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黄土丘陵区撂荒农田土壤酶活性及酶化学计量变化特征

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环境科学 2021年第1期42卷 411-421页

作者：钟泽坤杨改河任成杰韩新辉西北农林科技大学农学院杨凌712100 陕西省循环农业工程技术研究中心杨凌712100

明确土壤胞外酶活性及酶化学计量比在农田撂荒过程中的变化特征及驱动因素,对揭示土壤养分可利用性随植被恢复的变化规律和阐明生态系统养分循环机制有重要意义.本文以黄土丘陵区不同撂荒年限坡耕地(0、10、20和30 a)为研究对象,通过测... 详细信息

明确土壤胞外酶活性及酶化学计量比在农田撂荒过程中的变化特征及驱动因素,对揭示土壤养分可利用性随植被恢复的变化规律和阐明生态系统养分循环机制有重要意义.本文以黄土丘陵区不同撂荒年限坡耕地(0、10、20和30 a)为研究对象,通过测定土壤酶活性及酶计量比、土壤理化性质、植物多样性和科组成,探讨农田撂荒后土壤微生物养分限制状况及酶活性和酶计量比的主控因子.结果表明,β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和碱性磷酸酶(ALP)的活性均随撂荒年限增加而显著增加,而β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)活性则相反.土壤BG∶(NAG+LAP)和BG∶ALP呈现出与土壤BG活性相同的随撂荒年限增加而减小的趋势;而(NAG+LAP)∶ALP呈先升后降趋势,在撂荒20 a时达到最高值.酶化学计量的向量长度随撂荒年限增加而显著减小,表明撂荒过程中土壤微生物受碳(C)限制程度的减弱.撂荒前10 a酶化学计量的向量角度小于45°,后20 a大于45°,说明撂荒前期微生物受氮(N)限制,后期受磷(P)限制.冗余分析结果揭示土壤有机碳含量、总氮含量、C∶N、C∶P、pH以及植被多样性是调控酶活性和酶计量比变化的主要因子.分类变异分析表明,土壤和植物因素可解释不同撂荒年限下土壤酶活性及酶计量比差异的62.0%,植被特征与土壤理化特性之间的交互作用是土壤酶活性及酶计量比变化的主控因子,解释度为37.1%.综上所述,黄土丘陵区农田撂荒过程中应考虑外源P的投入以缓解生态系统中有效P的不足,研究结果可为理解脆弱生境恢复生态系统中微生物介导的生物地球化学循环机制以及指导土壤养分管理和生态可持续发展提供理论依据.

关键词：农田撂荒土壤理化性质酶化学计量养分限制植物多样性

增温和增雨对黄土丘陵区撂荒草地土壤呼吸的影响

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环境科学 2022年第3期43卷 1657-1667页

作者：王兴钟泽坤朱玉帆王佳懿杨改河任成杰韩新辉西北农林科技大学农学院杨凌712100 陕西省循环农业工程技术研究中心杨凌712100

明确气候变化背景下脆弱生境地区生态系统土壤呼吸的变化趋势及驱动因素,对理解区域碳循环以及生态系统碳源汇功能转换具有重要意义.以陕北黄土丘陵区自然撂荒恢复12 a的草地为研究对象,采用人工气候箱(OTC)和人工增加自然降雨的方式模... 详细信息

