撂荒地亚硝酸还原酶基因nirK和nirS丰度动态

使用荧光定量PCR法测定亚硝酸还原酶基因(nirK和nirS)遗传特异性片段,研究了草原撂荒地土壤反硝化微生物丰度随着撂荒时间的变化。结果表明,轻度放牧草原和3种不同撂荒时间地的土壤中nirK基因型反硝化微生物丰度都显著高于nirS基因型反硝化微生物丰度(P0.05)。土壤nirK及nirS基因型反硝化微生物丰度撂荒地和轻度放牧地之间均有显著差异(P0.05),但3种撂荒地均未发生显著变化(P0.05)。此外,这两种基因型反硝化微生物丰度之间有极显著线性负相关关系(P0.001)。以上结果说明,nirK和nirS基因型反硝化微生物对环境因子的响应有差异。     

免耕补播对冀西北坝上地区草原植被群落特征的影响

为探究免耕补播对冀西北坝上地区草原植被群落特征的影响,本试验在国家牧草产业技术体系张家口综合试验站以中度退化草地为对象,设置补播紫花苜蓿（Medicago sativa）+冰草（Agropyron cristatum）+施肥（MAF）、紫花苜蓿+冰草（MA）、紫花苜蓿单播（M）、紫花苜蓿+披碱草（Elymus nutans）+施肥（MEF）、紫花苜蓿+披碱草（ME）、披碱草单播（E）、冰草单播（A）、不补播（CK）8个处理。测定其地上生物量、植被盖度、群落多样性等指标,结果表明,紫花苜蓿+冰草+施肥处理使地上生物量与盖度显著提高（P<0.05）;该处理下提高了禾本科植物在群落中的重要值（P<0.05）,丰富度指数、多样性指数显著增加（P<0.05）。因此,紫花苜蓿+冰草+施肥处理的补播效果最好。     

生长季不同月份平茬对柠条人工林地土壤细菌群落特性的影响

柠条是豆科锦鸡儿属植物栽培种的通称,其中,中间锦鸡儿是中国西北地区重要的生态恢复型柠条灌木,平茬是促进柠条植株再生的重要手段。为了探讨生长季不同月份平茬对柠条人工林地土壤细菌群落结构和多样性的影响,基于Illumina Hiseq测序平台对宁夏盐池荒漠草原人工柠条林生长季不同月份平茬土壤细菌16S rDNA基因V3~V4区片段进行了序列测定,结合土壤理化因子,分析了人工柠条生长季不同月份平茬土壤细菌群落多样性与土壤理化因子的相关性。结果表明：变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门是生长季4-10月平茬的柠条人工林地土壤的优势细菌门,7个不同月份平茬分组之间在变形菌门、放线菌门、芽单胞菌门、己科河菌门、硝化螺旋菌门存在差异,其中第一优势细菌门变形菌门排序为：Y9>Y8>Y4>Y5>Y7>Y6>Y10,9月最高,为29.74%,显著高于10月（P<0.05）,其他各月之间差异不显著（P>0.05）;5月平茬的放线菌门相对丰度最高,且显著高于4、6、7、8、9月（P<0.05）;9月平茬的酸杆菌门丰度最低。土壤细菌多样性指数也在不同月份平茬之间具有一定差异,细菌群落丰富度指数依次为：Y8>Y7>Y4>Y5>Y6>Y9>Y10,多样性较高的是4、6月平茬,9月平茬显著低于其他各月（P<0.05）。冗余分析（RDA）表明,不同月份平茬影响柠条人工林地土壤细菌分布的主要土壤环境因子是全磷、速效氮、有机质。放线菌纲、酸微菌纲与土壤pH正相关;α变形菌纲与土壤有机质正相关;δ-变形菌纲与含水量、全钾呈显著正相关;γ-变形菌纲、芽单胞菌纲与有机质、速效氮、全磷呈显著正相关。综合分析,平茬各月土壤细菌群落特性存在差异,土壤细菌优势菌群分布丰富、土壤养分含量较高的柠条旺盛生长季的4-8月平茬优于生长期末的9-10月,对于维持柠条的生态效益和开发利用柠条饲草料具有实际参考价值。     

