干旱荒漠白刺灌丛植被演替过程土壤种子库变化特征

土壤种子库是反映气候与土地利用变化的指示器,也是荒漠植被更新与恢复的基础。典型荒漠白刺灌丛植被广泛分布于我国西北绿洲边缘地带,对保护绿洲免受风沙危害发挥着重要作用。但是,对干旱荒漠白刺灌丛植被土壤种子库仍未见研究报道。应用空间代替时间的方法,选择石羊河下游白刺灌丛植被演替的初始阶段、稳定阶段、衰退阶段与严重衰退阶段样地,研究了白刺灌丛植被演替过程的土壤种子库物种组成、时空分布和数量变化特征。结果表明:石羊河下游白刺灌丛植被演替过程中,土壤种子库共出现9科18种植物,其中草本植物占到55%—80%,是白刺灌丛植被土壤种子库的主体。不同演替阶段土壤种子库密度以稳定阶段最高,达到660.7粒/m2,是初始阶段、衰退阶段和严重衰退阶段的5.6、14.5倍和6.2倍。不同沙堆部位,土壤种子库密度以迎风坡中部与背风坡中部最高,分别达到329粒/m2和309粒/m2;沙堆土壤种子库密度是堆间地的1.9倍,土壤种子库主要分布于灌丛沙堆上。不同演替阶段土壤种子库间的相似性系数均在0.6以下,除稳定阶段外,其他阶段间均属于中等相似水平;土壤种子库与地上植被的相似性系数均在0.5以上,达到中等相似或极相似水平。该研究进一步证明了灌丛沙堆和土壤种子库在白刺灌丛植被中的重要性,也说明人为干扰损害了白刺灌丛地下潜在植被及其恢复潜力。因此,需要开展人工种子库或人工植被建设以控制干旱荒漠白刺灌丛沙堆活化,并实现退化白刺灌丛植被恢复。     

白刺沙堆退化与土壤水分的关系

近几十年来,我国西北干旱区白刺沙堆退化严重,导致固定沙丘活化,流沙掩埋绿洲,造成了严重危害。如何尽可能长期保持白刺沙堆的稳定、防止白刺沙堆活化成为绿洲保护和沙漠化防治急需解决的问题。在多年野外观察的基础上,提出了"土壤水分收支不平衡所导致的土壤水分减少是白刺沙堆退化的主要原因"的研究假设。但是,由于缺少长期的野外观测试验,这个假设一直未被很好地证明。为了证明这个假设,在甘肃民勤的绿洲外围选择了雏形、发育、稳定和死亡四个退化阶段的白刺沙堆,于2008年1月至2012年6月利用中子水分仪和土壤烘干称重法对土壤水分进行了长期观测。结果表明:各样地的土壤含水量均呈现出2008年最大,2009年和2011年次之,2010年最小的趋势。年内变化是春季土壤含水量最低,夏季逐渐增加,随后逐渐减小。在不同发育阶段,雏形阶段的土壤含水量最大,且降水容易下渗。稳定和死亡阶段的白刺沙堆土壤含水量很低,降水难以下渗,只有大的降水事件发生时,水分才可以下渗。因此,稳定和死亡阶段白刺沙堆的土壤水分经常在植物的凋萎点之下,是造成白刺沙堆退化重要原因。证明了"土壤水分减少是白刺沙堆退化的原因"的研究假设。研究结果对今后的植物固沙实践活动会有积极的参考意义。     

