宁夏压砂地种植年限对土壤代谢产物的影响

【目的】探讨压砂地连作对土壤代谢产物的影响,揭示压砂地土壤退化机制。【方法】以宁夏不同种植年限压砂地土壤为研究对象,以未种植压砂瓜土壤为对照(V),对连续种植3 a(W)、7 a(X)、15 a(Y)和37 a(Z)的压砂地土壤进行代谢物和代谢通路分析。【结果】V-W组共检测到差异代谢物559种,其中428种上调,131种下调,V-X组共检测出差异代谢物293种,其中215种上调,78种下调,V-Y组共检测出差异代谢物730种,其中575种上调,155种下调,V-Z组共检测出差异代谢物666种,其中479种上调,187种下调;随着种植年限的增加,糖类物质量明显下降;从KEGG代谢通路来看,随着种植年限的增加,土壤富集显著的代谢通路有所减少,其中苯丙氨酸代谢和类固醇降解代谢在压砂年限>7 a时具有显著富集通路。【结论】随着压砂地种植年限的增加,土壤中有机酸积累量增加,而糖类物质量下降,会影响作物生长,降低作物抗逆性,因此连续压砂种植硒砂瓜的土地需要更改作物类型或转变土地利用方式,以增强土地利用的可持续性。     

贺兰山10种典型植物固碳释氧能力研究

为探讨贺兰山典型植物固碳释氧能力,运用Li-6400XT便携式光合仪对贺兰山10种乔灌草进行了光合生理指标的测定,计算10种乔灌草不同尺度的日固碳释氧量,并分析其固碳释氧能力。结果表明:(1)青海云杉的单株叶面积、单株叶干重、叶面积指数显著高于其他植物;苔草的比叶面积最高,且呈现出草本灌木乔木的规律;披针叶黄华的日均净光合速率最高,乔灌草之间无明显差异。(2)单位叶面积日固碳释氧能力由强到弱依次为披针叶黄华、灰榆、山杨、栒子、冰草、油松、小叶忍冬、小檗、青海云杉、苔草;单位冠幅投影面积日固碳释氧能力由强到弱依次为山杨、青海云杉、灰榆、栒子、小檗、小叶忍冬;单株植物日固碳释氧能力由强到弱依次为青海云杉、山杨、油松、灰榆、小檗、栒子、小叶忍冬、披针叶黄华、冰草;4种典型林分乔木日固碳释氧能力由强到弱依次为青海云杉林、混交林、油松林、灰榆林。(3)固碳释氧能力聚类分析表明,单位叶面积尺度上将乔木(4种)、灌木(3种)分为2级,草本(3种)分为3级;单位冠幅投影面积尺度上将乔木(4种)、灌木(3种)均分为3级;植物单株尺度上将乔木(4种)、灌木(3种)、草本(2种)均分为2级;不同林种乔木单位土地面积尺度上将4种典型林分分为2级。(4)测试植物的单位叶面积日固碳释氧量与植物形态指标均没有显著相关性;单位冠幅投影面积日固碳释氧量与叶面积指数呈显著正相关;单株植物日固碳释氧量与株高、胸径和叶面积指数呈显著正相关;单位林地面积日固碳释氧量与林分密度呈显著正相关。综上,青海云杉和山杨在不同尺度上均有较高固碳释氧能力,在今后贺兰山生态修复过程中可以重点考虑这2种乔木,再将小叶忍冬和披针叶黄华等固碳释氧能力较强的灌木和草本与乔木进行合理配置,以达到最大的生态效益。