高寒矮嵩草草甸地面热源强度及与生物量关系的初步研究

在青藏高原海北高寒矮嵩草草甸地区,依据2002年涡度相关法观测的能量平衡各分量资料和6-10月植物地上、地下生物量测定值,分析了高寒矮嵩草草甸近地表热量平衡、地面热源强度的变化特征,讨论了地面热源强度与植物生物量季节变化过程中的相互关系。结果表明:在青藏高原海北高寒矮嵩草草甸地区,年内地面均为热源,热源强度季节变化明显,地面热源强度年平均为88.5 W/m2;地上生物量季节变化与热源强度具有显著的正相关关系,而地下生物量季节变化与热源强度关系不明显。     

外生菌根的功能及与环境因子的关系

本文对外生菌根的功能、环境因子对外生菌根及外生菌根菌的影响进行了综述,并针对当前存在的主要问题提出了建议。     

分解秸秆纤维素菌群的发酵及保存方法

探索一种简洁、高效的秸秆纤维素分解菌的发酵及保存方法,便于后续的秸秆沼气开发应用。将中国农业大学生物质工程中心前期工作中筛选到的一组纤维素分解菌（ADS-3）作为供试菌种,分别用5种培养基分别进行菌种发酵,通过测定各发酵液总DNA浓度,并采用基于16Sr RNA基因的变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术比较其微生物组成,综合评定最优培养基;将最适培养基发酵后的产物分别用“秸秆粉吸附风干”、“秸秆粉吸附冷冻干燥”和“直接冷冻干燥”3种方法保存,在6个月的保存过程中,通过测定各产物保存的pH值和复壮后对秸秆的降解效果,及比较处理间微生物组成,评定适宜的保存方法。结果表明：改良Czapek培养基的发酵质量最好,其微生物组成和供试菌种的相似率最高;保存方法“秸秆吸附冷冻干燥”的保存效果最好,其pH值在7.2和7.4之间与供试菌种最接近、复壮后分解能力和原供试菌种无显著差异,微生物组成和供试菌种相似率最高,且和“直接冷冻干燥”相比具有成本低的优势。该研究为纤维素菌群的进一步利用提供了研究基础。     

沙质海岸植物蒸腾速率与环境因子的关系

蒸腾速率是衡量植物水分平衡的一个重要指数,揭示蒸腾速率的日变化规律,寻找影响植物蒸腾速率的生态因子,可为海防林的造林营林技术提供重要依据。笔者对日照沿海防护林几种主要木本植物和草本植物的蒸腾速率和环境因子的关系进行了研究,结果表明：8种植物日平均蒸腾速率和蒸腾速率日变幅各异;麻栎、紫穗槐和白茅的蒸腾速率日变换呈现出双峰式的变化规律,其它5种植物蒸腾速率表现为单峰式的变化规律;气孔导度影响着植物的蒸腾速率,温度（气温、地面温度）是影响植物蒸腾速率的主要因子;空气相对湿度和蒸腾速率表现为显著或极显著负相关,相关系数高达0.866。通过多元线性逐步回归方法,得到了影响沙质海岸蒸腾速率的主要环境因子,及其与土壤呼吸速率之间的多元回归模型。     

基于光释光测年法的三江源地区高山草甸土形成年代与成因研究

[目的]分析三江源区高山草甸土壤的年代及发生发育过程,为维系该区土壤安全和生态安全提供指导.[方法]采用粗颗粒石英与钾长石光释光(OSL)测年法,对三江源区4个高山草甸土剖面夏琼(XQ)、歇武(XW)、桐勒栋(TLD)、斗地村(DDC)土壤的形成发育时间进行研究,结合土壤粒度、元素地球化学特征分析该区土壤形成过程.[结...     

