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巴音布鲁克高寒湿地土壤真菌群落对不同程度退化的响应

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农业环境科学学报 2022年第8期41卷 1778-1787页

作者：买迪努尔·阿不来孜陈末杨再磊愚广灵胡洋贾宏涛新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052 新疆农业大学草业学院乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程重点实验室乌鲁木齐830052

为了解巴音布鲁克高寒湿地土壤真菌群落对退化的响应,探索湿地退化机制,本研究以巴音布鲁克高寒湿地未退化(ND)、轻度退化(SD)及重度退化(HD)区域的土壤为研究对象,采用高通量测序技术分析不同程度退化高寒湿地土壤真菌群落的多样性及... 详细信息

为了解巴音布鲁克高寒湿地土壤真菌群落对退化的响应,探索湿地退化机制,本研究以巴音布鲁克高寒湿地未退化(ND)、轻度退化(SD)及重度退化(HD)区域的土壤为研究对象,采用高通量测序技术分析不同程度退化高寒湿地土壤真菌群落的多样性及结构差异,并结合理化指标进一步分析影响真菌群落的环境因子。结果表明:真菌群落Simpson和Shannon多样性指数在ND和HD区土壤中无显著差异(P>0.05);SD区土壤中的真菌群落Simpson指数显著高于ND和HD区,而Shannon指数显著低于ND和HD区(P<0.05)。在不同程度退化区土壤中,真菌群落ACE和Chao1丰富度指数均随退化的加剧呈降低趋势。在3个区域土壤中,门水平上,子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度最高;纲水平上,粪壳菌纲(Sordariomycetes)为主导类群;肉座菌目(Hypocreales)、Pleosporales菌目、被孢霉目(Mortierellales)的相对丰度均随退化程度的增加而增加;属水平上,珊瑚菌属(Clavaria)、稻瘟病菌属(Magnaporthe)为优势菌属。LEfSe分析发现了11种可作为判断退化的潜在生物标志物。RDA分析及蒙特卡罗检验结果显示,在门水平上真菌群落结构变化不受环境因子的显著影响;在属水平上,真菌群落结构变化仅与土壤总有机碳存在显著相关性(P<0.05)。研究表明,高寒湿地退化显著改变了土壤pH、土壤含水量、总有机碳、容重等理化指标,进而影响真菌群落多样性和结构。

关键词：高寒湿地退化真菌群落多样性群落结构

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模拟地下水咸化对高寒湿地土壤团聚体稳定性和有机碳含量的影响

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水土保持学报 2022年第1期36卷 212-218,230页

作者：愚广灵陈末买迪努尔·阿不来孜胡洋贾宏涛周建勤新疆农业大学草业与环境科学学院乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程重点实验室乌鲁木齐830052

为探究高寒湿地地下水咸化对土壤团聚体稳定性和有机碳库的影响,以巴音布鲁克高寒湿地季节性地表积水区和常年干燥区土壤为研究对象,设对照、微咸水、咸水和盐水4个矿化度,地下水NaCl含量分别为0,2,6,23 g/L,使用湿筛的方法将土壤团聚... 详细信息

为探究高寒湿地地下水咸化对土壤团聚体稳定性和有机碳库的影响,以巴音布鲁克高寒湿地季节性地表积水区和常年干燥区土壤为研究对象,设对照、微咸水、咸水和盐水4个矿化度,地下水NaCl含量分别为0,2,6,23 g/L,使用湿筛的方法将土壤团聚体分成不同的粒径。结果表明:地下水矿化度升高对0—10 cm土壤团聚体分布影响不大,对10—30 cm土壤团聚体有显著影响。在10—30 cm土层中,>2 mm土壤团聚体质量百分比随着矿化度升高先降低再升高,在2 g/L处理下降至最低1%~14%,而在23 g/L处理下>2 mm团聚体质量百分比显著升高达到5%~56%。季节性地表积水区>2 mm土壤团聚体质量百分比均高于常年干燥区。季节性地表积水区土壤团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)随着土层深度的增加呈现出先增大后减小的趋势,而常年干燥区MWD和GMD随着土层深度的增加而减小。0—10 cm土层土壤团聚体的MWD和GMD显著高于其他土层,10—30 cm土层内23 g/L处理下的MWD(0.71~3.59 mm)和GMD(0.25~1.64 mm)显著高于其余处理。0—10 cm土壤团聚体有机碳含量随着粒径的减小先升高后降低;20—30 cm土壤团聚体有机碳含量与0—10 cm有机碳含量有着相似的趋势,6,23 g/L在2~0.25 mm粒径中分配的有机碳显著高于其他处理。由此可见,地下水矿化度升高对季节性地表积水区和常年干燥区10~30 cm土层的土壤团聚体稳定性和有机碳含量产生显著影响,地下水矿化度为2 g/L对土壤团聚体产生破坏作用,降低了土壤团聚体的稳定性;而当矿化度升高为23 g/L时,对>2 mm的土壤团聚体形成轻微的保护作用。随着土壤团聚体粒径的减小土壤有机碳含量降低,大团聚体(>0.25 mm)中封存的土壤有机碳更多。

