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氮磷添加对盐渍化草地土壤微生物特征的影响

环境科学 2021年第12期42卷 6058-6066页

作者：杨建强刁华杰胡姝娅陈晓鹏王常慧山西农业大学生命科学学院太谷030801 山西农业大学草业学院太谷030801 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 山西右玉黄土高原草地生态系统定位观测研究站右玉037200 中国科学院大学北京100049

盐渍化草地土壤养分含量低,自然条件差,尤其是大量元素氮和磷的含量低于天然非盐渍化草地.盐渍化草地中的土壤微生物由于长期受盐或碱的胁迫,群落组成与结构也区别于非盐渍化天然草地.盐渍化草地土壤微生物受养分限制叠加盐碱胁迫如何... 详细信息

盐渍化草地土壤养分含量低,自然条件差,尤其是大量元素氮和磷的含量低于天然非盐渍化草地.盐渍化草地中的土壤微生物由于长期受盐或碱的胁迫,群落组成与结构也区别于非盐渍化天然草地.盐渍化草地土壤微生物受养分限制叠加盐碱胁迫如何响应氮、磷添加的机制尚不清楚.本研究在山西省右玉县境内的盐渍化草地进行,2017年建立了氮磷添加实验平台,包括对照、氮添加、磷添加及氮和磷同时添加的4个处理,于实验处理的第3年(2020年)测定生长季5~9月氨氧化微生物(氨氧化细菌:AOB和氨氧化古菌:AOA)、土壤真菌(fungi,F)和细菌(bacteria,B)的组成以及土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN),结合土壤盐基阳离子及pH值的变化,探讨盐渍化草地土壤微生物特征对氮、磷添加的响应及其机制.结果表明:①2020年5~9月,采样时间显著影响土壤AOA和AOB的丰度、细菌真菌组成及微生物生物量;土壤微生物的季节动态是由土壤含水量,生长季降水分配及植物因素共同调控的.②与对照组相比,AOA/AOB的比值在氮添加处理下显著降低51%;磷添加对土壤微生物特征(氨氧化微生物、细菌真菌组成和微生物生物量)无显著影响;在氮和磷同时添加处理下,AOB的丰度显著提高了64.1%,AOA的丰度无显著改变,但AOA/AOB显著降低59.6%.③单独氮或磷添加对土壤pH值无显著影响,但氮和磷同时添加显著降低了土壤pH值;尽管氮、磷添加对土壤盐基阳离子无显著影响,结构方程模型结果显示,土壤盐基阳离子对土壤微生物(细菌和真菌组成)具有直接的调控作用.④土壤含水量对土壤微生物的变异具有较高的解释度.因此,本研究表明AOB对养分添加的响应比较敏感,短期氮和磷添加提高AOB的数量,促进氮的周转.

关键词：盐渍化草地氮、磷添加氨氧化微生物细菌真菌

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新课程改革下教师的反思性分析

课外阅读（中下） 2012年第6期 75-76页

作者：胡姝娅漳州师范学院教育系福建漳州363000

反思作为一种思维的形式，立足于自我之外考察自己的教育教学过程，对自己教学行为的回顾、诊断和调整，对教学规律加深认识和理解，由此使教学的行为、方法和策略得到优化和改善，教师的教学水平和能力得到提高，从而适应不断发展变化... 详细信息

反思作为一种思维的形式，立足于自我之外考察自己的教育教学过程，对自己教学行为的回顾、诊断和调整，对教学规律加深认识和理解，由此使教学的行为、方法和策略得到优化和改善，教师的教学水平和能力得到提高，从而适应不断发展变化着的教育要求。在当前的新课程改革下，教师需要不断提升自己的专业发展水平，教学反思是使教师主动地发展自身的专业素质的一种有效途径，本文主要对教师的反思性分析的基本特征和基本方法进行阐述。

关键词：新课程改革教师的反思性分析教育价值

英国林间学校的发展特点及对我国基础教育改革的启示

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宿州教育学院学报 2013年第2期16卷 38-41页

作者：胡姝娅漳州师范学院教育系福建漳州363000

英国林间学校的儿童在与自然的接触中,学习各种不同的课程,注重培养学生的自尊、自信、自立,促进个性化学习能力。通过对林间学校课程的特点分析和案例研究的比较分析,提出对我国基础教育课程改革的启示。

关键词：林间学校课程特征案例分析启示

不同水平氮添加对盐渍化草地土壤微生物特征的影响

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植物生态学报 2021年第7期45卷 780-789页

作者：杨建强刁华杰胡姝娅王常慧山西农业大学生命科学学院山西太谷030801 山西农业大学草业学院山西太谷030801 山西右玉黄土高原草地生态系统定位观测研究站山西右玉037200 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093

