贵州花江退化喀斯特植被不同恢复阶段土壤微生物生理类群数量变化

采集不同恢复阶段的土壤样品,采用微生物常规分析法测定土壤中氨化细菌、硝化细菌、纤维素分解菌及固氮菌的数量,研究退化喀斯特植被恢复过程中不同生境、不同层次及根际和非根际土壤微生物生理类群数量分布特征.试验结果表明:随着退化喀斯特植被的恢复,土壤氨化细菌、硝化细菌、纤维素分解菌及固氮菌的数量明显上升,表现为乔木群落阶段＞灌木群落阶段＞草本群落阶段＞裸地阶段(P＜0.01);土壤剖面上土壤微生物数量均呈明显的垂直分布特征,即随土层深度的增加,呈递减趋势,具体表现为A层＞B层(P＜0.05).土壤微生物生理类群数量的分布特征在不同生境间表现为:除裸地恢复阶段外,其它三个阶段总体上表现为石沟比石槽和土面两个小生境偏大的特点,但各恢复阶段不同生境间差异不显著(P＞0.05);根际和根外变化明显,表现为根际＞非根际(P＜0.05).退化喀斯特植被恢复增加了土壤微生物生理类群数量,使土壤质量得以提高.     

退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物活性的季节动态——以贵州花江喀斯特峡谷地区为例

以贵州花江喀斯特森林土壤为研究对象,采用微生物培养法、生化活性试验法及氯仿熏蒸法分析退化喀斯特植被恢复过程中的土壤微生物数量、土壤生化作用强度、微生物生物量碳及微生物熵（qSMBC）的季节动态特征。结果表明：不同恢复阶段土壤微生物活性具有明显的季节变化。随着退化喀斯特植被的恢复,一年四季中土壤微生物数量、生化作用强度、微生物生物量碳及qSMBC明显上升,即土壤微生物活性明显增强,表现为乔木群落阶段〉灌木群落阶段〉草本群落阶段〉裸地阶段。退化喀斯特植被恢复增加了土壤微生物活性,使土壤质量得以提高;4个恢复阶段土壤微生物活性季节变化表现为夏季最强,冬季最弱,总体上表现为夏季〉秋季〉春季〉冬季的动态特点（P〈0．05）,表明土壤微生物活性的季节动态不仅与温度、降雨等气候因素有关,还受到植被类型的影响。     

贵州高原退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物数量的变化特征

为了研究退化喀斯特植被恢复过程中土壤的生物学特性,采集贵州花江喀斯特高原生态综合治理示范区内不同恢复阶段（裸地阶段、草本群落阶段、灌木群落阶段和乔木群落阶段）的土壤样品,采用微生物培养法分析了退化喀斯特植被恢复过程中不同层次、不同季节及根际和非根际土壤微生物数量的分布特征。结果表明：退化喀斯特植被恢复过程中土壤中的微生物数量分布存在较大差异,、随着退化喀斯特植被的恢复,土壤细菌、真菌、放线菌的数量及其总数明显上升．表现为齐木群落阶段〉灌木群落阶段〉草本群落阶段〉裸地阶段;土壤剖面上土壤微生物数量均呈明显的垂直分布特征．即随土层深度的增加,呈递减趋势,具体表现为A层〉B层（P〈0．05）;从季节变化上来看,土壤细菌、真菌、放线菌的数量及其总数季节变化明显,夏季达最大（6．16×10^6,1．11×10^5,3．16×10^5及6．59×10^6个·g^-1）,冬季最小（3．42×10^6,0．45×10^5,1．75×10^5及3．64×10^6个·g^-1）,总体上表现为夏季〉秋季〉春季〉冬季的特点（Jp〈0．05）根际和根外变化明显,表现为根际〉非根际（P〈0．05）。退化喀斯特植被恢复增加了土壤微生物数量,使土壤质量得以提高.     

