• 中国中文核心期刊
  • 中国科学引文数据库（CSCD）核心库来源期刊
  • 中国科技论文统计源期刊（CJCR）
  • 第二届国家期刊奖提名奖

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

毛竹原状和粉状叶片分解特征对施氮和温度的响应

郭春兰 ,  方向民 ,  李佩擎 ,  张扬 ,  杨光耀 ,  陈伏生 ,  LI Jian-wei

downloadPDF
文章导航 > 林业科学研究  > 2016 >  29(5): 719-725
引用本文:
shu
Citation:
shu

毛竹原状和粉状叶片分解特征对施氮和温度的响应

  • 1.

    江西农业大学林学院 江西省竹子种质资源与利用重点实验室, 江西 南昌 330045

  • 2.

    Department of Agricultural and Environmental Sciences, Tennessee State University, Nashville TN 37209, U.S.A

  • 基金项目:

    国家自然科学基金（31360179）、国家留学基金（留金发[2015]3069号）、江西特色林木资源培育与利用2011协同创新中心项目（（2016-2017）、江西省科技厅项目（20153BCB22008）、江西省高等学校科技落地计划项目（KJLD14028）和江西省科技支撑计划项目（20142BBG70003）

  • 中图分类号: S795.7

Response of Decomposition Feature of the Original and Powdered Moso Bamboo (Phyllostachys edulis) Leaves to Nitrogen and Temperature

  • 1.

    Jiangxi Provincial Key Laboratory for Bamboo Germplasm Resources and Utilization, Forestry College, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, Jiaxi, China

  • 2.

    Department of Agricultural and Environmental Sciences, Tennessee State University, Nashville TN 37209, U. S. A

  • CLC number: S795.7

  • 摘要: [目的] 毛竹（Phyllostachys edulis）叶片分解与竹林碳循环和养分周转关系密切，通过室内模拟氮沉降和温度升高试验，为预测未来气候变暖和氮沉降条件对凋落竹叶分解的调控提供参考，为科学管理毛竹林提供科学依据。[方法] 以毛竹原状叶片及粉状叶片（粉碎过2 mm）为研究对象，布设3因素2水平试验，即施氮（添加氮5 mg ·g-1）和不加氮对照，12℃和28℃培养温度，原状和粉状叶片，恒温箱中培养78 d，采用密闭碱液吸收法定期测定CO2释放量，并计算分解速率。[结果] 表明：施氮处理、培养温度和叶片形态及其交互作用对凋落竹叶分解速率的影响因培养阶段不同而存在差异，总体上表现为培养前期（0-23 d）和培养中期（24-48 d）的分解速率高于培养后期（49-78 d）。从均值来看，施氮处理抑制原状叶片在12℃培养下的分解速率，而对两种形态叶片在28℃培养条件的分解速率影响不显著；施氮处理可增加原状凋落竹叶分解速率的温度敏感性（Q10），但对粉状凋落竹叶分解速率的Q10值影响不显著，且原状凋落竹叶分解速率的Q10值高于粉状凋落叶。凋落竹叶C/N在培养后期显著升高，且氮添加显著促进粉状竹叶C/N增加。[结论] 氮沉降对毛竹凋落叶分解的影响效应与培养温度和叶片形态有关。凋落物分解的影响因素众多，凋落物分解对全球环境变化的响应不仅应该深入研究其化学和生物学机制，还要关注物理过程及其调控潜能。
    Abstract: [Objective] Decomposition of Moso bamboo (Phyllostachys edulis (Carr.) H.de Lehaie) leaves and carbon and nutrient cycling of Moso bamboo forest are closely related. The research on atmospheric nitrogen deposition and global warming environmental changes on Moso bamboo leaves decomposition aims at providing a theoretical basis for the current countermeasures of bamboo forest management. [Method] The original leaves and powdery leaves of Moso bamboo (through the 2 mm sieve) was tested at three factors and two levels of completely randomized trial, i.e. added nitrogen (5 mg·g-1) and controls without nitrogen, cultivated temperature at 12℃ and 28℃, original leaves and powdery leaves, cultured in incubator for 78 days, the CO2 emissions were measured periodically by the sealed alkali absorption method, and the rate of decomposition were calculated. [Result] The effects of nitrogen fertilizer treatment, temperature and leaf shape and their interactions on the decomposition rate of Moso bamboo litter leaves were different at different periods. On the whole, the decomposition rate of Moso bamboo litter leaves were faster in pre-cultured (0-23 d) and mid-cultured (24-48 d) than that in post-cultured (49-78 d). The added nitrogen treatment inhibited the decomposition rate of original leaves at 12℃ in mean, while it had no significant effects on those of the two morphological leaves at 28℃. The temperature sensitivity (Q10) of original leaves decomposition rate increased by the treatment of added nitrogen, but the effect of added nitrogen on the Q10 of powdered litter leaves was not significant. Meanwhile, the Q10 of original bamboo litter decomposition rate was higher than that of powdery litter leaves. In addition, the C/N of bamboo leaf litter increased significantly after culture, and the increase in the powdery bamboo leaves with the nitrogen addition was more dominant. [Conclusion] The effects of nitrogen deposition on litter decomposition of Moso bamboo are related to cultivation temperature and leaf morphology. In summary, the impact of litter decomposition is numerous, so the study on the response of litter decomposition to global climate change should not only focus on its chemical and biological mechanism, but also on the physical process and its regulatory potentials.
  • [1] 杨万勤, 邓仁菊, 张健.森林凋落物分解及其对全球气候变化的响应[J]. 应用生态学报, 2007, 18(12):2889-2895.
    [2]

