纳帕海高原湿地不同退化阶段土壤真菌群落结构特征

目的为探讨纳帕海高原湿地不同退化阶段土壤真菌多样性及群落结构特征,揭示土壤真菌对湿地退化演替的响应规律。方法采用Illumina高通量测序技术,以沼泽湿地为对照,研究纳帕海高原退化湿地不同退化阶段土壤真菌群落组成、结构及Alpha多样性特征及其与土壤理化性质的相关性。结果(1) 不同退化阶段土壤真菌类群组成及结构存在差异,包括子囊菌门、担子菌门、分类地位不确定真菌、壶菌门和接合菌门5个真菌门,其中子囊菌门在草甸中最多(71.11%),分类地位不确定真菌在沼泽湿地中最多(85.26%),担子菌门在沼泽化草甸中最多(26.8%),接合菌门在垦后湿地中最多(39.34%)。经聚类分析显示,沼泽化草甸和沼泽湿地真菌群落结构和组成较接近,草甸和垦后湿地真菌群落结构和组成与沼泽差异较大。湿地从沼泽湿地向沼泽化草甸、草甸和垦后湿地退化后,主要优势菌群发生变化,由分类地位不确定菌群转变为子囊菌、担子菌和接合菌;(2)土壤真菌Alpha多样性在不同退化阶段间存在差异(P < 0.05),且随着湿地退化加剧而增加,多样性指数(Chao1、Ace、Shannon)呈垦后湿地(671.43、685.84、3.93) > 草甸(522.25、534.22、3.58) > 沼泽化草甸(387.80、391.37、3.48) > 沼泽湿地(379.17、380.56、3.12)的变化趋势。Simpson指数呈垦后湿地(0.079) < 草甸(0.081) < 沼泽化草甸(0.092) < 沼泽湿地(0.107)的变化趋势;(3)RDA分析与Pearson相关性分析表明,土壤含水量、有机质、全氮、碳氮比、速效氮和pH显著影响着不同退化阶段湿地土壤真菌群落结构与多样性。结论不同退化阶段湿地土壤真菌群落结构和物种多样性具有显著差异,土壤含水量、有机质等理化因子对真菌多样性与群落结构影响较大,研究结果能为退化高原湿地保护与恢复提供数据及理论支持。      

纳帕海退化湿地土壤有机质空间变异研究

对云南省西北高原纳帕海湿地生态系统受不同强度人为活动干扰的土壤有机质空间分布状况进行研究,通过统计学特征值和土壤退化指数分析,结果表明:纳帕海湿地土壤有机质含量的水平空间分异为沼泽>沼泽化草甸>垦后湿地>草甸,变异程度为44.68%,垂直空间分异上差异显著,表层土壤有机质含量高于亚表层,变异程度沼泽化草甸63.32%,草甸54.95%,垦后湿地49.93%,土壤退化指数定量反映了不同强度人为干扰下湿地土壤有机质的退化程度,即原生沼泽随人为活动干扰强度加剧而退化程度加深.     

土壤细菌群落对纳帕海高原湿地退化的响应

【目的】探明高原退化湿地土壤细菌群落结构及多样性的时空动态特征,为理解土壤微生物群落对高原湿地退化的响应过程及机制提供关键数据支撑。【方法】以纳帕海高原不同湿地退化阶段(沼泽湿地、沼泽化草甸、草甸)为研究对象,采用Illumina高通量测序技术,探测土壤细菌群落组成及多样性的干湿季变化规律。【结果】(1)共检测到土壤细菌10门21属,其中变形菌门Proteobacteria和未分类菌属为优势门和属,相对丰度分别达35.92%和20.64%。(2)相较于原生沼泽湿地,沼泽化草甸的变形菌门和酸杆菌门Acidobacteria相对丰度分别增加14.06%和47.72%,绿弯菌门Chloroflexi相对丰度显著减少38.54%(P<0.05);草甸的酸杆菌门、放线菌门Actinobacteria、疣微菌门Verrucomicrobia和浮霉菌门Planctomycetes相对丰度分别增加了210.15%、231.37%、229.55%和315.22%。上述菌门相对丰度均为干季大于湿季。沼泽化草甸的厚壁菌门Firmicutes相对丰度在干季显著增加72.38%,在湿季显著减少73.17%...     

