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荒漠土壤产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙优化与效果分析

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农业工程学报 2023年第3期39卷 84-91页

作者：曹红雨高广磊饶良懿丁国栋张英阿拉萨李嘉珞北京林业大学水土保持学院林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站盐池751500 北京林业大学水土保持学院、水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

产脲酶菌诱导碳酸钙已广泛应用于土壤固化,但存在环境适应性差的缺陷。该研究使用荒漠土壤产脲酶菌,结合室内试验和响应面法优化反应条件,通过野外试验分析固沙效果,以期解决荒漠地区产脲酶菌诱导碳酸钙固沙的技术问题。结果表明:(1)影... 详细信息

产脲酶菌诱导碳酸钙已广泛应用于土壤固化,但存在环境适应性差的缺陷。该研究使用荒漠土壤产脲酶菌,结合室内试验和响应面法优化反应条件,通过野外试验分析固沙效果,以期解决荒漠地区产脲酶菌诱导碳酸钙固沙的技术问题。结果表明:(1)影响碳酸钙沉积的主要因子是温度、时间、pH值、菌液和胶结液配比,优化条件为34.47℃、71.68 h、pH值7.73、配比74.94%,此时钙沉积率最高,为42.33%。(2)最优条件下诱导形成的碳酸钙呈立方体形、菱形、球形和无定形等多晶态,分布在沙粒表面或镶嵌在沙粒中。(3)优化后固沙效果明显增强,风沙土颗粒显著增大(P<0.05),固结层硬度和厚度分别提升5倍和10倍,所有时间段内风蚀可蚀性因子均降低,24 h降幅最大,由0.91降至0.66。该技术是防沙治沙的新方法,野外应用需确定施用时间,采用洒水、覆盖、适当破碎等措施,营造适宜条件提升固沙效果的同时避免土壤板结问题。

关键词：响应面法荒漠风沙土产脲酶菌诱导碳酸钙固沙

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土壤微生物膜生理生态功能研究进展

应用生态学报 2022年第7期33卷 1885-1892页

作者：阿拉萨高广磊丁国栋张英曹红雨杜宇佳北京林业大学水土保持学院林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站宁夏吴忠751500 水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

土壤微生物膜是由土壤细菌及其分泌物积聚形成的生物群落,是生物土壤结皮的初始形态和重要组成部分。作为土壤细菌生命过程中最典型的生存形式,土壤微生物膜不仅能保护基质内细胞生存,还可黏附于土壤颗粒和植物根系表面,发挥重要的生态... 详细信息

土壤微生物膜是由土壤细菌及其分泌物积聚形成的生物群落,是生物土壤结皮的初始形态和重要组成部分。作为土壤细菌生命过程中最典型的生存形式,土壤微生物膜不仅能保护基质内细胞生存,还可黏附于土壤颗粒和植物根系表面,发挥重要的生态功能。本文在解析土壤微生物膜结构与组成的基础上,从土壤质量与植物健康两个方面总结分析了土壤微生物膜生理生态功能:土壤微生物膜代谢活性高于游离细胞,可高效分泌胞外聚合物并且具有更强的有机物质转化速率,在提升土壤肥力,吸附、固持和降解土壤污染物和促进土壤团聚体形成方面具有重要意义;土壤微生物膜可通过多种微生物间协同作用、促进分泌多种促生物质与胞外聚合物以发挥固持作用等改善植物养分利用状况,增强植物抗逆性。揭示土壤微生物膜生态功能的微观机制、筛选和应用功能性土壤微生物膜是未来重要的发展方向。

关键词：土壤微生物膜胞外聚合物土壤质量植物生长土壤抗蚀性

乌兰布和沙漠沿黄段风沙土有机质和碳酸钙含量特征

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中国水土保持科学 2022年第1期20卷 41-47页

作者：阿拉萨王陇高广磊张英曹红雨杜宇佳刘雪锋北京林业大学水土保持学院林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站宁夏盐池751500 内蒙古自治区林业科学研究院呼和浩特010010

土壤有机质和碳酸钙与土壤风蚀可蚀性密切相关,深刻地影响着土壤风蚀过程。以乌兰布和沙漠沿黄段风沙土为研究对象,分析不同沙丘类型和沙丘部位土壤有机质和碳酸钙的含量特征及其相互关系。研究结果显示:1)乌兰布和沙漠沿黄段流动、半... 详细信息

