关帝山寒温性针叶林土壤营养状况与林下更新关系研究

通过野外调查与实验室分析相结合的方法,对关帝山山地寒温性针叶林下更新幼苗数量与土壤pH值、氨态氮、有效磷、速效钾进行了调查和分析测定,对华北落叶松和云杉林下更新幼苗数量与土壤因子的关系进行相关分析,并对林下更新与其主要影响因子之间的对应关系进行了分析。结果表明,在调查分析的土壤营养状况范围内,华北落叶松林下更新幼苗数量与土壤pH值、氨态氮含量呈负相关,与有效磷、速效钾含量呈正相关,4个因子对华北落叶松幼苗更新的影响强度为:土壤pH值>氨态氮>速效钾>有效磷,土壤pH值和氨态氮是影响其林下更新的主要因子,华北落叶松的适宜林下更新的土壤pH值为6.5～6.7,土壤氨态氮含量为9.3～11.5mg·L-1;云杉林下更新幼苗数量与林下土壤pH值呈负相关,与氨态氮、有效磷、速效钾含量均呈正相关,4个因子对云杉林下更新的影响强度为:有效磷>速效钾>氨态氮>土壤pH值,有效磷和速效钾是影响林下更新的主要因子,云杉更新适宜的有效磷含量为14.0～16.0mg·L-1,速效钾含量为119～153mg·L-1。在此基础上就今后研究应解决的主要问题提出了建议。     

安徽沱湖夏季浮游植物群落结构特征与环境因子关系

为了揭示沱湖浮游植物群落结构特征及其与水环境因子的关系,于2016年7月(夏季),对沱湖流域上游至下游11个采样点浮游植物种类组成、细胞丰度、生物量等进行调查研究。结果显示,沱湖共有浮游植物96种(含变种),隶属8门48属,其中绿藻门(Chlorophyta)和硅藻门(Bacillariophyta)种类最多,绿藻门有23属39种,占总种数的40.63%,硅藻门有7属20种,占总种数的20.83%;其次为裸藻门(Euglenophyta),有5属17种,占总种数的17.71%,蓝藻门(Cyanophyta) 8属14种,占14.58%;甲藻门(Pyrrophyta) 2属2种,隐藻门(Cryptophyta) 1属2种,各占总种数的2.08%,黄藻门(Xanthophyta)与金藻门(Chrysophyta)均有1属1种,均占总种数的1.04%。绿藻和硅藻类物种在沱湖浮游植物群落结构中处于优势地位,沱湖夏季浮游植物种类组成表现为绿藻-硅藻型。沱湖夏季浮游植物细胞丰度与生物量从上游到下游呈逐渐增加趋势,细胞丰度与生物量平均值分别为4.022×106cells/L与3.046 mg/L,蓝藻门和绿藻门类群为沱湖浮游植物细胞丰度主体,硅藻门和裸藻门类群为沱湖浮游植物生物量的主体;上游浮游植物多样性指数与均匀度指数均略高于下游采样点,沱湖水质呈β中污型-无污染型,上游水质优于下游水质。浮游植物群落结构与水环境因子的典型对应分析(CCA)结果表明,电导率、透明度、水深及pH值等环境因子与沱湖夏季浮游植物群落结构有较强的相关性。     

稻鸭共育稻田水体藻类动态变化

稻鸭共育技术作为稻田复合种养模式,是有效控制常规稻作生态污染的重要技术途径.通过对不同时期稻田藻类群落种类、密度、生物量及环境因子进行测定,研究稻鸭共育稻田水体藻类动态变化规律.结果表明,稻田藻类群落包括蓝藻门、绿藻门、硅藻门、裸藻门,隐藻门及甲藻门共6门、38属、108种.随着水稻发育进程,藻类优势种单位生物量增加,前期皆以银灰平裂藻、栅藻等为优势种,后期对照以方鼓藻,灿烂颤藻,短小舟形藻等为优势种,而放鸭区优势种皆是裸藻门,包括绿色裸藻,尖尾裸藻,梭形裸藻等.稻鸭共育稻田水体藻类初期有个适应期,在放鸭后15d左右藻类密度及生物量显著下降,之后开始上升.与常规对照相比,稻鸭共育藻类密度及生物量较低,放鸭对稻田水体生态系统的影响主要体现在放鸭45d以后,表现为水体全P增加,全N减少,藻类多样性下降,优势种发生变化.环境因子与藻类相关分析表明,全磷与裸藻生物及藻类总生物量存在显著正相关,相关系数分别为0.697、0.625,而全N与藻类相关性不显著.     

