不同发育阶段杉木人工林土壤细菌类群特征

采用16S rDNA建库和高通量测序技术对3个不同发育阶段杉木人工林的土壤细菌类群进行分析,探讨杉木人工林不同发育阶段对土壤细菌类群的影响。结果表明：16S rDNA在目水平上鉴定比例为80%以上,结果较可靠;不同发育阶段杉木人工林土壤共鉴定细菌门39个、纲100个、目151个,不同发育阶段之间3种功能性指数均无显著差异,且与部分化学性质相关性较小;其中酸杆菌门、变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、疣微菌门为最主要细菌门类。酸杆菌门丰度在不同发育阶段中排序为：幼龄林＜中龄林＜老龄林;按丰度变形菌门的排序则为：幼龄林>中龄林>老龄林。从beta指数分析可知：幼龄林内部相似度相比中、老龄林较低;中、老龄林之间相似度较高,幼龄林与其他2种发育阶段之间相对相似度较低。     

10年生杉木人工林叶片和细根功能性状对土壤磷添加的响应

目的 揭示10年生杉木人工林叶片、细根功能性状对土壤磷添加的响应,为提高杉木人工林生产力提供科学依据。 方法 在10年生杉木人工林中设置P0（对照）、P1、P2、P3、P4、P5共6个处理,土壤施磷量分别为0、60、120、180、240、300 kg·hm−2·a−1,进行了3年模拟磷沉降控制试验,分析了叶面积（LA）、比叶面积（SLA）、叶组织密度（LTD）、叶干物质含量（LDMC）、比根长（SRL）、比根表面积（SRA）、根组织密度（RTD）、可塑性指数（PI）的响应及功能性状之间的相关性。 结果 在土壤磷缺乏情况下,随着施磷浓度程度的增加,杉木的LA、SLA、SRL、SRA均先增加后降低,LTD、LDMC、RTD均先减小后增加。在不同施磷处理下,杉木叶片、细根功能性状的PI平均值分别为0.21、0.16,CV的范围为3.9%～15.9%,属于较弱变异。杉木叶功能性状LTD与LA、SLA在P0、P2处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关,LTD与LDMC在P1处理下呈显著正相关（ P < 0.05）;SLA与LA在P0、P3处理下呈显著正相关（ P < 0.05）,SLA与LDMC在P4处理下呈极显著负相关（ P < 0.01）。杉木细根功能性状SRL与SRA在P0、P3、P4、P5处理下呈极显著正相关（ P < 0.01）,SRL与RTD在P3、P4处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关;RTD与SRA在P0、P2、P3、P4、P5处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关。 结论 杉木通过协调叶片和细根功能性状的耦合关系响应不同梯度的土壤磷添加,进而形成应对土壤磷含量变化的生存策略。本研究表明,适当的磷添加（P2、P3）有利于10年生杉木人工林的土壤养分吸收和生长。     

受渍指数构建及其在长江中下游小麦渍害风险评估中的应用

渍害是长江中下游地区影响小麦生长发育的一种主要农业气象灾害,针对目前渍害评估方法中考虑致灾因子不全面和没有考虑作物耐渍性生育期差异等问题,该研究提出了以整个生长季受渍指数表征小麦受渍程度特征的量化模型。该模型综合考虑了土壤低氧对根系影响和不同生育期内小麦耐渍性差异,并将2016-2022年SMAP（soil moisture active passive）土壤表层含水率产品数据代入模型中计算长江中下游地区各栅格点（10 km×10 km）受渍指数值,通过分析受渍指数与小麦产量的关系,确定受渍指数 5.3 为是否受渍的阈值,从而得到长江中下游地区受渍率空间分布,并依据受渍率进行分区风险评估。结果表明：湖北省、安徽省、江苏省小麦发生渍害地区主要集中在长江沿线,即各省南部,主要以中风险区为主;湖南省、江西省小麦发生渍害高风险区主要集中在各省的中部,2省其他区域都为中风险区。长江中下游地区全域无渍害区面积占20.0%,低风险区占14.8%,中风险区占30.1%,高风险区占35.7%。研究可为作物渍害精细化风险评估提供可靠的方法与手段。     

