模拟氮沉降对土壤线虫群落的影响

文章总结了在氮沉降背景下,草地、农田和森林等生态系统中国土壤线虫群落的变化特征,当前的研究表明,不同生态系统的管理方式对土壤线虫群落有较大的影响,以及线虫的个体数、类群数及同功能种团也在发生着变化。论文回顾了不同影响条件下,全球气候变化、重金属污染等复合条件下的土壤线虫群落特征的相关研究,并对氮沉降背景下,土壤线虫群落研究过程中存在的问题进行了总结,提出了今后线虫研究重要方向的建议。     

湿地生态系统土壤线虫群落的研究进展

简要介绍了目前湿地生态系统土壤线虫群落的研究状况,对三角洲湿地、盐沼湿地、溪流河岸、潮间地湿地、沿海湿地和水稻田的土壤线虫群落的研究进行了概述,同时对湿地线虫群落的研究进行了展望。     

不同厚度土壤呼吸对氮沉降的响应

以贵阳市花溪区石灰土及纯灰岩为供试体,试验设计三种不同土壤厚度(10cm、25cm、50cm)的淋溶管,淋溶管为PVC材质,直径20cm,选择三种不同氮沉降(191.08g/m2、254.78g/m2、318.47g/m2),土表施予多年生黑麦草为研究对象,采用Anderson吸收阱法研究了氮沉降对不同土壤厚度的土壤呼吸速率的影响。结果表明:氮沉降对土壤呼吸速率有一定的促进作用;土壤层次越深,氮沉降越大,释放的CO2量越多。     

若尔盖湿地土壤温室气体排放对模拟氮沉降增加的初期响应

为研究若尔盖高寒泥炭湿地温室气体(CO2、CH4、N2O)对氮沉降初期的响应,本研究以若尔盖高寒泥炭湿地为研究对象,设置了对照(0 kg/(hm2a),CK)、低氮(10 kg/(hm2a),LN)、中氮(20 kg/(hm2a),MN)及高氮(80 kg/(hm2a),HN)4个施氮水平,在生长季(59月)每月原位施加NH4NO3进行氮沉降模拟,利用静态箱-气相色谱法观测了温室气体(CO2、CH4、N2O)的排放通量。结果表明:CO2、CH4和N2O在高氮处理下的平均排放通量为(224.96113.875)、(0.1140.002)和(0.0590.003) mg/(m2h),在中氮处理中的平均排放通量分别为(303.80111.397)、(0.1110.002)和(0.0470.004) mg/(m2h),低氮处理中的排放通量均值分别为(212.7315.847)、(0.0830.004)和(0.0320.002) mg/(m2h),均显著高出对照处理相应气体的平均排放通量(P0.05)。不同施氮水平下的CO2、CH4和N2O的生长季累积排放均显著高出对照处理(P0.05)。不同水平氮添加下的温室气体排放增量与土壤NO-3-N含量增量呈显著正相关(P0.05),CO2、CH4排放增量与生物量增量呈显著正相关(P0.05),但温室气体排放增量与土壤温湿度的增量均无显著相关性。此外,氮添加显著增加了湿地温室气体全球增温潜势(P0.05)。研究表明,短期氮添加通过影响土壤有效氮含量和生物量,促进了泥炭湿地土壤的温室气体排放。该研究结果为预测泥炭湿地区域氮沉降可能带来的温室效应和合理保护高寒湿地生态系统提供了重要科学依据。      

放牧对西藏高寒典型湿地土壤碳、氮分布的影响

以西藏高寒色林错湿地为研究对象,对重度践踏型(ZM)、轻度扰动型(QM)以及长期禁牧(CK)影响下草甸土壤容重、表面紧实度及其碳、氮空间分布进行了研究。结果表明:1土壤容重随土层深度的增加呈增加的趋势。不同放牧对表层(0~20 cm)土壤容重和土壤紧实度的影响均存在显著差异,其中ZMCKQM。随着土层深度(20~40 cm)的增加,这种影响差异不断减小至无差异。2不同放牧干扰下,土壤总有机碳(SOC)含量和土壤全氮(TN)含量随土层深度的增加呈现逐渐减少的趋势。但不同放牧干扰下,表层(0~20 cm)土壤SOC和TN含量存在显著差异,其中CKZMQM。随着土层深度(20~40 cm)的增加,不同放牧干扰对土壤SOC和TN含量的影响不存在显著差异。研究表明,放牧对湿地表层土壤(0~20 cm)物理性状及其碳、氮营养物质积累存在显著影响,不同放牧对其影响存在差异,进而对湿地生态系统“汇”功能产生影响。     