拉萨地区居民点周边典型湿草甸湿地植被与土壤特征分析

通过典型样地调查及室内分析, 对拉萨地区居民点周边湿草甸植物群落多样性、生产力以及土壤养分特征等进行了研究。结果表明, 在14个样地的调查中共记录到34种植物, 植物群落物种丰富度、均匀度以及Shannon-Wiener多样性指数分别在为4—11个•0.25m-2、0.84—0.95、1.3—2.5之间; 群落地上生物量在173.33—648.00 g•m-2之间, 地下生物量在1154.08—10013.75 g•m-2之间; 表层土壤有机质、全氮、速效氮及速效磷含量分别为21.33—128.26 g•kg-1、1.83—11.13 g•kg-1、59.55—247.03 mg•kg-1、2.40—16.10 mg•kg-1。群落物种丰富度及Shannon-Wiener多样性指数与人口数量、土壤速效磷含量显著相关; 群落地下生物量及生物量分配比例与人口数、速效磷含量显著相关; 有机质及全氮含量与海拔及土壤含水量显著相关, 而速效磷含量与人口数显著相关。在该区湿草甸湿地的保护与恢复过程中, 植物群落生物量分配特征、Shannon-Wiener多样性指数以及丰富度指数、土壤速效磷含量等指标可以作为湿草甸湿地生态系统监测与评价的敏感指标。     

不同地区青檀根际土壤肥力和真菌多样性及其相关性分析

为了探明不同地区青檀(Pteroceltis tatarinowii Maxim.)根际土壤真菌多样性及其与土壤肥力的关系,对国内7省(广西、安徽、河南、陕西、四川、山东和辽宁)1市(北京)8个样地野生青檀根际土壤的肥力指标(包括pH值、速效磷含量和速效钾含量)进行比较,并采用Illumina MiSeq高通量测序技术对其根际土壤的真菌多样性进行了分析;在此基础上,对土壤真菌多样性指数与土壤肥力指标的相关性以及土壤真菌科水平相对丰度前20位的操作分类单元(OTUs)与土壤肥力指标的相关性进行分析.结果表明:供试8个样地青檀根际土壤的pH值为pH 6.06~pH 7.61,速效磷含量为0.49~3.27μg·g-1,速效钾含量为150.24~636.89μg·g-1.基于土壤真菌DNA测序结果,以有效序列相似度97%为阈值获得7143个OTUs,鉴定出6门32纲106目254科,其中,包括子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)3个优势门以及Incertae sedis(GenBank数据库中存在,但未准确分类的科)、被孢霉科(Mortierellaceae)、发菌科(Trichocomaceae)、丛赤壳科(Nectriaceae)和Archaeorhizomycetaceae 5个共有优势科;不同样地的土壤真菌多样性差异明显,Chao1指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数分别为1041.37~1793.19、5.39~6.14和0.007~0.020,盖度为98.90%~99.84%.相关性分析结果表明:土壤真菌Chao1指数与土壤速效钾含量呈显著(P<0.05)负相关,其余土壤真菌多样性指数与土壤肥力指标的相关性均不显著;在相对丰度前20位的OTUs中,55%OTUs与土壤pH值呈负相关,并且,多数OTUs与土壤的速效磷含量和速效钾含量呈正相关,其中,OTU0(被孢霉科)与土壤pH值呈显著负相关,OTU1(丛赤壳科)和OTU4(伞型束梗孔菌科)(Agaricostilbaceae)与土壤速效钾含量呈显著正相关.研究结果显示:野生青檀根际土壤呈弱酸性至弱碱性,并具有富钾少磷的特点;青檀根际土壤真菌多样性与土壤肥力有一定相关性,并且,被孢霉科、丛赤壳科和伞型束梗孔菌科与土壤肥力有显著相关性.     

