土壤种子库研究进展

在浏览国内外大量文献的基础上,从土壤种子库研究意义、国内外研究现状和目前研究的热点问题等方面论述土壤种子库的研究进展。针对目前土壤种子库研究的热点问题,主要从土壤种子库的分类、种子质量和种子休眠之间的关系、种子库的水平分布及种子库与地上植被的关系等方面进行讨论,指出其在遗传结构和扩散等研究内容及方法方面所存在的问题,并提出了相应的建议。     

基于文献计量分析的土壤固碳研究进展

为了解国内外土壤固碳的相关研究前沿与进展,本文基于Web of Science核心数据库与CNKI数据库,利用文献计量分析方法对领域内的研究现状、研究热点和前沿趋势进行了分析.研究结果表明:关于土壤固碳研究的发文量整体呈上升趋势,且近几年增幅较大.美国的发文量及发文期刊的影响力均较高.从国际合作水平来看,中美两国的合作...     

基于文献计量学分析土壤氮素矿化研究进展

为了深入了解土壤氮素矿化的研究现状和发展趋势,应用CiteSpace信息可视化分析软件,对Web of Science（WOS）数据库中1990—2020年土壤氮素矿化领域的1804篇文献进行了基础知识框架、研究热点、发展趋势的可视化分析,对土壤氮素矿化研究进展和演变趋势进行了图谱解读和追踪分析。结果表明:土壤氮素矿化研究正处于不断发展阶段;该领域研究具有很强的学科交叉特点,主要涉及环境科学与生态学、生态学、环境科学和农业等学科;其重要研究主题是土壤氮素转化机理及其动力学过程;近期研究前沿主要集中在探究不同土地利用类型或农业管理措施对微生物特性的影响、微生物又影响土壤中氮素迁移转化过程方面;我国该领域研究发展迅速,但还面临在国际上影响力较低等问题。     

基于DCCA的蓟县八仙山土壤种子库特征分析

[目的]通过研究天津市蓟县八仙山土壤种子库特征,为土壤种子库应用于植被恢复提供参考。[方法]采用除趋势典范对应分析(DCCA)方法探究土壤种子库与环境因子的关系。[结果](1)相比天津市其他样地,蓟县八仙山土壤种子库萌发物种丰富度较高,物种高达42种,但土壤种子库密度却最低,这与岩石裸露,土层薄弱,动物取食效应明显有很大关系;(2)土壤种子库的Sorensen相似性指数较低,但Simpson生态优势度指数、Shannon—Wiener多样性指数和Pielow均匀度指数却较高;(3)随着海拔逐渐升高,群落结构明显变化,木本植物数量增多。随着坡向逐渐向阳,植被类型由喜阴植物逐渐变成向阳植物。[结论]通过DCCA分析,土壤种子库物种呈现明显的3个聚类。影响土壤种子库主要的土壤因子为有机质、pH值和全磷。     

基于文献计量的土壤健康评价研究进展可视化分析

土壤健康是食品安全和人类生命健康的基础保障，开展土壤健康评价、掌握土壤健康状况对土壤保护和农业可持续发展具有重要意义。本文以Web of Science核心数据库中收录的土壤健康评价相关文献为基础数据，采用CiteSpace工具文献数量、题目、关键词、作者等信息进行可视化计量分析。结果表明：（1）土壤健康评价是一项环境科学、土壤科学、农学等多学科交叉的研究领域，目前正处于快速发展时期；美国在这一领域的研究实力和国际影响力最大，我国虽然起步较晚但发展迅速，发展潜力巨大。（2）土壤健康概念从狭义到广义，评价指标从理化属性到物理、化学、生物综合指标，评价体系从单一粮食生产到多种生态系统服务功能，方法模型从专家经验到系统建模，技术手段从常规检测到微生物组学、地信遥感等正在逐步改进和完善。（3）生物学指标、土壤多功能定量评价、客观准确的评价模型等是目前土壤健康评价研究的前沿和热点。我国土壤健康评价研究尚处于发展阶段，本文对国际土壤健康评价进展情况的总结梳理对我国相关研究工作的开展提供了一定的参考与借鉴。     

