干旱区盐渍化弃耕地不同恢复模式植被多样性及土壤生物学特性

以玛纳斯河流域冲积扇缘定位试验区为研究对象,分析补水恢复处理、人工草地处理和补植处理对盐渍化弃耕地植被多样性与土壤生物学特性的影响.结果表明:不同恢复方式均明显增加了植被多样性、土壤微生物数量及土壤酶活性.人工草地恢复和补水恢复植被多样性分别比原始弃耕地增加25.13%和9.84%,电导率降低49.15%和33.55%,有机质增加99.10%和88.34%,碱解氮增加70.10%和36.57%;人工草地模式土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶活性分别比弃耕地增加65.18%,47.21%,93.23%和116.03%.土壤微生物数量变化表现由大到小依次为人工草地、补水恢复、补植恢复、弃耕地.相关分析表明,土壤微生物量碳与土壤微生物数量呈正相关,与植物群落的α-多样性呈显著性正相关.研究表明盐渍化弃耕地采用人工种草或灌溉补水措施能够提升地表植被多样性,提高土壤酶活性,显著降低土壤盐分含量并促进土壤养分积累.     

露天煤矿土地复垦生物多样性保护与恢复研究进展

露天煤矿开采损毁大量土地资源,同时引发植被受损、景观结构功能遭到破坏和生物多样性降低等一系列生态环境问题,已成为制约矿区可持续发展乃至区域生态安全的重大隐患。土地复垦是对损毁土地采取整治措施,使其达到可供利用状态的活动,也是生物多样性的恢复过程。因此,露天煤矿土地复垦生物多样性保护与恢复研究对促进矿区经济和生态环境协调发展具有重要意义。简要介绍了生物多样性内涵和研究热点,以及露天煤矿开采复垦过程中生物多样性扰动与恢复特征,重点阐述了露天煤矿生物多样性保护中的多样性调查、监测和评价以及受损评估和预测研究进展。同时,重点论述了露天煤矿土地复垦生物多样性恢复中的土壤生境再造、植被重建以及复垦土地景观结构与生态功能的研究进展。阐释了露天煤矿土地复垦生物多样性保护与恢复的相关法规政策。最后展望了未来露天煤矿土地复垦生物多样性保护与恢复领域的研究重点,以期为推动该领域进一步研究提供思路。     

马铃薯连作土壤微生物特性与土传病原菌的相互关系

为了揭示连作马铃薯土壤微生物群体与土传病原菌的相互关系,采用盆栽试验,以裸地(CK)和轮作(R)为对照,研究了不同马铃薯连作年限条件下(马铃薯连作1 a(T1)、3 a(T3)和5 a(T5))土壤微生物种群结构、酶活性、微生物量碳氮和土传病原菌的变化。结果表明,与R处理相比,T1、T3、T5处理土壤细菌/微生物的比例逐渐下降,土壤真菌/微生物和放线菌/微生物的比例逐渐增加。与CK和R处理相比,随连作年限的增加细菌/真菌显著下降。马铃薯连作后镰刀菌数量呈上升趋势,T3和T5处理茄病镰刀菌和尖胞镰刀菌数量显著高于硫色镰刀菌。连作后土壤蔗糖酶和脲酶活性呈降低趋势,R处理与T5处理差异显著,土壤过氧化氢酶呈先下降后上升的趋势,土壤多酚氧化酶活性呈动态上升趋势。连作马铃薯微生物量C、N量比轮作显著降低,T1、T3和T5处理土壤微生物量碳/氮比显著高于R处理。土壤细菌、微生物量碳氮显著促进土壤蔗糖酶和脲酶活性,土壤真菌抑制微生物量氮、蔗糖酶和脲酶活性,显著促进镰刀菌,而镰刀菌抑制细菌、微生物量碳氮、蔗糖酶和脲酶活性,从而导致了病原菌数量增多,土壤微生物的生存环境恶化。     

土壤低含量铅时冬小麦幼苗根际微生物群落的变化

采用土壤盆栽试验法研究了土壤低含量铅(Pb)(质量比小于300 mg/kg干土)对冬小麦幼苗根际微生物的影响特征.与对照相比,幼苗生长3周和7周时,低含量Pb对细菌数量的平均抑制率分别为16.25％和8.62％(p＜0.01);幼苗生长3周、7周和12周时,低含量Pb对真菌数量的平均抑制率分别为34.08％、39.89％和17.49％(p＜0.01);7周和12周时,与对照相比,低含量Pb极显著(p＜0.01)抑制放线菌数量增殖.幼苗生长3周时,真菌数量与Pb含量极显著(p＜0.01)相关;7周时,真菌、放线菌和微生物总数与Pb含量显著(p＜0.05)相关.低含量Pb处理下,根际真菌/细菌比值较对照显著降低,微生物代谢功能多样性变化显著.研究结果表明:土壤低含量Pb对冬小麦幼苗根际土壤微生物数量及微生物群落结构特征影响显著.     