新疆额尔齐斯河周丛藻类群落结构特征研究

周丛藻类是新疆跨境河流土著及特有鱼类重要的基础饵料资源, 然而在该地区有关周丛藻类的研究目前尚属空白。有鉴于此, 2012年7、8、10月对新疆跨境河流额尔齐斯河全流域的周丛藻类群落结构进行了系统的调查分析。结果表明, 周丛藻类隶属7门70属178种, 由硅藻门、绿藻门、蓝藻门、裸藻门、黄藻门、金藻门和甲藻门组成, 其中硅藻门有92种并占据绝对优势(51.7%), 绿藻门49种(30.3%), 蓝藻门20种(11.8%), 裸藻门5种(2.8%), 黄藻门3种(1.7%), 金藻门2种(0.1%), 甲藻门仅1种(0.6%), 周丛藻类在不同月份的种类数存在显著差异(P 0.01)。优势种主要为硅藻门的嗜盐舟形藻(Navicula halophila)、钝脆杆藻(Fragilaria capucina Desm)、极小桥弯藻(Cymbella perpusilla Cl)以及蓝藻门的皮状席藻(Phormidium corium Gom)等。研究期间, 额尔齐斯河周丛藻类的密度和生物量的均值分别为1105.5106 ind./m2和2692.0 mg/m2, 不同月份间密度和生物量的分布差异不显著, 但在空间分布上整体趋势为中下游地区高于上游地区。水温和营养盐成为影响其分布的主要环境因子。Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数的平均值分别是0.38、3.04、0.66和2.55。运用多样性指数和藻类丰度对额尔齐斯河水质评价为轻度污染。       

不同生态保护地植物特征和土壤性质的对比研究——以黑河中游湿地为例

选择黑河中游张掖国家湿地公园和张掖黑河湿地国家级自然保护区为研究对象,对比分析了植物组成、物种多样性、植物生长状态、土壤养分、土壤理化性质及植物土壤间关系。结果显示:湿地公园的植物高度和土壤养分含量(有机碳、全氮、速效氮、全磷、速效钾)显著高于自然保护区,土壤理化性质含量(容重、pH)显著低于自然保护区,表明湿地公园有利于植物生长发育、土壤养分固存、改善土壤质地;自然保护区的植物科属种、多度、物种多样性(多样性指数、丰富度指数、均匀度指数)显著高于湿地公园,表明自然保护区有利于维持植物多样性;两种保护地中影响植物多样性的土壤因子不同,湿地公园物种多样性与土壤全磷和速效磷显著正相关,而自然保护区物种多样性与土壤盐分显著负相关。     

三峡库区汛期浮游藻类与水质特征研究

三峡水库建成后, 库区内长江流速减缓、自净化能力降低, 影响了藻类演替及水域水质。研究三峡库区重庆至三斗坪地区汛期浮游藻类及水质特征, 依据水体生物、化学特征评价污染状况、划分水质类别, 并根据当地情况提出保护水质的建议。调查期间, 共鉴定藻类6 门49 属, 以蓝藻、硅藻和绿藻为主, 其中蓝藻占主要优势; 多样性指数普遍在1-2 之间。库区水环境中酸碱度(pH)、溶解氧(DO)、营养盐均适宜藻类生长, 已具备了藻类爆发式生长的条件。由生物评价法和多种水质评价方法分析表明: 汛期库区水体属富营养化水平, 呈中度污染, 水质主要受控于总磷(TP)、溶解性总固体(TDS)、透明度、pH, 且总磷影响最为严重。生物和化学水质评价方法均反映出库区水体自上游至下游水质污染程度加剧的趋势。     

长期施肥对设施菜田土壤酶活性及土壤理化性状的影响

利用沈阳农业大学蔬菜长期定位施肥试验田,研究了长期施肥对设施菜田土壤酶活性及土壤理化性状的影响.结果表明:长期施用有机肥或有机肥与氮肥配合施用可明显提高土壤有机质和氮、磷、钾养分含量,改善土壤物理性状,增强土壤转化酶、脲酶和中性磷酸酶的活性;而长期单施氮肥造成土壤pH值和土壤酶活性降低.土壤酶活性与土壤养分因子的相关分析表明,转化酶活性与土壤有机质、全磷含量呈显著正相关;脲酶活性与土壤有机质、全磷和速效钾含量呈极显著正相关,与碱解氮和速效磷含量呈显著正相关;中性磷酸酶活性与土壤有机质、全磷和速效钾含量呈显著正相关;脱氢酶活性与土壤各养分因子均无明显相关性.     

