艾比湖流域土壤有机质与土壤因子响应关系的空间非平稳性分析

为了研究新疆艾比湖流域土壤有机质(SOM)与土壤因子响应关系的空间非平稳性,文章应用地理加权回归模型(GWR)分析了2009年艾比湖流域49个样点1—120cm土壤层有机质与土壤酸碱性、电导率和重金属含量之间关系的空间变异特征。研究结果表明:在平均意义下,土壤酸碱性和电导率对SOM含量具有反向影响,而重金属含量的影响是正向的,但是在流域的不同区域以及不同深度土壤层间,各土壤因子对SOM含量的影响空间差异显著、具有非平稳性,流域的东西两端及60—120cm土壤层的非平稳性尤为显著。模型的残差分析结果证实GWR拟合效果较好。     

基于Citespace Ⅱ对《新疆农业科学》期刊影响力可视化分析

【目的】研究《新疆农业科学》1999～2017年载文的学科和研究重点演化过程,分析其在国内外的影响力变化,为《新疆农业科学》影响力提升和发展提供理论依据。【方法】基于中国科技期刊引证指标和Web of Science核心合集引文数据,采用网络分析工具和文献计量学方法,对《新疆农业科学》1999～2017年被中国科学引文数据库收录载文进行可视化分析,建立载文主题共现知识图谱,分析《新疆农业科学》载文在SCI数据库中的被引用频次动态和施引分布,评价其影响力。【结果】《新疆农业科学》载文主要关注以新疆为主的西北干旱地区期刊农作物育种栽培技术植物保护、土壤肥料、林业与园艺、畜牧兽医,近年来分子生物学技术和农业生态环境逐渐成为关注点。《新疆农业科学》国内影响力2010年前呈现快速上升,后趋于平稳发展。期刊的国际影响力随着时间推移而逐渐凸显,在Web of science核心合集中共被457篇SCI论文引用525次,被引论文作者机构分布在44个国家。【结论】《新疆农业科学》在我国西部乃至全国主要农业区域期刊具有较高的学术影响力,也已经逐步显示出国际上的学术认可度,国际影响力还有待进一步提高。     

艾比湖地区棉田、撂荒地生长季土壤呼吸研究

【目的】定量确定干旱区农田撂荒前后土壤CO_2通量的变化,旨在探讨干旱区土地利用变化对生长季碳循环过程的影响,进一步探究研究区土壤呼吸的调控机制,为研究区碳循环模型的建立提供理论描述和数据支持。【方法】采用LI-8100土壤CO_2排放通量全自动测量系统,测定艾比湖地区农田生态系统中棉田及撂荒地生长季(2010年7月和9月)的土壤呼吸,并分析水热因子对土壤呼吸的影响。【结果】棉田和撂荒地具有不同的昼夜变化动态,棉田呈单峰或双峰曲线,撂荒地则均呈单峰曲线,土壤呼吸速率峰值多出现在13:00左右,夏季土壤呼吸速率显著高于秋季(P<0.05);3 a撂荒地(7.090μmol/m~2·s)>50 a棉田(5.872μmol/m~2·s)>9 a棉田(4.612μmol/m~2·s)>7 a撂荒地(1.338μmol/m~2·s),表明耕作土地撂荒一定时间后土壤会起到固定碳的作用;棉田、撂荒地土壤呼吸速率与各层土壤含水量之间均不存在显著关系,与空气相对湿度多呈负相关;近地面气温和5 cm土壤温度对棉田、撂荒地土壤呼吸日变化的影响最大;气温、土壤温度、空气相对湿度共同影响了土壤呼吸速率,综合考虑水分、温度因素可以解释棉田、撂荒地土壤呼吸速率变化的30.50%和86.70%,这比单独考虑水分或温度对土壤呼吸速率变化的解释度都高。【结论】棉田和撂荒地土壤呼吸速率差异不显著(P>0.05),撂荒地土壤呼吸对温度的敏感性高于棉田(两者分别为1.971和0.989),水分、温度是影响生长季棉田和撂荒地土壤呼吸速率变化最主要的环境因子。     

塔里木河流域典型绿洲不同土地利用方式对土壤酶活性的影响

[目的]塔里木河流域典型绿洲,不同土地利用方式对土壤酶活性的影响.[方法]通过样区内棉田、林地、荒草地、盐碱地、沙地等不同土地利用方式下土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶、碱性磷酸酶活性的研究,了解其在人为影响下的变化规律.[结果]不同土地利用方式对土壤酶活性有着显著的影响,棉田的脲酶活性较高,林地、荒草地的土壤酶活性基本大于盐碱和沙地;随着土层深度的增加,过氧化氢酶、转化酶、碱性磷酸酶活性的变化规律可以表现为上层土壤酶活性较高,中间下降,下层又有所上升的趋势.[结论]研究为进一步建立土壤质量评价和预警模型、合理进行区域土地规划、优化作物栽培布局提供科学依据,贡献于当地农业可持续发展和生态环境保护.     

