的时间变化规律.与CK处理相比,样地A的MN处理两年土壤微生物呼吸年累积通量较CK分别增加了14.6%与25.7%,而样地B则分别降低了10.4%与11.3%;样地A与样地B两年均表现为大气的碳汇,碳汇强度(以碳计)分别为59.22 g·(m2·a)-1与166.68 g·(m2·a)-1以及83.27 g·(m2·a)-1与117.47 g·(m2·a)-1.相对于CK,样地A两年碳汇增加量分别为15.79 g·(m2·a)-1与82.94 g·(m2·a)-1,样地B分别为74.54 g·(m2·a)-1与101.23 g·(m2·a)-1,单位氮输入量在初始氮水平低的草地群落能获得更大的增汇效应.; 齐玉春彭琴董云社肖胜生贾军强郭树芳郭树芳闫钟清贺云龙; 关键词：羊草草原不同退化程度氮沉降净初级生产力碳收支

降水和氮沉降增加对草地土壤酶活性的影响被引量：31: 2017年; 为探究降水和氮沉降增加对草地生态系统土壤酶活性的影响,于2014年生长季在内蒙古温带典型羊草草原开展了野外原位控制实验。试验共设置降水(对照,W0,自然降水;W15,增加15%的年均降水量)、施氮(对照,CK,0 kg N hm^(-2)a^(-1);低氮,LN,25 kg N hm^(-2)a^(-1);中氮,MN,50 kg N hm^(-2)a^(-1);高氮,HN,100 kg N hm^(-2)a^(-1))及其交互作用等8个不同的处理水平来模拟降水和氮沉降增加的全球变化情景,分别定量探讨了不同水、氮添加条件下草地表层土壤中与氮循环相关的蛋白酶,脲酶,硝酸还原酶,亚硝酸还原酶活性的月动态变化及其与土壤理化性质之间的相关性。研究结果表明:在自然降水条件下,不同施氮水平蛋白酶、脲酶和硝酸还原酶活性无显著差异,亚硝酸还原酶活性相比于对照显著降低;在增加降水条件下,不同施氮水平对蛋白酶和硝酸还原酶活性未产生显著性影响,高氮水平显著降低脲酶和亚硝酸还原酶活性。不同施氮水平是否添加降水对亚硝酸还原酶活性无影响,而增添降水使低氮处理的蛋白酶活性和中、高氮处理水平的硝酸还原酶活性增加、高氮处理的脲酶活性降低。降水在影响蛋白酶和硝酸还原酶活性方面具有主效应,氮沉降在影响亚硝酸还原酶活性方面具有主效应,而降水和施氮处理未表现出明显地交互作用。土壤亚硝酸还原酶活性与土壤碳氮比和NH^+_4-N含量极显著正相关,与NO-3-N含量显著正相关。; 闫钟清齐玉春彭琴董云社郭树芳贺云龙王丽芹李兆林; 关键词：降水氮沉降草地生态系统酶活性

降水与氮沉降变化对草地关键氮过程的影响研究进展被引量：14: 2016年; 研究降水格局变化和氮沉降增加对草地氮循环关键过程的影响,探索不同氮循环过程对未来全球气候变化的叠加效应和适应特征,为最终调节氮素转化过程,提高草地氮素利用效率并降低其生态环境负效应提供科学依据.本文综述了不同水分、氮素以及水氮耦合作用分别对植物氮库、土壤氮库的影响,同时分析了在这些条件变化下可能存在的微生物和酶活性变化的驱动机制.在此基础上探讨了水、氮变化对草地氮循环关键过程影响的不确定性以及目前研究中存在的主要问题.; 闫钟清齐玉春董云社彭琴郭树芳贺云龙王丽芹李兆林; 关键词：降水氮沉降氮循环

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王丽芹

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