钙质土大白菜干烧心病与环境关系的研究进展

此病是缺锰的生理性病害。本文简述了国外研究情况,并结合我国大白菜主产区钙质类型土壤的具体条件,论述了钙质土大白菜干烧心的病因及对该病的有效防治方法,这对农业环境的研究和我国蔬菜的科研与生产,特别是北方冬春季群众食用半年的大白菜的生产,对“菜篮子工程”的良好实施,都具有重要的意义。     

洞庭湖典型断面藻类组成及其与环境因子典范对应分析

2010年对洞庭湖6个典型断面进行了浮游藻类生物调查,共鉴定出7门72属（种）,浮游藻类的密度范围在67.2×104～161.9×104cell·L-1;各典型断面间浮游藻类组成以硅藻和隐藻占优势,藻类群落结构存在着明显的差异。藻类Margalef指数及Shannon-Wienner指数范围分别为3.64～4.03和3.03～3.24,水体水质状况良好。应用CANOCO4.5软件对获得的浮游植物数据和环境因子数据进行典范相关分析（CCA）,作出物种与环境因子关系的二维排序图。结果显示,典型断面藻类群落分布受水环境因子影响较为明显,整体上,DO和TN是影响洞庭湖典型断面藻类物种分布格局的主要因素。     

江淮丘陵区土壤侵蚀分布与环境因子的关系

[目的]掌握江淮丘陵区土壤侵蚀分布及其与土地利用类型、坡度、植被、土壤类型等环境因子的关系,为确定水土保持重点区域,开展水土保持规划、制定有针对性的水土流失防治措施提供依据。[方法]以淮河流域江淮丘陵区为研究区,以2015年15m分辨率的Landsat 8影像为基础信息源,基于"3S"技术平台,采用综合评判法和实地调查验证相结合的研究方法,开展土壤侵蚀空间分布及其与土地利用类型、植被、坡度、土壤类型等环境因子关系的研究。[结果](1)江淮丘陵区水土流失面积为1 409.60km2,约占总面积的10.20%,侵蚀强度以轻度侵蚀为主,局部以中度侵蚀为主。(2)不同土地利用类型下,土壤侵蚀主要发生在下垫面起伏度较大、条件较为恶劣的坡耕地,以及坡度相对较大、植被盖度较差的林地和荒草坡中;不同坡度下,主要发生在5°~15°的山区与平原的交界带;不同植被覆盖度下,主要发生在45%~75%的地区;不同土壤类型下,主要发生在暗色土、水稻土以及黄棕壤等土壤类型中。[结论]土地利用类型、坡度、植被、土壤类型等环境因子与淮河流域江淮丘陵区土壤侵蚀分布关系紧密,坡耕地、坡度起伏较大、植被覆盖较低、土壤抗蚀性较差等下垫面更容易发生土壤侵蚀。     

半干旱黄土区柠条生长与环境因子的关系研究进展

人工林地退化及更新是近年来半干旱黄土区植被恢复研究的重点,确定影响植被生长的环境要素是解决人工林地退化的关键.选取柠条作为典型树种,分别从气候因素、地形因子、土壤水分及养分、栽植密度和整地方式5个方面总结各环境因子与柠条生长的相互关系,以期为指导该区植被建设、实现植被恢复的可持续性提供科学参考.     

利用人工神经网络建立植物电信号与环境因子关系

利用人工神经网络建立植物电信号与环境因子（光、温度、湿度)的关系，表明对植物电信号与环境因子定量研究是可能的；进而将植物电信号作为生理反馈信息，建立了植物电位与环境光、温度、湿度等因子的定量关系，建立与输出温度设置的关系，为温室环境调控提供一种方法。     

