重金属污染对土壤微生物影响的研究进展

重金属污染严重影响了土壤微生物的种类、生物量、种群结构以及生理生化性质。综述了重金属污染对土壤微生物生物量,微生物种群和群落结构等生态特征以及微生物生理生化特性的影响．阐述了土壤微生物对重金属的抗性机制,并进一步讨论了微生物对重金属污染土壤的修复机理和修复研究进展。     

林窗模型研究进展

林窗模型是一类以气候因子(温度和降水)为主要驱动变量对森林动态进行模拟预测的方法, 因其参数易于获得和估计, 结构灵活而开放, 便于研究者根据需要进行适当的修改, 因而得到了迅速的发展, 在世界各地的许多森林类型中得到广泛应用。阐述了林窗模型假设及其发展变化, 系统总结了林窗模型树木生长方程以及影响树木生长的环境因子, 分析了林窗模型对树木死亡过程和更新过程的模拟方法, 指出目前林窗模型研究中存在的问题以及未来的发展方向。     

Cu在小麦不同部位的分配特征

以郑州9023为材料,研究了小麦不同生育期植株不同部位Cu的含量、累积量以及不同生育阶段的吸 收量。结果表明,在整个生长过程中,小麦不同部位Cu的吸收、分配和累积随着时间的推移而不断变化,至灌 浆末期,各部位Cu含量从大到小依次为根>叶、废弃物、颖片>叶鞘>籽粒>茎、穗轴,地上各部位Cu累积量 从大到小依次为籽粒>茎、颖片>废弃物、叶鞘>叶>穗轴,因此,在小麦植株中较易富集Cu的部位是根、籽 粒和颖片;小麦在拔节-灌浆中期Cu吸收量及吸收速率明显高于其他时期。     

藏北高寒草地土壤有机质化学组成对土壤CO2排放的影响

土壤有机质(Soil organic matter, SOM)是草地生态系统的重要碳库,但由于SOM形成的复杂性,长期以来对SOM化学组成特征的研究存在一定挑战性。本研究基于热裂解气相色谱–质谱联用(Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry, Py-GC/MS)的方法,从SOM化学组成的角度分析了其对藏北高寒草甸和高寒草原两种高寒草地土壤CO_2排放的影响。研究结果显示:1)含氮化合物是两种高寒草地SOM化学组成中重要成分,分别占总SOM的38.0%和52.5%;2)多糖类和萜烯类在两种高寒草地SOM中差异性达到显著水平(P 0.05);3)通过分析两种草地SOM化学组成与土壤CO_2排放量之间的相关关系,发现多糖直接影响着土壤CO_2累积排放量,拟合方程为Y=86.76X+344.87(R~2=0.63, P0.05),式中Y为CO_2累积排放量,X为多糖类的相对含量;4)SOM化学组成中多糖类、含氮化合物和芳香烃物质与土壤中细菌、真菌、放线菌、革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌之间显著相关(P 0.05)。综上可知,高寒草地SOM化学组成直接关系着土壤微生物的数量和CO_2的排放过程,SOM的化学成分和化学组成可以在一定程度上直接用于预测土壤CO_2的排放特征。     

Zn在小麦植株中吸收、分配和累积的动态变化规律

为了研究Zn在小麦植株中吸收、分配和累积的动态变化规律,以郑州9023为供试品种,测定了小麦不同生育期、不同部位的Zn含量。结果表明：小麦植株中分配Zn较多的部位是籽粒、根和茎,叶和叶鞘中Zn含量水平较低,由此可知,Zn是一种可移动的元素,易累积在生长旺盛的部位;灌浆期和拔节～抽穗期是植株吸收Zn最快的时期,其中吸收速率最高的为灌浆初期～中期,吸收速率最慢的是越冬～返青期,前者约为后者的136倍。     

贡嘎山冷杉林土壤CO_2释放的模拟研究

利用贡嘎山冷杉林1998年和1999年土壤CO_2通量对生物地球化学循环模型Forest-DNDC进行校准和验证,通过调整温度和湿度对土壤根呼吸影响的计算公式和对模型参数的本土化,提高了模拟值与真实值之间的吻合程度,尤其是提高了冬季土壤CO_2释放模拟的准确性.校准后使土壤CO_2日释放量模拟结果的平均误差((-e))和相对平均误差((-e)')分别下降了3.81 kg/hm~2和13.49%,绝对平均误差(M)和相对绝对平均误差(M')也同时降低;模型效率的Nash-Sutcliffe系数(Me)和冷模拟(利用默认参数)相比,也由0.651提高到0.683.模型验证结果表明,冷杉林土壤CO_2释放通量模拟值大体上能够与实际观测值的季节变化和日变化保持一致,在释放的量上也与实际观测值相当.     

