科尔沁沙地小叶锦鸡儿人工林防风固沙及改良土壤效应研究

为探讨小叶锦鸡儿防风固沙、改良土壤养分状况和生物活性的能力,选取6年和11年生小叶锦鸡儿人工固沙林为对象,以流动沙丘为对照,研究不同年龄固沙林降低风速和风沙流结构特征、土壤有机质和N,P含量、土壤酶的活性以及微生物生物量C,N,P含量的变化特征.结果表明:在小叶锦鸡儿灌木林内,各个高度风速和输沙量均显著低于流动沙丘,防风固沙效果明显.随着小叶锦鸡儿固沙群落发育时间的增长,其综合防风性能提高,土壤有机质、N,P,K含量和生物活性逐渐得到改善.O～30 cm土层中磷酸单酯酶、蛋白酶、脲酶、蔗糖酶、硝酸还原酶、多酚氧化酶、脱氢酶的活性和土壤微生物生物量C,N和P含量均大幅度提高,其中O～10 cm土层增幅最大.土壤酶中蔗糖酶的活性增加最为迅速,6年和11年生固沙林O～10 cm 土层分别是流动沙丘的28.58倍和55.21倍.小叶锦鸡儿不仅具有较好的防风固沙性能,而且表现出强大的改善土壤养分和生物活性的能力,可作为优良的固沙植物材料在科尔沁沙地大面积推广应用.     

共和盆地不同灌木群落生物土壤结皮理化性质差异北大核心CSCD

探究青海共和盆地不同灌木群落生物土壤结皮(Biological Soil Crusts,BSCs)理化性质差异,为加强生物土壤结皮资源的保护与合理利用提供理论参考。选取共和盆地沙蒿(Artemisia desertorum)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和乌柳(Salix cheilophila)群落中不同发育阶段的生物土壤结皮为研究对象,野外取样结合室内分析,研究其颗粒组成及养分特征。结果表明:三种灌木群落生物土壤结皮的颗粒组成均以沙粒为主(45%~90%),其中,小叶锦鸡儿沙粒含量>乌柳>沙蒿,且其含量均显著低于灌丛间裸沙。乌柳群落生物土壤结皮全氮、全碳、有机质、有效磷、速效钾、碱解氮、全磷含量均显著高于沙蒿、小叶锦鸡儿群落,且随生物土壤结皮发育,各含量在三种灌木群落中呈增加趋势。灌木群落对生物土壤结皮理化性质的影响程度最高,且灌木生物量与生物土壤结皮盖度、厚度、全氮、全碳、有机质、有效磷、速效钾、碱解氮、全磷呈显著正相关,与沙粒含量呈显著负相关(P<0.05)。灌木群落有效改良共和盆地沙地生物土壤结皮土壤结构,沙蒿群落更有利于土壤的细化,乌柳群落更有利于养分蓄积。     

放牧和封育条件下科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落土壤种子库特征

以科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落为研究对象,对比分析了放牧干扰和不同封育年限下土壤种子库特征。结果表明:①放牧和封育样地土壤种子库均以一年生植物为主,物种丰富度没有明显差异;②放牧样地土壤种子库密度为(3 475±519)粒/m2,封育6年和封育12年样地土壤种子库密度分别为(20 241±1 714)粒/m2和(28 777±3 946)粒/m2,显著高于放牧样地;③Shannon-W iener多样性指数、S impson多样性指数和P ielou均匀度指数在放牧样地分别为1.36,0.68和0.56,并随着封育年限的增加而降低;④放牧和封育样地土壤种子库主要分布于0~2 cm的土壤表层,封育样地各层的种子库密度均显著高于放牧样地;⑤放牧和封育样地土壤种子库均为聚集分布,但放牧样地种子库的空间异质性高于封育样地。     

青海共和盆地人工固沙植被恢复对土壤微生物数量的影响

为明确高寒沙区小叶锦鸡儿人工固沙植被恢复过程中土壤微生物数量特征,深入认识高寒沙区植被恢复和演替过程,文中对青海共和盆地青海省治沙实验站5个不同林龄小叶锦鸡儿人工固沙植被恢复区(8a,19a,31a,44a,57a)土壤理化性质和微生物数量进行了研究.结果 表明:1)植被恢复区土壤微生物数量呈明显的季节变化:夏季＞春季...     

