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不同植被下碳酸盐岩石发育形成土壤属性研究

中国岩溶 2023年第2期42卷 277-289页

作者：罗美周运超唐凤华贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心/贵州省高原山地林木培育重点实验室/林学院贵州贵阳550001 贵州财经大学贵州贵阳550001

为探究喀斯特地区不同植被条件下碳酸盐岩石发育土壤属性的分布特征及其影响因素,以贵阳市花溪区范围内的碳酸盐岩石(石灰岩、灰质白云岩和白云岩)发育土壤为研究对象,采集不同植被类型下0~40 cm土壤,分析不同植被类型、基岩类型、土层... 详细信息

为探究喀斯特地区不同植被条件下碳酸盐岩石发育土壤属性的分布特征及其影响因素,以贵阳市花溪区范围内的碳酸盐岩石(石灰岩、灰质白云岩和白云岩)发育土壤为研究对象,采集不同植被类型下0~40 cm土壤,分析不同植被类型、基岩类型、土层层次对土壤性质分布特征的影响。结果表明:基岩和植被类型是影响碳酸盐岩石发育成为土壤的主要影响因素,其次是土壤层次。在0~20 cm和20~40 cm土层中,石灰岩、灰质白云岩和白云岩发育土壤的肥力和颗粒均差异显著,而0~20 cm与20~40 cm土层间,除石灰岩发育土壤石砾含量(SLC)和细颗粒比(<0.002 mm),白云岩发育土壤速效磷(AP)和有机质(SOM)含量外,同类基岩发育土壤性质无显著差异;在0~40 cm土层,基岩类型显著影响土壤pH、AP、SLC、速效氮(AN)、全氮(TN)、SOM、0.2~0.25 mm和0.002~0.02 mm颗粒的分布;植被类型显著影响石灰岩发育土壤pH、AP、TN含量,白云岩形成土壤的pH、SLC、粗颗粒(0.25~2 mm)和细颗粒,灰质白云岩形成土壤的AN、SOM、粗颗粒和细颗粒;土壤层次显著影响石灰岩发育土壤的SLC、粗颗粒和细颗粒及白云岩发育土壤的AP的分布。研究区内荒草坡和草被下土壤,以及石灰岩发育的土壤可能正遭受侵蚀的破坏。因此,结合母岩岩性,改变植被种植结构,对提高土壤养分、改善土壤颗粒组成和增强土壤的抗侵蚀能力具有积极作用。

关键词：喀斯特植被类型碳酸盐岩石土壤属性花溪

喀斯特山区土壤颗粒的分布特征及其对可蚀性的影响

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湖南农业大学学报（自然科学版） 2022年第5期48卷 563-571页

作者：丰秋兰周运超贵州省森林资源与环境研究中心贵州贵阳550025 贵州大学林学院贵州贵阳550025

采用野外调查与室内试验相结合的方法,分析喀斯特山区有林地、灌木林地、灌丛、荒草地、退耕地和耕地等6种土地利用类型的土壤颗粒组成,探究不同土地利用类型土壤颗粒分布、分形及可蚀性差异,并阐明土壤粒径分布特征与土壤可蚀性的关系... 详细信息

采用野外调查与室内试验相结合的方法,分析喀斯特山区有林地、灌木林地、灌丛、荒草地、退耕地和耕地等6种土地利用类型的土壤颗粒组成,探究不同土地利用类型土壤颗粒分布、分形及可蚀性差异,并阐明土壤粒径分布特征与土壤可蚀性的关系。结果表明:6种土地利用类型土壤粒径分布均表现为粉粒、黏粒、砂粒质量分数依次减少,灌木林地和灌丛砂粒质量分数显著高于退耕地和耕地的,退耕地黏粒质量分数显著高于灌木林地、灌丛及荒草地的;6种土地利用类型土壤分形维数为2.822~2.873,灌木林地、灌丛、荒草地、有林地、耕地、退耕地的土壤可蚀性大小依次降低;土壤分形维数与土壤砂粒和粉粒质量分数呈显著负相关,与黏粒质量分数呈显著正相关;土壤可蚀性与土壤砂粒和粉粒质量分数呈显著正相关,与土壤黏粒质量分数呈显著负相关;通过土壤颗粒分形维数与黏粒质量分数的关系模型所得的土壤分形维数拟合值与实测值间的相对误差最大为0.11%,最小为0.03%,说明该模型有较高程度的可靠性和准确性,可用来代替实测法计算土壤颗粒分形维数。在喀斯特山区的灌木林地和灌丛土壤最易受到侵蚀,应加强对其的防治,尤其是在坡度较大区域。