不同密度杉木林对林下植被和土壤微生物群落结构的影响

为揭示土壤养分和细菌群落对林下植被调控的响应机制, 调查了浙江开化3种林分密度(高密度(KH)、中密度(KM)和低密度(KL))的17年生杉木人工林林下植被和生物量, 测定土壤理化性质, 并基于16S rDNA高通量测序技术分析细菌群落结构变化。结果表明, 3种密度的杉木林下植被地上部分总生物量为0.10-2.10 t·hm^-2, 且优势植物物种差异显著。理化性质测定分析发现, 高密度与低密度林分的土壤pH、有效磷含量差异显著。相关性分析表明, 土壤pH与林下植被中草本、灌木生物量及总生物量均呈显著正相关关系, 土壤有机质含量与灌木植被生物量及林下植被总生物量呈显著正相关关系, 速效钾含量与灌木植被生物量呈显著正相关关系。土壤微生物群落结构分析可知, 3种密度杉木林地土壤中酸杆菌门、变形菌门、放线菌门和绿弯菌门为优势菌群, 总相对丰度占比超过80%。冗余分析(RDA)表明土壤pH、碱解氮、有效磷和速效钾含量是土壤细菌群落结构变化的关键影响因素。酸杆菌门的优势亚群为Gp2、Gp1、Gp3和Gp6, 占酸杆菌群的51.32%-57.38%, 且随林分密度降低, 林下植被增多, Gp1占比增大, Gp2和Gp6占比下降; Gp6相对丰度与pH呈极显著负相关关系。可见, 杉木纯林经营中适度降低林分密度有利于林下植被生长和良好细菌群落结构保持, 有利于维持杉木林地土壤肥力, 实现可持续经营。     

矿山复垦区土壤微生物及其生化特性研究

通过对矿区煤寿石凤化物上几种不同复垦措施的得垦区,进行一系列土壤微生物及其生化特性的分析研究,结果表明,各类和同生物菌群、数量以及生物活性强度、放线菌和真菌的优势种属、土壤养分等均 中植区大于不覆上区,豆科区大于禾本科区;而覆上厚度（１０～２０ｃｍ范围）对土壤养分、生理厚度（１０～２０ｃｍ范围）对土壤养分、生理群微生物及其活性等影响较小,可见覆江层土（１０ｃｍ左右）种植豆科植物是矿区复垦中一项快速     

贵州典型煤矸石堆场微生物群落结构及功能特征

【背景】煤矸石堆场用于堆放煤矿开采过程中产生的一种热值低、含重金属的固体废弃物,会产生大量的酸性废水,对堆场周边的生态环境造成严重影响。【目的】探究煤矸石堆场的微生物群落结构和功能特征。【方法】选择贵州省六枝特区典型煤矸石堆场作为研究对象,采集堆场表层土壤、矸石层土壤、废水浸出口沉积物和堆场下游河道沉积物,通过宏基因组学技术进行分析。【结果】细菌的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),优势菌属为钩端螺菌属(Leptospirillum)和硫化杆菌属(Sulfobacillus);古菌的优势菌门为Candidatus＿Thermoplasmatota和泉古菌门(Crenarchaeota),优势菌属为热原体属(Thermoplasma)和金属球菌属(Metallosphaera)。不同采样点细菌和古菌的优势菌属存在显著差异,矸石层土壤和废水浸出口沉积物中的铁氧化细菌和硫氧化细菌比其他2个样点丰富。煤矸石堆场中微生物的碳、氮、硫代谢基因丰度较高,共检测到6条固碳途径、6条氮代谢途径和3条硫代谢途径。主要的固碳基因为ACAT和E2.2....     