高原湿地纳帕海不同演替阶段下土壤养分和酶活性干湿季节变化

以纳帕海原生沼泽、沼泽化草甸、草甸和耕地为研究对象,研究雨季和旱季土壤养分与酶活性,以揭示土壤养分和酶活性的季节动态,反映其对湿地退化的响应。结果表明:除有效磷外,土壤有机碳、全氮、有效钾和碱解氮含量呈现为雨季高于旱季;土壤脲酶活性呈现雨季低于旱季,但蔗糖酶活性除原生沼泽外,雨季高于旱季;且各个演替阶段中土壤养分和酶活性的季节变化幅度不同。相关关系分析表明,土壤养分与酶活性成显著正相关或是显著负相关。     

旅游活动对高原湿地纳帕海土壤理化性质的影响研究

分析了位于云南省西北部的香格里拉县纳帕海湿地无序旅游活动对湿地土壤环境造成的影响,结果表明:随着旅游活动强度的增大,土壤的物理和化学性质发生了明显的变化,主要表现在土壤容重增大,总孔隙度降低,含水率降低,渗透性变差,土壤pH值升高,有机质含量、全氮含量和C/N比值均有所降低,土壤质地变差,并且导致了植被覆盖率和多样性的降低,湿地生态环境处于恶性循环当中,湿地土壤退化严重。     

退化湿地土壤酶活性分析

选取退化湿地土壤样本,分别对不同样本的脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶及荧光素二乙酸酯酶活性进行了测定分析.结果显示,过氧化氢酶与蔗糖酶的活性变化规律与土壤理化性质中的总氮和有机质含量变化特点基本保持一致.土壤酶在土壤的发生和发育以及土壤肥力的形成和演化过程中起着关键性作用,探究湿地退化过程中土壤酶活性特征,对于揭示长江中下游浅水湖泊湿地退化机理具有重要意义.     

纳帕海湿地退化对碳氮积累影响的研究

以纳帕海原生沼泽湿地作为参照,选择人为干扰下的草甸作为研究对象,研究人为干扰对纳帕海湿地土壤碳氮积累的影响。结果表明,原生沼泽演化为草甸后,土壤容重增加,土壤含水量降低;原生沼泽的C／N值较大;纳帕海湿地土壤的有机碳和氮含量在空间分布上是不平衡的,且土壤全氮空间分布呈现与有机碳相同的趋势,在垂直空间分布上,土壤有机碳0～20cm表层与20～40cm下层相差15倍,土壤全氮0～20cm表层与20～40cm下层相差8倍;在水平空间分布上,0～20cm表层的有机碳相差7倍,20～40cm下层的有机碳相差15倍;0～20cm表层的全氮相差5倍,20～40cm下层的全氮相差8倍,并经估算,表明纳帕海湿地退化为草甸后,导致有机碳的损失约为4．44×10^9t,损失率为89．4％,氮的损失约为2．43×10^8t,损失率为79．67％,损失的碳氮以CO2、C地和NO2等温室气体的形式释放到大气中,加重温室气体对全球气候的影响。     

基于PCA的滇西北高原纳帕海湿地退化过程分析及其评价

以滇西北高原纳帕海湖滨过度放牧、水文改变协同胁迫(简称GAD)和过度放牧单独胁迫(简称GD)退化湿地为研究对象,将其划分为4个梯度:原生湿地、轻度退化、中度退化、重度退化,采用聚类分析和主成分分析(PCA)在"植物-水体-土壤"系统上进行湿地退化过程、机制探讨及定量评价。沿退化梯度,植物群落演替规律为"水生植物群落→沼泽植物群落→沼泽化草甸植物群落→草甸植物群落",群落结构趋于复杂,向中生植物群落演替;矿化度、总硬度、总碱度、氮、磷等水质指标在GD梯度上升,在GAD梯度下降,水文改变对水质影响显著;土壤有机质、全氮、速效氮含量降低,全磷、全钾有所增加,速效磷和速效钾含量无明显变化规律。基于PCA建立了纳帕海湖滨湿地退化模型,并给出不同程度退化湿地的阈值。     

