不同土地利用方式对大型土壤动物群落结构的影响

【目的】研究不同土地利用方式对大型土壤动物群落结构的影响。【方法】野外手拣法采集大型土壤动物,运用Shannon-wiener多样性指数H′、Pielou均匀性指数J、Simpson优势度指数C、Margalef丰富度指数D及密度-类群指数DG描述土壤动物群落结构特征,利用SPSS 16.0对数据进行分析。【结果】共捕获大型土壤动物181只,隶属25个类群,其中小蚓类和膜翅目为优势类群;大型土壤动物类群数最少的是荒地,大型土壤动物个体数量从多到少依次为:菜地(41只)>农田(40只)>果园(34只)>草坪(23只)=建筑用地(23只)>荒地(20只)。6种不同土地利用方式下:除建筑用地外,其他5种生境的大型土壤动物类群数量呈现明显的表聚性(P<0.05);除荒地和建筑用地外,其他4种生境的大型土壤动物个体数量均具有显著的表聚性(P<0.05)。不同土地利用方式下,大型土壤动物群落结构特征如下:农田大型土壤动物群落结构较复杂,多样性较高,菜园和果园次之,而荒地、草坪及建筑用地的较低。【结论】不同土地利用方式下,小蚓类和膜翅目为优势类群;总体上,大型土壤动物群落呈现表聚现象;农田大型土壤动物群落结构较复杂,而荒地、草坪及建筑用地的大型土壤动物群落多样性较低。总之,剧烈人为干扰、植被稀少或单一等不利于大型土壤动物生存。     

引种栽培雷竹对秋季土壤动物群落结构的影响

为了解雷竹Phyllostachys violascens引种栽培对当地土壤动物群落结构的影响,于2014年10月,以毗邻乡土竹类慈竹Neosinocalamus affinis和农耕地为对照,采用手捡法和干湿漏斗法对土壤动物群落进行调查。结果显示:实验共收集到土壤动物3 477只,隶属于3门9纲24目;土壤动物平均密度排序为雷竹(3.47×105只·m-2)＞慈竹(9.65×104只·m-2)＞农耕地(4.58×104只·m-2),类群数为慈竹(30个)＞雷竹(28个)＞农耕地(15个),其中,各样地间土壤动物平均密度和类群数差异显著(P＜0.05)。密度-类群指数(IDG)以雷竹和慈竹样地显著高于农耕地(P＜0.05),各样地土壤动物丰富度指数(D)和多样性指数(H′)存在显著差异(P＜0.05),其余各指数差异不显著(P＞0.05);各样地土壤动物垂直分布均呈现表聚性分布特性;雷竹与慈竹样地土壤动物的群落相似性较高,各样地土壤动物的相似性指数均表现为随土层深度的增加而降低。雷竹的引种栽培对当地土壤动物群落分布与多样性特征产生了一定影响。图2表5参32     

模拟氮沉降初期对柳杉人工林土壤动物群落结构的影响

【目的】为了解氮沉降初期对柳杉人工林土壤动物群落结构的影响。【方法】以NH_4NO_3进行模拟施氮,设置CK:0 g/(m~2·a)和T1:5 g/(m~2·a)、T2:10 g/(m~2·a)、T3:15 g/(m~2·a)、T4:20 g/(m~2·a)5个浓度梯度。分别在施氮2个月和4个月后,采用大型土壤动物手捡法和干、湿漏斗分离法对各样地中的土壤动物群落特征进行调查。【结果】结果显示:试验共捕获4 037只土壤动物,隶属于2门9纲30目。施氮处理2个月后,各样地土壤动物的平均密度排序为:T2CKT1T4T3,类群数大小排序为:T3CK=T2=T4T1;施氮处理4个月后,各样地土壤动物的平均密度的排序为:CKT1T4T2T3,类群数大小排序为;CKT3T1=T2T4。施氮2个月后,各样地间土壤动物的平均密度和类群数差异均不显著(P0.05),但施氮处理4个月后,各样地间的土壤动物的平均密度和类群数差异均达到极显著(P0.01)。土壤动物类群分布具有表聚性特征,同时,氮沉降降低了各层土壤动物类群数。施氮处理总体上增加了土壤动物的多样性指数和均匀度指数,降低了优势度和丰富度,其中,T3样地的多样性指数和均匀度指数均显著高于其它样地(P0.05),而优势度指数显著低于其他样地(P0.05)。【结论】氮沉降初期减少了柳杉人工林土壤动物数量和类群数,且适当浓度的氮沉降会使土壤动物多样性增加,对柳杉人工林土壤动物群落结构产生了一定的影响。     