科尔沁沙地几种灌木对根际微生物的影响

通过对科尔沁沙地五种典型灌木(小叶锦鸡儿、小红柳、差巴嘎蒿、达乌里胡枝子和冷蒿)根际与非根际土壤微生物的研究表明,根际土壤微生物数量远高于非根际土壤,差异显著。五种灌木根际细菌和放线菌数量表现为:差巴嘎蒿>小红柳>小叶锦鸡儿>冷蒿>达乌里胡枝子;真菌为:小叶锦鸡儿>小红柳>差巴嘎蒿>达乌里胡枝子>冷蒿。灌木根际细菌所占微生物总数的比例高于非根际,放线菌所占比例较低。五种灌木微生物根际效应R/S:小红柳>冷蒿>差巴嘎蒿>达乌里胡枝子>小叶锦鸡儿。根际效应R/S是比根际微生物数量更好的反映沙地灌木对根际微生物影响的指标,它从根际与非根际两方面综合对土壤进行评价,具有更深刻的研究意义。     

短脚锦鸡儿灌丛对植物群落和土壤微生物群落的促进效应研究

以内蒙古荒漠区短脚锦鸡儿灌木为研究对象,采用野外调查法分析灌丛对植物群落的影响,采用传统培养法,结合分子鉴定法分析灌丛对土壤微生物群落的影响。结果表明:(1)灌丛内植物群落多度和总生物量显著大于灌丛外,但是物种丰度和Shannon-Wiener指数灌丛内外无显著差异;(2)随土壤深度的增加,表层土与深层土的土壤可培养细菌丰度和真菌多度差异不显著,其余土壤微生物群落多样性特征均表现为:表层土显著大于深层土;(3)灌丛对土壤微生物群落具有正效应,且表层土正效应最大;(4)灌丛对植物群落的促进作用大于对土壤微生物群落的作用。     

科尔沁沙质草地封育过程中的植被变化及其机制

对科尔沁沙地乌兰敖都地区的沙质草地封育后的植被变化及其机制进行分析研究。结果表明：① 围栏封育使植被物种丰富度、密度显著提高,群落的优势种发生明显变化;围封地的Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数均表现为随封育时间增加而下降,而Pielou均匀度指数随围封时间增加表现出先增加后下降的趋势。② 围栏封育可以增加土壤表层（0~10 cm）的养分含量,但电导率随围封时间表现出先降低后增加的趋势,同时围栏封育使土壤水分含量下降。③ 土壤表层（0~10 cm）各因子对多样性的影响不同,全氮和pH与Pielou指数呈显著(P<0.05)负相关;全氮对于丰富度指数呈显著(P<0.05)正相关;其他土壤环境因子与多样性指数间关系均不显著,表明在沙质草地封育不利于植物多样性的维持,但有利于土壤养分的积累。     

土壤紧实胁迫与植物抗胁迫响应机理研究进展

植物正常生长发育需要适宜的土壤容重,当容重偏高时会改变土壤物理、化学和生物性状,发生土壤紧实胁迫,影响土壤养分有效性,造成多数土壤酶活性、土壤生物数量降低,使植物生长发育受阻,生物产量降低.目前土壤紧实胁迫是制约我国农业可持续发展的因素之一,本文综述了土壤容重与土壤理化性质和土壤生物的关系、以及植物对土壤紧实胁迫的响应机理研究进展,并在此基础上展望了土壤紧实胁迫的进一步研究方向.     