不同治沙措施对土壤细菌群落多样性及理化性质的影响

为探究复合型治沙措施对土壤细菌多样性及理化性质的影响，采用Illumina高通量测序技术，分析尼龙网格沙障+人工梭梭(Nlw+H)、粘土沙障+人工梭梭(Nt+H)和编织袋沙障+人工梭梭(Bzd+H)措施区土壤细菌群落结构及多样性。结果表明：研究区土壤共有25门细菌，放线菌、变形菌和蓝藻菌相对丰度占细菌群的69.42%以上，属于土壤优势菌群；绿弯菌、拟杆菌、酸杆菌和芽单胞菌属于土壤中的主要细菌。3种措施区土壤细菌群落组成及结构相似，但细菌多样性指数差异显著。3种措施下土壤多样性Chao1指数和Shannon指数均显著高于Ld+H(P<0.05)。土壤有机质、全氮、全磷、速效钾等养分含量在3种措施区显著提高。土壤pH值、有机质和速效钾与土壤细菌群落之间存在显著相关关系，是影响土壤细菌群落结构及多样性的主要因子。综上所述，治沙措施有助于提高土壤细菌多样性及改善荒漠土壤微环境。     

林火强度对兴安落叶松林土壤氮循环功能基因的影响

为了探究林火强度对土壤氮素循环的影响,本研究以内蒙古大兴安岭兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,通过DNA提取及定量PCR分析测定了不同火烧强度样地内土壤氮循环功能基因丰度以及土壤基本的理化性质。结果表明：固氮nifH功能基因丰度随着火烧强度的增加而减少,而硝化amoA-AOA和amoA-AOB功能基因丰度呈相反变化趋势;反硝化nirS,nirK和nosZ功能基因丰度在重度火烧后显著降低,在轻度火烧后显著升高。火烧同样也会对土壤基本理化性质产生显著影响,RDA分析和Pearson相关性分析表明土壤氮循环功能基因与土壤理化因子之间存在密切的联系,有机碳、速效磷、全氮含量和pH值是影响火后土壤氮循环功能基因差异变化的主要因子。本研究为火干扰对土壤氮素循环的影响机制和火后植被快速更新提供数据支撑。     

宁夏东部荒漠草原不同植被恢复模式的土壤响应特征

利用野外观测数据和室内测定分析方法对宁夏东部荒漠草原5种不同植被恢复模式(封育、补播沙打旺、补播黑沙蒿、柠条地以及补播苜蓿)下的土壤呼吸、水分、化学性质及微生物响应进行了研究。结果表明:不同植被恢复模式土壤呼吸强度范围为0.01~1.47CO_2g/m~2·h,苜蓿地、柠条地显著高于其他恢复措施草地(P0.05);0~200cm土层土壤水分含量在9.22%~21.36%之间,柠条地、补播沙打旺草地显著高于其他恢复措施草地(P0.05);0~100cm土层全氮在0.27~0.51g/kg之间,有机碳均值在1.64~2.44g/kg之间,均表现为苜蓿地高于其他恢复样地;在不同模式恢复下,苜蓿地细菌数量较其他恢复模式的增益显著(P0.05),封育地的真菌数量较高(P0.05);土壤呼吸与土壤水分、有机碳、全氮和土壤微生物均呈线性正相关,与土壤水分极显著相关(P0.01),与有机碳显著相关(P0.05)。     

