基于土壤生物空间异质性分析的空间土壤生态学研究

土壤生物以不同的方式改变着土壤的物理、化学和生物学特性。了解土壤生物的空间异质性是很关键的。土壤生态学和空间生态学结合的新的研究领域─空间土壤生态学关注空间在土壤生物种群结构及动态中的重要性。本文通过对土壤生物空间异质性的分析,内容包括空间土壤生态学的提出、土壤生物空间异质性研究的意义、研究方法,重点综述了影响土壤生物分布格局的因素、尺度,土壤生物空间分布对植被-土壤系统的影响,土壤生物空间异质性的作用,其中包括土壤生物空间异质性与多样性的关系、土壤生物对局部干扰的响应、土壤生物空间格局对植被的影响。     

土壤微生物生态学在农业中的应用研究综述

土壤微生物生态学是陆地生态系统研究中最重要的组成部分,是土壤学、微生物学和生态学相互渗透、相互结合的一门新兴学科。本文从研究方法、农业施肥、农业种植制度、生态防治及应用展望等方面对土壤微生物生态学的应用研究现状作了综述,加强土壤微生物生态学在农作物生长和调控应用等领域的研究具有巨大的潜在应用前景和重要意义。     

中国土壤生物学研究的回顾与展望

土壤生物是土壤发生与发展的重要推动力,是土壤生态系统中最为活跃的组成部分。本文在系统查阅近10年来国内外土壤生物学文献的基础上,分析了中国土壤生物学研究的现状特点,从土壤生态学、土壤生物化学、土壤微生物学、土壤?植物系统、土壤动物学几个方面概括了土壤生物学研究的主要进展。结合国际土壤科学发展的前沿和热点问题,建议重点开展土壤生物与全球环境变化、土壤生物与土壤质量、土壤生物多样性与生态功能、微生物宏基因组学与活性物质开发、土壤污染与生物修复、土壤酶学与元蛋白质组技术等方面的研究。     

土壤生物的生态学研究

土壤生物是土壤圈的核心组分,对土壤的矿质营养循环起推动作用。土壤中食物资源的质量状况影响着各生物类群的数量动态和分布,归根结底是由田间管理措施改变了土壤的结构、营养和生物条件引起的。反过来,生物类群的结构和数量变动以及分布特点又可以反映土壤的状况及可持续性。本文逐次对土壤微生物、原生动物、线虫及小型节肢动物的生态学研究作了概述,并分析比较了各生物类群在土壤生态系统中的功能作用。     

土壤生态学研究的现状与趋势

文章认为,土壤生态学应以微观研究与宏观研究并重。前者包括新理论、新方法、物质与能量转换机理及生态建模及其应用研究;后者主要包括生态系统的演替、生态系统网络的建立、资源生态与环境生态等5个方面。     

土壤生态学及其发展近况

本文论述了土壤生态学的发展简史、有关概念及其研究近况。作者认为,土壤动物、土壤微生物的作用是土壤生态系统的重要研究内容。作为生物能源的植物凋落物,动物、微生物残体Ⅱ等,经土壤中生物的作用,部分养分释放后供给植物生长。营养物质在系统中进行循环,对土壤肥力。系统生产力及系统功能产生有益的影响。     

“十四五”土壤生物学分支学科发展战略

土壤生物是地球生物多样性的重要组成部分。土壤生物驱动着土壤中有机质降解、元素循环、污染物转化与降解以及温室气体的产生与消耗,在全球粮食安全、环境保护以及应对气候变化等方面发挥着重要作用。土壤生物学是研究土壤生物多样性与分布、土壤生物的过程与功能以及土壤生物的调控与应用的科学。21世纪以来,分子生物学技术的突破与生态学理论的广泛应用极大地推进了土壤生物学研究的发展。本文回顾了土壤生物学科的发展历程,详细介绍了土壤生物学科的发展现状,提出了土壤生物学科在理论与应用上的发展趋势,并对未来土壤生物学科的发展方向进行了展望。随着多学科交叉融合以及研究手段的进步,土壤生物学迎来了一个新的发展时期。土壤生物学研究在生物资源挖掘、时空分布格局、生态服务功能和生物调控等方面取得的重要成果,将更好地服务于土壤健康、植物健康、人类健康以及我们的星球健康。     

转基因棉花对土壤生态环境的影响

总结了转基因棉花在生态安全性方面的研究进展,重点介绍了转基因棉花对土壤生态环境的影响,包括：外源基因表达产物在土壤中的富集;外源基因表达产物对土壤生物的影响：外源基因在土壤生态系统中的水平转移。认为目前对转基因棉花的土壤生态学过程的研究较少,尚难以确定转基因棉花对土壤生态环境的影响程度。并由此介绍了Biolog系统和DNA指纹技术在土壤生态安全性研究中的应用。     

