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三峡库区城乡消落带人工植被恢复土壤放线菌多样性特征

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环境科学 2017年第5期38卷 2065-2073页

作者：秦红任庆水杨文航李昌晓西南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

为研究人工植被恢复后消落带土壤放线菌群落多样性特征,以三峡库区典型城市消落带重庆江北嘴大剧院消落带和乡村消落带忠县汝溪河流域消落带为研究区域,于2015年6月原位采集0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土壤,利用限制性末端长度多态性(t... 详细信息

为研究人工植被恢复后消落带土壤放线菌群落多样性特征,以三峡库区典型城市消落带重庆江北嘴大剧院消落带和乡村消落带忠县汝溪河流域消落带为研究区域,于2015年6月原位采集0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土壤,利用限制性末端长度多态性(terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)方法,对消落带人工恢复植被土壤不同土层的放线菌群落多样性进行研究.结果发现:(1)三峡库区城乡消落带人工植被恢复后的土壤放线菌多样性有差异,表现为城市消落带土壤放线菌多样性高于乡村消落带土壤(P水量、速效氮含量显著影响放线菌群落多样性;乡村消落带中土壤含水量、有机质、速效氮和速效钾含量显著影响放线菌群落多样性.结论表明在消落带人工植被修复后,城市消落带土壤放线菌多样性均高于乡村消落带,这有可能是人为干扰和土壤养分增加所致.

关键词：三峡城乡消落带林地草地放线菌多样性限制性末端长度多态性

中华金叶榆和银水牛果苗木的生长和光合作用对土壤锌污染的响应

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林业科学 2017年第9期53卷 114-122页

作者：崔振李昌晓贺燕燕李晓雪任庆水西南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

【目的】筛选合适的植物物种用于重金属锌污染土壤的修复。【方法】以2年生中华金叶榆和银水牛果盆栽苗木为研究对象,采用向锌本底浓度为125 mg·kg^(-1)的土壤添加外源锌(Zn(CH_3COO)_2·2H_2O)的形式,依锌添加量不同,设置了CK(0)、T1(... 详细信息

【目的】筛选合适的植物物种用于重金属锌污染土壤的修复。【方法】以2年生中华金叶榆和银水牛果盆栽苗木为研究对象,采用向锌本底浓度为125 mg·kg^(-1)的土壤添加外源锌(Zn(CH_3COO)_2·2H_2O)的形式,依锌添加量不同,设置了CK(0)、T1(300 mg·kg^(-1))、T2(500 mg·kg^(-1))、T3(1 000 mg·kg^(-1))4个处理组(以添加的纯锌和风干土计),研究中华金叶榆和银水牛果苗木在处理90天后的株高、生物量、叶绿素含量、光合作用参数及锌含量,并通过基于植物生长和生物量指标的耐性指数T_i(%)评价苗木对锌的耐受能力。【结果】2树种株高、生物量和耐性指数T_i随土壤锌浓度的增加而下降(P水牛果在锌浓度为T_1、T_2时T_i为73%、57%,均具有较好的锌耐受能力。中华金叶榆生物量的根冠比在T_1、T_2浓度与对照组相比无显著性差异,T3浓度显著下降(P水牛果各处理组生物量的根冠比随锌浓度增加均显著降低(P水牛果的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均表现不同程度的降低趋势(P水牛果的根和地上部分锌含量均随土壤锌浓度的增加而上升,均在T3组达到最大值;根部的平均锌浓度分别为25.31~345.31 mg·kg^(-1)DW和29.01~159.51 mg·kg^(-1)DW,地上部分平均锌浓度分别为21.32~296.18 mg·kg^(-1)DW和17.98~139.75 mg·kg^(-1)DW。在T_1、T_2浓度,中华金叶榆将锌转移到地上部分的转移系数分别为1.20和1.01,银水牛果为1.11和1.39。【结论】中华金叶榆和银水牛果在土壤中锌含量为625 mg·kg^(-1)时均具有较好的锌耐受性、较高的地上部分锌迁移能力。中华金叶榆作为乡土适生树种,可在西部土壤锌污染地区作为绿化树种应用;银水牛果作为外来引进物种,对土壤锌污染具有较好的耐受能力,因而其在西部土壤锌污染区也具有一定的绿化应用潜力。