加气灌溉对大棚甜瓜土壤酶活性与微生物数量的影响

利用空气压缩机为大棚甜瓜根系供气,采用正交试验设计,研究滴灌带埋深(10、25、40 cm)、加气频率(每天加气1次、每2 d加气1次、每4 d加气1次、不加气)、灌水上限(灌水至田间持水量的70%、80%、90%)对大棚甜瓜种植下土壤酶活性及微生物数量的影响。研究结果表明:1加气灌溉对土壤酶活性、土壤微生物数量均有显著影响。其中对细菌、放线菌数量影响由大到小依次为加气频率、滴灌带埋深和灌水上限;对过氧化氢酶和脲酶活性、真菌数量影响由大到小依次为滴灌带埋深、加气频率和灌水上限。2最适宜的滴灌带埋深为25 cm。3每天加气1次土壤脲酶活性最高,细菌数量也最多;每2 d加气1次土壤过氧化氢酶活性最高,真菌数量最多。4灌水至田间持水量的80%过氧化氢酶活性最高,放线菌数量最多,灌水至田间持水量的90%脲酶活性最高,细菌及真菌数量最多。     

亏缺灌溉对河套灌区向日葵土壤微生物群落结构多样性的影响

为明确亏缺灌溉对向日葵生育期内土壤微生物群落的影响,在河套灌区开展田间试验.以当地灌水水平为对照CK(330 mm),设置2个水分亏缺处理：轻度水分亏缺W1(210 mm)和重度水分亏缺W2(120 mm),分析亏缺灌溉对向日葵各生育期土壤表层(0～20 cm)微生物群落和理化性质的影响,并揭示土壤微生物与理化性质的内在联系.结果表明：处理W1提高了土壤微生物多样性及土壤细菌中变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、真菌中被孢霉门等优势菌门的相对丰度.与CK相比,W1的土壤pH值平均降低了0.13,温度和硝态氮质量比分别平均提高了1.44℃和14.2%.Pearson相关性分析表明土壤含水率、温度、pH,EC、硝态氮是影响细菌多样性的主要因子;温度、铵态氮和硝态氮是影响真菌多样性的主要因子.冗余分析表明土壤含水率、EC和温度是影响细菌群落结构的主要因子;含水率、EC和铵态氮是影响真菌群落结构的主要因子.综上,轻度水分亏缺(W1)是适宜微生物生长的水分条件.     

植被恢复类型对土壤物理性质的影响研究

应用空间代替时间的方法研究了盐池县天然草地、人工封育草地、撂荒地、退耕还草地、固定沙地5种不同植被恢复类型的土壤物理性质和水分变化。结果表明,灌草结合的人工封育草地、退耕还林地和固定沙地在降低土壤密度方面优于草本为主的天然草地和撂荒地。不同植被恢复类型的土壤孔隙度差异显著,根系垂直分布较好的植被对深层土壤有较好的改良作用。封育、退耕还林等人工植被恢复措施能够降低土壤密度,增加孔隙度,改善土壤结构和物理性状,但在改良土壤质地方面还需要时间的累积。不同植被恢复类型的土壤水分变化迥异,这与土壤密度、孔隙度和质地等物理性质以及植被类型和分布密切相关。     