基于样带的唐古特白刺灌丛沙包空间格局尺度研究

黄河河岸与库布齐沙漠之间生态过渡带上的唐古特白刺(Nitraria Tangutorum)灌丛沙包由于遭受到不同程度的破坏而表现出一定程度的退化,空间格局尺度从一定程度上表征了其破碎化程度。我们分别应用样方方差法,小波分析,分维,谱分析以及空隙度分析等方法对鄂尔多斯高原北缘唐古特白刺灌丛沙包的空间格局尺度进行了比较研究,旨在选出适合分析干旱半干旱区白刺灌丛沙包空间格局尺度的方法,并确定研究区内唐古特白刺灌丛沙包的空间格局尺度,为保护唐古特白刺灌丛沙包提供科学依据。结果表明:(1)TTLQV法得到的格局尺度过大,而小波分析得到的格局尺度过小,分维分析得到的格局尺度除了相对较小之外,趋势也不明显,因此都不适合分析干旱半干旱区白刺灌丛沙包的空间格局尺度;(2)而3TLQV,tQV,谱分析和空隙度分析所得到的结果则相对容易接受,其大小顺序是:3TLQV>tQV>空隙度分析>谱分析;(3)独贵塔拉、呼和木独和巴拉贡唐古特白刺灌丛沙包的空间格局尺度分别为16.7～27.1m,10.2～25.0m和8.8～17.0m,这一结果将有助于在今后的研究中合理地确定研究范围和尺度。     

藏锦鸡儿群落土壤资源空间异质性

在内蒙古高原, 藏锦鸡儿(Caragana tibetica)群落分布在草原向荒漠的过渡带上, 在植被区划中常作为由草原进入荒漠的指示物种。藏锦鸡儿是一种旱生垫状矮灌木, 由于其垫状生物学特性, 在地表覆沙的生境中常形成较均匀的、非常醒目的灌丛沙堆。不同大小的灌丛沙堆可对应其不同的发育阶段, 选取不同大小的藏锦鸡儿灌丛沙堆, 划分成小、中、大3组, 小、中两组灌丛沙堆对应其发育阶段, 大沙堆组对应于稳定阶段, 通过测定沙堆间、沙堆内(顶部、中部)及沙堆下的土壤有机质(Soil organic matters, SOM)、全磷(Total phosphorus, TP)和土壤质量含水量(Mass water content of soil, W_m), 分析了藏锦鸡儿群落土壤资源的特点。结果显示, 随着沙堆的发育, 沙堆内和堆下0~20 cm处的土壤有机质、全磷和土壤质量含水量的平均含量呈递增趋势, 大沙堆、中沙堆及堆下0~20 cm处的土壤有机质、全磷和土壤质量含水量的平均含量均大于沙堆间, 小沙堆的土壤有机质、堆下0~20 cm的土壤全磷和质量含水量的平均含量大于沙堆间。不同大小的灌丛沙堆, 在垂直方向上, 土壤有机质、全磷含量基本均呈先增加后减少的趋势, 土壤质量含水量呈递减趋势; 在水平方向, 随着灌丛沙堆的发育, 土壤有机质、全磷和土壤质量含水量在同一部位的同一土层基本呈递增趋势; 不同大小的沙堆表层0~20 cm 处的土壤有机质由顶部、中部、沙堆间依次呈先增加后减小的趋势; 大沙堆和中沙堆的全磷由沙堆顶部、中部、沙堆间依次呈递减趋势, 而小沙堆土壤全磷呈先增加后减少的趋势。随着灌丛沙堆的发育, 藏锦鸡儿灌丛截获的植物残体量呈增加趋势。研究显示, 藏锦鸡儿在发育过程中形成“沃岛效应”, 这种效应不仅表现在沙堆内, 也表现在沙堆下, 同时也引起土壤有机质、全磷和土壤水分的空间异质性分布。     

