放牧对内蒙古典型草原植物群落特征与土壤有机碳的影响

为了解不同放牧强度对内蒙古放牧草原植物群落特征及土壤有机碳的影响,本研究以希拉穆仁草原为研究对象,分析不同放牧强度下植物群落特征及0～20 cm土壤有机碳含量和密度变化,定量评估放牧、植物群落特征对土壤有机碳的影响。结果表明：随着放牧强度的增强,克氏针茅(Stipa krylovii)、阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)的重要值降低,银灰旋花(Convolvulus Ammannii)、羊草(Leymus chinensis)和冰草(Agropyron cristatum)的重要值提升,物种多样性指数均呈增长趋势,且在重度放牧强度下差异显著,但覆盖度和地上生物量显著降低;土壤有机碳含量在5～10 cm土壤层最高,重度放牧草场土壤有机碳密度显著高于轻度、中度放牧草场和禁牧草场。通过结构方程得出,对于干旱贫瘠的希拉穆仁草原,放牧造成地上生物量的减少对土壤有机碳密度的影响相对较小,土壤物理性质显著影响土壤有机碳密度。本研究结果对合理增强放牧草原的碳汇能力具有实际指导意义。     

黄河乌兰布和沙漠段沿岸不同高度典型沙丘风沙特征

为探究乌兰布和沙漠沿黄段典型沙丘的风速流场与风沙运移特征,以3座不同高度的典型沙丘为研究对象,对沙丘不同部位5个高度的风速流场、风速廓线、风速加速率及输沙量进行了测定。结果表明:(1)风速从沙丘迎风坡脚至背风坡坡脚呈现先增大后减小再增大的"S"型趋势,沙丘顶部风速最大,背风坡中部最小。(2)沙丘各部位风速的垂直变化与高度的对数值呈V=aln(z)+b线性变化规律,风速廓线斜率a由沙丘顶部向迎风坡脚与背风坡脚逐渐增大。不同高度沙丘的摩阻流速与粗糙度变化趋势不一。(3)沙丘发育尺度对沙丘迎风坡风速加速率影响明显,其沙丘发育尺度越大,对气流的反馈作用越强,迎风坡低层20cm风速加速率明显高于高层风速加速率;(4)沙丘不同部位0~100cm的输沙率随高度呈幂函数规律递减,输沙量主要集中在0~10cm内,但不均匀,大部分集中在0~4cm,且在距地高度约4~5cm处是相对输沙量不随高程变化的不变层。     

不同白榆品系对滨海盐碱地的改良效果及盐分离子的分布与吸收

为揭示不同白榆(Ulmus pumila L.)品系对滨海盐碱地土壤盐分的改良作用及盐分离子在土壤-白榆系统中的分布与吸收特征,筛选适宜在滨海盐碱地造林的耐盐白榆品系,以中度盐渍化生境下4年生的6种白榆品系(1,5,28,30,46,105号)为试验材料,采用野外取样与室内测试相结合的方法,研究了Na+、K+、Ca2+、Mg2+等盐离子在土壤及白榆品系各器官(根、茎、叶)中的分布特征。结果表明:(1)白榆可降低滨海盐碱地土壤中盐离子及全盐含量,不同白榆品系较对照的土壤全盐含量降低了55.0%～63.1%,30号白榆降幅最大。(2)不同白榆品系将Na+、K+、Ca2+、Mg2+优先积累到叶中,且叶中维持较高的K+/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+比值,不同白榆品系通过建立新的离子平衡以适应盐胁迫环境。(3)不同白榆品系的离子吸收选择性系数均为SK,NaSCa,NaSMg,Na,其对K+的吸收选择性大于对Ca2+、Mg2+吸收选择性;种内差异导致不同白榆品系对Na+、K+、Ca2+、Mg2+吸收选择能力不同,28号白榆根系对K+的吸收性最强,5号白榆根系对Ca2+、Mg2+的吸收性最强。     