新疆典型绿洲灌区土壤理化性状与盐分离子分布特征

土壤盐渍化和耕地质量下降严重制约新疆绿洲灌溉农业可持续发展,研究土壤理化性状与盐分离子分布特征是盐碱地改良与综合利用和绿洲灌溉农业高质量发展的前提和基础。以北疆玛纳斯河灌区、南疆阿克苏河灌区和喀什噶尔河灌区（阿克苏-喀什噶尔河灌区）为研究对象,定量分析了土壤（0~500cm）养分含量、含盐量及其离子组成分布特征。结果表明：玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮含量均呈现随土层深度增加而逐渐降低的趋势。玛纳斯河灌区表层土壤（0~30cm）和0~100cm土层土壤有机质、碱解氮、速效钾、全氮含量和pH值平均值高于阿克苏-喀什噶尔河灌区,100~500cm土层土壤有机质、碱解氮、速效钾、全氮含量平均值低于阿克苏-喀什噶尔河灌区。阿克苏-喀什噶尔河灌区表层土壤（0~30cm）全盐量和电导率平均值比玛纳斯河灌区分别高21.14%和8.53%,60~100cm土层比玛纳斯河灌区分别低17.55%和16.50%。玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区土壤阳离子均以Na+和Ca2+为主,阴离子均以SO2-4、Cl-为主,Na+和SO2-4分别为玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区含量最高的盐基离子。玛纳斯河灌区表层土壤（0~30cm）53.85%属于盐渍土,30~60cm土层50.00%属于中度和重度盐渍土,60~100cm土层25.00%属于重度盐渍土,硫酸盐型盐渍土占主导地位,其次是氯化物-硫酸盐型盐渍土。阿克苏-喀什噶尔河灌区表层土壤（0~30cm）78.26%属于盐渍土,其中重度盐渍土占比最高,30~60cm土层60.86%属于轻度和重度盐渍土,60~100cm土层39.13%属于非盐渍土,氯化物-硫酸盐型盐渍土占比最高,其次是硫酸盐型盐渍土。研究结果可为新疆绿洲灌区盐碱地综合利用和作物精准施肥提供科学依据。     

长期施肥对渭北旱塬麦田土壤线虫群落特征的影响

为探究长期定位施肥对黄土高原渭北旱塬麦田土壤线虫群落的影响,以长武国家黄土高原农业生态试验站的长期定位试验（1984—2018年）为平台,调查裸地（L）以及不施肥（CK）、施氮磷肥（NP）、单施有机肥（M）、氮磷肥配施有机肥（MNP）的小麦田土壤线虫群落数量、组成结构和生态功能指数,并分析其与土壤理化性质的关系。结果表明：（1）小麦田土壤线虫数量显著高于裸地,而CK、M和MNP处理使小麦田中土壤线虫数量比NP处理提高了31.63%~56.20%;（2）施肥减缓了长期种植小麦导致的食细菌线虫（特别是头叶属）相对丰度的下降,单施有机肥的处理（M）植食性线虫相对丰度显著降低,同时,相比于CK,施用有机肥的M和MNP处理杂食/捕食线虫相对丰度分别增加了18.4%和8.24%,表明有机肥对杂食/捕食线虫的促进作用;（3）长期施肥处理土壤线虫Shannon多样性指数（H）和指示土壤健康状况的瓦斯乐卡指数（WI）分别为1.80~2.19和0.36~0.68,相较于裸地（H=2.36;WI=1.57）有所下降,但M和MNP处理的线虫成熟度指数（MI）和结构指数（SI）均高于其他处理（L、CK和NP处理）,表明施用有机肥有助于土壤食物网维持复杂的结构和成熟稳定的状态;（4）不同施肥措施下土壤全氮、有机碳、微生物生物量碳和氮以及可溶性碳的变化是影响土壤线虫数量和群落特征的重要环境因素。     

不同种植年限白沙蒿对根际土壤营养元素的影响

分别选取建植5、10、15和20年的白沙蒿(Artemisia sphaerocephala), 研究其根际与非根际土壤中营养元素含量及土壤pH值的变化。结果表明, 1)随建植年限的增加, 白沙蒿根际土壤有效N、P含量增加, 铵态氮和有效磷的最大富集率分别为91.15%和127.30%;2)有效Cu表现为负富集, 其在根际的含量随建植年限的增加而降低, 其它有效微量元素均表现出根际含量大于非根际, 其中有效Mn随年份增加有明显积累, 在20年株龄富集率达到最高值, 85.24%;3)5、10年株龄沙蒿根际pH无明显变化, 15、20年株龄白沙蒿根际土壤表现出明显的酸化作用;4)土壤有效元素间的相关性存在明显的根际效应。     