不同沙源供给条件下柽柳灌丛与沙堆形态的互馈关系——以策勒绿洲沙漠过渡带为例

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲—沙漠过渡带为研究区域,根据沙源供给丰富程度的明显差异,在固定沙地、半固定沙地、半流动沙地和流动沙地随机选择100个相对独立的柽柳灌丛沙堆,对每个沙堆形态进行测量,并对沙堆上的柽柳灌丛进行调查,分析研究不同沙源供给条件下柽柳灌丛形态特征和沙堆形态变化及其相互关系。结果表明:(1)在4种沙源供给条件下,柽柳灌丛高度相对稳定,灌丛长度、宽度、树冠投影面积、总枝条数、新枝率、基部新枝率和生物量随着沙源供给丰富度的增加而相应增加。(2)随沙源供给丰富度的增加沙堆尺度显著增大,外形向着沿风向拉长的不对称圆丘状发展,风影沙尾轮廓逐渐清晰。沙堆形态参数间存在良好的相关性,其中长度与宽度协同增长,回归曲线在流动沙地为二次函数关系,在其它3种沙地呈线性相关;底面积与高度表现为良好的二次函数关系;底面积与体积间存在显著的线性关系。(3)柽柳灌丛形态参数与沙堆形态参数间存在良好的相关性。其中树冠面积与沙堆体积间为显著线性关系,而树冠大小又与总枝条数以及新枝率密切相关,柽柳灌丛沙堆的适应机理应归于不断增加的沙源供给而产生的风积沙埋对柽柳灌丛生长的促进作用及灌丛与沙堆间的互馈效应。该区域柽柳沙包的形成以一定灌幅的存在为前提,可以判定是土地退化的产物,其中半流动沙地生境相对于其他沙地正处于急速退化中。     

大兴安岭北部多年冻土区河岸森林湿地土壤性质和微生物呼吸活性特征

多年冻土区河岸森林湿地是水文、生态和生物化学过程的关键区域。本研究以河岸森林湿地及其与泥炭地的交错带土壤为对象,分析了腐殖质层和不同深度土壤理化性质、生态化学计量和微生物呼吸活性( 微生物生物量碳、基础呼吸、微生物熵和代谢熵)特征。结果表明: 与大兴安岭多年冻土区泥炭地和河岸森林湿地的交错带相比,河岸森林湿地土壤理化性质主要分异在20 cm土层以下,其总碳、总氮含量和碳磷比、氮磷比显著降低,生态化学计量特征的变化主要是由于氮含量变化引起的,说明河岸森林湿地土壤氮转移相对较快,存在氮限制;交错带湿地土壤中钠、镁、钾和钙含量主要在30 cm土层发生分异,而河岸森林湿地土壤中钠、镁、钾和钙含量主要在20 cm土层发生分异,其镁含量与土壤总碳、总氮和总磷含量显著相关,说明土壤镁含量是大兴安岭河岸森林湿地的重要营养元素;河岸森林湿地和交错带腐殖质层微生物呼吸活性高于其他层土壤,说明其易分解的碳组分含量高;河岸森林湿地和交错带土壤微生物呼吸活性与土壤理化性质、生态化学计量特征及营养元素的相关性存在差异,而河岸森林湿地土壤总氮含量与微生物呼吸活性显著相关,说明大兴安岭河岸带湿地土壤微生物活性受氮的限制。     

荒漠绿洲过渡带泡泡刺灌丛沙堆形态特征及其空间异质性

以甘肃省金塔和临泽的荒漠绿洲过渡带为研究区,定量分析了戈壁和沙漠生境中泡泡刺灌丛沙堆的形态特征、形态参数间的关系、空间格局以及空间异质性．结果表明：泡泡刺灌丛沙堆呈凸起的独立型沙包,在金塔有严重的风蚀现象．沙漠生境的沙堆高度、体积和植被冠幅的平均值均大于戈壁,其中金塔沙漠最大,其平均值为1．43m、65．19m^3和94．06m^2临泽沙漠植被高度和盖度的平均值均大于戈壁,且其最大平均值为0．48m和0．55,金塔却相反．沙堆长短轴间、沙堆体积和植被冠幅间呈显著线性关系;沙堆高度和面积、植被高度和盖度间具线性关系．沙堆沿丘间低地呈带状分布和斑块状格局．在金塔和临泽的戈壁中泡泡刺灌丛沙堆空间相关性较强,而金塔沙漠属于中等程度,临泽沙漠存在由随机的原因形成变异为主的可能性．此外,沙堆空间异质性由结构原因形成的变异为主,以临泽戈壁最高,临泽沙漠最小,金塔的戈壁和沙漠位于二者之间．     