明确气候变化背景下脆弱生境地区生态系统土壤呼吸的变化趋势及驱动因素,对理解区域碳循环以及生态系统碳源汇功能转换具有重要意义.以陕北黄土丘陵区自然撂荒恢复12 a的草地为研究对象,采用人工气候箱(OTC)和人工增加自然降雨的方式模拟了气候变暖、降水增加及其交互作用.通过结合野外监测与室内分析,探究了土壤水热、养分和土壤呼吸速率对增温增雨的响应特征,并进一步分析了影响土壤呼吸改变的关键因素.结果表明:(1)增温显著提高了5 cm土壤温度,在整个取样年平均增加1.34℃,而增雨显著降低了5 cm土壤温度,在整个取样年平均降低了0.88℃,同时增加了土壤水分含量,2018年和2019年增雨处理土壤水分含量分别高出对照13.12%和16.45%.此外,与对照相比,增温增雨的交互作用既增加了土壤温度,也提高了土壤水分,增温和增雨在影响土壤温度和水分含量上起到了相互拮抗的作用.(2)增雨显著增加了土壤有机碳、可溶性有机碳和活性有机碳含量,改变了土壤元素计量比以及活性-惰性碳组分的分配特征,而增温对有机碳的影响不显著.此外,土壤全氮全磷以及速效氮磷养分在不同处理间差异不显著.(3)增雨显著增加了土壤呼吸速率,而增温对土壤呼吸速率的影响主要取决于降水量和季节温度,表现为冬季和降雨充沛季节增温对土壤呼吸速率具有显著促进作用.土壤呼吸速率和5 cm土壤温度的指数拟合发现,增雨处理下土壤呼吸温度敏感性(Q_(10))最高,达到1.68,而增温处理下Q_(10)最低(1.50).(4)线性回归显示土壤有机碳、可溶性有机碳和活性有机碳均与土壤呼吸速率显著正相关.方差分解分析表明,土壤水热和养分特性共同可解释64.43%的土壤呼吸速率的变异,其中土壤水热因子是土壤呼吸速率变化的主控因子,解释度为31.16%.相关性分析也表明,土壤水热与土壤呼吸速率、土壤有机碳、可溶性有机碳、活性有机碳、碳氮比和碳磷比存在显著相关关系.综上所述,黄土丘陵区撂荒草地趋于暖湿的气候预测会显著影响区域水热环境和养分特征,改变土壤活性和惰性碳的分配比例,同时促进了区域土壤碳排放,分析结果表明驱动黄土丘陵区撂荒草地土壤呼吸速率改变的关键因素是土壤水热特征.

关键词：气候变化撂荒草地活性有机碳土壤呼吸速率呼吸温度敏感性

长期撂荒恢复土壤团聚体组成与有机碳分布关系

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环境科学 2020年第5期41卷 2416-2424页

作者：王兴钟泽坤张欣怡吴少君卢绪巧杨改河任成杰韩新辉西北农林科技大学农学院杨凌712100 陕西省循环农业工程技术研究中心杨凌712100

为探究撂荒地恢复过程土壤团聚体组成结构及其对土壤碳库累积的影响,本研究选取陕北黄土丘陵区恢复10、 17、 27和42 a撂荒草地为研究对象,以坡耕地FL作为对照,分析不同年限撂荒草地以及耕地土壤(0~20 cm)与(20~40 cm)土层团聚体粒径分... 详细信息

为探究撂荒地恢复过程土壤团聚体组成结构及其对土壤碳库累积的影响,本研究选取陕北黄土丘陵区恢复10、 17、 27和42 a撂荒草地为研究对象,以坡耕地FL作为对照,分析不同年限撂荒草地以及耕地土壤(0~20 cm)与(20~40 cm)土层团聚体粒径分布、土壤全土有机碳储量以及团聚体有机碳储量动态特征,从而探究撂荒地土壤团聚体与有机碳之间的相互关联性.结果表明:①耕地恢复为撂荒草地后,土壤大团聚体(>2 mm)和中团聚体(2~0.25 mm)数量、平均重量直径(mean weight diameter, MWD)和几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)随着撂荒年限显著上升,而土壤微团聚体(0.25~0.053 mm)数量显著下降(P<0.05).土壤大团聚体数量、平均重量直径和几何平均直径在层次之间差异显著,表现为0~20 cm显著高于20~40 cm.②经过长期撂荒恢复后,土壤总有机碳储量、大团聚体有机碳储量以及中团聚体有机碳储量显著上升(P<0.05),分别上升了1.92、 10.2和3.61倍,而微团聚体有机碳储量显著下降.撂荒恢复促使土壤碳氮化学计量比升高,但在42 a时出现了显著下降趋势.③土壤团聚体对于总有机碳储量的贡献率有80%来自大团聚体,且大团聚体数量随着恢复年限显著增加是大团聚体贡献率高的主要原因.总体而言,撂荒恢复过程中,微团聚体数量持续下降,而大团聚体数量显著增加并促进了土壤有机碳的累积.