关键词：地下水咸化高寒湿地土壤团聚体

长期围封对高寒草地土壤团聚体稳定性和可蚀性的影响

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干旱区研究 2022年第6期39卷 1842-1851页

作者：愚广灵李凯辉周建勤李可依丛孟菲胡洋王旭阳贾宏涛新疆农业大学资源与环境学院新疆乌鲁木齐830052 中国科学院巴音布鲁克草原生态系统研究站新疆巴音布鲁克841314 新疆土壤与植物生态过程重点实验室新疆乌鲁木齐830052

为评价长期围封对土壤团聚体稳定性和可蚀性的影响,选择巴音布鲁克高寒草地(高寒草甸、高寒草甸草原和高寒草原)长期围封(围栏设置于1984年)与自由放牧的样地作为研究对象。分析0~5 cm、5~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层中水稳性团聚体... 详细信息

为评价长期围封对土壤团聚体稳定性和可蚀性的影响,选择巴音布鲁克高寒草地(高寒草甸、高寒草甸草原和高寒草原)长期围封(围栏设置于1984年)与自由放牧的样地作为研究对象。分析0~5 cm、5~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层中水稳性团聚体组分、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和土壤可蚀性(K值)。结果表明:(1)MWD最小值出现在高寒草甸0~5 cm土层自由放牧处理下,其数值为1.75 mm。高寒草甸和高寒草甸草原围封和自由放牧下20~30 cm土层的MWD和GMD没有显著性差异(P>0.05),而高寒草原差异显著(P2mm大团聚体为主,长期围封导致0~10 cm土层土壤团聚体稳定性更强;且草地类型、围封和土层均对土壤团聚体稳定性和可蚀性有着显著的影响,说明长期围封可以提高土壤团聚体的水稳定性和抗侵蚀能力。

关键词：长期围封高寒草地土壤团聚体稳定性土壤可蚀性巴音布鲁克

不同利用方式对高寒草地土壤团聚体稳定性及其有机碳含量分布的影响

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水土保持通报 2023年第1期43卷 332-340,349页

作者：李可依愚广灵陈末买迪努尔·阿不来孜胡洋贾宏涛新疆农业大学资源与环境学院新疆乌鲁木齐830052 新疆农业大学草业学院新疆乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程重点实验室新疆乌鲁木齐830052

[目的]分析不同利用方式下新疆巴音布鲁克高寒草地土壤团聚体稳定性及其有机碳分布差异,为评价该区域土壤团聚体有机碳等生态功能提供理论基础。[方法]选取巴音布鲁克高寒草地开垦、弃耕还牧、放牧3种处理,以10 cm为一个梯度,采集0—40... 详细信息

[目的]分析不同利用方式下新疆巴音布鲁克高寒草地土壤团聚体稳定性及其有机碳分布差异,为评价该区域土壤团聚体有机碳等生态功能提供理论基础。[方法]选取巴音布鲁克高寒草地开垦、弃耕还牧、放牧3种处理,以10 cm为一个梯度,采集0—40 cm土层土壤,采用干筛和湿筛两种方法筛分土壤团聚体,测算土壤团聚体的平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、土壤团聚体破坏率(PDA)和土壤有机碳(SOC)含量,明确不同利用方式下高寒草地土壤团聚体稳定性及团聚体有机碳含量的差异。[结果]①3种利用方式下,高寒草地土壤团聚体均以大团聚体(≥0.25 mm粒径)为主。亚表层(10—20 cm)土壤,弃耕还牧处理的PDA显著低于放牧处理(p0.05);而除亚表层(10—20 cm)外,弃耕还牧处理其余土层土壤PDA显著高于开垦处理和放牧处理(p0.05);而除表层(0—10 cm)外,开垦处理其余土层土壤PDA显著高于放牧处理。②弃耕还牧处理的SOC含量、土壤团聚体有机碳含量及贡献率均显著低于其他处理(p<0.05)。在表层(0—10 cm)土壤中,放牧处理≥5 mm粒径土壤团聚体有机碳含量及其贡献率显著高于开垦处理(27.89 g/kg,6.34%)和弃耕还牧处理(36.96 g/kg,14.3%)。而亚表层(10—20 cm)、下层(20—30 cm)、深层(30—40 cm),弃耕还牧处理≥5 mm粒径的土壤团聚体有机碳含量及其贡献率显著低于开垦处理和放牧处理(p<0.05)。③土壤团聚体质量百分比及其稳定性与SOC含量呈显著相关(p<0.05);≥2 mm土壤团聚体质量百分比、土壤团聚体MWD和GMD与SOC含量呈显著正相关(p<0.05),其中≥5 mm呈极显著正相关(p<0.01);<2 mm土壤团聚体质量百分比、土壤团聚体稳定性与SOC含量呈显著负相关(p<0.05),其中<1 mm呈极显著负相关(p<0.01)。[结论]草地开垦活动会降低土壤团聚体稳定性及其SOC含量,其中弃耕还牧处理土壤团聚体稳定性最差,SOC含量最低。建议草地弃耕后应进行适度恢复(施肥、播种等),再进行放牧利用。

