耿世聪
- 作品数：9 被引量：87H指数：5
- 供职机构：中国科学院沈阳应用生态研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划辽宁省自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程更多>>
- 基于BP神经网络模型的全球森林土壤异养硝化过程N_(2)O排放通量估算被引量：1
- 2022年
- N_(2)O作为重要的温室气体之一,对地球和人类都有很大的影响。为了深入探究对有机氮异养硝化作用及其产生N_(2)O过程的影响机制,完善全球N_(2)O通量估算模型,本研究采用Pearson相关性分析与广义可加模型(GAM)对全球135个样点有机氮异养硝化速率及其产生N_(2)O速率的影响因子进行分析,然后将主要影响因子作为BP神经网络的输入层来模拟全球森林土壤有机氮异养硝化速率及其产生N_(2)O速率的空间分布。结果显示,土壤pH和土壤C/N是影响有机氮异养硝化速率的主要因素,土壤C/N、土壤孔隙含水量(WFPS)以及土壤温度是影响有机氮异养硝化产生N_(2)O速率的主要因素。全球森林土壤异养硝化速率平均为0.4241(0.0014~0.689)μg N·g^(-1)·d^(-1),异养硝化产生N_(2)O速率平均为0.2936(0.21~1.103)μg N_(2)O·kg^(-1)·d^(-1);北纬50°左右的森林土壤异养硝化速率及其产生的N_(2)O的速率均较高,而在南纬30°至北纬30°的森林土壤异养硝化速率及其N_(2)O的产生速率均较低,尽管在亚洲东北部地区森林土壤异养硝化速率很高,但其产生N_(2)O的速率却很小;全球森林土壤有机氮异养硝化作用下N_(2)O的排放量约为(1.4584±0.3791)Tg N·a^(-1),是天然土壤N_(2)O排放量的26.04%,是全球N_(2)O排放量的8.58%。
- 刘炳彦张军辉耿世聪陶晶晶冯月
- 林龄对红松和落叶松人工林土壤温室气体通量的影响被引量：2
- 2021年
- 探讨人工林发育过程中土壤温室气体排放及其机制,可为森林温室气体通量估算提供理论依据。采用室内培养方法研究了黑龙江省帽儿山地区不同林龄(15、30和50年生)红松(Pinus koraiensis)和落叶松(Larix gmelinii)人工林土壤温室气体排放/吸收速率及其调控因素。结果表明:30年生红松和落叶松人工林土壤CO_(2)排放速率(红松:(1724.18±98.57)μg C·kg^(-1)·h^(-1);落叶松:(1306.37±142.27)μg C·kg^(-1)·h^(-1))和CH_(4)吸收速率(红松:(5.12±0.68)μg C·kg^(-1)·h^(-1);落叶松:(1.91±0.85)μg C·kg^(-1)·h^(-1))显著高于15和50年生(P<0.05)。30年生红松人工林土壤N_(2)O排放速率显著高于15和50年生(P<0.05),而落叶松人工林土壤N_(2)O排放速率随林龄增加变化不显著。红松和落叶松人工林土壤N_(2)O排放速率最大值分别为(0.139±0.016)和(0.137±0.056)μg N·kg^(-1)·h^(-1)。红松人工林土壤CO_(2)排放速率均高于同龄落叶松人工林,15和30年生达到显著水平(P<0.05)。红松人工林土壤CH_(4)吸收速率均显著高于同龄落叶松人工林(P<0.05)。