SO2水合物诱发蚕豆（Vicia faba）根尖细胞染色体畸变效应

以蚕豆为材料,研究SO2水合物-亚硫酸钠与亚硫酸氢钠混合液（3∶1,mmol·L^-1/mmol·L^-1）对根尖细胞的遗传毒效应。结果表明：SO2水合物处理可诱发蚕豆根尖细胞遗传不稳定,出现染色体数目和结构变异,使非整倍体和染色体结构异常明显增加。中期染色体出现了缺失、断片、环（染色体和染色单体环）、易位、双着丝粒等异常;在细胞分裂后期出现了滞后染色体、桥和断片等异常。研究结果表明,SO2是DNA分子断裂剂、非整倍体诱变剂,能够破坏生物细胞的基因组稳定性,是一种具有遗传毒性的环境诱变剂。     

青藏高原高寒草甸植被和土壤对短期禁牧的响应

为探讨青藏高原高寒草甸对短期禁牧的响应,设置冬季自由放牧和短期(2年)禁牧的对比试验。采用随机样方法调查植被群落盖度,分析地上和地下生物量、根冠比、植被地上和地下部分以及表层(0-10cm)土壤全碳、全氮和全磷含量、生态化学计量以及营养元素的关联性。研究结果显示:1)短期禁牧显著改变高寒草甸植被盖度、地上生物量、根冠比、植被全磷含量和N∶P,以及土壤全磷含量。2)相关性分析表明,禁牧后土壤全碳含量与植被地上全碳含量呈显著相关性,自由放牧后土壤全碳和全氮含量分别与植被地下部分全碳和全氮含量呈显著相关性。结果表明,不同的草原管理措施(禁牧、放牧)会改变高寒草甸植被与土壤养分分配及其平衡关系,同时,植被与表层土壤主要养分含量之间的关联性仅存在于部分植物器官与部分营养元素之间。     

宁夏贺兰山、六盘山典型森林类型土壤主要肥力特征

采用野外调查结合室内分析的方法,对该区域典型森林类型下土壤的主要剖面肥力特征进行了研究,并对主要理化指标进行了因子分析.结果表明:受森林凋落物的累积、分解和成土母质、气候条件的影响,贺兰山、六盘山主要森林土壤的剖面肥力具有明显差异.其中,土壤孔隙度(54.50％-72.22％,剖面均值,下同)受有机质影响显著,随土层加深逐渐减小,容重(0.72-1.21 g/cm3)、比重(2.55-2.68 g/cm3)随土层加深显著增大,且六盘山各样地比重大于贺兰山.受有机质归还作用影响,有机碳(24.03-65.37 g/kg)、全N(1.48-3.49 g/kg)、NO3--N(1.88-10.50 mg/kg)、NH4+-N(5.02-11.01 mg/kg)、全P (0.37-1.19 g/kg)、有效P(4.82-13.38 mg/kg)、速效K含量(82.03-244.62 mg/kg)均随土层加深逐渐降低;全K含量(18.92-26.14 g/kg)随土层加深逐渐增大,且六盘山各样地全K含量大于贺兰山.土壤C/N (11.74-19.88)旱现B层＞C层＞A层,且贺兰山各样地C/N大于六盘山.土壤CEC(23.94-40.30 cmol/kg)受有机质的主导作用明显,随土层加深显著减小,pH值(7.09-8.09)、ESP(0.59％-2.47％)及BSP(51.24％-80.57％)均随土层加深逐渐增大,且贺兰山各样地pH值、ESP大于六盘山.粘粒(5.46％-10.20％)、TDS (0.33-1.12 g/kg)及CaCO3(1.44-14.23 g/kg)均未出现明显积聚,且贺兰山各样地TDS、CaCO3含量大于六盘山.因子分析显示,对于该区域各样地土壤的肥力特征,可以应用有机质因子、环境因子和NO3--N因子进行综合描述.其中青海云杉、山杨混交林下土壤的有机质因子得分最高,贺兰山各样地环境因子得分显著大于六盘山,NO3--N因子得分则以小叶金露梅灌丛和华北落叶松天然林最高.     