岩溶山区石漠化生态治理的土壤质量效应研究:以贵州省花江峡谷石漠化治理示范区为例

以贵州省花江峡谷石漠化治理示范区为研究单元,对比分析了小流域2005年和2009年生态治理下的土壤理化性质.结果表明:与2005年相比,2009年土壤理化性质的变异系数、总孔隙度、毛管孔隙度和毛管持水量下降,非毛管孔隙度与田间持水量明显提高.说明,生态治理促使土壤理化性质的空间变异程度降低,土壤的孔隙结构更加合理,土壤既有较好的持水能力,又有较好的通气透水性能;土壤有机质含量变化不明显,土壤有机营养元素全氮和全磷含量明显增加,全钾含量则降低,土壤pH值略微降低.表明,在研究区石漠化生态措施治理下,土壤质量及生态环境均得到有效改善.     

桂西北岩溶地区不同植被土壤养分及微生物生理类群数量的季节变化

为探明桂西北岩溶地区不同植被对土壤理化特性和肥力变化的影响,以便为石漠化生态恢复提供理论依据,选择广西宜州城北会仙山先锋种为类芦的次生裸地,以及优势种为阴香、青檀、阴香+青檀混交等4种不同植被类型样地为研究对象,分别测定不同样地土壤中氨化细菌、固氮细菌、硝化细菌的数量,分析土壤氨化细菌、固氮细菌、硝化细菌的数量与不同植被类型、季节变化及土壤理化因子的关系。分析结果表明,不同植被土壤微生物生理类群的数量差异比较明显,表现为有树木的样地次生裸地;通常夏季的土壤微生物数量比较多,春季和冬季土壤微生物数量相对较少;不同植被调查样地土壤微生物生理类群数量表现为阴香阴香+青檀青檀类芦;在各个样地中,不同微生物生理类群的数量表现为氨化细菌固氮细菌硝化细菌;各种不同植被样地的土壤营养物质均有明显的月际差异,相同季节的不同植被样地土壤养分也有明显差异;土壤微生物生理类群的数量与土壤理化性质有一定的相关性,相同植被样地土壤的氨化细菌、固氮细菌、硝化细菌的数量之间极显著相关或显著相关。如果从土壤微生物生理类群数量的差异,及其与土壤肥力的相关性来判断,对桂西北岩溶地区土壤环境生态恢复影响效果表现为阴香阴香+青檀青檀类芦。     

喀斯特峡谷地下水特征及雨水蓄水工程的水质情况研究——以贵州省花江峡谷为例

总结了贵州花江喀斯特峡谷石漠化生态治理示范区地下水的发育特征和含水介质的差异,同时选择贞丰县北盘江镇马刨井和关岭县板贵乡万年坟火龙果基地两地地下水和雨水蓄水池的水质进行了检测.结果显示,以裂隙地下水为水源的马刨井水池各项检测指标均达到国家饮用水标准要求,而以雨水为水源的万年坟火龙果基地水池在悬浮颗粒物、pH、耗氧量等指标达不到饮用水标准.藻类的生长导致pH随光照变化而变化,正午时达到最大.而夜晚由于呼吸作用使得耗氧量增大,藻类的生长使得雨水蓄水的水质达不到饮用水标准,仅适用于农业灌溉.由此,提出改进措施保证蓄水水质.     

贵州花江退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物群落AWCD的变化

采用BIOLOG-ECO测试法研究了退化喀斯特植被恢复过程中根际和非根际、不同层次及不同生境土壤微生物群落的每孔颜色平均变化率(AWCD)的变化。结果表明,土壤微生物群落AWCD根际和根外变化明显,4个恢复阶段AWCD表现出R>S的特点;在土壤剖面上,AWCD具有垂直的变化规律,4个恢复阶段A层土壤微生物群落AWCD表现出A>B层的特点。植被恢复过程中不同生境、不同层次、根际及非根际的土壤微生物群落AWCD均随培养时间的延长而增大,土壤微生物利用单一碳源底物的能力表现出"弱—强—弱"的变化趋势,在培养时间48～144 h时利用能力最强,且总体表现为石沟生境利用能力最强;同时,植被恢复过程中AWCD变化均表现为乔木群落阶段>灌木群落阶段>草本群落阶段>裸地阶段。     

西南岩溶地区土壤动物多样性及其对生态恢复的响应——以云南省弥勒县白龙洞地区为例

根据岩溶地区常见不同岩溶生态景观类型,对云南省弥勒县白龙洞地区石漠化、草地、灌丛和林地4个采样区按0～10,11～20,21～30,31～40 cm等4个土层,共采集到土壤动物6 284头,分属3门8纲26类.结果显示,土壤动物主要分布在0～20 cm土层,蜱螨、弹尾和线虫是岩溶地区的优势种群.岩溶地区生态恢复过程中,常见种群和稀有种群逐渐增加,优势种群较为稳定,初期(石漠化恢复到草地)土壤动物的种群数大量增加,中期(草地恢复到灌丛)个体数量明显增加,后期(灌丛恢复到林地)种群和个体数增加缓慢,其密度可作为指示岩溶地区生态恢复的生物指标.     