黄土区辽东栎群落细根生物量对物种多样性及气候的响应

以陕西黄龙、甘肃子午岭、宁夏六盘山和青海孟达辽东栎(Quercus liaotungensis)次生中龄林为研究对象,采用根钻取土芯法收集细根,分析群落细根生物量分布的差异,以及与群落物种多样性和气候的相互关系。结果表明,黄土区辽东栎分布中心的黄龙和子午岭地区群落细根生物量显著高于分布边缘的六盘山和孟达地区(P0.05);群落细根主要集中在0~20cm表层土壤中,占细根总生物量的60%~80%。黄龙地区细根生物量最大(821.58g·m~(-2))、孟达地区细根生物量最小(495.30g·m~(-2))。分析还表明,辽东栎林0~20cm活细根生物量、0~20cm死细根生物量与群落丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数和年均温呈正相关;与较高的降雨量、海拔呈负相关。不同地区辽东栎群落细根分布的差异表明群落地下生物量分配模式不同,需要在今后研究中深入探索分配差异的机理,为物种多样性影响生态系统碳循环的激发效应提供基础。     

土壤动物群落对楠木人工林凋落物和草本层去除的初期响应

为揭示去除林下凋落物和草本层(简称除凋和除草)对楠木Phoebe zhennan人工林土壤动物群落结构的影响,以四川盆周西缘山地60年生楠木人工林为研究对象,人工去除凋落物和草本层(RL)的方法,以未处理样地(ck)为对照,采用大型手捡和干、湿漏斗分离法,分别在样地处理后1个月(RL1)和3个月(RL3)时对0~5 cm,5~10 cm,10~15 cm土层的土壤动物群落结构进行调查。结果显示:实验共采集土壤动物1 753头,分属4门13纲32目99科,除凋除草降低了土壤动物密度和类群数。其中:(1)与对照样地ck1相比,样地RL1类群数极显著降低(P0.01),多样性指数、均匀度指数和优势度指数下降不显著(P0.05),丰富度指数(D)和密度类群指数(DG)极显著降低(P0.01)。(2)与对照样地ck3相比,样地RL3土壤动物密度和类群数极显著低于对照(P0.01),土壤动物类群数极显著低于对照(P0.01),多样性指数、均匀度指数和优势度指数下降不显著(P0.05),丰富度指数(D)和密度类群指数(DG)显著降低(P0.05)。林下除凋除草会导致土壤动物平均密度、类群数以及多样性指数的降低,进而影响整个森林生态系统功能的发挥。     

不同经管模式下猕猴桃园土壤动物群落结构的变化

【目的】了解不同经营管理模式下猕猴桃园土壤动物群落结构的特征差异,以期为区域农业生产可持续发展提供科学依据.【方法】采用手捡法和干湿漏斗法,于2015年5月,对都江堰市猕猴桃种植基地内3种不同经营管理模式(大棚羊粪地、大棚微生物菌肥地和大棚外露天微生物菌肥地)下的土壤动物群落进行调查.【结果】本次试验共捕获土壤动物868只,隶属于3门7纲10目28个类群;各样地土壤动物平均密度排序为大棚羊粪地(4.47×10~4只/m~2)棚内微生物菌肥地(8.19×10~4只/m~2)棚外微生物菌肥地(4.75×10~3只/m~2);各样地间土壤动物平均密度差异显著(P0.05);各土层的土壤动物个体数和平均密度随土层深度的增加而逐渐减少.【结论】相对于微生物菌肥,施用羊粪土壤动物更加丰富多样,大棚管理下比露天环境更适合土壤动物的生存和聚集.     

