郑州市公园绿地土壤动物群落结构及垂直变化

研究郑州市公园绿地土壤动物的群落组成、垂直分布及多样性,以期为公园绿地土壤动物多样性保护及土壤生态环境的改善提供科学依据。结果表明,郑州市公园绿地土壤动物分属于4门9纲26目;小杆目、蜱螨目、膜翅目、弹尾目为优势类群,其动物数量占总动物数的83.26%;颤蚓目、姬马陆目、蜘蛛目、鞘翅目、双尾目、缨翅目为常见类群,其动物数量占总动物数的14.60%;稀有类群动物数量占总动物数的2.14%;公园绿地土壤动物群落垂直分布非常明显,随着土层深度增加,土壤动物的类群数和个体数逐渐减少,表现出较强的表聚性,且土壤动物优势度指数升高,多样性指数降低。     

杉木人工林土壤施用生物炭对细菌群落结构及多样性的影响

【目的】采集杉木人工林土壤,通过室内土壤培养实验,研究添加不同制备原料和制备温度的生物炭对土壤细菌群落结构及多样性的影响,为改善南方酸性红壤及合理应用生物炭提供科学依据。【方法】原土添加3%的300℃杉叶炭(BL300)、600℃杉叶炭(BL600)、300℃木屑炭(BW300)及600℃木屑炭(BW600),与对照土壤进行对比,进行培养实验80天,运用高通量测序技术对PCR所扩增16SrDNA序列的V3+V4区域进行测定。【结果】OTU韦恩图分析表明,添加BL300的土壤细菌较对照丰度提高,其他生物炭处理丰度减小;通过PCoA分析和Beta多样性分析及UPGMA聚类分析得出,添加杉叶炭后土壤细菌群落结构及多样性与对照土壤的差异显著,其中BL600与对照差异最大,添加木屑炭结果与对照较相似;添加生物炭对不同物种水平上的土壤细菌结构和功能产生一定影响,其中杉叶炭处理影响十分显著,使土壤优势菌丰度变化较大,木屑炭处理对优势菌的影响相对较小。【结论】添加BL300生物炭提高了土壤细菌的丰度,而添加其他生物炭降低了细菌丰度;不同制备原料和温度对生物炭存在影响,由于木屑炭可利用氮素不足,杉叶生物炭对土壤细菌结构和多样性的影响比木屑生物炭更显著,高温炭灰分含量较多,因此对细菌多样性的影响大于低温炭;不同的土壤细菌种群生活习性与功能不同,对生物炭组分利用程度也不同,添加生物炭能够改变土壤中优势种群的相对丰度和土壤细菌群落的整体功能。     

不同温度条件下土壤颗粒组成对宽叶雀稗种子发芽与幼苗生长的影响

为探讨水土流失区表层土壤砂砾化环境对植物种子萌发及幼苗生长的影响,选取我国南方水土保持良种宽叶雀稗为试验材料,设置4个温度梯度(15、20、25、30 ℃),按不同径级的土壤颗粒组成配制5种不同程度砂砾化的土壤作为种子发芽基质,研究温度和土壤颗粒组成对宽叶雀稗种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:温度和土壤颗粒配比对宽叶雀稗种子发芽与幼苗生长均有显著影响。随着温度升高,宽叶雀稗种子发芽初始时间提前,发芽率稳定所需时间缩短,发芽速率加快;20、25 ℃时,种子发芽率与发芽势较高,地上部与根系生物量较大;20、25、30 ℃时,种子发芽指数、活力指数较高,苗高较高,根长较长;长度根冠比随着温度升高先降后升,25 ℃时最小。宽叶雀稗种子在土壤粗颗粒含量较高(>2 mm:1~2 mm:<1 mm=100%:0%:0%)时,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均为最低;土壤粗细颗粒含量适中(>2 mm:1~2 mm:<1 mm=25%:37.5%:37.5%或50%:25%:25%)时,种子发芽指数、活力指数较高。苗高随着土壤粗颗粒含量的增加逐渐增大,根长、长度根冠比则随土壤粗颗粒比例的增加而降低,幼苗地上部与根系生物量则在土壤粗细颗粒含量适中(>2 mm:1~2 mm:<1 mm=50%:25%:25%或75%:12.5%:12.5%)时较高,说明土壤粗颗粒比例高有利于宽叶雀稗苗高生长,土壤细颗粒比例高有利于根系生长,土壤粗细颗粒比例适中有利于种子发芽及幼苗生物量的积累。     