土壤有机质和碳酸钙与土壤风蚀可蚀性密切相关,深刻地影响着土壤风蚀过程。以乌兰布和沙漠沿黄段风沙土为研究对象,分析不同沙丘类型和沙丘部位土壤有机质和碳酸钙的含量特征及其相互关系。研究结果显示:1)乌兰布和沙漠沿黄段流动、半固定、固定沙丘土壤有机质质量分数分别为1.71%、1.57%和2.21%,碳酸钙质量分数分别为0.10%、0.11%和0.16%;随着沙丘的固定,土壤有机质和碳酸钙质量分数均显著增加(P<0.05)。2)流动沙丘丘间地土壤有机质和碳酸钙质量分数显著高于迎风坡(P<0.05),半固定沙丘迎风坡土壤有机质和碳酸钙含量显著高于背风坡(P<0.05),固定沙丘背风坡和丘间地有机质和碳酸钙质量分数显著高于迎风坡(P<0.05)。3)风沙土有机质和碳酸钙质量分数存在极显著幂函数正相关关系(R^(2)=0.809,P<0.01)。植被盖度和风蚀状况是不同沙丘类型和沙丘部位土壤有机质和碳酸钙含量差异的主要原因。

关键词：土壤有机质土壤碳酸钙土壤风蚀可蚀性乌兰布和沙漠

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广东省龙眼洞林场维管束植物的区系特征分析

热带亚热带植物学报 2022年第4期30卷 533-542页

作者：黄玉林廖宇杰洪维高阿拉萨李仕裕徐蕾叶华谷王发国中国科学院华南植物园广东省应用植物学重点实验室广州510650 吉首大学生物资源与环境科学学院湖南吉首416000 中国科学院大学北京100049 广东省龙眼洞林场广州510520

为了解广东省龙眼洞林场的植物区系特征,采用线路调查法,对维管束植物的组成、区系成分和濒危等级进行了调查分析。结果表明,龙眼洞林场内有维管束植物783种,隶属于151科473属,蕨类植物中的优势科有鳞始蕨科(Lindsaeaceae)、铁线蕨科(Ad... 详细信息

为了解广东省龙眼洞林场的植物区系特征,采用线路调查法,对维管束植物的组成、区系成分和濒危等级进行了调查分析。结果表明,龙眼洞林场内有维管束植物783种,隶属于151科473属,蕨类植物中的优势科有鳞始蕨科(Lindsaeaceae)、铁线蕨科(Adiantaceae)、鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)等11科;种子植物中的优势科有旋花科(Convolvulaceae)、防己科(Menispermaceae)、爵床科(Acanthaceae)、葡萄科(Vitaceae)等62科。种的分布区类型相较于属的分布区类型更为广泛,热带、亚热带成分的种数量突出,其优越的地形特点与独特的亚热带湿润气候相互渗透与交织,在林场内部有许多中国特有植物类群。珍稀濒危植物有桫椤(Alsophila spinulosa)、土沉香(Aquilaria sinensis)等12种,数量较少,其中桫椤处于易危状态。林场内的资源植物丰富,有681种,大致可分为药用植物、食用植物、观赏植物和工业原料植物4大类型,其中,药用植物覆盖到本林场的71.14%,数量最多。建议对林场内的资源植物进行开发利用,并对珍稀濒危植物加强保护。

关键词：广东省龙眼洞林场维管束植物区系成分特有植物珍稀濒危植物资源植物

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土壤微生物膜对风沙土固沙保水特性的影响

农业工程学报 2020年第17期36卷 98-105页

作者：杜宇佳高广磊陈丽华丁国栋张英曹红雨阿拉萨刘振婷北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业与草原局重点实验室北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站盐池751500

土壤微生物膜胞外聚合物具有较强的黏结性,为增强风沙土抗蚀性,提高风沙土保水性提供了新途径。鉴于此,该研究采用室内控制试验设置6个微生物菌剂施用水平(0、1、3、5、7和10 g/kg),以期阐明土壤微生物膜对风沙土特性的影响。研究结果表... 详细信息

