松嫩平原不同盐渍土条件下蓝藻群落的生态分布

以松嫩平原典型的不同程度盐碱化草地为研究对象,测定了其土壤的电导率、离子组成、有机碳等,分析了3种类型盐碱土上的固氮蓝藻群落.结果表明:3种类型土壤的理化特征和蓝藻群落各有其特点,固氮蓝藻有7个属,其中以丝状种类占优势;蓝藻在不同类型盐碱土上分布略有差异,在中度盐碱土种类最为丰富;不同种类的蓝藻对生境的选择性不同;松嫩平原草地是个脆弱的生态系统,其土壤理化特性及藻类分布较特殊.因此,必须加强保护和管理.     

草原土壤微生物受放牧的影响及其季节变化

以内蒙古克什克腾旗西部的典型草原为对象,研究轻度放牧区(LG)、中度放牧区(MG)、重度放牧区(HG)土壤中的微生物数量、微生物生物量和土壤呼吸强度的季节变化以及放牧强度对它们的影响。结果表明,微生物数量、微生物生物量以及土壤的呼吸作用强度均有较明显的季节性变化,峰值均出现在8月份,而且三者之间具有极显著的正相关关系;轻度和中度放牧有利于土壤中的微生物数量、生物量的增加,而重度放牧则导致土壤中微生物数量和生物量的减少。     

光照条件对蒙古栎幼苗生长特性和光合特征的影响

为了研究不同光照条件下蒙古栎幼苗的生长过程,本文通过控制实验,模拟设计4种不同的光照条件:全光照(FS)、轻度遮荫(LS)、中度遮荫(MS)和重度遮荫(SS),对蒙古栎幼苗的形态特征、光合特性和生物量分配进行比较研究。结果表明:中度遮荫和重度遮荫条件下蒙古栎幼苗的比叶面积显著大于全光照和轻度遮荫,不同光照条件下苗高无显著差异,全光照条件下蒙古栎幼苗的地径显著大于中度遮荫和重度遮荫,同时,全光照条件下的主根长度和根径显著大于3种遮荫条件,而轻度遮荫和中度遮荫又显著大于重度遮荫;最大净光合速率表现为轻度遮荫全光照中度遮荫重度遮荫的趋势,表观量子效率在全光照与轻度遮荫时显著大于中度遮荫和重度遮荫,暗呼吸速率无显著差异;全光照下单株总生物量和根系生物量最高,轻度遮荫和中度遮荫次之,重度遮荫最低;叶片生物量和茎生物量差异较小;不同器官生物量分配表现为根叶茎,并且根生物量所占比重在68%~76%之前;全光照、轻度遮荫和中度遮荫的根冠比显著高于重度遮荫。     

不同类型盐碱土有机碳及微生物生物量碳的垂直分布特征

基于新疆6种主要盐碱土类型的资料,研究了新疆主要盐碱土有机碳(SOC)和微生物生物量碳(MBC)的分布特征,探讨了其与环境因子的关系.结果表明:SOC在不同类型盐碱土中的大小顺序为纯苏打(CSD)＞氯化物-硫酸盐(L-LS)＞硫酸盐-氯化物(LS-L)＞苏打(SD)＞硫酸盐(LS)＞氯化物(L);除LS和SD、SD和LS-L两两之间SOC没有显著差异外,其他各盐碱土类型之间均存在显著差异(P＜0.05);在垂直剖面上,各盐碱土SOC都随着土层深度的增加而表现出降低的趋势,并存在明显的分层特征;随着土壤盐碱类型和植被类型的变化,MBC在不同类型盐碱土中的大小顺序依次为CSD＞LS＞L-LS＞SD＞LS-L＞L;除L-LS和SD之间没有显著差异外,其他各盐碱土类型之间MBC含量均存在显著差异(P＜0.05);不同类型盐碱土的MBC差别较大,且与SOC含量大小并不一致,可能是微生物需要的生境和食性特征不一样决定的;同一盐碱土类型内,MBC剖面具有显著的分层特征.MBC随深度的增加而显著减少,其递减率在不同盐碱土类型之间存在明显差异;MBC与土壤含水量、土壤容重的关系并不像一般的研究结果认为具有显著的线性相关关系,未表现出明显的规律性.     

