不同土地利用方式对宁夏盐渍化土壤细菌群落的影响

为了解盐渍化土壤不同利用方式对土壤细菌群落结构的影响,该研究选取盐渍化荒地(CK)、水旱轮作12年玉米地(PD12Y)、连续种植12年水稻地(P12Y)、水旱轮作12年水稻地(DP12Y)以及连续种植12年玉米地(D12Y)的土壤,利用Illumina Hiseq高通量测序技术解析不同种植年限土壤细菌的群落结构特征,并分析土壤理化因子与细菌群落结构的关系。结果表明：(1)变形菌门是研究区所有土壤中最为优势的菌群,占21.25%~46.87%;其次为芽单胞菌门,占7.10%~25.36%,其丰度在盐渍化荒地(CK)组最高(25.36%),显著高于其他处理组96.28%~257.18%(P<0.05);第3大优势菌门为放线菌门,占5.30%~18.87%,放线菌门在CK中最高并显著高于其他处理组105.00%~261.51%(P<0.05)。(2)在属水平上,由于土地利用方式变化,盐渍化土壤中耐盐性的Salinimicrobium、unidentified Actinomarinales和Candidatus entotheonella等显著下降(P<0.05)。(3)土壤理化性质测定结果表明,全氮、碱解氮、全磷在PD12Y和D12Y处理中最高,其中碱解氮在D12Y处理中显著高于其他处理组(P<0.05),全磷在PD12Y处理组最高(P<0.05);速效磷在PD12Y处理组中显著高于其他处理组(P<0.05);土壤pH(P<0.05)、电导率值、含水量在PD12Y处理组最低。(4)冗余分析(dbRDA)与Spearman相关性分析结果表明,土壤含水量和总氮是影响细菌群落结构的主要因子。     

基于GIS的宁夏灌区农田污染源结构特征解析

弄清区域污染源结构特征是进行污染防控的关键。本研究通过对宁夏灌区种植业、畜牧业、工业与居民生活排污源实地调查的基础上,结合各地区2005-2008年统计资料及已有对污染源结构的研究成果,利用统计分析和GIS技术方法,分析宁夏灌区种植业、畜牧业、工业与生活4方面的污染源的污染物的类型、排放方式及途径,并应用SPSS 13.0、ArcGIS 9.3地理信息系统空间分析软件及主成分分析和空间结构分布分析方法,研究该区农田污染源结构特征,把污染源组成分布与变化趋势采用数字化和可视化的形式展现出来,通过颜色的深浅递进将种植业、畜牧业、工业与生活4大类污染源区分出轻度、中度、重度等结构类别,最终将所研究的4个方面的污染源分别对应到灌区内各个县市。结果表明,宁夏灌区各项污染源的区域分布表现不同,且各县市污染程度按以下列出顺序依次递减,即,种植业污染源区域主要包括平罗县、中宁县;畜牧业污染源区域主要包括青铜峡市、吴忠市、平罗县;工业污染源区域主要包括中卫市、青铜峡市、吴忠市;生活污染源区域主要包括银川市、石嘴山市。该研究方法把青铜峡市、永宁县、银川市等灌区各县市污染源结构组成差异与变化趋势清晰地表示出来,对直观认识宁夏灌区黄河水污染源结构,寻求防治污染的方法途径有一定的引导作用,可为进一步开展农业污染综合防控,进行清洁生产,并为黄河水的污染防治提供参考。     

宁夏红寺堡扬黄灌区土壤沙化和盐渍化及其相互关系

采用控制取样和典型取样相结合的方法,对比分析了红寺堡扬黄灌区玉米地和枸杞地、未利用地0 ～40 cm分层土壤质地、盐渍化特征、阳离子交换量(CEC)值及其相关关系.结果表明:控制取样条件下,除未利用地0～10 cm土壤含盐量(TS)达1.74 g·kg-1外,3种利用方式下0～40 cm TS在0.69～1.30 g· kg-1之间变化,盐化特征不明显;枸杞地20～40 cm土壤钠吸附比(SAR)和土壤碱化度(ESP)分别达到12.18％和l4.1％;玉米地0～20 cm粘粉粒和(CPS)为13.5％,构杞地O～40 cm CPS达37.3％.控制取样条件下,20～40 cm土层玉米地土壤碱化和沙化指标间显著相关;典型取样条件下,上述相关性消失,但CEC与沙化指标及盐渍化指标均显著相关.不同土地利用方式下灌区土壤沙化和盐渍化呈复杂的交互关系,CEC可以作为土壤环境质量变化的综合指示因子.     

