金沙江干热河谷人工赤桉林群落结构

 为干热河谷地区的生态林建设提供理论依据,从反映群落稳定性的群落结构、物种多样性以及生长量和生物量等常用指标分析,金沙江干热河谷地区人工赤桉(Eucalyptuscamaldulensis)林密度普遍偏高,结构比较简单,群落稳定性较差。3种密度的赤桉林群落,随着林分密度的增大,林下植被层的群落分异性越大,林分中主要分布优势种(乔木为赤桉,林下植物为扭黄茅),其他种群的数量极少,林下植被层的结构比较简单,随着林分密度的增大,物种的丰富度、ShannonWiener指数、物种均匀度和生态优势度等4个指标不断减小,群落物种多样性在不断降低,结构合理性越差;群落生长量和生物量的变化,基本随赤桉林的密度增加而减小,密度最小的林分F1的生物量是其他2种高密度林分生物量的2倍以上。各林分林木生长缓慢,即使密度最小的林分F1的年平均胸径和树高生长量,分别只有0.72cm和0.78m。为了增加干热河谷地区人工乔木林群落的稳定性,使其逐步实现正向演替,发挥其应有的生态防护功能,应该考虑降低乔木层群落密度。     

氮肥对稻田土壤反硝化细菌群落结构和丰度的影响

以氮肥田间定位试验为研究对象,利用PCR-DGGE(聚合酶链反应变性梯度凝胶电泳)和荧光定量PCR(real-time PCR)技术,通过对反硝化细菌nirS基因的检测,分析了定位试验第2年稻田反硝化细菌群落结构和丰度的变化。DGGE图谱及依据其条带位置和亮度数字化数值进行的主成分分析(PCA)结果均显示:在氮肥定位试验第2年,与不施肥对照(CK)比较,在水稻各个生育期(分蘖期、齐穗期和成熟期)内,施用氮肥[150kg(N)·hm-2]的稻田根层土或表土中的反硝化细菌群落结构均无明显变化;且稻田根层土或表土中的反硝化细菌群落结构在水稻各个生育期间也均无明显差异。荧光定量PCR结果显示,在水稻生长发育过程中,施用氮肥的稻田根层土或表土中的反硝化细菌nirS基因拷贝数始终显著(P<0.05)高于其对应的不施肥对照。此外,无论施用氮肥与否,根层土中的反硝化细菌nirS基因拷贝数在水稻成熟期时都会显著(P<0.05)降低;但表土中的nirS基因拷贝数在水稻各生育期间无明显变化;且水稻成熟期时施用氮肥和不施肥的稻田表土中nirS基因拷贝数都显著(P<0.05)高于根层土。同时,与对照比较施用氮肥可促进水稻增产44%。研究表明,短期定位试验中施用氮肥能够显著提高稻田土壤反硝化细菌的丰度,但对其群落结构没有明显影响。     

作物茬口对黑土农田土壤反硝化细菌数量及群落结构的影响

【目的】反硝化作用导致农田土壤氮素损失和温室气体N2O的排放。研究不同作物茬口对土壤反硝化细菌群落结构的影响,旨在揭示作物茬口影响N2O排放的相关机制。【方法】定位试验位于黑龙江省海伦市前进乡光荣村(47°23′N,126°51′E),种植方式包括玉米连作(CC)、大豆连作(SS)以及玉米–大豆轮作,每年一季。取样时,轮作体系玉米已倒茬三次、大豆两次。采集CC、SS以及轮作体系中的大豆茬口(SSC)和玉米茬口(CSC)的表层土壤(0—15 cm)样品,利用实时定量PCR (qPCR)和高通量测序技术,分析土壤中的nirS和nirK型反硝化细菌丰度和群落组成。【结果】在4个作物茬口土壤中,CC处理的反硝化速率最高,玉米–大豆轮作体系中SSC和CSC处理的反硝化速率显著高于SS处理。轮作体系两个茬口SSC和CSC处理的nirS和nirK型反硝化细菌基因丰度多显著高于SS处理,而与CC处理多差异不显著。PCoA结果显示,SSC和CSC处理的nirS型反硝化细菌群落间差异显著,而CC和SS处理的nirK型反硝化细菌群落间存在显著差异。RDA分析结果表明,NO₃~–-N和C...     

