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数字散斑分析技术在定向刨花板水分吸放循环中的应用
陈超意, 李万兆, 梅长彤, 黄河浪
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210291
[摘要](12) [HTML](2) [PDF](2)
摘要:
  目的  旨在深入研究水分对定向刨花板(oriented strand board, OSB)力学性能的影响规律。  方法  选取13和19 mm共2种厚度的OSB为研究对象,调整试件含水率及对试件进行吸放水循环处理,使用万能力学试验机压缩试件,同步使用数字散斑相关分析技术记录试件的面内应变分布。  结果  含水率和吸放水循环次数增加,均会增加试件厚度和压缩变形。压缩载荷作用下,压缩和剪切应变均多始于OSB试件厚度方向上的中心区域。吸放水循环会释放OSB表层内应力,造成试件表层区域结构疏松和载荷作用下表层压缩应变集中。含水率为20%时,试件压缩变形增加70%,且面内应变分布规律改变,具体表现为试件中心区域应变集中现象弱化。吸放水循环使试件面内应变增加,但对应变分布规律影响较小。8次吸放水循环后,试件压缩变形增加约30%。  结论  含水率和吸放水循环次数的增加均使OSB的抗压强度下降和厚度方向上的应变增加,含水率增加会造成应变分布改变但吸放水循环对应变分布影响不明显。图7表1参23
临安区山核桃林地土壤水解酶活性空间分布特征及土壤肥力评价
谢林峰, 凌晓晓, 黄圣妍, 高浩展, 吴家森, 陈俊辉, 黄坚钦, 秦华
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210417
[摘要](23) [HTML](2) [PDF](2)
摘要:
  目的  探索山核桃Carya cathayensis产区土壤水解酶活性空间分布特征和土壤肥力状况。  方法  在浙江省杭州市临安区山核桃主产区选取了259个样地,测定了土壤α-葡萄糖苷酶(AG)、β-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CBH)、木糖苷酶(XYL)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(PHOS)等7种水解酶活性和主要的肥力指标,并运用主成分分析、地统计分析、相关性分析、冗余分析等方法,分析了临安区山核桃林地土壤中7种水解酶活性的空间异质性、影响因素以及土壤肥力状况。  结果  AG、BG、CBH、LAP、NAG、XYL、PHOS活性的块基比C0/(C+C0)分别为55%、42%、56%、49%、66%、47%、78%,全局莫兰指数(Ig)均大于0。土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质位于丰富等级的样地数分别占64%、56%、23%、45%,平均pH为5.76。58.7%的样地土壤肥力低于平均水平,仅32.7%的土壤肥力为Ⅰ、Ⅱ等级,大部分土壤肥力处于Ⅲ、Ⅳ等级 。  结论  7种土壤水解酶中,AG、BG、CBH、LAP、NAG、XYL具有中等空间自相关性,它们的变异情况受人为扰动和地形结构因素的共同影响。PHOS具有较弱的空间自相关,其活性空间分布主要受人为干扰的影响。7种水解酶活性均存在空间相关性,高低聚类情况相似。在岛石镇附近出现高值聚集,在清凉峰以及河桥、龙岗、昌化交界处附近出现低值聚集的情况,有机质、pH、碱解氮是影响水解酶活性高低值聚类的关键因素。土壤肥力指标分级和综合肥力得分结果表明:大部分林地土壤养分足以支撑山核桃林正常生长,但综合肥力还有待提高。图3表5参32
大理苍山东西坡植被的垂直分布格局
张萍, 张军, 李佳玉, 薛宇飞, 李宇宸
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220136
[摘要](20) [HTML](10) [PDF](0)
摘要:
  目的  分析云南省大理苍山东西坡植被的垂直分布格局变化特征,为有效保护苍山生态环境和物种多样性提供参考依据。  方法  以大理苍山为研究区域,基于高分二号(GF-2)高分辨率遥感影像,结合大理苍山完整的山地植被垂直地带性分布规律,辅以纹理特征和数字高程模型(DEM)数据,采用面向对象的多层次图像分割法,通过构建地形约束因子参与分类过程,准确选择样本,高精度提取研究区域的植被信息,并分析苍山山区东西坡植被的垂直分布格局。  结果  ①引入辅助信息的面向对象分类法提取的苍山各植被类型连续且效果好,分类总体精度为95.3%,Kappa系数为0.946 6。②苍山东西坡现状植被垂直分布格局明显,各自具有6个垂直分布带,并随着海拔高程的增大,植被分布类型趋同性增大,但东西坡垂直带谱内的优势植被类型相比也存在部分差异。  结论  相较于传统主观性强的分类方法,引入垂直带谱信息的地形约束因子进行分类,可以有效地提高山地植被分类的精度。这充分说明了基于面向对象的多层次分割法适用于苍山植被信息的精确提取。图5表3参22
重点公益林生态补偿依据从面积到蓄积的转变
黄颖利, 关赢, 秦会艳
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220148
[摘要](20) [HTML](12) [PDF](0)
摘要:
  目的  探究重点公益林生态补偿依据从面积到蓄积转变的重要性、难点及着力点,为重点公益林生态补偿依据转变提供理论和技术参考。  方法  选取补偿客体的目标实现、补偿主体的激励性和补偿资金的可持续性3个维度,对重点公益林生态补偿依据从面积到蓄积转变进行对比分析。  结果  相较于以森林面积为补偿依据与补偿目标的偏差,以森林蓄积为补偿依据可以更精准地完成重点公益林补偿目标。此外,将森林蓄积为补偿依据,在激励性和市场化方面展现出独特的优越性。  结论  针对重点公益林生态补偿政策不仅应该根据蓄积增量确定补偿额度,而且要充分考虑蓄积量的地区化差异,推动实施基于蓄积量的差异化补偿。未来应当进一步探索基于蓄积量的市场化补偿方案,发挥市场对补偿资金的调节和分配效率。图4参29
冬青‘长叶阿尔塔’扦插生根及解剖学研究
朱晓宇, 童婉婉, 赵楚, 田如男
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210283
[摘要](24) [HTML](13) [PDF](3)
摘要:
  目的  探究植物生长调节剂种类、质量浓度、处理方法和基质类型对冬青‘长叶阿尔塔’Ilex × altaclerensis ‘Belgica Aurea’插穗生根能力的影响及其不定根的起源与形成过程,以期为冬青属Ilex植物扦插繁殖及引种驯化提供理论基础。  方法  以‘长叶阿尔塔’当年生半木质化枝条为插穗,采用3因素(植物生长调节剂种类和质量浓度、处理时间、基质类型)3水平正交试验设计。扦插后80 d,测定并分析不同处理下插穗的存活率、生根率、最长根长、根系效果指数。同时,使用萘乙酸(NAA)对插穗进行促根处理,观察插穗外部形态变化并定期取插穗基部制作石蜡切片,观察扦插前、后插穗的解剖学结构特征,利用扫描电镜和透射电镜技术对其愈伤组织进行形态学和细胞学观察。  结果  ①经1 000 mg·L−1 吲哚丁酸(IBA)溶液速蘸10 s,扦插于V(草炭)∶V(蛭石)∶V(珍珠岩)=4∶3∶3的插穗相关生根指标均处于较高水平,与其他处理均存在极显著差异(P<0.01),其中生根率相比其他处理提高了12.74%~48.83%。②插穗内不存在潜伏根原基,不定根由皮部产生,其生根类型为皮部诱导生根型,根原基起源于髓射线与维管形成层交叉处。③插穗茎段皮层与韧皮部之间存在1~2层环状厚壁组织,是导致插穗生根率低的原因。④愈伤组织中未发现根原基,其产生与不定根发生、发育彼此独立,同时生根并不是愈伤组织分化的最终结果。⑤插穗生根过程形成2类愈伤组织,其中胚性愈伤组织多为白色,排列紧密,表面细胞成团分布,大小近似,细胞核大核仁明显,细胞器丰富;非胚性愈伤组织多为深黄色,空泡化明显,表面细胞不饱满,大部分死亡破裂,内部几乎没有细胞器。  结论  初步筛选出了‘长叶阿尔塔’最佳扦插因素组合,从解剖学角度揭示了其扦插生根机制。图4表3参34
基于改进K-means聚类与分水岭的木材横截面管孔分割
程昱之, 钟丽辉, 何鑫, 王远, 李朝岚
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210219
[摘要](7) [HTML](4) [PDF](0)
摘要:
  目的  管孔是木材识别方面的重要特征之一。针对管孔随机分布、大小不一导致管孔分割鲁棒性不高,木纤维、木射线以及轴向薄壁组织等噪声区域对管孔分割效果影响较大的问题,本研究提出了一种改进K-means聚类与分水岭的木材横截面管孔分割算法。  方法  采用改进K-means聚类对管孔区域进行粗分割,有效区分管孔区域与木纤维、木射线以及轴向薄壁组织等噪声区域。再对粗分割结果采用改进分水岭算法进行精分割,分割出的管孔与实际管孔基本吻合。  结果  平均每张木材横截面微观图像有97.1%的管孔被准确有效地分割出来。本研究提出的改进分割算法与其他算法相比,分割效果显著提升,在大小不一且随机分布的管孔分割过程中鲁棒性高,具有良好的分割性能。  结论  该算法能有效解决传统K-means聚类算法在图像分割时受噪声影响大和初始聚类中心随机性问题,为阔叶材管孔特征提取和定量分析奠定了坚实基础。图7参16
长江流域河岸植被缓冲带生态功能及构建技术研究进展
胡海波, 邓文斌, 王霞
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210201
[摘要](23) [HTML](6) [PDF](1)
摘要:
长江流域河岸植被缓冲带是河岸生态系统的重要组成部分,对长江流域污染防治和生态环境建设具有重要影响。综述了河岸植被缓冲带的主要生态功能,分析了长江流域河岸植被缓冲带面临的环境影响因素,阐述了河岸植被缓冲带构建技术,并对未来研究提出展望。河岸植被缓冲带的主要生态功能为缓洪护岸、截污净化和保护生物多样性等。目前,长江流域河岸植被缓冲带面临的主要影响因素为外来物种入侵、大量硬质工程建设和农业、工业发展带来的污染物排放等。长江流域河岸植被缓冲带的构建技术应根据不同河岸带的特点和功能来确定,并加强对河岸植被缓冲带的管理。未来研究应集中于:①开展河岸植被缓冲带遮阴效应的过程及机理研究,根据遮阴效应的研究结果,讨论遮阴的利弊问题,以及遮阴效应与缓冲极端气候的联系。②开展极端气候条件下生态功能研究,利用模型模拟极端气候条件下(暴雨、干旱等)河岸植被缓冲带的截留减污效应,为植被缓冲带的构建提供参考依据。③开展景观和流域尺度研究,结合遥感影像和各气象站点数据,从景观和流域尺度研究自然和人为活动对河岸植被缓冲带生态过程和生态功能的影响,探讨河岸植被缓冲带综合治理和管理模式。④建立植被缓冲带综合评价体系,应用数字化手段对河岸植被缓冲带实时监控,结合野外观察和采样分析,综合评价河岸植被缓冲带的结构和生态功能。参43
