土壤微生物对不同植被类型土壤呼吸速率影响的研究

土壤呼吸速率与土壤微生物密切联系。研究了太白山北坡植被土壤微生物对土壤呼吸速率的影响。不同植被类型土壤呼吸速率大小顺序是:阔叶栎林(5.5μmol/(m2.s))桦木林(4.25μmol/(m2.s))落叶阔叶林(4.62μmol/(m2.s))杨树林(3.09μmol/(m2.s))太白红杉林(1.77μmol/(m2.s))秦岭冷杉林(1.73μmol/(m2.s))高山草甸(1.63μmol/(m2.s))。不同植被类型土壤除真菌数量随海拔升高而增多之外,放线菌、细菌都是随海拔升高呈单峰变化趋势。土壤呼吸速率与土壤细菌、放线菌呈极显著正相关性(P0.01),与真菌则呈极显著负相关(P0.01),而与海拔梯度呈显著相关(P0.05),表明土壤呼吸受土壤微生物群落影响较大。     

氮沉降对湿地松林土壤呼吸的影响

为了阐明湿地松林土壤呼吸对氮沉降响应的变化规律以及氮沉降是否改变土壤呼吸温度敏感性系数,运用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统测定模拟氮沉降4种不同处理水平[0、5、15、30 g/(m2?a)]下湿地松林(Pinus elliottii)的土壤呼吸速率及土壤温、湿度。结果表明：湿地松林土壤胡须呈明显季节变化,7月最高,1月最低。各处理土壤呼吸年累积量为：对照(CK)[5.28±1.02 t/(hm2?a)]、低氮[LN 4.51±0.64 t/(hm2?a)]、中氮[LN 4.66±0.51 t/(hm2?a)]和高氮[HN 4.20±0.43 t/(hm2?a)]。全年对照处理土壤呼吸速率平均值为CK[1.44±0.28 μmol/(m2?s)]比各氮沉降处理LN[1.20±0.17μmol/(m2?s)]、MN[1.24±0.13μmol/(m2?s)]、HN[1.11±0.11μmol/(m2?s)]高16.6%、13.8%、22.9%。土壤呼吸速率与10 cm土壤温度呈显著相关正指数关系(P<0.01),相关性指数(R2)在0.6049~0.7557之间,湿地松林在各处理氮沉降下温度敏感性系数分别为LN(1.72)、MN(1.75)、HN(1.79)同对照(2.35)相比有降低趋势。土壤呼吸与5 cm土壤湿度之间呈二次方程关系,但相关性不显著(P>0.05)。研究表明,氮沉降是影响湿地松林CO2通量的一个重要因子。     

东平湖湖滨带不同植被类型下春季土壤CO2通量研究

为了准确揭示湖滨带不同植被类型的土壤呼吸差异,并为湿地生态系统碳收支研究提供基础理论依据,采用LI-8100A开路式土壤碳通量测量系统,测定东平湖湖滨带3种典型植被类型（香蒲、芦苇、人工杨树林）的春季土壤CO2通量特征。结果表明：（1）3种植物群落中,人工杨树林的土壤有机质明显要高于其他2个原生湿地土壤;（2）3种植物群落的土壤CO2释放速率日变化趋势都均为单峰曲线;土壤碳通量速率最高值在12:00-14:00,最低值出现在6:00。以人为扰动过的土壤,即杨树林群落土壤呼吸速率最大,日平均值达到2.26 μmol/(m2?s);（3）土壤CO2释放速率与近地面大气温度的相关性要高于与土壤温度相关性。分析表明,同一气候区相同环境因子对不同植物群落土壤呼吸的影响作用不同,且因其自身具有明显的日变化,从而导致对土壤呼吸的调控作用也具有明显的日变化模式。     