    Chen, F S, Feng X, Liang C. Endogenous versus exogenous nutrient affects C, N, and P dynamics in decomposing litters in mid-subtropical forests of China[J]. Ecological Research, 2012, 27:923-932.
    [3]

    Peng S L, Liu Q. The dynamics of forest litter and its responses to global warming[J].Acta Ecologica Sinica, 2002, 22(9):1534-1544.
    [4]

    Peter john W T, Melillo J M, Steudler P A, et al. Responses of trace gas fluxes and N availability to experimental elevated soil temperature[J]. Ecological Applications, 1994, 4:617-625.
    [5]

    Van Cleve K, Oechel W C, Horn J L. Response of black spruce (Picea mariana) ecosystem to soil temperature modification in interior Alaska[J]. Canandian Journal of Forest Research, 1990, 20:1530-1535.
    [6] 刘瑞鹏, 毛子军, 李兴欢, 等.模拟增温和不同凋落物基质质量对凋落物分解速率的影响[J].生态学报,2013,33(18):5661-5667.
    [7] 郜士垒,何宗明,黄志群,等.不同年龄序列杉木人工林凋落物数量、组成及动态变化[J]. 江西农业大学学报, 2015, 37(4):638-644.
    [8]

    Galloway J N, Cowling E B. Reactive nitrogen and the world:200 years of change[J]. Ambio, 2002, 31(2):64-71.
    [9] 涂利华,胡庭兴,张健,等.模拟氮沉降对两种竹林不同凋落物组分分解过程养分释放的影响[J].生态学报,2011,31(6):1547-1557.
    [10] 韩雪,王春梅,蔺照兰. 模拟氮沉降对温带森林凋落物分解的影响[J]. 生态环境学报, 2014, 23(9):1503-1508.
    [11]

    Berg B, Matzner E. Effect of N deposition on decomposition of plant litter and soil organic matter in forest systems[J]. Environmental Reviews, 1997, 5:1-25.
    [12] 魏强, 凌雷, 王多锋, 等.甘肃兴隆山主要森林类型凋落物累积量及其影响因子[J]. 林业科学研究, 2015, 28(6):818-825.
    [13] 汪金松, 赵秀海, 张春雨, 等. 改变C源输入对油松人工林土壤分解的影响[J]. 生态学报, 2012, 32(9):2768-2777.
    [14] 陈伏生. 城乡梯度森林生态过程研究[M]. 北京:中国林业出版社, 2013.
    [15]

