柳枝稷根系垂直分布及植株生长对土壤盐分类型的响应

采用土柱法研究了土壤NaCl(0.40%)、Na₂SO₄(0.80%)和NaHCO₃(0.80%)胁迫对建植当年柳枝稷(Pani-cum virgatum L.)根系垂直分布和植株生长的影响,以期明确不同盐分胁迫下柳枝稷的响应机制,为其在盐渍土地上的栽培管理提供理论依据。结果表明:盐土条件下,柳枝稷的倒三叶尺寸、叶绿素a含量、地上和地下生物量、总生物量、籽粒产量和根冠比均显著低于对照(无盐处理),叶绿素b和总叶绿素含量增加,对总根长、根表面积和根体积的抑制作用显著。土壤盐分类型为NaCl时,柳枝稷的株高与CK差异不显著,根系生物量重心上移至23 cm(CK为50 cm),根系集中分布在0～40 cm土层;土壤盐分类型为Na₂SO₄时,根系生物量重心上移至38 cm,根系分布在0～120 cm土层范围内,且随着土层深度的增加而逐渐减少;土壤盐分类型为NaHCO₃时,根系生物量重心上移至18 cm,根系集中分布在0～80 cm土层。NaCl和NaHCO₃对柳枝稷根系向下延伸的影响较大,而Na₂SO₄对根系向下延伸的影响较小。     

利用方式对盐渍化土壤中有机质和盐分的影响

在河西盐渍化土地区选择了天然草地、小麦地、1年生苜蓿地、2年生苜蓿地和3年生苜蓿地,就不同利用方式对盐渍化土有机质和盐分的影响进行了研究.结果表明,种植农作物后,土壤的有机质含量明显下降;种植苜蓿后,前2年土壤有机质含量减少,3年后显著增加.土壤盐分在开垦种植后显著下降,苜蓿地的降盐效果更好.可溶性阳离子中,Mg2 含量的下降趋势最大,其变化曲线与全盐相同;Na 向土壤下层迁移,Ca2 含量随土壤深度的增加而降低, K 含量下降.     

呼伦贝尔草原辉河湿地表层土壤盐分分布特征

土壤盐分是影响湿地水生态质量的重要要素,其分布特征和迁移规律与湿地水分状况息息相关。为探究草原河流湿地不同淹水状态下表层土壤盐渍化特征,2020年7—8月在呼伦贝尔草原辉河湿地,沿辉河干流河道水平和垂直方向分别设置5个取样区和3种淹水状态,采集土壤样品并进行主成分分析。结果表明:辉河湿地盐渍化严重,62.5%的土壤处于盐化状态,土壤盐化类型以硫酸盐盐土为主,由源头至汇水口土壤盐渍化程度逐渐加大;受淹水状态及河流不同区域的显著影响(P<0.05),辉河湿地表层土壤理化性质、盐分分布及离子组成呈现出不同特征;主成分分析表明,影响研究区土壤盐渍化的主要特征因子为Na⁺,Cl^-,SO^2-₄,土壤盐渍化程度主要受盐分含量、碱化特征和土壤结构的影响。     

不同氮磷水平下盐角草生长及盐分累积特征分析

通过增施氮磷肥提高盐生植物生物量与盐分含量以实现盐分的高吸收累积对重盐渍化地区生态恢复意义重大。基于此,本研究在新疆南疆重盐化土壤上采用田间试验方法就不同氮磷施用水平对盐角草生长以及盐分吸收累积的影响进行了探讨。结果表明,施氮能显著提高盐角草的生物量、种子产量、各盐分离子累积量及全盐累积量,其中施225 kg/hm²氮肥时,盐角草每年可从土壤中吸收11 534.39 kg/hm²盐分,是不施氮肥的4.07倍,Na⁺、Cl^-与SO₄^2-累积量也分别是对照的3.53,4.22和4.74倍;磷肥对盐角草地上生物量、根系生物量和种子产量无显著影响,但明显提高了盐角草茎秆、同化枝全盐累积量和地上部总的全盐累积量;氮磷施用在一定程度上可以提高盐角草同化枝和种子中的氮含量,而对茎秆含氮量和地上各部分磷含量无明显影响,说明氮磷肥配施可改善盐角草的氮营养状况;增施氮肥可显著提高盐角草茎秆与同化枝中的盐分浓度,并明显降低种子中的盐分浓度。磷肥施用也可明显提高茎秆中盐分浓度,但对同化枝与种子盐分浓度无明显影响;氮、磷肥的肥料效果对比可以发现,在试验区盐化土壤上氮肥是制约盐角草生长和盐分累积的限制性因子,加强氮素养分管理在应用盐角草改良盐碱土上有着重要的作用。     

