呼伦贝尔盐生藜科植物不同器官C、N、P生态化学计量特征及其与土壤因子的关系

盐碱土区植物可利用营养匮乏是植物生物量限制的主要因素之一,藜科（Chenopodiaceae）植物是盐碱环境中的最大类群,其整体营养策略对盐碱地育种和农业开发具有重要意义。本研究以呼伦贝尔4种典型盐碱地藜科植物碱蓬（Suaeda glauca）、尖头叶藜（Chenopodium acuminatum）、刺沙蓬（Salsola tragus）、雾冰藜（Bassia dasyphylla）为研究对象,通过分析不同器官C、N、P生态化学计量特征,试图揭示藜科植物C、N、P计量特征共性及其与土壤因子之间的耦合关系。结果显示：①藜科植物茎、叶N/P>16,根N/P<14;各器官C、N含量显著相关,且根C含量>茎C含量>叶C含量,N含量表现为叶N含量>茎N含量>根N含量,表明N元素从根、茎到叶之间具有良好的转移效率。②相对于C元素和N元素,各器官内P元素含量具有最大变异系数,叶P、茎P含量与叶N、根N含量显著正相关,根P含量与叶N、根N含量显著负相关,表明N、P元素在叶和根中具有较强的协调关系。③RDA排序表明土壤P是影响植物叶片化学计量的主要因素,土壤K是茎化学计量变异的主要因素,土壤N是根化学计量变异的主要因素。本研究发现藜科植物通过叶N、叶P积累和N、P协调降低土壤N、P限制的影响,对于盐碱土营养管理具有重要意义。     

盐碱地生境中丛枝菌根真菌多样性与功能变化特征

丛枝菌根(AM)真菌广泛分布于土壤生态系统中,是土壤生物重要的功能组分,对促进土壤演化、保持土壤健康与可持续生产力具有不可替代的作用.盐碱地属于特殊生境之一,在人类活动对自然界的影响、硫和氮沉降增大、臭氧增加、温室效应增强、气候异常、外来生物入侵等一系列因素影响下,盐碱土壤的盐渍化、土壤生物多样性与功能也必然随之变化,进而影响到农林牧业生产和生态系统生产力的可持续发展.在简要介绍全球变化背景下盐碱地面积与次生盐渍化变化特点的基础上,重点综述了盐碱地生境中AM真菌多样性及其功能的变化特征;分析了影响AM真菌多样性与功能的因子及其变化特点,旨在为进一步探讨全球变化背景下盐碱地生境中AM真菌的地位、角色和作用,为有效修复盐碱地农田生态系统提供新的思路和途径.     

松嫩平原盐碱土细菌群落结构及环境互馈关系

【背景】松嫩平原盐碱土中孕育着能抗衡外界盐碱双重胁迫的细菌群。【目的】通过分析松嫩平原盐碱土的理化性质、细菌群落组成及其主控环境因子,为阐明未培养细菌在盐碱土的生物地球化学循环过程中的作用和定向培养功能细菌提供数据支持。【方法】以松嫩平原西部的黑龙江省大庆和吉林省的松原、白城3个地区采集的21份盐碱土样为样本,以细菌16S rRNA基因V4高变区为靶向序列,应用Illumina MiSeq平台,结合生物信息学手段进行深入解析。【结果】松嫩平原盐碱土属于“苏打型（Na₂CO₃和NaHCO₃）”,主要含Na⁺和K⁺及HCO₃^-,pH范围为8.47–10.40。黑龙江省大庆市萨尔图区DC11样本细菌的多样性最高,而黑龙江省肇州县DC2样本的多样性最低。21个样本中的细菌群被归为26个门423个科845个属。其中,以放线菌门（47.3%）、变形菌门（30.3%）、绿弯菌门（7.5%）、芽单胞菌门（7.0%）、拟杆菌门（2.5%）、厚壁菌门（1...     

腐植酸类物质的施用对盐碱地的改良效果

采用田间小区试验方法,以生化腐植酸(OHA)、氨化腐植酸(AHA)和微生物活化腐植酸(MHA)为试验材料,探讨了3种腐植酸类物质对盐碱地的改良效果.结果表明: 与对照单施化肥相比,在盐碱地上增施不同的腐植酸类物质,当季对土壤pH的影响不明显.但3种腐植酸类物质均表现出了一定的降低土壤电导率(EC)、水溶性Na⁺和K⁺含量以及钠吸附比(SAR)的效果,影响深度均达0~40 cm土层.降低土壤EC的效果以OHA最优,但降低土壤水溶性Na⁺和K⁺含量以及SAR的效果3种材料间差异不大.此外,腐植酸类物质在降低土壤NO₃^--N含量,增加土壤NH₄⁺-N、可溶性有机氮(SON)和可溶性全氮(TSN)含量方面也有积极作用,且AHA和MHA作用效果优于OHA.添加3种腐植酸类物质均可提高土壤速效磷含量,其中以MHA效果最佳.增施腐植酸类物质可显著提高玉米灌浆期功能叶的SPAD值和玉米产量,但3种供试腐植酸类物质间差异不显著.腐植酸类物质对氮、磷肥表观利用率的影响表现为AHA>MHA>OHA,而OHA处理的氮、磷肥农学效率最高,AHA处理的氮、磷肥偏生产力最高.     