Pb在小麦植株内吸收、分配和累积的研究

通过大田试验，研究了Pb在小麦植株中的吸收、分配和累积的动态变化规律。结果表明，在小麦整个生长过程中，不同部位Pb含量和Pb累积量随着时间的推移而变化，但从总体上看是根〉茎〉子粒。在灌浆末期，各部位Pb含量从大到小依次为：根〉废弃物〉叶〉茎〉叶鞘〉颖片〉穗轴〉子粒，地上各部位Pb累积量从大到小依次为：废弃物〉茎〉叶鞘〉颖片〉叶〉子粒〉穗轴。从结果还可以看出，小麦植株中较易富集Pb的部位是根、废弃物、茎和叶，而子粒中Pb含量和累积量均比较低。小麦在生殖生长阶段的Pb吸收量大于营养生长阶段；拔节一抽穗期和灌浆初期一灌浆中期Pb吸收量及吸收速率显著高于其他时期。     

藏东南不同下垫面栽培草地土壤温湿度的特征分析

为揭示藏东南不同下垫面土壤温湿度的特征,本研究以西藏芒康县拉乌山为研究对象,采集2015年11月至2017年12月的10 cm土壤温湿度数据,对植被覆盖(植被区)、砾石+植被覆盖(砾石区)的栽培草地和裸地(无覆盖)3种下垫面条件下的土壤温湿度数据进行比较研究。结果表明:1)拉乌山3种下垫面10 cm土壤温度基本上按正弦曲线变化,与太阳辐射趋势较一致,最大值和最小值分别出现在7月和1月;砾石区土壤温度年较差最大,分别为25.46和23.38℃,植被区土壤温度年较差最小,分别为17.17和16.65℃;砾石区土壤温度日变化呈正弦曲线变化,裸地和植被区在11:00–13:00有轻微的上下波动。2)季节尺度上,土壤湿度主要受降水年变化的影响,呈"W"形发生周期性波动;日尺度上,砾石区夏秋季峰值出现在午夜和傍晚,植被区和裸地均无明显日变化。3)非生长季(11月初至4月下旬),砾石区存在不稳定冻结、不稳定消融和日冻融现象,而植被区和裸地冻融过程相对简单;生长季(5月中旬至10月中旬),砾石区土壤温湿度显著大于植被区(P <0.05),水热条件优于植被区。综上可知,藏东南高寒草原地区砾石+植被...     

藏北高寒草原典型物种凋落物分解与养分动态

凋落物分解在陆地生态系统碳循环和养分循环中起着重要作用,以往的研究主要集中在森林生态系统和温带草原生态系统,而对于高寒草原生态系统关注不足。本研究采用凋落物袋法,通过为期3年的野外分解试验,研究青藏高原北部高寒半干旱草原4种典型物种凋落物[紫花针茅(Stipa purpurea)、青藏苔草(Carex moocroftii)、火绒草(Leontopodium pusillum)、昆仑蒿(Artemisia nanschanica)]的分解动态。结果表明,4种凋落物的质量损失在不同物种和分解时间下存在显著差异,在试验结束时,各物种凋落物失重率大小顺序为昆仑蒿(46.69%)紫花针茅(44.97%)青藏苔草(33.55%)火绒草(17.05%);凋落物的分解常数在0.07～0.22,分解的半衰期在3.14～10.50年,分解的周转期在13.59～45.37年;分解过程中氮(N)、磷(P)养分主要表现为累积–释放和直接释放两种模式,在试验结束时,4种凋落物N、P养分的残留量均表现为火绒草青藏苔草紫花针茅昆仑蒿。本研究将丰富对高寒地区半干旱草原生态系统的生物地球化学循环过程的认识。     

土壤-小麦系统中5种重金属含量的相关分析

采用盆栽方法,对土壤和小麦三叶期地上部分、成熟期籽粒的Cd,Pb,As,Cu,Zn 5种重金属含量进行了相关分析,结果表明,三叶期地上部分和成熟期籽粒中5种重金属含量均随土壤重金属含量的增大而逐渐增大,其中,籽粒与土壤重金属含量之间具有极显著的二次函数回归关系,而籽粒与三叶期地上部分重金属含量之间有着极显著的直线回归关系;在土壤-小麦系统中,5种重金属在籽粒中的富集能力依次为:Zn>Cd>Cu>As>Pb。