温度和盐分胁迫对野大麦种子萌发的影响

采用2种温度(恒温和变温)、5种盐分类型(NaCl、KCl、MgCl2、Na2SO4、MgSO4)、5种盐分浓度(0、100、200、300、400 mmol/L)研究了温度和盐分对野大麦Hordeum brevisubulatum种子萌发的影响.结果表明,同一盐分胁迫时,变温和恒温处理的野大麦种子初始萌芽率(解除盐分胁迫前的萌芽率)、恢复萌芽率(解除盐分胁迫后的萌芽率)、总萌芽率差异显著,变温有利于野大麦种子萌发.在同一温度和盐分类型处理下,野大麦种子初始萌芽率和总萌芽率随着盐分浓度的增大显著降低.不同盐分类型对野大麦种子的初始萌芽率、恢复萌芽率、总萌芽率差异显著.3种氯化盐对野大麦种子萌发的抑制作用大小依次为NaCl＞KCl＞MgCl2.氯化盐对野大麦种子萌发的抑制作用大于硫酸盐.方差分析结果表明,温度和盐分类型两者之间的交互作用对总萌芽率的差异不显著,而其他两者或三者的交互作用对初始萌芽率、恢复萌芽率、总萌芽率差异显著.     

盐生草甸群落的植物多样性与土壤质地、盐分关系的研究

为揭示盐生草甸植物群落类型与土壤基质和盐分的关系,本研究选取鄂尔多斯高原盐生草甸群落及土壤为研究对象,按照《中国植被》分类法,将研究区划为盐沼裸地（Ⅰ）、肉质耐盐植物草甸（Ⅱ）、苔草草甸（Ⅲ）、禾草草甸（Ⅳ）和杂类草草甸（Ⅴ）,分析它们的植物多样性指数、土壤质地和盐分特征以及它们之间的关系。结果显示：研究区植物多样性指数整体较低,不同盐碱程度下4类草甸存在显著差异（P<0.05）。研究区的土壤机械组成以粘粒和细砂粒为主;Ⅱ土质相对较细腻;Ⅲ土质较粗,可能存在更强的沙漠化隐患;4类草甸土壤的表层较细,植被对风沙有截留作用。研究区均属于盐碱土,Ⅰ土壤盐碱度极高,无植物生存;Ⅱ土壤属于偏盐土;Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ属于偏碱土。土壤盐分是植物群落变化的主要影响因子（P<0.01）,土壤pH与全盐含量显著负相关（P<0.05）,具有间接影响;土壤各颗粒物之间相互影响,但与盐碱度无显著相关性。     

景泰绿洲边缘荒漠草地土壤特征研究

为合理利用荒漠草地资源,对景泰绿洲边缘荒漠草地植被及土壤养分（0～150 cm土层）特性进行了较系统研究。结果表明,景泰荒漠绿洲边缘荒漠草地可分为砾质荒漠草地、砂质荒漠草地和盐渍化荒漠草地亚类。砾质荒漠草地亚类植物生长条件差,表现为土层薄、结构差、养分含量低、水分少;主要植物群落类型有红砂Reaumuria songarica群落、猫头刺Oxytropis aciphylla var.群落、霸王Zygophyllum xanthoxylon群落、甘蒙锦鸡儿Caragana opulen群落、膜果麻黄Ephedra przewalskii群落和绵刺Potaninia mongolica群落,植被盖度一般小于30%。砂质荒漠草地亚类以沙土为主,土壤水分差,土壤有机质、氮、磷、钾等养分含量都低于砾质草地亚类的养分含量;主要植物群落有白刺Nitraria tangutorum群落和沙蒿Artemisia desertorum＋甘蒙锦鸡儿;植被盖度介于17.5%～32.6%,产草量低。盐渍化荒漠草地亚类土层深厚,土壤水分含量和盐分含量高;主要植物群落类型有盐爪爪Kalidium foliatum群落和芦苇Phragmites australis群落;植被盖度高达55%,一般为30%～45%,草层高度可达48.8 cm;此类草地由于避风低暖,产草量高,多为家畜冬春放牧地和割草地。     

生物炭添加对滨海盐土柳枝稷生长的影响

为探究生物炭在滨海盐土改良中的作用以及对植物生长的影响,通过田间试验,采用穴施方式添加450℃热解玉米秸秆炭(1%、2%),分析了滨海盐土理化性质和柳枝稷生长特性的响应。结果表明:生物炭添加后第一个生长季,土壤容重降低3.9%以上,田间持水量、毛管孔隙度、有机碳含量分别提高7.4%、4.0%、68.3%以上,柳枝稷成活率提高18.4%以上,地上和地下干重分别增加198.4%、91.4%以上,地上部和地下部的生长明显改善,柳枝稷可以选择性地吸收K+。因此,采用穴施方式添加生物炭,可以改善滨海盐土的部分理化性质,进而促进柳枝稷的生长,提升其耐盐能力。     