基于文献计量学的智慧果园研究进展与热点分析

为了宏观掌握智慧果园在国内外的研究动态、前沿和热点,更好地推动智慧果园乃至智慧农业的发展,该研究采用文献计量分析方法,以Web of science核心论文集为检索平台分析了智慧果园2002年1月1日-2022年8月累计20年的时空分布、主要研究内容以及前沿热点。主要结论如下：智慧果园的研究自2014年起步入正轨,2018年起在人工智能技术推动下发展迅猛,2018－2021年总发文量占比37.5%;总体而言,作者（Lan Yubin、Chen Chao、Tang Yu等）、机构（华南农业大学、中国农业大学和佛罗里达大学等）、地域（中国、美国、西班牙等国）交流和合作均较为密切;中国、美国是开展智慧果园研究的主要国家,总发文量共占比58.2%;当前主要研究集中在果树长势和病虫害识别和预警、无人化或智能化农机作业。根据研究目的细分的技术主要包含人工智能模型/算法、传感、物联和精准农业等。自2007年以来,研究热点由柑橘病害、产量预估等对象研究逐步过渡到技术研究上,深度学习、无人机、人工智能的研究是当今智慧果园的发展前沿。智慧果园研究深受技术推动尤其在当前人工智能技术背景下方兴未艾,而当前的环境复杂度高、种植欠规范等问题依旧制约着其进一步发展。星-空-地立体化果园感知、空-地协同无人化精准作业、水果采摘、果品的可视化溯源等方面将是未来智慧果园主要研究方向。     

基于CiteSpace的土壤质量遥感研究文献计量分析

为了解当前土壤质量遥感研究前沿和进展，采用文献计量学方法探究近20年该领域研究现状和热点。利用CiteSpace文献计量软件，分析Web of Science核心合集数据库中2002～2021年土壤质量遥感研究领域的1240篇有效文献，以“soil quality、Remote sensing、RS”为主题词，从发文量时间、发文国家、发文机构、关键词突现、关键词聚类分析及文献共被引聚类等角度可视化分析。结果表明：2017～2021年土壤质量遥感研究文献发文量快速增长；发文量最多的国家是美国、中国、德国、荷兰、印度；研究方向主要有生态环境学科、遥感、地质学、成像学和照相技术、农业、水资源。通过分析关键词（共现密度、突现、共被引）图谱可推断未来土壤质量遥感研究热点包括：全球土壤水分动态数据集将成为监测土壤质量的重要数据来源；研究土壤侵蚀、盐渍化、有机碳等监测土壤退化程度；遥感与传感技术、地理信息系统的交叉融合。未来土壤质量遥感研究将更注重与多学科交融合作，进一步向全球尺度、高精度方向扩展。     

基于文献计量学的小麦氮素监测研究进展分析

为提高小麦氮素监测领域研究的科学性、精准性、交叉性和前沿性，该文通过可视化分析探寻领域研究现状和内容演变，以期了解最新研究动态和未来发展方向。利用文献计量学方法，借助VOSviewer、HistCite等工具，挖掘1990—2022年间发文趋势、学科领域、国家、机构、期刊和高被引论文、研究热点、主题演变等，并对学科交叉和文献集中度等进行分析。对检索得到的14 091篇有效文献研究发现，全球发文量总体呈上升趋势，中国是近年来发展最快的国家，累计发文量达3 300篇，以23.42%的占比位居全球第一，但在本地引文次数和总被引次数方面还有待提升。小麦氮素监测领域从原先以农学、植物科学为代表的单一学科引领，逐步向农学、植物科学、环境科学与生态学、化学、计算机科学、遥感等多学科交叉融合转变；研究热点从早期的氮素营养、氮素循环、光合作用等单一生理过程解析，逐步向遥感监测、作物模型、生长模拟等数字农业方向演变，形成了以中国和美国为代表的全球两大主要研究节点。全球发文量前十作者中有6人来自中国，全球发文量前十机构中国占据6席，中国在高被引论文4项指标中均位居前列。随着时间的推移，研究人员的团队性和国际化合作倾向越发明显，中国与全球发文量前十国家的合作发文量占比为31.48%，且与不同国家合作重点不尽相同。农学类期刊是该领域主要发文刊物，其中以《Field Crops Research》最具代表性。结果表明，小麦氮素监测领域学科交叉态势已日渐显现，国家、机构、作者等文献集中度日趋明显，研究热点及领域发展趋势越发清晰，未来，跨国别、跨学科、跨团队的深度合作将带来更大、更深远的发展契机。     