中国高原湿地退化与恢复研究进展

高原湿地是我国重要湿地类型之一,生态环境功能独特,极具研究价值。总结了中国高原湿地退化与退化湿地恢复研究进展,并提出了高原湿地退化研究主要优先领域及退化湿地恢复与保护对策。     

滇西北高原纳帕海湿地N_2O排放特征

选取纳帕海湿地典型沼泽、沼泽化草甸和草甸为研究对象,研究纳帕海湿地N_2O的排放特征及其影响因素,阐明湿地生态演替对N_2O排放的影响机制。结果表明,草甸N_2O的排放最多,沼泽的排放量最少。3种类型湿地N_2O的排放特性明显不同,草甸中N_2O的排放趋势为5、7、9月不断下降,到11月后略微上升。沼泽化草甸中N_2O的排放量随月份持续下降。沼泽中N_2O的排放在5月和9月各有一次排放高峰。环境因子对3种湿地类型N_2O的排放影响复杂。沼泽N_2O排放与土壤全氮含量呈显著负相关(P0.05),与土壤有机质、有机碳含量呈负相关但未达到显著水平,与土壤温度、含水率、C/N比、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、土壤容重相关性均不显著。沼泽化草甸N_2O排放与土壤20~30 cm含水率,土壤全氮、NO_3~--N呈正相关但未达到显著水平。草甸N_2O排放与所有环境因子相关性均不显著。研究时段内总的N_2O排放浓度为草甸沼泽化草甸沼泽。     

人工草地植被重建对退化红壤化学性质和酶活性的影响

选用常用的栽培牧草截叶胡枝子和宽叶雀稗在退化红壤进行草地植被重建,研究人工草地植被重建对退化红壤化学性质和酶活性的影响。结果表明,通过种草及管理措施,人工草地植被重建显著影响红壤质量。重建后的人工草地土壤pH值升高,土壤有机质、全N、全P和速效养分含量增加,土壤中过氧化氢酶、酸性磷酸酶、脲酶活性提高,而对全钾和多酚氧化酶没有规律性影响。草地植被重建对土壤养分和土壤酶活性的增加表现为对上层土壤的影响大于下层土壤,这种影响增加了红壤丘陵草地土壤肥力的垂直分异。     

采伐干扰对巨桉人工林土壤养分和酶活性的影响

研究了巨桉二代萌生林土壤水热条件、养分状况和酶活性。结果表明,与巨桉人工林比较,采伐后的巨桉二代萌生林地E1和E2的土壤含水量增加,0～20cm土壤温度升高,土壤有机质、碱解N、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性均提高,但有效P含量减少,pH值减低,土壤酸性增强。保留采伐剩余物的样地E1,其土壤含水量、有机质、水解N、有效P和蔗糖酶含量高于E2,分别高12.77%、25.27%、11.82%、6.25%和22.26%,脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性略高于E2。从现目前研究结果看,采伐干扰有利于改善林地水热条件,提高土壤酶活性,加速养分循环,尤其以保留采伐剩余物的效果为好。     

不同年限蔬菜大棚土壤养分和酶活性的变化

本试验研究了4年、9年和17年3个不同种植年限的塑料大棚秋黄瓜生育期内土壤养分含量和3种酶活性的变化。结果表明:土壤养分含量和3种酶的活性以建棚9年的最高,其次是4年的,最低的是17年的,说明建棚9年时,土壤肥力达到高峰,以后逐渐下降。3种酶活性与土壤有机质、全氮的含量具有显著的相关性,反映3种酶活性与土壤肥力和养分供给有一定的关系。     

