花生连作土壤微生物区系变化研究

通过盆栽试验研究了不同连作年限花生根际及非根际土壤微生物区系变化。结果表明,随着连作年限的增加,花生根际及非根际土壤中的细菌、放线菌数量明显减少,真菌数量明显增加。4个处理根际土壤中细菌数量在整个生育期的变化均为先上升后下降的单峰曲线,不同之处为连作5年在结荚期时达到峰值,其他3个处理峰值出现在花针期。连作1年花生根际土壤中真菌数量动态变化曲线为先上升后下降再上升,峰值出现在花针期。其他3个处理均为先上升后下降的单峰曲线。CK和连作3年根际土壤中放线菌在整个生育期的菌量动态变化曲线较为一致,总体上均呈现先上升后下降的趋势,峰值均出现在结荚期,连作1年和5年的动态变化曲线较为一致,总体均呈现先上升后下降再缓慢上升的趋势,峰值均出现在花针期。     

设施土壤的微生物区系

温室、塑料大棚等设施为蔬菜栽培和育苗提供了特殊的环境。因其能保温保湿,促进作物早熟,提高产量,因而效益十分显著。但是,随着温室、塑料大棚使用年限的推移,其土壤的盐渍化问题日益突出,影响微生物的活性,导致产量逐步下降。     

宁夏不同类型盐渍化土壤微生物区系及多样性

为了查明土壤微生物对不同类型盐碱地土壤质量的反应,采用平板稀释法和Biolog微生物鉴定系统对宁夏银川平原盐化、碱化2种类型盐渍化土壤微生物区系、季节变化、结构组成及微生物多样性进行研究。结果表明：随着盐碱化程度的加重,土壤细菌、真菌和放线菌数量及微生物总数呈现显著降低的趋势;细菌、真菌和放线菌数量在不同季节上表现为6月〉8月〉9月;土壤种群数量占微生物总数的比例大小为细菌〉放线菌〉真菌;盐化土壤微生物数量与土壤养分间的相关关系较碱化土壤密切。随着盐化和碱化土壤程度的加强,微生物群落利用碳源的能力及微生物多样性、均匀性指数都逐渐降低,说明微生物的活性逐渐降低,而且相同程度盐化土壤利用碳源的能力高于碱化土壤。因此,土微生物数量及微生物多样性可以作为盐渍化土壤质量恢复及评价的生物指标。     

大棚栽培对土壤微生物区系的影响

本文对大棚内外土壤的环境条件及不同条件下土壤微生物区系状况作了初步的分析研究。结果表明：棚内外土壤无论在温度、湿度还是在养分含量方面都存在较大的差异，微生物区系也有明显不同，真菌、放线菌在棚内土壤低于棚外土壤，而亚硝酸及硝酸细菌数量则是棚内高于棚外。     

不同施肥处理对农田土壤微生物区系和功能的影响

本研究采用DGGE和Biolog两种方法, 研究了五种不同施肥处理对土壤微生物区系组成和功能的影响。采用UPGMA对DGGE试验结果进行聚类分析得出,小麦季中不施肥对照（T1）和常规氮磷钾肥（T2）聚为一类,相似性为41%,常规氮磷钾肥+秸秆还田（T4）和常规氮磷钾肥+秸秆还田+秸秆腐熟剂（T5）聚为一类,相似性为52%,而70%常规氮磷钾肥+有机肥（T3）单独聚为一类;玉米季也得到类似的结果,只是T1和T2的相似性为68%,T4和T5相似性达78%,而T3依然归为一类,这说明不同施肥处理间土壤微生物区系存在相似性。经过切胶测序及BLAST比对,发现大多为不可培养细菌,可培养细菌中多为芽孢杆菌属和类芽孢杆菌属。Biolog试验采用主成份分析得出,T1和T2土壤微生物功能类似,T4和T5土壤微生物也具有相似的功能,而T3则单独分为一类。其中,T5和T4的土壤细菌群落对底物碳源的代谢活性最强,T3处理次之,T2和T1最低。通过这两种不同试验方法的分析可以看出,不同施肥处理对土壤微生物区系和功能的影响存在关联性。     

