洞庭湖湿地土壤环境及其对退田还湖方式的响应

土壤物理、化学和生物学特性是构成土壤环境的主要组分,综合影响湿地生态系统的调蓄功能和演替恢复。本文以农田（水田和旱地）和自然湿地系统（苔草地和芦苇地）为对照,以3种退田还湖生态系统（种植杨树、芦苇和自然恢复）为研究对象,采用主成分和聚类分析,探索湿地土壤总体环境与生态系统演替过程的相关性。研究结果表明,土壤总体环境与生态系统恢复有很好的一致性。退田还湖为自然水域后,土壤环境的恢复接近于自然湿地系统,在3种退田还湖方式中恢复最好;杨树林地对土壤环境的恢复效果优于人工芦苇地,在一定程度上对湿地土壤环境有所改善,特别是对土壤有机质积累、土壤粘粒形成等过程的改善,但是其土壤环境与苔草等自然湿地发育的土壤仍然有较大差异;因子重要性分析表明水文情势是控制湿地土壤环境恢复的决定性因素,其次是人类干扰强度和方式。     

我国土壤动物与土壤环境要素相互关系研究进展

土壤动物与土壤生态系统的环境要素密切相关,探明土壤动物与环境要素之间的相互关系对深刻认识土壤生态系统的运行机制、评价土壤生态系统功能具有重要意义.影响土壤动物的环境要素可以分为土壤性质和土壤外部环境两方面,前者主要指土壤基本理化性质、土壤水分和土壤污染状况,后者包括植被、土地利用、地貌和气候等环境要素.本文从以上角度对我国土壤动物与土壤环境要素关系研究进行总结和归纳,认为当前我国相关研究中主要存在以下若干问题：与环境指示作用整合性研究较少,研究方法有待改进,对环境要素的综合性及其时空变异性认识不足.并提出了相应的建议：与实际研究需要相结合,借鉴国外先进方法经验,进行多要素综合研究以及开展大区域长期监测等.     

注射施肥对桃园土壤环境和果实产量品质的影响

以盛果期10a生品种‘阿部白’桃为试材,在大田条件下,进行连续2年定位施肥试验,设置放射沟施全量肥(R_(NPK))、放射沟施半量肥(R_(1/2NPK))、注射施全量肥(I_(NPK))和注射施半量肥(I_(1/2NPK))4个处理,分析注射施肥对桃园0~60cm土层土壤养分含量、土壤酶活性和微生物数量以及果实品质的影响,探讨注射施肥在桃树生产中的应用,为高效施肥和提高水肥利用率提供理论依据。结果表明:(1)桃幼果膨大期(5月15日),0~40cm土层中,试验各处理的总氮钾含量差异不明显,注射施肥土壤中速效养分含量显著低于放射沟施肥;果实成熟前期(7月15日),在相同施肥量下,0~40cm土层中注射施肥处理的碱解氮、速效钾含量均以I_(NPK)处理的最高,且分别比放射沟施肥处理显著提高16.61%、12.56%和10.15%、23.93%,同时注射施肥处理的0~40cm土层中有机质含量均低于放射沟施肥处理,部分处理差异达显著性水平;不同处理对土壤中磷的影响较小。(2)果实成熟前期,0~60cm土层中注射施肥土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性,以及0~20cm土层的碱性磷酸酶均显著高于放射沟施肥;同期根际土壤微生物数量变化规律与土壤酶活性变化基本一致。(3)INPK处理的桃单果重、可溶性固形物含量显著高于其他施肥处理,且分别比R_(NPK)处理显著增加了12.24%和11.21%;I_(1/2NPK)处理的单株果实产量最高(65.25kg)并显著高于放射沟施肥处理,但与INPK处理间差异不显著。研究认为,注射施肥对桃树土壤中养分含量、土壤酶活性和微生物数量以及果实品质都有积极的影响,且以NPK全量注射施肥处理效果最佳。     