氮沉降对湿地生态系统的影响研究

大气氮沉降的急剧增加是近年来全球变化研究的焦点,湿地生态系统的碳储量远高于其他生态系统,是全球变化的敏感区域.主要介绍了湿地生态系统及其氮沉降的现状,综述了国内外的相关研究结果,阐明了氮沉降对湿地生态系统植物和土壤微生物的具体影响,并对未来研究所面临的问题进行了展望,可为更好地预测及评估氮沉降背景下湿地生态系统的稳定性提供参考.     

棉花黄萎病菌对土壤线虫群落结构的影响

为了探讨棉花黄萎病菌对土壤线虫群落结构的影响,对比研究了新疆棉花黄萎病区和对照区土壤线虫总数、各营养类群数量和生态指数之间的差异。结果表明：黄萎病区和对照区共鉴定出土壤线虫属42个,其中黄萎病区36个,对照区35个。黄萎病区0~40 cm土壤线虫总数、食细菌线虫数量、食真菌线虫数量显著低于对照区（P<0.01）,植物寄生线虫和捕食-杂食线虫数量没有显著变化（P>0.05）。从相对丰富度来看,黄萎病区植物寄生线虫和捕食杂食线虫的相对丰富度显著高于对照（P<0.01）,食细菌线虫的相对丰富度显著低于对照（P<0.01）。从生态指数来看,黄萎病区土壤线虫的香农-威纳多样性指数（H′）、均匀度指数（J′）、营养多样性指数（TD）均显著高于对照区（P<0.05）;优势度指数（λ）、通道指数（NCR）均显著低于对照区（P<0.05）。总体而言,棉花黄萎病菌会明显改变土壤线虫的群落结构,对其多样性产生显著影响。     

巴音布鲁克高寒湿地土壤真菌群落对不同程度退化的响应

为了解巴音布鲁克高寒湿地土壤真菌群落对退化的响应,探索湿地退化机制,本研究以巴音布鲁克高寒湿地未退化（ND）、轻度退化（SD）及重度退化（HD）区域的土壤为研究对象,采用高通量测序技术分析不同程度退化高寒湿地土壤真菌群落的多样性及结构差异,并结合理化指标进一步分析影响真菌群落的环境因子。结果表明：真菌群落Simpson和Shannon多样性指数在ND和HD区土壤中无显著差异（P>0.05）;SD区土壤中的真菌群落Simpson指数显著高于ND和HD区,而Shannon指数显著低于ND和HD区（P<0.05）。在不同程度退化区土壤中,真菌群落ACE和Chao1丰富度指数均随退化的加剧呈降低趋势。在3个区域土壤中,门水平上,子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度最高;纲水平上,粪壳菌纲（Sordariomycetes）为主导类群;肉座菌目（Hypocreales）、Pleosporales菌目、被孢霉目（Mortierellales）的相对丰度均随退化程度的增加而增加;属水平上,珊瑚菌属（Clavaria）、稻瘟病菌属（Magnaporthe）为优势菌属。LEfSe分析发现了11种可作为判断退化的潜在生物标志物。RDA分析及蒙特卡罗检验结果显示,在门水平上真菌群落结构变化不受环境因子的显著影响;在属水平上,真菌群落结构变化仅与土壤总有机碳存在显著相关性（P<0.05）。研究表明,高寒湿地退化显著改变了土壤pH、土壤含水量、总有机碳、容重等理化指标,进而影响真菌群落多样性和结构。     