祁连山中段土壤有机碳和氮素的剖面分布

以祁连山中段地区主要土壤类型(棕钙土、灰褐土、栗钙土、高山草甸土)为对象,研究了不同土壤剖面上有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮含量的分布规律.结果表明:在祁连山中段地区,随剖面深度增加,不同土壤类型的有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮含量均逐渐降低,且其有机碳、氮素的累积和分解存在差异.其中,有机碳含量的全剖面平均值在14.01～41.17g·kg-1,大小顺序为灰褐土＞高山草甸土＞栗钙土＞棕钙土;全氮含量在1.28～2.73 g·kg-1,为高山草甸土＞灰褐土＞栗钙土＞棕钙土;铵态氮含量在5.80～8.40 mg·kg-1,为棕钙土＞高山草甸土＞栗钙土＞灰褐土;硝态氮含量在6.57～15.11 mg·kg-1,为栗钙土＞高山草甸土＞棕钙土＞灰褐土;土壤C/N在11.33～19.22,为灰褐土＞栗钙土＞高山草甸土＞棕钙土;硝铵比在1.00～2.69,为灰褐土＞栗钙土＞高山草甸土＞棕钙土.在不同的气候、植被和地形(坡位、坡向等)条件下,同一土壤类型的有机碳和氮素含量有很大差别.土壤有机碳、全氮和铵态氮含量之间存在极显著正相关,而这三者与硝态氮之间相关性不显著.土壤速效钾含量与铵态氮、硝态氮呈极显著正相关,速效磷含量与土壤有机碳、全氮和铵态氮呈极显著、显著正相关,而pH值、全钾、全磷含量与有机碳和氮素之间无明显相关性.     

植物功能群去除对高寒草甸群落结构、多样性及生产力的影响

群落中物种的丧失在干扰下普遍存在,但对生态系统过程和功能的影响仍存在较大不确定性。选取青藏高原东缘典型高寒草甸为对象,开展优势植物功能群的梯度去除试验,以模拟长期过牧干扰下物种的损失。经过连续两个生长季的功能群去除,我们对群落的物种组成、结构、多样性和生物量等特征进行了分析,探讨了上述指标的响应过程和机制。研究结果表明：（1）功能群的去除降低了群落高度,增加了物种均匀度,并显著影响了禾草、杂草优势比以及功能群多样性和优势度;（2）同时,去除操作显著减小了凋落物量与禾草生物量,并显著影响了群落地上生物量;（3）进一步分析还发现,禾草、莎草和杂草功能群之间存在显著的竞争关系,群落生产力主要取决于禾草功能群并随物种均匀度的增大而显著减小。上述结果表明,禾草在高寒草甸群落中占据竞争优势地位,植物功能群的损失主要通过改变种间竞争关系、引起有机物质丢失影响群落过程和功能。     

祁连山西水林区土壤阳离子交换量及盐基离子的剖面分布

以祁连山西水林区分布的棕钙土、灰褐土、栗钙土和高山草甸土为对象,研究了阳离子交换量和盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)的剖面分布规律及其与土壤理化因子的关系。结果表明:土壤阳离子交换量(CEC,介于4.80—48.10 cmol/kg)和盐基总量(TEB,介于4.67—21.34 cmol/kg)随剖面深度的增加逐渐减小,不同土壤类型的大小顺序为:灰褐土>高山草甸土>栗钙土>棕钙土;土壤盐基组成以Ca2+、Mg2+为主(占TEB的比例平均为71.6%、22.9%),K+、Na+所占比例较低(占TEB的比例平均为3.3%、2.2%);棕钙土、灰褐土和栗钙土盐基离子的剖面分布由浅至深呈现:K+≈Ca2+>Na+≈Mg2+,高山草甸土盐基离子则呈现:K+>Na+>Mg2+>Ca2+。不同土壤类型间盐基离子的含量及饱和度随发生层次不同存在较大差异。土壤有机质是CEC的主要贡献因素,粉粒对CEC也有显著的促进作用,而砂粒、CaCO3对CEC有显著抑制作用。土壤生物复盐基作用弱于淋溶作用,造成盐基饱和度较大(BSP,介于44.4%—97.2%),并随剖面深度的增加逐渐增大。相关性分析表明,土壤交换性Na+、Mg2+的含量及饱和度均呈极显著正相关,交换性Na+、Mg2+饱和度与CaCO3含量呈极显著正相关;pH值与BSP呈极显著正相关;土壤速效P含量与CEC呈极显著正相关,速效K含量与交换性K+含量呈极显著正相关。     

祁连山西水林区土壤发生特性及系统分类

针对祁连山西水林区分布的4个典型土类(棕钙土、灰褐土、栗钙土及高山草甸土)进行了成土环境调查,通过剖面描述和样品分析明确了其发生特性,并据此检索出了各土类在我国现行土壤系统分类中的归属,为祁连山林区土壤特性的研究和土地资源的调查与评价提供了参考。结果表明:林区各土类土层较浅,具有粗骨性,山地特征明显;有机质累积较强,总体呈现高山草甸土>灰褐土>栗钙土>棕钙土;淋溶强度相对于湿润地区较弱,总体呈现高山草甸土>灰褐土≈栗钙土>棕钙土;风化强度总体较弱,不同土壤类型间差异不大;林区土壤剖面具有2类诊断表层、3类诊断表下层及4类诊断特性;棕钙土属于磐状钙积正常干旱土亚类,灰褐土属于钙积暗沃冷凉淋溶土亚类,栗钙土属于普通简育冷凉淋溶土亚类,高山草甸土属于普通简育湿润均腐土亚类。