模拟氮沉降对三江平原小叶章湿地土壤微生物功能多样性的影响

采用Biolog-Eco方法分析了模拟氮沉降对三江平原小叶章（Calamagrostis angustifolia）湿地土壤微生物碳源利用的影响。结果表明：不同氮沉降处理间土壤微生物功能多样性差异显著,AWCD值随培养时间延长而增加。土壤微生物对6大类碳源利用强度存在差异,各处理间土壤微生物对氨基酸类碳源利用率最高,为优势碳源;不同处理间土壤微生物在碳源利用上有明显的空间分异,土壤微生物功能多样性的差异主要体现在对羧酸类、酚酸类和胺类碳源的利用上,其中胺类尤为突出;此外,对不同施氮处理土壤微生物群落功能多样性与土壤理化因子相关分析表明,全氮、铵态氮、全磷会对小叶章湿地土壤微生物组成和功能活性产生显著影响。以上结果表明增加氮沉降改变了土壤微生物功能多样性。     

放牧强度对三江平原小叶章草甸群落特征及多样性的影响

设轻度(0.87头牛/hm2)、中度(1.42头牛/hm2)和重度(1.94头牛/hm2)三种放牧强度,以不放牧作为对照,采用样方法对三江平原小叶章草甸群落特征及物种多样性进行研究。结果表明:放牧1年,三种放牧强度均能增加群落的物种数,增加的物种多为禾本科、菊科、蔷薇科和蓼科植物。其中,在中度放牧强度下群落物种多样性和稳定性最优。放牧降低了多年生植物的重要值,一年生植物的重要值有小幅增加。放牧对草地主要植物种群密度的影响存在差异,三种放牧强度下小叶章、苣荬菜种群的密度降低,蒲公英种群的密度升高。     

模拟氮沉降对高寒湿地土壤理化性质和酶活性的影响

为研究氮沉降对土壤酶和土壤理化性质的影响,本研究在青海湖东岸开展野外控制试验,设计4个施氮水平0 g·m^-2,2 g·m^-2,5 g·m^-2和10 g·m^-2(分别为N0,N2,N5和N10),测定土壤养分和土壤酶活性。结果表明：氮沉降对土壤pH值和全磷含量无显著影响,硝态氮在浅层土中含量随施氮量的增加而逐渐下降,铵态氮在10 g·m^-2浅层土中含量显著高于其它处理,有机碳含量在2 g·m^-2处理下显著高于其它处理;酸性磷酸酶和脲酶随施氮量的增加活性显著升高,氮沉降抑制过氧化氢酶活性,碱性蛋白酶对氮沉降不敏感;相关分析表明,酸性磷酸酶、脲酶活性与铵态氮含量呈显著正相关关系,过氧化氢酶活性与硝态氮含量呈显著正相关关系,碱性蛋白酶活性与有机碳含量呈极显著正相关关系。本研究表明氮沉降影响高寒湿地碳、氮含量及其计量比,进而影响土壤酶活性。     

猪牛沼液施用对士壤细菌多样性的季节性影响

采用PCR-RFLP法分析了灌溉猪沼液、牛沼液和施用化肥的土壤细菌多样性的季节性变化.通过直接提取土壤DNA,扩增细菌16S rDNA基因片段,建立克隆文库,用限制性内切酶4faⅠ和HindⅢ进行酶切,得到了96～123种酶切类型.采用多样性测度对试验结果进行统计分析.结果表明,细菌多样性指数H’、D,、Dg、dMa、R2和E变化规律为:施用猪沼液处理组＞施用牛沼液处理组＞对照组(P＜0 05),Simpson指数λ则表现为对照组＞牛沼液组＞猪沼液组(P＜0 05),细菌群落的均匀度指数Jg和种间相遇机率的PIE指数均为猪沼液组＞牛沼液组＞对照组(P＜0.05);细菌多样性指数H’、dMa、R和λ的变异系数在2.65％～18.87％之间,尤以Simpson指教λ变化最为敏感,处理间差异最大.最终得到如下结论:处理以及季节对细菌多样性的影响极显著,不同处理土壤细菌多样性为猪沼液组＞牛沼液组＞对照组,春季细菌多样性高于秋季;实施种养结合循环利用模式3年后,土壤细菌多样性有不同程度的提高.     