沼渣施用对土壤线虫群落结构的影响

为了解沼渣施用对土壤生物环境的影响,以土壤线虫为指示工具,通过盆栽试验对比沼渣(BR)、有机肥(OR)、化肥(CF)和不施肥(CK)4个处理下土壤线虫群落结构,评估不同施肥对土壤健康的影响,结果表明:沼渣可极大地刺激r-策略线虫的增长,使得线虫总数高出其他处理。各处理共获得线虫22个属,以食细菌线虫的种类和比例最高,然而不同处理食细菌线虫功能群的组成差异较大,沼渣处理几乎全部为cp值为1的小杆科线虫,有机处理cp1和cp2线虫比例相当,化肥和对照处理则主要是cp2的线虫。植食性线虫在沼渣处理中受到了明显的抑制。利用线虫群落评价不同施肥后的土壤状况,发现施用沼渣的土壤最优,食物网呈结构化,土壤养分富集;而化肥和不施肥对照土壤则表现出一定胁迫的状态。     

施加生物质炭对风沙土土壤线虫群落结构的影响

生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点。本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm^-2和126.00 t·hm^-2,探究不同生物质炭施加量以及施加时间对风沙土土壤线虫群落结构特征的影响。结果表明：施加生物质炭1年后可增加土壤pH以及养分含量,生物质炭随老化时间的延长对土壤养分的提升效应会降低,土壤养分与土壤线虫群落结构有密切的相关性。土壤线虫以拟丽突属为优势属,食细菌类和捕食/杂食类为主要营养类群,土壤有机质的分解以细菌分解为主。施加生物质炭1年后,施加量的增加改变了土壤线虫群落结构、营养类群分布和丰度,生物质炭施加量的增加会显著抑制土壤线虫数量,但施加生物质炭7年后土壤线虫数量会恢复。随施加年限的增加,生物质炭会导致土壤食细菌类线虫丰度降低,捕食/杂食类线虫丰度增加,植物寄生类线虫丰度增加,但对线虫多样性指数(H)和丰富度指数(SR)影响不大。一次性施加126.00 t·hm^...     

放牧强度对干旱区高寒草地土壤线虫群落结构的影响

为了解不同放牧强度对巴音布鲁克高寒草地土壤线虫群落结构的影响,以巴音布鲁克高寒草地不同放牧强度(以羊数量计)下的土壤为研究对象,研究了轻度放牧(0.65只·hm-2)、中度放牧(2.09只·hm-2)和重度放牧(4.15只·hm-2)对土壤线虫群落结构的影响.结果 表明:三种放牧强度样地共获得土壤线虫1698条,分属于32科38属,中度放牧强度下土壤线虫数量最多,达22属1427条,重度放牧强度下土壤线虫的种类最多,达到26属191条.轻度放牧和中度放牧的共同优势属为绕线属(Plectus)和前矛线属(Prodorylamus),重度放牧强度下土壤线虫的优势属为丽突属(Acrobeles)和微矛线属(Microdorylaimus).土壤线虫数量主要分布在0～5 cm土层,并随土层深度的增加而逐渐减少;中度放牧强度下食细菌类(Bacterivores)、食真菌类(Fungivores)、植物寄生类(Plant-parasites)和捕食/杂食类(Predators/Omnivores)线虫的数量显著高于轻度放牧和重度放牧.不同放牧强度下,土壤含水量、养分和pH影响土壤线虫数量、群落多样性和功能结构.研究表明,中度放牧强度下土壤线虫个体密度最高,土壤生态系统食物网相对稳定,有利于高寒草地生态系统的维持.     

降水变化和氮沉降对荒漠草原土壤细菌群落结构及酶活性的影响

为明确降水变化和氮沉降对土壤细菌及酶活性的互作效应,本研究以短花针茅荒漠草原为研究对象,试验设计采用裂区设计,主区为自然降雨(CK)、增雨30%(W)和减雨30%(R)3个水分梯度,副区为0、30、50、100 kg·hm^-2·a^-14个氮素梯度(分别记为N0、N30、N50、N100),共12个处理。结果表明：降水变化和氮沉降改变了土壤细菌群落组成,但未显著改变土壤细菌Alpha多样性;降水变化和氮沉降对土壤酶活性有显著影响。土壤过氧化氢酶活性在R-N100中最低(1.63 mg·g^-1·d^-1),与CK-N0相比显著降低了7.4%;土壤蔗糖酶活性在W-N0中最高(2.20 mg·g^-1·d^-1),与CK-N0相比显著增加了14.6%,在R-N100中最低(1.52 mg·g^-1·d^-1),与CK-N0相比显著降低了20.8%;土壤脲酶活性在W-N0中最高(17.66 mg·g^-1·d     