滴灌对干旱区春小麦田土壤CO2、N2O排放及综合增温潜势的影响

对比新疆干旱区滴灌和传统灌溉对春小麦田土壤CO_2和N_2O排放通量及综合增温潜势的影响差异,旨在为该区有利于农田温室气体减排的农业管理措施的制定提供科学依据。在春小麦田中,设置滴灌和漫灌两种灌溉方式(其中滴灌包含滴灌管间和滴灌管上2个不同的空间处理),利用静态暗箱-气相色谱法对两种灌溉方式下不同处理的土壤CO_2及N_2O排放通量及影响因素进行了测定和分析。结果表明:在春小麦生长季,滴灌方式下土壤CO_2排放通量均值比漫灌减少了35.76%。滴灌管间和滴灌管上两个处理的土壤CO_2排放通量无显著差异,均值分别为906.28、838.25 mg·m~(-2)·h~(-1),但均与漫灌处理有显著性差异(P0.05)。滴灌方式下土壤N2O排放通量达74.81μg·m~(-2)·h~(-1),比漫灌增加25.87%。滴灌管间和滴灌管上处理土壤N_2O平均排放通量均高于漫灌,分别为85.76、63.62μg·m~(-2)·h~(-1),3个处理间均无显著性差异(P0.05)。滴灌和漫灌方式下土壤CO_2累积排放量分别为2 188.68、3180.91 g·m~(-2),土壤N2O累积排放量分别为188.62、160.60 mg·m~(-2),滴灌方式下春小麦田土壤CO_2和N_2O的综合增温潜势比漫灌减少983.55 g CO~(-2)·m~2。相关性分析表明,滴灌管间处理土壤CO_2排放通量与大气温度及5、10 cm地温的相关性均达显著水平(P0.05),与10~20 cm层土壤微生物量碳呈极显著相关(P0.01);漫灌方式下,0~10 cm和10~20 cm层土壤水分显著影响土壤N_2O排放通量(P0.05);滴灌方式下滴灌管上处理的0~10 cm层土壤水分与土壤N_2O排放通量显著相关(P0.05),滴灌管间处理的10~20cm层土壤NH_4~+-N含量是影响N2O排放通量的显著因素(P0.05)。     

呼伦贝尔草原蘑菇圈对土壤呼吸作用的影响

【目的】蘑菇圈是草原上常见的生态学景观,蘑菇圈的真菌不仅会影响植物的生长,而且会极大地改变土壤理化性质和微生物群落,从而间接影响土壤呼吸。探究草原蘑菇圈的土壤呼吸作用,为精确估算草地土壤温室气体排放提供科学依据。【方法】采用Li-8100土壤呼吸监测系统,对呼伦贝尔草甸草原蘑菇圈不同位置(圈上、圈内、圈外)的土壤呼吸作用进行监测,并使用探针式电子温度计(CJTP-101)和手持式土壤水分仪测量土壤温度和土壤含水量,同时测定蘑菇圈土壤生物量和土壤养分,探讨它们之间的相关性。【结果】蘑菇圈上的地上生物量为246.2 g·m~(-2),显著高于圈内(153.1 g·m~(-2))和圈外(132.6 g·m~(-2)),圈上地上生物量分别为圈内和圈外的1.61倍和1.86倍;蘑菇圈上地下生物量为763.9 g·m~(-2),小于圈内(927.4 g·m~(-2))和圈外(824.8 g·m~(-2)),圈上、圈内、圈外地下生物量差异不显著(P0.05);蘑菇圈上枯落物量为17.9 g·m~(-2),大于圈内(13.1 g·m~(-2))和圈外(9.6 g·m~(-2)),但差异不显著(P0.05);圈上土壤速效氮和速效磷的含量分别为52.2和7.8 mg·kg~(-1),显著高于圈内和圈外(P0.05),速效氮的含量分别比圈内、外平均值高42%和40%,速效磷的含量分别比圈内、外平均值高53%和59%;蘑菇圈上土壤有机质和全氮含量分别为3 560.1和319.8 mg·kg~(-1),均低于圈内和圈外;而全磷含量为502.2 mg·kg~(-1),高于圈内和圈外,但均无显著差异(P0.05)。草原蘑菇圈上平均土壤呼吸速率为5.26μmol·m~(-2)·s-1,显著大于圈内(4.07μmol·m~(-2)·s~(-1))和圈外(4.17μmol·m~(-2)·s~(-1)),土壤呼吸速率与土壤温度和土壤含水量之间分别存在显著的指数和线性回归关系(P0.01)。【结论】土壤温度和水分不是造成蘑菇圈土壤呼吸速率差异性的主导要素,蘑菇圈上的土壤呼吸速率增强与圈上较高的速效养分和较强的微生物活性及酶活性有关。     