华北盐渍化草地土壤净氮矿化速率对不同水平氮添加的响应

对于养分贫瘠的盐渍化草地生态系统, 大气氮沉降如何影响土壤氮循环过程是一个目前尚未解决的问题。该研究在位于华北地区山西省右玉县境内的盐渍化草地建立了一个模拟氮沉降的试验平台, 设置8个氮添加水平, 分别为0、1、2、4、8、16、24、32 g·m^-2·a^-1 (N0、N1、N2、N4、N8、N16、N24、N32), 生长季5-9月, 每月月初以喷施的方式等量添加NH₄NO₃。从2017年5月到2019年10月, 运用顶盖PVC管法每月一次进行净氮矿化速率的测定同时计算了净氮矿化速率对不同水平氮添加的敏感性。主要结果表明: (1)高水平氮添加(N16、N24、N32)显著增加土壤无机氮库; (2)该盐渍化草地土壤氮矿化以硝化作用为主, 经过3年氮添加以后, 高氮添加(N24、N32)显著促进了土壤净硝化速率, 并且不同氮添加水平在不同的月份和年份中表现出差异性响应; (3)不同氮添加水平对土壤净氮矿化敏感性的影响在不同降水年份差异显著, 短期低水平氮添加提高了土壤净氮矿化的敏感性, 而高水平氮添加降低土壤净氮矿化敏感性; (4)盐渍化草地土壤净氮矿化速率与土壤温度和水分呈正相关关系, 与土壤pH呈负相关关系。因此, 在当前氮沉降增加的背景下, 北方盐渍化草地土壤氮矿化速率对低氮添加的敏感性较高, 结合氮沉降的特点, 未来模型预测应该同时考虑氮沉降对盐渍化草地的可能影响。     

干旱区内陆河流域尾闾绿洲土壤盐渍化动态预测

针对干旱区尾闾绿洲土壤盐渍化严重发生的现状,运用遥感和GIS技术,基于天山北麓三工河流域平原尾闾绿洲农区0~20 cm耕作层土壤盐渍化特征,利用空间概率模型预测了其今后的发生状态。结果表明:经过长时间的土地利用,土壤盐渍化程度有所加剧;通过空间概率模型χ~2检验,1982—2005年的转移概率模拟值与实际值可靠性要高于1982—1999年的转移概率。模型模拟结果显示,2010年以后到达稳定状态,人工景观的面积增加,自然景观的面积减少,其中轻盐化耕地面积减少,中盐化和重盐化耕地面积增加,在长时间范围内,土壤盐渍化依旧是制约研究区绿洲耕地生产力的主要因素。     

基于遥感的塔里木盆地北缘绿洲干湿季土地盐渍化监测

土壤盐渍化是导致干旱区土地退化、抑制植被生长、影响区域农业生产的最主要的生态环境地质问题.利用遥感数据准确、快速地获取区域盐渍化土壤的动态变化信息对于土壤盐渍化监测具有重要意义.本文以盐渍化现象严重的新疆渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,以2011年4月15日和2011年9月22日成像的两期Landsat-TM多光谱遥感数据为数据源,结合对研究区实地考察所采集的实测数据,通过提取改进型归一化差异水体指数、归一化植被指数以及K-L变换后所提取的第3主成分等参数作为特征量,利用决策树分类方法分别建立了研究区两个关键季节（干季和湿季）的土壤盐渍化信息提取模型,并绘制了两个季节的土壤盐渍化信息分类图.结果表明： 该方法对干季和湿季盐渍地信息的提取精度分别达到87.2%、85.3%,识别精度较高;采用该方法可以有效地对盐渍地变化信息及其空间分布状况进行监测,可为干旱区盐渍地的综合治理和绿洲土地资源的合理利用提供科学依据.     