呼伦贝尔典型退化草原土壤理化与微生物性状

以内蒙古克鲁伦河流域呼伦贝尔典型草原为对象,设置了轻度、中度和重度退化3种类型样地,研究不同程度退化草原的物种组成、地上生物量、土壤理化性状、土壤微生物数量和酶活性,以及微生物生物量的变化.结果表明: 中度退化样地的群落物种丰富度最大,轻度退化样地的地上生物量显著高于重度退化样地.退化样地的土壤水分、养分(有机质、全氮),微生物量碳、氮,以及微生物数量和酶活性显著下降,土壤容重显著增加.退化样地的土壤微生物生物量碳、氮在128～185和5.6～13.6 g·kg^-1,土壤脱氢酶和脲酶活性均与土壤容重呈显著负相关,与土壤全氮、有机质、微生物数量以及微生物生物量碳、氮呈显著正相关,地上生物量与土壤细菌和真菌数量呈不同程度的正相关.     

不同土地利用类型盐碱土无机磷组分及其影响因素

为探究不同土地利用类型盐碱土无机磷组分特征及其影响因素，以华北地区典型盐碱地为供试土壤，分析辣椒地、轻度盐碱玉米地、重度盐碱玉米地、向日葵地、羊草地、虎尾草地、碱蓬草地和裸地共8种土地利用类型土壤无机磷组分的差异特征。结果表明：盐碱土壤无机磷组分中Ca₁₀-P所占比例最高，其他磷组分含量依次表现为Ca₈-P>Al-P>O-P>Fe-P>Ca₂-P。冗余分析和相关性分析结果表明，Ca₂-P和Ca₈-P与土壤pH、电导率、钠吸附比呈显著负相关(P<0.05),与速效磷、速效氮、速效钾呈显著正相关(P<0.05),土壤理化因子共解释了36.03%无机磷组分特征。因此，盐碱土中Ca₂-P、Ca₈-P是土壤磷有效性的关键组分，且主要受到pH、电导率和钠吸附比影响。根据8种土地利用类型土壤磷组分差异和理化性质，辣椒和向日葵可分别作为轻度和重度盐碱地改良利用的首选农作物，羊草可作为盐碱地生态修复的草地物种。此外，...     

不同火强度对河北平泉油松林土壤有机碳及土壤养分影响

选择河北省平泉县油松林火烧迹地为研究区, 按照过火林地燃烧状况, 划分轻度火烧(L)、中度火烧(M)、重度火烧(H)3 个强度的林地作为研究样地, 选择相邻未过火林地(CK)作为对照样地。以0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm 的顺序采集土壤样品。样品用于分析不同火烧影响下土壤有机碳(SOC)、土壤养分中铵态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮(NO₃^- -N)、全氮(TN)、全钾(TK)、全磷(TP)、速效氮(AN)、速效钾(AK)、速效磷(AP)含量和土壤pH 值变化, 以及土壤有机碳和土壤养分其在火烧之后不同土层深度之间的数值波动。结果表明: (1)不同火烧强度对土壤有机碳含量差异影响显著(P<0.05), 与未过火林地相比, 中度、轻度火烧的土壤有机碳含量降低, 重度火烧土壤有机碳含量增加; 土壤有机碳含量变化随土层深度增加而降低; (2)不同火烧强度对土壤养分中所有指标的差异性显著 (P < 0.05), 不同土层深度之间的数量变化明显。铵态氮含量在各土层均表现为重度火烧后增加, 中、轻度火烧则减少; 硝态氮含量受轻度、中度、重度火烧后在各土层整体增加; 速效氮含量在0-10 cm 土层轻度、中度、重度火烧后增加, 在10-20 cm 土层中度、重度火烧后减少而轻度火烧后增加, 在20-30 cm 土层重度和轻度火烧后增加, 中度火烧后减少。轻度、中度、重度火烧后的全氮和全磷含量在各土层整体降低。速效磷含量在0-10 cm 土层受重度和轻度火烧后增加, 10-20 cm、20-30 cm 土层重度、中度、轻度火烧后含量皆减少。全钾含量在0-10 cm 土层重度、轻度火烧后含量降低, 中度火烧后含量增加, 10-20 cm土层火烧后含量均会增加, 20-30 cm 土层火烧后含量均会降低。速效钾含量受重度、中度、轻度火烧后在各土层含量均会减少; (3) 不同火烧强度与土壤pH 值差异性极显著(P < 0.01), 火烧后pH 值上升。上述结果可为研究林火干扰后土壤有机碳和土壤养分的变化规律, 以及火烧迹地植被恢复的研究提供参考。     