岩溶生态系统土壤酶活性的时空动态及其与土壤肥力的关系——以桂林丫吉村岩溶试验场为例

以桂林丫吉村岩溶试验场为考察基地,研究了不同地貌部位(洼地、坡地和垭口)土壤酶活性(转化酶、蛋白酶、脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶)的时空变化特征,结果表明,不同地貌部位土壤酶活性存在明显差异,洼地和垭口土壤水解酶类活性较高,与这两个地貌部位微生物数量较多的结果相对应.试验场不同地貌部位土壤水解酶类活性随土壤深度的增加而逐渐降低,但对于不同的酶和不同的地貌部位,酶活性降低的幅度有所差异.各地貌部位各层次土壤过氧化氢酶活性差别不大.4种水解酶活性的季节变化规律一般是春季上升,夏季或秋季为最高.此外,土壤水解酶类活性与不同地貌部位的土壤养分水平密切相关,一般与土壤有机质、全N、有效N、速效P之间呈显著或极显著正相关,这既说明土壤酶活性在一定程度上反映了岩溶土壤肥力水平的高低,可作为评价岩溶土壤肥力水平的重要指标之一,而且也为评价西南岩溶生态系统脆弱程度提供了新的生物学方面的指标,为不同地貌部位的土地利用方式和植被重建模式提供了一定的理论依据.     

免耕对土壤微生物生理类群的群落结构与生态特征的影响

[目的]研究免耕对土壤微生物生理类群的群落结构与生态特征的影响。[方法]用＂S＂形取样法分别采取0～5、5～10、10～30cm土样,用不同培养基培养各种细菌。用平板法测定自生固氮细菌、有机磷细菌、无机磷细菌、纤维素分解细菌和硅酸盐细菌含量;用稀释法测定氨化细菌、硝化细菌含量。最后计算出群落生态指标H和Ea。[结果]免耕对土壤微生物生理类群的结构组成有一定影响,土壤微生物各生理类群的数量呈现随土层深度的加深而减少的变化趋势;免耕处理下土壤微生物生理类群的多样性与均匀度在0～5和5～10cm土层均明显高于翻耕处理的土层。[结论]免耕可有效地为当季作物提供养分。     

喀斯特地区生态系统服务价值评估——以贵州花江示范区为例

喀斯特地区因其生态环境的特殊性,对其进行生态系统服务价值的定量评估,并揭示其生态服务功能的时空变化特征,对其实现生态恢复和可持续发展显得尤为重要。运用Costanza和谢高地等对生态系统服务价值的估算理论,根据土地利用变化对花江示范区的生态系统服务价值进行定量估算与分析。结果表明,2000—2010年间,花江示范区生态系统服务价值总体上呈增长趋势,增长率高达81.11%,耕地、园地、林地、建设用地和裸岩石砾地的生态系统服务价值呈下降趋势,草地和水域的生态系统服务价值则呈上升趋势;各年的生态系统价值构成中,2000年和2005年都是林地对生态系统服务价值的贡献率最大,而2010年草地对生态系统服务价值的贡献率最大,2000、2005、2010年3个时期的建设用地对生态系统服务价值的贡献率均最低。     