生草对关中地区有机猕猴桃园土壤理化性质及细菌群落的影响

为评估不同生草措施对关中地区有机猕猴桃(Actinidia chinensis)园土壤理化性质和细菌群落结构的影响,本试验于2021年在陕西杨凌百恒有机猕猴桃园进行,设置3种人工生草模式：一年生黑麦草(Lolium multiflorum)+紫云英(Astragalus sinicus)、一年生黑麦草+秣食豆(Glycine max)、一年生黑麦草+毛苕子(Vicia villosa),以自然生草(CK)为对照,测定耕层(0～20 cm)土壤的理化性质和细菌群落结构。结果表明,人工生草土壤有机质含量、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著提升(P<0.05),一年生黑麦草+紫云英模式有机质含量达到26.69 g·kg^-1,一年生黑麦草+毛苕子模式土壤酶活性提升效果最为显著(P<0.05);人工生草处理的土壤细菌beta多样性、细菌群落之间的相互作用关系增加,有机系统代谢功能基因丰度显著降低(P<0.05)。综上,在关中地区有机猕猴桃园中种植一年生黑麦草+紫云英和一年生黑麦草+毛苕子有助于改善土壤微生态环境。     

黄土丘陵区不同植被恢复模式对沟谷地土壤碳氮磷元素的影响

选取黄土丘陵区3种代表性植被恢复模式的沟谷地样地:人工刺槐(Robinia pseudoacacia)林沟谷地(G-Rp),人工柠条(Caragana korshinskii)灌丛沟谷地(G-Ck)和天然草地沟谷地(G-Ng).通过分析沟谷地5个坡位样带的土壤样品,评价了不同植被恢复模式对沟谷地土壤碳氮磷元素的影响.结果表明:3种植被恢复模式对沟谷地土壤有机碳和全氮的含量及储量具有显著的改善作用,对土壤全磷含量及储量略有减少的影响,其中柠条灌丛沟谷地土壤磷相对于对照(坡耕地)减少达显著差异(P<0.05);土壤碳氮磷的含量及储量在沟谷地的空间分布存在显著差异(P<0.05),总体呈由上到下递增趋势(除G-Rp沟底);沟谷地土壤碳氮元素间呈正向和极显著的线性相关关系(P<0.0001).在黄土丘陵区沟谷地地貌单元实施植被恢复,可显著地提高沟谷地土壤的碳汇和氮素储量.     

陕北黄土区不同植被恢复模式植被与土壤耦合关系研究

植被与土壤耦合协调关系是退耕还林还草工程高效实施与可持续发展的重要依据。通过对陕北黄土区针叶纯林、阔叶纯林、针阔混交林、乔灌复层林、灌木林和天然草地6种不同植被恢复模式植被和土壤的全面调查与采样分析，建立植被与土壤耦合关系评价指标体系，综合运用层次分析法和熵权法确定各表征指标的权重，构建了不同植被恢复模式植被与土壤耦合协调度模型。结果表明：不同植被恢复模式对土壤水分和养分影响差异显著，针阔混交林的土壤环境综合评价最好，乔灌复层林最差。不同植被恢复模式的植被郁闭度、生物量、营养元素含量和生物多样性指数均存在显著差异，针阔混交林的植被群落综合评分最高，天然草地最低。土壤环境因子与植被生物量、营养元素及生物多样性密切相关。不同植被恢复模式耦合协调度依次为针阔混交林（0.767）>阔叶纯林（0.661）>天然草地（0.655）>灌木林（0.646）>针叶纯林（0.628）>乔灌复层林（0.234），其中针阔混交林为中级协调同步发展型，阔叶纯林属于初级协调同步发展型，天然草地属于初级协调植被滞后型，灌木林和针叶纯林均处于初级协调土壤滞后型，乔灌复层林则为中度失调土壤损益型。陕北黄土区植被恢复重建宜种植针阔混交林，还需加强植被抚育和土壤管理，避免配置乔灌复层林。     