农牧交错带不同植被群落对土壤微生物量碳氮磷的影响

为了解荒漠化土地植被恢复对土壤微生物量的影响,以地处毛乌素沙地南缘的榆林市沙生植物园植被恢复30年的乔木、灌木和草地3种植被群落下土壤为研究对象,分析了植被恢复对土壤微生物量碳、氮、磷含量及比值的影响及其与土壤理化性质的相关性。结果表明,农牧交错带荒漠化土地植被恢复可以明显提高表层土壤微生物碳、氮、磷的含量。土壤微生物量碳以灌木林地为最高,含量为288.35 mg·kg-1,显著高于草地和乔木,分别是乔木林地和草地的3.99和2.10倍;土壤微生物磷在三种植被群落间差异不明显;三种植被群落下土壤微生物碳氮比的高低为乔木林地草地灌木林地,土壤微生物碳磷比表现为草地略高于乔木林地和灌木林地。相关性分析结果显示微生物量碳、氮、磷与土壤理化性质相关性极为密切,其中与土壤养分各指标大多呈现极显著相关,与土壤容重多为极显著负相关。说明土壤微生物量可以作为评价土壤质量的生物学指标。     

微生物菌肥对熏蒸剂处理后土壤微生态的影响研究进展

土壤熏蒸是防治土传病害的有效手段,但化学熏蒸剂在杀死病原微生物的同时也会对有益微生物群落的组成与活性造成影响。微生物菌肥不仅能够减少农作物的病虫害侵染,而且能够改善农产品的品质与产量。将土壤熏蒸剂与微生物菌肥配合使用将有利于连作土壤修复、土壤-植物微生态环境的改良与重塑。一方面,土壤熏蒸剂用于消灭前茬作物遗留下的土壤病原物,给土壤进行消毒处理;另一方面,施用微生物菌肥给“纯净”的土壤环境输入有益菌群,引导更利于植物生长的土壤微生态环境(土壤理化性质、土壤微生物群落结构)形成。本文简述了土壤熏蒸剂、微生物菌肥以及微生物菌肥介入熏蒸后的土壤对土壤理化性质、土壤酶系及土壤微生物群落变化的研究进展,旨在系统解析微生物菌肥对经熏蒸剂处理后土壤微环境变化的影响,以期为解决连作障碍、防治土传病害、恢复植物根际功能提供相关理论与技术参考。     

围封年限对草地生态系统碳分配的影响

以处于不同围封年限的退化草地为研究对象,对退化生态系统内有机碳分配特征进行了研究.结果表明:随着围封年限的增长,土壤有机碳密度不断增加;而植物有机碳密度的最高值出现在围封20 a,围封25 a植物碳密度略低于围封20 a,有降低趋势.围封25 a处理生态系统碳密度最高,达到8.22 kg/m2;土壤碳库所占生态系统有机碳总储量的比例受封育年限的影响不大.     

耕作方式对灌耕灰钙土耕层物理性质和玉米产量的影响

为探讨不同耕作措施对甘肃引黄灌区灰钙土土壤物理性状和玉米产量的影响,于2014—2017年在连续翻耕8 a的玉米田设置翻耕（CT）、旋耕（RT）、深松（ST）、免耕（NT）等4个单一耕作处理和翻耕-免耕（CT-NT）、深松-免耕（ST-NT）等2个轮耕处理。结果表明：RT处理0～10 cm和10～20 cm土层容重4个年度均是最低,与CT处理相比,第4年（2017）显著降低了8.70%和5.56%（P<0.05）;ST、NT、CT-NT、ST-NT处理20～30 cm和30～40 cm土层土壤容重随年份呈降低趋势,与CT处理相比,第4年（2017）显著下降了4.38%、3.16%、9.25%、7.54%和11.11%、5.56%、6.00%、11.11%;CT和RT处理显著降低了0～20 cm土层孔隙度,与CT相比,ST、CT-NT、ST-NT处理20～30 cm和30～40 cm土层土壤孔隙度在第4年（2017）显著增加了4.42%、9.60%、7.78%和14.18%、7.51%、14.18%;不同耕作处理均可降低0～45 cm土层土壤紧实度,与试验前（2014）相比,ST和...     