湖南省几种稻田土壤微生物区系的研究

对湖南省3个国家水稻工程基地的7种水稻土微生物区系的分析结果表明,7种水稻土中3类微生物总数依次为黄沙泥>紫沙泥>河沙泥>紫泥田>红黄泥>潮沙泥>黄泥田,特殊生理群的微生物数量也以河沙泥和紫沙泥等通气性好、质地好的土壤中最多,而黄泥田和红黄泥等紧实土壤中微生物数量较少。农业生产中要因土壤类型采取相应的农业技术措施。     

紫色土丘陵坡地植被恢复过程中土壤微生物生物量碳、微生物熵的变化

采用空间序列代替时间序列的方法,对河南省衡阳市紫色土丘陵坡地植被恢复过程中的土壤微生物生物量碳(SMBC)、微生物熵(qSMBC)的变化特征进行了研究。结果表明:(1)随着植被恢复的进行,SMBC和qSMBC均显著增加;(2)随着土层深度的增加,SMBC显著减小,而qSMBC显著增加;(3)草本群落阶段(Ⅱ)→灌木群落阶段(Ⅲ)→乔木群落阶段(Ⅳ),根际和非根际的SMBC显著增加,表现出根际非根际的特点,阶段Ⅱ的根际与非根际SMBC比值明显高于Ⅲ与Ⅳ。根际和非根际的qSMBC均显著增加,表现出根际非根际的特点,根际和非根际的qSMBC比值差异不显著;(4)相关分析表明,SMBC与qSMBC均与土壤有机碳、阳离子交换量呈极显著或显著正相关关系,与土壤容重呈显著负相关关系。     

连作怀牛膝根际土壤微生物区系及酶活性的变化研究

本文从适宜连作的作物研究角度,以连作两年和多年的怀牛膝根际土壤为研究对象,对其微生物区系及酶活性的变化作了对比研究。结果表明,连作两年和多年的怀牛膝根际土壤中细菌总数占绝对优势,其平均占有率分别为62．27％和89．46％;放线菌次之,平均占有率分别为37．59％和10．45％;真菌最少,分别占总菌数的0．15％和0．09％。随着连作年限的增加,细菌数量和比例明显增加;其中亚硝化细菌、反硝化细菌、好气性纤维素分解菌、硫化细菌的数量均明显增加。同时,种植牛膝能够显著增加脲酶、蛋白酶、蔗糖酶的活性,但长期种植会使这3种酶活性呈不同程度减弱,多酚氧化酶活性却明显增强。最后对牛膝耐连作的可能机理作了进一步探讨。     

退化草地土壤农化性状与微生物区系研究

通过对三种退化程度不同的草地土壤农化性状与微生物区系进行研究，结果表明，草地退化后，其土壤肥力水平、土壤微生物数量和微生物种类有随退化程度增高而下降的趋势；退化草地存在不同的程度的营养元素比例失调，表现为少氮、缺磷、富钾和高有机质含量，且退化程度接近的草地间，在土壤微生物区系和农化性状有部分类似的特征。     

沈阳市城市表土中微生物区系变化的初步研究

在沈阳市远郊-近郊-市区等不同城市化水平区内选取林地、草地和路边土几种不同利用方式下的表层土壤,对土壤中的微生物状况进行了初步分析。结果表明,随着城市化水平的提高,土壤中微生物的数量表现为明显的减少趋势。其中变化较大的是细菌,而真菌和放线菌的变化不明显。     