关键词：土地利用方式新疆巴音布鲁克高寒草地土壤团聚体土壤有机碳

氮添加对巴音布鲁克高寒湿地土壤微生物量和酶活性的影响

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生态学报 2022年第13期42卷 5328-5339页

作者：胡洋丛孟菲陈末买迪努尔·阿不来孜愚广灵申志博杨再磊朱新萍贾宏涛新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052 新疆农业大学草业学院乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程重点实验室乌鲁木齐830052

随着全球氮沉降速率的快速增加,已对陆地生态系统微生物群落活性和代谢产生了深刻的影响。因此迫切需要了解全球气候变化敏感区土壤中微生物量和酶活性对氮添加的响应。为此,以中亚干旱区巴音布鲁克高寒湿地为研究对象,在保护良好的高... 详细信息

随着全球氮沉降速率的快速增加,已对陆地生态系统微生物群落活性和代谢产生了深刻的影响。因此迫切需要了解全球气候变化敏感区土壤中微生物量和酶活性对氮添加的响应。为此,以中亚干旱区巴音布鲁克高寒湿地为研究对象,在保护良好的高寒湿地选择沼泽(S)、沼泽草甸(SM)和草甸(M)3种湿地类型布设野外原位氮添加试验(施氮浓度分别为0、8、16 kg N hm^(-2) a^(-1)),探究短期氮添加对土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量碳/氮(MBC/MBN)、微生物商(QMB)、土壤蛋白酶、脲酶、碱性磷酸酶、H_(2)O_(2)酶和蔗糖酶活性的影响。结果表明:(1)高寒湿地不同湿地类型土壤微生物量和酶活性存在显著差异,其中SM土壤MBC、MBN、MBC\N、QMB较S和M区高,对酶活性而言,SM和M区土壤蛋白酶和碱性磷酸酶活性较高,M区H_(2)O_(2)酶和脲酶活性较高。(2)氮添加显著增加了3种湿地类型中土壤MBC和MBN,其中MBC增加了7.00%—119.00%,MBN增加了8.03%—38.26%。氮添加仅显著增加了S和SM区土壤MBC/N和QMB(增加了24.68%—113.10%),但抑制了M区土壤MBC/N和QMB(抑制了8.93%—10.36%)。(3)氮添加显著增加了3种湿地类型土壤中脲酶、蛋白酶和H_(2)O_(2)酶活性,分别增加了7.25%—59.63%、4.71%—58.55%和34.70%—157.27%。但是氮添加对土壤碱性磷酸酶活性无显著影响。对蔗糖酶而言,N1处理增加了S区土壤蔗糖酶活性(增加了58.58%),而N2处理显著降低了22.72%。氮添加对SM和M区蔗糖酶活性无显著影响。(4)结构方程模型的结果显示,氮添加直接增加了土壤微生物量和酶活性。而随着湿地类型的变化(S⁃SM⁃M)直接和间接(通过pH)增加了酶活性;湿地类型的变化还通过影响pH、有机碳和有效养分间接增加了土壤微生物量。总之,氮添加和湿地类型可直接或间接的影响着土壤微生物量和酶活性。其中,土壤pH和有机碳是微生物量和酶活性变化的主要影响因素。本研究可为中亚干旱区高寒湿地应对未来气候变化的措施的制定提供技术参考。

关键词：氮添加高寒湿地微生物量酶活性

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化肥减施对冬小麦土壤呼吸的影响

中国土壤与肥料 2022年第2期 1-8页

作者：胡洋丛孟菲马雯琪李典鹏愚广灵孙霞陈署晃贾宏涛新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程重点实验室新疆乌鲁木齐830052 新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所新疆乌鲁木齐830091