天津盐碱化沼泽湿地开垦对土壤团聚体有机与无机碳含量的影响

目前,开垦对沼泽湿地土壤有机碳的影响已有较多研究,但针对滨海盐碱化沼泽的研究较为薄弱,特别是对无机碳的影响尚不清晰,从而导致无法全面评估开垦对总碳的影响。本研究选取天津七里海盐碱化沼泽湿地和对应长期开垦(约60年)后的农田作为研究对象,采集0~15和15~30 cm两层土样,采用湿筛法得到>2、0.25~2、0.053~0.25和<0.053 mm 4个粒级水稳性团聚体。结果表明:湿地长期开垦后,表层(0~15 cm)和下层(15~30 cm)土壤大团聚体(>2 mm)比例均显著降低(-48.1%、-58.1%),微团聚体(0.053~0.25 mm)比例均显著增加(+166.1%、+70.0%);各粒级团聚体有机碳含量均显著降低(31.2%~56.8%);表层土壤(0~15 cm)中等团聚体(0.25~2 mm)和矿质颗粒组分(<0.053 mm)无机碳含量显著增加(+85.4%、+75.4%);而下层土壤(15~30 cm)各级团聚体无机碳含量均显著增加(182.3%~448.2%);表层土壤大团聚体(>2 mm)、中等团聚体(0.25~2 mm)总碳含量显著降低(-12.9%、-21.9%),而总碳含量在表层土壤微团聚体(0.053~0.25 mm)、矿质颗粒组分、下层土壤各级团聚体均无显著变化。可见,滨海盐碱化沼泽湿地开垦虽导致有机碳含量降低,但无机碳含量却具有显著反补作用,从而减缓或抑制了碳库流失。因此,在滨海盐碱化地区,今后应更加重视开垦过程中土壤无机碳动态变化及其对总碳的影响。     

设施黄瓜连作土壤对黄瓜枯萎病菌致病力的影响

为系统研究设施蔬菜连作障碍的发生机制，探讨连作年限对蔬菜土传病害病原菌致病力的影响。本文以山东省德州市王杲铺镇看水庄村不同连作年限的设施黄瓜大棚中采集的土壤样品为研究对象，通过测定其土壤理化性质分析土壤次生盐渍化的程度，并用不同连作年限土壤进行盆栽实验，分析黄瓜植株的生长情况、发病情况及黄瓜枯萎病菌在黄瓜植株内和根际土壤中的定殖情况，研究不同连作年限土壤对黄瓜枯萎病菌致病力的影响。结果表明，所有土壤样品的pH均在8.0以上，呈碱性；土壤样品的全磷含量与pH变化趋势一致；连作8年土壤中黄瓜枯萎病菌在黄瓜植株茎部的定殖数量最多，黄瓜植株的病情指数和发病率最高，说明黄瓜枯萎病菌在黄瓜植株茎部定殖数量多少与黄瓜植株的病情指数和发病率高低的变化趋势一致。综上所述，本研究为设施蔬菜土壤土传病害的防控提供了理论依据。     

保墒灌溉对渠灌类型区冬小麦产量构成及生理特性的影响

以传统耕作栽培方式为对照,研究了5种保墒灌溉栽培方式下冬小麦产量构成的差异,并对冬小麦灌浆期旗叶叶绿素含量、MDA含量、SOD含量、水分利用效率进行了研究。结果显示:不同保墒灌溉栽培方式对冬小麦均有增产作用,平均增产13.46%,穗长平均增加7.15%,不孕小穗数平均降低21.78%,结实小穗平均增加11.42%,穗粒数平均增加10.82%,千粒重平均增加11.05%。保墒灌溉栽培方式的冬小麦灌浆期旗叶叶绿素含量降低减缓,MDA含量降低、SOD含量增高,水分利用效率平均提高24.03%。结果表明,以免耕留茬方式增产幅度最大,水分利用效率最高。