西南喀斯特石漠化生态系统土壤有机碳分布特征及其影响因素

喀斯特石漠化已成为制约我国西南地区社会经济可持续发展最严重的生态地质环境问题,其恢复重建已成为我国社会经济建设中一项重要内容。土壤有机碳作为土壤质量评价的重要指标,可以综合反映土地生产力、环境健康功能,另一方面土壤有机碳也间接影响了陆地生物碳库,是陆地生态系统碳平衡的主要因子,它的转化和积累变化直接影响全球碳循环动态,已成为生态科学领域研究的热点之一。系统的总结了西南喀斯特石漠化地区不同土地覆被/土地利用、不同等级石漠化环境土壤有机碳的空间和季节分布特征。结合前人研究成果,进一步分析了影响喀斯特石漠化地区土壤有机碳分布的自然(气候、地形与土壤性质、植被等)和人为(土地覆被/土地利用变化、农业管理措施等)各因素,并提出增加喀斯特石漠化地区土壤有机碳含量的对策。研究结果为喀斯特石漠化退化生态系统恢复重建、石漠化地区土壤综合利用、增加碳截存应对全球碳循环减源增汇等提供了重要的科学参考。     

干热河谷石漠化区火龙果地不同耕作方式的土壤矿质元素特征

为探讨不同耕作方式的土壤矿质元素含量变化特征,促进火龙果生长发育和品质改良,该研究采用套种紫花苜蓿(Medicago sativa)、施用有机肥和化肥与农药、地膜覆盖和无措施五种耕作方式,以每种方式土壤的22种矿质元素为评价指标,比较不同耕作方式的矿质元素含量差异,阐明土壤矿质元素之间的相关关系。结果表明:(1)与无措施相比,其他耕作方式的Ca、Si、Mn等元素含量呈增加趋势,Fe、Mg、Al等元素含量则降低,Na含量无显著差异。(2)施用有机肥的矿质元素含量最丰富,地膜覆盖次之,套种紫花苜蓿最低。(3)相关性分析表明,火龙果地土壤矿质元素间多存在显著相关性,Al、Si、S、Ni与其他元素的相关性较密切,其次为Fe、Mg、Na、Mn、Cu和Co,均达到显著或极显著水平。(4) Ca、Fe、Mg、Mn、Cu、Zn和B之间多呈负相关,存在拮抗效应。干热河谷石漠化区在火龙果栽培时,应首选有机肥作为养分添加方式,并及时补充不同耕作方式造成的土壤矿质养分亏缺,尤其是Fe、Mg、Al、Na、Cu、Zn等元素。     

贵州喀斯特区C4植物物种组成与水分生态型划分

该研究通过查阅文献、核对贵州大学林学院标本库及现场群落调查与标本采集,并运用碳同位素比值法研究典型C_4植物水分利用特性,探索C_4植物在喀斯特植被恢复中的地位,进而揭示贵州喀斯特地区C_4植物资源的基本特征。结果表明:贵州喀斯特区共有C_4植物141种,隶属于74属15科,分别占全国科属种的62.50%、46.25%、24.48%,以禾本科(Gramineae)和莎草科(Cyperaceae)为主;区内C_4植物种均为一年生或多年生草本,多年生植物种略多于一年生植物种;水分生态型整体偏旱生,旱生和中生植物分别占总数的24.82%和31.21%;喀斯特区C_4植物具有高水分利用效率,但不同水分生态型间差异不显著;贵州喀斯特区C_4植物资源具有资源丰富、利用途径广泛、能长期利用、竞争力强、能大面积分布、偏旱生且水分利用幅度广的基本特征,适合喀斯特区生境,自然状态下多为恢复早期物种,有利于喀斯特区生态恢复。在贵州喀斯特恶劣生态环境下C_4植物有较好的生态适应性,并表现出较高的药用、食用、饲用、景观应用等价值,对其开发利用对贵州经济、社会发展及生态恢复有重要意义。     