盐化潮土不同农田土壤养分和土壤酶活性研究

对天津近郊盐化潮土不同农田中土壤脲酶、蛋白酶、转化酶、碱性磷酸酶活性和土壤养分进行了分析研究。结果表明,不同农田中土壤养分含量和酶活性存在显著差异。农田土壤养分和土壤酶活性不仅具有垂直分布的规律而且土壤酶活性和土壤养分显著相关。主成分分析提取了转化酶综合因子和全氮因子。转化酶可作为盐化潮土不同农田中土壤养分的肥力指标。     

生草栽培对梨园土壤养分及土壤酶活性的影响

为了探讨不同生草种类对土壤养分含量及土壤酶活性的影响,对梨园不同生草区的土壤养分和土壤酶活性进行了测定。结果表明:梨园生草能显著增加0～40cm土层的有机质含量,提高0～20cm土层土壤碱解氮、速效磷、速效钾的含量,显著增加0～40cm土层的全氮含量,降低0～40cm土层的全磷含量,且不同生草对土壤养分的影响有差异;梨园种植白三叶草可显著提高脲酶、蔗糖酶的活性,降低过氧化氢酶的活性,种植多年生黑麦草可显著提高脲酶、过氧化氢酶的活性,降低磷酸酶的活性;土壤酶活性与土壤养分含量有密切关系,其中脲酶活性与全氮、碱解氮、速效磷呈显著正相关,过氧化氢酶活性与有机质、全磷、全钾含量为显著正相关,与全氮含量为显著负相关,与速效磷含量为负相关,蔗糖酶活性与全氮、碱解氮、速效磷含量存在显著正相关,磷酸酶活性与全磷、全钾、速效磷呈显著正相关。     

不同轮耕模式下小麦各生育时期土壤养分及酶活性变化特征

【目的】通过研究黄淮平原潮土区不同轮耕模式下小麦各生育时期土壤养分、微生物量碳氮和酶活性的动态变化,为该地区筛选适宜的耕作制度提供理论依据。【方法】采用大田小区试验,在2016—2019年小麦季设置5个轮耕模式：（1）连续旋耕（RT-RT-RT）;（2）深耕-旋耕-旋耕（DT-RT-RT）;（3）深耕-旋耕-条旋耕（DT-RT-SRT）;（4）深耕-条旋耕-条旋耕（DT-SRT-SRT）;（5）深耕-条旋耕-旋耕（DT-SRT-RT）。3年为一个周期,在3年周期的第3年即2019年小麦返青期（GS）、拔节期（JS）、灌浆期（FS）和成熟期（MS）采集0—40 cm土层土壤样品,测定并分析土壤碱解氮（AN）、有效磷（AP）、速效钾（AK）、微生物量碳（SMBC）、微生物量氮（SMBN）及脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶活性。【结果】整个小麦生育期所有土壤指标均随土层加深而降低。相对于RT-RT-RT,深耕基础上配合旋耕或条旋耕对20—40 cm土层速效养分的提升效果明显高于0—20 cm土层,但均显著影响两土层中土壤微生物量和酶活性。小麦主要生育时期不同处理下各土壤指标的动态变化趋势与作物的生长和需肥规律基本一致。随着小麦生育期的推进,土壤AP、AK、SMBC、SMBN和脲酶、中性磷酸酶活性均呈“增加—降低—增加”的变化趋势,其中在拔节期达到最大峰值,而蔗糖酶活性则表现为逐渐增加的趋势。在0—20 cm土层,拔节期DT-SRT-RT处理的AN、AP和AK含量显著高于RT-RT-RT处理,其值分别为91.74、27.17和139.81 mg·kg^-1。不同轮耕模式及土层深度显著影响AN及AP的含量;而小麦生育时期、不同土层和各轮耕模式等因素均能显著影响AK的含量,但各因素之间的交互作用不明显。在整个生育期,DT-RT-RT、DT-SRT-RT处理0—40 cm土层的SMBC、SMBN含量较高。而相较于RT-RT-RT处理,DT-SRT-RT处理则显著提高了土壤脲酶、蔗糖酶及中性磷酸酶活性,其增长率分别为3.79%—27.69%、12.29%—36.10%和8.61%—35.91%。小麦生育时期、不同土层深度和轮耕模式等因素显著影响土壤微生物量和酶活性,但三者对微生物量氮含量以及蔗糖酶、中性磷酸酶活性的交互作用不显著。各耕作处理2019年的小麦季产量显著高于RT-RT-RT处理,其中以DT-SRT-RT处理的产量最优,为6 557 kg·hm^-2。【结论】黄淮平原不同轮耕模式中,深耕-条旋耕-旋耕提高了土壤速效养分、微生物量碳氮含量及土壤酶活性,保障了小麦产量。     