AM真菌多样性与植物多样性耦合关系及其对水盐梯度的响应

选取具有水盐梯度特征的3个典型样地,研究干旱荒漠中土壤水盐含量对AM真菌与植物多样性耦合关系的影响。结果表明:(1)植物α多样性指数在不同水盐梯度上呈显著性差异;β多样性显示,随水盐梯度的变化,植物群落演替过程趋于选择能适应高盐多水和低盐极少水的极端环境的耐盐植物和耐旱植物。(2)各样地AM真菌的α多样性表现为随水盐逐渐降低而降低;β多样性显示,随水盐梯度的下降,AM真菌群落之间的共有种减少,群落演替速率加快,这种变化趋势与植物群落相反。(3)植物与AM真菌的相同α多样性指数间均呈正相关关系,体现了AM真菌对宿主植物和土壤水盐含量的双重响应;随着土壤水盐梯度由多盐多水向少盐少水发展,群落最终的演替成为组成较为简单的群落,相对于植物而言,AM真菌演替的速率较大。     

区域土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究——以湖南省宁远县为例

本文利用宁远县2000年、2005年、2010年的土地利用数据,通过测算信息熵、均衡度和优势度3个指标,结合动态度模型和土地利用程度综合指数及变化模型对宁远县土地利用变化进行了分析,采用生态价值服务模型,定量计算了宁远县生态系统的服务价值并对生态服务价值的敏感性进行分析,结果表明:研究期间建设用地、草地和林地面积增大,耕地、湿地和其它用地面积减小。土地利用逐步合理化,土地利用结构越来越稳定。生态服务总价值略有提升,由2000年的215614.45万元变为2010年的216068.18万元,巨大的林地面积及对其有效保护成为了主要原因。各土地利用类型生态服务价值的敏感性指数均小于1,由大到小的顺序为:林地、湿地、耕地、草地、其它用地,生态服务价值系数的变化对生态服务总价值影响不大,研究结果是可信的。     

叶面喷施不同浓度锌对水稻锌镉积累的影响

采用田间小区试验研究在水稻灌浆初期叶面喷施不同浓度锌(1~5 g·L-1Zn SO4)对水稻(株两优189)产量、各器官镉锌含量和镉转运的影响。结果表明:叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4对水稻产量无显著影响(P0.05)。叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4水稻各器官Cd含量降低、而Zn含量提高。糙米Cd含量降低9.0%~47.8%,Zn含量提高31.7%~55.6%。喷锌后根到第一节Cd转运系数(TF第一节/根)、旗叶向第一节Cd转运系数(TF第一节/旗叶)和穗轴到糙米Cd转运系数(TF糙米/穗轴)分别降低5.8%~43.7%、1.0%~30.3%和4.7%~26.7%。糙米Cd含量与TF第一节/根、TF糙米/穗轴和根Cd含量呈极显著正相关关系(P0.01)。研究结果表明,叶面喷锌降低糙米Cd含量主要是由于抑制根Cd吸收和降低根和旗叶向第一节及穗轴向糙米的转运引起的。喷施3~5 g·L-1Zn SO4显著降低糙米Cd含量,是叶面调控稻米Cd含量的适宜用量。     