延庆区荒滩地土壤理化性质及其对植物多样性的影响

为了探索北京郊区荒滩地植被快速恢复模式,以延庆区大榆树镇荒滩地为研究对象,运用野外取样调查和室内检测分析方法,研究京郊荒滩地土壤理化性质与植物多样性特征及其相关性。结果表明：延庆区荒滩地土壤理化性质及植物多样性指数变异系数介于10%~100%之间,属中等变异性;植物多样性指数较低,植物物种以禾本科（Gramineae）、菊科（Compositae）、豆科（Leguminosae）、藜科（Chenopodiaceae）为主,所有物种中59.2%为一年生晚春型草本植物;相关性分析表明：植物多样性指数、盖度与土壤有机质、氮素含量及总孔隙度之间存在显著正相关关系;植物盖度与土壤全磷、速效磷之间存在显著负相关关系。基于上述结果,表明在土壤严重退化区域,土壤有机质、氮素含量、总孔隙度是其植被正向演替的关键因子。     

不同草种混播组合在公路边坡的建植效果研究

在青海省高速公路边坡进行不同牧草与灌木混播试验,结果表明,出苗最快的为苜蓿+扁穗冰草,盖度增加也最快,到2005年9月盖度已达70%,赖草+柠条组合盖度变化较大,从2005年的5%增加到次年的90%,且生物多样性最大,群落稳定性最强。地上植物量(干重)增加最快的组合为扁穗冰草+星星草+沙棘,从2005年9月的40 g/m2增加到2006年10月的1200 g/m2。在短期内,适宜当地阴坡种植的优良组合为扁穗冰草+星星草+沙棘,阳坡为苜蓿+扁穗冰草,不同混播组合的建植效果排序如下:扁穗冰草+星星草+沙棘>苜蓿+扁穗冰草>柠条+赖草>其他。     

提高柠条饲料利用率的研究

柠条Caragana korshinskii粗纤维高、适口性差、利用率低,采用物理、生物、化学处理技术进行加工处理.结果表明:柠条经过粉碎制粒后饲喂家畜,利用率提高50%,家畜采食量增加20%～30%,质量增加15%左右;柠条添加5%玉米进行氨化处理,效果好,粗蛋白含量提高6.32%,粗纤维含量降低3.67%,木质素含量降低1.32%,无氮浸出物含量降低1.49%;柠条青贮后粗蛋白含量降低0.06%,粗纤维含量降低1.6%,木质素含量降低2.68%,无氮浸出物含量降低1.87%;添加5%尿素膨化处理,效果好,柠条粗蛋白含量提高10.53%,粗纤维含量降低1.37%,木质素含量降低3.03%,无氮浸出物含量降低8.69%;柠条微贮后,粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、木质素含量变化不大,粗灰分含量增加1.36%,无氮浸出物含量增加2.59%.     

青海省宁大路边坡植被建植试验

从2005—2006年8月在宁大路边坡植被建植试验,结果表明,覆盖度最大的组合为阳坡的苜蓿 扁穗冰草,可达95%,而阴、阳边坡赖草 柠条组合的盖度变化幅度均最大,从8%左右到80%,且物种多样性也最高。对不同物种在阴、阳边坡株高变化比较得出,沙棘在阴坡生长优于阳坡,而骆驼蓬和白刺阳坡优于阴坡,其他变化均不明显。     