    Hobbie S E, Gough L. Litter decomposition in moist acidic and non-acidic tundra with different glacial histories[J]. Oecologia, 2004, 140:113-124.
    [16]

    Limpens J, Berendse F. How litter quality affects mass loss and N loss from decomposing Sphagnum[J]. Oikos, 2003,103:537-547.
    [17]

    Prescott C E. Dose nitrogen availability control rates of litter decomposition in forest[J]. Plant and Soil, 1995, 168:83-88.
    [18]

    Prescott C E, Bleuins L L. Litter decomposition in British Columbia forests influences of forestry activities[J]. Journal of Ecosystems and Management, 2004, 5(2):30-43.
    [19]

    Berg B, Ekbohm G. Litter massloss rates and decomposition patterns in some needle and leaf litter types Long-term decomposition in a Scots pine forest[J]. Ⅶ. Can J Bot, 1991, 69:1449-1456.
    [20] 董敦义,李子川,桂仁意,等.夏季与秋季钩梢对5年生毛竹竹材物理力学性质的影响[J]. 江西农业大学学报,2015,37(2):225-230.
    [21] 李迎春, 杨清平,郭子武,等. 毛竹林持续高温干旱灾害特征及影响因素分析[J]. 林业科学研究, 2015, 28(5):646-653.
    [22] 杨清培, 杨光耀, 宋庆妮, 等. 竹子扩张生态学研究:过程、后效与机制[J]. 植物生态学报, 2015, 39(1):110-124.
    [23] 孙棣棣,徐秋芳,田甜,等. 不同栽培历史毛竹林土壤微生物生物量及群落组成变化[J]. 林业科学, 2011, 47(7):181-186.
    [24]

    Li Z J, Jiang Z H, Cai Z Y, et al. Dynamic mechanical thermal analysis of moso bamboo (Phyllostachys heterocycla) at different moisture content[J]. BioResources, 2012, 7(2):1548-1557.
    [25] 唐轶琳, 周本智, 邓宗付, 等.不同海拔高度毛竹林凋落量动态分析[J].林业科学研究, 2013, 26(2):214-219.
    [26] 刘广路, 范少辉, 官凤英, 等. 毛竹凋落叶组成对叶凋落物分解的影响[J]. 生态学杂志, 2011, 30(8):1598-1603.
    [27]

    Fang X M, Chen F S, Wan S Z, et al. Topsoil and deep soil organic carbon concentration and stability vary with aggregate size and vegetation type in subtropical China[J]. PLoS ONE, 2015, 10(9):e0139380. doi:10.1371/journal.pone.0139380.
    [28]

    Zou L Q, Chen F S, Duncan D S, et al. Reforestation and slope-position effects on nitrogen, phosphorus pools, and carbon stability of various soil aggregates in a red soil hilly land of subtropical China[J]. Canandian Journal of Forest Research, 2015, 45:26-35.
    [29] 代景忠, 卫智军, 何念鹏, 等. 封育对羊草草地土壤碳矿化激发效应和温度敏感性的影响[J]. 植物生态学报, 2012, 36(12):1226-1236.
    [30] 国家林业局.LY/T 1228/1241-1999森林土壤分析方法[S].北京:中国标准出版社,2000.
    [31] 翁俊, 顾鸿昊, 王志坤, 等. 氮沉降对毛竹叶片生态化学计量特征的影响[J]. 生态科学, 2015, 34(2):63-70.
    [32] 方华, 莫江明. 氮沉降对森林凋落物分解的影响[J]. 生态学报, 2006, 26(9):3127-3136.
    [33]