关键词：喀斯特山区土地利用类型土壤粒径分布分形维数可蚀性K值

两种地质背景条件下群落物种组成及多样性与土壤因子的相关性研究——以桂林毛村为例

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中国岩溶 2022年第6期41卷 940-951页

作者：张薰元周运超黄梅白云星张春来贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心/贵州省高原山地林木培育重点实验室/林学院贵州贵阳550025 中国地质科学院岩溶地质研究所广西桂林541004 自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室广西桂林541004 联合国科教文组织国际岩溶研究中心广西桂林541004

为对比岩溶和非岩溶条件下物种组成及多样性的差异,明晰不同地质背景造就的不同土壤因子对物种多样性的影响,在兼有岩溶区与非岩溶区的桂林毛村采用野外样地调查法对研究区进行物种组成及多样性的对比研究。结果表明:(1)研究区内共记录... 详细信息

为对比岩溶和非岩溶条件下物种组成及多样性的差异,明晰不同地质背景造就的不同土壤因子对物种多样性的影响,在兼有岩溶区与非岩溶区的桂林毛村采用野外样地调查法对研究区进行物种组成及多样性的对比研究。结果表明:(1)研究区内共记录了123种植物,其中岩溶区占35科46属87种,非岩溶区占48科61属95种,非岩溶区植物科属种数量明显大于岩溶区;(2)岩溶区物种多样性为:草本样方>灌木样方>乔木样方;在非岩溶区为:灌木样方>乔木样方>草本样方;(3)不同地质背景造就了不同的土壤因子,其中土壤全氮含量对物种多样性影响最为显著。综上,岩溶区物种组成明显低于非岩溶区,物种多样性也不及非岩溶区,土壤因子与物种多样性之间存在相关性,土壤全氮对物种多样性影响最为显著,土层深度减弱了土壤因子与物种多样性之间的相关性。对比岩溶区与非岩溶区土壤因子与物种之间的关系差异,为区域生态系统恢复重建提供了理论基础。

关键词：岩溶区物种组成多样性冗余分析

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贵州将军洞上覆土层对滴水水化学特征的影响

环境科学 2006年第10期27卷 1986-1991页

作者：周运超王世杰中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵阳550002

对贵州安顺将军洞4个滴水点进行为期1a的动态监测．将军洞滴水对大气降雨的响应极快（0～9d）．滴水的物质来源于土壤．由于滴水点上覆土壤厚度的差异，极大地影响到滴水水化学特点．水通过的土壤较薄时，溶解的物质量少，降低了滴水点... 详细信息

对贵州安顺将军洞4个滴水点进行为期1a的动态监测．将军洞滴水对大气降雨的响应极快（0～9d）．滴水的物质来源于土壤．由于滴水点上覆土壤厚度的差异，极大地影响到滴水水化学特点．水通过的土壤较薄时，溶解的物质量少，降低了滴水点发生稀释作用的可能，也使得岩石对滴水化学组成的贡献增大．样点JJD-1、JJD-4滴水在一定程度上受到稀释作用的影响，而JJD-1滴水运移过程中还受到不同源来水的影响产生了“活塞效应”，JJD-2滴水也受到不同源来水的影响而产生滴率的跳跃式变化，这些作用只在次一级作用强度上对滴水水化学产生影响．岩石的溶解作用以及方解石的沉淀作用控制了洞穴4个滴水点水运移过程中所发生的地球化学作用．因此，土壤作为一个重要的岩溶环境因素决定和控制了洞穴滴水的水化学特点，应该给予必要的重视．