长期连作下石灰性紫色土植烟土壤养分与酶活性变化

【目的】土壤养分失衡问题随着植烟年限的增加越发严重,系统研究石灰性紫色土烤烟连作对土壤养分与酶活性的影响,为土壤肥力提升和连作障碍防治提供数据支撑。【方法】于 2021 年 4 月在广元市昭华区选择不同连作年限（0、8、10、27、33 年）的石灰性紫色土典型样地为研究对象,分析长期连作对土壤养分、酶活性和烤烟生长发育的影响。【结果】烤烟长期连作导致植烟土壤有机质含量、pH 以及碱解氮含量分别减少 18.34%、17.43% 和 23.15%,而土壤速效磷、速效钾含量分别增加 124% 和 54.55% ,土壤脲酶活性降低58.51%~91.28%,蔗糖酶活性降低 29.14%~48.66%。相关性分析显示土壤蔗糖酶活性与土壤速效磷呈极显著负相关,土壤 β- 葡萄糖苷酶与土壤速效钾含量呈极显著正相关、而与土壤速效磷呈显著负相关,土壤脲酶活性与土壤 pH 呈极显著正相关。【结论】石灰性紫色土烤烟长期连作对土壤养分和酶活性产生抑制作用,应注意氮磷钾肥的平衡配施,可适当增施有机肥来调控土壤微环境,以促进养分的转化与吸收。     

伊犁绢蒿荒漠退化草地土壤微生物和酶活性的研究

[目的]确定北疆退化草地中起重要作用的土壤微生物.[方法]以北疆伊犁绢蒿荒漠退化草地土壤为研究对象,对土壤微生物和酶活性进行分析.[结果]退化草地土壤微生物的组成中,细菌数量最多,占绝对优势,放线菌次之,真菌最少.在10～20 cm土层,草地退化梯度间,细菌、放线菌、微生物总数差异显著,真菌在重度退化与极度退化下差异显著.在0～10 cm土层,极度退化草地土壤碱性磷酸酶、脱氢酶、转化酶的活性均比中度、重度退化草地土壤酶的活性有显著提高.过氧化氢酶活性重度退化草地显著小于极度退化草地.脲酶活性仅在10～20 cm土层各退化梯度间差异显著.在10～20 cm、20～30 cm土层,过氧化氢酶、脱氢酶活性随着草地退化程度的加剧而升高,脲酶、转化酶的活性变化与之相反.[结论]在监测退化草地土壤质量演变时,敏感的土壤生物指标有:细菌、放线菌的数量,碱性磷酸酶、脱氢酶、转化酶活性.     

连作对大蒜土壤养分、微生物结构和酶活的影响

为探讨引起大蒜连作障碍形成的原因,研究了连作0年(对照)、5年和10年的大蒜土壤理化性质、土壤微生物数量和酶活变化趋势。结果表明,随着连作年限的增加,大蒜产量降低,与对照相比,连作5年和10年的大蒜产量分别下降了31.1%和40.8%。大蒜连作使土壤p H升高,土壤速效钾、铵态氮,硝态氮及有机质的含量降低;土壤中细菌、放线菌数量降低,而真菌数量升高;土壤中过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性显著降低,说明长期连作影响土壤中物质和养分的转化。综上所述,长期连作使大蒜产量降低,p H升高,酶活降低,土壤中微生物结构发生改变。建议施用有机肥来改善土壤性质,改良土壤中微生物的酶活性和菌群结构。