黄土高原不同地貌类型区植被恢复潜力及其土地利用变化

黄土高原1999年开始的退耕还林（草）工程，对植被覆盖与土地利用结构产生了深刻影响，评估黄土高原未来植被恢复潜力、植树造林适宜区以及土地利用变化，对黄土高原生态保护和高质量发展具有重要意义。该研究基于北洛河流域2020年下垫面状况，借鉴"相似生境法"，对不同地貌类型区的未来恢复潜力、植树造林适宜区与土地利用变化进行了分析。结果表明：1）丘陵沟壑区目前平均植被盖度为61.9%，未来20~30 a仍有9.2%左右的上升空间，植被可恢复土地面积约占丘陵区的36.4%。土石山林区尚有11.5%的土地面积具有恢复余地，高塬沟壑区与阶地平原区植被盖度恢复余地很小。2）未来土地利用变化面积主要集中在丘陵沟壑区，与2020年相比，其耕地将减少47.4%，而林地与草地会增加0.7%与15.8%。土石山林区耕地将减少23.0%，林地与草地分别会增加0.2%与36.0%。3）基于"适地适树"原则下的情景模拟，高塬沟壑区与阶地平原区分别有279.16、233.73 km2面积可植树造林，而丘陵沟壑区大片可退耕土地适宜于自然恢复。结果表明，丘陵沟壑区仍是未来生态恢复重点关注区域，是黄河流域生态保护和高质量发展的热点区域。     

黄土退耕坡地工程治理与林草优化配置模式研究

为使黄土退耕坡地植被快速恢复,减少水土流失,根据不同植物的生性特点,结合坡地不同的工程治理措施,研究提出了以草为主,草、树间作的治理模式,解决了退耕坡地当年裸露地表水土流失严重的问题。指出对于15°～20°的坡地,以大台田＋艹律草＋经济林治理模式最好,当年植被盖度可达47.2％,4年后可达75.9％,土壤侵蚀量较对照下降34.30％;对于20°～25°坡地,以隔坡梯田+艹律草+乔木生态林的治理模式最好,当年植被盖度可达33.9％,4年后达49.4％,土壤侵蚀量比对照下降67.04％;对于25°以上坡地宜采用大鱼鳞坑+冰草+灌木组合治理模式,当年植被盖度可达28.7％,4年后达36.3％,土壤侵蚀量比对照下降68.17％。三种模式均能有效地减轻雨滴对疏松表土的溅蚀,提高了土壤含水率和植被覆盖度,利于形成林草和谐共生的稳定群落。     

中国黄土高原丘陵沟壑区天然降雨下不同土地利用方式的水土流失效应

The Loess Plateau, which is located in the arid and semi-arid areas of China, experiences significant soil erosion due to intense human activities and soil erodibility. It is necessary to explore and identify the land-use types or land-use patterns that can control soil erosion and achieve certain agricultural production capabilities. This study established runoff plots with two slope gradients (5^O and 15^O) in north of Yan’an, one area of the Loess Plateau, with 3 single land-use types (cultivated land, CL; switchgrass, SG; and abandoned land, AL) and 2 composite land-use types (CL-SG and CL-AL). From 2006 to 2012, we continuously monitored the rainfall characteristics, runoff depth, soil loss, vegetation coverage, and soil physical properties. The results indicated a general trend in the number of runoff and soil loss events for the 5 land-use types: CL = CL-SG > CL-AL > SG> AL. The general trend for runoff depth, soil loss, their magnitudes of variation, and the slopes of rainfall-runoff regression equation was CL > CL-SG > CL-AL > SG > AL, whereas the rainfall threshold for runoff generation exhibited the opposite trend. Results of nonparametric test regarding runoff depth/EI₃₀ and soil loss/EI₃₀, where EI30 is the product of rainfall kinetic energy and the maximum rainfall intensity over 30 min, and the runoff depth-soil loss relationship regression indicated that the effect of CL-AL was similar to that of SG; SG was similar to AL; and CL-AL, SG, and AL were superior to CL with regard to soil and water conservation. Runoff depth and soil loss significantly increased as the slope gradient increased. Runoff depth and soil loss were significantly correlated with the soil particle size composition and bulk density, respectively. The strongest significant correlations were found between runoff depth and vegetation coverage as well as between soil loss and vegetation coverage, which showed that vegetation coverage was the primary factor controlling soil erosion. Therefore, the composite land-use type CL-AL and the artificial grassland (SG) are appropriate options because both soil conservation and a certain degree of agricultural production are necessary in the study area.     

