如何提高军地联合扑火救灾行动的指挥效能

近年来,全球气候变化愈发极端,世界范围内的森林防火形势也愈发严峻,特别是2010年的俄罗斯森林火灾,再次敲响了防火救灾的警钟。军地联合扑救行动作为森林防火的重要环节,如何提高其指挥效能是一个崭新的课题。分析了我国军地联合扑火救灾行动中指挥存在的问题,提出了提高其指挥效能的具体措施,并说明了应该注意的问题。     

锯木灰渣改良退化菜园紫色土壤的效果研究

以重庆市九龙坡区白市驿镇蔬菜基地为试验平台,通过大田试验,研究了锯木灰渣不同施用量还田1年后对酸性紫色土改良效果,并进一步分析了锯木灰渣对土壤微生物群落及微生物碳、氮的影响,以期为紫色菜园退化土壤养分和酸化的修复提供合理措施,同时实现循环农业的可持续发展。结果表明:(1)锯木灰渣施用能显著提高蔬菜产量,且随着施用量的增加呈增加趋势,其中锯木灰渣施用量为18 000 kg hm~(-2)时,产量较未施用锯木灰渣(A0)处理显著提高了76.1%~121.9%;(2)经锯木灰渣处理的退化紫色土表层和亚表层的有机质含量和pH提高,尤其是锯木灰渣施用量为18 000 kg hm~(-2)的改良效果较佳,但是过高的锯木灰渣施用量处理对土壤交换性H~+、Al~(3+)效果反而下降,而施用量为12 000~15 000 kg hm~(-2)处理的效果较佳,其中表层土壤交换性H~+、Al~(3+)分别为0.19~0.20,0.63~0.67 cmol kg~(-1);(3)12 000~15 000 kg hm~(-2)的锯木灰渣施用量对土壤碱解氮和速效钾的提升效果较佳,18 000 kg hm~(-2)处理的有效磷含量最大,较A0处理增加了55.3 mg kg~(-1);(4)无论在表层土壤还是亚表层土壤中,细菌的种群数量分布最多,其次为真菌和放线菌,分别在12 000,9 000,6 000 kg hm~(-2)锯木灰渣施用量下的种群数量达到最大值;9 000~12 000 kg hm~(-2)处理对提高表层土壤微生物量碳含量较为明显,较A0显著提高了70.4%~78.7%,18 000 kg hm~(-2)处理的土壤微生物生物量氮(SMBN)含量最大(40.54 mg kg~(-1)),其次为9 000 kg hm~(-2)处理(34.32 mg kg~(-1))。综上,锯木灰渣施用量为12 000~15 000 kg hm~(-2)时对退化紫色土的改良效果较好。     

缙云山4种林分土壤植硅体碳分布特征

森林生态系统中丰富的植硅体可以将部分有机碳封存于土壤中,形成稳定的碳库,对全球碳平衡起到重要作用。以重庆市缙云山的竹林、阔叶林、针叶林和针阔叶混交林4种亚热带森林植被为研究对象,研究不同林分下土壤植硅体及植硅体碳在0～20、20～40、40～60和60～100 cm土壤剖面上的分布规律。结果表明,整个土壤剖面(0～100 cm)上,不同林分下竹林土壤有机碳含量和储量、土壤植硅体和植硅体碳含量及植硅体碳储量均最高,显著高于其他3种林分(P0.05)。4种林分下有机碳和植硅体碳含量呈现一定的表层(0～20 cm)富集现象,并呈现随土层深度增加含量减少的趋势。相关性分析发现,植硅体和植硅体中的有机碳存在显著的负相关关系(P0.05),而与植硅体碳存在极显著的正相关关系(P0.01)。缙云山4种林分中,竹林土壤有机碳含量、储量,植硅体、植硅体碳含量、储量均为最高,是较好的富碳森林类型。     