关键词：撂荒恢复团聚体土壤稳定性有机碳储量(TOC) 贡献率

黄土高原撂荒草地土壤碳库对两年增温增雨的响应

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土壤学报 2023年第2期60卷 523-534页

作者：王兴钟泽坤王佳懿简俊楠杨改河任成杰韩新辉西北农林科技大学农学院陕西省循环农业工程技术研究中心陕西杨凌712100 黄龙山森林生态系统国家定位观测研究站陕西延安716000

阐明暖湿的气候趋势下黄土高原土壤有机碳库不同活性组分和碳库稳定性的变化特征,对脆弱生态区碳库的可持续发展以及评估区域生态效益具有重要意义。以黄土丘陵区自然撂荒草地为研究对象,人工模拟增温和增雨,分析了在增温(W)、增雨(P50%... 详细信息

阐明暖湿的气候趋势下黄土高原土壤有机碳库不同活性组分和碳库稳定性的变化特征,对脆弱生态区碳库的可持续发展以及评估区域生态效益具有重要意义。以黄土丘陵区自然撂荒草地为研究对象,人工模拟增温和增雨,分析了在增温(W)、增雨(P50%)及其交互作用(WP50%)下植被群落变化特征、土壤有机碳库组分含量、碳库组分的分配比例以及碳库稳定性的变化特征。结果发现:(1)增雨显著增加了植被丰富度指数,而增温和增温增雨显著降低了植被丰富度指数。(2)增雨处理下土壤有机碳、酸解有机碳、易氧化有机碳、溶解性有机碳含量及分配比例在两个取样年均显著高于对照;增温增雨处理则进一步增加了土壤易氧化有机碳和微生物生物量碳含量以及分配比例。相关性分析表明,土壤有机碳与各个活性碳组分之间存在显著相关性。(3)增温增雨处理下土壤碳库活度、碳库活度指数以及碳库管理指数均高于其他处理。酸解有机碳和微生物生物量碳的敏感指数在气候变化处理下相对较高。综上所述,暖湿化的气候背景下黄土丘陵区撂荒草地土壤有机碳、有机碳活性组分含量和分配比例以及碳库稳定性显著提高,有助于碳库良性发展,酸解有机碳和微生物生物量碳可作为未来土壤有机碳变化的重要指示。

关键词：黄土高原气候变化撂荒草地有机碳组分碳库稳定性敏感指数

黄土丘陵沟壑区不同坡向撂荒草地植物群落种群空间格局

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应用生态学报 2018年第6期29卷 1846-1856页

作者：陈正兴高德新张伟韩新辉钟泽坤乔文静戴银月杨改河西北农林科技大学农学院/陕西省循环农业工程技术研究中心陕西杨凌712100

本研究以黄土丘陵沟壑区4种不同坡向的草地植物群落为研究对象,探讨其物种组成和多样性特征,并运用幂乘方法则分析了群落的空间异质性和种群空间格局.结果表明:铁杆蒿在不同坡向均有分布,为群落优势种;其他物种在不同坡向群落中的地位... 详细信息