聚多曲霉菌对Cd胁迫下芥菜种子萌发、生长和Cd吸收的影响

为了探明聚多曲霉菌[Aspergillus sydowii(Bain.et Sart.)Thom et Church]对芥菜[Brassica juncea(Linn.)Czern.]种子萌发、生长和Cd吸收的影响,以聚多曲霉菌菌株DJ515-2为供试菌株,对1 mmol·L~(-1)Cd胁迫下接菌组(接种浓度为1.0×108CFU·mL~(-1)的DJ515-2菌悬液)和对照组(未接种DJ515-2菌悬液)芥菜的种子萌发状况进行了比较,并采用盆栽法对0、28、56和112 mg·kg~(-1)Cd胁迫下接菌组和对照组芥菜单株地上部和地下部的鲜质量和干质量、地上部和地下部的Cd含量、单株Cd吸收量及根际土壤有效态Cd含量进行了比较。结果表明:与对照组相比,接菌组的种子发芽率、根长、茎长和种子活力指数分别升高了20.0%、52.4%、56.3%和83.7%。在不同质量浓度Cd胁迫下,接菌组的单株地上部和地下部的鲜质量和干质量、地上部和地下部的Cd含量、单株Cd吸收量及根际土壤有效态Cd含量均高于对照组;并且,除地上部Cd含量外,28 mg·kg~(-1)Cd胁迫下接菌组的其他指标均显著(P0.05)高于对照组。随着Cd质量浓度的提高,对照组和接菌组的单株地上部鲜质量及单株地上部和地下部的干质量总体上逐渐降低,地上部和地下部的Cd含量、单株Cd吸收量及根际土壤有效态Cd含量总体上逐渐升高。研究结果显示:聚多曲霉菌菌株DJ515-2能够促进芥菜种子萌发、生长和Cd吸收,并能提高土壤中Cd的生物有效性,对芥菜修复低浓度(28 mg·kg~(-1))Cd污染土壤具有明显的促进作用。     

柴达木盆地尕海湖区白刺灌丛沙堆剖面土壤养分的分布和富集特征

白刺沙堆作为柴达木沙漠地区一种特殊的生物地貌景观,在固定流沙、改良土壤和维持区域生态环境稳定等方面发挥着极为重要的作用。本研究以柴达木盆地尕海湖区的白刺沙堆为对象,选取了盖度分别约15%、25%、45%和60%的白刺沙堆分析其剖面及堆间地的土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量,探究白刺灌丛沙堆土壤养分垂直分布规律和富集特征。结果表明: 研究区SOM、TN、TP、TK、AN、AP、AK含量在4个沙堆中变化范围分别为1.67～10.22 g·kg^-1、0.05～0.42 g·kg^-1、0.31～0.54 g·kg^-1、15.87～18.84 g·kg^-1、2.26～11.68 mg·kg^-1、0.80～15.00 mg·kg^-1、45～161 mg·kg^-1。垂直方向上,在盖度15%的白刺沙堆中,除TP无明显变化外,其余土壤养分指标均随土层深度的增加呈先减少后增加再减少趋势;在盖度25%、45%和60%的白刺沙堆中,SOM、TN、AN、TP、AP均表现为随土层深度的增加整体呈减少趋势,而TK、AK随土层变化不明显。在沙堆地平面以上,除TP未表现出富集效应外,SOM、TN、TK、AN、AP、AK均有富集,且基本在表层富集程度最大,其中AN富集率达5.19;在沙堆地平面以下,TN、TK、AN、AK、AP也均表现出富集效应。Pearson相关性分析和逐步回归分析表明,SOM、TN、AN、TP、AP、TK、AK均与土壤含水量呈显著正相关,与海拔呈极显著负相关;其中除TP外,其余养分指标均主要受海拔的影响。综上,白刺沙堆剖面土壤养分含量在表层最高,其富集效应不仅体现在沙堆内部,在沙堆地平面以下也有所体现。本研究结果可为柴达木盆地地区白刺沙堆科学利用和环境保护提供参考。     