生物炭一次性施入对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响

以新疆主要低产土壤灌耕风沙土为研究对象,通过2015—2018年的田间定位试验,研究了生物炭不同添加量(0、22.5、67.5、112.5、225.0 t·hm~(-2))对土壤性质及玉米产量的影响。结果表明:生物炭于2011年一次性施入后,可明显降低土壤的容重,与初始土壤容重1.48 g·cm~(-3)相比,8 a后土壤容重降低至1.18～1.24 g·cm~(-3);施用生物炭后可以明显增加土壤中全氮、有机质及速效钾的含量,对土壤碱解氮的含量影响不明显,与对照相比,8 a后全氮、有机质及速效钾含量分别增加了14.42%～49.43%、22.02%～74.25%、1.27%～18.64%;随着定位试验的延续,一次性施用生物炭6 a后,土壤增碳、钾效应达到最大,随后逐年减弱,67.5 t·hm~(-2)的生物炭施用量最适宜;施用生物炭可以明显提高玉米产量,提高了9.4%～35.5%。     

压砂瓜连作对土壤酶活性及理化性质影响

对宁夏兴仁镇红圈子村连作1 a、3 a、5 a、7 a、10 a的压砂瓜田土壤酶活性和理化性质数据进行单因素方差分析、Pearson相关分析以及主成分分析,以探明随压砂瓜连作年限的增加砂田土壤质量的变化趋势,为提高宁夏中部干旱带砂田的可持续利用提供依据。结果表明:随连作年限的增加,土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性都逐渐下降,其中,脲酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性与土壤容重呈极显著负相关,与土壤总孔隙度表现出极显著正相关关系。土壤物理性质随连作年限的增加呈逐渐恶化趋势,土壤水分状况在连作5 a最佳;土壤肥力状况也逐渐降低,土壤全盐含量明显降低。土壤质量综合主成分得分最高的是1 a砂田为0.96,10 a砂田得分最低为-0.8。连作5~7 a表现出明显的连作障碍。因此,在砂田耕作的过程中必须进行科学合理的施肥与耕作,以保证砂田的持续利用。     

聚丙烯酸钠的释水特征及对土壤物理参数的影响

聚丙烯酸钠作为保水剂的一种,在农业应用中能够防止水土流失,改善土壤水分状况,促进作物增产,提高作物品质。通过室内试验分析了聚丙烯酸钠的释水特征及土壤中混施不同比例(0、0.3%、0.5%、1%和1.5%)聚丙烯酸钠对土壤饱和导水率、收缩比和紧实度的影响。研究结果表明,聚丙烯酸钠释水与混施土壤后释水存在较大差异,100%聚丙烯酸钠在1.5 MPa吸力条件下能保持46.4%的水分,而在干土中可以快速100%的释放水分;随着土壤聚丙烯酸钠用量的增加,土壤透水性急剧降低,均匀混施达到1%时,饱和导水率接近0 m·d~(-1);干燥后土壤紧实度和收缩比增加,导致聚丙烯酸钠的农业应用也存在一定的潜在风险。     

Longevity of shattercane seed in soil across Nebraska*

Longevity of shattercane [Sorghum bicolor (L.) Moench] seed buried 22 cm deep in soil at three locations across Nebraska, U.S.A. was followed for 14 years. Shattercane seed lost viability more quickly when buried in a Keith very fine sandy loam in western Nebraska (Alliance, average seed germination 21%) than in a Holdrege silt loam in central (North Platte, 37% germination) or in a Sharpsburg silty clay loam in eastern Nebraska (Lincoln, 38% germination) which were similar. The maximum survival of the open-panicle shattercane biotype, with glumes tightly enclosing the seeds, used in this study was 11, 12, and 13 years at Alliance, North Platte, and Lincoln, Nebraska, respectively.     