本研究以黄土丘陵沟壑区4种不同坡向的草地植物群落为研究对象,探讨其物种组成和多样性特征,并运用幂乘方法则分析了群落的空间异质性和种群空间格局.结果表明:铁杆蒿在不同坡向均有分布,为群落优势种;其他物种在不同坡向群落中的地位及对群落空间格局的贡献不同.不同坡向植物群落的空间分布格局均为集群分布,且聚集程度大小为阳坡>半阳坡>半阴坡>阴坡.群落空间异质性指数与Simpson多样性指数呈显著正相关,与Margalef丰富度指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数呈显著负相关.优势种铁杆蒿、亚优势种达乌里胡枝子和长芒草,以及少数伴生种如猪毛蒿、臭草的相对空间异质性指数大于群落整体空间异质性指数,使群落趋于集群分布;多数伴生种如芦苇、苦荬菜、白羊草的相对空间异质性指数与群落整体空间异质性指数相近,它们与群落自身分布状态一致;刺儿菜、米口袋、茭蒿等偶见种的相对空间异质性指数小于群落整体空间异质性指数,降低了群落的聚集程度.综上,群落的聚集程度主要由优势种、亚优势种和偶见种共同决定,其中优势种、亚优势种和部分伴生种促使群落呈聚集分布,偶见种则降低了群落的集群分布.

关键词：黄土丘陵区撂荒草地坡向空间格局幂乘方法则

模拟增温和降雨增加对撂荒草地土壤胞外酶活性及计量特征的影响

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环境科学 2022年第5期43卷 2812-2821页

作者：王兴钟泽坤简俊楠张硕宏杨改河任成杰冯永忠任广鑫王晓娇韩新辉西北农林科技大学农学院杨凌712100 陕西省循环农业工程技术研究中心杨凌712100

土壤胞外酶活性是催化土壤有机质分解的关键限速步骤,而且对外界环境的变化极其敏感,然而却很少有研究聚焦于土壤胞外酶活性对气候变化的响应,尤其是在黄土高原地区.以黄土丘陵区撂荒草地为研究对象,野外模拟气候变暖和降水增加,通过测... 详细信息

土壤胞外酶活性是催化土壤有机质分解的关键限速步骤,而且对外界环境的变化极其敏感,然而却很少有研究聚焦于土壤胞外酶活性对气候变化的响应,尤其是在黄土高原地区.以黄土丘陵区撂荒草地为研究对象,野外模拟气候变暖和降水增加,通过测定土壤理化性质、植被群落特征和土壤酶活性,探究土壤酶活性及计量比对气候变化的响应特征及驱动因素.结果表明,增温、增雨以及二者的交互作用均显著降低了土壤β-1,4-葡糖苷酶(BG)和纤维二糖水解酶(CBH)活性,然而,土壤β-1,4-木糖苷酶(BX)活性在气候变化处理下却呈现出增加趋势,其中,增温处理的增幅最大,达到了63.15%.增温增雨的交互显著增加了β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和亮氨酸胺肽酶(LAP)以及碱性磷酸酶(ALP)活性,分别增加了34.32%、12.97%和44.86%.增温显著增加了过氧化物酶(PER)活性,而增雨显著降低了PER酶活性,增雨以及增温增雨显著降低了多酚氧化酶(PPO)活性,这主要归因于植物群落科组成的变化.增雨和增温增雨处理下碳降解酶活性∶氮降解酶活性(CEs∶NEs)和氮降解酶活性∶磷降解酶活性(NEs∶PEs)显著降低,而碳降解酶活性∶磷降解酶活性(CEs∶PEs)在增温、增雨及其交互作用下均显著降低,增雨以及增温增雨处理下土壤酶化学计量的向量长度均低于对照处理,且向量角度均大于对照处理,表明土壤微生物在暖湿条件下的碳限制和氮限制程度有所减弱.主成分分析和冗余分析结果表明土壤水分含量和土壤有机碳含量是引起酶活性及计量特征变化的主要驱动因子.综上所述,气候变化下黄土丘陵区撂荒草地植被群落科组成的变化,尤其是木质素含量较低且具有固氮能力的豆科植物数量的增加以及土壤有机碳含量的增加会减弱土壤微生物的碳氮限制,研究结果可为理解脆弱生境地区在气候变化背景下土壤微生物的养分限制情况提供依据.