水分梯度对三江平原典型湿地植物小叶章地上生物量的影响

通过野外调查,研究不同水分梯度下三江平原典型湿地植物小叶章个体地上生物量季节动态、干鲜比(DW/FW)及生物量在构件中的分配特征.结果表明,小叶章个体地上生物量在小叶章群落中最大;各水分带小叶章地上生物量的时间动态呈双峰型变化特征,峰值出现时间随积水深度的增加而提前.生长季内,DW/FW随水分的增加而具有波动性,小叶章群落变化最大;灌丛一小叶章群落总体较低;常年积水的3个群落,不同生长期波动变化.小叶章地上生物量分配比:茎>叶>鞘;茎生物量比重,无常年积水群落大于常年积水群落;叶和鞘的生物量比重与茎相反.而水分梯度的直接作用以及各水分梯度下土壤环境条件是不同水分梯度带小叶章生长分异的主要原因.     

土温升高对湿草甸小叶章植株碳、氮含量的影响

采用电缆加热水浴升温的方法,研究了土壤温度升高对湿草甸小叶章碳、氮累积的影响,对比分析了淹水和非淹水条件下土温升高的相对影响程度。经过一个生长季,升温处理小叶章地上和地下部位生物量分别平均较对照增加67.24%和48.83%,而升温与淹水的交互作用下二者则分别平均增加45.21%和78.13%。土温升高显著提高了小叶章植株的碳、氮累积量,而降低了其地上和地下部位的C/N,升温处理植株碳、氮累积量分别较对照平均增加48.90%和104.20%,而地上和地下部位C/N则分别平均下降8.44%和5.26%,升温与淹水的交互作用显著促进了地上部位的碳、氮累积。结果表明,1～3℃的土温升高显著促进了小叶章的生物量及碳、氮累积,并将对湿地系统的碳固定过程造成影响。     

三江平原湿地小叶章叶片叶绿素荧光特性对水分梯度的响应

以三江平原湿地典型沼泽(常年积水)、沼泽化草甸(季节性积水)和草甸(地表无积水)3个不同水分梯度下湿地类型小叶章(Deyeuxia angustifoli)为试验材料,利用叶绿素荧光技术研究了不同水分梯度下湿地小叶章叶片的PSII功能变化。结果表明,与沼泽小叶章相比,沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的PSII最大光化学效率(Fv/Fm)和以吸收光能为基础的光合性能指数(PIABS)均有不同程度的增加,说明沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的PSII光化学活性明显高于沼泽小叶章。通过对不同水分梯度下小叶章叶片OJIP曲线标准化后可以发现,沼泽化草甸和草甸小叶章叶片PSII供体侧OEC活性有所增加,PSII受体侧电子传递能力均明显高于沼泽小叶章。沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的实际光化学效率(ФPSⅡ)和电子传递速率(ETR)在较高光强下也明显高于沼泽小叶章。另外,通过对不同水分梯度下小叶章叶片PSII光能利用情况可以发现,沼泽化草甸和草甸小叶章叶片PSII吸收光能以无效热能形式的耗散比例及分配到失活反应中心的比例有所降低,而将吸收光能更多地用于光化学反应中心,以提高其PSII反应中心光化学功能。季节性淹水及地表无积水的沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的PSII功能无明显差异,说明小叶章叶片光合PSII功能对不同水分梯度具有较强的适应能力。     