黔西南石漠化过程中土壤胞外酶活性及其化学计量变化特征

为明确喀斯特石漠化过程中土壤胞外酶活性及其化学计量变化特征以及它们对环境变异的生态响应规律。该研究以5种不同石漠化程度的土壤生态系统为研究对象, 运用生态化学计量学理论与方法, 系统研究石漠化对6种胞外酶(β-1,4-葡糖苷酶(BG)、β-1,4-木糖苷酶(BX)和纤维素二糖水解酶、β-1,4-乙酰-葡糖胺糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(AP))活性及其化学计量的影响, 并分析它们与环境因子之间的相关性。结果表明: 无石漠化、潜在和轻度石漠化阶段BG、BX、LAP和AP胞外酶活性显著高于中度和重度石漠化阶段, 但不同石漠化阶段土壤胞外酶化学计量特征差异不显著。不同石漠化程度土壤质量大体分为3类, 其中, 无石漠化土壤生化性状最优, 潜在和轻度石漠化土壤次之, 且均优于中度和重度石漠化土壤, 并且, 无石漠化、潜在和轻度石漠化土壤存在缺磷现象(酶矢量角度大于45°), 而中度和重度石漠化土壤氮缺乏(酶矢量角度小于45°)。此外, 石漠化过程中土壤胞外酶活性及其化学计量特征的变化主要受土壤全氮、速效磷、硝态氮、氨态氮和枯落物磷含量的影响, 总体表现为与土壤养分含量具有趋同性并受枯落物磷含量的限制。综上, 石漠化生态系统修复和治理过程中, 需考虑在潜在和轻度石漠化阶段补充磷, 在中度和重度石漠化阶段补充氮, 以缓解相关养分限制。     

人为干扰下雅安市雨城区青衣江河岸带草本植物群落物种多样性及生态位的研究

以雅安市雨城区段青衣江河岸带的草本植被为研究对象,采用典型样地法选取沿岸受3种不同强度人为干扰的样地(轻度干扰的河滩地、中度干扰的割草地和重度干扰的弃耕地),探究不同人为干扰强度对青衣江沿岸的草本植物群落物种多样性和生态位的影响。结果表明:在3种类型的样地中共观测到64个物种,隶属于26科53属,物种数随着干扰强度的增加而降低;分析重要值发现,不同干扰强度下群落的主体均为菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、蓼科(Polygonaceae)和豆科(Leguminosae)的种类,各物种重要值的差异不大,优势种不明显,种间竞争激烈;受不同干扰强度群落的生境存在差异,轻度干扰、中度干扰和重度干扰群落的生态位重叠值在0.5以上的物种数比率分别为95.0%、85.4%、74.2%,受不同强度干扰群落之间的物种相似程度不同,轻度干扰与中度干扰、中度干扰与重度干扰、轻度干扰与重度干扰的群落相似性系数分别为0.733、0.719、0.625;受不同强度人为干扰的群落中物种丰富度指数D值和Shannon-Wiener多样性指数H值的大小排序为轻度干扰中度干扰重度干扰,但Simpson指数H'值和Pielou均匀度指数Jsw值在样地之间的差异不显著。     