放牧对小嵩草草甸土壤酶活性及土壤环境因素的影响

观测了放牧对高寒小嵩草草甸土壤酶活性及土壤环境因素的影响,结果表明:①随着放牧压力的增大,植被盖度、地上生物量、土壤有机质、全氮、硝态氮、全磷、有效磷、土壤水分明显下降,而地下生物量、土壤容重、pH及根土比呈现增大趋势,不同放牧处理间植物群落特征及土壤理化特性显示出明显的差异(P0.05);②纤维素分解酶、多酚氧化酶、脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性均随放牧压力增大而下降,只有过氧化氢酶以轻牧最高,各处理间上述土壤酶活性差异程度不同;③随着土壤深度的增加,土壤水分含量、地下生物量、根土比、土壤有机质及氮、磷养分等明显下降,而土壤容重和pH逐渐增大,且不同层次之间存在显著的差异(P0.05);④除过氧化氢酶和多酚氧化酶外,其它土壤酶活性随土壤深度的加深显著减小。     

Experimental study on the effects of multiple factors on spring meltwater erosion on an alpine meadow slope

Meadow degradation provides a major indication of increased soil erosion in alpine regions. Serious soil erosion is observed during the spring in particular because soil thawing coincides with the period of snowmelt and the meadow coverage is very low at this time. Studies relating to soil erosion caused by spring meltwater are, however, limited and controversial. Therefore, a field experimental study was conducted in a typical meadow in the Binggou watershed on the northern edge of the Tibetan Plateau to assess the impact of multiple factors on spring meltwater erosion on an alpine meadow slope. The multiple factors included three flow rates (1, 2, and 3 L/min), four slope gradients (10°, 15°, 20°, and 25°), and three underlying surface conditions (meadow, disturbed meadow, and alluvial soil). An equal volume of concentrated meltwater flow was used in all experiments. The results showed that rapid melting at a high flow rate could accelerate soil erosion; as the flow rate increased from 1 to 3 L/min, the total surface runoff increased by a factor of 0.7 and the total sediment yield increased by more than 6-fold. The influence of the slope gradient on the amount of runoff was positively linear and the influence was relatively low; when the slope increased from 10° to 25°, the total runoff only increased by 16%. However, the slope gradient had a strong impact on soil erosion. The total sediment yield doubled when the slope increased from 10° to 20° and then slightly decreased at 25°. The meadow could effectively reduce soil erosion, although when the meadow was disturbed, the total runoff increased by 60% and the sediment yield by a factor of 1.5. The total runoff from the alluvial soil doubled in comparison to the meadow, while the sediment yield increased nearly 7-fold. The findings of this study could be helpful to understand the characteristics and impact of multiple controlling factors of spring meltwater erosion. It also aims to provide a scientific basis for an improved management of alpine meadows as well as water and soil conservation activities in high-altitude cold regions.     

放牧和刈割对草甸草原中小型土壤动物群落的影响

为了解放牧和刈割对草甸草原中小型土壤动物群落结构的影响,于2019~2020年在内蒙古呼伦贝尔市鄂温克旗贝加尔针茅草甸草原采用自由放牧、刈割和围封3种不同草地利用方式下,研究了内蒙古草甸草原中小型土壤动物群落结构特征。调查研究在草地返青期、生长期和枯黄期3个时期进行,共捕获中小型土壤动物284只,隶属于12目34个类群。结果表明:放牧导致中小型土壤动物数量、类群数和多样性指数降低,而刈割影响相对较轻;返青期、生长期、枯黄期对应的春、夏、秋三季中小型土壤动物群落结构存在明显差异,土壤动物个体数、类群数和多样性指数均在草地枯黄期最多。放牧和刈割利用方式下改变了草甸草原中小型土壤动物在草地生长期Shannon-Weiner指数、Margalef指数、Pielou指数的变化趋势。中小型土壤动物群落表聚性在刈割利用方式中表现最为典型,放牧利用方式下0~10 cm土层中小型土壤动物有向10~20 cm 土层移动趋势;土壤pH和速效钾含量与中小型土壤动物类群有密切关系。     