为探明化肥减施对冬小麦土壤呼吸特征的影响,在新疆农业科学院奇台麦类试验站进行田间试验,以当地常规施肥量(N_(5)P_(3))为对照,设置化肥不同减施量处理(N_(4)P_(2)、N_(3)P_(2)、N_(3)P_(1)、N_(2)P_(1)、N_(1)P_(1)、N_(0)P_(1)、N_(... 详细信息

为探明化肥减施对冬小麦土壤呼吸特征的影响,在新疆农业科学院奇台麦类试验站进行田间试验,以当地常规施肥量(N_(5)P_(3))为对照,设置化肥不同减施量处理(N_(4)P_(2)、N_(3)P_(2)、N_(3)P_(1)、N_(2)P_(1)、N_(1)P_(1)、N_(0)P_(1)、N_(3)P_(0)、N_(0)P_(0)),采用土壤碳通量测量系统LI-8100测定和分析氮、磷减施下冬小麦在灌浆期与成熟期的农田土壤呼吸及影响因子。结果表明,各处理冬小麦在灌浆期与成熟期的土壤呼吸速率变化范围为1.11~3.22μmol/(m^(2)·s),随着氮、磷施用量的减少呈先增加后减少的趋势,与N_(5)P_(3)处理相比,灌浆期N_(2)P_(1)处理与成熟期N_(4)P_(2)、N_(3)P_(2)、N_(3)P_(1)、N_(2)P_(1)、N_(1)P_(1)、N_(3)P_(0)处理均显著促进了土壤呼吸(P<0.05),且在N_(2)P_(1)处理时达到最大,灌浆期与成熟期分别为2.77和3.22μmol/(m^(2)·s)。氮、磷配施(N_(4)P_(2)~N_(1)P_(1))的土壤呼吸速率显著大于不施肥(N_(0)P_(0))、单施氮(N_(3)P_(0))、单施磷(N_(0)P_(1))处理(P<0.05),且单施氮(N_(3)P_(0))处理的土壤呼吸速率显著大于单施磷(N_(0)P_(1))处理(P<0.05)。土壤呼吸速率与10 cm土壤温度存在显著指数相关(P<0.001),与土壤含水量、pH、电导率、有机质、碱解氮、有效磷无显著性相关,各处理土壤温度可解释土壤呼吸变异量的53.38%~90.16%。各处理土壤呼吸的温度敏感系数(Q_(10))为1.51~2.58,少量减施氮、磷处理(N_(4)P_(2)、N_(3)P_(2))以及过量减施氮、磷(N_(1)P_(1))和单施氮(N_(3)P_(0))、单施磷(N_(0)P_(1))处理对土壤呼吸Q_(10)无明显影响,在一定范围内减施氮、磷(N_(3)P_(1)、N_(2)P_(1))则会抑制土壤呼吸Q_(10),较N_(5)P_(3)处理降低了30.77%~35.47%。综上,在一定范围内减施氮、磷会增加冬小麦在灌浆期与成熟期的土壤呼吸速率,促进土壤碳排放,过量减施则会降低土壤碳排放,且氮、磷配施对土壤呼吸的影响大于单施氮、磷处理;在一定范围内减施氮、磷会降低土壤呼吸的Q_(10),而少量或过量减施氮、磷对Q_(10)无明显影响。

关键词：化肥减施冬小麦土壤呼吸温度敏感系数Q_(10)

氮添加对巴音布鲁克高寒湿地土壤无机磷形态的影响

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水土保持学报 2022年第3期36卷 252-258页

作者：胡洋丛孟菲陈末侯天钰愚广灵买迪努尔·阿不来孜朱新萍贾宏涛新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052 新疆农业大学草业学院乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程重点实验室乌鲁木齐830052

为探究在全球气候变化敏感区的干旱区高寒湿地上,氮添加对土壤无机磷形态的影响。在保护良好的巴音布鲁克高寒湿地沼泽(S)、沼泽草甸(SM)和草甸(M)布设野外原位试验,依据巴音布鲁克草原氮沉降量,设置0(CK),8(N1),16(N2)kg·N/(hm^(2)·a... 详细信息