不同菊花品种根系、地上部和叶片相关指标分析及抗逆性评价

采用盆栽法对6个菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat.)品种幼苗的根系和地上部相关指标及叶片光合和气体交换参数进行了比较和相关性分析;并基于叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛含量和可溶性糖含量4个生理生化指标,采用隶属函数法对不同菊花品种幼苗的抗旱性和耐热性进行了评价.结果表明:不同菊花品种间幼苗的根系和地上部相关指标及叶片光合和气体交换参数存在一定差异.相关性分析结果表明:根系的大多数相关指标与株高呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,但与茎粗和单株叶数却没有显著相关性;并且,单株的根体积、根鲜质量和干质量与单株地上部鲜质量呈极显著正相关(相关系数分别为0.598、0.642和0.599),与单株地上部干质量呈极显著或显著正相关(相关系数分别为0.736、0.606和0.553).主根长与净光合速率和蒸腾速率,平均根长与水分利用效率及单株根鲜质量与蒸腾速率呈显著正相关(相关系数分别为0.475、0.517、0.570和0.477);单株根干质量与蒸腾速率及根系活力与净光合速率和水分利用效率呈极显著正相关(相关系数分别为0.641、0.877和0.814).抗逆性评价结果表明:品种'南农红霞'('Nannong Hongxia')、'大白托桂'('Qx073')和'天使'('Angelina')的平均隶属函数值分别为0.93、0.93和0.72,据此判断这3个菊花品种的抗旱性最强;品种'馒头菊'('Cayman')和'南农红霞'的平均隶属函数值分别为0.82和0.70,据此判断这2个菊花品种的耐热性最强.综上所述,不同菊花品种幼苗的根系相关指标差异明显,并且根系生长状况能够影响地上部的生长和发育,品种'南农红霞'的抗旱性和耐热性均很强,具有较高的抗性育种价值.     

荒漠绿洲过渡带柽柳灌丛沙堆特征及其空间异质性

以甘肃金塔县和内蒙古额济纳旗的荒漠绿洲过渡带为研究区,研究了戈壁和沙漠两种生境中柽柳灌丛沙堆的形态特征,定量分析了不同生境中柽柳灌丛沙堆形态参数间的关系、空间格局以及空间异质性.结果表明:(1)大部分沙堆为独立型,在沙漠生境通常沿风向形成沙堆链(额济纳NE 83°15',金塔NE 53°13').沙堆高度、体积和植被冠幅的均值在戈壁生境均小于沙漠生境,植被高度和盖度的均值在戈壁生境均大于沙漠生境.此外,沙堆高度、体积和植被冠幅、高度、盖度的最大均值都出现在额济纳,依次为4.47 m、1133.5 m3、534.5 m2、2.27 m和0.47.(2)沙堆长短轴间、体积和冠幅间均为线性关系;沙堆高度和面积间的回归曲线为抛物线;植被冠幅和高度的回归曲线在戈壁生境是抛物线,沙漠生境中却是线性关系.(3)戈壁生境中沙堆相互分隔呈斑块状格局,沙漠生境中呈沙丘链状分布.(4)空间异质性由非随机的结构原因形成的变异为主,在额济纳的空间异质性高于金塔.空间相关性在额济纳戈壁生境中较强,沙漠生境和金塔戈壁生境中属于中等程度;在金塔空间异质性存在由随机的原因形成变异为主的可能性,其环境因素对空间异质性产生大的影响.此外,结论表明高强度的风积产生较深的沙埋对柽柳灌丛生长的促进作用及灌丛与沙堆间的反馈效应是柽柳灌丛沙堆的适应性机理.     