氮是陆地生态系统生产力的主要限制性因素,土壤微生物是土壤氮转化的主要驱动因子,随着大气氮沉降的增加,盐渍化草地土壤微生物对不同水平氮输入的响应尚不清晰。在山西右玉黄土高原草地生态系统定位观测研究站不同水平氮添加平台(0、1... 详细信息

氮是陆地生态系统生产力的主要限制性因素,土壤微生物是土壤氮转化的主要驱动因子,随着大气氮沉降的增加,盐渍化草地土壤微生物对不同水平氮输入的响应尚不清晰。在山西右玉黄土高原草地生态系统定位观测研究站不同水平氮添加平台(0、1、2、4、8、16、24和32 g·m^(–2)·a^(–1)),在实验处理的第4年(2020年)测定生长季(5–9月)氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)丰度,土壤真菌和细菌组成,以及土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)含量,探讨土壤微生物特征对不同氮输入水平的响应机制。研究表明:(1)在2020年生长季的5–9月,由于土壤温度和水分的差异,取样日期显著影响氨氧化微生物、细菌和真菌的数量及MBC、MBN含量。(2)氮添加仅显著影响AOB丰度,对MBC、MBN含量及细菌和真菌丰度的影响均不显著。(3)氮添加对AOB丰度的影响与取样日期有关,在生长季早期和高峰期(5–8月), 24和32 g·m^(–2)·a^(–1)氮添加显著提高AOB丰度,在生长季后期(9月)氮添加对AOB丰度的影响不显著。(4)土壤阳离子浓度和土壤pH对AOB丰度的变异具有较高的解释度,分别解释了土壤微生物特征变异的21.8%和17.2%。由于不同水平氮添加并未显著改变土壤阳离子浓度和土壤pH,土壤MBC、MBN含量,细菌和真菌的丰度对氮输入的响应不敏感,仅在高氮处理显著提高了AOB的丰度,说明高氮添加可能会促进盐渍化草地土壤氮的转化速率。

关键词：盐渍化草地氮添加氨氧化微生物细菌真菌

内蒙古不同类型草地土壤氨氧化细菌和古菌的比较研究

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草地学报 2021年第12期29卷 2664-2669页

作者：杨建强曹梦琪王袼胡姝娅王常慧山西农业大学生命科学学院山西太谷030801 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 山西农业大学草业学院山西太谷030801

氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)是参与土壤硝化过程的关键微生物。本文以内蒙古3种草地类型(荒漠草原、典型草原和草甸草原)表层土壤为研究对象,利用qPCR技术测定土壤AOA,AOB... 详细信息

氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)是参与土壤硝化过程的关键微生物。本文以内蒙古3种草地类型(荒漠草原、典型草原和草甸草原)表层土壤为研究对象,利用qPCR技术测定土壤AOA,AOB的丰度,研究其与不同类型草地生物和环境因子之间的关系。结果表明:不同草地类型间AOA的丰度存在显著差异,典型草原>荒漠草原>草甸草原;但是AOB的丰度在不同草地类型间差异不显著。同一类型草地土壤AOA的丰度是AOB丰度的31~147倍。AOA丰度与海拔高度、土壤总有机碳含量、植物地下生物量、细菌和真菌的丰度呈显著正相关关系,与年均温、土壤容重和土壤pH值呈显著负相关关系;AOB丰度与细菌和真菌丰度、土壤总有机碳、微生物生物量碳/氮呈显著正相关关系,与年均温、土壤pH值呈显著负相关关系。AOA的丰度在不同空间尺度存在较大差异,而AOB丰度的差异较小。本研究结果有助于解释不同草地类型生产力差异的原因,为全球气候变化背景下草地土壤氮循环模型的完善提供数据支持。

关键词：氨氧化细菌氨氧化古菌典型草原荒漠草原草甸草原

草甸草原土壤碳/氮矿化潜力及土壤微生物水分敏感性对极端干旱的响应

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应用生态学报 2020年第3期31卷 814-820页

作者：李磊王岩胡姝娅李阳申颜庾强黄建辉王常慧中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 中国科学院大学资源环境学院北京100049 河南科技大学河南洛阳471000 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

土壤碳、氮矿化是生态系统养分循环的关键过程,受到水分供给的强烈影响。本研究对极端干旱处理(连续3年生长季减少66%降水)的内蒙古草甸草原野外取土,采用超低温冻干后再调节土壤水分至3%、8%、13%、18%、25%和35%6个水平进行室内培养,... 详细信息