不同种群云斑天牛对寄主取食和产卵的行为差异
郑凯文, 吴守欣, 张冬勇, 吴佳昊, 杜永斌, 樊建庭
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210366
[摘要](15) [HTML](4) [PDF](1)
摘要:
  目的  研究不同种群云斑天牛Batocera horsfieldi 对寄主植物的适应性。  方法  通过室内取食和产卵试验,测定余姚种群云斑天牛和临安种群云斑天牛对4种寄主植物(黄连木Pistacia chinensis、女贞Ligustrum lucidum、白蜡Fraxinus chinensis和大叶杨Populus lasiocarpa)的取食和产卵行为差异。  结果  取食试验结果显示:余姚种群云斑天牛与临安种群云斑天牛对4种寄主植物表现出不同的取食偏好性。余姚种群取食偏好性从高到低依次为黄连木、女贞、白蜡和大叶杨,余姚种群最喜欢取食黄连木。在选择性条件和无选择性条件下,取食量分别为(1 520.00±34.79)和(1 815.50±42.13) mm2。临安种群取食偏好性从高到低依次为女贞、黄连木、白蜡和大叶杨。临安种群最喜欢取食女贞,在选择性条件和无选择性条件下,取食量分别为(1 347.33±51.95)和(1 173.00±75.54) mm2。产卵结果试验显示:余姚种群和临安种群云斑天牛对4种寄主植物表现出比较一致的产卵偏好性,都喜欢在大叶杨上产卵。余姚种群产卵偏好性从高到低依次为大叶杨、女贞、黄连木和白蜡,在选择性和非选择性条件下,在大叶杨上的刻槽数分别为(72.00±5.87)和(82.00±7.64) 个,产卵数分别为(60.00±6.19)和(58.00±5.66) 粒。临安种群产卵偏好性从高到低依次为大叶杨、女贞、白蜡和黄连木,在选择性和非选择性条件下,在大叶杨上的刻槽数分别为(35.00±5.22)和(30.00±3.85) 个,产卵数分别为(22.00±4.51)和(25.00±3.08) 粒。  结论  余姚和临安种群云斑天牛为适应不同地理环境,取食偏好寄主不同。余姚种群云斑天牛偏好取食黄连木 ,而临安种群云斑天牛偏好取食女贞。2个种群云斑天牛产卵偏好寄主相同,均为大叶杨。图3参23
基于PLUS模型的山区城镇景观生态风险动态模拟
李琛, 高彬嫔, 吴映梅, 郑可君, 武燕
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210237
[摘要](37) [HTML](9) [PDF](3)
摘要:
  目的  探究山地重点开发区景观生态风险时空演变特征,模拟预测景观生态风险变化趋势,为缓解中小城镇生态保护和建设开发矛盾、促进中小城镇土地资源可持续利用、发挥中小城镇区域中枢功能、推动区域高质量发展提供支持。  方法  以2000、2010、2020年土地覆被数据为基础,运用基于景观格局指数的景观生态风险评价模型,揭示云南省安宁市景观生态风险时空演变特征,并采用在FLUS模型基础上改进的PLUS模型动态模拟预测安宁市2030年不同情境下景观生态风险空间分布特征和变化趋势。  结果  2000—2020年,研究区人造地表面积呈上升趋势,耕地、草地、灌木地、水域面积总体呈下降趋势,林地面积相对稳定;景观生态风险值空间集聚状态明显,但集聚程度呈下降趋势。景观生态风险等级整体以中等生态风险、较高生态风险为主,占总面积的59.76%~52.95%;2030年3种不同情景中生态保护情景下的高生态风险区面积最小,低生态风险区面积最大,恶化区最少。  结论  山区中小城镇生态风险管控和建设开发矛盾明显,生态风险时空分布特征与人类活动干预强度密切相关,高生态风险区主要分布于各街道城镇扩展的边缘地带,应重点关注城镇用地扩张所导致的景观类型结构及其生态风险的动态变化;基于生态保护情景的安宁市景观生态风险空间分布特征和变化趋势更接近生态安全格局优化路径,更符合安宁市区域经济社会的高质量发展。图5表5参30
基于游客行为的杭州上塘河滨河景观带活力特征研究
吴京婷, 吴晓华, 汪天瑜, 徐斌
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210352
[摘要](19) [HTML](12) [PDF](3)
摘要:
  目的  具有千年历史的杭州上塘河正遭遇活力不足的困境。探讨杭州上塘河滨河景观带活力特征,可为激活运河城市滨河景观带空间活力提供理论支撑。  方法  以上塘河一级缓冲区内的8个样地[城北体育公园(A1)、东新门广场(A2)、永丰公园(A3)、望宸公园(A4)、水陆院遗址(A5)、千桃园(A6)、天都公园(A7)、西洋桥公园(A8)]景观空间为研究对象,采用行为注记法对上塘河滨河景观带进行了活力特征调查,采用聚类分析和核密度估算法(KDE法)对调查结果进行分析。  结果  ①从人群维度来看,人群多元化指标从大到小依次为A3、A6、A1、A7、A5、A2、A8、A4,行为多样性从大到小依次为A6、A7、A5、A2、A1、A8、A3、A4,主要原因是A3、A6水岸空间多元复合,历史文化遗址、景观性设施等吸引人们开展自发性活动。②从时间维度来看,人群活动的波动系数从大到小依次为A6、A7、A2、A5、A3、A1、A8、A4 ,活动时长大于30 min的人数从多到少依次为A6、A1、A8、A2、A3、A7、A5、A4。主要原因为A6、A1内有滨河夜景、文化活动和完善的配套设施能延长人群驻留时间。③从空间维度来看,活动强度从大到小依次为A6、A1、A3、A7、A2、A5、A8、A4,单位时间段的人群聚集密度从高到低依次为A1、A2、A6、A3、A5、A7、A8、A4。主要原因是人群空间分布会受到空间边界、空间活动面积、空间围合感、周边用地性质、周边人口密度等多因素影响。  结论  营建复合滨河景观,促进空间多元功能融合,挖掘山水、人文景源,增设景观装置小品,完善基础配套设施,营造活力水岸夜景,举办文化互动活动,是提升上塘河滨河景观带活力的有效措施。图6表2参20
绿汁江下段天然灌草丛群落分布格局及环境关系分析
桂伟峰, 温庆忠
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210197
[摘要](34) [HTML](7) [PDF](0)
摘要:
  目的  研究绿汁江下游区域天然灌草丛群落在同一地理单元中的分布格局与环境变化规律,探索群落分布形成机制,找到干热河谷地区生态系统整体性修复的重要挟点,提出系统修复和综合治理办法。  方法  运用双向指示种分析法(TWINSPAN)和主成分分析(PCA),以峨山县绿汁江下段灌草丛群落森林资源调查数据为依据,研究植被分类并分析环境关系。  结果  TWINSPAN数量分类方法显示:854个图斑可划分为19个群丛组65个群丛。PCA排序结果显示:第1轴呈现了土层厚度、雨水截留量、保水能力的变化,第2轴呈现了干热方向的变化。垂直气候梯度灌草丛的丰富度从大到小依次为高原面亚热带、干热河谷带、中山南温带。各垂直气候带中都具有典型指示类型。干扰强度大的地区形成了以华西小石积Osteomeles schwerinae、山矾Symplocos sumuntia、萌生栎Quercus spp.、杜鹃Rhododendron simsii灌草丛为主的分布格局。  结论  生境过滤和人为干扰是灌草丛群落分布格局的主要形成机制。通过分析同一地理单元的天然灌草丛群落分布,可了解种群生态幅度和最适生存区。参照群丛组与环境关联关系可判断生态系统中物种所受到的主要生态胁迫。图3表4参34
柏科植物枝/根木质部水分运输、机械强度与解剖结构之间的关系
陈森, 陆世通, 李彦, 谢江波, 叶琳峰, 王忠媛
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210248
[摘要](19) [HTML](7) [PDF](1)
摘要:
  目的  研究湿润地区柏科Cupressaceae北美红杉Sequoia sempervirens、落羽杉Taxodium distichum、池杉T. distichum var. imbricatum木质部水分运输、解剖结构和机械强度的定量关系,探讨木质部解剖结构与功能在器官和物种水平的权衡。  方法  以浙江省天目山北美红杉、落羽杉、池杉为研究对象,用空气注入法测量3种植物枝/根的比导率(Ks)和栓塞抗性(P50),测量管胞壁厚度(Tt)、纹孔膜面积(Apm)、纹孔口面积(Apa)、纹孔膜直径(Pd)、纹孔口直径(Ad)、水力直径(Dh)、管胞密度(Nt)、纹孔开口比(Rap)、纹孔密度(Npm)等指标与水分运输有关的解剖结构,以及木质部密度(Dw)、厚度跨度比(Ttob)等与机械强度相关的指标,同时分析了水力功能与结构的关系。  结果  3种植物根的输水效率高于枝,栓塞抗性低于枝;北美红杉枝和根、落羽杉根以及池杉枝和根的KsP50均为正相关,落羽杉枝的KsP50有微弱的负相关,差异不显著(R2=0.03,P=0.35),因此,3种植物在种内水平上没有效率-安全权衡;在跨物种间,KsP50存在权衡,遵循指数为−2.23的负幂函数关系(R2=0.91,P<0.001);北美红杉枝的KsDwTtob (R2=0.37,P<0.01;R2=0.20,P<0.01),P50Ttob均有显著的负相关关系(R2=0.20,P<0.01)。  结论  3种植物枝与根的木质部安全性和效率均较低,在种内水平上没有效率-安全权衡,这是因为3种植物对高安全性和高效率的结构需求不同,即效率-安全权衡的结构基础并不存在。图7表1参48
植物体细胞胚胎发生及其分子调控机制研究进展
王诗忆, 黄奕孜, 李舟阳, 黄华宏, 林二培
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210141
[摘要](63) [HTML](16) [PDF](146)
摘要:
植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息,具备发育成完整植株的遗传能力,这被称为植物细胞的全能性。体细胞胚胎(体胚)发生是指在没有受精的情况下,由体细胞或营养细胞发育成胚胎,是诱导植物细胞全能性的一种形式。体胚发生在种质资源保存、种苗生产、分子育种和植物基础研究等方面都有着广泛的应用,已成为重要的植物生物技术工具和研究平台。多年来的分子遗传学研究表明:体胚发生受到由众多转录因子、激素信号途径及表观遗传修饰等构成的复杂网络的调控。本研究概述了植物体胚发生的途径,并重点综述了体胚发生关键基因的功能与调控机制、体胚发生的表观遗传修饰以及体胚发生关键基因在基因工程中的应用。随着研究的深入和新技术的出现,体胚发生过程中涉及的代谢组分动态变化、转录调控、激素信号转导与表观遗传调控等复杂生物学过程有望得到更深入地阐释,将更进一步地解析植物体胚发生的分子调控机制。此外,利用体胚发生关键基因的功能与调控机制,开发更高效的体胚诱导和遗传转化方法,有望为更多植物的基因功能研究和遗传改良提供新的思路和技术。参81
风险态度、风险感知对农户碳汇林流转意愿的影响
陈伟, 顾蕾, 冯贻勇, 朱爱琴, 朱玮强
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210216
[摘要](18) [HTML](10) [PDF](187)
摘要:
  目的  基于森林碳汇的解决方法,是实现“2030年碳达峰”“2060年碳中和”目标的重要手段。农户是碳汇林经营者,研究风险态度和风险感知对农户碳汇林流转意愿的影响,对森林碳汇项目的可持续开展和推进有重要意义。  方法  基于浙江省遂昌县、景宁国家核证自愿减排量(CCER)竹林经营碳汇项目已参与农户的实地调查数据,在定性分析风险态度和风险感知对碳汇林流转意愿影响的基础上,运用二元Logistics模型和中介效应模型进行实证检验。  结果  ①84.32%的农户愿意转入更多的碳汇林经营,10.36%的农户愿意转出已经营的碳汇林,5.33%的农户愿意维持现状;从分类型看,风险偏好型农户愿意转入的比例最高,为96.67%,风险厌恶型农户愿意转出的比例最高,为15.95%;在风险感知方面,经营风险、市场风险、政策风险及自然风险感知低的农户愿意转入的比例均高于88.00%,而不愿意转出的比例均高于92.00%。②从实证结果看,风险态度对农户碳汇林转入意愿在5%的水平下显著正向影响,对农户碳汇林转出意愿在5%的水平下显著负向影响。经营风险、市场风险、政策风险感知对农户碳汇林转入意愿分别在10%、1%、5%的水平下显著负向影响,对农户碳汇林转出意愿分别在10%、1%、1%水平下显著正向影响。③市场风险感知在风险态度与碳汇林流转意愿之间存在显著的中介效应。  结论  农户森林碳汇项目参与的积极性整体较高;风险偏好型农户相对于风险厌恶型农户转入意愿更高、转出意愿越低;经营风险、市场风险、政策风险感知越高的农户转入意愿越弱、转出意愿越强。图1表5参19
高效降解菌Arthrobacter nicotianae ZAF-05对土霉素的减毒效应
朱蓉蓉, 张赞, 史艳可, 林辉, 张昕
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200819
[摘要](36) [HTML](11) [PDF](204)
摘要:
  目的  明确1株土霉素(oxytetracycline, OTC)高效降解菌降低OTC生物毒性的效应,为菌株的实际应用提供初步理论依据。  方法  以前期获得的OTC高效降解菌Arthrobacter nicotianae ZAF-05为对象,利用高效液相色谱-电喷雾质谱联用技术(HPLC-Q-TOF-MS)分析了OTC的降解产物。以对OTC敏感的大肠埃希菌Escherichia coli、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis和斜生栅藻Scenedesmus obliquus作为指示生物,评估OTC降解产物的生物毒性。  结果  HPLC-Q-TOF-MS分析发现:经菌株ZAF-05作用后,体系中的高毒性OTC以及其自然水解产物差向异构土霉素(EOTC)含量显著降低,而低毒性的同分异构土霉素(ISO-OTC)含量略有上升。供试细菌和藻类在添加ZAF-05菌株的OTC体系中的生长情况明显好于OTC自然水解的处理和未添加降解菌的阴性对照,且差异极显著(P<0.01)。与原药和自然水解物相比,经过ZAF-05菌株降解的OTC代谢产物生物毒性大大降低。菌株的降解作用缓解了OTC对斜生栅藻细胞超微结构的伤害,细胞叶绿体及细胞壁受损减轻。  结论  降解菌ZAF-05能降低OTC残留的环境生物毒性,而毒性的降低可能与体系中高毒性物质被转化成无毒或低毒的代谢产物有关。图7表1参26
基于InVEST模型的杭州市典型年份年产水量时空变化特征及其影响因素
蔡梦卿, 黄璐, 严力蛟
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210170
[摘要](43) [HTML](13) [PDF](211)
摘要:
  目的  自然因素和土地利用变化是引起生态系统服务改变的两大驱动因素。研究年产水量时空变化特征及两大驱动因素对年产水量的影响,对维持或提升城市水源涵养、保持水土具有现实意义。  方法  以浙江省杭州市为研究对象,采用景观格局分析、空间梯度分析、相关性分析等方法,综合应用InVEST、ArcGIS、Fragstats、SPSS等工具,识别杭州市土地利用和气象因子变化特征,评估并分析年产水量时空变化特征及其与气象因子、景观格局指数的相关性。  结果  2000−2015年杭州市年产水量呈先下降后上升趋势。在空间上表现为东北高、西南低,随着远离城市中心先增大后减小,于10 km处达到最大值。建设用地的产水量最大。2000-2015年杭州市土地利用变化最剧烈的是耕地与建设用地之间的转化。景观总体呈现更强烈的破碎化和异质性趋势,在距离城市中心10~20 km处达到峰值。年降水量先降低后升高,年均气温波动上升,年实际蒸散量处于波动状态。离城市中心50 km内年降水量变化不显著,年均气温显著下降,年实际蒸散量先减小后增大。杭州市年产水量与气象因子的相关性大于其与景观格局指数的相关性,其中与气象因子中降水量正相关性最强。  结论  气象因子的变化是引起杭州市年产水量变化的主要因素,但景观格局的影响仍值得关注。距离城市中心10 km处是年产水量变化的拐点。图4表7参34
干热河谷不同恢复群落对林下物种多样性和土壤理化性质的影响
窦沛彤, 贺思腾, 高成杰, 李昆, 刘方炎
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210348
[摘要](69) [HTML](16) [PDF](137)
摘要:
  目的  揭示红河干热河谷不同恢复群落对林下物种多样性和土壤理化性质的影响。  方法  以红河干热河谷人工恢复15 a的久树Schleichera oleosa群落、车桑子Dodonaea viscosa群落、铁刀木Cassia siamea群落、清香木Pistacia weinmannifolia群落等植物群落和天然次生稀树灌草丛为对象,采用典型样地和随机取样的方法,对林下草本层植物的物种组成、多样性特征以及土壤理化性质进行比较研究。  结果  ①不同恢复群落内,共发现维管植物60种,隶属于20科49属,其中优势科为豆科Leguminosae、菊科Asteraceae、禾本科Poaceae和大戟科Euphorbiaceae。②4种人工恢复群落中,清香木群落的丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、优势度指数均显著高于天然次生稀树灌草丛(P<0.05)。③4种人工恢复群落在物种组成上均与天然次生稀树灌草丛处于中等不相似水平。④4种人工恢复群落的土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾均显著低于天然次生稀树灌草丛(P<0.05)。  结论  红河干热河谷不同人工恢复群落中,林下物种多样性和土壤理化性质均存在显著差异。与天然次生稀树灌草丛相比,人工恢复群落可以在相对较短的时间内增加林下物种多样性,但不能快速恢复土壤养分。图2表3参35
北川滑坡迹地植物群落多样性变化及环境解释
张鸽, 王琦枝, 何媛, 曾倩婷, 何静, 王勇, 杨杰, 郑江坤
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210188
[摘要](43) [HTML](16) [PDF](10)
摘要:
  目的  研究震后滑坡迹地生态恢复过程中群落植物多样性变化情况及环境解释。  方法  以北川县凤凰山滑坡迹地土壤和植物群落为对象,将滑坡迹地分为滑坡区、过渡区和未滑坡区,通过典范对应分析(CCA)排序法对3个区域植被变化情况进行分析,并对植物群落分布进行环境解释。  结果  ①2013-2019年,滑坡区和过渡区总体上植物科属种数量增加了4.00%~483.33%,未滑坡区减少了2.00%~37.50%。②滑坡区和过渡区的植物多样性增加了0.02%~483.33%,未滑坡区减少了2.00%~52.94%,且均匀度也有降低。③乔灌草层的CCA排序前2轴特征值之和占总特征值的60%~80%,表明前2轴包含了排序的大部分信息。④土壤pH和团聚体特征对植被分布的影响较大。  结论  滑坡迹地植物群落的多样性有所提高,且环境因子对植物群落有重要影响。图2表5参33
基于人工神经网络算法的2株木质素降解菌固体菌剂的制备
李雅琳, 李素艳, 孙向阳, 郝丹, 蔡琳琳, 常晓彤
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210311
[摘要](48) [HTML](21) [PDF](8)
摘要:
  目的  以2株不同的木质素降解菌[菌株A(构巢曲霉 Aspergillus nidulans) 、菌株Q(栓菌属1种 Trametes sp.)]为材料,分别制作应用于园林绿化废弃物降解或者堆肥的高效固体发酵菌剂。  方法  采用单因素实验确定固体发酵培养基的碳氮源和外加营养组分种类,再通过正交实验对碳氮源添加量进行优化,最后根据碳氮源优化结果,采用均匀实验结合人工神经网络算法寻找2株木质素降解菌的外加营养组分接种量和最佳固体培养基发酵条件。  结果  优化后的菌株Q固体菌剂培养基基质为麸皮30.000 g作为基底,添加豆饼粉3.000 g和玉米粉0.188 g;外加营养组分(按基质的质量比)为硫酸镁(MgSO4) 1.434%、磷酸二氢钾(KH2PO4)0.115%和硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)1.497%;接种条件为接菌量6.000%、料水比(质量比)1.000∶0.992、保护剂1.000%。优化后的菌株A固体菌剂培养基基质为麸皮30.000 g作为基底,添加豆饼粉1.500 g和木质素磺酸钠1.500 g;外加营养组分(按基质的质量比)为MgSO4 0.123%、KH2PO4 0.213%、FeSO4·7H2O 1.280%;接种条件为接菌量21.000%、料水比1∶1、保护剂19.000%。菌株Q和菌株A在优化培养基上发酵7~9 d获得最大发酵生物量,菌株Q的D(260)为0.596,菌株A的D(260)为0.478。  结论  2株木质素降解菌在优化后的发酵条件下制得的固体菌剂具有高生物量的特点,在降解园林绿化废弃物的木质素方面具有一定潜力。图6表5参22