辽河口潮滩湿地不同植被土壤4种碳代谢酶活性及其与有机碳含量、pH值关系

土壤碳代谢酶活性影响着土壤中含碳有机质的分解与腐殖质合成过程,进而影响土壤的“碳源汇”作用。研究了2012 年7 月、9 月和11 月采集于辽河口滨海湿地不同植被土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、脱氢酶、多酚氧化酶4 种碳代谢酶活性及其与有机碳含量、pH值关系。结果表明：翅碱蓬单独生长区土壤蔗糖酶活性：7 月＞9 月＞11 月;芦苇单独生长区、翅碱蓬+芦苇混合生长区、芦苇+苣荬菜+艾混合生长区土壤蔗糖酶活性：9 月＞7 月＞11 月。翅碱蓬单独生长区、芦苇单独生长区、翅碱蓬+芦苇混合生长区以及芦苇+苣荬菜+艾混合生长区土壤过氧化氢酶活性：9 月＞11 月＞7 月。翅碱蓬单独生长区、芦苇单独生长区、翅碱蓬+芦苇混合生长区土壤脱氢酶活性：7 月＞9 月＞11 月;芦苇+苣荬菜+艾混合生长区土壤脱氢酶活性：7 月＞11 月＞9 月。翅碱蓬单独生长区、芦苇单独生长区、翅碱蓬+芦苇混合生长区以及芦苇+苣荬菜+艾混合生长区土壤多酚氧化酶活性：7 月＞9 月＞11 月。除土壤蔗糖酶与有机碳含量(TOC)显著正相关(R2=0.38,P=0.033,n=12)外,其他酶无显著相关关系(P＞0.05)。4 种碳代谢酶与pH值间均无显著相关关系(P＞0.05)。     

额济纳胡杨林土壤呼吸日间变化研究

为加强额济纳地区关于土壤碳通量的研究,探讨土壤呼吸对环境因子变化的响应,通过对额济纳胡杨林2015年生长季中9月与非生长季中11月的日间土壤呼吸速率变化的观测,对土壤呼吸与环境因子进行了分析,计算了日间土壤CO2释放量的实测值与拟合值。结果表明:9月与11月土壤日间平均CO2释放量实测值(171.18,37.27mmol/m2)稍高于拟合值(168.91,37.16 mmol/m2)。11月日间土壤呼吸平均值(0.94μmol/(m2·s))约为9月日间土壤呼吸平均值(4.32μmol/(m2·s))的22%。9月和11月额济纳胡杨林Q10值分别为1.61和1.99。土壤CO2释放量和土壤有机质、全氮含量及碳氮比均呈正相关。运用土壤温度和土壤体积含水量构建双因子回归模型,相较于用土壤温度或土壤体积含水量构建单因子回归模型,可以更好地解释土壤呼吸速率日间变化。考虑到碳收支平衡、降水量变化及气候变暖等因素,额济纳胡杨林土壤对气候变化有较好的适应性。     

牛膝光合作用日变化特征的研究

试验研究了牛膝叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系。结果表明：牛膝净光合速率日变化呈双峰曲线,峰值出现在10：00和14：00,分别为7.07μmol/(m2&#8226;s), 6.87μmol/(m2&#8226;s),出现光合“午休”现象;牛膝蒸腾速率日变化呈单峰曲线,峰值出现在12：00,为2.9 mmol /(m2&#8226;s);牛膝气孔导度日变化呈轻微的双峰曲线,峰值分别出现在10：00,14：00,分别为0.049 mmol/( m2&#8226;s),0.045mmol/( m2&#8226;s);牛膝净光合速率与光合有效辐射、蒸腾速率、气孔导度之间呈正相关,与胞间CO2浓度和相对湿度呈负相关;牛膝出现光合“午休”现象是生态环境因子综合作用的结果。     

对拉萨大花黄牡丹变异材料的光合特性的研究

[目的]分析变异和非变异大花黄牡丹在同等环境条件下的光合特性差异，旨在探索大花黄牡丹（Paeonia ludlowii ）发生变异（花瓣重瓣化\抗性增强）是否与它的光合特性有关。[方法]分别选取大花黄牡丹变异材料AS和非变异材料ACK，采用Li-6400便携式光合仪测定其光合特性。[结果]结果表明：与非变异材料ACK相比，变异材料AS的净光合速率受CO2浓度的变化影响较大，而受光强度的影响较弱；且AS的净光合速率低于材料ACK， 最大净光合速率和光饱和点显著高于非变异材料，二者最大净光合速率分别为49.8 μmol/(m2·s)和41.6 μmol/(m2·s)，光饱和点分别为754.5 μmol/(m2·s)和334.2 μmol/(m2·s)；暗呼吸速率和表观量子效率极显著低于非变异材料，AS和ACK的暗呼吸速率分别为0.039 μmol/(m2·s)和0.178 μmol/(m2·s)，表观量子效率分别为0.066μmol/mol和0.125 μmol/mol。[结论]本研究表明，拉萨大花黄牡丹变异材料的光合特性发生了明显变化，且适应环境能力较同品种非变异材料增强，能够较好地适应相对恶劣的环境；由此可见，大花黄牡丹发生变异极可能与其光合特性的特异性有关。     