红松人工林土壤N_(2)O排放速率与同龄落叶松人工林土壤均无显著差异。混合线性模型分析显示,影响红松和落叶松人工林发育过程中土壤CO_(2)排放速率的主要因素是土壤全碳含量和微生物生物量氮,其中微生物生物量氮受树种和林龄的影响。CH_(4)吸收速率受到微生物生物量碳、溶解性有机碳和溶解性有机氮含量影响,其中微生物生物量碳受树种和林龄调控。N_(2)O排放速率受溶解性有机氮、铵态氮和硝态氮影响,其中溶解性有机氮受林龄影响。综上所述,树种和林龄差异造成的土壤理化性质和微生物生物量碳氮的异质性可在一定程度上解释土壤温室气体排放/吸收速率的差异。
- 裴昱张悦耿世聪耿世聪冯月
- 关键词：针叶树种温室气体
- 全球森林土壤氮素总转化速率的调控因素及空间分布被引量：7
- 2018年
- 土壤氮素总转化速率及其相对强弱决定了土壤保氮、供氮能力。分析森林土壤氮素总转化速率调控因素,对于了解森林生态系统的生产力、氮素循环及环境变化有重要的意义。本文利用随机森林模型分析了全球范围内36篇关于森林土壤氮转化的文献,结果发现,影响森林土壤氮素总矿化速率的关键因素为:全氮>砂粒含量>年均温>凋萎系数;影响森林土壤总硝化速率的关键因素为:全氮>全碳>砂粒含量>阳离子交换量;影响森林土壤硝酸盐异化还原为铵(DNRA)速率的关键因素为:黏粒含量>土壤有效含水量>凋萎系数>阳离子交换量。据此,建立了全球森林土壤氮素总转化速率随机森林模型,并给出了全球尺度森林土壤总矿化速率、总硝化速率和DNRA速率的空间分布。结果发现,氮素总矿化速率的变化范围为1.672～64.016 mg N·kg^(-1)·d^(-1);总硝化速率的变化范围为0.866～16.984 mg N·kg^(-1)·d^(-1);DNRA速率的变化范围为0.030～2.045 mg N·kg^(-1)·d^(-1)。土壤氮素总转化速率具有较大的空间异质性,具体表现在:全球大部分地区3种转化速率水平均很低;而最大转化速率的空间分布有重叠,出现在北美洲西北部地区、欧洲西北部地区以及欧亚大陆连接处地区。
- 赵婷张军辉张军辉王芳
- 氮沉降对长白山森林土壤团聚体内碳、氮含量的影响被引量：14
- 2019年
- 氮沉降是影响陆地生态系统碳、氮循环的最重要因素之一.为了解土壤团聚体碳、氮组分对氮沉降的响应,本研究在长白山选取次生杨桦林(YHL)与原始阔叶红松林(HSL)两种林型进行为期6年的氮添加试验,采集土壤样品并分析氮沉降对不同粒径土壤团聚体中可溶性有机碳、氮(DOC和DON)、微生物生物量碳、氮(MBC和MBN)、颗粒有机碳、氮(POC和PON)的影响.结果表明:除POC和PON外,两林分土壤团聚体碳、氮组分含量均随团聚体粒径的减小而增加;氮添加处理显著降低了HSL土壤团聚体中POC和PON含量,降幅分别达20.7%和22.6%,显著增加了DOC含量,增幅达11.6%;氮添加处理对YHL土壤团聚体的碳、氮组分均无显著影响,其中,对DOC和MBC的影响接近于显著(0.05
- 周学雅陈志杰陈志杰耿世聪张军辉
- 关键词：氮沉降土壤团聚体可溶性有机碳可溶性有机氮微生物生物量碳颗粒有机碳
- 阔叶红松林土壤氮流失
- 氮是植物生长和发育所需的大量营养元素,是调节陆地生态系统生产量、结构和功能的关键元素,能够限制群落初级和次级生产力,在全球碳氮循环中至关重要.土壤氮流失是一个普遍现象,即使在氮限制的生态系统,植物和微生物也无法完全阻止氮...