三江源隆宝湖湿地植物群落特征及其土壤理化性质

研究三江源隆宝湖湿地植物群落特征及其土壤理化性质,为周边地区土地资源合理利用及生态环境治理提供科学依据。隆宝湖湿地由嵩草群落(Kobresia tibetica Maxim.community)、蔗草群落(Scirpus tricqueter L.community)和苔草群落((2arex moorcroftii Falc.ex Boott community)3种群落组成,嵩草植物群落隶属7科12属,以西藏嵩草(Kobresia tibetica Maxim.)为优势种;蔗草植物群落隶属7科10属,以蔗草(Scirpus triqueter L.)为优势种;苔草植物群落隶属6科6属,以青藏苔草(Carex moorcroftii Falc.ex Boott)为优势种。苔草群落、蔗草群落、嵩草群落优势度依次降低,辛普森指数、香农-威纳指数依次升高;苔草群落的均匀度指数显著高于蔗草群落与嵩草群落(P0.05)。嵩草群落土壤含水量高于蔗草群落和苔草群落;pH和土壤密度在3种不同群落土壤中差异不显著(P0.05),且3个群落的pH在0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm内均依次降低;土壤有机碳、全氮、水解氮含量随嵩草群落、蔗草群落、苔草群落逐渐降低;土壤全磷、有效磷亦随嵩草群落、蔗草群落、苔草群落呈现降低的趋势。3个群落(苔草群落、蔗草群落、嵩草群落)的土壤密度(g·cm~-3)分别在20~30 cm、0~10 cm、10~20 cm土层最高;3个群落的含水量(%)分别在在10~20 cm、10~30 cm、20~30 cm的土层最高;3个群落的有机质(g·kg~(-1))分别在0~10 cm、0~10 cm、10~20 am的土层最高;3个群落的全氮(g·kg~(-1))分别在10~20 cm、10~20 cm、0~10 cm的土层最高;3个群落的水解氮(g·kg~(-1))均在0~10 cm土层最高;3个群落的全磷(mg·kg~(-1))分别在0~10 cm、0~10cm、10~20 cm的土层最高;3个群落的有效磷(mg·kg~(-1))均在20~30 cm土层最高。     

围封对冀北山地华北落叶松人工林土壤动物群落结构的影响

【目的】研究围封前后冀北山地华北落叶松人工林土壤动物结构组成及多样性的时空变化规律,探讨围封对落叶松人工林土壤动物群落结构的影响。【方法】于2013年5,7,9月,在河北省围场县龙头山林场,选取围封(2007年围封)与未围封华北落叶松人工林样地,调查土壤动物的种类和数量,测定土壤动物的Shannon-Wiener多样性指数(H)、Pieluo均匀度指数(J)、密度-类群指数(DG)和Jaccard相似性系数;利用Pearson相关性分析法分析土壤动物群落特征与土壤理化性质的关系。【结果】1调查共获得土壤动物13 816头,隶属于3门7纲17目,分为58个类群,其中大型土壤动物398头,分为40个类群;中小型土壤动物13 418头,分为38个类群。2总体而言,围封区土壤动物类群数、平均密度、H、J和DG指数高于未围封区,且围封后中小型土壤动物类群数和平均密度均明显增加。3除了7月份大型土壤动物的平均密度以及中小型土壤动物类群数表现为围封区小于未围封区外,各月份土壤动物的平均密度和类群数基本表现为围封区高于未围封区。随时间推移围封和未围封区土壤动物平均密度和类群数变化趋势一致,其中大型土壤动物平均密度表现为5月9月7月,中小型土壤动物平均密度表现为5月7月9月。大型土壤动物H、J和DG的月份间动态在2区内不同,而中小型土壤动物的H、J和DG在2试验区内随时间的变化趋势一致,表现为7月9月5月。围封与未围封样地大型土壤动物和中小型土壤动物群落的相似性系数分别为0.50和0.53,达中等相似水平。4在土壤剖面垂直水平上,大型土壤动物类群数与平均密度最大值出现在0~10cm土层,而中小型土壤动物类群数与平均密度则随土壤深度的增加而递减。5土壤动物的群落特征与凋落物含水量、有机质含量及土壤pH、有机质含量呈显著或极显著相关关系。【结论】围封后降低了人为干扰,促进了林下植被更新,改善了林地凋落物和土壤的理化性质,从而在一定程度上提高了土壤动物的多样性。     