滴灌与沟灌对杨树细根空间分布的影响
秘洪雷, 兰再平, 彭晶晶, 马鑫
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200808
[摘要](42) [HTML](15) [PDF](6)
摘要:
  目的  探究不同灌溉方式对杨树Populus细根生长和分布的影响,为滴灌培育人工林提供理论和技术依据。  方法  以5年生欧美杨107 Populus × euramericana ‘Neva’为研究对象,在滴灌和沟灌栽培的人工林中选取标准木,分别在株间、对角和行间方向距树干20、50、100和150 cm处采用根钻法取样,比较其细根生物量密度、细根根长密度、细根比根长的差异。  结果  滴灌条件下株间方向的细根生物量密度与沟灌的差异随水平距离增加而增大(P<0.05),对角和行间方向随水平距离增加其差异减小。滴灌下细根生物量密度在株间方向距树干50 cm处最大,对角和行间方向在距树干20 cm处最大。滴灌下株间方向的细根根长密度与沟灌的差异随水平距离增加而增大(P<0.05),对角和行间方向的差异随水平距离增加而减小。滴灌下细根根长密度在株间方向距树干50 cm处最大,对角和行间方向在距树干20 cm处最大。滴灌和沟灌下0~40 cm土层的细根生物量分别占0~60 cm土层的81%和73%,细根根长分别占0~60 cm土层的85%和80%。滴灌和沟灌下的比根长随水平距离增加而增大,且均表现为沟灌大于滴灌,不同方向比根长的差异在距树干20 cm处最大,在距树干50 cm处最小。  结论  滴灌能促进杨树人工林细根的生长和周转,影响细根的空间分布,提高林地生产力。图4表1参28
浙江省毛竹秆形结构特征
杨帆, 汤孟平
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200796
[摘要](65) [HTML](21) [PDF](6)
摘要:
  目的  解析秆形结构因子之间的关系及其主导因子,并以竹节所处高度与竹高的比值(即相对高,取值为0~1)代替实际高,分析秆形结构因子及其依赖于相对高的分布规律,可以辅助判断毛竹Phyllostachys edulis生长发育状况。  方法  在浙江省不同区域共选择10个县市(区)设置毛竹林调查样地,测量样竹的竹节数、竹节长和中央直径等秆形结构因子,用抛物线和直线拟合秆形结构因子依赖于相对高在竹秆上的分布规律,通过相关性分析解析秆形结构因子之间的关系,应用因子分析解析秆形结构因子中的主要因子。  结果  毛竹竹节数集中在53~67节,符合正态分布,95%置信水平下毛竹竹节数平均数的置信区间为(58.1, 60.4);竹节长和竹节中央直径依赖于相对高分布分别具有抛物线和直线分布特征。竹秆高度每增加10%,竹节中央直径约下降10%。随着径阶的增大,最长竹节长有逐渐增大的趋势,但最长竹节的相对高没有明显差异,均为0.47~0.52;胸径与竹节数、1/2高节长、最长竹节长和胸高竹节长呈极显著正相关(P<0.01),与胸高节号呈极显著负相关(P<0.01)。  结论  稳定性和差异性并存是毛竹秆形结构因子的主要特点。不同径阶毛竹最长竹节的相对高没有明显差异,均约在1/2竹高处;竹子越粗壮,节数越多,1/2高节长越长,胸高以下平均竹节长越长;壁厚因子、1/2高节长、竹节数和胸高处秆形因子是反映毛竹秆形结构的主要因子。图6表6参28
辽宁仙人洞国家级自然保护区森林群落稳定性评价
宋文璐, 张华, 伏捷, 张俊, 杜维新, 苑知言, 赵海涵
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210330
[摘要](45) [HTML](16) [PDF](2)
摘要:
  目的  研究辽宁仙人洞国家级自然保护区9个典型森林群落稳定性,探讨其主要影响因素。  方法  以保护区9个典型森林群落的样地调查数据为数据源,比较各森林群落种群更新潜力、群落基本特征、物种多样性、种群生态位重叠、凋落物特性和土壤肥力差异,以此6项指标共44个因子构建群落稳定性评价体系,应用模糊数学中隶属函数值法对各森林群落稳定性状况作出评价。  结果  ①赤松Pinus densiflora +麻栎Quercus acutissima-地锦Parthenocissus tricuspidata +青花椒Zanthoxylum schinifolium-两型豆Amphicarpaea edgeworthii +白花碎米荠Cardamine leucantha群落种群更新潜力、物种多样性和土壤肥力最好,赤松-牛叠肚Rubus crataegifolius +青花椒-矮丛薹草Carex callitrichos var. nana群落生长发育基本特征平均值最高。9个群落种群生态位重叠情况相似,槲树Q. dentata +麻栎-花木蓝Indigofera kirilowii +榛Corylus heterophylla-菴闾Artemisia keiskeana +矮丛薹草群落凋落物层蓄积量和持水性最高。②9个森林群落的稳定性排名由高到低依次为赤松+麻栎-地锦+青花椒-两型豆+白花碎米荠群落、槲树+麻栎-花木蓝+榛-菴闾+矮丛薹草群落、麻栎+栓皮栎Q. variabilis-青花椒+榛-矮丛薹草群落、赤松-三桠乌药Lindera obtusiloba +照山白Rhododendron micranthum-矮丛薹草群落、赤松-青花椒-矮丛薹草群落、蒙古栎Q. mongolica +赤松-牛叠肚+照山白-矮丛薹草群落、蒙古栎-牛叠肚-矮丛薹草群落、赤松-牛叠肚+青花椒-矮丛薹草群落、槲树+赤松-榛-矮丛薹草群落。③6项森林群落稳定性评价指标中,第一主成分中种群更新潜力、物种多样性和土壤肥力的荷载系数最大。  结论  辽宁仙人洞国家级自然保护区9个典型森林群落稳定性存在显著差异,其主要影响因素为森林群落种群更新潜力、物种多样性以及土壤肥力。表10参31
松阳县典型中轻度污染耕地镉输入输出平衡研究
徐火忠, 吴东涛, 李贵松, 吴林土, 叶春福, 郭彬, 马嘉伟, 叶正钱, 柳丹
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200728
[摘要](69) [HTML](29) [PDF](2)
摘要:
  目的  为准确了解浙江省丽水市松阳县农田土壤中镉(Cd)污染来源并制定修复对策。  方法  2017−2019年,以浙江省丽水市松阳县典型耕地为研究对象,通过采集当地的投入品和农作物,连续3 a监测重金属Cd的输入和输出量。  结果  2017−2019年,研究区肥料与大气沉降是Cd的主要农业污染来源,占比分别为49.78%和40.16%、50.20%和39.14%、34.04%和48.09%;投入品每年Cd的总输入量分别占土壤Cd总量的0.18%、0.17%和0.14%。水稻Oryza sativa、油菜Brassica napus与茶Camellia sinensis的Cd年总输出量分别为2 820.00、2 706.00和2 629.50 mg·hm−2·a−1,年平均输出量为2 718.50 mg·hm−2·a−1,年平均输出量总体较为平稳。2017−2019年间Cd年输入量和输出量均逐年降低,但Cd年输出量均大于Cd年输入量,其原因可能是Cd在植物中出现了富集。  结论  该地区Cd的农业污染来源主要为肥料和大气沉降,环境及农投品整体属于清洁水平,但大气沉降量有上升的趋势,因此需对该区域继续实施长期监测;植物的年输出量均大于投入品的输入量,因此需避免秸秆直接还田,并及时修复当地受污染的土壤以及种植的植物。图1表5参25
沉水植物型生态净化系统处理农田退水的总磷去除动力学研究
龚苗苗, 蔡飞翔, 姜培坤, 曹玉成
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210260
[摘要](86) [HTML](36) [PDF](2)
摘要:
  目的  探讨以沉水植物为先锋物种的生态净化系统处理农田退水磷污染的动力学性能。  方法  通过批式试验研究苦草Vallisneria natans型和金鱼藻Ceratophyllum demersum型2种沉水植物型净化系统对农田退水总磷的净化效率及其动力学特征。  结果  至试验结束时(第49天),2种植物净化系统总磷去除效率无显著差异(P>0.05),总磷去除率分别为82.8%(苦草型)和84.0%(金鱼藻型),但两者总磷去除效率的差异在时间尺度上存在不确定性;动力学模拟分析发现:除Grau二级动力学外,一级动力学、Monod 动力学和修正的Gompertz模型均可以描述试验条件下总磷的去除过程[判定系数(R2)>0.930,相对均方根误差(RRMSE)<0.200],其中Monod动力学和Gompertz模型具有更高的拟合度(R2>0.970),预测值与实验观测值之间吻合程度更好(RRMSE<0.110)。  结论  3种有效模型拟合获得的动力学常数在植物种类水平上均存在显著差异(P<0.05),其中指示总磷去除效率的动力学常数值一致表现为苦草型>金鱼藻型,表明苦草型净化系统除磷效率好于金鱼藻型。图5表2参35
4株内生真菌对沙地云杉立枯病的抗病作用
姜海燕, 狄佳麟, 丛林, 闫伟, 白娜娜, 张旭, 白慧
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210287
[摘要](107) [HTML](42) [PDF](3)
摘要:
  目的  探究沙地云杉Pieca mongolica内生拮抗菌对沙地云杉立枯病菌Fusarium sp.的拮抗作用,旨在为利用生物资源、开发生防菌提供依据。  方法  以前期筛选出的4株具有强拮抗作用的沙地云杉内生真菌互隔链格孢菌Alternaria alternata(SDYS36)、三线镰刀菌Fusarium tricinctum(SDYS63)、产黄青霉菌Penicillium chrysogenum (SDYS95)、聚多曲霉菌Aspergillus sydowii (SDYS180)为试验材料,沙地云杉立枯病菌为靶标菌,采用体外对峙和盆栽试验,5组重复,测定内生真菌对病原菌的体外拮抗性及感病幼苗的形态和相关生理指标变化,通过显著性分析筛选优势拮抗菌株。  结果  4株内生拮抗菌对立枯病菌均表现出体外拮抗活性,SDYS180的发酵液拮抗活性最高,达78.67%;SDYS95的菌株拮抗活性最高,达69.64%;SDYS63的挥发性代谢产物拮抗活性最高,达16.94%。4株内生拮抗菌对盆栽沙地云杉立枯病菌均表现出不同程度的拮抗活性,接种SDYS180促进染病幼苗的组织生长,株高、地径和根长分别提高17.12%、32.64%和16.56%;接种SDYS95的染病幼苗可溶性蛋白质质量分数提高13.41%,丙二醛质量摩尔浓度降低5.27%,过氧化物酶活性提高224.46%,超氧化物歧化酶活性提高37.05%,过氧化氢酶活性提高9.02%。  结论  菌株SDYS180和SDYS95是筛选出的防治沙地云杉立枯病的优势拮抗生防菌。图8表1 参23
雄性榧树遗传多样性的SSR荧光标记分析
郑刘辉, 詹利云, 侯宇, 喻卫武, 曾燕如, 戴文圣
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279
[摘要](76) [HTML](33) [PDF](11)
摘要:
  目的  旨在利用SSR荧光标记对榧树雄株5个野生居群的121个单株进行遗传多样性及群体遗传结构分析,为榧树雄株遗传背景、种质资源评价和优良种质筛选提供参考。  方法  采用CTAB法提取榧树基因组DNA,设计引物,通过荧光引物PCR扩增方法,利用毛细管电泳检测技术检测榧树雄株的多态位点。  结果  24对引物共检测到85个等位基因,变幅为2~7个,平均每个标记有3.542个,其中平均有效等位基因有1.915个。5个居群的平均Nei’s遗传多样性指数为0.365,平均Shannon’s信息指数为0.608。5个居群中,多态位点百分比为75.00%~95.83%,平均为82.50%,居群遗传多样性从大到小依次为嵊州居群、临安居群、富阳居群、黄山居群、淳安居群。居群间的基因流为4.172,遗传分化系数为0.096,遗传分化程度很低。聚类分析结果表明:5个居群的遗传相似度为0.865~0.978,平均为0.932。  结论  雄性榧树居群的遗传多样性较丰富。榧树雄株的遗传变异主要存在于居群内,但居群间也存在一定的基因交流。5个居群可以分为3大类群,这与表型的遗传多样性分析结果比较相似。图4表6参32
4种柳树抗虫性和代谢组分析
李文杰, 崔露露, 麻芸娇, 梁海永
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
[摘要](72) [HTML](31) [PDF](1)
摘要:
  目的  研究不同柳树Salix spp.对柳蓝叶甲Plagiodera versicolora的抗虫性,为选育抗虫性强的柳树品种提供参考。  方法  对旱柳S. matsudana、黄花柳S. caprea、垂柳S. babylonica以及三蕊柳S. triandra的3个无性系进行室内饲虫试验,并对抗虫组与非抗虫组进行差异次生代谢产物的测定与筛选。  结果  各无性系室内饲虫成活率分别为旱柳98%、垂柳93%、黄花柳90%以及三蕊柳的3个无性系均为0。非抗虫组与抗虫组有23种主要的差异代谢产物,其中阿魏酰胍丁胺、抗坏血酸、没食子酸、绿茶儿茶酚、没食子儿茶素、杨梅苷、葡萄酸铜、D-(−)-阿拉伯糖、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯、N-阿魏酰胍丁胺、葡糖酸、2′, 4′, 5, 7-四羟基异黄酮、N-乙酰-DL-色氨酸、异泽兰黄素 3-葡萄糖苷、十六聚甲烷基鞘氨醇15种产物表现为上调,而槲皮素-3-O-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃半乳糖苷、橙皮甙、芦丁、聚半乳糖醛酸、2, 5-二羟基苯甲酸、槲皮素O-乙酰己烯苷、3-羟基-5-甲基苯酚-1-氧化基-β-D-葡萄糖、槲皮素8种产物表现为下调。  结论  三蕊柳对柳蓝叶甲的抗虫性最佳;非抗虫组与抗虫组之间的主要次生代谢产物存在显著差异,表明三蕊柳的次生代谢产物可能会对柳蓝叶甲幼虫产生毒害作用,或缺乏幼虫生长发育所必需的营养物质而导致柳蓝叶甲幼虫死亡。图4表1参23
1株木质素降解菌的筛选、鉴定及其液态发酵条件优化
李雅琳, 李素艳, 孙向阳, 郝丹, 蔡琳琳, 常晓彤
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200814
[摘要](91) [HTML](30) [PDF](7)
摘要:
  目的  制作应用于园林绿化废弃物的以木质素降解菌为原材料的高效液体菌剂。  方法  通过苯胺蓝平板褪色圈法和愈创木酚平板变色圈法从分离纯化得到的22株菌中筛选目标菌株,并用内转录间隔区(ITS)测序法对目标菌株进行鉴定,然后通过单因素试验对目标菌株的培养时间、接种量和培养基配方(碳源和氮源)进行优化,最后根据单因素试验结果,采用均匀实验结合人工神经网络算法寻找目标菌株的最佳发酵条件。  结果  根据平板褪色和显色结果,选定菌株Q01为目标菌株。经鉴定,菌株Q01为栓菌属Trametes真菌。根据单因素试验和均匀试验结果,确定菌株Q01的最优发酵条件为培养时间5 d,接种菌液体积分数为12.5%;培养基配方为木质素磺酸钠14.00 g·L−1、蛋白胨12.30 g·L−1、酵母粉5.00 g·L−1、豆饼粉3.00 g·L−1、五水合硫酸铜0.12 g·L−1、氯化钠0.53 g·L−1、pH自然。优化条件后菌株Q01的生物量提高1.27倍,锰过氧化物酶活性提高31.71倍,木质素过氧化物酶活性提高19.12倍,漆酶活性略有降低,但3种木质素酶的总酶活性提高了4.38倍。  结论  菌株Q01在优化后的发酵条件下制得的液体菌剂具有高酶活性和高生物量的特点,在降解园林绿化废弃物木质素方面具有一定应用潜力。图6表3参29
农杆菌介导的香榧幼胚遗传转化体系
周佳君, 胡恒康, 龚丽, 干安格, 喻卫武, 吴家胜, 黄坚钦, 张启香
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210196
[摘要](83) [HTML](31) [PDF](6)
摘要:
  目的  以香榧Torreya grandis ‘Merrillii’幼胚为受体材料,开展农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的遗传转化研究,揭示影响香榧遗传转化的关键因素,以建立农杆菌介导的香榧幼胚遗传转化体系。  方法  以香榧种子突破种鳞后第8周至第11周的幼胚作为转基因受体材料,比较受体胚龄、农杆菌菌液浓度、侵染时间、抗生素质量浓度对遗传转化效率的影响,并采用潮霉素、绿色荧光蛋白GFP表达及GFP基因聚合酶链式反应对遗传转化香榧幼胚培养物进行阳性筛选。  结果  随着香榧幼胚胚龄的增加,抗逆性增强,污染率降低,成活率提高,第10周和第11周幼胚成活率分别为52.1%和52.3%。农杆菌菌液浓度和侵染时间均对香榧幼胚的污染率、成活率、愈伤组织诱导率以及体胚发生率具有显著影响(P<0.05)。菌液吸光度[D(600)]为0.5时,香榧幼胚愈伤组织诱导率和体胚发生率最高,分别为17.9%和17.3%;侵染时间为10 min时,愈伤组织诱导率和体胚发生率为最高,分别达到17.5%和17.1%。羧苄青霉素对于受体材料的农杆菌脱除具有显著影响(P<0.05),当羧苄青霉素质量浓度为300 mg·L−1时,成活率、愈伤组织诱导率和体胚发生率均最高,分别为60.5%、15.8%和17.5%。潮霉素对于香榧幼胚培养物的阳性筛选具有良好的效果,当潮霉素质量浓度为100 mg·L−1时,成活率为30.5%。  结论  不同胚龄香榧幼胚遗传转化效果不同,突破种鳞后第10周香榧幼胚遗传转化效果良好;当农杆菌菌液D(600)为0.5,侵染时间为10 min时,转化效果最佳;300 mg·L−1为羧苄青霉素脱除农杆菌的最佳质量浓度;100 mg·L−1是潮霉素阳性香榧幼胚筛选的最佳质量浓度。图3表5参37
华蓥市山区典型林分土壤团聚体稳定性及抗蚀能力
陈涛, 周利军, 齐实, 孙保平, 聂泽旭
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210142
[摘要](131) [HTML](38) [PDF](2)
摘要:
  目的  探究四川省华蓥市典型林分下土壤团聚体稳定性变化特征及其影响因素,为阐明该地区团聚体组成及其稳定性机制提供理论依据。  方法  选取华蓥市山区5种典型林分(柏木Cupressus funebris纯林、杉木Cunninghamia lanceolata纯林、马尾松Pinus massoniana-檵木Loropetalum chinense混交林、马尾松-杉木混交林、近自然经营杉木纯林)为研究对象,通过测定林分表层(0~15 cm)和亚表层(15~30 cm)土壤理化性质,分析土壤理化性质对团聚体变化特征和土壤抗蚀性的影响。  结果  ①5种典型林分土壤大团聚体质量百分比为77%~93%,且不同林分间平均质量直径(MWD)和土壤可蚀性存在显著差异(P<0.05),其平均质量直径柏木林最大(2.33 mm),马尾松-檵木混交林最小(1.53 mm)。土壤可蚀性从大到小依次为近自然经营杉木纯林、柏木林、杉木纯林、马尾松-杉木混交林、马尾松-檵木混交林。②冗余分析表明:速效钾、土壤总孔隙度和土壤有机碳与平均质量直径呈显著正相关(P<0.05),与土壤可蚀性呈显著负相关(P<0.05);土壤容重与平均质量直径呈显著负相关性(P<0.05),与土壤可蚀性呈显著正相关(P<0.05)。  结论  5种典型林分中,柏木林和近自然经营杉木纯林土壤水稳性团聚体最稳定、抗侵蚀性强,马尾松-檵木混交林土壤水稳性团聚体稳定性最低。传统经营模式下柏木林地土壤团聚体更稳定,土壤抗蚀性更强;近自然经营模式有利于土壤团聚体稳定性和土壤抗蚀性的提高。图3表3参32
2021年38卷5期
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土壤与全球环境变化专刊前言
2021, 38(5).
[摘要](169) [PDF](117)
摘要:
2021 年 5 期目录
2021, 38(5).
[摘要](82) [HTML](34) [PDF](186)
摘要:
2021-05期封面
2021, 38(5).