放牧因子与VA菌根的相互作用对鸭茅养分吸收和生长发育的影响

探讨了放牧因子与VA菌根的相互作用对鸭茅(Dactylis glomerataL.)养分吸收和生长发育的影响。菌根效应表现在不施磷肥条件下的鸭茅地上部生育与地上、地下部的磷素营养上,但对地上部生育的效应因刈割次数的增加而降低,对地上、地下部磷素营养的效应因土壤镇压而降低。菌根对鸭茅钙素营养的效应只见于不施磷肥条件下的土壤镇压处理,而在相同条件下菌根却降低了鸭茅的镁含量。说明VA菌根对鸭茅磷素营养和生长发育的效应与土壤磷营养有关,而且因地上部的过度采食和土壤镇压而降低。     

黄土坡面土壤性质随退耕时间的动态变化研究

退耕还林还草是控制水土流失和防治土壤退化的关键措施,黄土高原退耕还林还草从试验到推广已有几十年历史。该文通过对黄土高原地区退耕区的实地调查,测定不同地区不同退耕年限植被恢复区表层土壤的理化性质,分析黄土坡面土壤理化性质随退耕时间的动态变化规律。结果表明:随着退耕植被恢复时间的增长,土壤物理结构将日趋改善,土壤养分含量水平将逐渐的提高,并主要集中在植被恢复10~20年期间,20年后,尤其是30年后,土壤理化性质较为稳定,而且,植被维护的好坏往往影响其稳定性。同时,水热条件较好的安塞地区土壤理化性质随退耕时间的改善程度更明显,而水热条件较差的皇甫川流域土壤理化性质随植被类型和植被恢复程度的影响更为显著。结果可为退耕的环境影响评价预测以及土地利用的调控提供科学依据。     

Changes in soil properties and erodibility of gully heads induced by vegetation restoration on the Loess Plateau,China

Soil erosion on the Loess Plateau of China is effectively controlled due to the implementation of several ecological restoration projects that improve soil properties and reduce soil erodibility. However, few studies have examined the effects of vegetation restoration on soil properties and erodibility of gully head in the gully regions of the Loess Plateau. The objectives of this study were to quantify the effects of vegetation restoration on soil properties and erodibility in this region. Specifically, a control site in a slope cropland and 9 sites in 3 restored land-use types(5 sites in grassland, 3 in woodland and 1 in shrubland) in the Nanxiaohegou watershed of a typical gully region on the Loess Plateau were selected, and soil and root samples were collected to assess soil properties and root characteristics. Soil erodibility factor was calculated by the Erosion Productivity Impact Calculator method. Our results revealed that vegetation restoration increased soil sand content, soil saturated hydraulic conductivity, organic matter content and mean weight diameter of water-stable aggregate but decreased soil silt and clay contents and soil disintegration rate. A significant difference in soil erodibility was observed among different vegetation restoration patterns or land-use types. Compared with cropland, soil erodibility decreased in the restored lands by 3.99% to 21.43%. The restoration patterns of Cleistogenes caespitosa K. and Artemisia sacrorum L. in the grassland showed the lowest soil erodibility and can be considered as the optimal vegetation restoration pattern for improving soil anti-erodibility of the gully heads. Additionally, the negative linear change in soil erodibility for grassland with restoration time was faster than those of woodland and shrubland. Soil erodibility was significantly correlated with soil particle size distribution, soil disintegration rate, soil saturated hydraulic conductivity, water-stable aggregate stability, organic matter content and root characteristics(including root average diameter, root length density, root surface density and root biomass density), but it showed no association with soil bulk density and soil total porosity. These findings indicate that although vegetation destruction is a short-term process, returning the soil erodibility of cropland to the level of grassland, woodland and shrubland is a long-term process(8–50 years).     

青海大通不同退耕还林时间梯度对土壤物理性状的影响

本文主要探讨不同退耕还林时间梯度上土壤物理性质的变化规律及其对土壤物理性状的改良作用,研究表明,退耕地营林后对土壤各种物理性状影响极大,使其能在短时间内土壤向森林土壤定向演化,且时间越长,土壤结构改善越明显:总孔隙度增大、土壤水气热协调性增强、土壤持水能力及其供水肥能力加强,有利于涵养水分和保持水土,土壤的抗蚀能力显著增强。