土壤食物网及其生态功能研究进展

土壤食物网可定义为不同功能土壤生物类群之间形成的消费者-资源关系网络,包括腐食食物链和捕食食物链。简述了土壤食物网的研究意义及国内外研究现状,阐明了土壤食物网各结构成分在土壤生态系统中的功能作用。     

转基因作物对土壤生物学特性的影响

随着转基因作物的大力推广,其对农田生态系统的潜在风险备受关注。本文综述了转基因作物在土壤生态系统释放可能引起的生态风险及其对土壤部分生物学特性的影响,涉及土壤生物多样性、土壤动物、土壤微生物及土壤酶活性。最后,提出了今后相关研究中应该注意的几个问题。     

土壤腐殖质组型:土壤生物学和生态学研究的新视角

腐殖质组型是指受有机物质强烈影响的表层土壤,对应于有机层及其下伏的有机－矿物层的土壤剖面表层序列,受到气候、地质和水文条件的控制并形成于植被与土壤的相互作用。腐殖质组型处于生态系统的中心部位,是生态系统发展演替的策略选择。研究腐殖质组型,对粮食生产、土壤管理和环境监测等具有重要意义。本文在对腐殖质组型及其影响因素以及腐殖质组型分类系统分析的基础上,梳理了腐殖质组型在生态系统结构和功能上的指示作用,并提出研究展望。这将为我国土壤生物学和生态学的深入研究提供一个新视角。     

施用有机肥对土壤生物性状影响的研究进展

施肥是农业生态系统中的重要一环,因土壤生物特性如土壤酶活力、微生物量、呼吸以及生物多样性等对外来扰动的灵敏性优于理化特性而在近几年受到了广泛关注。长期配施有机肥能显著调节土壤营养环境,提高微生物碳氮含量,降低代谢呼吸商值并提高多种土壤酶的活力和土壤生物多样性,为作物稳产高产创造良好的土壤生态环境,而化肥施用的效果恰相反。土壤生物特性的变动关系到土壤质量、农业生产的产量以及生态系统的稳定,本文综述了近几年国内外关于施用有机肥对土壤生物性质影响的研究结果。     

人工林对土壤地力的影响过程及其调控研究进展

土壤是支撑人工林健康生长的基础资源,是营养物质转化和生物多样性保护的主要场所。目前,我国人工林经营中土壤地力衰退问题突出,是制约我国林业生产可持续经营、增大生态安全屏障脆弱性的重要因素。因此,有必要深入认识和理解人工林对土壤地力的影响过程,同时开发保障人工林健康和初级生产力的关键调控技术。本文从土壤物理化学环境、土壤生物群落特性及功能等方面,系统论述了人工林土壤地力的维持机制,重点探讨了林龄结构、林分密度、树种类型等影响人工林地力的地下生态学过程。未来需要关注环境变化下人工林土壤理化性质与生物学性质的耦合机制。现阶段大面积人工林土壤病原菌积累特征不清,土壤病害影响人工林健康的障碍机理也亟待揭示。因此,今后需进一步量化林木健康、土壤生物以及环境之间的互作关系模型,形成从造林配置、过程经营、症状诊断及土壤地力调控等全方位的人工林健康定向调控体系,保障人工林可持续、多目标经营。     

土壤微生物多样性的科学内涵及其生态服务功能

土壤微生物多样性是指土壤生态系统中所有的微生物种类、它们拥有的基因以及这些微生物与环境之间相互作用的多样化程度,当前研究主要集中在物种多样性、遗传多样性、结构多样性及功能多样性等4个方面。土壤微生物多样性作为全球性研究迄今仅有10余年时间,但已呈现对象广、内容多、水平宽、方法新等特点,特别是分子生物学技术在很大程度上决定并体现了其研究水平和发展进程。然而,如何进一步改进土壤微生物的培养技能、加强土壤宏基因组学分析与应用、耦合土壤微生物多样性与生态功能、揭示土壤微域结构的影响机制是土壤微生物多样性研究的4个关键科学问题。当然,土壤微生物多样性的生态系统服务功能是其根本价值所在,主要包括有机物分解、物质循环和生态安全调控等3个方面。今后,土壤微生物多样性研究应紧紧围绕其与土壤生物过程、生态服务功能三者之间的联系,着重建立土壤微生物多样性的研究指标和方法体系,进而阐明人类生产活动影响土壤微生物多样性及其生态服务功能的土壤生物过程。     