[摘要](45) [PDF](91)
摘要:
氮输入影响滨海湿地碳循环过程的模拟研究:进展与展望
陈雅文, 韩广轩, 蔡延江
2021, 38(5): 883-895. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210118
[摘要](506) [HTML](86) [PDF](45)
摘要:
滨海湿地碳循环是控制全球碳储量的关键过程之一,受近岸水体富营养化引起的氮输入影响显著。然而氮输入影响滨海湿地碳循环的过程复杂,利用碳循环模型是研究这些过程的有效手段,在全球气候变化下,评估滨海湿地碳储蓄功能具有重要意义。本研究介绍了滨海湿地碳组分在大气-植被-水体-土壤不同界面间的迁移和转化,总结了氮输入影响碳循环各阶段的规律,发现碳储蓄和碳通量对氮输入的响应受多个因素的共同作用。在此基础上,阐述了目前发展比较成熟且同时具有碳、氮、水相关模块的碳循环主流模型,以及模型为适应湿地而做出的改进及其在湿地的应用情况,为利用模型模拟氮输入影响滨海湿地生态系统碳循环的相关过程提供参考。探讨了将模型应用于湿地,应注意潮汐过程对氮输入影响等相关发展方向,同时就如何减少模型模拟的不准确性等问题展开讨论,对未来的研究方向提出展望。图1表1参126
红壤氮转化对土壤水分变化的响应
但小倩, 陈招兄, 程谊, 蔡祖聪, 张金波
2021, 38(5): 896-905. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200624
[摘要](283) [HTML](70) [PDF](88)
摘要:
  目的  土壤水分变化会影响微生物介导的氮转化。探明土壤氮初级转化速率,反映土壤内部氮素动态变化,探索氮转化对土壤水分变化的响应机制。  方法  采用15N成对标记技术,利用数值优化模型,量化不同水分条件(最大持水量的20%、60%、80%、100%)下,有机氮矿化、铵态氮(\begin{document}${{\rm{NH}}_4^{+}} $\end{document})微生物同化、自养硝化、异养硝化和硝态氮(\begin{document}${{\rm{NO}}_3^{-}} $\end{document})消耗等主要氮转化过程的初级转化速率。  结果  土壤不同氮转化过程对水分变化的响应不同。随土壤含水量上升(从最大持水量的20%升至100%),土壤中易分解有机氮库初级矿化速率(\begin{document}${M_{{\rm{N}}_{\rm{lab}}}} $\end{document})从1.757 mg·kg−1·d−1增加到2.598 mg·kg−1·d−1,难分解有机氮库初级矿化速率(\begin{document}${M_{{\rm{N}}_{\rm{rec}}}} $\end{document})变化不显著,总初级矿化速率(M,即\begin{document}${M_{{\rm{N}}_{\rm{lab}}} }$\end{document}\begin{document}${M_{{\rm{N}}_{\rm{rec}}}} $\end{document})显著上升。初级自养硝化速率(\begin{document}${O_{{\rm{NH}}_4}} $\end{document})随土壤含水量增加而增加,在最大持水量为100%时达到最大值(0.266 mg·kg−1·d−1);初级异养硝化速率(\begin{document}${O_{{\rm{N}}_{\rm{rec}}}} $\end{document})随土壤含水量增加先上升后下降,在最大持水量为60%时达到最大值(0.115 mg·kg−1·d−1);土壤在最大持水量为80%和100%时\begin{document}${O_{{\rm{NH}}_4}} $\end{document}显著大于\begin{document}${O_{{\rm{N}}_{\rm{rec}}} } $\end{document},总初级硝化速率(N,即\begin{document}${O_{{\rm{NH}}_{4}}} $\end{document}\begin{document}${O_{{\rm{N}}_{\rm{rec}}} } $\end{document})随土壤含水量增加而增大。总初级\begin{document}${{\rm{NH}}_4^{+}} $\end{document}微生物同化速率(\begin{document}${I_{{\rm{NH}}_{4}} } $\end{document})随土壤含水量增加线性上升,土壤在最大持水量的100 %时达到最大值(1.941 mg·kg−1·d−1);初级\begin{document}${{\rm{NO}}_3^{-}} $\end{document}消耗速率(\begin{document}${C_{{\rm{NO}}_{3}}} $\end{document})在最大持水量的80%和100%时明显增加,总无机氮消耗速率(\begin{document}${I_{{\rm{NH}}_{4}}} $\end{document}\begin{document}${C_{{\rm{NO}}_{3}}} $\end{document})随土壤含水量增加显著增大,并在最大持水量的80% 时超过总氮初级矿化速率。因此,随含水量增加土壤氮净矿化速率先上升到最大值,然后迅速下降为负值。  结论  红壤不同无机氮产生和消耗过程对水分变化的响应不同;适当增加土壤含水量可提高红壤氮素的可利用性。图5表1参48
基于稳定同位素自然丰度技术的土壤氧化亚氮产生与排放过程研究进展
黄瑾, 余龙飞, 李文娟, 黄平
2021, 38(5): 906-915. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210458
[摘要](151) [HTML](35) [PDF](30)
摘要:
氧化亚氮(N2O)是主要的温室气体之一,并且对平流层臭氧层分解起到重要作用。土壤中N2O的产生和排放过程复杂多样,对其进行精准溯源与过程区分有助于制定减排策略。稳定同位素自然丰度技术利用N2O的同位素值δ15Nbulk(N2O中15N在整体水平上的同位素特征值)、δ18O(N2O中18O在整体水平上的同位素特征值)以及δ15Nsp(N2O分子内15N的位点特异性同位素值),可以示踪N2O来源、指示N2O产生的微生物作用途径,在N2O转化过程溯源中已取得重要进展。而同位素分馏效应是稳定同位素自然丰度技术应用的理论基础,其中微生物过程及其导致的同位素分馏是需要重点关注的问题。本研究概述了同位素分馏效应在N2O的产生、排放过程中的研究进展及其主要影响因素,梳理了同位素特征值δ15Nbulkδ18O和δ15Nsp在分析N2O来源的研究进展,并且提出了影响准确区分过程的因素。因素包括单一产生路径的同位素特征值范围广、不同产生路径的同位素特征值范围的重叠、反应底物同位素组成的变化以及与N2O还原相关的分馏因子的可变性等问题。明确了今后需加强δ15Nsp等N2O同位素特征值分馏效应的测定,利用组合同位素特征值及先进手段进行全面的N2O溯源研究。图2参80
模拟根系分泌物输入对森林土壤氮转化的影响研究综述
蔡银美, 张成富, 赵庆霞, 李昕颖, 何腾兵
2021, 38(5): 916-925. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210293
[摘要](156) [HTML](195) [PDF](31)
摘要:
在全球气候变化加速植物生长和生物量积累的背景下,氮素是森林生态系统初级生产力的主要限制因子之一。根系分泌物所介导的根际微生物过程在驱动森林生态系统土壤养分循环和增加氮素有效性方面具有重要意义。基于此,本研究综述了模拟根系分泌物输入对森林土壤氮素矿化、硝化与反硝化过程的影响及其机制。发现根系分泌物中的有机酸、糖类和氨基酸等物质均能促进有机质的分解和氮素矿化,在一定程度上能缓解植物对氮的需求。不同碳含量和碳氮比的根系分泌物输入驱动根际微生物行使不同养分利用策略,通过生物和非生物作用,根系分泌物矿化有机质中的氮素供给植物吸收利用;根系分泌物中的生物硝化抑制剂能抑制土壤硝化作用,减少氮素的淋溶;根系分泌物还通过控制根际与氮转化相关的反硝化细菌群落来促进土壤反硝化作用。综上,植物通过增加根系分泌物的输入能提高地下碳分配,影响根际土壤氮素转化,在维持森林土壤氮素循环和缓解养分限制等方面具有重要作用。表2参70
生物质炭输入影响土壤氮素转化与氧化亚氮排放的研究进展
屈田华, 李永夫, 张少博, 郦琳琳, 李永春, 刘娟
2021, 38(5): 926-936. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200549
[摘要](441) [HTML](128) [PDF](32)
摘要:
全球气候变暖的持续性和不确定性显著影响人类社会的可持续发展。大气氧化亚氮(N2O)的持续增加是导致全球气候变暖的主要原因之一。土壤是氮素转化的重要场所和氮循环生物化学反应库,也是N2O的重要排放源,土壤N2O排放速率的变化会显著影响大气N2O含量。生物质炭是指生物质在完全或部分缺氧的情况下经热裂解制备而成的芳香类化学物质,具有多孔性、强吸附性、化学稳定性、高pH和较大阳离子交换量等特性。生物质炭施入土壤后,会直接或间接影响土壤氮素的转化,并对土壤N2O排放产生显著影响。本研究综述了生物质炭输入对土壤生态系统氮素转化与N2O排放的研究进展,分别阐述了生物质炭输入对土壤无机氮动态变化、硝化作用、反硝化作用以及N2O排放的影响,并从生物质炭吸附和减少氮素淋滤、影响土壤理化性质、土壤氨氧化菌的丰度和多样性以及反硝化菌功能基因等方面具体分析了影响上述过程的作用机制。在此基础上,对今后生物质炭在土壤增汇减排以及缓解温室效应方面的进一步理论研究和相关技术推广进行了展望。参109
氮磷添加下施用保水剂对油茶林土壤氧化亚氮排放的影响
高宇, 王佰慧, 邹瑜, 王书丽, 向蒗, 付艳秋, 胡冬南, 郭晓敏, 张令
2021, 38(5): 937-944. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210411
[摘要](87) [HTML](25) [PDF](34)
摘要:
  目的  化肥施用导致土壤氧化亚氮(N2O)排放增加,加剧了全球气候变化。在干旱和降水分配不均地区,土壤含水量是影响土壤N2O排放的关键因子,施用保水剂(如聚丙烯酰胺)可能影响土壤N2O排放。本研究目的是探究氮(N)与磷(P)肥添加下施用聚丙烯酰胺对土壤N2O排放的影响。  方法  以油茶Camellia oleifera林土壤为研究对象,设置不同处理,包括不同肥料添加[N、P、N+P、不施肥(ck)],不同聚丙烯酰胺用量(C0:0 g·kg−1,C1:1.0 g·kg−1,C2:2.0 g·kg−1)以及两者交互处理,利用静态箱-气相色谱法测定油茶苗生长期内土壤N2O排放。  结果  ①施用聚丙烯酰胺显著提高了油茶林土壤含水量(P<0.05),且土壤含水量随保水剂施用量的增加而增加。与C0相比,C1和C2土壤的含水量分别增加47.1%和57.4%,但施用聚丙烯酰胺不会促进土壤N2O排放(F=2.75,P>0.05)。②施磷肥显著提高土壤N2O累积排放量(P<0.05),相较于ck增加13.3%。③与只添加聚丙烯酰胺的土壤相比,1.0 g·kg−1聚丙烯酰胺分别与N、P、N+P肥混施处理的土壤N2O排放通量分别显著增加56.0%、61.7%、40.7% (P<0.05);2.0 g·kg−1聚丙烯酰胺与P、N+P肥混施处理的土壤N2O排放通量分别显著增加38.7%、58.1% (P<0.05)。  结论  施用聚丙烯酰胺不仅能有效提高油茶土壤保水能力,而且还不会促进油茶土壤N2O排放,有利于发展高效节水林业和缓解全球气候变化。图5表1参35