朝鲜碱茅改土效果的研究

在河南省对朝鲜碱茅在盐渍化土壤改良上的应用进行了可行性分析,并对其应用效果和措施进行深入细致的总结。结果表明:种植朝鲜碱茅能够显著地改善盐渍化土壤的结构,降低土壤表层中盐分含量,提高土壤的保肥和供肥能力,改善理化性质,促进后茬牧草的高产。     

土壤水分垂直分布对建植当年柳枝稷的影响

为了明确柳枝稷(Panicum virgatum L.cv.Alamo)对土壤水分垂直分布条件的适应性、根系分布规律及生长特点,以便更好地确立根区水分最优调控措施,采用土柱法研究了不同土壤水分垂直分布特征对建植当年柳枝稷地上植株和根系指标的影响。结果表明:与对照相比,0~60 cm和0~120 cm土层土壤体积含水量低于10%时,除地上生物量和籽粒产量差异不显著外,其他指标均有显著差异(P<0.05),其中倒三叶长度分别降低12.5%和22.1%、宽度分别降低5.7%和18.4%、总叶绿素含量分别降低7.5%和10.6%、地下生物量分别降低56.5%和58.6%、根长分别降低41.0%和40.7%、根表面积分别降低45.6%和49.4%、根体积分别降低51.1%和56.0%,但地上生物量的水分利用效率分别提高17.5%和88.5%。表层0~60 cm灌水条件下,柳枝稷的根长、根表面积、地上生物量、籽粒产量和各土层根系生物量与对照差异不显著,但地上生物量的水分利用效率提高了111.0%。随着灌水层深度的增加,根系的生物量重心由62.9 cm(CK)下降至71.2 cm,不同直径的根系表现出了不同的适应情况。     

不同改良措施对晋北盐碱土盐碱障碍和青贮玉米氮素吸收的调控

2019-2020年，本研究以晋北大同盆地的中度盐碱地为研究对象，分析不施肥（CK）、常规施肥下添加生物质炭和CaSO₄（L）、常规施肥下添加生物质炭和CaSO₄及种植2，3，4行（LC1，LC2，LC3）绿肥等5个处理对土壤pH、土壤盐分含量、钠吸附比（Sodium adsorption ratio，SAR）以及作物氮素吸收利用的影响。研究结果表明：与对照相比，经过2年的土壤改良，各改良措施对盐碱土0～20 cm土壤pH调控显著；各改良措施对0～20 cm土壤盐分调控作用明显，LC1，LC2和LC3处理的脱盐率分别达到了41.16%，39.18%和38.88%；4种改良措施均显著降低了土壤的SAR（P<0.05），其中，CL2处理SAR降幅最大。此外，各改良措施均明显提高了青贮玉米的生物产量和氮肥利用率，尤以CL1处理的效果显著。综合分析可知，各改良措施能有效促进盐渍土降盐脱碱，改善土壤结构，且CL1处理下生物产量高，可实现生态效益和经济效益的双赢。     

内蒙古科尔沁草原不同植物生境土壤盐分特征研究

通过分析测定科尔沁草原不同类型盐碱化草地土壤的性质,探索了不同盐生植物群落长期适应生长的盐渍土壤特性,以期为生物改良盐碱地提供一定的理论依据。本研究对内蒙古科尔沁草原4种自然盐碱化草地—碱蓬(Suaeda salsa)、矮化碱蓬(dwarf Suaeda salsa)、小花碱茅(Puccinellia tenuiflora)、马莲(Iris lacteal)以及经碱蓬改良后的紫花苜蓿(Medicago sativa)地生境土壤进行取样,测定了其生境土壤pH、电导率、Na~+含量、K~+含量和Ca2~+含量,计算了土壤Na~+/K~+比值,利用线性回归分析法分析了3种离子含量与土壤电导率的相关性。结果表明:碱蓬生境土壤中盐分含量最高,因此碱蓬对盐渍化土壤适应能力最强;小花碱茅能够在Na~+/K~+比值高的土壤中生存,对土壤中K~+,Na~+吸收具有显著的选择性(P0.05);通过线性回归分析发现,Na~+含量与各植物生境土壤电导率的相关性最密切,因此Na~+是造成该地区土壤盐碱化的主要因素;经碱蓬改良后的土壤,其pH,电导率,Na~+和Ca2含量均有显著的降低,证明碱蓬对盐碱地的改良十分有效。     