沿江丘陵区土壤酶活性与土壤肥力的关系

对12种不同种植模式的6个土壤酶活性和7个土壤肥力因子进行测定,运用相关分析和典型相关分析方法对数据进行分析,以期阐明沿江丘陵地区土壤酶活性与土壤肥力因子的关系。相关分析的结果表明土壤酶活性与土壤肥力因子密切相关,多数呈极显著正相关。典型相关分析的结果表明“综合土壤酶活性因子”与“综合土壤肥力因子”存在极显著的典型相关关系,其中过氧化物酶、脲酶、多酚氧化酶和淀粉酶与有机质和全氮关系密切。综合土壤肥力因子可以作为土壤肥力评价的重要指标。     

农牧交错带人工草地及农作物下土壤酶活性特征

土壤酶直接影响着人工草地生态系统的物质循环和能量流动,是评价土壤质量的生物活性指标。在农牧交错带紫花苜蓿人工草地和农田内采集土壤样品,通过测定土壤有机质、pH、营养元素（N、K、Ca、Mg等）有效态含量及4种土壤酶（土壤脲酶、碱式磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶）的活性,分析了紫花苜蓿人工草地和农作物下土壤理化因子对土壤酶活性的影响。研究结果表明：（1）在紫花苜蓿人工草地中,土壤脲酶和碱式磷酸酶活性变化趋势一致,随种植年限的延长显著减少,且品种间差异显著(P＜0.05),平均酶活性表现为3年龄＞6年龄＞10年龄草地。过氧化氢酶活性随种植年限的延长而逐渐增强,品种间差异显著(P＜0.05);（2）不同类型农田中,土壤酶活性亦存在差别,玉米地土壤脲酶和碱式磷酸酶活性仅为马铃薯地的24%和70%;（3）比较人工草地与农田土壤酶活性,认为3种土壤酶（土壤脲酶、碱式磷酸酶和过氧化氢酶）的活性大小基本表现为马铃薯地＞3年龄巨人草地＞玉米地≥3年龄雷达克之星草地＞6年龄雷达克之星草地＞6年龄巨人草地＞10年龄雷达克之星草地≥10年龄巨人草地;（4）相关性分析表明,土壤脲酶、过氧化氢酶和碱式磷酸酶3种酶之间呈显著负相关。蔗糖酶活性与pH达到极显著正相关,脲酶和碱式磷酸酶与pH成显著负相关,速效氮和全氮呈极显著负相关,过氧化氢酶则与有机质、速效氮、全氮和水溶性镁呈显著正相关。     

固沙植物沙米光合特性研究

采用Li—6200光合分析仪对沙地一年生植物种沙米的Pn进行了日变化和季节变化测试,结果表明：沙米光合速率日变化呈双峰曲线,其Pn第一峰值和第二峰值分别为13.38μmol/(m2·s)和9.428μmol/(m2·s)。沙米Pn在季节变化中平均高峰值在7月份为7.3428μmol/(m2·s)。沙米的光补偿点较低为127.3μmol/(m2·s)。在生长季节中沙米的水分利用效率（WUE）平均值为0.5707,最大平均值出现在6月份为0.7145。经对沙米Pn及其多项影响因子的相关分析,得出：沙米Pn与其因子QNTM、EAIR、TRAN呈极显著正相关关系相关;与CINT呈显著负相关关系。并得出沙米Pn及影响因子之间的回归方程。     