东祁连山退化高寒草地土壤细菌群落与土壤环境因子间的相互关系

为探究东祁连山不同退化高寒草地细菌群落分布特征与土壤环境因子间的相互关系,采用高通量测序技术对轻度、中度和重度退化草地的土壤细菌群落结构变化及其多样性进行分析,运用CANOCO 4.5软件对土壤细菌群落与土壤环境因子间关系进行冗余分析(RDA).结果表明:不同退化高寒草地土壤理化性质间均差异显著,高通量测序共得到257125条有效序列,180826条优质序列,4790个OTUs.细菌群落Chao1指数依次为轻度>中度>重度;Shannon指数依次为轻度>重度>中度.系统发育分析表明,各样地土壤细菌类群分属于33个门,其中放线菌门、变形菌门和厚壁菌门是3种不同退化草地土壤中的优势类群.对不同退化草地土壤细菌各门所占比例分析发现,放线菌门、酸杆菌门和变形菌门随着退化程度加剧先减少后增加,厚壁菌门反之.RDA分析结果显示,细菌优势类群与蔗糖酶、纤维素酶和磷酸酶呈极显著相关,与pH、电导率、速效氮、速效钾呈显著相关.说明东祁连山不同退化高寒草地土壤细菌群落间差异明显,土壤环境因子是影响土壤细菌群落分布的重要因素.     

松嫩平原农田土壤有机碳变化及固碳潜力估算

基于1979—1985年全国第二次土壤普查和2015年实地采样数据,利用土壤类型法计算了近35年来松嫩平原及其各县农田表层土壤有机碳密度和土壤碳库储量;并分析了松嫩平原农田土壤有机碳密度的空间分布及变化特征;利用饱和值法对松嫩平原及其各县市农田土壤有机碳量的变化趋势进行拟合,估算其农田土壤的固碳潜力。结果表明:(1)2015年松嫩平原农田表层土壤有机碳密度平均值为1.61 kg/m~2,近35年来约有81.59%的农田土壤有机碳密度呈下降趋势,集中分布在松嫩平原北部、东部和东南部地区,以富裕县东部、依安县中部、肇东县西部、扶余县西部等地区土壤有机碳密度下降幅度最大;(2)2015年松嫩平原农田表层土壤有机碳库总储量为233.63 Tg,比全国第二次土壤普查减少了32.62 Tg;(3)2015年松嫩平原农田表层土壤总固碳潜力为-32.7 TgC,呈现出"碳源"趋势,农田土壤单位面积固碳潜力平均值为-1.793×10~(-3)Tg/km~2。     

松嫩盐碱草地植物种群的土壤营养位季节动态

针对松嫩盐碱草地的特点,综合评价了18项土壤因子,以植物的相对地上生物量为土壤营养位效能,分析了松嫩盐碱草地植物种群的土壤营养位季节动态。伴随季节的更替,碱蓬等强耐盐碱植物的土壤营养位中心点逐渐向土壤盐碱程度严重的一侧移动,土壤营养位体积也逐月增加,土壤营养位宽度的扩大是土壤营养位体积增加的主要原因。虎尾草(Chloris virgata)和羊草(Aneurolepidium chinense)的土壤营养位中心点数值和土壤营养位体积7月份时最大。7月份时虎尾草的土壤营养位效能峰值明显高于其它月份的,使得虎尾草此月份的土壤营养位体积在整个生长季内最大,而羊草7月份的土壤营养位宽度和土壤营养位效能峰值都较大,共同决定了该月份羊草的土壤营养位体积最大。除上述植物外,其他轻度耐盐碱植物的土壤营养位中心点随季节更替的变化趋势与碱蓬等强耐盐碱植物的刚好相反,是向土壤盐碱程度越轻的方向。其他轻度耐盐碱植物的土壤营养位宽度8月份时最小,但因为此时土壤营养位效能峰值明显高于其它月份的,它们8月份的土壤营养位体积仍是整个生长季内最大的。松嫩盐碱草地植物种群土壤营养位重叠也存在着明显的季节变化。     

高羊茅草对盐碱地原油污染土壤微生物的影响

采用常规土壤理化分析和Biolog-Eco微孔板鉴定系统,研究了松嫩平原盐碱土地区高羊茅草的生长对原油污染土壤pH、总盐含量和微生物群落的影响.结果表明: 石油污染导致表征土壤微生物代谢活性的平均颜色变化率(AWCD)、物种多样性指数和碳源利用数增加, 微生物碳源利用模式发生改变.高羊茅草对石油污染土壤有较好的修复作用,降低了土壤pH和石油烃(TPH)含量,提高了土壤含水率.高羊茅草根际土壤的AWCD和碳源利用丰富度指数明显高于裸地土壤,为其根际微生物的生长发育提供了适宜的环境.     