缙云山不同森林植被下土壤微生物群落结构特征研究

为了解缙云山国家自然保护区不同森林植被对表层土中微生物群落结构和丰度的影响,以缙云山4种森林植被(针叶林、常绿阔叶林、针-阔混交林和竹林)土壤为研究对象,采用克隆文库、末端限制性片段多态性分析(Terminal restriction fragment length polymorphism analysis,T-RFLP)和荧光定量PCR(qPCR)等分子技术,研究不同森林植被对细菌、真菌和古菌群落结构和丰度的影响。结果表明:1)在4种植被类型中,针叶林土壤中微生物的拷贝数均低于其他植被。细菌16S rDNA拷贝数在3种微生物中最高且受植被影响最为明显(P0.05)。微生物拷贝数与土壤理化性质的皮尔逊相关分析显示:细菌和古菌拷贝数分别与pH(r=0.607,P0.05)和含水量(r=-0.919,P0.01)显著相关。2)根据T-RFLP图谱,群落结构的α-多样性指数显示:真菌的群落结构多样性最高,而古菌最低且受植被变化影响最显著(P0.05)。非度量多维尺度分析(Non-metric multidimensional scaling,NMDS)和热图分析(Heatmapanalysis)均显示:在不同植被间,土壤微生物群落组成表现出显著差异(P0.05),其中针叶林土壤中细菌和真菌群落结构最独特;3)不同植被中土壤微生物均存在不同的优势种群。其中,竹林土壤中微生物优势种群最突出。4)冗余分析(Redundancy analysis,RDA)显示3种微生物的群落结构显著受pH、钾和磷元素的影响(P0.05)。在缙云山地区,植被类型的变化对土壤表层微生物的群落结构和丰度均有显著影响。以上研究有助于了解土壤微生物与森林生产力及其发展演替的关系,为天然林的保护和可持续经营提供科学依据。     

施用生物质灰渣对柑橘园土壤团聚体及有机碳分布的影响

为探讨生物质灰渣施用对紫色丘陵区柑橘园土壤团聚体组成、稳定性以及不同土层各粒级团聚体有机碳分布的影响。以重庆市现代果树生态示范园为研究对象,采用沙维诺夫干筛法和湿筛法测定了土壤中各粒级团聚体含量,并用重铬酸钾外加热法测定其水稳定性团聚体的有机碳含量。结果表明:(1)干筛下,B处理(施用生物质灰渣21 260kg/hm~2)R_(0.25)含量高于A处理(对照),且A和B处理土壤团聚体主要以5mm粒径团聚体为主,其含量均大于70%;湿筛下,B处理20—40cm土层土壤R0.25含量高于0—20cm和40—60cm土层,分别增加了6.47%和11.60%,A处理也呈现相同的变化趋势,且A和B处理土壤水稳定团聚体主要以0.25mm粒径团聚体为主。(2)在0—20cm土层中,B处理在湿筛下的GMD和MWD均高于A处理,分别比A处理增加了0.87%和2.87%;在40—60cm中,B处理在干筛下的GMD和MWD达最大值,分别为4.54,4.81mm,可见配施生物质灰渣有利于提高土壤团聚体的稳定性,尤其有利于提高土壤表层(0—20cm)和亚表层(20—40cm)的团聚体稳定性。(3)与表层相比,A处理40—60cm土层5,5~2,2~1,1~0.5mm有机碳含量降幅分别是B处理的1.13,1.06,1.15,1.13倍,施用生物质灰渣能减小20—40cm和40—60cm土层有机碳的降幅;总体上,B处理各土层各粒级团聚体有机碳含量均高于A处理,提高土壤团聚体各粒级有机碳含量。(4)B处理0—60cm土层土壤团聚体有机碳总储量为4.318 8×10~5 kg/hm~2,比A处理高1.86%。配施生物质灰渣能够增加大团聚体的数量,提高土壤各粒级团聚体有机碳含量及有机碳储量,提高土壤有机碳水平。     

秸秆不同还田方式对紫色土微生物量碳、氮、磷及可溶性有机质的影响

以广泛分布于西南丘陵区的紫色土为研究对象,通过田间微区试验,研究了油菜/玉米轮作下秸秆不同还田方式对紫色土微生物量碳、氮、磷和可溶性有机质的影响,以期为秸秆在农业生产上的综合利用提供理论依据。结果表明:秸秆直接还田(CS)、生物质炭还田(BC)、秸秆+促腐剂还田(CSD)和秸秆1∶1配施生物质炭还田(CSB)均有效提高土壤微生物量碳(SMBC)、氮(SMBN)、磷(SMBP)含量,其中以CSD处理的微生物量碳、磷最高,分别比CK(单施化肥)增加了46.32%,94.09%;CSB处理的微生物量氮最高,其次为CSD处理,分别达到了104.47,104.14mg/kg。对土壤可溶性有机质而言,除BC处理外,其他秸秆还田处理下土壤可溶性有机碳(DOC)提高了63.26%~189.46%,其中CSD处理最高,达72.74mg/kg;与CK处理相比,秸秆不同还田方式显著降低了土壤可溶性有机氮(DON)含量,但4种处理的土壤可溶性有机磷(DOP)均有提高,特别是CSD处理对土壤可溶性有机磷的提高效果最佳。与CK处理相比,秸秆不同还田方式降低了土壤DON/TN,但有效提高了SMBC/SOC(除BC处理),其中CS和CSD处理的提高效果显著,同时CSD处理的DOC/SOC和SMBN/TN值最高,分别达到了0.49%和7.66%。秸秆不同还田方式能有效提高作物产量,与CK处理相比,各处理的油菜和玉米产量分别提高了3.37%~7.01%和1.49%~3.92%,其中以CSD处理的增产效果最佳。因此,油菜/玉米轮作下西南丘陵山区紫色土最优的秸秆还田方式为秸秆+促腐剂还田,该还田方式下活性有机质含量最高,有利于提高土壤生产力。     