杉木人工林土壤氮矿化对长期氮添加和季节的响应
杨仕明, 蔡乾坤, 刘文飞, 吴建平
2021, 38(5): 945-952. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210403
[摘要](166) [HTML](26) [PDF](27)
摘要:
  目的  探讨长期氮沉降和季节变化对杉木Cunninghamia lanceolata人工林无机氮及氮素转化速率的影响。  方法  以福建省三明市沙县官庄国有林场亚热带人工杉木林为研究对象,开展长期(10 a)氮添加梯度(对照:N0;低氮:N1;中氮:N2;高氮:N3)野外控制试验,通过野外原位培养方法测定氮添加对净氮矿化、硝化和淋溶的影响。  结果  ①氮添加显著提高了铵态氮(NH4 +-N)、硝态氮(NO3 -N) 和总无机氮质量分数,从大到小均依次为N3、N2、N1、N0,且铵态氮质量分数均高于硝态氮。②氮素转化速率随氮添加梯度而增大,高氮显著促进了氮素转化(P<0.05)。③季节显著影响氮素转化(P<0.05),净氮矿化速率、硝化速率与淋溶速率均表现为夏季高、冬季低的季节动态。  结论  氮添加显著增加了土壤无机氮与氮素转化速率,土壤pH、碳氮比(C/N)和土壤温度可能是研究区氮添加驱动氮素转化的主要因子。在杉木人工林的经营与管理中需要更多关注土壤养分和氮素转化速率对外源氮输入的响应。图2表3参40
不同类型菌根对土壤碳循环的影响差异研究进展
金文豪, 邵帅, 陈俊辉, 秦华
2021, 38(5): 953-962. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210531
[摘要](249) [HTML](29) [PDF](41)
摘要:
菌根是陆地生态系统植物与土壤间物质相互转移的桥梁,通过影响凋落物分解、土壤团聚作用、根系分泌物等作用于土壤碳循环过程。不同类型菌根存在生理功能差异,其中外生菌根(ectomycorrhiza, ECM)和丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)是目前已知分布最广泛的菌根类型。已有研究表明:不同类型菌根通过宿主光合产物的分配影响土壤有机碳输入;通过代谢产物及缠绕作用的差异影响土壤有机碳稳定;通过调控凋落物分解特征及菌根真菌和微生物相互作用影响土壤有机碳矿化过程。为了深入了解ECM和AM影响土壤碳循环过程及其关键调控因素,本研究主要从4个方面综述了不同类型菌根对土壤碳循环的影响并深入探讨其中的影响机制:不同菌根宿主向菌根提供碳源和凋落物数量等光合产物分配过程差异;不同菌根的碳汇功能及对土壤团聚体形成的影响;不同优势菌根生态系统中凋落物分解、激发效应、土壤呼吸等土壤有机碳矿化过程差异;不同优势菌根生态系统中土壤有机碳积累能力及相应的微生物群落差异。最后展望了今后的研究方向,旨在为“碳中和”背景下如何依托菌根提升生态系统碳汇功能提供理论依据。图2参94
大气二氧化碳摩尔分数升高对土壤有机碳稳定性的影响
韩米雪, 郁红艳, 刘潘洋, 饶德安, 滕跃, 邹路易
2021, 38(5): 963-972. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200502
[摘要](368) [HTML](56) [PDF](27)
摘要:
随着工业的不断发展,全球大气二氧化碳(CO2)呈明显增加趋势。大气CO2的增加将会影响土壤有机碳(SOC)转化和更新,进而改变土壤碳的稳定性。研究大气CO2升高对SOC稳定性的影响,不但是评价陆地生态系统对气候变化反馈效应的重要环节,也对实现碳元素在土壤中的有效储存,对保持土壤肥力的可持续性具有重要意义。利用现有的文献资料,综述了大气CO2升高对SOC稳定性的影响及其稳定性指标(生物指标、化学指标、其他指标等),外源氮和大气CO2升高的交互作用对SOC稳定性的影响,以及SOC稳定性随时间尺度的变化趋势等。总结发现:大气CO2升高导致活性有机碳(溶解性有机碳、颗粒性有机碳、易氧化有机碳等)比例增多,SOC稳定性降低,尤其在氮限制的环境中,SOC稳定性更差。总结近年的研究成果发现:随着高CO2处理时间的加长,SOC稳定性降低速率逐渐减小,表明土壤本身具有一定的适应能力和自我恢复能力。最后展望了SOC稳定性变化对植物生理、生长的反馈影响。未来大气CO2升高对SOC稳定性的影响研究,应该着力于提高农田生态系统土壤肥力可持续性及提高农作物的产量产能。图1参74
杉木人工林土壤有机碳和微生物特征及其影响因素的研究进展
朱丹苗, 陈俊辉, 姜培坤
2021, 38(5): 973-984. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200598
[摘要](180) [HTML](56) [PDF](159)
摘要:
土壤有机碳作为土壤碳库的重要组成部分,其稳定、增长或衰减都与大气二氧化碳变化密切相关。土壤微生物作为森林生态系统不可或缺的一部分,参与了有机物分解和土壤物质转化过程,在维持土壤质量中起着重要作用。近年来对杉木Cunninghamia lanceolata林土壤的研究主要集中在杉木凋落物分解、土壤养分周转、土壤微生物特征等方面,尤其是高通量测序技术的广泛应用,使杉木林土壤有机碳和微生物特征的研究取得了较多重要进展。本研究对杉木林土壤有机碳的碳库特征、活性、稳定性和土壤微生物的群落结构与多样性及其影响因素的研究进展进行了综述,并提出了未来杉木林土壤有机碳与土壤微生物的研究方向。参79
基于热裂解气质联用(Py-GC/MS)技术的土壤有机质化学研究
马书琴, 德吉央宗, 秦小静, 陈有超, 胡扬, 汪子微, 鲁旭阳
2021, 38(5): 985-999. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210133
[摘要](303) [HTML](76) [PDF](28)
摘要:
土壤有机质(soil organic matter, SOM)是陆地生态系统的重要组成部分,在土壤元素的生物地球化学循环中扮演重要角色,植物源、微生物源和动物源有机残留物的微生物和物理化学转化导致了SOM化学成分的复杂性和多样性,进而使得解析SOM结构和组成具有一定的挑战性。近年来,热裂解气质联用 (pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry,Py-GC/MS)技术被广泛用于测定SOM的结构和化学组成,实现了对SOM化学成分的定性和半定量分析。本研究在分析SOM组成及来源的基础上,综述了目前基于Py-GC/MS技术研究SOM化学组成的研究成果,主要包括SOM化学组成和其来源的前体物质及特殊SOM化学成分解析,评估SOM的稳定性,探讨土壤物质循环过程,研究SOM对气候变化和土地利用方式的响应机制。研究表明:①不同生态系统SOM的化学组成存在一定差异,这是由于不同植物来源的化合物在土壤中的积累过程和初始凋落物的化学成分直接影响着SOM化学组成,②SOM化学组成和外界环境条件密切相关,影响SOM含量和动态过程的最重要因子是气候,它通过影响植被类型分布、光合作用物质生成量和土壤微生物活性调节SOM的化学组成,土地利用方式、野火、耕作方式等也影响着SOM的含量和组成。基于Py-GC/MS技术从SOM的本质,也就是SOM化学成分和化学组成角度揭示土壤生态过程及其对气候变化和人类活动的响应机制是未来的研究方向。图1参107
采伐对森林土壤呼吸影响的研究进展
朱文见, 张慧, 王懿祥
2021, 38(5): 1000-1011. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210365
[摘要](206) [HTML](50) [PDF](12)
摘要:
土壤呼吸是大气二氧化碳(CO2)重要的来源,采伐作为森林经营的常规活动之一,是影响森林土壤呼吸的重要人为干扰措施。开展有关采伐对森林土壤呼吸影响的研究对更好地理解森林碳循环和应对全球气候变化具有重要的科学意义和应用价值。本研究将采伐分为2类:皆伐和部分采伐(择伐、渐伐、间伐和更新采伐等)。分别综述了皆伐和部分采伐对土壤呼吸影响的代表性研究成果,讨论了皆伐和部分采伐对土壤呼吸的主要影响机制,总结了当前采伐对森林土壤呼吸及其组分与土壤温度敏感性(Q10)的影响并对未来研究提出展望。目前采伐对土壤呼吸的研究主要集中于:①采伐强度对土壤呼吸影响的方向和幅度;②皆伐或部分采伐后土壤呼吸随时间变化的动态特征及受土壤温度等环境因子的影响;③皆伐或部分采伐对土壤呼吸组分的影响;④皆伐或部分采伐对Q10的影响;⑤皆伐或部分采伐对土壤呼吸的影响机制。主要结论为:①因采伐强度、采伐措施、采伐剩余物的处理、气候类型、森林类型和植被恢复时间的不同,采伐的影响效果呈现不同的变化规律;②采伐往往导致土壤自养呼吸减少,异养呼吸增加,土壤总呼吸表现为两者相抵的程度,这种影响会随植被恢复程度的提高而减小;③采伐后短期内Q10有不同的变化规律,长期往往会下降。未来关于采伐对森林土壤呼吸影响的研究应集中于土壤呼吸组分及其温度敏感性对采伐的响应,同时应结合不同强度采伐、不同植被恢复阶段、其他营林措施和大气CO2浓度上升等全球变化因子,探讨采伐对区域土壤呼吸及组分的影响,更好地理解采伐对森林生态系统碳循环的影响机制。表2参89
杨树采伐剩余物施用对土壤养分和二氧化碳释放的影响
兰梓瑜, 丁思惠, 方升佐
2021, 38(5): 1012-1022. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210186
[摘要](105) [HTML](72) [PDF](22)
摘要:
  目的  探索施用杨树Populus采伐剩余物对土壤养分和二氧化碳(CO2)释放的影响,为其潜在利用提供参考。  方法  以杨树树枝、树皮、树叶和水稻Oryza sativa秸秆等4种农林废弃物为生物质原料,根据杨树人工林单位面积凋落物量,以2%质量分数(以烘干土质量计)均匀混入新鲜土壤,25 ℃恒温培养箱中暗培养180 d。控制培养期间土壤含水量为田间持水量的60%。测定不同处理下土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、无机氮[铵态氮(NH4 +-N)和硝态氮(NO3 -N)]、有效磷(AP)、速效钾(AK)等质量分数以及CO2日释放速率和累积释放量。  结果  ① 4种生物质原料施用显著影响土壤微生物生物量及土壤氮磷钾的有效性(P<0.05)。相比对照,杨树树枝、树皮、树叶和水稻秸秆处理的土壤MBC质量分数分别增加了50%、31%、80%和109%,土壤MBN质量分数分别增加了54%、40%、72%和203%。施用杨树树皮和树枝土壤的NH4 +-N质量分数从大到小依次为对照、秸秆处理、树叶处理、树皮处理、树枝处理。土壤AP质量分数以树枝处理最高,AK质量分数以秸秆处理最高。②不同处理的土壤CO2日释放速率均表现为初期较快,中期逐渐减缓,后期趋于稳定。培养期间,秸秆处理的土壤CO2累积释放量最高,显著高于其他处理(P<0.05),其次为杨树树叶,不同处理间差异显著(P<0.05)。③相关性分析表明:生物质原料的性质与土壤微生物生物量、土壤养分和CO2释放量存在显著相关性。其中土壤微生物生物量与生物质原料的全氮、全磷、全钾显著正相关(P<0.05),与全碳和碳氮比显著负相关(P<0.05);土壤CO2日释放速率与土壤MBC、MBN、NH4 +-N、AP和AK均显著正相关(P<0.05),但与NO3 -N呈极显著负相关(P<0.01)。  结论  从土壤养分和环境效应综合考量,杨树采伐剩余物的施用能提高土壤有效态的氮磷钾等养分,相对减少碳排放。图3表3参47