黄土高原不同土地利用方式分层植被的盖度差异

[目的] 分析不同土地利用方式黄土高原植被的覆盖状况,为监测该区植被特别是非绿色植被盖度的变化提供数据支持,为遥感估算植被覆盖度(FVC)在土壤侵蚀预测中的应用提供可靠依据。[方法] 选择黄土高原不同土地利用类型的7块植被样地,采用样带法进行逐半月的分层植被盖度调查,分析了绿色植被盖度(f_PV)和非绿色植被盖度(f_NPV)在不同类型以及不同层次结构下的年内变化,为侵蚀过程模型中植被因素的获取提供参数。[结果] ①沙地、草地、人工柠条林地、人工油松林地、黄陵和秦岭的天然林地等6个样地中,植被的年内投影总盖度变化不大。投影f_PV和其所占投影总盖度的比例年内均随时间先逐渐增加,7—9月达到最大值,其后迅速减小。而投影f_NPV随时间的变化趋势与f_PV相反。受耕作制度影响,耕地投影f_PV和f_NPV年内变化剧烈。②7—9月,在黄陵和秦岭的天然林样地,投影f_PV比例可达100%,其他4种样地分别可达60.6%,70.5%,58.8%和84.9%,意味着仅考虑投影f_PV,将忽略占总盖度39.4%,29.5%,41.2%和15.1%的f_NPV的生态效益。③人工柠条、人工油松林地,黄陵、秦岭的天然林地等4种具有明显植被垂直结构的样地中,乔木层、灌木层和地表层的f_PV与f_NPV的年内变化与投影f_PV与f_NPV的变化趋势基本一致;4种样地植被的投影总盖度与地表层总盖度呈线性关系,其相关性可达0.85(R²)。[结论] 黄土高原不同土地利用方式耕地投影f_PV和f_NPV年内变化剧烈,其他样地年内投影f_PV先增加后减小,投影f_NPV与其相反。占总投影盖度的15.1%～41.2%的投影f_NPV,在该区是不可忽略的地被组成。不同层次的f_PV和f_NPV年内变化趋势与投影f_PV和f_NPV一致,地表层总盖度与投影总盖度也存在显著的线性相关性。在区域监测时应重点关注耕地植被盖度的提取季节与地表总盖度。     

黄土区生态建设对流域不同水体转化影响

生态建设治理能够显著改变流域下垫面条件,研究黄土区生态建设治理对流域不同水体转化特征对深刻了解该区域生态建设恢复具有重要意义。该研究运用稳定同位素技术,通过野外采集生态建设治理对比流域不同水体水样样品,分析不同水体氢氧同位素特征,揭示不同季节生态建设治理对流域不同水体转化影响。结果显示:生态建设治理流域韭园沟降水同位素较生态建设未治理流域裴家峁降水同位素贫化。降水同位素变幅大于河水和井水同位素变幅,河水蒸发分馏作用强烈而井水较为稳定。河水、井水和水库水的补给来源主要是降水。生态建设流域雨季同位素值偏低而旱季同位素值偏高,分别与降水量和温度呈正比和反比关系。沿着主沟道流程,韭园沟流域和裴家峁流域河水同位素值呈逐渐富集趋势。旱季,韭园沟流域和裴家峁流域都表现为降水和井水补给河水,补给比例分别为24.66%、75.34%和83.81%、16.19%。雨季,韭园沟流域和裴家峁流域都表现为降水和河水补给井水,补给比例分别为14.75%、85.25%和48.06%、51.94%。表明生态建设显著改变了流域生态水文过程,旱季和雨季不同水体间的相互转化过程以及转化比例发生改变。该研究可为黄土高原生态建设对流域生态水文过程影响研究和生态环境建设保护提供科学依据。     