长期模拟增雨对荒漠植物形态特征及空间分布格局的影响

研究降雨变化对荒漠优势植物形态特征、空间点格局及空间关联性的影响有助于预测荒漠生态系统对全球气候变化的响应.以乌兰布和沙漠典型荒漠植物唐古特白刺和油蒿为研究对象,进行了连续10年的模拟增雨试验,运用Programita软件,采用Ripley K函数和Monte Carlo随机模拟方法,对长期模拟增雨条件下两种植物形态特征、空间格局及空间关联性进行研究.结果表明: 不同增雨处理下唐古特白刺和油蒿植株的数量、高度、平均冠幅和基径均存在显著差异,增雨处理的唐古特白刺和油蒿植株数量、高度、平均冠幅和基径均显著大于对照,并随着增雨量的增大而增大.当增雨量小于72 mm时,白刺枝条具有明显的聚集分布趋势;当增雨量大于72 mm后,随着增雨量的增大,白刺枝条表现出聚集强度明显降低的趋势.油蒿植株随着增雨量的增加空间分布格局表现为随机分布-聚集分布-随机分布.就空间关联性而言,对照处理下唐古特白刺枝条与油蒿之间表现为负关联,随着增雨量的增加两者呈现无关联或正关联,当增雨量达到144 mm时,空间关联由负关联向正关联转变.未来降雨增加条件下,土壤水分明显改善,两种荒漠植物对水分的竞争减弱,更有利于白刺和油蒿的共存生长.     

马尾松人工林林窗对土壤团聚体及有机碳分布的影响

以四川宜宾39年生马尾松人工林人工采伐形成的不同大小林窗为对象,研究林窗对土壤团聚体的组成、有机碳及活性有机碳含量和储量的影响.结果表明： 土壤团聚体组成以>2 mm团聚体为主,其含量占团聚体总量的51.7%～78.7%.>5 mm土壤团聚体有机碳和活性有机碳含量与土壤总有机碳和总活性有机碳含量相关性最高,且有机碳及活性有机碳含量和储量均较高,是该地区土壤有机碳固定的特征团聚体.马尾松林窗形成后,土壤总有机碳及各团聚体有机碳含量普遍降低,但1225 m²林窗有机碳储量略高于林下;总活性有机碳含量仅225和400 m²林窗较马尾松林下高,总活性有机碳储量225、400、900和1225 m²林窗较马尾松林下高,其余面积林窗低于林下.这表明合适的林窗面积可以增加土壤有机碳及活性有机碳积累.林窗大小显著影响到团聚体的组成、有机碳及活性有机碳含量和储量.其中,1225 m²林窗土壤有机碳含量和储量均最高,活性有机碳储量也较高,且团聚体组成较好,是比较适宜的林窗面积.     

不同立地类型和土壤类型对"裕丹参"生长和有效成分含量的影响

采用大田种植和盆栽方法,分别研究了不同的立地类型(平地、阳坡、阴坡和坡地)和土壤类型(砂土、壤土和黏土)对产自河南省方城县的"裕丹参"(Salvia miltiorrhiza Bunge)生长和有效成分含量的影响效应.结果表明:在不同立地条件下,"裕丹参"的各项生长和根系产量指标以及根系中丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量均有明显差异.随种植时间的延长,平地、阳坡和坡地种植的"裕丹参"单株地上部干质量均逐渐降低,而阴坡种植的单株地上部干质量先升高后逐渐降低;但在不同立地类型下,单株根系干质量和丹酚酸B含量均随种植时间的延长逐渐升高,而丹参酮ⅡA含量则先降低后升高.采收期,平地种植的"裕丹参"的单株地上部干质量、单株根系干质量和鲜质量以及根系鲜产量均最高,平地和坡地种植的"裕丹参"根直径较大,阳坡种植的"裕丹参"根长最长,阳坡和坡地种植的"裕丹参"单株根数、根系中丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量也较高,而阴坡种植的"裕丹参"的各项生长和根系产量指标以及丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量均最低.在不同类型土壤中,"裕丹参"的根系性状和根系中丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量总体上差异显著,其中,用砂土种植的"裕丹参"的根直径、根长、单株根系鲜质量和干质量以及根系中丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量均最高,但单株根数最少;用黏土种植的"裕丹参"根系生长总体最差,但单株根数最多;用壤土种植的"裕丹参"根系中丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量则最低.综合研究结果显示:"裕丹参"适宜种植于砂土的坡地或阳坡.     