甘肃景泰北部干旱荒漠区封育沙地植物生态位研究

利用Levins生态位宽度公式和Pianka生态位重叠公式,对甘肃省景泰县北部沙生植被主要植物种在不同恢复方式下的生态位宽度和生态位重叠进行计测分析。结果表明:在自然恢复沙地灌木层中,沙蒿的生态位宽度最大,BL值为0.966,其次是驴驴蒿,BL值为0.935。人工+自然恢复沙地灌木层中,仍是沙蒿的生态位宽度最大,BL值为0.962,其次是花棒和沙拐枣,BL值分别为0.900和0.897;在自然恢复沙地草被层中,禾草的生态位宽度最大,其次是五星蒿,BL值分别是0.989、0.959。人工+自然恢复沙地草本中,五星蒿的生态位宽度最大,其次是刺蓬,BL值分别是0.952、0.942;自然恢复沙地灌木种群间生态位重叠最大的是荒漠锦鸡儿与白沙蒿,NO值为1。人工+自然恢复沙地灌木种群间生态位重叠最大的是柠条与沙拐枣,NO值为0.980;具有较宽生态位的五星蒿、刺蓬、禾草、沙米等草本间均有较大的生态位重叠,生态位宽度和生态位重叠之间不是直接的线形关系。     

兰州南北两山五类乔灌木林草地土壤养分与土壤微生物空间分布研究

对兰州南北两山5类乔灌木林草地土壤养分和土壤微生物空间分布进行了研究,结果表明,1)柠条林地的土壤有机质,全氮含量相比其他类型林地显著增加(P<0.05),其土壤化学性质明显改善;土壤养分含量在所研究林草地的排序为:柠条类＞柽柳类＞枸杞类＞红砂类＞侧柏类;并且柠条林地中土壤三大类微生物(细菌、真菌和放线菌)的数量也最多。2)由于土壤有机质等因素影响,不同林草地的土壤养分含量与微生物数量在土壤剖面上具有相似的垂直分布特征,均随着土层深度增加而减少。其中0~10cm土层土壤微生物数量占总量的47.86%。3)植被类型、土壤养分和土壤微生物群落三者之间存在着一定的互作关系。     

内蒙古典型草原表层土壤有机碳储量差异及影响因素

在内蒙古锡林河流域典型草原设置119个样地,确定群系序列,应用单因素方差分析法和最小差异法来对比分析不同群系0～30cm土壤有机碳储量的差异,并分析了表层土壤有机碳储量和植被群系类型、物种多样性、功能多样性、群落权重均值、地上生物量的关系。结果显示:(1)通过Canoco 5.0软件对119个样方进行PCA排序,结果确定出5个群系:羊草、大针茅、克氏针茅、苔草+委陵菜、冷蒿+冰草群系;(2)5个群系表层土壤有机碳密度变化范围为1.84～2.74 kg/m^2,平均值为2.41±0.84 kg/m^2,其大小关系为:羊草群系>大针茅群系>克氏针茅群系>苔草+委陵菜群系>冷蒿+冰草群系,其中冷蒿+冰草群系显著低于其他群系;(3)典型草原表层土壤有机碳储量与植被群系类型、地上生物量及叶面积呈显著正相关,其中植被群系类型是最主要的影响因素。     

库布其沙漠8种防护林的土壤水分特征

通过野外取样,对库布其沙漠七星湖旅游专线两侧8种防护林0-100cm土层深度的土壤水分进行测定,分析了不同防护林不同土层的土壤水分变化特征及变异系数,旨在了解和掌握库布其防护林的土壤水分特征及变异规律。结果表明,0-20、20-40、40-60、60-80和80-100cm 5个土层的土壤水分随着土层深度增加逐渐增加;5个土层的土壤水分变异系数分别为0.70、0.94、0.92、0.94和0.90,土壤水分的变异系数随着土层深度增加逐渐增大。8种防护林的土壤水分从高到低依次为旱柳(Salix matsudana)+小美旱杨(Populus popular's)混交林(9.31%)旱柳纯林(8.93%)沙枣(Elaeagnus angustifolia)+沙柳(Salix psammophila)混交林(5.69%)沙枣纯林(3.31%)速生杨(Populus spp.)纯林(2.12%)速生杨+羊柴(Hedysarum laeve)混交林(1.90%)柠条(Caragana korshinskii)纯林(1.60%)羊柴纯林(1.02%);8种防护林的土壤水分变异系数为:柠条纯林(0.08)为弱变异,羊柴纯林(0.11)、速生杨纯林(0.11)、速生杨+羊柴(0.36)混交林和沙枣+沙柳混交林(0.39)为低等变异,旱柳纯林(0.64)、旱柳+小美旱杨混交林(0.67)和沙枣纯林(0.79)为中等变异。旱柳纯林、旱柳+小美旱杨混交林和沙枣+沙柳混交林是比较好的防护林配置,沙枣纯林和柠条纯林次之,羊柴纯林、速生杨纯林和羊柴+速生杨混交林3种防护林属于不理想的防护林配置。     