北方土石山区不同土地利用方式下土壤质量综合评价

为了确定不同土地方式对土壤质量的影响,以北方土石山区不同土地利用方式(人工林地、封山育林、坡改梯、谷坊、撂荒地)土壤为研究对象,采用室内土壤理化性质分析等手段研究土壤蓄水能力、土壤养分特征差异性,采用层次分析法对各样地土壤质量进行综合评价。结果表明:各个样地土壤容重在1.24~1.37g·cm~(-3)之间,撂荒地最大,人工林地最小;土壤容重随着土层深度的增加而呈现增大的趋势;不同土地利用方式下土壤毛管孔隙度依次为人工林地坡改梯谷坊封山育林撂荒地,土壤有效含水率依次为人工林地坡改梯封山育林谷坊撂荒地。土壤总库容和土壤最大有效库容均以人工林地最好,其数值分别为1459.29t·hm~(-2)和1339.5t·hm~(-2);土壤死库容表现为封山育林(134.03t·hm~(-2))谷坊(126.14t·hm~(-2))人工林地(119.79t·hm~(-2))坡改梯(102.52t·hm~(-2))撂荒地(100.44t·hm~(-2)),撂荒地的土壤水分利用效率低;土壤兴利库容和滞洪库容在1127.06~1241.78t·hm~(-2)和58.28~167.21t·hm~(-2)之间。封山育林、人工林地、坡改梯、谷坊土壤有机质相比于撂荒地(9.39g·kg~(-1))分别提高59.42%、49.09%、36.74%、24.07%;不同土地利用方式条件下土壤全氮、有效磷和速效钾含量有所不同,表现为封山育林人工林地坡改梯谷坊撂荒地,说明通过采取水土保持措施能够有效地提高土壤养分含量。人工林地、封山育林、坡改梯、谷坊土壤质量综合指数比撂荒地(0.421)分别提高31.83%、31.59%、17.58%、17.34%;采取水土保持措施后能提高土壤质量,以人工林地和封山育林效果最佳。     

长期耕作与长期定位施肥对农田土壤动物群落多样性的影响

【目的】2003年8月至2004年9月,选取撂荒、耕作10年、50年与100年的吉林黑土、新疆灰漠土和撂荒、耕作20年与100年江西红壤及其长期定位施肥试验中的撂荒、CK、N、NP、NK、NPK、MNPK和1.5MNPK处理,研究长期耕作、定位施肥与土壤动物群落多样性关系。【方法】采用改良干漏斗(Modified Tullgren)法分离土壤0-20cm的土壤动物。【结果】共采集农田土壤动物26571只,其中大型土壤动物1632只、中小型土壤动物24939只,隶属4门5纲26目。弹尾目、膜翅目、蜱螨目为农田土壤动物中的优势类群。Kruskal-Wallis方差分析显示,长期耕作条件下不同土壤类型间仅农田土壤动物群落均匀性差异显著(x均匀性(2)=6.045,P0.05);长期定位施肥条件下,不同土壤类型间农田土壤动物个体数、类群数以及群落多样性差异性(x个体数(2)=17.26,x类群数(2)=14.03,x多样性(2)=15.61,P0.001)。长期耕作条件下,土壤动物类群一般在撂荒处理中数量最多、耕作早期中小型土壤动物类群最少;长期定位施肥条件下农田土壤动物个体和类群数在撂荒、有机肥配施处理中最高。长期耕作与长期定位施肥对农田土壤动物群落影响不均衡,其中对农田土壤动物个体总数影响最大,对均匀性影响最小。研究时段,长期耕作条件下土壤有机质和全氮与农田主要土壤动物群落之间典型相关关系不显著(P0.05);长期定位施肥条件下土壤有机质和全氮与农田主要土壤动物群落之间存在显著典型相关关系(P0.01),其中土壤全氮对蜱螨目、弹尾目、膜翅目和土壤动物个体总数影响最大,而土壤有机质对蜱螨目、弹尾目、膜翅目、土壤动物个体总数、类群数和群落多样性影响最大。土壤动物主要类群因素对由长期定位施肥引起的土壤有机质和土壤全氮变化具有很好的预测能力。【结论】农田土壤动物群落多样性改变与长期耕作与长期定位施肥有关。农田主要类群因素能够较好地预测长期定位施肥引起的土壤主要养分变化。     