不同土地利用方式下土壤有机碳分布特征

为研究不同土地利用方式下土壤有机碳(SOC)的分布特征和差异,对天然林地、花椒地、柑橘园、旱地和水田5种土地利用方式下的土壤进行分层取样,测定土壤有机碳(SOC)含量,并计算了土壤有机碳密度(DOC)。结果表明:随着土层厚度的增加,天然林地、花椒地和水田中SOC含量减少,而柑橘园和旱地中SOC含量先减少再增加。在0—20cm土层中,各土地利用方式下SOC含量差异最明显,均达到显著水平(P0.05),以天然林地SOC含量最高,达18.91g/kg;从0—20cm到20—40cm土层,各土地利用方式下SOC含量下降幅度顺序为柑橘园(64.30%)天然林地(59.97%)花椒地(45.28%)旱地(18.92%)水田(10.37%)。0—20cm土层中,DOC大小顺序为柑橘园(8.30kg/m~2)天然林地(4.39kg/m~2)水田(3.71kg/m~2)花椒地(2.56kg/m~2)旱地(2.26kg/m~2),除天然林地、花椒地和水田之间DOC无显著性差异外,其他土地利用方式之间DOC均存在显著性差异(P0.05);20—40cm土层中,水田中DOC最高,并与其他4种利用方式下DOC存在显著性差异(P0.05)。总体上天然林地和花椒地中DOC低于水田、柑橘园和旱地。对各土地利用方式SOC与相应容重进行相关性分析,发现土壤容重与SOC含量之间存在较好线性负相关关系(R~2=0.80~0.92)。分析土壤碳氮(C/N)比发现,随土层厚度的增加,天然林地和水田中土壤C/N比增加,花椒地中C/N比减少,柑橘园和旱地中C/N先减少再增加。对SOC和其他理化因子间进行相关性分析发现,各土地利用方式下,SOC与全氮、碱解氮之间的相关性最高,SOC分布与氮素密切相关。本研究结果可为重庆市农业产业结构调整提供科学依据。     

缙云山5种植被下土壤活性有机碳及碳库变化特征

为揭示重庆市缙云山不同植被下土壤活性有机碳及碳库分配特征，以该地区5种植被类型：阔叶林、针叶林、混交林、竹林和荒草地为研究对象，分析不同植被类型下各土壤层次中有机碳（Soil organic carbon, SOC）、微生物量碳(Microbial biomass carbon，MBC)、可溶性有机碳(Dissolved organic carbon，DOC)、易氧化有机碳(Readily oxidized organic carbon，ROC)含量及其土壤碳库的变化特征。结果表明：土壤有机碳和各活性有机碳组分含量及分配比例受到植被类型和土层深度的明显影响。土壤有机碳的平均含量在0~100 cm土层表现为竹林（16.74 g/kg）>阔叶林（12.62 g/kg）>草地(11.14 g/kg)>混交林（8.16 g/kg）>针叶林（5.98 g/kg），并随土层深度的增加而减小。竹林和阔叶林的微生物量碳和易氧化有机碳含量均明显高于混交林和针叶林，各植被在剖面上均表现出垂直递减规律，表现出明显的表聚效应。除草地，4种植被的土壤碳库管理指数随土层深度的加深而减小，均表现为表层(0~20 cm土层)最高。不同植被类型间，竹林的可溶性有机碳分配比例在各土壤层次均最小，整个土壤剖面均值仅为0.1%。由相关性分析可知，微生物量碳、易氧化有机碳、土壤总有机碳含量和土壤有机碳储量有着极其显著的相关性。因此，土壤微生物量碳和易氧化有机碳可以作为衡量亚缙云山森林不同植被土壤有机碳库变化的敏感性指标。