宁夏枸杞园土壤线虫和微生物群落多样性研究

为了揭示宁夏枸杞园土壤质量变化趋势,以宁夏枸杞之乡——中宁县为研究区,选取不同树龄宁夏枸杞园土壤,分析不同季节、土层和树龄条件下土壤线虫和微生物群落特征变化规律。结果表明,随树龄的增加,枸杞园0~20 cm土壤线虫总数先增加后减少,6 a树龄时达最大值。不同树龄表层土壤均为食细菌线虫所占比例最大(夏季和秋季平均分别为57.23%和61.19%),植物寄生线虫次之;亚表层植物寄生线虫比例显著提高。夏季表层土壤总磷脂脂肪酸(PLFA)和细菌PLFA浓度随树龄呈减小-增大-减小的趋势,9 a树龄各菌群PLFA浓度普遍最大。随树龄的增加,夏季0~20 cm土壤线虫多样性和丰富度指数先增大后减小,但土壤微生物多样性指数、均匀度指数都逐渐减小,线虫和微生物群落优势度指数都逐渐增大;20~40 cm土壤线虫和微生物数量、多样性指数和优势度指数变化趋势一致。土壤EC与微生物总PLFA浓度、细菌PLFA浓度达显著负相关;土壤有机质、全氮、速效磷含量与土壤各线虫数量和微生物浓度相关性普遍达显著或极显著水平。土壤线虫总数、食细菌线虫数量与细菌、真菌和放线菌PLFA浓度均显著或极显著相关。总之,季节、土层和树龄对土壤线虫和微生物群落均有不同程度的影响,但树龄对其影响相对最小;季节、土层和树龄对土壤微生物群落的影响比对土壤线虫群落更显著。在相同季节和土层条件下,土壤微环境质量随着树龄的增加呈现出先改善后退化的趋势。     

生物炭对设施连作土壤真菌群落结构与多样性的影响

为分析设施连作土壤中真菌群落结构对生物炭的响应,以缓解设施连作障碍及扩大生物炭在设施连作栽培中的应用,依托温室盆栽试验,以“德尔3号”嫁接黄瓜为试验材料,分别取连作20、15、10、5、1、0年（对照）蔬菜土壤,通过添加一定量（20 t/hm²）的生物炭处理后,研究生物炭调控对连作土壤中真菌群落结构及多样性的影响。试验结果表明：不同年限的连作土壤添加一定量生物炭处理后,增加了担子菌门（Basidiomycota）及接合菌门（Zygomycota）在土壤中的比例,在一定程度上降低了土壤中壶菌门（Chytridiomycota）及其他未知菌门的比例,并且以连作15年蔬菜土壤（L15J）表现最为明显;显著提高土壤中真菌丰度,以连作15年蔬菜土壤（L15J）及种植1年蔬菜土壤（L1J）表现最为明显;同时提高了连作20年（L20J）土壤中真菌的多样性;各处理在200～400个OTUs时有大量真菌的新物种出现,以连作20年（L20J）土壤的真菌物种种类最多。研究表明,不同连作年限土壤中施入一定量的生物炭,增加了有益真菌菌群在土壤中的比例,提高了土壤中真菌丰度及多样性。     

黄土丘陵植被恢复区不同植被类型对土壤物理性质的影响

通过对比研究了山西吴起县植被恢复区不同植被类型的林草地和农田的土壤物理性质,包括土壤容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团粒结构。结果表明:不同植被类型的土壤容重为1.17~1.21 g/cm3,差异较小,但均比农田(1.31 g/cm3)低约11%,不同植被类型地各层土壤不同粒径的土壤团粒结构百分含量高于相应的天然草地和农田。实施植被修复后,与农田相比,林地土壤物理性质得到明显改善,混交林的土壤物理性质好于纯林林,天然草地和农田较差,天然草地略好于农田。     

设施栽培下香石竹根际微生物种群结构及数量消长

从3个设施栽培基地采集香石竹发病株和正常株根际土壤,用混菌法分析计数细菌,稀释涂布法分离计数真菌与放线菌,主要研究设施栽培条件下的作物发病与不发病根际土壤微生物的变化组成与差别。分析结果表明,在设施栽培下,土壤中微生物种群以细菌为主,其次为真菌,放线菌数最少;香石竹根际微生物总量的变化主要表现在细菌数量的变化上。正常株和发病株对比,正常株根际土壤中真菌和放线菌的数量明显低于发病株,正常株下厌氧性生长菌数量高于发病株;在设施栽培下,香石竹的发病与真菌和放线菌存在有较密切的关系,病症主要是立枯病与枯萎病。根际土壤中,微生物组成的不同有一定制约病害发生的作用,这为预测、预报和病害防治提供了一定的基础参考依据。     