土壤微生物膜胞外聚合物具有较强的黏结性,为增强风沙土抗蚀性,提高风沙土保水性提供了新途径。鉴于此,该研究采用室内控制试验设置6个微生物菌剂施用水平(0、1、3、5、7和10 g/kg),以期阐明土壤微生物膜对风沙土特性的影响。研究结果表明:1)施用微生物菌剂可产生土壤微生物膜,并胶结风沙土颗粒。2)试验结束时(第49 d),与对照组相比,不同菌剂施用处理的土壤容重降低0.54%~8.88%,孔隙度提高0.39%~3.91%,含水率显著提高0.11%~0.25%(P<0.05),大团聚体质量分数增加5.59%~25.01%,土壤pH值由7.16显著增加至8.32~9.23(P<0.05)。3)土壤多糖含量对土壤特性的解释率为47%,是影响土壤特性的关键因素。土壤微生物膜能够有效改善风沙土特性,增强风沙土抗蚀性,提高风沙土保水性,但较高的微生物菌剂施用量会增加土壤pH值,造成土壤盐碱化,建议微生物菌剂施用水平为1~5 g/kg。研究成果有利于深入理解微生物膜固沙保水机制,并可为沙化土地防治新技术研发提供重要理论依据和科技支撑。

关键词：土壤固沙微生物膜芽孢杆菌属胞外聚合物风沙土保水

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沙地樟子松菌根化幼苗对干旱胁迫的生理响应

干旱区研究 2021年第6期38卷 1704-1712页

作者：李嘉珞郭米山高广磊阿拉萨杜凤梅殷小琳丁国栋北京林业大学水土保持学院林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站宁夏盐池751500 中国水利水电科学研究院北京100038 巴彦淖尔市沙漠综合治理中心内蒙古巴彦淖尔015000

外生菌根可以有效促进林木水分吸收,提高林木抗旱能力,维持森林生态系统稳定性。沙地樟子松是一种典型的外生菌根依赖型树种,为比较分析沙地樟子松菌根化幼苗抗旱能力,以点柄乳牛肝菌(Suillus granulatus)(Sg)、口蘑属真菌(Tricholoma s... 详细信息

外生菌根可以有效促进林木水分吸收,提高林木抗旱能力,维持森林生态系统稳定性。沙地樟子松是一种典型的外生菌根依赖型树种,为比较分析沙地樟子松菌根化幼苗抗旱能力,以点柄乳牛肝菌(Suillus granulatus)(Sg)、口蘑属真菌(Tricholoma sp.)(Ts)和褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)(Sl)3种重要外生菌根真菌侵染后的菌根化幼苗为研究对象,通过室内控制试验设置土壤饱和含水率80%(水分充足)、40%(湿润)、20%(水分适宜)、10%(轻度干旱)和5%(重度干旱)5个水分处理梯度,测定干旱胁迫下沙地樟子松幼苗的生理特征参数。结果表明:(1)Sl处理组主要通过提高抗氧化酶活性减轻自由氧对细胞的伤害,进而抵御干旱胁迫。在轻度干旱时,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性达到最大值425.16 U·g^(-1)和202.73 U·g^(-1)。(2)Sg处理组既可以提高抗氧化酶活性抵御干旱胁迫,又通过积累脯氨酸调节细胞渗透压减缓干旱胁迫的影响。在轻度干旱时,超氧化物歧化酶活性和可溶性糖含量达到最大值397.01 U·g^(-1)和199.50μg·mL^(-1)。(3)Ts处理组主要通过提高最大光化学效率抵御干旱胁迫。在水分正常和轻度干旱胁迫时,叶片最大光化学效率显著高于对照组(P<0.05)。发生干旱胁迫时,菌根化幼苗能够通过提高抗氧化酶活性、调节渗透物质含量和提高叶片光化学效率等方式保障沙地樟子松正常生理活动,抵御干旱胁迫,但不同外生菌根真菌提高沙地樟子松耐旱性的途径存在差异。研究结果可为深入理解外生菌根生态功能和沙地樟子松菌根化造林技术研发提供理论依据。

关键词：沙地樟子松外生菌根真菌干旱胁迫抗氧化酶活性渗透调节物质光化学效率

维西—乔后断裂北段晚第四纪活动的地质地貌表现

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地球学报 2024年第3期45卷 309-319页

作者：李鉴林常祖峰阿拉塔云南省地震局云南昆明650224

维西—乔后断裂位于青藏高原与云贵高原接壤地带,是青藏高原东南缘一条规模较大的活动断裂。研究其新构造活动特征对认识川滇块体构造格局和运动图像具有重要的科学意义。据野外详细的地质地貌调查结果,重点阐述断裂北段的运动特征及其... 详细信息

维西—乔后断裂位于青藏高原与云贵高原接壤地带,是青藏高原东南缘一条规模较大的活动断裂。研究其新构造活动特征对认识川滇块体构造格局和运动图像具有重要的科学意义。据野外详细的地质地貌调查结果,重点阐述断裂北段的运动特征及其滑动速率。研究表明:白济讯、维西县城及扎你洛等地均发现晚更新世活动的地质证据,有明显的晚第四纪活动迹象;该段运动性质以右旋走滑为主,根据阶地扭曲、陡坎等测得其水平滑动速率为1.0~1.2 mm/a,垂直滑动速率为0.3~0.4 mm/a。