长期氮添加对贝加尔针茅草原土壤微生物群落多样性的影响

以贝加尔针茅草原不同土层土壤为研究对象,开展了连续6年的氮添加野外控制试验,8个氮素添加处理分别为N0(0 kg N·hm~(-2))、N15(15 kg N·hm~(-2))、N30(30 kg N·hm~(-2))、N50(50 kg N·hm~(-2))、N100(100 kg N·hm~(-2))、N150(150 kg N·hm~(-2))、N_200(200 kg N·hm~(-2))、N300(300 kg N·hm~(-2)),采用氯仿熏蒸提取法和Biolog生态板法,分析了不同氮添加量下草原土壤微生物生物量碳、氮及微生物群落功能多样性的变化规律。结果表明,长期添加无机氮素,土壤微生物生物量碳降低;高氮添加(N100、N150、N_200、N300)提高了微生物生物量氮,显著降低了微生物熵。培养96 h时,生态板的平均颜色变化率(AWCD)在0~10 cm土层大小顺序依次为N50N30N100N15N0N_200N150N300。相同氮添加量下,不同深度土层土壤微生物生物量碳、氮和AWCD值总体表现为0~10 cm土层高于10~20 cm土层。0~10 cm土层,高氮添加(N100、N150、N_200、N300)下,土壤微生物群落功能多样性指数H低于或显著低于对照(N0),均匀度指数E高于或显著高于对照,各处理间优势度指数D差异不明显。主成分分析结果表明,高氮处理、低氮处理及无氮添加下土壤微生物对碳源利用能力存在较大差异。土壤pH、有机碳、全氮、全磷、微生物生物量氮、微生物熵、微生物量碳氮比、硝态氮与土壤微生物群落功能多样性密切相关,100 kg N·hm~(-2)氮添加量是土壤微生物活性从促进到抑制的一个阈值。     

黔南喀斯特不同火烧迹地土壤动物群落特征比较

为探明喀斯特不同火烧迹地土壤动物的多样性,2011年10月对贵州南部喀斯特地区火烧2年的废弃矿场迹地和马尾松林迹地进行了土壤动物调查。结果表明,共有土壤动物1909只,隶属3门6纲17目69科109类,废弃矿场迹地和马尾松林迹地的土壤动物群落类群数和个体密度表聚性明显,而不同火烧迹地优势类群有不同;在植被和凋落物的影响下,废弃矿场迹地和马尾松林迹地土壤动物类群数、个体密度和多样性均未表现出明显的差异(P>0.05),但群落组成差异明显。     

有机肥对羊草草原土壤细菌群落多样性的影响

【目的】以呼伦贝尔天然羊草草原退化打草场为研究对象,揭示不同有机肥处理对土壤养分状况和土壤细菌群落多样性的影响,为羊草草原的改良、恢复及合理利用提供科学依据。【方法】田间试验采用单因素随机区组设计,共7个处理分别为:对照(ck),蚯蚓粪15 t·hm~(-2)(a1)、30 t·hm~(-2)(a2)、45 t·hm~(-2)(a3),菌渣15 t·hm~(-2)(b1)、30 t·hm~(-2)(b2)、45 t·hm~(-2)(b3)。本研究采用Miseq高通量测序技术,分析不同有机肥处理对土壤细菌群落多样性的影响机制。同时结合土壤化学性质,探究不同有机肥处理下细菌群落变化的环境驱动因子。【结果】不同有机肥处理可以改善土壤养分状况并形成明显的细菌群落。a3处理的土壤有效磷含量较对照显著增加37.3%。b3和a3处理土壤有效钾含量较对照显著增加62.99%和40.53%。b3处理下的地上生物量显著高于其他处理(244.11g·m~(-2))。此外,施蚯蚓粪和菌渣显著增加了土壤中细菌群落的丰富度。与ck相比,a1和b2处理下丰富度指数显著增加。在门水平上,21个样品共获得31个类群。其中放线菌门(Actinobacteria),变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria),疣微菌门(Verrucomicrobia)和绿弯菌门(Chloroflexi)为优势类群,相对丰度共占细菌群落的85%以上。a2处理的放线菌最为丰富(36.79%)。变形菌门(Proteobacteria)在b1和b3处理中含量较高(23.29%,22.32%)。酸杆菌门(Acidobacteria)在a1处理中最高(20.69%)。而LEfSe表明在b3处理下检测到更多的细菌分类群(17个进化枝,1个纲,1个目,4个科和11个属)。另外,土壤有效氮(P=0.001)、有效钾(P=0.005)和有机质(P=0.006)对土壤中的细菌群落组成有极显著的影响(P0.01),全钾(P=0.014)对土壤细菌群落组成有显著影响(P0.05)。说明有效氮、有效钾、有机质和全钾是细菌群落的主要驱动因素。【结论】有机肥在羊草草原的应用改变了土壤细菌群落结构。蚯蚓粪和菌渣在45 t·hm~(-2)施肥量情况下提高了速效养分含量,也提高了羊草草原土壤细菌群落的生物多样性,有利于草地农业生态系统的可持续发展。     