关键词：贵州将军洞洞穴滴水上覆土壤水文地球化学过程作用特点

贵州威宁短柱油茶与册亨红球油茶籽油品质分析

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中国粮油学报 2022年第12期37卷 183-191页

作者：龙莉高超杨露廖德胜韦红莉仇杰周运超贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心贵州大学贵州省高原山地林木培育重点实验室贵州大学林学院贵阳550025 贵州黔西南喀斯特区域发展研究院兴义562400

为探明我国贵州地区独特的高寒山区和低热河谷区2个自然环境下本地特有油茶物种的油茶籽油品质的差异性,同时选育优质木本油料品种,从威宁短柱油茶和册亨红球油茶种质资源中筛选出稳产、抗病的优株共计14份,对2种类型油茶单位冠幅产量... 详细信息

为探明我国贵州地区独特的高寒山区和低热河谷区2个自然环境下本地特有油茶物种的油茶籽油品质的差异性,同时选育优质木本油料品种,从威宁短柱油茶和册亨红球油茶种质资源中筛选出稳产、抗病的优株共计14份,对2种类型油茶单位冠幅产量、茶籽油脂肪含量、脂肪酸组成与功能性活性物质含量进行测定,并应用主成分分析方法对油脂质量进行综合评价。结果表明,威宁短柱油茶脂肪含量显著高于册亨红球油茶,而单位冠幅产量低于册亨红球油茶;2种茶籽油的脂肪酸均由SFA、MUFA和PUFA组成,3种成分含量最高的分别为WN-8(14.72%)、QXN-5(84.75%)和QXN-4(11.17%);茶籽油功能性活性物质主要包括α-VE、总酚、角鲨烯和β-谷甾醇,含量变化范围分别为17.90 mg/100 g(WN-1)~34.27 mg/100 g(QXN-3)、3.41 mg/kg(WN-9)~40.46 mg/kg (WN-8)、79.33 mg/kg (QXN-2)~364.73 mg/kg (WN-7)、204.40 mg/kg (WN-6)~350.10 mg/kg (WN-7)。主成分分析结果表明,油脂质量排名前三的优株依次为WN-7、WN-8、WN-5,威宁短柱油茶籽油品质高于册亨红球油茶籽油,两者综合平均得分分别为0.275和-0.495。

关键词：油茶籽油脂肪酸组分功能性活性物质主成分分析

不同母岩发育马尾松土壤固氮菌群落结构和丰度特征

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生态学报 2020年第17期40卷 6189-6201页

作者：赵辉周运超贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心/贵州省高原山地林木培育重点实验室/林学院贵阳550025 铜仁学院铜仁554300

生物固氮是马尾松林地土壤氮素的重要来源,固氮微生物群落组成和数量的变化对土壤氮素供应和地力维持起重要作用。采用池栽试验,应用荧光定量PCR(聚合酶链式反应,Polymerase Chain Reaction)技术,借助Illumina Miseq高通量测序平台,以n... 详细信息