黄土高原植被建设中的有关问题

针对草土高原植被建设中存在的覆被率低,造林成活率、保存率低和效益低等问题,提出了只有在生态效益、树种选择等方面转变观念,才能切实搞好植被建设,并提出了植被建设中值得注意的若干重大问题。     

黄土高原植被恢复策略回顾

 以当前在黄土高原植被建设中出现的植被自我修复的舆论倾向为切入点,论述纯自然观、“草、灌先行”、“适地适树”、“适地适林”等植被恢复策略,试图达到澄清问题的目的。认为“适地适树”并没有错,贯彻“适地适树”,将人工建造和自然修复二者结合起来,建设植被是适宜的,但期望通过“草、灌先行”,顺序恢复森林植被有其困难性。分析表明,“适地适树”的标准需要进一步深入研究。最后讨论植被地带性原则与“适地适树”的联系。     

黄土高原植被建造的潜势分析

通过野外综合考察,以２０万年以来为时间尺度,在黄土高原不同纬度和生物气候带内选择武功、洛川和安塞三个典型黄土剖面,以土壤微形态方法为主,结合理化、矿物和孢粉分析,依据黄土剖面中古土壤发生学特征、孢粉组合及理化、矿物特性,探讨黄土高原在地质历史时期森林植被的时空分布特征及其发育、发展和退化的演替规律,分析黄土剖面的物质组成、结构特征、孔（空）隙分布等要素,探讨黄土剖面的水文地质特性。结果表明,黄土区具有森林植被发育的地质水文条件,曾多次出现过茂密的森林景观和草原景观,森林植被的发育与黄土层的厚度无关。黄土高原植被建造应以现有次生林区为中心,向四周渗入扩散,逐步恢复森林植被。     

晋西黄土区不同地类土壤抗冲性分析

为了评价植被对土壤抗冲性的影响,以晋西黄土区蔡家川流域刺槐林、油松林、次生林、退耕荒草地、农地、土质路面为研究对象,采用野外实地放水冲刷法,以侵蚀量为指标,研究不同地类土壤的抗冲性,并分析地被物、根系与土壤抗冲性的相关性.结果表明:不同地类的土壤抗冲性为次生林＞刺槐林＞油松林＞退耕荒草地＞土质路面＞农地;单位面积上枯落物量及其厚度对土壤抗冲性的影响最大;土壤表层根系对土壤抗冲性也具有较大影响,能够有效提高土壤抗冲性的根系结构是0～30 cm土层中的毛根,其中,影响最大的是表层0～10 cm的根系,单位体积土壤内的根系越多,土壤抗冲性越强.     

黄土坡面不同植被冠层降雨截留模型模拟效果及适用性评价

为探明植被冠层降雨截留水文生态效应,该文通过对黄土区坡面柠条林和杏树林冠层截留量的动态监测与模型模拟,分析了不同类型植被冠层降雨截留规律及其模型模拟的适用性。结果表明:2种不同类型植被冠层降雨截留的特征差异显著。柠条林冠层截留量随大气降雨量的增加而逐渐增加,稳定截留率约为15%。杏树林冠层截留率相对较低,特别是在降雨量小于5mm的量级,冠层"漏斗"效应明显。杏树林冠层截留率与降雨量之间未表现出明显的趋势关系,稳定截留率约为10%。对于柠条林冠层截留规律的模拟,以降雨量和冠层郁闭度为变量的崔启武模型的决定系数为0.74,以降雨量为变量的王彦辉模型的决定系数为0.68;但对于"漏斗"状结构的杏树林冠层,2个模型均未能得到较好的模拟结果。