休牧对三江平原小叶章草甸植被特征及生产力的影响

为了研究休牧对三江平原小叶章草甸的影响,在2010年对不同放牧强度的草地植被盖度、高度、密度、生物量等进行了测定。结果表明:除个别数值外,夏季、秋季休牧对草地植物群落和主要植物种盖度、密度、高度、重要值基本无显著影响(P>0.05)。夏季休牧可以显著提高中度、重度放牧区草地植物群落生物量,同时也可以显著降低植物种丰富度(P<0.05);秋季休牧仅在轻度放牧区可以显著降低草地植物种丰富度(P<0.05);而对草地植物群落生物量的影响不显著(P>0.05)。     

三江平原小叶章枯落物分解及硫素释放动态

利用分解袋法研究了三江平原小叶章湿地枯落物在两个生长季的分解动态和硫素释放规律。结果表明：小叶章枯落物的分解模式为快一慢交替的变化模式。残留率随着时间逐渐降低，分解480d后小叶章典型草甸枯落物的残留率为70．87％，小叶章沼泽化草甸枯落物的残留率为66．28％，其二者相应的分解速率分别为0．0006117d^-1和0．0006745d^-1，二者的质量损失没有显著差异。二者枯落物中硫素的浓度在分解过程中均呈波动变化，并和干物质残留率存在线性关系，硫素释放模式为：淋溶一固持一释放，C：S是决定其释放模式的主要因素，当C：S降至908．59时小叶章典型草甸枯落物中硫素开始迅速释放，而小叶章沼泽化草甸枯落物硫素开始释放的C：S是1451．41。     

生草对关中平原有机猕猴桃园土壤养分及细菌群落的影响

为探究果园生草对关中地区有机猕猴桃(Actinidia chinensis)园土壤养分及细菌群落结构的影响,本研究采用LEfSe差异分析、随机森林算法分析、PICRUSt2功能预测分析等方法,对秣食豆(Glycine max,GM)、草木樨(Melilotus off icinalis,MO)、一年生黑麦草(Loliu...     

氮添加对不同坡度退化高寒草甸土壤细菌多样性的影响

选取三江源区果洛州不同坡度退化程度相近的高寒草甸,进行氮添加试验,运用Miseq PE250测序技术对土壤细菌16s rDNA进行序列测定和分析,探讨3个氮添加水平低等量氮添加（LN, 2 g N·m^-2）、中等量氮添加（MN, 5 g N·m^-2）、高等量氮添加（HN, 10 g N·m^-2）对不同坡度退化草地土壤细菌多样性的影响。结果表明：放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）是研究区草地土壤中最主要的两大类群。缓坡地与陡坡地土壤细菌个别丰度极低的门以及61.4%以上（包括未鉴定的细菌属）细菌属存在显著差异（P<0.05）。不同施氮水平对退化高寒草地各细菌门以及大部分细菌属影响不显著,对一些丰度较低的属的影响显著（P<0.05）,且在不同坡度所响应的细菌属不同。无论是缓坡地还是陡坡地,氮添加对退化高寒草甸土壤细菌群落结构存在显著差异（P<0.05）,土壤微生物丰富度和多样性整体上呈现出随着施氮量增加先减少后增加的趋势,中等量氮添加显著降低了土壤细菌丰富度和多样性,高水平氮添加显著抑制了土壤细菌的丰富度和多样性的下降（P<0.05）,说明氮添加对细菌多样性的影响具有阈值限制性。     

放牧强度对小叶章草甸植物生长和地上生物量的影响

在东北三江平原小叶章草甸,研究了不同放牧强度下小叶章、苣荬菜、小蓟、垂梗繁缕、蒲公英五个主要植物种群的生长以及地上生物量的季节动态。结果表明:小叶章、苣荬菜、小蓟随放牧强度增大生长速度减缓,中度放牧更能刺激垂梗繁缕的生长,放牧对蒲公英生长影响较小。地上总生物量高峰值在7月,最低值在9月,轻度放牧、中度放牧、重度放牧与不放牧比较,总生物量分别减少了26.85%、28.37%和44.64%。放牧对不同植物种群地上生物量的影响不一致。     

三江平原不同生境条件下小叶章根解剖结构的研究

对三江平原三种不同生境(典型草甸、沼泽化草甸、沼泽)下生长的小叶章根的解剖结构进行的研究表明:三种不同生境条件下小叶章根的结构组成基本相同,都由表皮、皮层、维管柱构成,未见其它特殊结构.但各结构参数在数量、大小等方面均呈现出显著差异,表明小叶章根的结构对环境变化具有一定的适应性.     