攀枝花干热河谷区坡面产流产沙研究

为探明金沙江干热河谷区水土流失现状,采用自然降雨事件下10个径流小区的观测资料,研究了2013—2017年不同坡度(10°、12°、15°、20°)和不同土地利用类型(坡耕地和休闲地)条件下的四川省攀枝花市盐边县干沟水利水保综合试验场径流小区产流(径流深)和产沙(土壤侵蚀模数)变化特征。结果表明:坡耕地和休闲地径流小区径流深多随坡度的增加呈现先增加后减少的变化趋势,在坡度12°时达到最大值,同时在相同坡度条件下径流深表现为休闲地>坡耕地;在相同坡度条件下,休闲地径流小区的土壤侵蚀模数多高于坡耕地小区;坡耕地径流小区土壤侵蚀模数与径流深在不同坡度下均呈显著正相关关系。     

攀枝花干热河谷区环境对水分的影响

以"水分"为核心,通过对区域气候、土壤水源涵养功能、植物的耗水特点和土壤水分动态4方面的分析,提出攀枝花干热河谷植被恢复的一些关键技术.得出:1)旱季水热的非同步性是植被恢复困难的所在;坡向导致的微气候差异是干热河谷阴坡、阳坡植被分异的主要原因.2)攀枝花干热河谷地段粗骨性红壤土层浅薄,蓄水能力较弱,土壤层饱和蓄水量和稳渗率分别为3.8～5.0 mm/cmm土层、0.77～4.72 mm/min),土壤有效水约为饱和蓄水量的50%.3)该土壤母质因其特殊性,仍有较强的蓄水能力,饱和蓄水量(1.8～2.8mm/cm土层)和人渗率(0.13～0.26 mm/min)虽低于土壤层,但其有效蓄水量却与土壤层相近.4)深层土壤,特别是母质层水分数量对维持植物旱季生存有着重要的意义.因此,增加土层厚度、提高土壤,特别是母质层的入渗能力是该类土壤植被恢复的关键技术措施.5)不同植物旱季日均耗水量差异较大,树种的合理配置与否直接影响植被恢复成效.目前该区营造的麻疯树、番麻、构树、加纳比松、车桑子和台湾相思均具有较强的耐早能力.     

金沙江干热河谷区土地荒漠化程度的土壤评判指标确定

土地荒漠化是一全球性的严重环境恶化现象,引起了众多学者的关注和研究.但什么样的退化土地才是荒漠化土地,土地荒漠化的发生发展以及程度和区划等问题的定量确定,至今未见有关报道[1,2].     

长期施肥对土nirS型反硝化细菌的影响及其与N2O排放的关系

土壤反硝化作用是土壤N₂O产生的重要过程,亚硝酸盐还原酶(NIR)催化的亚硝态氮(NO^-₂)还原为一氧化氮(NO)是反硝化作用的关键环节,研究长期施肥对反硝化微生物的影响及其与N₂O排放的关系对于全面理解土壤反硝化过程具有重要意义。基于28年的旱作雨养长期施肥试验,通过常规监测、定量PCR和高通量测序等探讨了长期不同施肥(不施肥CK、偏施肥的单施氮肥N和氮钾配施NK、以及氮磷钾平衡施肥NPK)下■土N₂O排放和nirS反硝化细菌群落特征及两者之间的关系。结果表明:长期化肥施用(N,NK和NPK)均显著提高了N₂O累积排放量,其中平衡施肥(NPK)最高。长期化肥施用对nirS基因丰度和nirS型反硝化细菌的α-多样性无显著影响,但长期平衡施用化肥提高了uncultured_bacterium₂303和Rhodanobacter_sp._D206a的相对丰度,降低了unclass...     

金沙江干热河谷区不同土地利用方式下的土壤特性分异特征

对金沙江干热河谷区相同背景条件下的合欢林地、玉米地、桑地、甘蔗地、花椒地、撂荒草地以及水桐树林地的土壤理化性状进行了研究.结果表明,该区域天然水桐树林破坏后改为其它土地利用方式后对土壤理化性质影响显著,表现为土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量显著降低,速效磷和容重没有显著变化,速效钾有一定程度升高;不同利用方式对其影响作用差异不同,但总体来说改造为合欢林和撂荒草地对土壤理化属性的影响相对较少.土壤综合属性指数随天然水桐树林改为其它利用方式后均呈现不同程度降低,其降幅由小到大依次为草地>合欢林地>甘蔗地>玉米地>花椒地>桑地,人为干扰越重对土壤质量的破坏作用越大,因此减少人为活动,增加该区域土壤物质归还量是改善土壤质量的重要措施之一.     