关键词：中华金叶榆银水牛果土壤污染重金属锌胁迫生长光合响应植物修复

三峡库区消落带落羽杉(Taxodium distichum)与柳树(Salix matsudana)人工植被对土壤营养元素含量的影响

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生态学报 2016年第20期36卷 6431-6444页

作者：任庆水马朋李昌晓杨予静马骏西南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

落羽杉与柳树被认为是三峡库区消落带植被修复的适生树种。2012年7月(T1)及2013年7月(T2)在消落带人工基地取样,研究了消落带人工植被(处理组)及裸地土壤(对照组)的营养元素含量,并对植被生长情况进行调查。结果表明:(1)对比处理组与对... 详细信息

落羽杉与柳树被认为是三峡库区消落带植被修复的适生树种。2012年7月(T1)及2013年7月(T2)在消落带人工基地取样,研究了消落带人工植被(处理组)及裸地土壤(对照组)的营养元素含量,并对植被生长情况进行调查。结果表明:(1)对比处理组与对照组养分含量发现,T1时除土壤p H值外,其他养分含量在处理组与对照组间均存在差异。T2时只有p H值、磷(包括有效磷AP、全磷TP)、速效钾(AK)含量在处理组与对照组中差异显著。(2)对同一植被类型而言,T2时落羽杉土壤p H值与土壤有机质含量(OM)均显著低于T1,同样,T2时柳树实生土壤OM也显著降低;处理组土壤中碱解氮(AN)、AP、全钾(TK)含量极显著的低于淹水前,而TP含量却显著升高;与T1相比,T2时裸地土壤除AN含量降低、AK含量显著升高外,其它养分含量均未呈现显著差异。(3)相关性分析表明,土壤p H值与TP含量呈现极显著负相关,而OM与AN、AP、TK分别呈现出极显著正相关。AN、AP分别与TP表现出极显著负相关关系,而与TK表现出极显著正相关关系。TK与TP也呈现极显著的负相关关系。此外,植物高度、基径与冠幅三项生长指标与土壤中的p H值、OM、AN、AP(高度除外)、TK呈现出负相关的现象。研究表明,落羽杉与柳树人工植被对土壤养分的影响主要出现在水淹之前,进一步证实在三峡库区消落带开展科学的植被修复与重建值得提倡和肯定。

关键词：三峡库区消落带植被修复土壤养分

模拟水淹-干旱胁迫对水杉幼树实生土壤营养元素含量的影响

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生态学报 2015年第23期35卷 7763-7773页

作者：马朋李昌晓任庆水杨予静马骏西南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

模拟三峡库区消落带水位变化情况,对2年生水杉幼树实生土壤p H值和主要营养元素含量进行研究。试验共设置3个处理阶段,阶段1为淹水处理阶段,包括常规供水组(C),半淹组(H)和全淹组(F);阶段2为干旱处理阶段,包括常规供水(C),半淹(H),全淹(... 详细信息