塔里木盆地荒漠盐碱生境嗜盐碱细菌的初步研究

为了探索塔里木盆地荒漠盐碱生境嗜（耐）盐碱细菌的分离方法,采用纯培养技术探讨了不同土壤预处理方法、盐度及不同分离培养基对不同盐度土壤中嗜（耐）盐碱细菌分离效果的影响。结果表明：高盐土壤嗜（耐）盐碱细菌的多样性高于中度盐分和低度盐分的土壤,而总菌落数则相反;半量的Horikoshi I（NaCl 10％～15％）为3种土样最佳的分离培养基,碱性复合培养基和高盐碱培养基A次之;分离嗜（耐）盐碱细菌以获得资源为主要目的时,富集培养法最佳。以反映土壤嗜（耐）盐碱细菌生态分布而言,用土壤悬液法;塔里木盆地嗜（耐）盐碱细菌生长盐浓度及pH值范围较宽,最适生长盐浓度为10％左右,pH值多为8—10左右。分离到的120株嗜（耐）盐碱细菌中,有33株为嗜盐碱细菌,占分离菌株的27．5％。     

温度植被干旱指数在2000-2015年松嫩平原土壤湿度中的应用

选取了时间序列良好的MODIS影像,对松嫩平原2000-2015年逐月的温度植被干旱指数（TVDI）进行计算,并结合农业气象站点的相对土壤湿度数据进行对比验证,发现TVDI和相对土壤湿度数据具有良好的相关关系,表明TVDI可以作为表示土壤含水量的指标。重建1 km分辨率的松嫩平原作物生长季（4-10月）表层土壤湿度空间信息数据集,引入集合经验模态分解分析方法探究了松嫩平原土壤湿度的时空变化特征及变化趋势,并探讨了松嫩平原土壤湿度变化对农作物产量的影响。结果表明,近16年来松嫩平原土壤湿度的时间变化趋势是逐渐变湿,土壤湿度的空间变化趋势是由西南向东北逐渐变湿,极端土壤缺水事件频率呈现出增高的趋势。松嫩平原粮食产量和年均土壤湿度水平显著相关说明粮食产量受到年平均土壤湿度的影响显著,不同季相的土壤湿度对粮食产量的影响程度差异较大,夏季土壤湿度对粮食产量的影响尤为明显。     

松嫩草原区农牧林复合系统中小型土壤动物群落生态研究

通过野外选择样地,设置样方,调查了温带地区松嫩草原区农牧林复合系统中小型土壤动物群落的生态特征．结果表明,中小型土壤动物的优势类群是球角跳虫科(Hypogastruridae)、辐螨(Actinedida)、革螨(Gamasida)和甲螨(Oribatida),常见类群是节跳虫科(Isotomidae)和叶蝉科(Jassidae),从玉米田、草地和杨树林3个子系统的对比分析看,草地物种最丰富,多样性最高,生境条件最优越,中小型土壤动物的个体数和类群数随土层深度的增加而递减,表聚性明显;但3个子系统的垂直分布特征不完全相同,运用主成分分析方法,分析了主要土壤环境要素和气侯要素与中小型土壤节肢动物群落的相关关系,发现土壤环境要素是影响中小型土壤动物群落的主导因子。     