基于CNKI数据库的土壤酸化文献计量分析

为探索近年来国内土壤酸化研究的热点与发展趋势,以CNKI数据库为基础,采用统计与聚类等分析方法,借助CiteSpace信息可视化软件及文献计量学知识,统计并绘制有关国内土壤酸化研究文献的机构、关键词、文献被引频次等信息图表,挖掘土壤酸化研究的整体发展趋势、高产机构、高频关键词等信息。研究发现我国土壤酸化研究的主题从森林土壤逐渐转移至农田土壤,酸沉降及土壤化学在土壤酸化研究中一直属于重点关注对象。研究机构主要集中在高校和科研院所,同时高频关键词显示国内土壤酸化研究主要集中在酸沉降、施肥管理、土壤结构、作物生长、酸化成因及改良、连作障碍及土壤污染等方面。该研究有助于全面了解国内土壤酸化研究现状及进展,为农田土壤酸化改良方面的研究及应用提供重要参考。     

科尔沁沙地生物结皮的土壤种子库特征

通过野外取样和室内分析,初步研究了科尔沁沙地两种生物结皮在干、湿两种处理下土壤种子库种类组成、密度以及物种多样性等特征。结果表明：①科尔沁沙地藻结皮和苔藓结皮土壤种子库的总密度为干旱藻结皮〈湿润藻结皮〈干旱苔藓结皮〈湿润苔藓结皮。两种结皮上种子库的数量存在显著差异,对于干、湿处理的两种结皮,苔藓结皮上种子库的总密度均大于藻结皮上种子库的总密度;②两种生物结皮在干旱、湿润两种处理中共出现了6科、15种植物,种子库的组成以一年生草本植物、中生植物为主,二者百分比均超过76%;③在干旱藻结皮、湿润藻结皮、干旱苔藓结皮和湿润苔藓结皮上,种子库物种多样性表现出湿润处理下的结皮高于干旱处理的结皮。由此表明,在半干旱的科尔沁沙地,水分是限制结皮土壤种子库中种子萌发的主要因子,而生物结皮则通过对水分入渗与再分配的调控作用影响结皮种子库中种子的萌发。     

农田杂草土壤种子库对施肥模式的响应

通过对肥料长期定位试验点土壤(0~15 cm)的农田杂草种子库大小、物种组成等特征进调查,采用主成分分析法(PCA)和典范对应分析法(CCA)探讨了农田杂草土壤种子库对施肥模式的响应。结果表明,该试验地杂草土壤种子库主要以大豆种植季杂草种子为主,施氮肥的处理区杂草种子库密度极显著大于未施氮肥的处理区(P0.01);施肥明显降低杂草种类数,尤其是土壤速效磷含量的增大;PCA结果表明施肥模式引起土壤磷素含量的差异是影响杂草土壤种子库的物种组成的最重要因子,而土壤氮、钾也能在一定程度上对土壤种子库的物种组成产生影响;CCA结果表明不同种类的杂草种子对施肥模式的响应不同,不同种类的杂草适宜生长在不同的施肥区。本研究认为杂草的适应与竞争机制导致不同种类的杂草对施肥模式的响应不同,同一种杂草在不同施肥模式下种子的密度差异明显,影响农田杂草土壤种子库的物种组成与密度,最终形成各物种组合的杂草群落能够更好地适应环境并最大程度利用环境中的各种资源。     

飞播马尾松林土壤种子库的萌发特征及其与土壤理化性质的关系

土壤种子库是植被更新和恢复的物质基础,对地面植被恢复有着重要意义。以江西省兴国县飞播马尾松林为研究对象,通过标准地调查、土壤理化性状测定及土壤种子库萌发试验,分析土壤种子库的萌发特征及其与土壤因子的关系。结果表明:土壤种子库有23种植物,隶属于17个科,0~10 cm土层种子密度为9.8×102粒m~(-2)。不同坡位土壤种子达到萌发最高峰的时间、萌发平缓期持续的时间相差不大,但单子叶植物与双子叶植物间达到萌发峰值点的时间有所差异;萌发种子数与时间关系呈双"S"型曲线,表现出"平缓-上升-平缓-上升-平缓"的变化过程。采用主成分分析提取非毛管孔隙、土壤含水量、全N、全P、有机质5个变量进行冗余分析,得出对土壤种子库影响较大的是非毛管孔隙度与土壤含水量。     