风沙区柠条沙堆土壤有机质及酶活性特征研究

为探索柠条(Caragana korshinskii)沙堆土壤有机质及土壤酶活性的空间异质性,选取不同大小的柠条沙堆,对其顶部、中部及底部的有机质含量、土壤酶活性变化情况进行分析研究。结果显示:(1)土壤pH值及含水量与柠条灌丛沙堆的大小没有明显的规律,在沙堆不同部位之间差异不显著;土壤有机质随沙堆的增大而减少,且10~20cm土层沙堆顶部的有机质含量显著高于中部和底部。(2)土壤脲酶与蔗糖酶活性随沙堆的增大而降低,磷酸酶与过氧化氢酶活性随沙堆的增大表现为先升高后降低,4种土壤酶活性基本上由沙堆的顶部向底部递减,随着土壤深度的增加,土壤酶活性显著降低。(3)沙堆的大小、土壤pH值及土壤含水量与蔗糖酶活性均存在显著负相关关系,与磷酸酶活性之间存在极显著负相关关系;土壤有机质含量与过氧化氢酶活性之间无明显相关性,与其他3种酶活性之间呈极显著正相关关系。研究表明,柠条能够改善沙堆上的土壤养分,提高土壤酶活性,对荒漠区退化土壤具有改善作用,但随着沙堆的发育这种作用逐渐降低。     

不同生长年限唐古特大黄根部土壤中微生物量及酶活性变化规律研究

目的：明晰种植唐古特大黄对土壤微生态的影响。方法：利用常规测定方法研究不同生长年限唐古特大黄根部土壤中微生物量和酶活性的变化规律。结果：土壤微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）和微生物量磷（MBP）含量随着唐古特大黄生长年限的增加而表现出“马鞍型”变化趋势,同一生长年限的唐古特大黄根部土壤微生物量与土壤深度呈极显著负相关（P <0.01）;MBC/MBN值在8.85%～18.94%之间,说明唐古特大黄根部土壤已向“真菌型”转变。MBC/SOC、MBN/TN和MBP/TP值均低于植被覆盖良好区域。同一生长年限的唐古特大黄根部土壤酶活性随土壤深度增加而降低;在不同生长年限的唐古特大黄间,纤维素酶活性随着唐古特大黄生长年限的增加而降低;蛋白酶和硝酸还原酶活性随唐古特大黄生长年限增加也呈“马鞍型”变化趋势;过氧化氢酶活性随唐古特大黄生长年份增加而增高。结论：连续种植唐古特大黄能够对土壤微生物群落结构产生影响,一方面增加了根部土壤真菌数量,另一方面根部土壤积累过氧化氢类物质,可能导致唐古特大黄根系易发生病害或损伤。因此,研究认为唐古特大黄在青藏高原东北缘最适生长年限为4年。     

贡嘎山树线过渡带土壤有机碳矿化和温度敏感性

树线过渡带作为高山地区重要的生态过渡带之一,是响应温度变化的敏感区域。树线过渡带内土壤碳储量丰富,其碳周转在全球碳循环方面扮演着重要角色。探究树线过渡带土壤有机碳矿化及其温度敏感性,对于预测气候变化背景下高山地区土壤碳循环过程具有重要的指导意义。为此以青藏高原东南部贡嘎山树线过渡带(森林、树线、灌丛)的土壤为对象,在室内开展90 d不同温度(15℃和20℃)的培养实验,测定土壤有机碳矿化速率,计算单位土壤有机碳累积矿化量、温度敏感性,并分析影响它们的相关因素。结果表明：土壤有机碳矿化速率受温度和样地类型的显著影响。升温显著增加土壤有机碳矿化速率,而不同样地类型间矿化速率差异显著,矿化速率大小表现为森林>树线>灌丛。本研究用单位土壤有机碳累积矿化量表征土壤有机碳的稳定性,经90 d的培养,15℃下树线过渡带从森林、树线到灌丛单位土壤有机碳累积矿化量分别为12.33 mg/g、12.99 mg/g和10.53 mg/g, 20℃下则分别为19.16 mg/g、21.14 mg/g和16.26 mg/g,灌丛土壤单位土壤有机碳累积矿化量显著低于森林和树线土壤,这表明灌丛土壤具备更...     