    Chen F S, Duncan D S, Hu X F, et al. Exogenous nutrient manipulations alter endogenous extractability of carbohydrates in decomposing foliar litters under a typical mixed forest of subtropics[J]. Geoderma, 2014, 214-215.
    [34] 宋新章, 江洪, 张慧玲. 全球环境变化对森林凋落物分解的影响[J]. 生态学报, 2008, 28(9):4414-4423.
    [35] 葛晓改,曾立雄,肖文发,等. 三峡库区森林凋落叶化学计量学性状变化及与分解速率的关系[J].生态学报,2015,35(3):779-787.
    [36] 郭宝华, 刘广路, 范少辉, 等. 不同生产力水平毛竹林碳氮磷的分布格局和计量特征[J]. 林业科学, 2014, 50(6):1-8.
    [37]

    Parton W, Silver W L, Burke I C, et al. Global-scale similarities in nitrogen release patterns during long-term decomposition[J]. Science, 2007, 315:361-364.
  • [1] 任立宁 , 刘世荣 , 王一 , 蔡春菊 , 栾军伟 , 陈琛 . 毛竹和林下植被芒箕凋落物分解特征研究. 林业科学研究, 2018, 31(5): 91-97. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.012
    [2] 潘禹 , 宋娅丽 , 王克勤 , 张雨鉴 , 郑兴蕊 . 模拟N沉降对滇中亚高山典型森林凋落物分解及土壤微生物的影响. 林业科学研究, 2021, 34(3): 88-97. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.03.010
    [3] 曹群根 , 傅懋毅 , 李正才 . 毛竹林凋落叶分解失重及养分累积归还模式. 林业科学研究, 1997, 10(3): 303-308.
    [4] 唐轶琳 , 周本智 , 邓宗付 , 唐荣清 , 王小明 , 葛晓改 , 曹永慧 . 不同海拔高度毛竹林凋落量动态分析. 林业科学研究, 2013, 26(2): 214-219.
    [5] 高志勤 , 傅懋毅 . 毛竹林等不同森林类型枯落物水文特性的研究. 林业科学研究, 2005, 18(3): 274-279.
    [6] 林英华 , 杨德付 , 张夫道 , 王建修 , 白秀兰 , 王兵 . 栎林凋落层土壤动物群落结构及其在凋落物分解中的变化. 林业科学研究, 2006, 19(3): 331-336.
    [7] 李正才 , 徐德应 , 杨校生 , 傅懋毅 , 孙雪忠 , 奚金荣 . 北亚热带6种森林类型凋落物分解过程中有机碳动态变化. 林业科学研究, 2008, 21(5): 675-680.
    [8] 施妍 , 陈芳清 . 大老岭自然保护区日本落叶松林凋落物分解及养分释放研究. 林业科学研究, 2016, 29(3): 430-435.
    [9] 林大雪 , 赵厚本 , 黄春华 , 许伟华 , 李兆佳 , 周志平 . 不同林内环境下苦竹新鲜残体的分解特征. 林业科学研究, 2024, 37(): 1-10. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230342
    [10] 孔维健 , 周本智 , 安艳飞 , 王刚 , 王小明 , 徐升华 . 人工毛竹林水文生态功能的初步研究. 林业科学研究, 2010, 23(5): 713-718.
    [11] 洪顺山 , 胡炳堂 , 江业根 . 毛竹林施肥效应研究. 林业科学研究, 1992, 5(4): 371-378.
    [12] 黄启民 , 杨迪蝶 , 沈允钢 , 邱国雄 . 毛竹林的初级生产力研究*. 林业科学研究, 1993, 6(5): 536-540.
    [13] 唐晓鹿 , 范少辉 , 漆良华 , 刘广路 , 官凤英 , 杜满义 , 许庆标 . 采伐对幕布山区毛竹林土壤呼吸的影响. 林业科学研究, 2013, 26(1): 52-57.
    [14] 傅懋毅 , 曹群根 , 方敏瑜 , 谢锦忠 . 竹林养分循环Ⅱ.毛竹林内降水的养分输入及其林地迳流的养分输出*. 林业科学研究, 1992, 5(5): 497-505.
    [15] 聂道平 . 江西省大岗山毛竹林的结构特征*. 林业科学研究, 1992, 5(6): 693-699.
    [16] 胡炳堂 , 王舟莲 , 洪顺山 . 浙闽毛竹林土壤有效硅含量与地理分布*. 林业科学研究, 1994, 7(4): 364-370.
    [17] 马乃训 , 张文燕 , 陈红星 , 刘智 , 赖俊声 , 尹斌 , 石思纯 . 毛竹林试验地设置和调查方法的研究. 林业科学研究, 1989, 2(3): 368-376.
    [18] 王彦辉 , 刘永敏 . 江西省大岗山毛竹林水文效应研究*. 林业科学研究, 1993, 6(4): 373-379.
    [19] 张刚华 , 萧江华 , 聂洁珠 , 陈双林 , 郭子武 . 不同类型毛竹林植物物种多样性研究. 林业科学研究, 2007, 20(5): 615-621.
    [20] . 不同管护类型毛竹林土壤渗透性能的研究. 林业科学研究, 2009, 22(4): -.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  2690
  • HTML全文浏览量:  263
  • PDF下载量:  677
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-23