模拟三峡库区消落带水位变化情况,对2年生水杉幼树实生土壤p H值和主要营养元素含量进行研究。试验共设置3个处理阶段,阶段1为淹水处理阶段,包括常规供水组(C),半淹组(H)和全淹组(F);阶段2为干旱处理阶段,包括常规供水(C),半淹(H),全淹(F),常规供水-轻度干旱(CD),半淹-轻度干旱(HD)和全淹-轻度干旱(FD)6种不同水分处理组;阶段3时将所有处理组恢复到正常供水处理,每种水分处理均设置水杉幼树实生土壤与无植物空白对照土壤。测试的指标包括p H值,有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量。研究结果表明,阶段1结束时,C组和H组水杉幼树盆栽土壤的氮素及TP含量较无植物组显著下降,H组的AP含量及F组的氮素和TP含量显著升高;与正常供水组(C组)相比,淹水处理增高了水杉幼树盆栽土壤的p H值和OM含量,降低了其AP含量,而F组水杉土壤的TN、TP和AN含量分别较C组显著升高17.1%,16.9%和34.2%。阶段2结束时,前期水淹增加了水杉幼树实生土壤p H值、OM、AN和AP含量后期对干旱的敏感性;与无植物组相比,水杉幼树的栽植增加了除C组外的其他水分处理组土壤的OM含量;在水杉盆栽土壤中,与C组相比,H和F组的p H值分别升高2.6%和3.8%,OM含量却未出现显著差异。经过21 d的正常供水处理,H、HD组水杉土壤的p H值较无植物组土壤显著下降,所有水淹组土壤的OM含量则显著升高,与此同时,C组、CD组的TN和CD组的TP含量显著升高;各淹水处理组的水杉土壤在恢复生长后,其p H值及多项营养元素含量均已恢复至C组水平,HD和FD组水杉土壤的所有化学性质亦恢复至CD组水平。在对水杉幼树盆栽土壤化学性质的相关分析中发现,OM、TN、TP和AN含量两两之间存在极显著的正相关,p H值与OM、TN、TP、TN含量呈极显著负相关关系。研究证实,在三峡库区消落带适度营造水杉对于恢复库区植被、改良土壤肥力状况具有积极作用,但是在水库退水期时应及时浇水灌溉,避免将其置于干旱环境当中。

关键词：消落带土壤营养水杉幼树三峡库区恢复生长

三峡库区消落带两种草本植被土壤细菌群落多样性

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生态学报 2016年第11期36卷 3261-3272页

作者：任庆水马朋李昌晓秦红杨予静西南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

在三峡库区消落带植被重建区域,选取两种人工草本植被—牛鞭草与狗牙根(处理组),并以裸地土壤为对照,研究植被修复与重建对土壤细菌群落多样性的影响。采用分子生物学T-RFLP技术,分别于2012年7月(T1)、2013年7月(T2)及2014年7月(T3)进... 详细信息

在三峡库区消落带植被重建区域,选取两种人工草本植被—牛鞭草与狗牙根(处理组),并以裸地土壤为对照,研究植被修复与重建对土壤细菌群落多样性的影响。采用分子生物学T-RFLP技术,分别于2012年7月(T1)、2013年7月(T2)及2014年7月(T3)进行原位取样,对消落带人工植被牛鞭草、狗牙根及裸地土壤细菌群落多样性进行了研究。结果表明:(1)除HhaⅠ酶切结果中,物种因素对消落带土壤细菌Shannon-Wiener指数(H)、时间因素对土壤细菌Simpson指数(D)无显著影响外,采用两种酶切之后(HhaⅠ酶、MspⅠ),物种、时间、以及两者的交互作用均对三峡库区消落带土壤细菌群落多样性指数产生显著影响;(2)HhaⅠ酶切后人工植被土壤丰度与裸地相比显著升高,此外,两种酶切结果均表明,人工植被土壤细菌群落多样性指数与裸地相比更加稳定。(3)植被类型、取样时间不同,土壤中的优势片段种类与丰度均不相同;(4)CCA分析结果表明三峡库区消落带土壤细菌群落多样性与化学性质关系密切。研究表明牛鞭草与狗牙根栽植后土壤细菌群落多样性指数的更加稳定,三峡库区进行植被恢复与重建值得肯定。

关键词： T-RFLP 三峡库区消落带植被修复细菌群落多样性

三峡水库消落带柳树(Salix matsudana)种植初期对土壤碳、氮、磷含量的影响

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西南大学学报（自然科学版） 2014年第8期36卷 36-43页

作者：马朋李昌晓任庆水杨予静马骏西南大学生命科学学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

以三峡库区汝溪河流域165-170m和170-175m两个海拔段的人工种植柳树土壤为研究对象,比较两个海拔段土壤的化学性质在一个淹水周期前后的变化特征,包括土壤pH值、有机质（OM）、碳氮比（C/N）、全氮（TN）、硝态氮（NO-3-N）、铵态氮（NH... 详细信息