鄱阳湖沙地蔓荆灌丛沙堆形态特征及空间分布格局

目前灌丛沙堆研究主要集中在干旱半干旱区的沙质草原和沙漠边缘,对亚热带湿润区灌丛沙堆的形成、演变过程并不清楚。以鄱阳湖沙地为研究区,通过样方调查和地统计学的方法,研究不同沙化程度下蔓荆灌丛沙堆的形态特征及分布格局。结果表明:鄱阳湖沙地蔓荆沙堆的形态以盾形为主,其冠幅变化幅度为1.2—18.2 m~2,固定和半固定沙地显著高于流动沙地;对灌丛沙堆的形态参数来说,其长轴与短轴在固定和半固定沙地上呈极显著的线性相关关系,流动沙地上呈二次函数关系;半固定和流动沙地上沙堆底面积与沙堆高度呈二次函数关系(r0.6);3种类型沙地上灌丛底面积与沙堆体积之间极显著线性相关,其中半固定沙地线性函数的斜率最大;除固定沙地的沙堆高度和半固定沙地的灌丛高度外,3种沙地上蔓荆灌丛与沙堆的其他形态参数间均极显著相关,说明随着沙地的固定,蔓荆灌丛有利于沙堆水平尺度的增长;3种沙地上蔓荆沙堆均呈随机分布。     

积雪对祁连山亚高山草甸土壤呼吸速率的影响

草地作为陆地生态系统的重要组成部分,是分布最广的植被类型之一,全球草地面积约占陆地面积的1/4,土壤碳储量约占全球总碳储量的1/5,在气候变化和陆地生态系统的碳循环方面起着重要作用。我国各类天然草原面积近4亿hm~2,约占国土面积的41.7%,草地的总碳储量约占陆地生态系统总碳储量的16.7%,其中土壤层占93.1%,在碳储量中占有重要的地位。土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的主要环节,其中草地土壤呼吸占陆地土壤呼吸量的5.6%,因此草地土壤碳库正成为草地生态系统研究的热点。祁连山草地资源丰富,亚高山草甸是祁连山自然保护区的基质景观。积雪作为冰冻圈的重要组成部分,对土壤温度和土壤水分具有调控作用,是影响土壤呼吸的重要因素,但是目前关于积雪对土壤呼吸的影响研究少见。研究区选择祁连山中部天涝池流域,利用LI-8100开路式土壤碳通量测定系统,探讨了土壤不同融化状态下积雪对祁连山亚高山草甸生态系统呼吸速率和土壤呼吸速率的影响,并分析了地表温度和土壤温度、地表空气相对湿度和土壤体积含水量对土壤呼吸的影响。结果表明:(1)雪覆盖降低了生态系统呼吸和土壤呼吸速率,但当日融化的积雪对次日生态系统呼吸有促进作用;(2)呼吸速率与土壤温度和地表温度呈显著指数关系(P0.01),与地表空气相对湿度呈线性相关关系。降雪后,全融土壤中呼吸速率与温度和地表空气相对湿度间的相关性好;(3)温度较高时,温度对呼吸速率的作用强;温度较低时,温度对呼吸速率的影响不大。     

广州常绿阔叶林和果园生态系统碳储量

本文报道了广州市常绿阔叶林和果园生态系统碳储量及其分配特征,并探讨了常绿阔叶林转为果园对生态系统碳储量的影响。常绿阔叶林和果园生态系统碳储量分别为241.91和161.47 t·hm-2,其中植被碳储量分别为136.40和77.20 t·hm-2,土壤碳储量(0~100 cm)分别为103.99和83.12 t·hm-2。土壤碳储量的主要差异在表层,常绿阔叶林和果园0~40 cm土层碳储量占土壤总碳储量的比例分别为67%和56%。常绿阔叶林的植被碳储量高于土壤和枯枝落叶碳储量,果园的植被碳储量与土壤碳储量相当。若常绿阔叶林转为果园,生态系统碳储量减少80.44 t·hm-2,从数量和比例上,植被碳储量损失的程度均大于土壤。广州市常绿阔叶林生态系统碳储量接近鼎湖山的顶极地带性植被生态系统碳储量,保护常绿阔叶林生态系统将有利于维持区域较高的碳储量。