施用不同剂量的聚丙烯酰胺对土壤含水量的影响

通过在分析不同植被恢复区里施用不同聚丙烯酰胺剂量下土壤含水量变化的基础上,应用方差分析及LSD多重比较法进行了研究,研究结果表明:各种不同剂量的聚丙烯酰胺处理在水平度为0.05上和0.01上分别呈显著水平和极显著水平。而且,不同植被恢复区随聚丙烯酰胺剂量的加大土壤含水量规律性变化较强。     

施用沼液对设施番茄生长与土壤生态环境的影响

为探求番茄全生育期施用沼液对其生长及土壤环境的影响,系统研究了沼液配比及灌溉量对番茄农艺性状、品质、产量、土壤理化环境和土壤生物学特性的影响。结果表明:T3处理(沼液配比1∶4,作物-皿系数(Kc)为1. 0)番茄的株高、茎粗和单株叶面积均为各处理最大,分别比纯水处理(C0)高24. 11%、15. 59%和33. 92%。与C0处理相比,灌施沼液可以增加番茄产量、改善番茄品质和口味,T2处理(沼液配比1∶4,Kc为0. 8)能够获得最高产量、最高的维生素C及可溶性总糖含量。灌施沼液可以降低土壤容重和土壤p H值,增大土壤总孔隙度及土壤饱和导水率,灌施沼液各处理土壤有机质含量随土层深度呈先增加后降低的趋势。灌施沼液还可以增加各生育期内细菌、真菌、放线菌数量,其中土壤细菌、真菌数量均表现出自苗期到果实膨大期呈增加趋势,阈值出现在果实膨大期,而后逐渐降低,放线菌数量自苗期到果实成熟期呈逐渐增加的趋势,阈值出现在果实成熟期。施用沼液各处理土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶的活性在番茄生育期内分别表现为持续增大、先增加后降低和先降低后上升的变化规律,阈值分别出现在果实成熟期和果实膨大期、开花结果期。综合分析试验结果,T2处理更有利于番茄的生长、产量品质的形成以及土壤环境的改善。     

水利水电工程边坡防护和植被恢复设计

为解决干热河谷区水利水电工程边坡防护和植被恢复的技术难点,本文选取位于大渡河流域的猴子岩水电站项目区某边坡作为研究对象,通过对该边坡的气候、土壤和植被的调查分析,制定出植被恢复的保水涵水、长效绿化基质、多样性植被三项关键技术,结合工程实践,开展了工期、坡面防护、保水涵水、土壤配方和植被群落的五项设计,并制定了详细的施工方案,为干热河谷区水利水电工程中的类似工程设计提供参考.     

灌溉NH4NO3溶液对土壤微生物数量的影响

在芦苇各生长期分别灌溉不同浓度的NH4NO3溶液,分析土壤中微生物数量的动态变化情况。结果表明:土壤中细菌、放线菌在芦苇发芽期、展叶期、拔节期、抽穗开花期和成熟期的数量均随NH4NO3溶液浓度的升高而增多;真菌在芦苇发芽期、展叶期和成熟期的数量无明显变化,在拔节期、抽穗开花期的数量均随NH4NO3溶液的浓度升高而增多。灌溉相同浓度的NH4NO3溶液,土壤中细菌、放线菌的数量均从发芽期开始逐渐升高,至拔节期达到最高,然后逐渐降低;土壤中真菌的数量在拔节期最高,抽穗开花期次之,发芽期、展叶期和成熟期土壤中真菌的数量无明显变化。     

旱区滴灌条件下不同养分组合对叶用枸杞土壤活性碳库及细菌群落的调控效应

为探明干旱区滴灌条件下不同氮磷养分组合对叶用枸杞土壤活性碳库、细菌多样性及群落特征的影响,该研究设置施氮量(40,60和80 mg/L)、施磷量(10,20和30 mg/L)2因素3水平试验,采用高通量测序等方法研究土壤细菌群落特征与土壤环境因子之间的关系.结果表明,滴灌不同氮磷养分组合通过改善土壤养分状况,从而影响叶用枸杞产量.施氮60 mg/L、施磷30 mg/L处理下,N2P3处理下,叶用枸杞产量最高.施氮60 mg/L、施磷10 mg/L,N2P1处理下叶用枸杞根际土壤细菌群落多样性和丰富度表现最佳.不同氮磷配施处理下根际土壤细菌群落相对丰度存在差异,门水平优势类群主要为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、芽孢菌门(Gemmatimonadetes)和厚壁菌门(Firmicutes)等.冗余分析(RDA)和相关性Heatmap图表明,不同处理下土壤细菌群落多样性与有机碳(TOC)、易氧化有机碳(EOC)、水溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)和硝态氮(NO3-N)等环境因子显著相关.综上,滴灌条件下合理氮磷配施能有效改变土壤细菌群落结构,提升土壤肥力,为旱区叶用枸杞养分高效利用和资源可持续发展提供理论依据.     