长期施用钾肥对草甸土钾素形态的影响

通过连续13年的钾肥定位试验，研究了施钾对草甸土耕层土壤钾素各形态含量和比例的影响。结果表明，长期施用钾肥较不施钾处理可以增加耕层土中水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾、非交换性钾的含量和在全钾中的比例，施钾量增加促进了这种状况，同时降低了矿物钾在全钾中的比例。随土层加深，大部分处理的水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾和非交换性钾含量和比例随之降低，而矿物钾和全钾含量相应处理却随之升高，其中施钾处理的效果明显。     

油菜秸秆还田腐解变化特征及其培肥土壤的作用

为促进油菜秸秆腐解,推进农村作物秸秆的资源化利用,减少秸秆焚烧对环境的负面影响,培养与提高土壤肥力,采用尼龙网袋和田间试验相结合方法,设置了油菜秸秆不同还田量处理和不同还田深度处理,研究了油菜秸秆腐解百分率和腐解速率变化特征,分析了油菜秸秆还田对土壤性质及作物产量的影响。结果表明,油菜秸秆还田的腐解百分率随时间延长而逐渐增大,秸秆腐解速率则早期快后期慢;随秸秆还田量增加,腐解速率降低,表现为全量还田的秸秆腐解速率<2/3量还田秸秆腐解速率<1/2量还田秸秆腐解速率<1/3量还田秸秆腐解速率;在种植水稻条件下油菜秸秆还田深度在10 cm时腐解速度最慢,在表层还田腐解速度最快,20 cm深还田腐解速度居中。相比对照处理来说,油菜秸秆还田降低了土壤容重,增加了土壤有机质含量,一定程度上提高了土壤氮磷钾含量(P<0.05)。油菜秸秆还田对水稻作物有极显著增产作用(P<0.01),增产幅度在6.02%～21.17%之间。本试验对水稻油菜轮作体系下油菜秸秆还田腐解特征进行的研究可为调控油菜秸秆还田腐解速度,改善农业生态环境提供参数依据。     

盐化草甸土春秋整地对土壤性状及水稻产量的影响

为明确整地时期对水田土壤的理化性质以及水稻产量的影响,在盐化草甸土型水稻土上开展了水田连续春、秋整地对土壤和水稻产量影响大区对比试验研究。结果表明:秋季整地可降低土壤含水量和容重,0～10 cm土层土壤含水量下降10.07%,容重下降0.02 g·cm~(-3);秋季整地可以提高土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量,3次连续调查结果是土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量秋整地比春整地分别提高29.30%、43.77%和24.06%,秋整地土壤淹水培养后铵态氮含量比春整地高7.94 mg·kg~(-1),秋整地土壤中交换性钠离子比春整地下降11.16%～129.72%,pH值下降0.10～0.36;秋整地可以提高水稻根系活力,促进籽粒养分吸收,与春整地相比,籽粒氮、磷、钾积累量分别提高4.51、2.49和1.03 kg·hm~(-2),水稻产量第1年增产1.03%,第2年增产22.61%,差异极显著,两年平均增产11.82%。综上所述,秋整地的盐化草甸土区稻田,无论是水稻产量还是土壤理化性质方面,均较春整地好。     

气候因子对森林土壤有机碳影响的幅度效应研究

揭示不同幅度上气候因子对土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)影响的主控性变化,是预测未来气候变化对SOC演变趋势影响的基础。本文利用中国西南地区363个森林土壤剖面数据,基于大区、省和地级市3个幅度,研究了气候因子对森林SOC密度的影响随幅度变化的规律及不同幅度下的主控气候因子。结果表明,年均降水量与SOC密度的相关性均随着幅度的减小而减弱,而年均气温与SOC密度的相关性随幅度变化的规律不明显,有较强的区域差异。大区幅度上,SOC密度主要受年均降水量和年均气温的综合作用。省级幅度上,西藏自治区东部主控因子为年均降水量,而四川和云南两省为年均气温。地级市幅度上,各市的主控因子基本与其所属的省一致。气候因子对SOC密度变异的解释能力在大区幅度上约20%,且随着幅度的减小解释能力也逐渐减小。     