喀斯特石漠化地区不同退化程度花椒光合日动态及其与环境因子的关系

花椒是中国喀斯特石漠化地区重要的生态经济树种。为分析花椒在石漠化脆弱生境中光合生产能力,以轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)花椒为对象,研究花椒日光合特征变化及其与环境因子的关系,并采用通径分析法分析各环境因子对花椒净光合速率的直接或间接作用。结果表明:不同退化花椒的净光合速率日均值分别为3.53(LD)、2.85(MD)、2.32(SD)μmol·m~(-2)·s~(-1); LD、MD、SD日光合同化量分别为141.21、113.44和94.97 mmol·m~(-2),SD光合同化能力显著低于LD、MD; LD表现出较高水分利用效率和叶片羧化效率,其值均高于MD、SD;各退化花椒气孔限制值日均值没有明显变化; LD净光合速率主要受空气CO2浓度和光合有效辐射的影响,同时空气温度与空气相对湿度之间的相互作用共同制约着净光合速率大小;光合有效辐射、空气相对湿度分别是MD、SD净光合速率的主导因子,而空气温度为其主要限制因子。因此,不同退化花椒光合作用对生理状况和自然环境条件的变化敏感性较强,光合生产力总体偏低。     

基于CiteSpace的国内土壤磁学文献计量分析

为深入了解近年来国内土壤磁学研究的现状和发展趋势, 以中国学术期刊全文数据库(CNKI)和Web of Science(WoS)为数据源, 以1979—2019年1138篇研究论文为研究对象, 采用文献计量分析法, 运用CiteSpace文献计量可视化软件, 进行机构、主题词、关键词聚类分析。研究发现: 国内土壤磁学研究发文量分为三个阶段, 1979—1993年为萌芽阶段, 发文量较少, Web of Science(WoS)数据库检索结果少见国内学者发表相关文章; 1994—2014年为探索阶段, 发文数量螺旋上升, 共607篇; 2015—2019年为第三阶段, 发文419篇, 此阶段发文量大幅度增加, 2018年最高103篇。发文量前五的机构分别为中国科学院、中国地质大学、兰州大学、陕西师范大学、福建师范大学, 发文量占总发文量的30%, 但各科研机构和高校之间合作不紧密; 关键词突发性检测分析发现环境磁学、重金属关键词突现, 表明土壤磁学的应用领域向环境磁学渗透, 随着研究的深入, 将土壤粒度、土壤磁化率、重金属含量结合的土壤环境监测手段受到关注; 主题词分析得出土壤磁学研究主题逐步从稻田土壤、黄土土壤的磁化率剖面特征过渡到城市土壤重金属检测, 土壤侵蚀等方面。未来可在世界遗产地、自然保护区等区域开展土壤磁学环境监测研究以及将土壤磁测技术与水土流失研究耦合运用到西南喀斯特石漠化地区, 为石漠化治理提供新方法。     

湖南长沙发现霍氏鼠耳蝠

2021年8月分别在湖南省长沙市天心区大托站立交桥底和昭华湘江大桥底捕获2只鼠耳蝠（2♂,标本号211521和211540）,经鉴定为霍氏鼠耳蝠（Myotis horsfieldii）,为湖南省蝙蝠分布新记录物种。本次捕获标本体型中等偏小,前臂长分别为36.1 mm（211521）和33.1 mm（211540）,头体长为44.0 mm和41.2 mm,后足长（10.5 mm和10.4 mm）超过胫骨长（16.4 mm和16.2 mm）的一半,耳屏长（5.1 mm和3.8 mm）不及耳长（12.5 mm和10.0 mm）的一半;头骨狭长,颅全长15.5 mm和15.0 mm,脑颅宽7.8 mm和7.5 mm,颅骨纤弱,额骨处有明显倾斜,脑颅高于上颌骨,颧弓较细。与来自泰国和印度尼西亚的霍氏鼠耳蝠标本相比,前臂长、头体长和尾长测量数据偏小,但头骨测量数据接近。基于Cyt b基因序列的系统发育分析表明,此次捕获的鼠耳蝠标本与霍氏鼠耳蝠聚类在一起,与来自香港的霍氏鼠耳蝠样本遗传距离仅为0.9%,故确定该物种为霍氏鼠耳蝠。标本保存于广东省科学院动物研究所。     

西南喀斯特区坡耕地秸秆覆盖对土壤生态化学计量特征及产量的影响

土壤养分亏缺是限制作物生长的关键因素,同时也是制约作物产量的重要影响因子。为提高西南喀斯特区坡耕地土壤肥力和作物产量,于2018—2019年连续两年在贵州省黔西县开展了野外原位径流小区观测试验。通过该试验探讨不同秸秆覆盖率下土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量及其生态化学计量特征,揭示不同秸秆覆盖率下土壤养分状况及土壤改良效果。共设6个秸秆覆盖梯度,玉米单作+秸秆覆盖(SM₀—SM₅,0,1111、2222、3889、5556,6944 kg/hm~2),其中SM₀为对照组(CK)。结果表明：(1)秸秆覆盖不同程度增加了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)及全磷(TP)含量,总体上随覆盖量的增加而增加,尤其是覆盖量较多的情况下(SM₄,SM₅),均显著高于对照(P<0.05),但两者之间差异不显著(P> 0.05),而全钾(TK)则随着覆盖量的增加而减少。(2)在高秸秆覆盖条件下(SM₄,SM₅),除了N∶P外,两...     

