水源地不同林分水源涵养功能评价

通过野外调查采样和实验室分析,运用基于熵值的水源涵养能力相对优异性量化评价模型对松华坝水源地落叶阔叶林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、针叶林和落叶阔叶针叶混交林五种森林植被水源涵养能力进行量化分析.结果表明:不同林分枯落物层水源涵养能力得分为常绿阔叶林(0.3175)＞常绿落叶阔叶混交林(0.2883)＞落叶阔叶林(0.0904)＞落叶阔叶针叶混交林(0.0288)＞针叶林(0.0039);不同林分土壤层水源涵养能力得分排序为常绿落叶阔叶混交林(0.6067)＞落叶阔叶林(0.3634)＞落叶阔叶针叶混交林(0.2102)＞常绿阔叶林(0.0762)＞针叶林(0.0345);不同林分水源涵养功能总得分排序为常绿落叶阔叶混交林(0.8950)＞落叶阔叶林(0.4538)＞常绿阔叶林(0.3937)＞落叶阔叶针叶混交林(0.2390)＞针叶林(0.0384),表明多种植阔叶林树种或阔叶针叶混交林更有利于增强水源地水源涵养功能.     

连作对新疆绿洲棉田土壤微生物数量及酶活性的影响

对新疆绿洲棉田不同连作年限棉花根际土壤微生物数量、酶活性及土壤理化性质进行研究,结果表明:(1)随着连作年限的延长,细菌数量呈现先增加后减少的趋势,真菌数量则一直在增加,放线菌趋势不明显,说明新疆绿洲棉田土壤在连作一定年限后,棉田土壤由细菌型向真菌型转变;(2)脲酶和蛋白酶活性随连作年限增加表现出先增加后减少趋势;蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性与连作年限关系不明显;(3)对微生物数量、土壤酶和土壤理化性质的相关性分析表明,脲酶和蛋白酶与细菌数量呈现良好的正相关性,其中脲酶的相关性最好,呈极显著水平(ρ＜0.01),蛋白酶呈显著水平(ρ＜0.05);土壤酶与放线菌和真菌之间没有明显的相关性;细菌数量与有机质、全氮和速效氮之间呈显著正相关,与总盐含量呈显著负相关.     

若尔盖高寒退化草地土壤水解酶活性和微生物群落数量特征分析

以若尔盖花湖湿地国家级自然保护区高寒草甸-高寒草原逆向演替为研究对象,结合草地利用现状及微地形分布,遴选5个高寒退化草地区域进行植被概况、害鼠密度、土壤理化性状和三种水解酶活性、微生物群落数量调查并进行相关性分析。结果表明:土壤表层(0~10 cm)土壤脲酶、土壤转化酶及土壤磷酸酶活性的变化范围分别是0.89~1.60mg·g~(-1)·d~(-1)、89.86~134.31mg·g~(-1)·d~(-1)、3.43~4.63mg·g~(-1)·d~(-1),且平地区显著大于坡地区(P<0.01);土壤微生物群落中细菌数量占绝对优势,显著高于放线菌和真菌数量(P<0.01),样地间表现为样地Ⅱ(阴坡)>样地Ⅰ(山顶)>样地Ⅴ(临近湿地)>样地Ⅳ(平地)>样地Ⅲ(阳坡)的趋势,且土壤酶活性和微生物数量均随土壤剖面加深而递减,且各土层间差异明显(P<0.05)。若尔盖花湖退化草地土壤脲酶、转化酶、酸性磷酸酶均保持较高的活性;土壤酶活性、微生物及理化性质在平地区与坡地区差异明显,随土层剖面变化显著;土壤养分与土壤放线菌、土壤酶活性关系密切,鼠类洞穴密度、土壤含水量和磷酸酶活性与土壤微生物关系密切。研究结果将为本地区草地营养循环、退化草地修复及草原旅游承载力提供理论依据。     

蒙古沙冬青根围土壤微生物分布及与土壤因子相关性研究

为了探明蒙古沙冬青(Ammopiptanthus monglicus)根围土壤微生物分布和土壤因子生态作用,2012年6月选取内蒙古磴口、阿拉善左旗和乌拉特后旗3个样地,按0-10、10-20、20-30、30-40、40-50cm5个土层采集根围土壤样品,系统研究了土壤微生物数量和生态分布。结果表明:五大类土壤微生物数量及分布与蒙古沙冬青及样地生态条件有关,不同样地不同土层微生物数量差异显著,垂直动态分布明显。3样地均是细菌>芽孢菌>放线菌>固氮菌>真菌。0-20cm土层显著高于其它土层,最大值均在10-20cm,并随土层加深,数量有减少趋势。同一土层,磴口的土壤细菌、芽孢菌、固氮菌、放线菌显著高于乌拉特后旗和阿拉善左旗;乌拉特后旗的真菌显著高于磴口和阿拉善左旗。相关性分析表明:土壤细菌、真菌和放线菌均与土壤有机C、碱解N和碱性磷酸酶极显著正相关。     