干旱荒漠区煤矸石山覆土区土壤水分物理性质的空间异质性

基于网格取样(20m×20m),采用经典统计学和地统计学相结合的方法,研究了干旱荒漠区煤矸石山表层(0～5 cm)土壤水分物理性质的空间异质性和分布格局.结果表明:研究区土壤容重、毛管孔隙度、毛管最大持水量、总孔隙度、饱和含水量表现为弱变异,土壤含水率表现为中等变异.除土壤容重的最佳拟合模型为高斯模型外,其余指标的最佳...     

不同植被恢复模式下煤矸石山复垦土壤性质及煤矸石风化物的变化特征

为了探讨植被恢复模式对煤矸石山复垦土壤和矸石风化物的影响,对煤矸石山6种主要植被类型(刺槐林、刺槐-柠条混交林、榆树-紫穗槐混交林、侧柏-刺槐混交林、荆条林、紫花苜蓿草丛)下土壤和煤矸石风化物的理化性状及重金属进行了比较研究。结果表明:(1)煤矸石山上种植植被可使土壤容重、土壤持水量和孔隙度明显改善。乔木模式更明显。矸石山植被恢复后,可明显增加土壤养分含量。不同植被模式下,土壤养分增加存在显著差异。侧柏-刺槐和榆树-紫穗槐混交模式效果较好。(2)植被对煤矸石风化物容重和机械组成改善作用依次为针阔混交林>乔灌林>乔木纯林>灌木林>草本。植被促进有机质与全氮积累依次为:侧柏-刺槐>刺槐>刺槐-柠条>榆树-紫穗槐>荆条>紫花苜蓿。荆条林下煤矸石风化物全P含量最大。荆条林与侧柏-刺槐混交林利于速效P积累。对速效K积累有利的是荆条林与榆树-紫穗槐混交林。(3)植被种植可以减少煤矸石风化物中重金属含量。榆树-紫穗槐混交模式对减低超标重金属Cd的效果好,其次是针阔混交林(侧柏-刺槐)。对于超标重金属As而言,侧柏-刺槐模式优于其它植被模式,基本达到重金属As不超标。     

蚯蚓对不同厚度复垦土壤中重金属生物有效性的影响

煤矸石充填复垦土壤理化状态和重金属水平能显著影响后续生态利用.为查明蚯蚓对矸石上不同厚度覆土中重金属(Cr、Cu、Pb和Zn)总量和有效态的影响,采用土柱实验,将蚯蚓接种到矸石上覆土,设置10、20、30、50、70 cm五种覆土厚度,通过测定不同厚度覆土pH、有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)、总钾(TK)和...     

贵州煤矸石山香根草根系及根际土丛枝菌根真菌(AMF)群落的季节动态研究

以煤矸石山种植年限为17年的香根草Vetiveria zizanioides为研究对象,采用高通量测序技术研究香根草根系及根际土丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落的季节动态.并利用Spearman、NMDS、RDA和Mantel-test等统计学方法分析了 AMF孢子密...     

矿区高硫煤覆盖对土壤细菌群落组成和多样性的影响

【背景】土壤微生物生态研究对于矿区污染生态影响调查和矿区生态恢复都具有非常重要的意义,高硫煤覆盖对其下方土壤微生物群落的影响目前尚不清楚。【目的】探究煤矿区长期高硫煤覆盖对其下方土壤细菌群落组成和多样性产生的影响。【方法】从高硫煤矿附近煤场采集3种类型土壤样品(高硫煤覆盖层、高硫煤下方土壤、对照土壤),通过测定土壤理化性质和运用高通量测序技术研究高硫煤覆盖对土壤性质和细菌群落产生的影响。【结果】与对照土壤相比,高硫煤覆盖使其下方土壤pH值降低,硫酸盐、有机质、有效氮、有效磷含量升高。高硫煤覆盖使其下方土壤中细菌的多样性指数降低,细菌群落组成发生了较大改变。在属水平上,与对照土壤相比,高硫煤下方土壤中Bacillus的相对丰度较高;Acidiphilium与Sulfobacillus在3个样本组中的相对丰度呈现为高硫煤覆盖层>高硫煤下方土壤>对照土壤,硫氧化菌在高硫煤中的优势地位及其对下方土壤的影响由此可以得到证实。共现性网络分析表明,Acidiphilium和Sulfobacillus在高硫煤覆盖区域的土壤细菌群落中占有重要地位,对其他细菌类群影响非常大。【结论】高硫煤覆盖及硫氧化菌的优势存在,对高硫煤下方土壤的理化性质及细菌群落产生明显影响。研究结果有助于增进对矿区土壤微生物生态的认识,为高硫煤矿区生态恢复治理提供微生物学理论基础。     