基于文献计量法的土壤细菌研究进展

利用文献计量法,结合CiteSpace和VOSviewer 可视化分析技术,对2010—2020年Web of Science核心合集数据库中土壤细菌相关文献进行可视化分析,为土壤细菌领域研究者跟踪研究前言、把握研究方向提供理论参考。结果表明：土壤细菌领域发文量呈现逐步上升趋势,未达饱和状态,具有广阔的发展前景;中国是土壤细菌研究领域发文数量最多的国家,达9 458篇,占全球总发文量的27.09%;发文量排名前10位的科研机构和学者发文量中国分别占据6位和4位;土壤细菌研究方法、土壤细菌多样性的产生和维持机制（包括土壤细菌群落空间分布及环境响应、群落构建过程）以及土壤细菌的功能特征（包括生物地球化学循环、微生物修复、植物和土壤健康）是近年来该领域内研究的重点和热点。综合来看,土壤细菌研究具有较强的应用前景,但面临的挑战仍很大,需要突破现有技术手段对其注释,将土壤细菌特性和生态系统功能联系起来,推动其向前发展。     

施用沼肥对油茶林根际土壤微生物数量和酶活性影响

以8年生油茶林作为研究对象,采用随机区组试验设计,研究沼肥与复合肥不同施肥比例对油茶林根际土壤微生物数量和酶活性影响。结果表明:沼肥施用与根际土壤微生物及酶活性有密切关系。该试验中,纯施沼肥或纯施复合肥的处理根际土壤细菌、真菌、放线菌数量普遍低于沼肥与复合肥配施的处理,沼肥与复合肥配施特别是以3∶1比例混施,油茶林根际土壤细菌、放线菌数量显著高于纯施复合肥的处理;根际土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、蛋白酶活性受季节变化影响较大,沼肥与复合肥配施在一定程度上能提高油茶林根际土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、蛋白酶活性。     

沼渣对土壤微生态结构、土壤酶活及理化性状的影响

笔者于张家口坝上露地,以娃娃菜为试验材料研究以相同养分含量沼渣、鸡粪和化肥连续底施对土壤中可培养微生物数量、微生物菌群结构、土壤酶活、土壤理化性状的影响。采用传统微生物分离的方法,利用PB,高氏1号和PDA培养基分离并统计可培养细菌、放线菌和真菌的数量;采用标准的土壤酶活和理化性状测定方法,检测娃娃菜根围0~20 cm耕层土壤脲酶、中性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性、土壤养分含量及土壤物理性状。结果表明,与化肥相比,沼渣处理使土壤中可培养真菌数量降低34.09%,可培养细菌和放线菌数量分别增加102.53%和291.89%,土壤由真菌型向细菌型过渡,利于降低真菌病害的发生率;使土壤蔗糖酶、中性磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶的活性增高,增率分别为43.11%,41.28%,35.29%和6.13%;使土壤中全氮、磷、钾的累积含量降低,利于向速效氮、磷、钾的转化,提高土壤中铁、铜、锌微量元素的含量;改善土壤的物理结构,持水量提高15.03%,容重降低15.20%。可见,沼渣作为优质有机肥连续底施,可有效改善土壤的微生态结构、提高酶活性、减少过量养分的累积、改善土壤质量,利于土壤的健康持续应用。     

山西侯甲煤矿矿区水土保持与生态修复对策

针对山西侯甲煤矿开发过程中存在的扰动地表、重塑地貌、水土流失问题,在现场勘察的基础上,结合项目区气候条件、土壤植被状况,将该矿区水土流失防治区划分为工业场地防治区、场外道路防治区、排矸场防治区、场外输电线路防治区和采空沉陷影响区,并根据各自的水土流失特点和植被生长条件,提出相应的水土保持工程和生态植被恢复措施。这些措施的实施,对防止侯甲矿区水土流失、实现资源合理利用、促进矿区生态恢复具有重要意义。