喀斯特峰丛洼地土壤氮循环及其对全球变化的响应

本书基于中国科学院亚热带农业生态研究所/中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站土壤生态研究组自2013年以来围绕喀斯特峰丛洼地土壤氮循环开展的研究成果整理而成。本书明确了不同恢复或演替阶段生态系统生物固氮速率及其主控因素，并揭示了生物固氮速率对全球变化响应的机理；阐明了土壤氮含量对植被恢复的或农田利用方式的响应，并分析了植物与微生物氮限制状况及其随植被恢复变化特征；研究了土壤氮转化过程及其对土地利用变化或模拟大气氮沉降的响应机理；揭示了森林土壤氧化亚氮排放通量和产生路径及其对模拟大气氮沉降的响应机制；简要介绍了不同氮循环过程的研究方法。本书较深入揭示了喀斯特峰丛洼地土壤氮循环特征，对其他区域氮循环研究具有重要的参考价值。本书可供生态学、土壤学、生物地球化学、地理学、环境科学等专业的科研人员和研究生参考阅读。

前言

第一章中国西南喀斯特地区概况1

第一节引言1

第二节西南喀斯特地区自然地理概况1

第三节喀斯特峰丛洼地生态恢复重建11

参考文献15

第二章西南喀斯特地区生态恢复早期阶段野葛群落生物固氮及其主控因素19

第一节引言19

第二节生物固氮速率的常用研究方法21

第三节西南喀斯特地区生态恢复早期阶段野葛群落共生与非共生固氮速率的相对重要性21

第四节野葛群落共生与非共生固氮速率的微生物控制机理31

参考文献39

第三章西南喀斯特地区灌丛和森林非共生固氮及其主控因素42

第一节引言42

第二节喀斯特典型灌丛非共生固氮速率空间变异及主控因素43

第三节三种岩性区森林非共生固氮速率及其主控因素50

第四节树种对喀斯特与非喀斯特森林非共生固氮速率的影响61

参考文献67

第四章西南喀斯特地区生物固氮对全球变化的响应70

第一节引言70

第二节非共生固氮速率对温湿度变化的响应71

第三节地形调控氮沉降对喀斯特山区典型森林非共生固氮的影响80

第四节多重环境变化对共生与非共生固氮速率的影响：基于盆栽实验的结果87

第五节树种多样性抑制喀斯特森林凋落物与土壤非共生固氮速率的机制95

参考文献105

第五章喀斯特地区土壤氮含量对植被恢复的响应111

第一节引言111

第二节退耕后自然演替进程中土壤氮库变化特征及影响因素112

第三节不同退耕恢复模式对土壤有机碳和氮库的影响120

第四节不同退耕恢复模式下土壤微生物群落特征及其与有机碳和氮含量的关系126

第五节农田利用方式转变对喀斯特土壤碳氮储量的影响136

第六节石灰岩与白云岩区退耕后土壤有机碳与总氮累积特征142

第七节造林对石灰岩与碎屑岩区土壤有机碳与总氮累积的影响155

参考文献165

第六章西南喀斯特地区植物与土壤微生物氮限制状况172

第一节引言172

第二节陆地生态系统植物与土壤微生物氮磷限制状况的常用研究方法173

第三节西南喀斯特地区农田土壤微生物氮限制状况对施肥策略的响应176

第四节西南喀斯特地区土壤微生物氮限制状况对退耕恢复模式的响应184

第五节石灰岩与白云岩区不同演替阶段生态系统土壤微生物氮磷限制状况190

第六节西南喀斯特森林和非喀斯特森林土壤微生物资源限制状况比较研究196

第七节西南喀斯特地区植物氮磷限制状况随植被演替变化特征202

参考文献209

第七章喀斯特和非喀斯特森林土壤氮转化过程特征215

第一节引言215

第二节土壤氮转化过程的研究方法216

第三节喀斯特和非喀斯特森林土壤有机氮转化及其影响因素218

第四节喀斯特与非喀斯特森林土壤初级氮转化速率及其主控因素226

第五节喀斯特与非喀斯特森林土壤微生物氮利用效率及其主控因素234

参考文献239

第八章喀斯特地区土壤氮转化过程对土地利用变化的响应243

第一节引言243

第二节西南喀斯特地区退耕后土壤净氮转化过程随演替变化特征243

第三节西南喀斯特地区退耕后土壤初级氮转化过程随演替变化特征249

第四节西南喀斯特地区土壤初级氮转化对三种植被恢复策略的响应257

第五节桂西北喀斯特地区土壤初级氮转化对农田利用方式转变的响应263

参考文献272

第九章氮沉降对喀斯特森林土壤氮转化过程的影响机制276

第一节引言276

第二节模拟大气氮沉降对喀斯特森林洼地和坡地土壤氮转化过程的影响机制278

第三节模拟大气氮沉降对喀斯特森林洼地和坡地土壤微生物碳与氮利用效率的影响机制291

参考文献301

第十章模拟大气氮沉降对喀斯特森林土壤N2O排放的影响机制305

第一节引言305

第二节土壤N2O产生路径及其研究方法进展305

第三节喀斯特森林洼地与坡地土壤N2O排放对模拟大气氮沉降的响应316

第四节模拟大气氮沉降对喀斯特森林洼地和坡地土壤氨氧化微生物介导的N2O产生的影响328

第五节模拟大气氮沉降对喀斯特森林洼地和坡地土壤N2O来源的影响341

参考文献353

后记365