草地土壤微生物及酶活性对氮沉降的响应研究进展

区域性的氮沉降增加近年来受到广泛关注,有研究预测在未来的几十年内陆地表面的活性氮沉降量会不断增加。 草地作为陆地生态系统分布最广的植被,更易受氮沉降增加的干扰。土壤微生物能够影响土壤生态系统的结构、功能及过程,是维持土壤生产力的重要组分。因此,本文综述了氮沉降增加对草地土壤微生物及细胞外酶活性的影响研究进展,并对未来研究进行展望,以期为未来相关研究提供一些参考。     

藏北高寒草甸植物群落对土壤线虫群落功能结构的影响

2011年5-11月,对西藏北部高寒草甸3种典型植物群落下0-30cm范围内不同深度土层的土壤线虫群落进行调查,采用浅盆法分离线虫,土壤性质指标,如pH、含水量、电导率分别采用电位法、烘干法、电导率仪法进行测定,应用营养类群组成、c-p类群结构及营养结构特征指数,以及营养类群、c-p类群与土壤性质之间的关系等特征值分析高寒环境下土壤线虫群落的功能结构特征,以了解高寒环境下植被对土壤线虫群落功能结构的影响.调查共分离得到33038条土壤线虫,隶属于2纲6目51科93属;线虫个体密度平均为847条/100g干土;表聚性明显.研究结果表明,高寒草甸不同植物群落的土壤线虫群落营养类群组成及分布特征均存在一定差异,植食性线虫和食细菌性线虫是调查区域的主要营养类群,不同植物群落间植食性线虫和杂食/捕食性线虫的相对多度差异明显.c-p类群组成结构特征结果表明:3种植物群落的土壤线虫cp2类群均为优势类群,生活策略以r-对策为主;高山嵩草植物群落土壤中的线虫食物资源在3种植物群落中最丰富;藏北嵩草群落土壤线虫数量低的可能原因是线虫食物资源的减少限制了cp1、cp2类群的增殖.PPI值表明:委陵菜群落受扰动的影响程度大于其余两种植被类型,而MI、PPI/MI值及cp5类群数量的结果则表明:委陵菜群落的稳定性较高,受到的干扰在3种植物群落中最少.F/B及NCR值均说明了3种植物群落的土壤有机质分解均主要依靠细菌分解途径.相关性分析结果表明:杂食/捕食性线虫在枯草期明显受到土壤含水量的影响;食真菌性线虫与土壤pH之间的关系密切,在盛长期则明显受到土壤电导率的影响;食细菌性线虫仅在返青期与pH有相关性.不同植物群落下土壤线虫群落功能结构特征的分异显示出线虫指示环境因子影响土壤生态系统的潜力.     

农田水分与土壤氮素矿化的试验研究

水肥是影响农业生产的重要因素。在室内及田间试验的基础上，依据氮素矿化机理，分析了农田水分对土壤氮素矿化的影响关系；考虑温度和水分因素。建立了农田单氮源矿化模型，田间试验与模型结果相吻合，为制定农业节水灌溉与科学施肥提供了依据。     