油松刺槐混交林土壤生物学特性研究

通过对油松(Pinus tabulaeformis Carr.)、刺槐(Robinia pseudoacacia L．)混交林、油松纯林及刺槐纯林多种土壤微生物种群数量、酶活性及其季节变化的对比分析。结果表明,油松刺槐混交显著改善了林地土壤生物学特性,土壤细菌、真菌和放线菌以及固氮菌、磷细菌、钾细菌的种群数量较纯林均明显增多,土壤质量明显改善。油松刺槐混交提高了土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性。此外,研究还显示,混交林土壤生物学特性的改变与生长季土壤含水量密切相关。     

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

探究不同植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及养分的影响，可为当地选择最适宜的植被恢复模式提供理论依据。利用野外取样与室内实验相结合的方法，研究了宁南山区4种植被恢复模式(7a生刺槐、落叶松、油松)以及荒地的土壤酶活性、微生物多样性、土壤养分特征，并利用Illumina-Miseq高通测序技术对土壤中细菌的16SrDNA基因V3～V4区片段和真菌的18SrDNA基因V4区片段进行了测序分析。结果表明：(1)在0～30 cm土层，荒地和刺槐土壤的脲酶、蔗糖酶活性较强，油松、落叶松的碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性较强；(2)土壤真菌多样性对植被恢复模式的响应强于土壤细菌，土壤细菌的ACE、Chao l和Shannon指数高于土壤真菌，其多样性在4种植被恢复模式间无显著差异，油松显著提高了土壤真菌多样性；(3)荒地土壤全磷、碱解氮、速效磷、有机质含量最低，刺槐土壤的速效养分和有机质含量最高，土壤脲酶、过氧化氢酶与土壤养分相关性显著，土壤微生物多样性与土壤有机质、全磷含量密切相关。刺槐在改善多种土壤养分、酶活性上效果明显，是当地植被恢复可以优先考虑的树种。     

生物炭对新疆沙土微生物区系及土壤酶活性的影响

为评估生物炭在新疆改良沙土的潜力,在新疆和田设生物炭施用量为0(CK)、22 500、67 500、112 500kg·hm~(-2)和225 000 kg·hm~(-2)5个处理的微区试验,轮作方式为绿豆-冬小麦。通过对试验结束后小区土壤可培养微生物和生理菌群计数、土壤酶活性测定,研究不同用量生物炭对沙土土壤微生物区系及土壤酶活性影响。结果表明:施用生物炭对沙土土壤养分含量、微生物区系和土壤酶产生显著影响。22 500~67 500 kg·hm~(-2)生物炭施用量能显著提高沙土土壤有机碳、速效磷和速效钾含量。生物炭影响沙土中可培养细菌、真菌及放线菌数量,在生物炭施用量为67 500 kg·hm~(-2)下细菌数量最高,比CK增加了63.83%;施用量为22 500 kg·hm~(-2)放线菌数量最高,增加了250.00%;施用量为67 500 kg·hm~(-2)真菌数量最少,降低了71.43%。生物炭影响沙土中纤维素分解菌和自生固氮菌数量,随着施用量增加,其数量呈先增加后降低趋势,其中施用量为112 500 kg·hm~(-2)纤维素分解菌和自生固氮菌数量最多,分别比CK增加了211.11%和1 057.89%。土壤中添加67 500~112 500 kg·hm~(-2)的生物炭土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶和蛋白酶活性最高。相关分析表明,不同生物炭施用量条件下,土壤养分与细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌、土壤酶(磷酸酶除外)关系密切。因此,适量施用生物炭能提高沙土土壤养分、增加微生物菌群数量和土壤酶活性,在本试验点最适生物炭用量为67 500 kg·hm~(-2)。     