土壤碳、氮矿化是生态系统养分循环的关键过程,受到水分供给的强烈影响。本研究对极端干旱处理(连续3年生长季减少66%降水)的内蒙古草甸草原野外取土,采用超低温冻干后再调节土壤水分至3%、8%、13%、18%、25%和35%6个水平进行室内培养,研究极端干旱处理后土壤碳/氮矿化潜力以及土壤微生物对水分变化的敏感性。结果表明:与对照(自然降雨)相比,极端干旱处理后,6个培养水平的平均土壤氮矿化潜力显著提高14.2%,但未显著影响土壤碳矿化潜力。极端干旱显著提高土壤微生物生物量氮和土壤可溶性有机碳26.8%和26.9%。无论是对照还是极端干旱处理,土壤氮矿化潜力、碳矿化潜力和微生物生物量碳和氮均随着土壤含水量增加而增加,而可溶性有机碳从较低水分的培养水平(3%和8%)到较高水分的培养水平(>13%)显著降低,表明底物的扩散起到重要作用。极端干旱处理显著提高了碳矿化初始脉冲强度,表明极端干旱提高了土壤微生物对水分的敏感性。极端干旱显著降低了土壤碳矿化潜力/氮矿化潜力的比值,表明长期干旱可能会降低土壤碳、氮循环过程的耦合作用。极端干旱对土壤碳矿化和氮矿化过程的影响存在差异,激发了土壤微生物对水分的敏感性,弱化了碳、氮循环过程的耦合关系,并进一步影响中国北方草甸草原生态系统的生物地球化学循环过程及草地生产力。

关键词：极端干旱草甸草原微生物水分敏感性碳/氮矿化潜力土壤含水量

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不同类型草原土壤净氮矿化速率的温度敏感性

植物生态学报 2024年第4期48卷 523-533页

作者：王袼胡姝娅李阳陈晓鹏李红玉董宽虎何念鹏王常慧山西农业大学草业学院草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室山西太谷030801 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

土壤中的无机氮是维持陆地生态系统生产力的主要限制因子,主要通过有机氮的矿化产生。土壤氮可利用性的高低取决于土壤微生物、地上植被类型以及土壤理化性质等。土壤微生物对环境变化极为敏感,尤其是温度与微生物生长繁殖密切相关。因... 详细信息

土壤中的无机氮是维持陆地生态系统生产力的主要限制因子,主要通过有机氮的矿化产生。土壤氮可利用性的高低取决于土壤微生物、地上植被类型以及土壤理化性质等。土壤微生物对环境变化极为敏感,尤其是温度与微生物生长繁殖密切相关。因此,在较大空间范围内研究微生物调控氮矿化速率的温度敏感性(Q_(10))对于预测全球气候变化对陆地生态系统生产力的影响至关重要。该研究以中国三大高原(内蒙古高原、黄土高原和青藏高原)的不同类型草原为研究对象,通过野外采集土壤样品,室内不同温度培养测定三大高原不同类型草地土壤的净氮矿化速率,计算其Q_(10),并分析其与土壤微生物及土壤理化性质参数的相关性。结果表明:(1)黄土高原不同类型草地土壤氮矿化速率的Q_(10)显著高于内蒙古高原和青藏高原;(2)在黄土高原和内蒙古高原,草甸草原和典型草原土壤净氮矿化速率的Q_(10)显著高于荒漠草原,而青藏高原高寒草甸草原土壤净氮矿化速率的Q_(10)显著低于高寒典型草原和高寒荒漠草原;(3)三大高原草地土壤微生物生物量碳含量与土壤净氮矿化速率的Q_(10)显著相关;(4)Q_(10)的空间格局受微生物、土壤质地以及底物的共同调控。该研究结果为中国不同类型草原土壤氮循环对全球变化响应的研究提供了重要数据,对于陆地生态系统氮循环模型的完善具有一定的科学价值。

关键词：氨氧化微生物微生物生物量碳微生物生物量氮净氮矿化速率温度敏感性(Q_(10))

北方农牧交错带温性盐碱化草地土壤呼吸对不同形态氮添加和刈割的响应

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植物生态学报 2020年第1期44卷 70-79页

作者：胡姝娅刁华杰王惠玲薄元超申颜孙伟董宽虎黄建辉王常慧中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 中国科学院大学北京100049 山西农业大学动物科技学院山西晋中030801 东北师范大学植被生态学教育部重点实验室长春130024