陕北纸坊沟流域人工林土壤酶活性

对陕北黄土丘陵沟壑区典型人工刺槐(Robinia pseudoacacia)林、油松(Pinus tabulaeformis)林、柠条(Caragana korshinskii)林和柠条刺槐混交林不同土层土壤转化酶、碱性磷酸酶和脲酶3种酶活性特征及其与土壤养分之间的关系进行了研究, 旨在说明人工林在改善土壤营养物质的转化和提高肥力水平等方面的功能。结果表明, 柠条刺槐混交林表层土壤转化酶、碱性磷酸酶活性较柠条纯林分别提高了56.81%和15.89%。31 a刺槐林地表层土壤3种酶活性几何平均值分别是20 a和18 a刺槐林地的1.19和1.57倍。31 a刺槐林地表层土壤3种酶活性几何平均值是30 a油松林地的1.36倍。和农地比较, 退耕3 a的荒地表层土壤3种酶活性几何平均值减少了37.89%。土壤有机碳、速效磷和碱解氮分别与转化酶、碱性磷酸酶和脲酶活性之间呈极显著正相关。人工林能够显著提高表层土壤酶活性。     

高寒草原取土场自然恢复过程中植物群落的特征和恢复力

本研究以三江源区同德县不同年代修建公路产生的取土场高寒草原植物群落为研究对象, 通过野外群落调查和室内土壤样品分析, 探讨自然恢复过程中植物群落的生产力、物种多样性、综合恢复能力和稳定性动态以及土壤养分变化等。结果表明, 1)植物群落的地上总生物量随恢复年限的增加呈递增趋势。但恢复年限为30年时, 取土场植物群落的地上总生物量与对照间并无显著差异(P0.05)。地下总生物量在5～30年间波动变化。并且经过30年的恢复后, 地下总生物量仍显著低于对照(P0.05)。2)恢复年限在5～30年期间, 植物群落物种多样性明显增加。植物群落的综合恢复力指数随恢复年限的增加而降低;植物群落的稳定性随恢复年限的增加而增加, 并且以经过30年自然恢复后的植物群落相对最为稳定。3)土壤养分的变化, 特别是有机质、速效磷的变化对植物群落的生产力、物种多样性以及综合恢复能力产生显著影响。     

不同密度下近天然落叶松云冷杉林各土层土壤理化特征

本研究以8块不同林分密度近天然落叶松云冷杉林为对象, 研究不同林分下密度对不同土层土壤的理化特征。结果表明, 相同林分密度条件下, 土壤物理性质随土层深度增加呈显著变化(P0.05);除全氮外, 其他养分元素浓度差异不显著(P0.05)。不同密度条件下的土壤养分浓度并未表现出明显的变化规律, 也没有在某一密度之后出现明显的下降现象。林分密度为1 058株·hm-2时, 虽然土壤养分浓度有所降低, 但总体差异并不显著。这说明在试验区目前林分密度下, 土壤养分状况并未受影响, 可适当补植, 增加林地的利用效率。     

管理模式对青藏高原南缘亚高山草甸土壤呼吸的影响

为探明管理模式对青藏高原南缘亚高山草甸土壤呼吸速率的影响,本研究以迪庆州小中甸镇自由放牧、生长季封育4年、全年封育4年以及封育割草25年的亚高山草甸典型样地为研究对象,开展不同管理模式亚高山草甸土壤呼吸呼吸速率的比较研究,结果显示：（1）管理模式不会改变青藏高原南缘亚高山草甸的土壤呼吸日、季动态变化趋势。土壤呼吸速率在一天中（8：00-18：00）呈先升高后降低的变化趋势,14：00-16：00达到峰值,16：00后呈下降的变化趋势;在植物生长季（6-10月份）的土壤呼吸速率随季节的延长先增加,7月下旬-8月中旬达最峰值,后显著降低（P0.05）。（2）不同管理模式下青藏高原南缘亚高山草甸土壤呼吸速率生长季平均值的高低顺序为全年封育4年封育割草25年生长季封育4年自由放牧,以全年封育4年和封育割草25年的土壤呼吸速率显著高于生长季封育4年和自由放牧（P0.05）。本项研究成果不仅可为估算亚高山草甸土壤与大气碳交换量提供科学依据,同时也可为亚高山草甸适宜利用管理策略的制定提供指导。