油松林土壤有机碳储量变化及其影响因素
王越, 栾亚宁, 王丹, 戴伟
2021, 38(5): 1023-1032. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210390
[摘要](138) [HTML](50) [PDF](13)
摘要:
  目的  通过探究油松林Pinus tabulaeformis土壤有机碳质量分数和储量的垂直变化和时间变化特征,为油松林土壤碳储量预测和碳汇管理提供理论依据。  方法  基于1980−2017年文献数据,综合运用单因素方差分析、多重比较、相关性分析和通径分析等方法,探讨棕壤和褐土2种土壤类型下油松林土壤有机碳质量分数及储量变化特征,并结合不同时期中国森林经营措施和油松生长特征分析其驱动因素。  结果  油松林土壤有机碳质量分数和储量变化随土层深度增加而显著降低(P<0.05),0~20 cm土层是碳库的主要贡献层,占0~60 cm土层土壤有机碳储量的45%~50%;近40 a间土壤有机碳质量分数和储量呈先减少后增加的时间变化特征,其中,2000−2009年为最低点,而后出现较大幅度增加,在2017年达到储量最高点,为247.02 Tg。  结论  土壤容重、土壤全氮和林分郁闭度是油松林土壤有机碳质量分数(储量)变化的主要因素,不同时期森林经营和保护措施对三者的深刻影响是油松林土壤有机碳质量分数和储量呈现明显时间变化的重要原因。图3表5参49
不同植被恢复模式下光伏电站土壤有机碳储量分布特征
赵晶, 郝孟婕, 王清宇, 刘美英
2021, 38(5): 1033-1039. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210500
[摘要](77) [HTML](31) [PDF](14)
摘要:
  目的  探究光伏电站环境内不同植被恢复措施下0~40 cm土壤有机碳质量分数和储量的变化特征,为干旱区光伏电站生态治理模式优化配置提供理论依据。  方法  在光伏电站内选取3种人工建植植被样地:樟子松 Pinus sylvestris var. mongolica、黄芪Astragalus membranaceus var. mongholicus、苜蓿Medicago sativa,以未受电站建设干扰的天然植被样地作为对照。  结果  重新建植植被后,樟子松、黄芪和苜蓿样地的土壤有机碳质量分数和储量仍然显著低于对照(P<0.05),但在这3种植被中,樟子松样地的土壤有机碳质量分数相对于另外2种样地显著增加了4.99和6.80 g·kg−1,而有机碳储量则显著提高了14.52和19.37 t·hm−2 (P<0.05)。研究区土壤有机碳质量分数和储量整体上随土壤深度增加而显著降低(P<0.05)。植被类型和土壤深度及其交互作用显著影响研究区的土壤有机碳质量分数。此外,土壤pH和电导率也是影响土壤有机碳质量分数和储量的重要指标。  结论  随着电站内环境治理工作的推进,相比于草本植被,光伏电站内可以通过人工种植樟子松来提高土壤固碳作用,并尽量减少后期的人为干扰。图2表3参39
土壤微塑料污染的生态效应
周雨苗, 何刚辉, 马绍峰, 邵方雷, 费禹凡, 黄顺寅, 章海波
2021, 38(5): 1040-1049. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200729
[摘要](406) [HTML](140) [PDF](29)
摘要:
土壤环境中微塑料积累量大且不易降解,因此微塑料长期残留对土壤生态系统的影响已引起广泛关注。通过收集近年来有关土壤微塑料污染及其效应相关的文献,全面系统介绍了土壤微塑料积累后,土壤物理环境的变化、土壤动物摄入及其肠道微生物的响应、土壤微生物和土壤酶活性响应、以及植物对微塑料的吸收及其效应等方面的最新研究进展。现有研究结果表明:微塑料污染对土壤容重、团聚体组成和持水性等土壤物理性质有明显改变,而这些改变是影响土壤酶活性、微生物群落组成、甚至植物生长的关键因素。也有一些研究关注土壤无脊椎动物(如蚯蚓Lumbricus terrestris、跳虫Folsomia candida等)对微塑料在土壤中迁移的影响。同时,微塑料也会被这些土壤动物所摄食,并导致土壤动物体内肠道微生物群落组成的变化以及对其生长产生影响。此外,微塑料在陆地生态系统食物链中的积累及其效应也受到关注,比如,被蚯蚓摄食的微塑料可通过鸡Gallus gallus domesticus摄食蚯蚓进入鸡体内积累。在系统介绍土壤微塑料污染生态效应的研究进展基础上,结合微塑料组成与性质的复杂性以及当前研究的不足,提出4个未来研究方向:①建立土壤微塑料污染毒理学诊断的标准化方法体系;②研究土壤微塑料与微生物、植物和土壤动物之间的作用机理;③揭示微塑料与物质转化之间的关键微生物学机制;④开展不同土壤生态系统中的“塑料圈”研究。这些研究成果可为评估土壤微塑料污染的生态效应提供科学支撑。参80
不同林龄榧树林地土壤碳氮磷化学计量特征
原雅楠, 李正才, 王斌, 张雨洁, 黄盛怡
2021, 38(5): 1050-1057. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200761
[摘要](163) [HTML](56) [PDF](77)
摘要:
  目的  了解不同林龄榧树Torreya grandis林地土壤碳、氮、磷质量分数及生态化学计量特征的变化,为榧树的经营管理和保护提供基础数据。  方法  以浙江省诸暨市香榧T. grandis‘Merrilli’ 国家森林公园4个不同林龄(0~100、100~300、300~500和>500 a)的榧树为研究对象,通过野外采集榧树林地不同土层(0~20、20~40和40~60 cm)的土壤样品,分析不同林龄榧树林地土壤碳、氮、磷质量分数及化学计量特征的变化。  结果  ①不同林龄榧树林地土壤碳、氮质量分数分别为10.90~24.22、1.22~2.22 g·kg−1,各土层碳、氮质量分数随林龄变化呈先增加后降低的趋势;不同林龄榧树林地土壤磷质量分数为0.24~0.80 g·kg−1,各土层土壤磷质量分数随林龄变化呈先降低后增加的趋势,但差异均不显著(P>0.05)。②不同林龄榧树林地土壤碳氮比、氮磷比均值分别为8.59~10.89、3.06~6.16,各土层土壤碳氮比、氮磷比随林龄变化呈先增加后降低的趋势,但差异均不显著(P>0.05);不同林龄榧树林地土壤碳磷比为31.54~63.72,各土层土壤碳磷比随年龄变化也呈先增加后降低的趋势,部分林龄碳磷比差异显著(P<0.05)。③榧树各林龄林地土壤碳、氮、磷之间有较强的正相关,碳和氮均达到极显著正相关(P<0.01),各林龄土壤磷与碳磷比和氮磷比均存在负相关,碳磷比和氮磷比均达到极显著正相关(P<0.01)。  结论  榧树生长主要受到土壤磷的限制,因此对榧树林经营时,可考虑合理添加磷肥来改善土壤肥力,促进土壤与植物之间养分的良性循环。表4参34
不同林龄樟子松人工林根际与非根际土壤生态化学计量特征
程昊天, 孔涛, 吕刚, 王东丽, 张莉莉
2021, 38(5): 1058-1065. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210211
[摘要](73) [HTML](12) [PDF](15)
摘要:
  目的  探究辽西北沙地不同林龄樟子松Pinus sylvestris var. mongolica人工林根际与非根际土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)质量分数及生态化学计量特征关系,为该地区的樟子松林培育、经营及管理提供理论依据。  方法  采用时空互代的方法,在辽西北章古台地区选取6个林龄(10、20、30、40、50和60 a)的樟子松人工林作为研究对象,分析各林龄下根际与非根际土壤碳、氮、磷质量分数及化学计量比的差异和影响因素。  结果  辽西北沙地樟子松人工林土壤贫瘠,根际土壤碳、氮、磷质量分数均高于非根际土壤,根系对养分的富集与平衡维持作用明显。林龄、根际以及二者之间的交互作用,对土壤碳、氮、磷质量分数及其生态化学计量比影响显著。樟子松人工林土壤C∶N主要受到土壤全氮的影响,土壤C∶P主要受土壤有机碳的影响,土壤N∶P受土壤全氮的影响大于全磷。各林龄樟子松人工林土壤C∶N均远高于全国平均水平,表现为氮限制,其中60 a过熟林氮限制更为强烈。樟子松人工林根际土壤氮、磷限制存在一定程度的协同性。  结论  各林龄樟子松生长均受到氮限制,相较于根际土壤,非根际土壤氮更为缺乏。在森林经营过程中,应充分考虑根际与非根际土壤的差异性,建议对辽西北沙地樟子松人工林施用氮肥、引入固氮植物以解除氮限制,并注意根系磷肥的补充。图1表5参28
山核桃人工林土壤肥力研究进展
胡颖槟, 金锦, 童志鹏, 吴家森
2021, 38(5): 1066-1075. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210501
[摘要](102) [HTML](19) [PDF](9)
摘要:
山核桃Carya cathayensis作为中国特有的木本粮油树种,是主产区农民收入的主要来源。土壤肥力是林木生长的基础,山核桃土壤肥力已成为该领域研究的热点之一。山核桃林地土壤肥力主要受海拔、母岩及人为经营的影响,其中高强度人为经营对土壤肥力影响尤为显著。集约经营后山核桃林地土壤肥力衰退严重:土壤普遍酸化,有机碳、速效养分含量大幅下降;清除林下植被造成水土流失严重,致使养分大量流失;林地土壤微生物群落结构发生改变、多样性下降;林地土壤质量的恶化导致果实质量与品质明显下降。采用生草栽培、施加有机物料等措施后,林地土壤酸化缓解,有机碳及速效养分含量上升,土壤肥力水平得到有效改善。当前研究重点主要集中在土壤肥力的时空变化,未来可聚焦于测土配方施肥、自然落果张网采收等经营措施对林地土壤肥力的影响,深入研究林地水土流失的形成机制及控制技术,为山核桃林地可持续发展提供基础和技术支撑。参71
园林绿化用搬迁地土壤肥力综合评价
伍海兵, 何小丽, 梁晶
2021, 38(5): 1076-1081. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200753
[摘要](163) [HTML](79) [PDF](14)
摘要:
  目的  以上海典型搬迁地为研究对象,对搬迁地土壤单项肥力指标和土壤综合肥力进行分析,探讨城中村和工业企业搬迁地土壤肥力质量特征,为科学指导搬迁地土壤用于园林绿化提供依据。  方法  选取上海典型的20个城中村搬迁地样点和16个工业企业搬迁地样点,筛选土壤pH、电导率、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和容重等7项指标作为肥力评价指标,采用修正的内梅罗法对搬迁地土壤肥力进行综合评价。  结果  搬迁地土壤呈碱性,电导率适宜,有机质和碱解氮质量分数相对适宜,有效磷和速效钾质量分数丰富,土壤容重大;上海市搬迁地土壤肥力综合指数均值仅为0.86;城中村搬迁地土壤肥力综合指数显著高于工业企业搬迁地(P<0.05)。  结论  上海搬迁地土壤肥力相对较差,其中59.3%的搬迁地土壤属于差等级,40.7%的搬迁地土壤属于一般等级;城中村搬迁地土壤肥力优于工业企业搬迁地土壤;搬迁地土壤用于城市园林绿化前,应通过技术手段提升土壤肥力以满足绿化种植要求。图5表2参23

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