盘锦芦苇湿地土壤温度剖面特征分析

土壤温度是影响湿地气候重要的环境因素之一,对地温的深入研究有利于正确把握湿地土壤呼吸的变化规律。笔者对盘锦湿地野外观测站芦苇沼泽2005-2009年的0?-80 cm土壤温度剖面资料进行分析。结果表明：芦苇湿地土壤温度日变化呈正弦曲线,由表层向下振幅减小;-40 cm以下基本无日变化,3月份日较差为全年最小,生长季日较差大。土壤剖面温度的季节变化表现为：冬季温度梯度明显,热量传输缓慢;夏季热量传输快,温度梯度小,其中9月份温度梯度最小。土壤温度的变化将影响芦苇生长,尤其是芦苇的萌芽和根系发育期。研究成果可为湿地碳通量研究提供参考依据。     

支脉河口潮滩芦苇生境适宜性分析及生态承载力评估

为实现岸段建设的防浪减灾及生境保护双重目的,优化人工岸段的建设管理,选取并监测了支脉河口潮滩区域土壤质量及污染因子等共13项理化指标,构建了芦苇种植生境适宜性评价指标体系和生态承载力评估模型,应用GIS技术分析了研究区滨岸潮滩芦苇群落构建的生态适宜性并评估了其生态承载力。结果表明：研究区主要为芦苇群落构建的中度适宜和勉强适宜生境,其主要限制因子为有机质、水解氮和有效磷等土壤肥力指标,其次为水溶性盐和含水率;生境适宜性分析得研究区44.16%为芦苇中度适宜生境（71.66 hm²）、生态承载力为7154~8255.72 g/m²、年可生产芦苇3.02×10⁶ kg,55.84%区域为芦苇勉强适宜生境（90.62 hm²）、生态承载力为1287.72~7154 g/m²,年可生产芦苇6.98×10⁶ kg;研究区芦苇生态承载力平均为4771.72 g/m²,可通过人工辅助构建和恢复芦苇群落进而实现人工岸段建设的生态化,并可获得年度1.00×10⁷ kg的芦苇产量。     

沿海湿地植物芦苇生态功能研究进展

芦苇(Phragmites australis)作为典型的繁殖能力超强的多年生禾本科植物。本文在对芦苇生态习性特征进行归纳总结的基础上,分析了水盐对芦苇的生理形态的影响,从抗风消浪、净化水质、吸附重金属等方面阐明了芦苇在沿海湿地的生态作用,以及总结了芦苇培育繁殖技术方面的研究进展,旨在为充分利用芦苇群落在沿海湿地植被恢复、生态建设方面的应用提供科学依据。     

大汶河湿地香蒲和芦苇分解动态研究

根据对大汶河湿地芦苇和香蒲凋落物分解剩余率测定,分析了凋落物分解动态。结果显示： 1)各处理动态相似,即随着分解的进行,芦苇和香蒲干物质剩余率呈现三个阶段：快速下降-平稳下降-快速下降;2）芦苇分解速度明显小于香蒲,到分解结束时芦苇和香蒲的干物质剩余率分别为 ;3）上层分解速度明显快于下层,到试验结束时,各处理干物质剩余量分别为上层芦苇（FX）42%,下层香蒲（CL）58%,上层香蒲（FX）38.2%,下层香蒲（CX）53.3%。结果对于了解湿地物质循环,对湿地生态系统进行科学管理具有重要意义。     

不同月份降雨量对套袋苹果黑点病的影响

为明确不同月份降雨量对套袋苹果黑点病的影响,以‘红富士’苹果树为试材,于2011、2012和2013年调查山东烟台、陕西白水、河南三门峡套袋苹果黑点病发病率,记录不同月份降雨量,通过统计分析不同月份降雨量对套袋苹果黑点病发病率的影响。结果表明：不同年份苹果黑点病发病率不同,2011年>2012年>2013年。3个地区苹果黑点病的平均发病率由东向西依次降低,具体表现为山东烟台>河南三门峡>陕西白水。1、4、5、7月的降雨量与苹果黑点病发病率成负相关,但是相关性均不显著(P>0.05);而其他月份降雨量与苹果黑点病发病率成正相关,其中9月降雨量极显著地影响了苹果黑点病的发生,Pearson相关系数达0.861(P<0.01)。8月和9月平均降雨量与苹果黑点病发病率的Pearson相关系数达0.862(P<0.01)。1、7、10月降雨强度与苹果黑点病发病率成负相关,但是相关性均为不显著(P>0.05);而其他月份的降雨强度均与苹果黑点病发病率成正相关,特别是6、8、9月这3个月降雨强度与苹果黑点病发病率的Pearson相关性均为显著(P<0.01)。其中8、9月平均降雨强度对苹果黑点病发病率的Pearson相关系数达0.907(P<0.01)。以上结果表明,8、9月降雨量和降雨强度与苹果黑点病发病率密切正相关,由此推断8、9月是防治苹果黑点病的关键时期。     