秸秆还田对耕作黑土中小型土壤动物群落的影响

为了考察秸秆还田对耕作黑土中土壤动物群落结构的影响,2009年到2011年在黑龙江省海伦市进行了定点实验,调查了样地A(17kg秸秆+含高浓度催腐剂还田)、样地B(8.5kg秸秆+含低浓度催腐剂还田)、样地C(对照样地),样地D(8.5kg秸秆还田),样地E(17kg秸秆还田)的中小型土壤动物群落结构。共获取中小型土壤动物21779只,分别隶属于58个类群。其中,甲螨亚目、姬跳虫科、棘跳虫科与驼跳科4个类群土壤动物在本地区是最适应环境变化的土壤动物类群。土壤动物群落结构分析表明,对照样地C中土壤动物密度最高(46591.67只/m~2),土壤动物类群最多(17.17),土壤动物优势度指数最大(0.37),样地D中土壤动物丰富度指数最多(2.63),样地A中土壤动物多样性指数最高(1.72),样地B中土壤动物均匀性最高(0.64)。同时,各样地土壤动物基本都具有表聚性,样地A中土壤动物更趋于生存于上层土壤。综合比较分析表明,样地A秸秆还田方式相对来说最利于土壤动物生存。主成分分析表明,不同秸秆还田方式对土壤动物密度、甲螨亚目动物类群、节跳虫科类群、前气门亚目类群影响较大,是耕作黑土中对秸秆还田方式反应敏感的土壤动物指标,今后可以作为考察耕作黑土秸秆还田肥力效应的评价指标。另外,CAA分析表明:受土壤环境因子影响较大的土壤动物类群多为研究区域内优势类群与常见类群,土壤动物的密度与土壤中有机质、有机碳、碳氮比与全磷的含量关系最为密切。     

“身兼多职”的蚯蚓

自然选择成为进化的引擎,正如达尔文提出的那样,进化在大晕发生。在英国一处废弃的矿井中,人们发现了一种能吃金属的蚯蚓,这种蚯蚓经过漫漫进化,居然能在被严重污染的土壤环境中生存,并吃掉这些污染土壤的重金属。     

灌溉条件下苏打盐渍化土壤环境变化及其生物效应

研究区位于吉林省西部苏打盐渍化土壤分布集中区 ,从 1 991年开始 ,中国科学院长春地理研究所与吉林农业大学等单位合作 ,在该区长期开展以种稻为主的盐碱地综合治理研究 ,并建立了两个农业综合开发试验示范基地。研究发现 ,在水稻生长的中、晚期 ,赤枯病的发病率较高 ,水稻的茎、叶、稻壳表面出现大量褐色斑点 ,严重影响水稻的质量和产量 ,另外 ,不同的土壤质量及用水质量和用水条件 ,对水稻生长状况和赤枯病的发病情况有较大的影响。通过几年来对不同土壤、水环境条件下水稻不同生长阶段发育情况的定量监测和分析 ,认为水稻生长环境中高背…     

长期不同施氮水平对草原植物群落结构的影响

为探讨施氮对贝加尔针茅草原植物群落结构的影响,该研究于内蒙古贝加尔针茅草原设置不同施氮水平0(N0)、15(N15)、30(N30)、50(N50)、100(N100)、150(N150)、200(N200)和300(N300)kg·hm-2·a-1,研究连续施氮9年后贝加尔针茅草原群落物种组成、重要值、多样性及生物量等指标对不同施氮水平的响应。结果表明:(1)长期施氮导致植物群落物种组成发生了明显的变化,在高浓度氮素添加量下群落物种数最低,但可显著提高优势种在群落中的重要值(P<0.05)。(2)长期施氮使贝加尔针茅草原植物多样性指数不同程度地降低,使优势度指数增加,其中N300添加水平效果最为明显(P<0.05)。(3)长期施氮使草原植被生产力(地上、地下生物量)整体呈先上升后下降的趋势,地上生物量在N100水平时出现峰值,地下生物量在N50水平时出现最大值(P<0.05),且根系分布具有明显的表聚特征(0~10 cm)。(4)RDA分析表明,寸草苔和狭叶柴胡地上生物量与土壤pH呈显著正相关关系(P<0.05);展枝唐松草和二裂委陵菜地上生物量与土壤有机质含量呈显著正相关关系(P<0.05)。研究认为,长期不同施氮水平均可改变贝加尔针茅草原群落物种组成,降低物种多样性,对植物群落结构有着明显的影响。     