为探究在全球气候变化敏感区的干旱区高寒湿地上,氮添加对土壤无机磷形态的影响。在保护良好的巴音布鲁克高寒湿地沼泽(S)、沼泽草甸(SM)和草甸(M)布设野外原位试验,依据巴音布鲁克草原氮沉降量,设置0(CK),8(N1),16(N2)kg·N/(hm^(2)·a)的施氮量,研究短期氮添加对高寒湿地土壤无机磷形态的影响。结果表明:(1)高寒湿地土壤全磷含量平均为1.09 g/kg,总无机磷平均为492.71 mg/kg,而总无机磷平均占全磷的45.67%。(2)3种湿地类型土壤无机磷主要以Ca—P形态存在,在Ca—P中以Ca_(10)—P为主,占无机磷含量的50.27%~64.69%。S区土壤Al—P、Fe—P含量显著高于SM和M区,SM区Ca_(2)—P、Ca_(8)—P、O—P含量显著高于S和M区,M区土壤Ca_(10)—P含量显著高于S和SM区。(3)氮添加显著影响高寒湿地土壤各形态无机磷的含量,氮添加下,S和SM区土壤Al—P含量较CK显著增加了9.92%~17.35%,而Ca_(8)—P含量显著降低3.18%~9.36%。S和M区土壤Fe—P含量显著降低了3.18%~9.36%,S区土壤Ca_(2)—P含量显著降低了10.31%。氮添加下3种湿地类型土壤O—P含量均显著增加,较CK显著增加21.83%~25.94%。(4)土壤pH、有机碳、碱解氮和速效钾均是影响无机磷形态的重要因子。不同湿地类型土壤无机磷形态含量存在显著差异,氮添加显著改变了土壤各无机磷形态含量,主要是通过增加土壤中难利用无机磷(O—P)含量,使高寒湿地土壤的供磷潜力降低。研究结果有助于预测未来氮沉降持续增加背景下全球高寒湿地土壤无机磷形态的变化趋势。

关键词：氮添加高寒湿地无机磷形态

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东江河口典型河段溶解氧时空动态及低氧成因解析

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湖泊科学 2025年第1期37卷 112-121页

作者：黄广灵黄本胜刘达邱静黄国如华南理工大学土木与交通学院广州510640 广东省水利水电科学研究院广州510635 广东省流域水环境治理与水生态修复重点实验室广州510635 华南理工大学亚热带建筑与城市科学全国重点实验室广州510640

为解析东江南支流低氧现象的成因,并为水环境治理提供科学依据,本研究分别于2019年春季和夏季对该河流的主要断面进行了水质监测。监测结果显示,东江南支流的溶解氧(DO)水平从中游道滘镇的6.93 mg/L降至出海口处的4.08 mg/L。DO与影响... 详细信息

为解析东江南支流低氧现象的成因,并为水环境治理提供科学依据,本研究分别于2019年春季和夏季对该河流的主要断面进行了水质监测。监测结果显示,东江南支流的溶解氧(DO)水平从中游道滘镇的6.93 mg/L降至出海口处的4.08 mg/L。DO与影响因子的相关性分析显示,DO与水温呈显著负相关,与盐度呈正相关,而与氨氮和总磷等营养物质呈显著负相关。这些营养物质的增加与DO的降低在空间上呈显著重叠,特别是在夏季。研究结果表明,东江南支流低氧现象受物理、化学和生物因素的共同影响,其中温度升高和营养物质浓度增加使得中下游水体的氧气消耗加快,河道汇流处的断面缩窄和下游水体的透光性差引起DO补给不足,从而导致下游沙田泗盛断面经常性出现氧亏(低氧)现象。

关键词：东江南支流溶解氧低氧营养物珠江

聚吡咯改性葡萄藤炭的制备及对水中氟的吸附效果

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新疆农业大学学报 2020年第3期43卷 228-234页

作者：吕续永周建勤朱新萍愚广灵贾宏涛周文君申志博新疆农业大学草业与环境科学学院乌鲁木齐830052

以葡萄藤为原料,在500℃条件下制备生物炭,用负载聚吡咯(PPy)的方法改性生物炭。利用吸附试验研究投加量、吸附时间、初始浓度、初始pH值和共存离子对改性生物炭(PPy/GBC)除氟能力的影响。结果表明,PPy/GBC在pH值4.0~9.0溶液中对氟离子... 详细信息

以葡萄藤为原料,在500℃条件下制备生物炭,用负载聚吡咯(PPy)的方法改性生物炭。利用吸附试验研究投加量、吸附时间、初始浓度、初始pH值和共存离子对改性生物炭(PPy/GBC)除氟能力的影响。结果表明,PPy/GBC在pH值4.0~9.0溶液中对氟离子都具有较好的吸附效果;在初始浓度为10 mg/L,吸附时间为3 h,投加量为10 g/L时氟的去除率可达90%以上。溶液中常见的氯离子和硫酸根对吸附剂的吸附没有显著影响。PPy/GBC对氟离子的吸附过程符合伪二级动力学模型。

关键词：葡萄藤炭聚吡咯改性氟离子吸附