基于层次分析法评价常绿植物园林应用价值

采用层次分析法对郑州市建成区49种(品种)常绿植物进行园林应用价值综合评价。以常绿植物园林应用价值为目标从观赏特性、抗性等不同方面筛选16个评价指标,建立模型。根据综合得分将其分为4个等级:Ⅰ级(4.4)园林应用价值高的种类5个;Ⅱ级(4.0~4.4)园林应用价值较高的种类23个;Ⅲ级(3.5~4.0)园林应用价值一般的种类10个;Ⅳ级(3.5)园林应用价值较低的品种11个。从研究结果看,该评价系统基本能够客观、准确地反映常绿植物园林应用价值,与实际应用情况基本相符,为常绿植物在郑州市建成区的推广应用提供了参考依据。     

土壤颗粒组成及黏着剂对类芦种子萌发和幼苗生长的影响

南方红壤侵蚀区土壤表层沙砾化影响植被植物种子萌发和幼苗生长,是限制其植被恢复的主要限制因子之一。为了促进沙砾化土壤植被恢复,本研究以水土保持先锋草本植物类芦种子为材料,采用不同土壤颗粒组成模拟5种不同沙砾化程度的土壤,添加不同含量土壤黏着剂PAM(0、0.125、0.250和0.500 g·kg^-1),研究土壤颗粒组成及土壤黏着剂对类芦种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:添加PAM使类芦种子发芽提前1~2 d,提高种子发芽率和促进幼苗生长;黏着剂含量对类芦种子萌发和幼苗生长有极显著影响,黏着剂含量为0.125 g·kg^-1时最有利于种子萌发;0.250和0.500 g·kg^-1较有利于幼苗生长。黏着剂对幼苗生长影响还与土壤颗粒组成有关,随着土壤粗颗粒比例增加,黏着剂的添加量增加对幼苗高生长有利。土壤颗粒组成对种子萌发及幼苗生长存在显著影响,在土壤粗细颗粒比例适中(>2 mm、1~2 mm、<1 mm配比为2∶3∶3)时适宜类芦种子萌发,粗颗粒(>2 mm)含量比例较大(≥75%)时可以促进类芦幼苗生长。研究结果为类芦在水土流失区的植被恢复和边坡治理应用提供了理论参考。     

浅析生物炭修复土壤重金属污染研究进展

近年来,随着城市化进程加快和工业的迅速发展,导致工业排放废弃物数量增加并且使得土壤污染加剧,其中最为严重的是重金属污染,不仅不利于经济发展而且危害到了人们的健康。生物炭作为一种新型绿色修复剂引起广泛关注,生物炭是缺氧或限氧条件下加热生物质制得的高度芳香化富含碳的固态物质。许多学者对利用生物炭改良环境污染土壤进行了各种研究。文章主要针对生物质炭修复重金属污染土壤的污染效果和治理机制进行讨论分析,最后,从当前研究中存在的不足以及对今后的研究重点和方向进行了展望。     

生物炭对不同林龄杉木人工林林下植被的影响

近年来杉木人工林地地力衰退日趋突出,林下植被对人工林地力有一定的影响,因此在福建三明莘口教学林场洋顶工区内选择3种发育阶段不同的杉木人工林设立样地,设计施生物炭(木炭、竹炭)及不施炭共3种处理,对样地内林下植被的种类、数量、地径、高度、冠幅、盖度等指标进行调查,研究生物炭对不同林龄林下植被的影响。结果表明,施炭3年后,不同林龄林下植被优势物种的种类和重要值发生了改变,物种多样性指数、均匀度指数、生态优势度指数也有所变化,表现为幼龄林灌木层竹炭处理对照木炭处理,草本层竹炭处理木炭处理对照;中龄林灌木层竹炭处理对照木炭处理,草本层对照木炭处理竹炭处理;成熟林灌木层草本层均是对照竹炭处理木炭处理。施生物炭对不同林龄的影响大小具体表现为成熟林中龄林幼齡林,木炭处理竹炭处理。     