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。     

不同改良措施对松嫩平原重度盐碱地土壤结构与元素组成、杨树叶片光合及生长状况影响差异研究

重度盐碱地改良的长期效果尚存在争议,本研究在松嫩平原开展不同方式的杨树人工林栽植以实现土壤改良的目的,并对土壤内环境、杨树光合过程以及生长状别予以系统性研究。结果表明,重度盐碱地土壤结构内部结构分布更加均匀,疏松、垒结、空隙度、通气、透水能力、比表面积均得到改善;土壤中C和Fe元素含量平均分别增加29.7%、13.9%,Na元素含量平均减少82.4%,因此土壤胶粒凝聚土壤肥力增强,土壤盐碱化减缓;杨树光合速率、呼吸速率、高度、胸径、分枝数、分枝长、冠幅直径的增长率分别为328%~381%、98%~153%、23.8%、35.3%、160%、100%、73.5%,丘式“一”字沟改良后的根系生长最佳。该研究为松嫩平原退化盐碱地生物改良提供基础数据支持。     

松嫩平原黑土区农牧结合优化模式与实施效果研究

对农牧结合优化模式5年试验表明,在耕地不增加,生产成本相对稳定情况下,农牧业生物产量(蛋白质)达到7.911×10⁵kg,提高68.4%;投能生产力1.43,提高16.3%,光能利用率0.40%,提高了48.2%;纯收入325.68万元,提高75.5%.     

东北苏打盐碱地生态治理关键技术研发与集成示范

"东北苏打盐碱地生态治理关键技术研发与集成示范"项目(2016YFC0501200)由国家重点研发计划提供资助。项目主要针对东北土壤盐碱导致的生态环境恶化、限制区域生态恢复和经济发展的问题,综合考虑东北盐碱地区气候条件、盐碱程度和土地利用方式等差异,研究东北苏打盐碱地形成机理及障碍消减机制,研发适用于苏打盐碱地治理的微生物、植物种植与修复关键技术,研制盐碱地治理工程装备和产品,建立苏打盐碱地综合治理和生态产业模式,在东北苏打盐碱地典型分布区开展县域示范,为苏打盐碱地长效治理提供范式,实现生态、经济、社会效益共赢的盐碱地治理良性循环。     

河套平原盐碱地生态治理和生态产业发展模式

开展河套平原盐碱地的生态治理对提升该区生态系统稳定性、土地生产力和资源利用效率具有重要战略与现实意义。为此,科技部通过"典型脆弱生态修复与保护研究"专项立项了重点研发计划项目"河套平原盐碱地生态治理关键技术研究与集成示范(2016YFC0501300)"。介绍了该项目的背景与意义、主要思路与研究内容、整体目标,并对项目研究进行了展望。该项目采用"基础理论+核心技术+新型装备+产业技术+模式示范"一体化思路,旨在揭示河套平原土地盐碱化形成规律与盐碱障碍生态消减原理,研发生物适应型与生态导向型盐碱地治理修复关键技术,研制大型排盐控盐工程设备与复合型生态调理制剂产品,创建盐碱地综合治理技术体系和特色生态产业发展模式。     

黄河三角洲莱州湾湿地柽柳种群分布特征及其影响因素

为探明黄河三角洲莱州湾柽柳(Tamarix chinensis Lour)灌丛环境因子的基本特征及其对柽柳灌丛空间分布类型的影响,采用样地与样方相结合的测定方法,对柽柳灌丛样地距海远近、地下水水位、土壤盐碱含量、土壤容重和孔隙度等基本物理参数以及土壤有机质、速效氮、磷养分等13个环境因子参数进行相关性和主成分分析。结果表明:莱州湾柽柳种群空间分布表现为聚集型分布,林分密度与距海距离和地下水水位呈极显著正相关,与土壤含水量呈极显著负相关;土壤含盐量与土壤含水量呈极显著正相关,与地下水水位和土壤孔隙度呈极显著负相关;土壤含水量与地下水位呈极显著负相关。莱州湾柽柳灌丛13个环境因子的变异系数在0.060—1.296之间,土壤K+含量、土壤含盐量和林分密度变化幅度较大;其次为土壤有机质和有效磷,地下水水位的空间变异性高于至海距离,而土壤p H值、土壤容重和总孔隙度等基本物理性状变化幅度较小。土壤盐碱含量分别为0.47%和p H为8.48,呈重盐土和偏碱性特征。主成分分析表明,土壤盐碱含量是影响黄河三角洲莱州湾湿地柽柳灌丛分布的主导因素,其次是距海距离,土壤速效磷和地下水位次之。