免耕对农田土壤生物学特性的影响

农业管理对土壤群落水平下各种生物之间复杂的相互作用的影响是土壤生态学研究的一个热点。土壤生物和酶活性在改善土壤结构、养分循环、有机质分解和保持中起重要作用。与常规耕作系统比,免耕系统中作物残体和土壤矿物质的机械混合要少得多,因此免耕系统更接近于未受扰动的自然生态系统,可能更加依赖于土壤生物体的固有作用。综合有关文献讨论了耕作实践对一些土壤生物学特性的影响。总体看来,土壤线虫总量及功能类群对免耕既可能是正响应也可能是负响应,与常规耕作相比免耕系统中土壤微生物的丰富度或生物量增加,土壤酶活性增强,土壤呼吸作用减弱。最后还对免耕系统中有关土壤生物学特性研究的重要性和需要解决的问题进行了小结。     

土壤动物在农业生态系统中的研究进展

近些年来随着对生态学的深入研究,人们认识到土壤动物的群落结构、功能以及在生态过程中积极的不可替代的作用,土壤动物逐渐成为生态学研究的热点之一。本文分析评价了国内关于土壤动物的研究进展。同时对国外土壤动物在土壤环境评价、凋落物分解、土壤健康的指示作用、与污染环境的关系、二氧化碳浓度对其的影响、在农业生态系统中的作用、在城市生态系统研究中的作用、在废弃物处理及土壤改良中的应用、在N循环中的作用、湿地土壤动物研究等10个方面的研究动态进行了综述。并提出了对土壤动物研究工作的几点建议。     

土壤酶学硏究进展

土壤酶学是研究土壤酶活性及其相关特性的科学,是一门介于土壤生物学和生物化学之间的边缘交叉学科。土壤酶在土壤生态系统的物质循环和能量流动方面具有主要的作用。本文综述了土壤酶学发展简史、土壤酶的来源、分类、功能及分布特征等,总结了土壤理化性质、施肥、放牧、土壤微生物、施用稀土元素、草地生长年限、不同土地利用和耕作方式及其他因素对土壤酶活性的影响,对于加深理解生态系统中的物质循环、土壤酶的生态重要性以及土壤生态系统退化机理有重要作用。最后,结合本项目组的研究对土壤酶学的研究前景进行了展望。     

转基因作物对土壤微生物群落的影响及主要研究策略

土壤生态系统是农业生态系统安全和农业可持续发展的重要载体,也是人类赖以生存的基础。随着基因工程技术的应用和转基因作物大量种植,在带来重大经济效益的同时,也可能会引发一定的生态风险,包括会对农田土壤生态系统尤其是微生物群落结构和功能产生难以预测的复杂影响。目前这些研究方向已成为土壤生物安全的研究热点。本文简要分析了近年来转基因作物对土壤微生物群落的影响,着重介绍了转基因作物种植影响根际土壤微生物群落多样性的研究进展、土壤微生物群落多样性的研究方法及其评估研究的主要策略等。     

退化生态系统土壤动物研究概况

土壤动物在揭示生态系统退化程度和生态恢复中具有重要作用, 退化生态系统土壤动物研究已成为生态学研究的热点之一。生态退化导致土壤动物数量减少、物种多样性降低, 而土壤动物丧失使得生态系统的物质循环和能量流动受阻。通过利用土壤动物群落结构特征的改变来指示生态退化进程和凭借土壤动物强大的修复能力对退化土壤进行治理将是有益的探索。退化生态系统中土壤动物的研究还有待进一步扩展和深入     

城市土壤研究进展与中国城市土壤生态保护研究

加速城市化发展已成为我国经济、社会发展的必然,但随着城市化的发展,城市土壤环境质量急剧恶化,城市土壤已成为中国土壤学和城市化问题研究中亟需关注的领域。在城市化进程中大规模的工程建设、大量废弃物的排放和频繁的交通运输等多种因素的综合作用下,城市土壤结构被破坏,土壤剖面层次混乱,土壤化学性质变异加大,土壤生物多样性降低,土壤肥力水平下降。为减缓城市活动施加于土壤生态系统的负面影响,当前的城市土壤研究应首先在样点城市通过"城-郊-乡"生态样带来开展城市化土壤环境效应的定量研究,重点进行城市土壤基础信息数据库的构建和城市土壤的分类与制图,加强城市土壤环境修复技术和城市废弃物处理技术的研究及应用。同时,积极运用景观生态学原理,进行合理规划,构建城市绿色空间网络体系。为从根本上实现城市土壤资源的有效保护和持续利用,应加强宣传有关土壤知识,使广大公众积极参与城市土壤的保护,尤其使城市管理者相信在城市建筑和规划活动中有必要利用土壤学研究成果。