煤矸石场植被恢复初期生态绩效评价

以山西潞安矿业集团司马煤业有限公司煤矸石场生态恢复5年内(2009—2013年)的植被-土壤系统为研究对象,在固定监测样地调查的基础上,以空间变化代替时间变化,对煤矸石场人工种植乔木层条件下,草本植物自然恢复初期的生态绩效进行了评价,结果表明:1)相较于1a恢复期,煤矸石场植被恢复初期植物群落基本特征、土壤物理性质、土壤化学性质及其综合生态绩效在5a恢复期时均达到了"优"级水平;2)在足够长的恢复期内,人工种植乔木层条件下,草本植物的自然恢复可以实现矿区的植被重建;3)基于AHP-FCE评价模型,以1a恢复期为基准,通过各恢复期生态指标与1a恢复期相比的恢复程度设定绩效等级,对煤矸石场植被恢复初期的生态绩效进行评价,避免了以往选取天然次生群落为恢复目标,但又不确定其是否为最佳恢复效果的盲目性,为生态绩效评价提供了新思路。     

长白山森林土壤真菌区系研究

本研究对长白山自然保护区不同海拔、林型、土壤剖面的森林土壤真菌进行分离鉴定,从而为建立森林真菌资源库提供种质资源,并为森林生物资源管理提供科学依据。在该地区6个不同林型中,采用“之”形路线及土壤剖面取样法多点采集土壤样品,按照标准方法初步分离鉴定出真菌28个属,其中包括1个中国新纪录属,即球壳属(Sphaerodes)。研究结果表明,土壤真菌区系与森林(植被)类型、土壤剖面层次密切相关:美人松落叶松林、红松阔叶林和红松云冷杉林土壤真菌的种类明显多于鱼鳞云冷杉林、岳桦林和高山苔原带;土壤不同剖面层次上的真菌种群数量高低依次为落叶层>腐殖质层>土壤层;同一林型下不同土壤层面上优势菌属的组成也具有一定的差异,且不同层面上也存在着其特有的优势菌属。     

中度石漠化生态修复初期土壤螨类群落结构变化

土壤螨类群落监测是生态恢复监测的重要内容之一,土壤螨类群落结构的变化可以反映退化环境生态恢复的效果.2014年按季节对贵州省毕节市朝营小流域中度石漠化生态修复区的土壤螨类进行调查,并与原生栓皮栎林和中度石漠化区的土壤螨类群落结构进行对比.结果表明: 中度石漠化生态修复区土壤螨类计有3目35科58属,以单翼甲螨属和威单翼甲螨属为优势属;土壤上层具有较高的属数、个体数量和个体密度;捕食性革螨群落以r对策者为主,甲螨群落结构以有翅孔背甲螨型(P型)为主.中度石漠化生态恢复区土壤螨类个体数量与个体密度分别高于中度石漠化区和栓皮栎林,属数、多样性指数和丰富度指数分别高于中度石漠化区,但低于栓皮栎林;该区在对照区基础上恢复和新增螨类共32属,占该区螨类总属数的55.2%.在研究区,螨类属数与土壤速效钾含量、丰富度指数与有机碳含量具有显著相关性,个体数量、个体密度、多样性指数、丰富度指数分别与速效钾含量以及丰富度指数与有机质含量具有显著相关性.表明石漠化的植被修复有利于土壤螨类群落结构的恢复和土壤环境的改善,且螨类优势类群、新增类群和恢复类群能对环境变化进行较好地指示,但土壤螨类群落结构与修复区植被和土壤理化因子变化的关系还有待进一步研究.