草炭与珍珠岩对土壤种子库种子萌发特征的影响

[目的]探究基质添加对土壤种子库种子萌发特征的影响,为今后土壤种子库应用于植被恢复工程提供有价值的参考。[方法]借鉴日本植被恢复的先进经验,采用温室萌发法探究有机基质(草炭)、无机基质(珍珠岩)及混合基质(草炭与珍珠岩)添加对土壤种子库种子萌发特征的影响。[结果]草炭与珍珠岩混合基质对土壤种子库密度、物种多样性的促进作用更为明显,当混合基质与表土配比为20%和30%时,Shannon-Wiener多样性指数和种子库密度分别达到最高值;种子库萌发曲线中,混合基质组的萌发效果明显高于空白组和其他组;种子库密度与土壤因子的多元回归分析中,C,N,P,K元素均对种子库密度影响显著,进一步通过CCA排序法,分析发现大部分植物均对土壤含水率和C,N,P,K等元素有一定程度上的要求。[结论]向表土中添加混合基质作为一种人工措施,能有效地促进种子库密度和物种多样性,可为植被恢复工程提供具有实用价值的参考。     

塔里木河下游土壤种子库的季节差异分析

以因不合理的水土资源开发而出现严重生态退化的典型区--塔里木河下游为研究区,通过在塔里木河下游开展的土壤种子库实验,分析了塔里木河下游土壤种子库的基本特征和种子库密度、物种组成上的季节差异,并从土壤种子库的角度探讨了塔里木河下游生态恢复的可行性.(1)塔里木河下游土壤种子库的季节差异较大,如果排除放牧的影响,3月份土壤种子库的密度和物种丰富度总体上要小于8月份的土壤种子库;(2)从物种组成上看,3月份物种组成以一年生草本占优势,而胡杨和柽柳的种子基本上都出现在8月份的土壤种子库中;(3)随塔里木河下游地上植被群落退化程度的加重,种子库的密度和物种数均呈现明显的下降趋势;(4)鉴于土壤种子库无论在物种还是密度上均要远丰富于地上植被群落的事实,认为通过激活土壤种子库来实现下游生态的局部恢复在理论上是可行的.考虑到主要建群植物的生态恢复,建议今后的输水时间应该选择在8月到11月之间.     

科尔沁沙地生物结皮的土壤种子库特征

通过野外取样和室内分析,初步研究了科尔沁沙地两种生物结皮在干、湿两种处理下土壤种子库种类组成、密度以及物种多样性等特征.结果表明①科尔沁沙地藻结皮和苔藓结皮土壤种子库的总密度为干旱藻结皮＜湿润藻结皮＜干旱苔藓结皮＜湿润苔藓结皮.两种结皮上种子库的数量存在显著差异,对于干、湿处理的两种结皮,苔藓结皮上种子库的总密度均大于藻结皮上种子库的总密度;②两种生物结皮在干旱、湿润两种处理中共出现了6科、15种植物,种子库的组成以一年生草本植物、中生植物为主,二者百分比均超过76%;③在干旱藻结皮、湿润藻结皮、干旱苔藓结皮和湿润苔藓结皮上,种子库物种多样性表现出湿润处理下的结皮高于干旱处理的结皮.由此表明,在半干旱的科尔沁沙地,水分是限制结皮土壤种子库中种子萌发的主要因子,而生物结皮则通过对水分入渗与再分配的调控作用影响结皮种子库中种子的萌发.     

平朔安太堡露天矿排土场土壤种子库研究

采用萌发试验法研究了安太堡露天矿排土场土壤种子库特征,结果表明:排土场土壤中有活性种子存在,且以1年生植物为主,可为植被恢复提供物质基础;随着复垦时间的延长,土壤微环境改善,种子库的组成种类增加,数量增多,幼苗生长加快;复垦10年的沙棘、草地、刺槐林地,土壤种子库组成种类较新排土区明显增多,且优势种因复垦模式不同而异;未复垦的空旷区有利于种子传播,但土壤微环境差,不利于种子萌发,幼苗生长较差.