云南干热河谷不同坡面整地方式对土壤水分环境的影响

云南干热河谷高温少雨．水土流失严重，土壤水分严重亏缺，人工植被“土壤干化”现象严重。通过在坡面采用不同的整地方式．对微地形进行塑造，强化降雨入渗．结果表明，不论是雨季还是早季，水平台和水平沟整地后，水平台、台间坡面、水平沟、沟间坡面的土壤水分环境均比同一等高水平上自然坡面好，旱季水平台和水平沟与自然坡面的差距从分水岭到坡脚逐渐减小，雨季差距最大值出现在坡的中部．水平台整地后，西坡的含水率比北坡和南坡高。在一定的坡度范围内，坡度越缓．水平台整地改善土壤水分的效果越明显．偏粘性土壤水平台整地后，改善土壤水分环境的效果要比偏沙性的土壤好，水平台和水平沟整地后，增加了水分在土壤中蓄存的时间．对植物的吸收利用非常有利。     

土壤熏蒸剂对土壤硝化、反硝化作用的影响

采用化学分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,以大田威百亩、棉隆、溴甲烷、硫酰氟熏蒸100 d土壤为研究对象,探究土壤熏蒸对土壤硝化活性、反硝化活性及amoA基因型硝化型细菌、nirS基因型反硝化细菌群落结构影响。研究表明,威百亩、棉隆、硫酰氟熏蒸剂处理下,土壤硝化活性与对照无显著差异;而溴甲烷处理的硝化活性比对照降低13.19%,差异显著(P0.05);熏蒸剂之间土壤硝化活性无显著差异。4种熏蒸剂之间以及与对照之间土壤反硝化活性无显著差异。4种熏蒸剂中溴甲烷处理土样amoA型硝化细菌多样性指数、均匀度显著低于对照土样和其他3种熏蒸剂处理土样;而丰富度指数无显著差异。威百亩、棉隆和硫酰氟熏蒸土样之间及与对照之间amoA型硝化细菌3种生态指数无明显差异。4种熏蒸剂处理土壤nirS型反硝化细菌多样性指数、均匀度与对照无显著差异(P0.05);熏蒸剂之间存在显著差异(P0.05)。研究表明,溴甲烷对土壤硝化活性的抑制是通过抑制amoA型硝化细菌的多样性而实现,其他3种熏蒸剂对土壤硝化活性无显著影响。4种熏蒸剂对土壤反硝化活性无显著影响。     

鹫峰地区土壤结构及水分运移能力随海拔梯度的变化

[目的]分析土壤性质及饱和导水率与海拔之间的关系,为该地区的土壤性质及土壤导水性能的空间异质性提供参考。[方法]用环刀分层取样对北京市鹫峰低海拔地区不同海拔的6块样地进行土壤性质测定,并进行水分穿透试验。[结果]鹫峰低海拔地区土壤密度、总孔隙度及0.25水稳性团聚体与海拔之间无相关关系;土壤含水率及石砾含量均表现出与海拔极显著的相关关系,其中土壤含水率随海拔的升高而升高,石砾含量随着海拔的升高而降低;大孔隙密度及饱和导水率与海拔呈现较显著的相关性,其中0—20cm土层土壤大孔隙密度与导水率随着海拔的升高而升高,40—60cm土层土壤则表现出土壤大孔隙密度及饱和导水率随着海拔的升高而降低的规律。[结论]海拔梯度与土壤性质密切相关,在今后对土壤结构及水分运移能力的研究中不能忽略海拔对其的影响。     

浙江天台山七子花林不同海拔土壤动物群落结构及其季节性变化特征

为了深入了解濒危植物七子花林中土壤动物的群落特征,比较分析四季林分中不同海拔高度土壤动物群落结构的差异性,于2000年4月~2001年4月,对天台山不同海拔七子花林分的土壤动物进行取样分析。全部调查所得大中型土壤动物4门13纲27个类群,以蜱螨目和弹尾目为优势类群。林中3个样地的土壤动物在个体数量、类群数和DG指数上有较大差异,处于中海拔地区呈共优群落的林分(海拔780 m左右,人为干扰较小,仍然以七子花为优势)中土壤动物的各指标在各季节均较其他样地高,有利于土壤动物的大量繁育。方差分析表明季节、海拔和土层深度对土壤动物群落各指标都有显著影响(P<0.05t,hree-way-ANOVA),季节与海拔、季节与土层之间对土壤动物均存在显著交互作用。秋季土壤动物各指标最高,不同海拔高度下差异较大。夏季和冬季土层中的土壤动物呈逆分布现象,而春季和秋季具有表聚性特点。     