模拟增温对长江源区高寒草甸土壤养分状况和生物学特性的影响研究

采用增温棚模拟增温的方法,对比研究了青藏高原腹地的风火山地区典型的高寒沼泽和高寒草甸在两种增温梯度条件下的土壤养分状况、微生物生物量碳氮和酶活性对温度升高的响应。结果表明:(1)模拟增温显著提高了增温棚内的气温和5 cm土壤温度,高寒沼泽草甸区不封顶增温棚平均气温和5 cm土壤温度分别较对照升高2.54℃和0.68℃,封顶增温棚平均气温和5 cm土壤温度分别较对照提高4.99℃和1.43℃;高寒草甸区内不封顶和封顶增温棚5 cm土壤平均温度分别较对照提高0.31℃和3.93℃。(2)模拟增温对两种草甸土壤养分含量的变化表现不一致,高寒沼泽草甸中开顶和封顶式增温棚0~5 cm土层中土壤有机碳和全氮含量降低,5~20 cm土层中却增加;相反的,高寒草甸中开顶和封顶式增温棚0~5 cm土层中土壤有机碳和全氮含量增加,5~20 cm土层中减少。(3)模拟增温显著提高了土壤微生物生物量碳、氮的含量,但由于封顶式增温棚增温幅度过大,抑制了微生物的代谢活动,导致微生物生物量碳、氮降低。(4)模拟增温使土壤过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶的活性在两种草甸中均有不同程度的提高,碱性磷酸酶活性减小,蔗糖酶活性在两种草甸中表现出不一致的变化情况。同时,封顶增温棚内的过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶活性增加的幅度,蔗糖酶和碱性磷酸酶减少的幅度均小于开顶式增温棚内的酶活性。两种草甸土壤有机碳和全氮含量的变化对模拟增温的响应情况不一致,这与不同类型草甸中土壤理化性质、水热状况、土壤代谢、植物种类及土壤生物(动物和微生物)区系、数量和生物多样性等因子有关。     

Effects of seasonal grazing on soil respiration in alpine meadow on the Tibetan plateau

Little research has been conducted on how to balance plant production and soil respiration (Rs) under seasonal grazing patterns in alpine meadows. Our results from 2009 to 2012 showed that warm season grazing (WG) from June to September significantly increased aboveground net primary production compared with no‐grazing (NG), except in 2010, and compared with cold season grazing (CG) except in 2012, while there were no significant differences between NG and CG except in 2009. In both WG and CG treatments, grazing increased root biomass at 0–40 cm depth compared with NG, except in 2011. WG and CG only significantly increased seasonal Rs in 2009. Daily Rs was mainly affected by soil temperature, which explained 40–49% of the variation in daily Rs for all grazing treatments. Seasonal Rs from July to September was significantly influenced by soil temperature and root biomass, which explained 55% of the variation in seasonal Rs for all grazing treatments. Therefore, relative to NG, regardless of WG and CG, moderate grazing significantly increased plant production and had little influence on soil respiration in this alpine region.     

有机肥施用年限对碱化草甸土腐殖质组成的影响

以黑龙江省肇州县永乐镇15年的长期施用有机肥试验为平台,分析了有机肥不同施用年限对碱化草甸土腐殖质组成和胡敏酸光学性质的影响.农牧结合长期施用有机肥,使土壤中总有机碳含量以及腐殖质中胡敏酸碳、胡敏素碳含量随改良年限的增加而增加,分别提升了116.3％、120.7％和259.2％,与对照比较差异显著,对富里酸碳含量的影响不大;同时胡敏酸与富里酸的比值也提高了129.2％,土壤的理化性质得到了改善;使色调系数(△logK)在15年间总体呈增大趋势,提高了35.7％.为利用农牧结合的方式改良碱化草甸土提供依据.