不同浓度NaCl盐处理对4种牧草种子萌发和生长的影响

以花棒、沙蒿、籽粒苋和四翅滨藜4种牧草种子为试验材料,以蒸馏水为对照,研究了4种牧草在0.2%、0.4%、0.8%、1.2%和1.8%等5种NaCl浓度处理下的发芽率、相对发芽率、相对盐害率、幼苗生长势及耐盐性.结果表明:低NaCl浓度条件下,4种牧草的发芽率与相对发芽率较高,相对盐害率较低,随着盐处理浓度的增加,发芽率和相对发芽率呈下降趋势,相对盐害率呈增加趋势,但不同牧草种子对盐处理的响应浓度不同.不同牧草间与同一牧草不同浓度间相对发芽率差异明显,0.4%浓度处理对花棒、沙蒿种子萌发有促进作用.4种牧草的耐盐适宜范围与半致死浓度不同,以耐盐适宜盐浓度和耐盐半致死浓度排序与以发芽率、相对盐害率为依据的排序一致,其耐盐性排序由大到小为:花棒>沙蒿>籽粒苋>四翅滨藜.4种牧草种子发芽与幼苗生长对不同盐浓度处理的敏感程度不同,花棒种子与幼苗对盐处理的敏感性均较差,其余3种牧草的种子对盐处理敏感性高,但幼苗对盐处理的适宜性强.     

浑善达克沙地榆树根系分布特征及生物量研究

本文采用挖掘法对浑善达克沙地榆树的根系进行了研究。研究表明 ,草被层的根系主要分布在土壤表层 ,榆树根系则占据了 2 0 cm以下的土层空间。根系的垂直分布在冠缘内主要集中在 2 m深范围内 ,冠缘外则集中分布在 1 m深的土层中 ,不同的根系剖面形成不同的根栖层 ;根系的水平分布呈近密远疏的趋势 ,其半径为 1 1 m左右。根量的垂直分布随土层深度增加呈先增加后降低的趋势 ;其水平分布随着距根基距离的增大而减少 ,以 3m内最为密集 ,冠缘内根量为冠缘外根量的 1 2倍。     

荒漠绿洲下垫面粒度特征与供尘关系的研究

研究以野外观测为主要手段，分析了不同高度大气降尘与不同下垫面沙粒的粒度特征及二者间的关系。结果表明：近地表0．1m处收集到的沙尘物质主要来自于近地表跃移的沙粒，随着高度的增加，降尘中细沙成分越来越少，粉沙成分越来越大。不同下垫面粒度特征与扬沙起尘关系密切。其粒度特征可反映下垫面向大气提供沙尘的程度。     

徂徕山植被类型对不同坡位土壤团聚体特征的影响

[目的] 研究徂徕山不同植被类型不同坡位的土壤团聚体特征,为北方土石山区植被建设和水土保持提供理论支撑。 [方法] 采用干筛和湿筛法分析徂徕山板栗林、刺槐麻栎混交林坡上及坡下的土壤团聚体组成与稳定性,并测定土壤固液气三相比及其结构距离。 [结果] ①机械稳定性团聚体组成中2～0.25 mm粒级所占比例为55.60%～72.76%,0.25～0.053 mm粒级所占比例为25.11%～41.98%,＜0.053 mm粒级含量最低,所占比例为0.60%～3.75%。 ②与板栗林相比,刺槐×麻栎混交林的土壤机械稳定性团聚体的平均重量直径提高10.51%,几何平均直径提高7.51%,不稳定团粒指数降低19.01%,而水稳定性团聚体各指标在不同植被类型及不同坡位均未表现出显著差异。 ③固液气三相体积比例表现为：土壤固相体积(56.46%～66.15%)＞液相体积(21.66%～36.56%)＞气相体积(4.40%～12.19%),刺槐×麻栎混交林的土壤三相结构距离与板栗林相比约减少8.87%。 [结论] 植被类型对徂徕山土壤团聚体结构稳定性的影响大于坡位,其中刺槐×麻栎混交林对土壤团聚体机械稳定性的促进作用显著优于板栗林。固相体积比是解释团聚体组成的关键因子。     