番茄中番茄红素含量对各生育阶段土壤水分的响应

【目的】研究不同生育阶段不同土壤含水率对番茄红素含量的影响,为番茄节水优质生产提供依据。【方法】以"农城种业906"番茄为供试材料,采用五元二次通用旋转组合设计,通过盆栽试验建立番茄红素含量与不同生育阶段土壤水分间的数学模型,并对各单一因素及两两因素的耦合效应进行分析。【结果】在供试条件下,当其他因子为中间水平时,番茄红素含量随始花结果期、果实生长初期和果实品质形成期土壤含水率的增加呈先减少后增加的趋势,与果实快速膨大期土壤含水率呈正相关关系,而苗期土壤含水率对其影响不大。交互效应表现为,苗期土壤含水率与果实生长初期、品质形成期土壤含水率,以及果实快速膨大期土壤含水率与果实品质形成期土壤含水率间存在显著的负交互效应;始花结果期土壤含水率与果实生长初期、果实快速膨大期土壤含水率,以及果实生长初期土壤含水率与快速膨大期土壤含水率间存在显著的正交互作用;通过寻优得出各生育阶段土壤含水率为苗期土壤含水率50%θf~60%θf,始花结果期、果实生长初期、果实快速膨大期和品质形成期土壤含水率均为90%θf~100%θf时可得最大番茄红素含量(146.43μg/g)。【结论】苗期适当亏水,番茄生长中期以及成熟采摘前期土壤水分充足有利于番茄红素含量的增加。     

Effects of nitrogen fertilizer on nitrogen use efficiency and yield of rice under different soil conditions

Four rice cultivars were used to study the effects of nitrogen fertilizer on nitrogen use efficiency, yield and characteristics of nitrogen uptake under two soil conditions (sandy and clay soil) in soil culture pool. The results were as follows. First, yield of rice in sandy and clay soil was increased by nitrogen application, and that in clay soil was higher than that in sandy soil, but the effect of nitrogen on yield increment was greater in sandy soil than in clay soil. Second, nitrogen utilization of rice was different under different soil conditions. Nitrogen harvest index (NHI) and physiological Nitrogen use efficiency (PNUE) were higher in sandy soil than in clay soil. Apparent Nitrogen recovery efficiency (ANRE), partial factor productivity for applied Nitrogen (PFP), and soil Nitrogen dependent rate (SNDR) were higher in clay soil than in sandy soil. Agronomic Nitrogen use efficiency (ANUE) was varied in different cultivars under different soil conditions. Third, N harvest index, agronomic N use efficiency, physiological N use efficiency, partial factor productivity for applied N, and soil N dependent rate were decreased significantly with the increment of the amount of nitrogen applied under two soil conditions. In sandy soil, ANRE was increased with the increasing nitrogen application and reached the highest value at high nitrogen level. However, in clay soil, ANRE was increased with the increasing of nitrogen application at first, and reached the highest value at medium nitrogen level, then decreased dramatically at high nitrogen level. Fourth, N uptake rate for rice straw and for rice grain and total N uptake rate for rice were higher in sandy clay soil than in sandy soil, but the difference between them was relatively small. Fifth, under different soil conditions, there were significant genotypic differences in the effects of applying nitrogen fertilizer on nitrogen use efficiency, yield, and characteristics of nitrogen uptake. __________ Translated from Acta Agronomoca Sinica, 2005, 31(11): 1422–1428 [译自: 作物学报]     

东祁连山高寒草地土壤微生物碳氮研究

在青藏高原东祁连山段,嵩草草地、金露梅灌丛草地、珠芽蓼-嵩草草地、高山柳-金露梅灌丛草地、禾草草地、沼泽草地上,分层(0~10 cm,10~20 cm)采集了土壤样品,分析了土壤有机C、全N和微生物量C、N含量的关系。结果表明:在一定范围内,青藏高原东祁连山段高寒草地土壤微生物量C、N含量与土壤有机C、全N表现出了很好的相关性。不同草原类型的表层土壤有机C含量顺序为:高山柳-金露梅灌丛草地>珠芽蓼-嵩草草地>嵩草草地>金露梅灌丛草地>沼泽草地>禾草草地;土壤全N含量顺序为:嵩草草地>金露梅灌丛草地>高山柳-金露梅灌丛草地>珠芽蓼-嵩草草地>沼泽草地>禾草草地。土壤微生物量C随着土层深度的增加而减少,微生物量C变化在251.6~1 562.5 mg/kg之间,微生物量N变化在18.5~50.9 mg/kg之间,微生物量C/N在12~32之间。土壤微生物量碳(Cmic)占土壤有机碳的(Corg)的比例在0.3%~1.7%之间。不同草原类型的土壤微生物量C、N含量差异较大。