以三峡库区汝溪河流域165-170m和170-175m两个海拔段的人工种植柳树土壤为研究对象,比较两个海拔段土壤的化学性质在一个淹水周期前后的变化特征,包括土壤pH值、有机质（OM）、碳氮比（C/N）、全氮（TN）、硝态氮（NO-3-N）、铵态氮（NH＋4-N）、全磷（TP）和有效磷（AP）含量,并设置裸地土壤作为空白对照.结果显示,三峡水库消落区不同海拔高程的柳树生长状况良好,水淹后生长于高海拔的柳树较低海拔的柳树冠幅和胸径分别高出22.2%和48.8%;对于裸地土壤,经过淹水后其pH值趋向中性变化,全氮和铵态氮含量增加,硝态氮含量下降;与裸地相比,栽植柳树的土壤全磷含量显著升高,碳氮比、有效磷、有机质、铵态氮含量显著下降.研究表明,柳树良好的适应能力使其能在三峡库区消落带大量存活,但是由于其土壤N,P营养元素含量的增加而对水体富营养化问题的产生存在一定的贡献潜力也是不容忽视的.

关键词：消落带土壤营养柳树水体富营养化

三峡库区消落带不同海拔狗牙根草地土壤微生物生物量碳氮磷含量特征

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草业学报 2018年第2期27卷 57-68页

作者：杨文航任庆水秦红宋虹袁中勋李昌晓三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室西南大学生命科学学院重庆400715

为探究库区消落带优势草本植物狗牙根人工植被恢复后土壤质量及肥力的变化,选择三峡库区消落带150,160和170m海拔人工构建狗牙根植被土壤为研究对象,并以裸地作为对照,测定土壤微生物生物量碳、氮、磷和相关理化性质。结果表明:(1)各海... 详细信息

为探究库区消落带优势草本植物狗牙根人工植被恢复后土壤质量及肥力的变化,选择三峡库区消落带150,160和170m海拔人工构建狗牙根植被土壤为研究对象,并以裸地作为对照,测定土壤微生物生物量碳、氮、磷和相关理化性质。结果表明:(1)各海拔狗牙根微生物生物量均显著高于裸地,表明狗牙根人工植被构建对土壤微生物恢复具有重要意义。(2)土壤微生物生物量碳、氮含量160m高程显著高于150和170m高程,但土壤微生物生物量磷(SMBP)却显著低于150和170m高程,需要特别注意P元素的下移,加强水体P含量的检测。(3)土壤微生物生物量碳氮比和碳磷比变化范围分别为5.93~15.62和7.11~19.99,土壤微生物生物量碳、氮、磷占土壤有机碳、全氮、全磷百分比的范围分别为0.68%~2.57%、0.68%~3.33%、1.95%~5.23%。狗牙根土壤微生物生物量碳氮比和碳磷比显著低于裸地,表明狗牙根土壤有效氮、有效磷高于裸地;土壤微生物生物量碳、氮、磷占土壤有机碳、全氮、全磷百分比显著高于裸地,表明狗牙根土壤营养元素周转速率快于裸地。(4)微生物生物量碳、氮、磷与土壤有机碳、全氮和土壤含水率有显著或极显著相关性,与土壤pH值呈不同程度的负相关。因此,在三峡库区消落带进行狗牙根草地恢复重建能显著提高土壤微生物生物量及土壤质量,对加强三峡库岸生态系统的稳定性具有重要意义。

关键词：狗牙根植被恢复微生物生物量碳氮磷消落带

三峡消落带落羽杉人工幼林叶片分解及磷释放特征

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生态学报 2019年第21期39卷 8100-8110页

作者：宋虹袁中勋任庆水杨文航王朝英李昌晓三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室重庆400715 西南大学生命科学学院重庆400715