黑河地区高粱田封闭处理除草剂筛选

为筛选出安全、有效的高粱田播后苗前土壤处理除草剂,以绥杂7号高粱为试验材料,采用随机区组试验比较了960 g·L~(-1)异丙甲草胺EC和38%莠去津SC两种除草剂及其混配制剂的除草效果和对高粱的安全性。结果表明:960 g·L~(-1)异丙甲草胺EC+38%莠去津SC(45.6 mL·667m~(-2)+115.2 mL·667 m~(-2))和38%莠去津SC 355 mL·667 m~(-2)对高粱田杂草防除效果好。综合考虑除草剂的防除效果和对后茬作物的影响,推荐使用960 g·L~(-1)异丙甲草胺EC+38%莠去津SC(45.6 mL·667 m~(-2)+115.2 mL·667 m~(-2))。     

川中丘陵区柏木低效林人造林窗改造后土壤有机质与土壤动物的关系

柏木林是四川盆地丘陵区的主要森林类型,其林分密度过大,生态功能退化,林下有机质流失严重,形成典型的低效林分。本研究以人造林窗下的川中丘陵区柏木低效林分林窗改造模式为研究对象,采用样方调查法研究不同面积尺度林窗土壤有机质、土壤动物多样性,结果表明:(1)开窗可明显提高土壤有机质的含量,当面积为150 m2时,有机质含量最大;(2)随着开窗面积的增大,土壤动物的类群由17种增加到20种,当面积为50~150 m~2时,较CK均有明显变化。综合土壤多样性指数,最适开窗面积为50~100 m~2;(3)土壤有机质与土壤动物多样性存在显著关系(P0.01),但是与多样性组成无明显相关,为维持土壤动物多样性以及维持生态系统的稳定性,最适合的开窗面积为100~150 m~2。综上所述,土壤有机质与土壤动物多样性的波动与林窗大小密切相关,揭示了人工开窗后土壤有机质的稳定性和土壤动物对土壤有机质矿化作用过程有巨大的影响。     

连续4年施用生物炭对土壤细菌多样性及其群落结构的影响

为了研究生物炭对于植烟土壤改良的长期影响,通过连续4年的田间试验,设置4个试验处理:不施生物炭和化肥的休耕处理(FL)、施用化肥(CK)、化肥+1.5 t·hm~(-2)生物炭(B1.5)和化肥+15 t·hm~(-2)生物炭(B15)。研究了生物炭对土壤理化性质、细菌多样性及群落结构特征的影响,并分析了影响细菌群落特征的土壤因子。结果表明,同不施炭处理相比,施用生物炭可以显著提高土壤含水率、速效钾、碳氮比和有机质含量(P0.05),显著降低土壤容重(P0.05)。施用生物炭显著提高土壤团聚体稳定性,施炭处理的土壤团聚体平均质量直径(MWD)和机械稳定性团聚体(DR_(0.25))含量均显著高于不施炭处理(P0.05)。生物炭显著增加土壤细菌丰富度(P0.05),同时显著改变细菌群落结构。土壤容重、速效钾和团聚体指标是细菌群落结构变异的主导性因子。综上,生物炭施用4 a后对土壤理化特性有显著的影响,其中某些关键土壤因子的改变驱动了土壤细菌群落的生态演替。     