生物固氮是马尾松林地土壤氮素的重要来源,固氮微生物群落组成和数量的变化对土壤氮素供应和地力维持起重要作用。采用池栽试验,应用荧光定量PCR(聚合酶链式反应,Polymerase Chain Reaction)技术,借助Illumina Miseq高通量测序平台,以nifH基因为标靶,研究四类母岩(变余砂岩、长石石英砂岩、石英砂岩和玄武岩)发育马尾松土壤固氮菌群落结构和丰度的差异及其与土壤化学性质之间的关系。结果表明:(1)玄武岩土壤的有机碳、全氮、碱解氮、微生物量氮、马尾松株高和地径均显著高于其他母岩(P<0.05)。(2)四类母岩土壤nifH基因丰度差异显著,玄武岩土壤nifH基因丰度分别是变余砂岩、石英砂岩和长石石英砂岩的3.75倍、7.89倍和4.41倍。(3)四类母岩土壤固氮菌群落α多样性指数(丰富度和多样性)差异显著,且玄武岩显著高于其他母岩。四类母岩发育土壤共获得有效序列159231条,分属于6个门、14个纲、41个目、69个科和122个属。门水平上,变形菌门和蓝藻门为主要优势类群。属水平上,慢生根瘤菌属、眉藻属、根瘤菌属和固氮螺菌属为主要优势属。玄武岩土壤变形菌门、慢生根瘤菌属、根瘤菌属和固氮螺菌属相对丰度显著高于其他母岩。层次聚类和非度量多维尺度(NMDS)分析结果表明,石英砂岩和长石石英砂岩土壤固氮菌群落结构相似,玄武岩与其他母岩固氮菌群落结构差异较大。(4)土壤有机碳、全氮、碱解氮和微生物量氮是固氮菌丰度、α多样性及群落结构的主要影响因子。综上,玄武岩土壤肥力高,提高了土壤固氮菌数量和群落多样性,有利于马尾松生长。研究从微生物学角度为马尾松适地造林和氮素调控提供了科学依据。

关键词：母岩马尾松固氮微生物 nifH基因群落结构

太湖地区3种水稻土不同温度培养中有机碳库变化及其对升温的响应

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环境科学 2003年第1期24卷 46-51页

作者：周运超潘根兴李恋卿张旭辉张平究南京农业大学农业资源与生态环境研究所南京210095

全球变暖下土壤有机碳储存的变化是土壤与全球变化研究的热点问题 .本研究选择了 3种太湖地区代表性水稻土的表层土壤 ,分别进行 2 0℃和 2 5℃的室内恒温培养 ,监测培养过程中总有机碳、溶解性有机碳和微生物量碳的变化动态 ,试图了解... 详细信息

全球变暖下土壤有机碳储存的变化是土壤与全球变化研究的热点问题 .本研究选择了 3种太湖地区代表性水稻土的表层土壤 ,分别进行 2 0℃和 2 5℃的室内恒温培养 ,监测培养过程中总有机碳、溶解性有机碳和微生物量碳的变化动态 ,试图了解这些土壤的有机碳分解过程对全球变暖的响应特点 .结果表明 ,这些土壤培养中总有机碳变化可以用一级衰变动力学方程或对数衰减方程描述 ,但动力学特征依培养温度的不同而异 .升温大大促进了铁渗水耕人为土和潜育水耕人为土中有机碳的分解与呼吸损失 ,而铁聚水耕人为土没有显著变化 .供试土壤总有机碳损失的Q10 系数分别为 :潜育水耕人为土 (1 1 1～ 1 4 1 ) >铁渗水耕人为土 (4 4～ 6 4 ) >铁聚水耕人为土 (0 63～ 0 73 ) .这一方面说明温度敏感性在同一地带的不同土壤间的差异超过文献上报道的不同气候带的差异 ,但另一方面揭示了水稻土可能是一类对全球升温敏感响应的人为土 .溶解性有机碳和微生物量的碳的变化还提示不同温度培养下水稻土微生物群落结构可能改变 ,因而影响到土壤有机碳库的生物有效性在温度条件下的变化 .可以认为 ,土壤升温下有机碳的变化不但与土壤有机碳的性质有关 ,而且与土壤性质控制下的生物条件的改变有关 .

关键词：太湖地区水稻土有机磷库土壤升温全球变化升温敏感响应土壤碳库

马尾松幼苗根对NO3--N和NH4+-N响应的转录组和蛋白质组学研究

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马尾松幼苗根对NO3--N和NH4+-N响应的转录组和蛋白质组学研究

首届植物科学前沿学术大会

作者：任启飞周鑫伟周运超贵州大学森林与环境研究中心贵州省植物园

氮(N)是植物生长必需的养分,土壤氮含量及形态(NO-N和NH-N)配比不同会影响植物种类的分布。马尾松(Pinus massoniana Lamb.)是中国南方森林的先锋植物之一,已有研究表明马尾松在NH-N含量较高的土壤中生长较好。我们采用改良稀释后的霍... 详细信息