干热河谷冲沟发育区不同层位土体抗冲性研究

[目的]对干热河谷冲沟发育区不同层位土体抗冲性进行比较研究,为冲沟侵蚀治理措施制定提供科学依据。[方法]通过原状土槽冲刷法进行试验研究。[结果](1)各层土体抗冲性均随冲刷时间呈幂函数增大(除第Ⅳ,Ⅴ层土体因裂隙的存在而在冲刷前期表现为抗冲性能随冲刷时间呈线性增加外);(2)不同层位土体初始抗冲性差异显著,依次为:Ⅰ层Ⅱ层Ⅵ层Ⅲ层,Ⅳ层Ⅴ层。[结论]研究区各层位土体抗冲性在存在差异,总体上表现为随土层深度的增加呈旋回式减小。     

栀子不同生育期根际土壤细菌群落结构的动态变化

以三年生栀子(Gardenia jasminoides Ellis)的根际土壤为研究对象,分析了栀子不同生育期根际细菌群落结构的动态变化,以期为栀子的高产栽培提供科学依据.高通量测序结果显示,栀子各生育期土壤细菌多样性呈先升高后降低的趋势,在果实膨大期多样性最丰富;且每个生育期根际细菌群落的优势菌属不同,花蕾期的优势菌...     

北京山地不同海拔人工油松林枯落物及其土壤水文效应

本文对北京山地4个海拔梯度（480,540,690,820 m）的人工油松（Pinus Tabuliformis）林枯落物层及土壤层水文效应进行研究,结果表明:枯落物总蓄积量、最大持水量、有效拦蓄能力均随海拔先升高而后减小,最大持水率随海拔升高先减小而后增大,枯落物总储量在10.63～31.42 t/hm²之间,最大持水量在17.27～37.17 t/hm²之间,有效拦蓄能力在6.72 ～28.71 t/hm²之间,最大持水率在164.32%～185.77%之间。枯落物持水量与浸泡时间呈明显的对数关系（R > 0.93）,枯落物吸水速率与浸泡时间呈明显的幂函数关系（R > 0.73）。土壤容重随海拔的升高而增大,变化范围为0.97～1.22 g/cm³,总孔隙度随海拔的升高而减小,土壤层有效持水量随海拔的升高而减小,土壤入渗速率与入渗时间呈明显幂函数关系（R > 0.96）。综合分析各项因子,低海拔地区的油松人工林水源涵养能力普遍高于高海拔。     

施氮对田菁翻压还田滩涂盐渍土碳氮及细菌群落结构的影响

为探讨不同施氮处理下田菁翻压还田对滩涂盐渍土的改良效果,通过田间小区试验研究了不同施氮水平下(CK、SN1、SN2、SN3、SN4对应的施氮量分别为0、90、135、180、225 kg/hm²)绿肥田菁还田对土壤碳氮、pH、水溶性盐和细菌群落结构的影响。结果表明:SN3处理下田菁生物量和碳、氮累积量最高,分别为41 882、3 756和101.5 kg/hm²。作绿肥翻压还田后,则以SN2处理土壤有机碳、全氮含量最高,分别为6.51 g/kg和0.637 g/kg。各施氮处理下,田菁翻压后土壤微生物生物量碳氮含量低于CK处理。随田菁翻压量的增加,土壤pH呈逐步下降趋势,而土壤水溶性盐总量则随施氮水平和翻压量的增加而上升,但较种植前明显降低。不同施氮处理田菁翻压后,土壤中具有一定有机降解功能的变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门和绿弯菌门等细菌类群占据主导地位,且相对丰度随田菁翻压量的增加呈一定变化趋势,但细菌群落结构变化不明显。土壤门水平优势菌群相对丰度与土壤碳氮含量、pH和水溶性盐总量等指标均呈一定的相关关系,其中以拟杆菌门、厚壁菌门、...     