毛竹原状和粉状叶片分解特征对施氮和温度的响应

  • 1. 江西农业大学林学院 江西省竹子种质资源与利用重点实验室, 江西 南昌 330045
  • 2. Department of Agricultural and Environmental Sciences, Tennessee State University, Nashville TN 37209, U.S.A
  • 收稿日期: 2015-11-23
基金项目:  国家自然科学基金（31360179）、国家留学基金（留金发[2015]3069号）、江西特色林木资源培育与利用2011协同创新中心项目（（2016-2017）、江西省科技厅项目（20153BCB22008）、江西省高等学校科技落地计划项目（KJLD14028）和江西省科技支撑计划项目（20142BBG70003）

摘要: [目的] 毛竹（Phyllostachys edulis）叶片分解与竹林碳循环和养分周转关系密切，通过室内模拟氮沉降和温度升高试验，为预测未来气候变暖和氮沉降条件对凋落竹叶分解的调控提供参考，为科学管理毛竹林提供科学依据。[方法] 以毛竹原状叶片及粉状叶片（粉碎过2 mm）为研究对象，布设3因素2水平试验，即施氮（添加氮5 mg ·g-1）和不加氮对照，12℃和28℃培养温度，原状和粉状叶片，恒温箱中培养78 d，采用密闭碱液吸收法定期测定CO2释放量，并计算分解速率。[结果] 表明：施氮处理、培养温度和叶片形态及其交互作用对凋落竹叶分解速率的影响因培养阶段不同而存在差异，总体上表现为培养前期（0-23 d）和培养中期（24-48 d）的分解速率高于培养后期（49-78 d）。从均值来看，施氮处理抑制原状叶片在12℃培养下的分解速率，而对两种形态叶片在28℃培养条件的分解速率影响不显著；施氮处理可增加原状凋落竹叶分解速率的温度敏感性（Q10），但对粉状凋落竹叶分解速率的Q10值影响不显著，且原状凋落竹叶分解速率的Q10值高于粉状凋落叶。凋落竹叶C/N在培养后期显著升高，且氮添加显著促进粉状竹叶C/N增加。[结论] 氮沉降对毛竹凋落叶分解的影响效应与培养温度和叶片形态有关。凋落物分解的影响因素众多，凋落物分解对全球环境变化的响应不仅应该深入研究其化学和生物学机制，还要关注物理过程及其调控潜能。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (37)

目录

    /

    返回文章
    返回

    京ICP备09064894号-3

    版权所有：《林业科学研究》编辑部

    地址：北京万寿山后中国林科院电话：010-62889680；62889702Email：lykxyj@caf.ac.cn

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 设计开发 技术支持： info@rhhz.net   百度统计