- 耿世聪
- 长白山三种主要林地土壤甲烷通量被引量：13
- 2013年
- 森林土壤甲烷(CH4)通量及主要影响因素的研究对于降低全球温室气体收支评估的不确定性具有重要价值。本研究通过室内培养实验,分析了土壤湿度、温度和氮添加对长白山3种主要林型(白桦林、山杨林和阔叶红松林)土壤甲烷通量的影响。结果表明:3种林型土壤均为甲烷汇,15d平均吸收速率分别为2.27μg·kg-1·h-1(山杨林)、1.54μg·kg-1·h-1(阔叶红松林)和1.46μg·kg-1·h-1(白桦林)。重复测量多元方差分析结果显示:林型、温度、土壤湿度及氮素处理对甲烷通量均有极显著影响(P<0.01),林型与其他因子交互作用显著;3种林型土壤甲烷吸收的最佳含水量为45%～60%;在10～20℃条件下,甲烷吸收速率随温度增加而增加;氮对甲烷吸收有明显抑制作用。
- 耿世聪陈志杰张军辉娄鑫王秀秀戴冠华韩士杰于丹丹
- 关键词：甲烷通量
- 长白山温带森林不同演替阶段土壤化学性质及微生物群落结构的变化被引量：24
- 2015年
- 土壤微生物是生态系统物质循环和能量流动的驱动者,其群落结构可以用来表征土壤生态过程及其对地上植被变化的响应机制。本研究采用时空替代法在长白山地区选取了阔叶红松林演替序列的5个不同阶段:杨桦幼龄林、杨桦中龄林、杨桦成熟林、阔叶红松成熟林和阔叶红松过熟林,采用磷脂脂肪酸法(PLFA)测定了土壤微生物群落组成和结构,分析了其随地上植被演替过程的变化,同时比较了不同演替阶段土壤化学性质差异。结果表明:随着演替的正向进行,土壤总有机碳、全碳、全氮、全磷含量显著提高,碳氮比逐渐下降。土壤微生物生物量、群落结构及组成发生明显变化:土壤微生物总PLFAs、细菌PLFAs、革兰氏阳性菌PLFAs、革兰氏阴性菌PLFAs含量显著增加;真菌PLFAs(18:2ω6c)先增加后减少,中期阶段的杨桦成熟林土壤真菌PLFA含量最高,同时细菌/真菌最小;革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)随着演替的进行逐渐增大。土壤微生物生物量与土壤全碳、总有机碳、全氮、全磷含量呈显著正相关,与碳氮比呈显著负相关;冗余分析(RDA)结果显示,全碳、总有机碳、全氮和碳氮比是影响土壤微生物群落结构的主要因素。本研究表明,随着植被演替的正向进行,土壤质量逐渐提高;土壤微生物群落组成明显改变;土壤微生物群落结构与土壤理化性质显著相关。
- 岳琳艳郑俊强韩士杰杨建华耿世聪陈志杰张雪谷越
- 关键词：演替化学性质磷脂脂肪酸
- 长白山白桦林不同演替阶段土壤有机碳组分的变化被引量：23
- 2016年
- 为了解长白山天然针阔混交林群落恢复演替土壤碳储量的变化,采用空间代替时间的方法,选取白桦幼龄林、白桦中龄林、白桦成熟林、阔叶红松成熟林和阔叶红松过熟林5个不同演替序列,研究其土壤总有机碳（SOC）、易氧化有机碳（ROC）、微生物生物量碳（MBC）及颗粒有机碳（POC）含量。结果表明：随着白桦林从早期到晚期的演替,SOC、MBC、ROC、POC以及土壤全氮、全磷和碳氮比（C/N）均呈现先逐渐增加后保持稳定的规律。随着土层深度的增加,SOC、MBC、ROC和POC含量均显著降低（P〈0.05）,5个演替序列内ROC/SOC和POC/SOC的变化范围分别为12.91%~47.95%和14.21%~69.46%。相关分析表明：MBC、ROC和POC含量与土壤总有机碳（SOC）含量呈极显著正相关（P〈0.01）,SOC、MBC、ROC和POC含量与全氮、全磷及碳氮比呈极显著正相关（P〈0.01）。研究结果为了解白桦林在演替过程中土壤有机碳的稳定性变化和固碳潜力提供数据支持。
- 张雪韩士杰王树起谷越岳琳艳冯月耿世聪陈志杰
- 关键词：微生物生物量碳易氧化有机碳颗粒有机碳
- 长期施氮与减水处理对红松和蒙古栎根际磷浓度的影响被引量：3
- 2015年
- 磷素循环作为陆地生态系统对全球变化响应的关键过程之一，其研究还存在很大的不确定性。本文以长白山阔叶红松林为研究对象，采用长期野外施氮降水控制实验手段，分析了施氮和降水控制第6年优势树种红松和蒙古栎根际土壤全磷和有效磷浓度的变化。结果显示：长期施氮显著提高根际土壤全磷浓度7．4％-10．9％，两个树种根际土壤全磷浓度差异不显著；长期施氮显著提高根际土壤有效磷浓度，红松和蒙古栎根际土壤有效磷浓度分别提高25．1％和32．4％；蒙古栎根际土壤有效磷浓度比红松高31．8％～84．1％。减水处理对红松和蒙古栎根际土壤全磷、有效磷浓度影响均不显著。
- 杨建华王芳张军辉岳琳艳朱保坤耿世聪王秀秀韩士杰
- 关键词：氮沉降树种根际土