生物添加剂对灌木青贮中有机酸含量和pH值的影响

通过研究生物添加剂对灌木青贮中有机酸含量和pH值的影响，寻找适合灌木青贮的生物添加剂。利用上年平茬的整株华北驼绒藜、柠条锦鸡儿、尖叶胡枝子和山竹岩黄芪分别添加青宝Ⅱ号、采禾和纤维素酶以及无添加剂（对照）进行青贮。结果表明：柠条锦鸡儿、尖叶胡枝子和山竹岩黄芪添加纤维素酶青贮，华北驼绒藜对照组的乳酸含量最高；柠条锦鸡儿添加纤维素酶青贮、尖叶胡枝子添加青宝Ⅱ号青贮、华北驼绒藜对照组和山竹岩黄芪添加采禾青贮的乙酸含量最低；柠条锦鸡儿、尖叶胡枝子和山竹岩黄芪添加纤维素酶青贮，华北驼绒藜添加采未青贮的丙酸含量最低；所有处理的丁酸含量均为0。添加纤维素酶对改善柠条锦鸡儿、尖叶胡枝子和山竹岩黄芪三种灌木的青贮效果最佳；添加生物添加剂对华北驼绒藜的青贮效果无改善。     

柠条人工林下草本植被特征与土壤特性相关性研究

为探索黄土丘陵沟壑区最佳的柠条（Caragana Korshinskii）平茬措施,本研究以该区柠条人工林为研究对象,对其进行4种不同方式的平茬措施,分析在不同平茬措施的柠条林下草本植被特征与土壤特性的相关关系。结果表明：隔行平茬措施下草本生物量最大,柠条林下各土层土壤含水量与草本地上生物量密切相关,且以负相关关系为主;草本植物多样性各指数均与土壤含水量呈负相关关系,40～80 cm土层的土壤含水量与Simpson指数的相关性显著（P<0.05）,与Shannon-wiener指数的相关性极显著（P<0.01）;土壤养分各指标与草本植物多样性没有显著相关性,在0～60 cm土层内,土壤碱性越大,草本生物量越大,20～40 cm土层土壤有机质越小,草本生物量越大。综合以上结果,在该区域采取柠条隔行平茬措施最佳。     

宁夏干旱风沙区5种灌木保水剂造林试验与饲用价值研究

选择红柳(Tamarix ramosissima)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)、柠条(Caragana korshinskii)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、花棒(Hedysarum scoparium)5种宁夏干旱风沙区的主要造林灌木,采用法国SNF(爱森)保水剂和北京"清华绿宝"高效抗旱保水剂,通过蘸根法进行田间造林种植试验,以筛选出在干旱条件下提高苗木成活率的最佳方法,并对5种灌木的粗蛋白(crude protein,CP)、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)、全量钙和全量磷的含量进行了测定。试验结果表明,使用SNF保水剂蘸根处理的成活率为39.60%,与CK相比提高了79.27%,与"清华绿宝"保水剂相比提高了44.90%。采用SNF保水剂蘸根处理,不仅可以提高造林成活率还可以节省保水剂用量,操作简单,适宜大面积的造林推广。5种灌木的粗蛋白与纤维比顺序为:柠条(0.46)紫穗槐(0.35)梭梭(0.24)花棒(0.22)红柳(0.17)。柠条、紫穗槐、梭梭都是优质的饲料资源。