林地两种恢复方式下大型土壤动物群落结构差异——以四川小寨子沟国家级自然保护区社区为例

【目的】以四川小寨子沟国家级自然保护区社区为例,研究砍伐后林地两种恢复方式(草坡和落叶松林)对大型土壤动物群落结构的影响。【方法】野外手拣法采集大型土壤动物,采用Shannon-wiener多样性指数H'、Pielou均匀性指数J、Simpson优势度指数C、Margalef丰富度指数D及密度-类群指数DG描述大型土壤动物群落结构特征,采用SPSS 16.0对数据进行分析。【结果】共捕获大型土壤动物1 471只,隶属38个类群,线虫(Nemata)动物和蚁科(Formicidae)昆虫为优势类群。其中自草坡捕获的大型土壤动物1 108只,隶属于34个类群,线虫、蚁科和隐翅虫科(Staphylinidae)为该生境优势类群;自落叶松林捕获的大型土壤动物仅363只,隶属于17个类群,线虫、蚁科和蟠马陆总目(Oniscomorpha)为落叶松林优势类群;林地两种恢复方式下,共有大型土壤动物13个类群。大型土壤动物群落结构特征研究结果显示,草坡和落叶松林两种生境下,仅Pielou均匀度指数J差异不显著(P=0.871),而草坡大型土壤动物类群数、个体数量、Margalef丰富度指数D、Shannon-wiener指数H'及密度-类群指数DG均显著高于落叶松林的(P0.001;P=0.027;P0.001;P=0.008;P=0.011),落叶松林的Simpson优势度指数C显著高于草坡的(P=0.039),表明草坡大型土壤动物群落结构较复杂且稳定。土壤动物垂直结构分析表明,两种恢复方式下,大型土壤动物类群数和个体数量均呈现表聚现象。两种恢复方式下,大型土壤动物群落的相似度较低,为中等不相似。【结论】两种恢复方式下,草坡有利于土壤动物分布,落叶松林导致土壤动物群落多样性降低。因此,人工恢复植被时应避免单一的针叶树种,应种植适合的多种植物。     

施氮与刈割留茬高度对草场生产力及植物群落组成的影响

【目的】改善打草场土壤养分,提高草地生产力及维持草地可持续利用。【方法】2016—2018年在呼伦贝尔草地农业生态系统实验站打草场设置5个施氮水平(0、10、20、30、40 g·m~(-2)·a~(-1))与2个刈割留茬高度(4、8 cm),裂区试验设计,分别于每年6月中旬和8月中旬进行试验处理,研究其对草地植物群落及功能群的物种丰富度、地上生物量、主要物种组成的重要值、优势种功能性状及土壤理化性质的影响过程。【结果】施氮与刈割留茬高度对群落及功能群的物种丰富度无显著影响(P0.05)。施氮显著增加禾草功能群及群落的地上生物量(P0.05),分别提高了72.7%—126.3%、61.6%—96.1%,但施氮量在10—40 g·m~(-2)·a~(-1)的各处理间差异不显著(P0.05),低刈割留茬高度使禾草的地上生物量显著降低了18.3%(P0.05)。施氮显著增加羊草(Leymus chinensis)的重要值,降低无芒雀麦(Bromus inermis)的重要值(P0.05)。施氮时低刈割留茬高度显著降低羊草的重要值,增加无芒雀麦的重要值,不施氮时则相反。低留茬高度显著增加二裂委陵菜(Potentilla bifurca)和星毛委陵菜(Potentilla acaulis)的重要值,降低糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)的重要值(P0.05)。施氮显著增加无芒雀麦及羊草的株高、叶面积和地上部氮素含量(P0.05),但施氮量在20—40 g·m~(-2)·a~(-1)的各处理间差异不显著。土壤pH、土壤含水量随施氮量增加而显著降低,土壤NH4+-N、NO3--N及总无机氮(ION)含量随施氮量增加而显著增加(P0.05)。群落、禾草及杂类草的物种丰富度与土壤含水量显著正相关,群落及禾草的地上生物量与土壤含水量显著负相关(P0.05)。【结论】短期施氮与适宜的刈割留茬高度提高草地植物群落生产力及稳定群落的物种组成,施氮效应依赖于水分的有效性。呼伦贝尔草甸草原打草适宜刈割留茬高度为8 cm,适宜施氮量为10—20 g·m~(-2)·a~(-1)。