关键词：维西—乔后断裂晚更新世滑动速率

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苏尼特右旗1990-2019年景观格局变化研究

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生态科学 2024年第2期43卷 87-94页

作者：刘春艳阿拉腾图娅内蒙古师范大学地理科学学院呼和浩特010022

随着气候变化及人类活动,原本脆弱的荒漠草原迎来更大的荒漠化风险,其景观格局演变受到众多学者关注。选取1990-2019年Landsat影像数据为信息源,采用景观指数研究方法和GIS空间分析、格网技术手段,研究苏尼特右旗景观格局时空变化特征... 详细信息

随着气候变化及人类活动,原本脆弱的荒漠草原迎来更大的荒漠化风险,其景观格局演变受到众多学者关注。选取1990-2019年Landsat影像数据为信息源,采用景观指数研究方法和GIS空间分析、格网技术手段,研究苏尼特右旗景观格局时空变化特征。结果表明:(1)研究区以草地为主题景观,其中天然草地景观为优势景观类型。1990-2005年主要是天然草地景观与沙地景观、盐碱地景观相互转化;2005-2019年天然草地景观大范围转出为封育草地景观。(2)1990-2019年景观破碎度增大,基质景观所占比例不断减少,斑块形状趋于复杂,丰富度增加,异质性增强,聚集连片度下降。(3)研究区中北部浑善达克沙地分布带1990-2005年沙化严重,破碎程度加大。干燥剥蚀层状高平原2005-2019年受人类活动影响大,基质景观优势度下降,景观破碎程度增高,空间异质性增强。南部低山丘陵区除东南部耕地景观不断被分割,整体景观保持完整连续。研究结果可为苏尼特右旗的资源环境保护、利用与管理提供科学、合理的参考依据。

关键词：景观格局苏尼特右旗景观指数格网法

甘露醇对放牧绵羊瘤胃、粪便菌群结构以及血清抗氧化和免疫指标的影响

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中国畜牧兽医 2024年第7期51卷 2860-2870页

作者：晓敏阿拉达尔弓剑内蒙古师范大学生命科学与技术学院内蒙古自治区高等学校生物多样性保护与可持续利用重点实验室呼和浩特010022

【目的】探讨甘露醇对放牧绵羊瘤胃、粪便微生物菌群及血清抗氧化、免疫指标的影响。【方法】选择7~8月龄、初始体重相近(27.10 kg±3.55 kg)的健康绵羊10只,采用单因素完全随机试验设计分为两组,每组5只。对照组绵羊补饲不添加甘露醇... 详细信息

【目的】探讨甘露醇对放牧绵羊瘤胃、粪便微生物菌群及血清抗氧化、免疫指标的影响。【方法】选择7~8月龄、初始体重相近(27.10 kg±3.55 kg)的健康绵羊10只,采用单因素完全随机试验设计分为两组,每组5只。对照组绵羊补饲不添加甘露醇的玉米面100 g/d,试验组补饲添加1 g甘露醇的玉米面100 g/d。在自然放牧条件下饲喂35 d,其中预试期5 d,正试期30 d。在正试期开始和结束日放牧前称体重,计算平均日增重(ADG);在试验结束日放牧前分别采集瘤胃液、粪便及颈静脉血液,采用16S rRNA测序方法分析瘤胃及粪便微生物区系;采用相关试剂盒测定血清抗氧化和免疫指标。【结果】与对照组相比,(1)试验组绵羊ADG、瘤胃液pH和氨态氮(NH_(3)-N)含量均无显著差异(P>0.05);瘤胃液的总短链脂肪酸(SCFAs)、乙酸和丙酸浓度均显著提高(P0.05);瘤胃及粪便微生物基于abund_jaccard近似距离的PCoA均显著分离(P0.05),粪便中厚壁菌门相对丰度显著降低(P0.05),血清谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05)。【结论】在放牧条件下补饲甘露醇可提高绵羊瘤胃液乙酸、丙酸和总SCFAs浓度和瘤胃中瘤胃球菌科NK4A214相对丰度;使粪便中厚壁菌门和未分类的毛螺菌科相对丰度降低,拟杆菌门相对丰度提高;提高机体抗氧化能力。

关键词：甘露醇放牧绵羊菌群结构免疫抗氧化