贵州白云岩地区植物群落叶片-凋落物-土壤化学计量与碳氮同位素特征

剖析天然次生林生态化学计量与C、N同位素丰度的关系,能够阐明元素平衡对同位素分馏的影响规律,深刻揭示生态系统资源分配机制与利用策略。以贵州白云岩地区马尾松林(Pinus massoniana forest)、山胡椒林(Lindera glauca forest)、烟管荚蒾林(Viburnum utile forest)、化香林(Platycarya strobilacea forest)和白栎林(Quercus fabri forest)为对象,厘清叶片-凋落物-土壤连续体的生态化学计量特征与C、N同位素丰度及其内在关联。结果表明：(1)不同群落叶片、凋落物、土壤C、N、P含量存在差异,总体为叶片>凋落物>土壤,N在连续体间的继承性较强,C则较弱。(2)不同植物群落连续体间C∶N、C∶P、N∶P差异显著,5种群落均受到N元素限制,化香林和白栎林还受P限制;烟管荚蒾林C∶N、C∶P与化香林N∶P显著性较高,植物通过协调化学计量平衡以满足自身生长发育和适应环境的需求。(3)叶片、凋落物、土壤δ¹³C分别为-32.45‰—-29.22‰、-30.11‰—-2...     

贵州施秉喀斯特世界自然遗产提名地苔藓植物区系特征

由于地理环境优越、海拔跨度大、生境异质性高、人为影响小等原因,贵州施秉喀斯特世界自然遗产提名地的苔藓植物丰富,共有50科128属286种（含变种和亚种）,其中苔类17科23属43种,藓类33科105属243种。其优势科、属均反映了该区系的温带向热带过渡的性质。区系地理成分分析结果显示,该区苔藓植物北方温带成分、热带成分和东亚成分分别占37．12％、31．82％和30．30％,其中中国特有分布型占12．12％,反映了施秉喀斯特苔藓植物区系具有温热并重、东亚色彩浓厚、特有性较高的特征。通过对施秉喀斯特与其它五个区域的苔藓区系进行对比发现．施秉苔藓区系丰富度高,与同为云贵区的香纸沟、马岭河、罗平喀斯特地区亲缘关系最近。     

中国斑叶蝉族昆虫地理分布格局聚类分析

分析了斑叶蝉族昆虫在中国以及贵州动物地理区的分布情况,探讨其分布格局形成、起源和演化原因。根据中国和贵州斑叶蝉族的地理分布数据,运用MEGA 6.0、SPSS 22.0和ArcGIS 10.2等软件,对斑叶蝉族昆虫的区及亚区分布进行支序聚类分析,结果表明我国斑叶蝉族现代分布中心为西部山地高原亚区、华南区的台湾亚区及滇南山地亚区,分布热点地区为西双版纳地区、海南地区和台湾地区。贵州斑叶蝉现代分布中心为黔东低山丘陵省、黔北中山峡谷省和黔南低山河谷省,分布热点地区为铜仁北部的沿河地区、遵义的务川地区及贵州黔东南州的榕江、雷山地区。斑叶蝉族昆虫中国分布区形成的顺序先是东北区,其次是青藏区和蒙新区,最后是西南区、华北区、华南区和华中区。贵州分布区形成的顺序先是黔西高原中山省和黔中山原丘陵省,其次是黔南低山河谷省,最后是黔北中山峡谷省和黔东低山丘陵省。中国分布区中,B21和B22聚类群属级阶元的相似性最高,区间关联性最强。在贵州分布区中黔东低山丘陵省和黔北中山峡谷省属级阶元的相似性最高,物种交流最为频繁。目前,斑叶蝉族昆虫的地理分布格局主要是历史气候变化、当前气候条件以及植被覆盖等生态环境共同作用的结果;区系起源和演化主要受地质构造运动作用;斑叶蝉在各区的分布相似性可能与气候变化引起的物种由南向北扩散有关。