喀斯特石漠化治理不同恢复模式土壤养分分布特征——以贵州花江示范区为例

【目的】探明石漠化治理不同恢复模式土壤养分的分布特征,为进一步优化石漠化治理植被配置提供科学依据。【方法】以贵州花江石漠化治理示范区花椒、金银花、混交林、砂仁和撂荒地5种样地的土壤为研究对象,在雨季前、中、后对不同样地土壤0～10、10～20和20～30 cm土层进行为期3年的采样监测,分析不同恢复模式下的土壤养分分布特征。【结果】随着植被的恢复,花椒、金银花、混交林和砂仁样地的土壤容重、田间持水量和毛管孔隙度均值较撂荒地分别降低0.61%、7.97%和1.12%;有机碳、全氮、全磷和全钾均值较撂荒地分别增加53.45%、45.72%、80.81%和1.44%,碱解氮、速效钾均值较撂荒地分别增加53.36%和25.80%。同一样地土壤有机碳及土壤养分含量均表现为雨季中(7月)雨季后(11月)雨季前(4月)的变化趋势。不同恢复模式土壤养分含量主要集聚于表层,随着土层深度的加深,养分含量逐渐降低。【结论】不同恢复模式间养分含量存在差异,喀斯特石漠化地区的植被恢复对生态环境均具有改善作用。     

岩溶区水土流失与石漠化相关性研究——以贵州安顺市为例

以典型岩溶区贵州安顺市为研究对象,以ASTER影像数据为数据源,参照叶岩溶地区水土流失综合治理技术标准曳中水土流失和石漠化等级划分标准,研究水土流失与石漠化的相关性。结果发现：安顺市水土流失与石漠化之间存在较强的相关性。非水土流失区及水土流失等级较低的区域石漠化发生率和石漠化严重程度明显高于水土流失区及高等级水土流失区。非岩溶区水土流失发生率大于岩溶区16.9个百分点,非石漠化区与石漠化区的水土流失发生率分别为39.4%和36.8%,低等级石漠化区水土流失发生率大于高等级水土流失区27.4个百分点,安顺市非岩溶区、非石漠化区及石漠化等级较弱的区域水土流失发生率更高,等级也更强。     

典型岩溶区板栗树下土壤CO2迁移动态研究——以广西隆安县岩溶区为例

为了研究岩溶区板栗树下土壤CO2迁移动态,以广西隆安县典型岩溶区为例,测定了板栗树下土壤CO2浓度、CO2释放量、岩溶溶蚀量以及在季节上的变化.结果表明,土壤CO2浓度在土壤剖面上为先增大后减小,最大值出现在40或60 cm深处,土壤CO2浓度冬季＜秋季＜春季＜夏季,土壤CO2浓度与土壤含水率、空气温度有密切的正相关关系;除夏季外,土壤CO2释放日动态变化为下午＞上午＞晚上,夏季为上午＞下午＞晚上,在季节上土壤CO2释放量由大到小为夏季＞春季＞秋季＞冬季,这与土壤CO2浓度变化规律一致,土壤CO2释放量与土壤含水率和空气温度呈极显著性正相关;土壤剖面上溶蚀量由小到大为-5 cm＜-30cm＜-50cm,在季节上溶蚀量由小到大为冬季＜秋季＜春季＜夏季,夏季溶蚀量平均值约是冬季的1.33 ～2.00倍.     

丝栗栲林土壤微生物PLFA群落结构的时空变化特征

以江西大岗山丝栗栲林为研究对象,采用磷脂脂肪酸（PLFA）法并结合主成分分析等方法,研究土壤微生物PLFA群落结构和多样性随时间和土壤深度的变化特征。结果表明,丝栗栲林地土壤共有40种PLFA存在,其中16∶0、5,9,13Me14∶0和10Me16∶0在各时期各土层中均有分布,并占有绝对含量优势;土壤微生物有明显的表聚现象（P<0.05）,0~20 cm土层中土壤微生物的丰富度指数、Pielou均匀度、Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数都显著优于下层土壤,但同层土壤随时间变化不明显;主成分分析（PCA）表明,18∶0、18∶1w11t、18∶1w9t、cy17∶0、a14∶0是影响丝栗栲林地土壤微生物的主要PLFA;相关性分析表明,土壤PLFA含量与降雨量和凋落物量都呈极显著正相关（P<0.01）。     