放牧对三江平原小叶章草甸初级生产力及营养动态的影响

在黑龙江省三江平原小叶章(Deyeuxia angustifolia)草甸进行的第1年放牧,通过在放牧季(6月中旬-9月中旬)采用移动围笼法观测不同放牧强度(对照:零放牧,轻度:0.87头牛·hm-2,中度:1.42头牛·hm-2和重度:1.94头牛·hm-2)对其植被初级生产力及营养动态变化的影响,以期为该地区小叶章草甸资源的可持续利用提供理论依据.结果表明:群落净初级生产力随着放牧强度的增加而降低,轻度放牧与对照差异不显著,中度和重度放牧分别比对照降低45.16％和52.82％ (P＜0.05).在整个放牧季内,轻度、中度和重度放牧下群落地上现存量最大值都出现在7月中旬,其次为8月中旬,9月中旬最低.随着放牧的进行,群落植物粗蛋白质和酸性洗涤纤维含量下降,粗脂肪含量上升;群落植物钙含量在各月份间差异不显著,轻度和中度放牧下群落植物钙含量高于对照区和重度放牧区.放牧初期(6-7月),磷含量变化规律性较强,随着放牧的进行,各放牧强度下不同月份间磷含量变化均表现出先增加后下降的趋势,且最大值出现在8月的中度放牧区为0.67％,分别比6月和9月高48.89％和55.81％ (P＜0.05).     

生草对关中地区有机猕猴桃园土壤养分及细菌群落的影响

为探究不同生草模式对关中地区有机猕猴桃园土壤养分及细菌群落的影响,试验设置多年生黑麦草+毛苕子(Mode 1)、多年生黑麦草+草木樨(Mode 2)、多年生黑麦草+白三叶(Mode 3)及鼠茅草(Mode 4),以自然生草处理为对照(CK),观察草种生长特性、研究生草对果园耕层(0～20 cm)土壤养分影响,采用高通量测序法分析细菌群落结构。结果表明：鼠茅草越冬率最高,样地杂草株数最少。人工生草较自然生草有机质提高了6.46%～38.63%,以多年生黑麦草+毛苕子效果更为明显,且该处理提高土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性最为显著,分别为3.37、44.17和3.46 mg·d^-1·g^-1。同时,与自然生草相比,多年生黑麦草+毛苕子、多年生黑麦草+草木樨和多年生黑麦草+白三叶提高了土壤细菌群落的丰富度和多样性,多年生黑麦草+毛苕子存在最多差异显著的细菌分支。综上,关中地区有机猕猴桃园种植多年生黑麦草+毛苕子在一定程度上有助于提高土壤有机质及养分含量,改善土壤微生态环境。     

三江平原小叶章湿地种群生物量结构动态与生长速率分析

对三江平原典型草甸小叶章和沼泽化草甸小叶章的生物量结构动态及生长速率进行了研究。结果表明,2种小叶章地上及各器官生物量均呈单峰型变化且峰值出现的时间相差15 d左右,地上及各器官生物量均表现为典型草甸小叶章>沼泽化草甸小叶章,但地下生物量则表现为典型草甸小叶章<沼泽化草甸小叶章;二者地上生物量的组成结构不尽相同,各器官对地上生物量的平均贡献率存在明显差异;2种小叶章地下生物量均具有明显的垂直结构和季节动态,但差异很大;二者各器官生物量生长速率的变化基本一致,但不同阶段生长速率值的大小存在明显差异;模拟结果表明,二者地上及各器官生物量均符合抛物线模型(y=b0 b1t b2t2),地下生物量和总生物量符合“S”型曲线[y=b0/(1 b1e-kt)],其R2大多在0.920以上。