六盘山北侧叠叠沟小流域几种典型植被群落的水文功能研究

在宁夏六盘山北侧的半干旱区,研究了华北落叶松林、沙棘灌丛、虎榛子灌丛、草地植被类型的冠层截留与再分配、枯落物持水及土壤蓄水等水文功能。结果表明,不同植被类型的冠层截留能力相差较大,其中,沙棘灌丛的截留率最高（24.80%）,华北落叶松林略低（21.40%）,虎榛子灌丛最低（9.25%）;与此相反,树干茎流率以虎榛子灌丛为最高（33.18%）,超出大多数干旱半干旱区灌木树干茎流范围（2%～10%）。从季节变化上看,不同植被群落的截留率均为6月份最大,7—9月份持续下降,10月份出现回升;但截留量均为7月份最大。枯落物持水性能以华北落叶松林样地为最高,其次为虎榛子灌丛、沙棘灌丛和草地,这与各植被类型枯落物层贮存量的大小排序一致。1 m土 层的土壤容重以虎榛子样地为最小(1.03 g·cm^-3),然后依华北落叶松(1.07 g·cm^-3)、草地(1.08 g·cm^-3)、沙棘(1.16 g·cm^-3)的顺序增大。土壤总孔隙度、最大持水量以华北落叶松林样地为最高,毛管孔隙度、毛管持水量以虎榛子样地为最高,非毛管孔隙度以草地为最高;这几项指标均以沙棘样地为最低。综上所述,从林冠截持、枯落物持水性、土壤物理性质等总体来看,华北落叶松人工林的土壤存蓄水、调水能力最强,其次为虎榛子灌丛和草地,沙棘灌丛最差。     

赛罕乌拉国家级自然保护区不同植被类型水源涵养服务特征

通过测定内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区主要植被类型的土壤和凋落物的物理性质及持水量,研究不同植被类型的水源涵养服务。结果表明：① 不同植被类型土壤物理性质各异,天然植被对土壤物理性质的改善作用强于人工植被。0～60 cm土层平均容重白桦林的最小,农田的最大;土壤最大持水量白桦林最高,线叶菊草原最低;土壤非毛管持水量白桦林最高,农田最低。② 阴坡植被凋落物水源涵养能力高于阳坡植被,其中华北落叶松林凋落物水源涵养能力最强。③ 不同植被类型土壤、凋落物水源涵养服务不同。白桦林水源涵养量最高,显著高于线叶菊草原和农田,而与蒙古栎林、华北落叶松林、虎榛子灌丛及山杏灌丛的差异不显著。     

榆林沙土区马铃薯根层土壤因子、微生物数量及酶活性特征

选取16个当地种植的马铃薯品种进行试验,采取单因素分析法和冗余分析法对榆林沙土区马铃薯田的土壤含水量、pH值、电导率、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量和过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性,以及土壤细菌、真菌、放线菌数量进行研究,分析其特征。结果表明：在0~60 cm土层中,榆林沙土区马铃薯根层土壤过氧化氢酶和脲酶活性随着土壤深度的增加均呈现降低的趋势,土壤蔗糖酶活性随土壤深度的增加呈现先增大后降低的趋势, 0~20 cm土层过氧化氢酶活性比20~40、40~60 cm土层分别高0.03％、28.74％,0~20 cm土层脲酶活性比20~40、40~60 cm土层分别高14.10％、169.70％,20~40 cm土层蔗糖酶活性比0~20、40~60 cm土层分别高21.74％、59.53％;在0~40 cm土层中,随土壤深度的增加土壤细菌、真菌、放线菌数量均呈现降低的趋势,细菌数量在3类微生物中占有绝对优势,占微生物总数的83.11％~97.28％,其次是放线菌,占微生物总数的2.49％~16.49％,真菌的数量最少,占微生物总数的0.13％~0.44％;不同品种马铃薯根层（0~60 cm）土壤含水量、pH值、电导率分别为2.94%~8.00％、8.30~8.79、101.92~210.87 μS·cm^-1,碱解氮、有效磷、速效钾、有机质的含量为16.47~30.14 mg·kg^-1、15.37~25.49 mg·kg^-1、95.83~163.60 mg·kg^-1、2.85~5.43 g·kg^-1。相关性分析表明,马铃薯根层土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均与土壤碱解氮、有机质含量呈极显著正相关(P＜0.01);土壤细菌、真菌、放线菌均与土壤有机质、有效磷、速效钾呈极显著正相关(P＜0.01);马铃薯块茎产量与土壤细菌呈极显著正相关(P＜0.01),块茎可溶性总糖与土壤放线菌呈显著正相关(P＜0.05)。冗余分析表明,碱解氮和有机质是土壤过氧化氢酶和脲酶活性变化的主要驱动因子,有机质和有效磷是土壤细菌数量变化的主要驱动因子,速效钾是土壤真菌、放线菌数量变化的主要驱动因子。