关键词：气候变化撂荒草地土壤胞外酶活性酶计量比养分需求和限制

融资约束视角下终极控制权对零售业非效率投资的影响

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商业经济研究 2024年第14期 23-26页

作者：郑歆砚郭钟泽韩国首尔科学综合大学院大学韩国首尔100-744 北京信息科技大学经济管理学院北京100192

在市场竞争日益激烈的环境下,一些零售企业可能出现非效率投资现象,导致资源浪费和经营绩效下降,进而影响零售业健康发展。终极控制权作为影响企业投资决策的重要因素之一,其变动可能会影响企业的治理结构和经营决策,从而影响其投资行... 详细信息

在市场竞争日益激烈的环境下,一些零售企业可能出现非效率投资现象,导致资源浪费和经营绩效下降,进而影响零售业健康发展。终极控制权作为影响企业投资决策的重要因素之一,其变动可能会影响企业的治理结构和经营决策,从而影响其投资行为。同时融资约束作为企业投资的重要制约因素,可能在终极控制权对投资行为的影响中发挥重要作用,但具体机制尚缺乏深入研究。因此,本文旨在探究融资约束视角下终极控制权对零售业非效率投资的影响,以期指导优化零售业的投资决策,为经济高质量发展提供有益启示。

关键词：终极控制权零售业非效率投资融资约束投资不足投资过量

单侧双通道脊柱内镜结合经皮椎弓根螺钉内固定治疗腰椎爆裂性骨折临床疗效

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中国修复重建外科杂志 2024年

作者：闫挺曾俊吴超林旭胡海刚钟泽莅自贡市第四人民医院骨科中心

目的对比单侧双通道脊柱内镜（unilateral biportal endoscopy,UBE）辅助椎管减压结合经皮椎弓根螺钉内固定与传统开放减压内固定治疗腰椎爆裂性骨折的疗效。方法回顾分析2022年10月—2023年12月收治且符合选择标准的61例单节段腰椎... 详细信息

目的对比单侧双通道脊柱内镜（unilateral biportal endoscopy,UBE）辅助椎管减压结合经皮椎弓根螺钉内固定与传统开放减压内固定治疗腰椎爆裂性骨折的疗效。方法回顾分析2022年10月—2023年12月收治且符合选择标准的61例单节段腰椎爆裂性骨折患者临床资料。其中25例采用UBE辅助椎管减压结合经皮椎弓根螺钉内固定治疗（UBE组），36例采用传统后路单侧半椎板开窗减压内固定治疗（开放组）。两组患者性别、年龄、身体质量指数、骨折节段、致伤原因、AO分型及术前伤椎前缘高度比、节段后凸角、椎管侵占率、美国脊柱损伤协会（ASIA）评分、疼痛视觉模拟评分（VAS）及Oswestry功能障碍指数（ODI）等基线资料比较差异均无统计学意义（P>0.05）。记录并比较两组患者手术时间、术中出血量及术后并发症情况。术前、术后1周及末次随访时，采用VAS评分、ODI及ASIA分级评价临床疗效；行腰椎正侧位X线片及CT检查，测量节段后凸角、椎体前缘高度比及椎管侵占率等影像学指标。结果两组患者均顺利完成手术，术中无硬膜囊、神经及血管损伤等并发症发生，术后切口均Ⅰ期愈合。两组手术时间比较差异无统计学意义（P>0.05）;UBE组术中出血量少于开放组（P0.05），但UBE组VAS评分及ODI优于开放组（P0.05）。结论 UBE辅助椎管减压联合经皮椎弓根螺钉内固定治疗腰椎爆裂性骨折安全有效，与传统开放减压内固定相比创伤小，恢复快。

关键词：腰椎爆裂性骨折单侧双通道脊柱内镜椎管减压经皮椎弓根螺钉内固定

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秋天的图画

小学生(中旬刊) 2013年第Z1期 47-47页

作者：钟泽坤北京小学三(4)班