Distribution of PAHs in Phragmites australis in Sludge Drying Reed Bed

The transfer of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) from sewage sludge to Phragmites australis and the distribution of PAHs in Phragmites australis were investigated in a field experiment. Tested phragmites australis were planted in a sludge drying reed bed (SDRB) with the size of 3 m×1 m×1.3 m (0.65 m media layer and 0.65 m extra height). The experiment lasted three years including two years' sludge loading and one year's resting period. Totally 8.4 meters surplus activatied sludge with 99.14% of moisture content was feed into the SDRB during loading time, and raw sludge contained 5.69 mg/kg (DW) of total PAHs. Native Phragmites australis contain higher PAHs in the stems and leaves, averaged 2.198 and 2.583 mg/kg (DW) which are 2.44 and 2.87 times of that in the roots, respectively. The results showed that Phragmites australis accumulated PAHs from sludge obviously. Lower molecular weight PAHs are the dominant contents in which of Phragmites australis. According to the experimental results in September, October and November of the second year, the PAHs contents in the roots, stems and leaves of tested Phragmites australis have the trend of increasing with plant growing time; the total PAHs in the roots, stems and leaves are averaged 7.642, 7.713 and 7.946 mg/kg (DW) in November of the third year, which are 8.5, 3.52 and 3.08 times of that in native ones, and also lower molecular weight PAHs are dominant with the percentages of 55.14%, 56.96% and 44.59%, respectively. PAHs contents in Phragmites australis are observed to be significant positive relations with their coarse fat contents and have no relationship with lipid percentages.     

人工湿地污水处理系统中芦苇和茭白生理特性及抗逆性研究

为比较人工湿地污水处理系统中芦苇(Phragmites communis)和茭白(Zizania aquatica)的生理特性及抗逆性,本研究选择山西省襄汾县污水处理厂人工湿地系统,采集湿地和对照土壤中的芦苇和茭白的叶和根样本,测定其生理指标、抗逆性指标。同时检测湿地土壤基本理化性质。结果表明,湿地芦苇和茭白叶中叶绿素、可溶性蛋白和MDA的含量比对照组增加（分别由23.56 mg/g、15.89 mg/g;0.98 g/L、1.43 g/L;0.11 nmol/mg protein、0.29 nmol/mg protein增加至44.27mg/g、33.17 mg/g;2.10 g/L、2.61 g/L;0.7 nmol/mg protein、1.01 nmol/mg protein）,但无显著性差异;芦苇和茭白叶中超氧化物歧化酶(SOD)活性、根中可溶性蛋白含量和根中细胞色素氧化酶P450(CYP450)活性与对照组相比显著性增加（分别由0.32 U/mg protein、32.68 U/mg protein;0.09 g/L、0.38 g/L;176.98 U/mg protein、39.96 U/mg protein增加至54.73 U/mg protein、43.79 U/mg protein;0.11 g/L、0.45 g/L;361.46 U/mg protein、50.79 U/mg protein）。与茭白相比,湿地芦苇中MDA含量较低、SOD活性高、CYP450活性增加。结果说明,芦苇和茭白均是良好的人工湿地修复植物,SOD、CYP450保护酶的共同作用及可溶性蛋白和叶绿素增加是植物对逆境的一种适应反应,且芦苇的抗胁迫能力相对优于茭白。芦苇根可溶性蛋白和茭白根SOD分别与根中磷或钾呈显著正相关,说明植物生化指标与土壤养分密切相关。