氮(N)是植物生长必需的养分,土壤氮含量及形态(NO-N和NH-N)配比不同会影响植物种类的分布。马尾松(Pinus massoniana Lamb.)是中国南方森林的先锋植物之一,已有研究表明马尾松在NH-N含量较高的土壤中生长较好。我们采用改良稀释后的霍格兰营养液,控制总氮浓度为1mm·L-1,设置T1(NO-N)、T2(NO-N+NH-N)、T3(NH-N)三个处理水培马尾松幼苗,并进行转录组和蛋白质组比较分析来观察马尾松幼苗根差异特征。转录组和蛋白质组分析分别鉴定了1593和71个差异表达的基因和蛋白质,总的来说马尾松幼苗根在含有NH-N的处理中表现较好。根形态表现与差异表达的基因、蛋白质共同说明当NH-N作为马尾松幼苗的唯一氮源供时,NH转运体和其他非特殊NH通道的表达增加,促进马尾松幼苗对更多NH-N的吸收,同时刺激马尾松幼苗侧根分枝,从而增加的根尖数量,根的形态表现与乙烯反应转录因子WRKYs和MADS-box的表达相关。马尾松幼苗根对NH-N环境的适应是由于在高NH的环境中苹果酸合酶和苹果酸脱氢酶的高表达,促进了TCA循环,而根将吸收积累的N源不断应用到天冬酰胺的生产中来进一步调控植物对NH-N的吸收,此外黄酮和黄酮醇等的生物合成途径受到不同程度的调节以响应NH-N的胁迫。最后,谷胱甘肽s-转移酶基因的变化表明谷胱甘肽循环在清除过量NH-N诱导的胁迫中起到了作用。这些结果表明,马尾松在较高NH-N下生长时,通过增加N同化而生长,它还能通过参与天冬酰胺的生物合成和谷胱甘肽循环来耐受较高的NH-N含量。

关键词： NH4+-N NO3--N 马尾松天冬酰胺合成酶三羧酸循环

来源： cnki会议评论

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喀斯特小流域土壤石砾分布特征及其影响因素

中国岩溶 2019年第5期38卷 729-738页

作者：丁颖蕾周运超贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心/贵州省高原山地林木培育重点实验室/林学院

为探究喀斯特土壤石砾含量的影响因素、形成机制及其分布规律,采集了3 180个土壤样品,分析后寨河流域不同影响因素下土壤石砾含量的分布规律,并利用相关性分析得出了影响后寨河流域土壤石砾含量的主要影响因子。结果表明,坡度、岩性、... 详细信息

为探究喀斯特土壤石砾含量的影响因素、形成机制及其分布规律,采集了3 180个土壤样品,分析后寨河流域不同影响因素下土壤石砾含量的分布规律,并利用相关性分析得出了影响后寨河流域土壤石砾含量的主要影响因子。结果表明,坡度、岩性、土层厚度和植被类型是影响土壤石砾含量分布的主要影响因素,其中坡度对喀斯特地区土壤石砾含量的分布特征影响作用最大。在不同坡度条件下,土壤石砾含量的分布规律为:坡度30°时随坡度增加,土壤石砾含量减小。不同土层厚度下,土壤石砾含量分布规律为:随土层厚度增加,土壤中石砾含量减少。植被类型不同,土壤石砾含量大小排序为:灌木>草本>乔木。不同岩性发育形成土壤,土壤石砾含量大小排序为:白云岩>石灰岩>泥灰岩>第四纪黄粘土>砂页岩。喀斯特地区岩性决定风化成土速率和土壤石砾总量,是土壤石砾含量的物质来源基础。坡度是促进土壤石砾含量迁移、再分配的驱动因素,植被类型和土层厚度是影响土壤石砾含量的响应因素。

关键词：喀斯特小流域土壤石砾含量影响因素分布规律形成机制