不同植物种植对松嫩平原盐碱地土壤理化性质与细根生长的影响

土地利用方式如何影响土壤理化性质及其作用深度一直是土壤生态学的研究热点,但是对松嫩平原退化盐碱地的相关研究匮乏。以肇东实验林场为研究对象,对8种植被类型的3个土层0~60 cm进行采样,共测定13个相关指标,结果显示：不同植被对根系密度、土壤pH、速效磷含量、土壤含水量、电导率、有机碳含量、全氮含量具有显著影响：其中前3个在不同土层的种间差异显著不同,而其余4个指标在60 cm土壤内种间差异一致。具体表现为：0~40 cm水曲柳根系密度最大,但在40~60 cm草地根系密度最大;黄檗的pH值在0~20 cm最大,但是在40~60 cm最小,而草地的pH值在20~60 cm均大于其他植物种类;速效磷含量在0~20、40~60 cm均是樟子松最小,但在20~40 cm层樟子松速效磷含量最高。草地土壤含水量26.7%,显著高于其它,是落叶松的1.8倍,其土壤电导率为503.4 μs·cm^-1,明显大于其它各植被类型;杨树、樟子松的土壤有机碳含量显著低于黄檗、榆树、草地和水曲柳;土壤全氮含量最低的樟子松和杨树仅为草地的72.3%。所有其他养分包括全磷、全钾、速效钾不同植被间没有差异。上述结果说明,与原有植被草地相比,松嫩平原盐碱化土壤造林虽然能降低盐碱化,但同时对水分消耗较大,造林各个树种对土壤养分消耗相差不大,多体现在有机碳和氮。这些发现可为今后该地区种间差异比较、土壤肥力评价、土壤养分收支平衡等研究提供指导。     

1996—2016年松嫩平原传统大豆种植结构的时空演变

在转基因大豆冲击下,我国传统大豆种植面积大幅下降,研究大豆主产区传统大豆种植结构及其动态变化对我国大豆进出口贸易和保障国家粮食安全意义重大.本研究基于1996—2016年Landsat TM/OLI遥感影像,以遥感、地理信息系统技术为支撑,利用随机森林方法提取大豆空间分布信息,并结合景观格局指数分析松嫩平原大豆种植结构时空演变特征.结果表明: 1996—2016年,松嫩平原大豆种植面积呈波动变化;在与其他地物类型面积转换中,大豆与其他作物面积间的转换最明显;大豆斑块面积占作物总面积的比例呈先增后减特征,而斑块密度指数和分离度指数均呈先减后增趋势.松嫩平原传统大豆种植结构时空演变表现出种植面积波动变化、破碎度增加、空间分布趋于离散的特征;国内外市场及政策导向成为传统大豆种植结构变化的重要影响因素.     

植被修复对重度盐碱地土壤酶活性和酶反应热力学特征的影响

由于环境变化和人为干扰,松嫩平原盐碱化土地面积不断增加,盐碱化程度也在不断加剧。本试验以松嫩平原西部盐碱化土壤为对象,研究了自然植被、羊草、燕麦和苜蓿修复对重度盐碱化土壤2种氧化还原酶(过氧化氢酶、多酚氧化酶)和3种水解酶(碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶)活性和酶反应热力学特征的影响。结果表明: 随着温度的升高,5种土壤酶活性、活化自由能(ΔG)都逐渐升高,在40 ℃(或45 ℃)时达到最高,而土壤酶的活化焓(ΔH)和活化熵(ΔS)无显著变化;温度每增加10 ℃时的温度系数(Q₁₀)变化较小,范围为1.05～1.36。与裸地相比,过氧化氢酶活性在自然植被和羊草修复地升高,而在燕麦和苜蓿修复地降低,ΔG和酶活性的变化规律则相反,而ΔH、ΔS在羊草、燕麦修复地升高,在自然植被和苜蓿修复地降低;多酚氧化酶活性在各修复地都降低或不变,ΔH、ΔS在自然植被和羊草修复地降低,而在燕麦和苜蓿修复地不变,ΔG在各修复样地都表现为在40 ℃时升高,在其他温度下均降低或不变。在各修复地,3种水解酶活性均升高,酶的ΔG降低或不变,而ΔH和ΔS则差异较大。土壤酶活性及其热力学特征对温度变化和植被修复的响应存在较大差异。研究结果可为重度盐碱化土壤的修复提供理论依据。     

松嫩平原碱化草甸朝鲜碱茅种群有性生殖构件的数量特征

通过对朝鲜碱茅种群正常花序大样本取样的调查与测定,定量分析了松嫩平原朝鲜碱茅种群的有性生殖构件数量特性,结果表明：朝鲜碱茅种群的有性生殖构件各组成之间具有较强的变化规律,均受到生殖蘖高、花序长、花序节数3者不同程度的制约;花序各构件在空间上的分布也存在较强的规律性。