磷肥和生物炭配施对杉木林地土壤微生物的影响

以二代杉木林地土壤为供试土壤,进行室内培养试验来探讨P肥与生物炭配施对杉木林地土壤养分和微生物结构的影响,为施用生物炭和P肥对我国经营南方杉木人工林的可持续性提供合理的依据。试验设置4组处理,进行150 d室内生物培养试验后测定土壤基本养分状况,同时采用高通量测序技术分析土壤细菌、真菌的群落组成,并对土壤主要养分与微生物类群的相关性进行分析。结果表明,与单施P肥处理组（P）相比,在施加P肥的条件下,配施的生物炭在氧化前后均能促进土壤全C、全N、全P,速效K的含量增加,同时也降低了硝态氮和速效P的含量,其中与施生物炭处理组（WBCP）相比,氧化生物炭处理组（OBCP）对速效P和溶解性有机碳的含量有显著的抑制作用;与原土（CK）相比,P处理组中土壤细菌相对丰度以及群落结构差异较小,而其他处理中土壤的细菌相对丰度以及群落结构差异较大;WBCP和OBCP处理组对土壤真菌种类影响弱于P处理组,不同生物炭的添加培养分别降低子囊菌门的相对丰度,提高了毛霉亚门的相对丰度;土壤基本养分含量与门、属水平下主要微生物类群具有密切的相关性。因此在施用P肥的土壤中添加生物炭,能够有效改善杉木人工林土壤的主要养分状况,总体上促进土壤微生物物种数的增加,但生物炭氧化后其改善效果减弱,在对主要微生物类群相对丰度的调节上具有差异。     

生物炭对杉木人工林土壤磷素吸附解吸特性的影响

为了改善磷素吸附作用,提高磷在杉木人工林土壤中的利用率,又防止解吸过度引起土壤磷素淋溶造成资源浪费,以杉木树叶和树干为原料,分别在300℃和600℃下制备4种生物炭:300℃杉叶炭(BL300)、600℃杉叶炭(BL600)、300℃木屑炭(BW300)和600℃木屑炭(BW600),分别向土壤中加入0%、2%、4%、8%比例的生物炭,完成吸附解吸试验。结果表明,制备原料和温度对生物炭的成分和性质有决定性的作用,杉叶生物炭pH值、灰分含量、有效磷等的含量显著高于木屑生物炭,且高温炭大于低温炭,其中BL600生物炭pH值、灰分含量及有效磷含量最高;Langmuir模型能很好地拟合生物炭添加后红壤磷素的吸附过程,在低磷浓度时生物炭添加对土壤磷素吸附作用的影响不大,高磷浓度时则促进吸附作用;其中杉叶炭促进土壤磷素吸附的作用大于木屑炭,高温炭大于低温炭,2%和4%的生物炭添加量促进土壤磷素吸附,但8%的添加量会降低土壤对磷的吸附作用;生物炭添加在一定程度上降低了土壤磷素的解吸率,其中木屑炭降低的作用大于杉叶炭;因此建议在磷浓度较高的杉木林人工土壤中添加中低量的BL600,在磷浓度较低的杉木林人工土壤中添加大量的BL600,土壤富磷时能够增强吸附作用,减小土壤磷素淋溶风险,土壤缺磷时增加解吸率来提高土壤磷素利用率。     

Pb胁迫对百喜草生长和Pb积累的影响

以水土保持先锋植物百喜草为试验材料,设置不同Pb浓度的室内模拟胁迫试验,定量测定不同浓度Pb处理下百喜草生长及体内重金属含量,分析百喜草对Pb胁迫的耐性及其富集效果。结果表明:百喜草在土壤Pb浓度2500 mg·kg-1条件下仍可生长;Pb胁迫对百喜草各生长指标均有一定抑制作用,地上部分表现为分蘖能力叶最大伸展苗高,根系表现为根体积根平均直径总根长根表面积;轻度Pb胁迫条件下百喜草根系生物量分配较多,随Pb浓度的增大,生物量分配倾向于地上部分;百喜草对Pb具有一定富集能力,根系和地上部分最高分别为3384.56 mg·kg-1和200.70 mg·kg-1,根系对Pb的富集能力远大于地上部分,表现出较弱的转移能力。