不同逆坡耕作强度对干热河谷区坡耕地水蚀的影响

为了研究不同逆坡耕作强度导致的土壤位移对坡面水蚀的影响,以金沙江干热河谷区坡面径流小区为研究对象,在径流小区5°,10°,15°坡面上,进行单宽流量为0.6 m^2/h的放水试验。在10°坡面的下坡位置设置0.05,0.10,0.20 m土层深度,分别代表连续耕作80,69,46年导致下坡位置土壤损失土层变薄情况。通过收集径流小区出口的产流量和产沙量,研究在不同坡度上的不同逆坡耕作强度导致的土壤位移对坡面产流率、产沙率、总流量和总产沙量的影响。结果表明:(1)在10°坡面,耕作年限越长,产流越快,不同耕作强度(年限)的产流率、总产流量、产沙率和总产沙量均表现46年<69年<80年的变化趋势,说明长期逆坡耕作导致的土壤位移加速了坡面水蚀的发生;(2)在耕作69年的坡面,坡度越大,产流越快。在测定坡度范围,产流率、总产流量、产沙率和总产沙量均表现出5°<10°<15°的变化趋势,即坡度的增加明显增大了坡面水蚀;(3)随耕作侵蚀强度的增大,坡面产流率与产沙率间的指数增长关系越显著,而坡度的增大弱化了水沙指数函数关系。研究成果可为揭示干热河谷区逆坡耕作强度和坡度对水蚀的作用机理提供参考。     

有机肥施加对红壤中反硝化细菌nirK基因多样性影响

为了解有机肥施用对于红壤中反硝化细菌群落结构的影响,设置了4个处理:CK(不施肥)、LM(低量有机肥)、ML(高量有机肥+石灰)和HM(高量有机肥)进行研究,并通过末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)和克隆文库的DNA测序估计了nirK基因的多样性。结果表明:各处理分别挑选的288个阳性克隆子可分为78个类型,各处理nirK文库中的优势类群属于同一种类型,在CK处理中的占比为51%,在其他3个处理中的占比依次为33%、32%和27%。4个文库之间两两的相似性在37.50%~45.34%,系统进化树分析表明,51个OTUs测序结果中6个OTUs与苍白杆菌属的相似性最高,占测序总数的11.8%;其余45个OTUs属于未培养类型,占测序总数的88.2%。有机肥添加有助于提高nirK基因的多样性,并且出现了红壤原始环境中未出现的反硝化细菌类型。     

色季拉山不同海拔土壤微生物及真菌群落组成特征

为探究不同海拔高度土壤微生物的分布特征,以西藏东南部色季拉山为研究区,以不同海拔高度(4 606,4 110,4 000,3 900,3 440 m)土壤为研究对象,分析0—5,5—10 cm 2个层次土壤可培养微生物数量分布特征,并采用高通量测序技术分析了真菌群落组成的丰富度和多样性,探讨了真菌群落组成的主要影响因素。结果表明,供试区土壤可培养微生物数量表现为细菌＞放线菌＞真菌,真菌数量与海拔高度显著相关,而细菌和放线菌数量随海拔高度无明显变化规律;5个海拔高度下共检测到真菌4个门、18个纲、47个目、74个科、93个属;在门水平上优势真菌为担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota),纲分类水平上担子菌门下的伞菌纲(Agaricomycetes)相对丰度最高。Alpha多样性分析表明,低海拔区川滇高山栎林和高海拔区高寒草地土壤真菌丰度和多样性均较高,海拔3 900~4 110 m的中部海拔区的雪山杜鹃和急尖长苞冷杉林土壤则较低;冗余分析发现,在门和纲分类水平上,土壤有机碳和全氮含量是真菌群落差异的主要影响因素,海拔高度的影响相对较小。研究结果表明,微生物在不同海拔高度上的分布可能主要取决于土壤性质和植被类型。     

元谋干热河谷土壤侵蚀敏感性评价

以通用土壤流失方程(USLE)为基础,选择降雨侵蚀力(R)、土壤质地(K)、坡度坡长(LS)和地表覆盖(C)4个自然因子作为土壤侵蚀敏感性评价的指标,根据生态功能区划技术导则制定的评价指标分级标准,在G IS和RS技术支持下,将元谋干热河谷土壤侵蚀敏感性分为不敏感区、轻度敏感区、中度敏感区、高度敏感区和极敏感区5个等级区域,并介绍了不同土壤侵蚀敏感区的空间分布,提出了控制土壤侵蚀的建议。