印度梨形孢对高丹草生长及Cd吸收与积累的影响

为探究植物和微生物联合修复对镉（Cd）的作用效应,以一年生草本植物高丹草（Sorghum Hybrid Sudangrass）为试验材料,通过水培试验,研究印度梨形孢（Piriformospora indica）在不同浓度Cd胁迫（0、5、10、30、50、100 mg·L^-1）下高丹草生长和生理特性,以及重金属Cd在高丹草植物体内转运、富集和分布特征。结果表明：在5 mg·L^-1低Cd浓度下,高丹草株高、叶片数、生物量均有一定程度的增加;随着浓度的增加,高丹草株高、叶片数减少,生物量降低,黄叶数增加,生长受到抑制,接菌后能够促进高丹草生物量的积累,缓解叶片发黄现象,改善生长状况。接菌提高了高丹草在Cd胁迫下的抗性生理指标。随着浓度的增加,高丹草未接菌组的可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性总体上逐渐升高,过氧化物酶活性逐渐降低。接菌提高了可溶性蛋白、可溶性糖含量以及酶活性,降低了丙二醛含量。不同Cd浓度条件下,高丹草体内Cd含量呈根>叶>茎的分布,且含量随着浓度增加而增加,接菌后高丹草地下部Cd含量增加,地上部Cd含量降低,接菌减少了Cd从地下部向地上部的转移,减轻了Cd对高丹草地上部的毒害。研究表明印度梨形孢能有效降低Cd对高丹草生长的抑制作用和毒性损伤。     

不同土地利用方式对大汶河沿河沙地SOC库的影响

为揭示大汶河沿河沙地不同土地利用方式土壤有机碳(SOC)库的差异特征,探讨了杨树、刺槐、农田以及撂荒地4种土地利用方式下SOC含量、活性有机碳含量(LOC)以及碳库管理指数(CMI)的变化情况。结果表明:各样地0-60cm的SOC含量均呈现由表层向深层逐渐降低的趋势,各样地SOC含量平均值分别为杨树林地(4.70g/kg)刺槐林地(3.17g/kg)荒地(2.85g/kg)农田(1.42g/kg)。与荒地相比,杨树林地、刺槐林地0-20cm土层土壤LOC显著增加,增幅分别为41.3%和18.2%;农田土壤LOC含量则显著低于荒地土壤LOC含量,降幅为33.4%;20-40cm杨树林地与刺槐林地土壤LOC含量杨树林地与刺槐林地土壤LOC含量之间无明显差异,杨树林地、刺槐林地和农田的LOC降幅分别为22.3%,29.8%和60.9%;40-60cm土层,4种土地利用方式间土壤LOC含量差异不显著,仅农田土壤LOC含量略低于其他3种利用方式的LOC含量。0-60cm仅刺槐土层CMI与荒地差异不显著,杨树林地和农田均显著提升了CMI。综上所述,从提高LOC含量以及CMI等方面考虑,应该加快大汶河沿河沙地土地利用方式的转变,注重对杨树林等的利用和优化管理。     

免耕条件下不同秸秆覆盖量对土壤木质素含量的影响

【目的】研究不同秸秆覆盖量免耕对土壤木质素（VSC）含量的影响,探讨免耕作对土壤有机碳截获和平衡的影响过程和机制。【方法】以吉林省梨树县黑土免耕作长期定位试验田的表层土壤为研究对象,对比分析无秸秆覆盖、33%秸秆覆盖、67%秸秆覆盖、100%秸秆覆盖4种处理土壤中木质素的变化特征。【结果】与无覆盖相比,经过4年连续秸秆覆盖后,木质素在土壤表层聚集,随着土壤深度的增加,木质素含量逐渐减少;随着覆盖量的增多,0—2 cm土层中VSC含量逐步增大,100%覆盖是无覆盖处理的5.06倍; 5—20 cm土层中各处理间VSC含量差异并不显著;木质素来源碳在有机碳中的相对比例随着深度的增加而减少;与无覆盖相比,秸秆覆盖增加了木质素来源碳在有机碳中的相对比例;秸秆覆盖后,木质素丁香基单体（S）与香草基单体（V）比值（S/V）以及肉桂基单体（C）与S单体比值（C/V）减少,S类和V类单体的酸醛比（Ac/Al）s 和（Ac/Al）v增大,表明秸秆还田不同程度降低了土壤有机质的氧化程度。【结论】秸秆覆盖免耕条件下,植物来源木质素在土壤表层选择性积累,延缓了木质素的氧化,增加了土壤有机碳的截获量和稳定性。