水磷供应对柳枝稷和达乌里胡枝子生物量、水分利用效率及种间关系的影响

明确水磷供应对柳枝稷（Pancium virgatum L.）和达乌里胡枝子（Lespedeza davurica S.）生物量、水分利用效率（Water use efficiency,WUE）和种间关系的影响,可为黄土丘陵区二者混播草地建设提供依据。本研究采用盆栽试验,分析了2种水分水平（充分供水和干旱处理）,3个磷处理（0,0.05和0.1 g P₂O₅·kg^-1干土）和5种组合比例[12：0（柳枝稷：达乌里胡枝子）,8：4,6：6,4：8和0：12]下二者的生物量、WUE和种间关系。结果表明：二者混播相对总生物量（Relative yield total,RYT）为0.91~1.34;不论施磷与否,柳枝稷竞争攻击力系数（Aggressivity,A）和达乌里胡枝子相对竞争强度（Relative competition intensity,RCI）在干旱处理下显著低于充分供水（P<0.05）;2种水分下,施磷（0.1 g·kg^-1）显著降低柳枝稷A值,对达乌里胡枝子RCI无影响。干旱处理下,4：8比例（柳枝稷：达乌里胡枝子）下RYT最高且WUE较高,施磷显著提高混播总生物量和WUE,且0.05和0.1 g·kg^-1间均无显著差异,表明采用4：8比例并施磷0.05 g·kg^-1可提高生物量和WUE。     

黄土高原丘陵区冰草和柳枝稷土壤细沟可蚀性季节动态

为了评价黄土高原丘陵区退耕还草水土保持效应,本研究以黄土丘陵区冰草(Agropyron cristatum)和柳枝稷(Panicum virgatum)为研究对象,在不同坡度(S=17.36%~42.26%)和流量(Q=1.0~2.5L·s~(-1))条件下,采用变坡试验水槽测定土壤的分离能力,利用线性回归方法,结合土壤侵蚀过程,运用WEPP模型推求土壤细沟可蚀性(Kr),分析了冰草和柳枝稷生育期内土壤Kr的季节变化规律。结果表明,黄土丘陵区冰草生育期内土壤Kr具有显著的季节变化(P0.05),总体呈下降趋势;柳枝稷生育期内土壤Kr无显著季节变化(P0.05)。冰草土壤Kr表现为下降的季节变化,变化范围为0.002 1~0.022 4s·m~(-1);柳枝稷土壤Kr表现为先升高后降低的季节变化,变化范围为0.003 2~0.021 9s·m~(-1)。土壤黏结力、水稳性团聚体和根重密度是影响冰草和柳枝稷生育期内土壤Kr季节变化的主要因素。土壤细沟可蚀性与土壤黏结力、水稳性团聚体及根重密度间呈显著负相关关系。此外,用土壤黏结力和根重密度能够较好地模拟黄土丘陵区冰草和柳枝稷生育期内土壤细沟可蚀性的季节变化。冰草和柳枝稷土壤细沟可蚀性季节变化主要由根系生长和土壤黏结力变化所致。土壤细沟可蚀性与土壤黏结力、水稳性团聚体和根重密度间呈显著负相关关系。用土壤黏结力和根重密度等参数能够较好地模拟冰草和柳枝稷土壤细沟可蚀性的季节变化规律。     

干旱荒漠绿洲区重盐碱地底层衬膜隔盐效果与优质草坪建植研究

为解决河西走廊重盐碱地园林绿化难度大的问题,采用抬高坪床底层衬膜隔盐等技术措施,并结合客土法种植草坪。结果表明:抬高坪床底层衬膜隔盐,即便不换客土也能建植出优质草坪;客土而没有底层衬膜隔盐,虽然草坪苗期生长较好,但随后由于受地下盐分上升的影响,土壤含盐量逐渐上升,草坪质量随之下降;通过相关性分析,草坪质量的各项指标与土壤含盐量呈极显著负相关;因此,重盐碱地底层衬膜隔盐技术可以在干旱荒漠绿洲区农业生产中推广应用。     

从枝菌根真菌与柳枝稷协同固碳机制及对土壤碳氮循环的调控

基于全球气候变化和能源危机的趋势,寻找新的替代能源已经成为应对气候变化的一种创新策略。柳枝稷（Panicum virgatum L.）是原产于北美的一种多年生C₄能源植物,能够增加土壤碳固存,并且可用于提取和生产纤维素乙醇减少能源消耗。上世纪90年代初,柳枝稷在我国西北地区种植成功并表现出了良好的生态适应性。丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF）是一类广泛分布在土壤中与植物根系共生的真菌。这类微生物不但能够促进植物生长、提高其抗逆性,还能在植物-土壤系统碳转移和陆地生态系统碳氮循环过程中发挥重要作用。本文重点围绕丛枝菌根真菌的固碳机理、柳枝稷的作用与固碳机理、丛枝菌根真菌与柳枝稷的协同固碳机理及丛枝菌根真菌参与土壤碳氮循环等方面的内容做了详尽的综述,并为进一步开展有关丛枝菌根真菌与柳枝稷协同固碳机制的研究提出了建议。