青藏高原高寒草甸土壤环境对线虫功能多样性的影响

土壤线虫是地下食物网的重要组成部分, 在生态系统能量流动和物质循环中起着至关重要的作用。大量研究报道了肥力等土壤环境对土壤线虫物种多样性及各功能群多度的影响, 而我们对土壤线虫功能多样性如何响应土壤环境变化依然知之甚少。本研究以群落水平个体大小和个体大小多样性表征土壤线虫功能多样性。在青藏高原高寒草甸选择3个研究点, 调查和分析了不同生境(沟底平地、阴坡、阳坡和山顶)土壤线虫物种多样性、各功能群多度和功能多样性及其与土壤理化因子和植物多样性的关系。结果表明: (1)土壤线虫个体多度和物种多样性在阳坡最高, 随土壤pH值和土壤总磷增加而升高; 而基于个体大小的土壤线虫功能多样性主要受土壤养分影响, 随土壤总氮和有机质增加而增加, 随土壤总磷含量增加而减少; (2)食细菌和食真菌线虫多度在沟底最高, 植食与捕食杂食线虫多度在山顶最低; 除捕食杂食线虫外, 各功能群多度也主要随土壤磷增加而升高; 除食真菌线虫外, 各功能群多度随植物物种丰富度的增加而减少。本研究强调了土壤线虫物种和功能多样性受不同土壤环境因子的影响, 丰富了土壤线虫多样性研究的内容, 为理解高寒草甸土壤动物多样性形成、维持和变化提供了更广阔的 视角。     

毛竹入侵马尾松林的土壤菌群多样性变化

为揭示毛竹入侵邻域林分过程中对土壤细菌群落多样性变化的影响,以马尾松林为研究对象,采集纯毛竹林、竹针混交林和常绿针叶(马尾松)混交林3类样地的混合土样,基于高通量测序技术分析土壤细菌群落多样性和结构变化.结果表明: 研究期间共得到细菌类群39门88纲134目160科511属;在门的分类水平上,与竹针混交林、常绿针叶混交林相比,纯毛竹林酸杆菌门所占比例显著较低,而放线菌门、拟杆菌门、TM7和衣原体门所占比例较高;在属的分类水平上,相对于纯毛竹林,竹针混交林和常绿针叶混交林均有多属表现出所占比例显著上升或下降,单独出现在竹针混交林或常绿针叶混交林且所占比例在0.005%～0.1%的非优势属有130属;α多样性指数均表现为常绿针叶混交林>竹针混交林>纯竹林,且纯竹林与两者均有显著差异,而常绿针叶混交林和竹针混交林之间差异不显著.PCoA分析表明,毛竹入侵对土壤细菌的种群多样性和群落结构产生了影响;所占比例小于0.1%的非优势菌群门分类水平的百分比特征与土壤环境梯度(水溶性有机氮和硝态氮)之间有显著相关性,两者对毛竹入侵马尾松林后土壤细菌群落的非优势种群影响巨大,具有重要的参考价值.     

不同作物轮作对连作高粱生长及其根际土壤环境的影响

以高粱连作5年为对照(CK),研究了高粱连作3年轮作苜蓿(T₁)和葱(T₂),对下茬高粱生长、根际土壤微生物及土壤酶活性的影响.结果表明:与CK相比,轮作改善了高粱地上部的生长;T₁增产16.5%,效果明显.轮作也促进了高粱根系的生长,T₁和T₂处理的高粱总根长是CK的1.3和1.4倍,根总表面积是CK的1.6和1.5倍,根体积是CK的2.2和1.6倍,根系生物量是CK的2.0和1.3倍,T₁促进了根系在10 cm以下土层中的分布.借助Biolog法对穗花期根际土壤微生物群落功能多样性分析表明,T₁和T₂处理根际土壤微生物活性显著高于CK,且Shannon多样性指数分别是CK的1.2和1.1倍;轮作提高了根际土壤蔗糖酶活性.综上,轮作苜蓿比轮作葱更能改善高粱根际土壤环境,提高土壤微生物活性和酶活性,控制高粱连作障碍,提高高粱产量.