基于时空特征的土壤养分变异分析研究——以陕西省陈仓区为例

为了从时间和空间两个角度分析土壤养分的时空变异情况,便于日后科学地制定土地利用总体规划,本文运用ArcGIS的地统计、3D分析和分析模块,研究了陕西省陈仓区1980年和2003年土壤有机质和碱解氮的分布和变化趋势。研究结果表明:在时间特征上,有机质整体呈下降趋势,碱解氮整体呈上升趋势,这与多种自然和人为因素有关。在空间特征上,低于600 m和高于1500 m高程带有机质以6等级为主,碱解氮以4等级为主;600～1000 m高程带和1000～1500 m高程带有机质以6等级为主,碱解氮以5等级为主。各主要等级的面积的空间分布,在高程带中的排序都为:1000～1500 m>600～1000 m>(>1500 m)>(<600 m),这与多种地貌并存和气候有关。     

三江平原耕地土壤有机质时空分布特征——以富锦市为例

以2013年三江平原富锦市实地调查和采样数据,1981年国家第二次土壤普查数据和各种辅助图件为基础,运用地统计学、统计学和GIS技术等研究方法,分析三江平原富锦市农田耕层土壤有机质(SOM)空间分布特征,探讨其32年间SOM变化的规律。结果表明,2013年富锦市SOM含量平均值为42.1 g/kg,较1981年下降了18.6%;在空间上呈现出较为明显的东南高西北低的分布格局,属于中等强度空间相关,受结构性因子和随机因子的共同作用。按照国家第二次土壤普查时富锦市SOM分级标准,1981-2013年有85.9%的农田耕层SOM发生不同程度的变化,其中有50.5%面积得到了提升,有35.4%面积有所下降。     

基于NDVI的农牧交错带典型地区时空动态特征研究--以吉林西部为例

[目的]探讨农牧交错带典型地区的时空动态特征。[方法]基于MODIS归一化植被指数数据集(2000~2010年),采用空间自相关分析和趋势分析方法,以吉林西部为例,研究农牧交错带典型地区地表植被空间分布特征。[结果]2000~2010年,吉林西部地表植被在生长季呈明显上升趋势;研究区地表植被的空间分布表现出正相关,但在局部地区地表植被分布有破碎倾向,空间分布的整体性一般。[结论]该研究为人类合理保护自然提供科学依据。     

喀斯特山区不同环境因子对兰科植物分布的影响研究——以花江大峡谷为例

植物物种多样性及空间分布格局受诸多环境因子的影响,为深入了解环境因子对兰科植物分布的影响,采用实地调查结合资料查阅的研究方法,从地形、坡度、坡位、坡向、植被类型和生境条件等方面分析了环境因子对对兰科植物分布的影响。研究结果表明,不同环境因子对兰科植物分布的影响显著,兰科植物在研究的喀斯特山区主要分布在山地、险坡、阴坡和灌丛、中上坡及岩石石面上。研究的开展可为喀斯特山区的兰科植物的培育和保育、科学评估兰科植物对环境因子的响应机制提供一定的理论参考。     

重度火烧迹地微地形对土壤微生物特性的影响——以坡度和坡向为例

通过对大兴安岭重度火烧迹地不同坡度和坡向的土壤微生物群落进行调查研究,旨在揭示重度火烧迹地过火6a后森林恢复过程土壤微生物群落的变化规律与影响因素。研究结果表明:平地土壤微生物生物量碳含量(MBC)和土壤微生物生物量碳氮比(MBC/MBN)均高于坡地,其中MBC/MBN达到差异极显著水平。平地土壤微生物的代谢活性AWCD值、对31种4类碳源(糖类、脂类、氨基酸、代谢物)的利用能力和Shannon-Winner多样性指数(H'')均极显著低于坡地。西坡土壤微生物AWCD值和H''高于南坡,但AWCD和H''与土壤养分、pH值、EC无显著相关关系,说明坡向可能与土壤微生物代谢活性和多样性的关系并不密切,反映了两坡向土壤微生物群落结构的相似性。坡度由于影响了土壤养分和水分条件,进而影响了土壤微生物的生物量、群落结构、物种多样性和碳源利用能力。火烧迹地恢复初期平地土壤微生物量碳高于坡地,西坡高于南坡;恢复6a后,土壤微生物量碳的差异已不显著,但土壤微生物群落结构、物种多样性以及代谢特性仍具有显著差异,这可能与地形坡度仍然显著影响土壤水分含量的因素有关。