农牧交错带草地生态系统兼受农业和牧业的影响,属于脆弱生态系统,尤其是养分贫瘠的盐碱化草地,其生态系统结构和功能对外界干扰的响应更加强烈。位于晋西北地区的农牧交错带盐碱化草地,地理位置独特,区别于天然牧区草地生态系统。由于... 详细信息

农牧交错带草地生态系统兼受农业和牧业的影响,属于脆弱生态系统,尤其是养分贫瘠的盐碱化草地,其生态系统结构和功能对外界干扰的响应更加强烈。位于晋西北地区的农牧交错带盐碱化草地,地理位置独特,区别于天然牧区草地生态系统。由于毗邻农田,农业氮肥的过量使用促进了活性氮气体排放,同时使得农牧交错带草地土壤碳氮循环发生改变。刈割是北方农牧交错草地生态系统的主要管理方式,为了深入探究氮添加和刈割管理方式对农牧交错带草地碳循环的影响,进一步厘清该区域草地生态系统的碳动态问题,该研究设置了一个不同形态氮添加和刈割的裂区实验,测定土壤呼吸对不同形态氮肥添加和刈割的响应,为进一步科学管理该区域草地提供可靠的依据。实验样地位于山西省右玉县境内的“山西农业大学农牧交错带草地生态系统野外观测研究站”,于2017年设置不同形态氮添加和刈割处理,实验处理包括对照(不刈割和刈割)、尿素添加、缓释尿素添加、刈割+尿素添加、刈割+缓释尿素添加,每种处理6个重复,共36个小区。在不同处理条件下测定土壤呼吸速率、土壤温度、土壤水分、土壤微生物生物量、土壤无机氮含量、植物地上和地下生物量,并计算土壤累积碳排放量及CO2通量。研究结果表明:(1)短期(2017-2018年)尿素和缓释尿素的添加显著提高了该地区土壤呼吸速率和土壤累积碳排放量。与添加缓释尿素相比,添加尿素处理下的土壤呼吸速率和累积碳排放量更高;(2)刈割显著降低土壤呼吸速率和累积碳排放量;(3)短期氮添加和刈割的交互作用对土壤呼吸速率没有显著影响。因此,短期氮添加促进了北方农牧交错带盐碱化草地土壤碳释放,刈割抑制土壤呼吸,降低了累积碳排放量,这可能是由于刈割移除地上植物,减少了凋落物的输入,底物减少导致土壤微生物活性降低。但是随着处理时间的延长,氮添加和刈割对该农牧交错带盐碱化草地土壤碳动态的影响还有待进一步探究和发现。

关键词：刈割氮形态土壤呼吸农牧交错带盐碱化草地

长期围封对羊草和大针茅典型草原植物群落特征的影响

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山西农业科学 2022年第5期50卷 720-727页

作者：桂建华马腾飞胡姝娅陈晓鹏王常慧董宽虎山西农业大学草业学院山西太谷030801 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 中国科学院大学北京100080

围封是退化草原修复的重要措施之一,通过围封将有助于恢复退化草地的物种多样性和提高草原植被生产力。以内蒙古锡林河流域长期围封和自由放牧的羊草草原及大针茅典型草原为试验对象,通过样方调查研究长期围封对地上地下生产力和物种多... 详细信息

围封是退化草原修复的重要措施之一,通过围封将有助于恢复退化草地的物种多样性和提高草原植被生产力。以内蒙古锡林河流域长期围封和自由放牧的羊草草原及大针茅典型草原为试验对象,通过样方调查研究长期围封对地上地下生产力和物种多样性的影响。结果表明,长期围封显著增加了羊草和大针茅典型草原植物群落的总盖度、平均高度、平均密度和地上生物量;长期围封对羊草和大针茅典型草原物种多样性存在不同的影响,其显著提高了羊草和大针茅典型草原的丰富度指数,但显著降低了大针茅草原的均匀度指数;回归分析结果表明,在放牧处理下,大针茅草原植物群落的均匀度指数与地上生物量存在显著正相关关系,但是羊草草原植物群落的均匀度指数与地上生物量间相关性不显著。长期围封对羊草草原和大针茅草原的大部分植物群落基本特征具有相似的恢复效果,仅对群落的多样性指数存在差异性恢复效果。因此,围封管理过程中应该建立长期监测体系,适度放牧与割草相结合是维持典型草原生产力和多样性的重要草地管理方式。

关键词：长期围封放牧功能群物种多样性地上生物量

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