根施外源甜菜碱对胡杨幼苗叶片积累甜菜碱与耐盐特性的影响

在不同盐分处理下(0、100、200、300、500 mmol·L~(-1)Na Cl)对土壤进行盆栽实验,研究根施甜菜碱(GB,5 mmol·L~(-1))对1 a生胡杨(Populus euphratica)幼苗叶片甘氨酸甜菜碱(GB)积累特性与不同时间(第7天、第14天)光合作用的影响。结果表明:(1)盐胁迫单独处理下,相比对照(0 mmol·L~(-1)Na Cl,CK)叶片甜菜碱随盐胁迫强度增大积累量显著增多。盐胁迫和外源GB双重处理下,叶片GB含量总体趋势随盐浓度升高表现为先升高后保持平稳。在低盐胁迫处理时(100~300 mmol·L~(-1)Na Cl)外源GB能诱导叶片产生更多GB,较未经GB处理组叶片GB积累量分别提高44.0%、32.5%和35.9%,而高盐胁迫(500 mmol·L~(-1)Na Cl)则转为抑制,叶片GB含量降低了5.1%。(2)随着盐浓度升高,外源GB虽不能持续促进叶片GB含量,但其对光合维持能力却没有丧失。随着胁迫强度增加,外源GB对叶绿素含量、水分利用效率(WUE)、叶片相对含水量(RWC)及相关光合参数的维持作用越明显。(3)不同时间下盐分和外源GB对胡杨光合作用的影响会改变,外源GB先维持胡杨水分传递过程,后维持CO_2同化能力,最终提高其光合作用。总之,根施GB能够促使胡杨叶片GB积累量发生变化并发挥作用,调节盐胁迫下胡杨光合相关生理过程从而提高其耐盐能力。     

凝结水对盐穗木(Halostachys caspica)叶绿素荧光参数及水分利用效率的影响

为明确凝结水对不同盐生境下盐穗木(Halostachys caspica)的生态作用,以生长于不同盐渍化生境(S_0、S_1、S_2)的盐穗木为研究对象,综合分析有凝结水(W_1)和无凝结水(W_0)对盐穗木的叶绿素荧光参数和水分利用效率的影响。结果表明:(1)W_0处理时,不同盐渍化程度的盐穗木群落的PSII反应中心的激发能捕获效率(Fv'/Fm')、实际光化学效率(ΦPSII)和电子传递速率(ETR)3个叶绿素荧光参数均显著降低(P0.05),S_2盐穗木群落的光下最大荧光(Fm')和非光化学猝灭系数(qN)及S_1盐穗木群落的最小初始荧光(Fo)、暗适应下最大荧光(Fm)、Fm'、最大光化学效率(Fv/Fm)和qN参数也显著降低(P0.05)。(2)S_0群落中,W_1可以提高叶片水势,然而W_0处理却降低叶片水势;S_1群落中,W_0和W_1处理时均能提高叶片水势,而W_1处理则能更大的提高植物叶片水势;S_2群落中,W_0和W_1处理均能提高植物叶片水势,而W_0处理能更大的提高植物叶片水势。(3)不同盐渍化梯度下,W_1和W_0处理时盐穗木净光合速率(Pn)日变化均为单峰曲线。仅S_2盐穗木群落存在不明显的午休现象;S_0和S_1盐穗木群落的Pn日均值W_1和W_0处理时差异显著(P0.05)。(4)S_2盐穗木群落的水分利用效率(WUE)在W_1和W_0处理时均高于S_0和S_1盐穗木群落;W_0处理可以提高S_2盐穗木群落的WUE,降低S_0和S_1盐穗木群落的WUE。     

不同管理模式下干旱草地粒度特征

土壤粒径分布及空间变化对土壤溶质和水盐运移、土壤肥力状况等有重要意义,是土壤重要物理特性之一。基于新疆准噶尔北部、阿勒泰山南麓不同管理模式下的草地(荒漠草地、天然草地、弃耕草地、季节草地和禁牧草地),运用质地分类和分形理论探讨草地粒度特征。结果发现:研究区土壤颗粒中黏粒含量最低,最小值仅有0.17g/kg,砂粒含量最高,最大值可达900.37 g/kg,粒径分布呈现单峰特征,表明土壤发育较差;砂粒和粉粒含量之间呈极显著负相关关系,相关系数为0.999 8(P0.01),推测成土母质和地域差异导致土壤中砂粒和粉粒几乎占了全部;荒漠草地、天然草地和弃耕草地黏粒含量的平均值随着土层深度增加而减小,呈现出负相关特征,而季节草地和禁牧草地并无此特征;荒漠草地的分形维数D值最大,可能是因为灌木作为该生态系统中的优势植物,能有效地减缓荒漠草地逆向演替和消亡的进程,对土壤颗粒具有一定的细化作用;所有土壤样品分形维数D与黏粒含量均具有较强相关性,天然草地、荒漠草地和弃耕草地的分形维数D分别与粉粒和砂粒含量的相关性较强,与禁牧和季节草地的相关性较差,说明春、秋轮牧对土壤的干扰可能超过了土壤本身承载能力,对土壤颗粒组成破坏比较大,影响了土壤发育,放牧向禁牧转化时期的长短可能决定了土壤的发育是否良好。