为探究三峡消落带人工重建植被落羽杉(Taxodium distichum)幼林叶片在不同水文条件下的分解特征及其对土壤水体磷的贡献潜力,本实验在控制条件下,模拟三峡库区消落带土壤水分变化设置了常规生长水分条件(CK)、轻度干旱水分胁迫(T1)、潮... 详细信息

为探究三峡消落带人工重建植被落羽杉(Taxodium distichum)幼林叶片在不同水文条件下的分解特征及其对土壤水体磷的贡献潜力,本实验在控制条件下,模拟三峡库区消落带土壤水分变化设置了常规生长水分条件(CK)、轻度干旱水分胁迫(T1)、潮湿(T2)、2 cm水淹(T3)、10 cm水淹(T4)5个不同处理,研究落羽杉叶片分解及磷释放特征。研究结果表明:(1)在整个试验期间(90 d),T3、T4两个水淹处理的叶片失重率分别达51%(T3)和55%(T4),显著高于CK、T1、T2三个未水淹处理;(2)未分解残留叶片中的全磷含量在CK、T1、T2三个未水淹的处理组呈现增加趋势,而水淹处理(T3、T4)呈减少趋势;(3)土壤全磷含量在试验过程中呈现波动性变化特征,但至试验结束时,各处理中土壤全磷含量与CK相比均无显著差异;(4)T3、T4处理中叶片添加显著增加了上覆水体中总磷含量,试验过程中呈现出在分解初期迅速上升,在分解10 d时达到峰值,之后逐渐降低并趋于稳定,但试验结束时仍显著较高,分别是对应无叶片组的17.15倍(T3)和5.81倍(T4)。这些结果说明水淹通过促进落羽杉叶片的分解从而增加上覆水体中磷的含量,因此有必要在水淹前对消落带的落羽杉幼林叶片进行适时采收,以尽可能减少其对库区水体的磷负荷。

关键词：消落带土壤水分变化落羽杉叶片磷三峡库区

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三峡库区生态脆弱性评价

生态学报 2015年第21期35卷 7117-7129页

作者：马骏李昌晓魏虹马朋杨予静任庆水张雯三峡库区生态环境教育部重点实验室西南大学生命科学学院重庆 400715 云南省环境科学学会昆明 650032 盘龙小学昆明 650051

基于遥感和地理信息系统技术,采用"压力-状态-响应"评价模型,选取18个指标,利用空间主成分分析对2001—2010年三峡库区(重庆段)生态脆弱性进行综合定量评价,对生态脆弱性时空分布及动态变化进行分析。根据计算得到的生态脆弱性指数,将... 详细信息

基于遥感和地理信息系统技术,采用"压力-状态-响应"评价模型,选取18个指标,利用空间主成分分析对2001—2010年三峡库区(重庆段)生态脆弱性进行综合定量评价,对生态脆弱性时空分布及动态变化进行分析。根据计算得到的生态脆弱性指数,将生态脆弱性划分为5个等级:微度脆弱、轻度脆弱、中度脆弱、重度脆弱和极度脆弱。通过统计不同脆弱性等级面积,求算得到生态脆弱性综合指数。结果表明:三峡库区(重庆段)2001—2010年生态脆弱性指数标准化平均值为4.23±1.29,整体处于中度脆弱。生态脆弱性空间分布呈现西高东低的格局特征,高度脆弱地区主要分布在中西部,低度脆弱地区主要分布在东北部和东南部。近10年生态脆弱性综合指数最小值为2002年的2.37,最大值为2008年的2.99,三峡水库蓄水后生态脆弱性综合指数逐年递增,2008年到达峰值后有所降低。三峡库区生态脆弱性是人类活动与自然环境相互作用的结果,城市生活污染、水土流失、植被状况等为主要的驱动因子。研究时段内三峡库区(重庆段)生态脆弱性呈现两极化趋势,高度脆弱地区的脆弱性显著增加,低度脆弱地区脆弱性明显降低。

关键词：三峡库区(重庆段) 生态脆弱性压力-状态-响应空间主成分分析