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干热河谷土壤酶活性对碳氮添加的响应

生态学报 2018年第23期38卷 8604-8611页

作者：樊博史亮涛潘志贤何光熊孙毅闫帮国云南省农业科学院热区生态农业研究所元谋651300 元谋干热河谷植物园元谋651300

碳氮是生态系统物质循环中的关键元素,然而碳氮对土壤生态系统功能是否具有交互作用还缺乏深入研究。通过干热河谷土壤的葡萄糖和硝酸铵的交互添加实验,研究了氮、碳添加及其交互作用对干热河谷土壤酶活性及其化学计量学特征的影响。结... 详细信息

碳氮是生态系统物质循环中的关键元素,然而碳氮对土壤生态系统功能是否具有交互作用还缺乏深入研究。通过干热河谷土壤的葡萄糖和硝酸铵的交互添加实验,研究了氮、碳添加及其交互作用对干热河谷土壤酶活性及其化学计量学特征的影响。结果表明:碳氮交互作用显著影响了葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性。在对照样方的土壤中,碳添加使葡萄糖苷酶活性降低了31.4%;在施氮样方的土壤中,碳添加使葡萄糖苷酶活性增加了54.4%。对照样方中的土壤中,碳添加对酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性促进作用较小(分别增加了102.4%和28.8%);相比之下,在施氮样方的土壤中,碳添加使酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性分别增加了302.2%和68.8%。碳添加对葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性的促进作用与土壤初始有效氮含量显著正相关。几丁质酶活性在碳添加下增加了53.7%,对氮添加没有响应。碳氮交互作用也显著影响了C∶N和C∶P的水解酶化学计量关系。在对照样方中碳添加使C∶N水解酶化学计量比降低了16.9%,C∶P水解酶化学计量比降低了19.9%;而在施氮样方土壤中,碳添加的影响较小C∶N和C∶P水解酶化学计量比分别降低了1.9%和5.8%。碳氮交互作用对干热河谷土壤酶活性的影响表明碳氮在土壤生态系统功能具有重要作用。

关键词：干热河谷土壤酶生态化学计量学碳

基于面向对象GF-2遥感数据的元谋热区番茄识别

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河南农业科学 2021年第12期50卷 170-180页

作者：陈越豪何光熊李婕史亮涛方海东史正涛云南师范大学地理学部云南昆明650500 云南师范大学云南省高原地理过程与环境变化重点试验室云南昆明650500 云南省农业科学院热区生态农业研究所云南元谋651300 元谋干热河谷植物园云南元谋651300

为了准确掌握元谋热区番茄种植的空间分布信息,实现合理调整农业结构以及区域特色农作物经济规模化发展的目标,以GF-2为数据源,基于面向对象的分类思想,以ESP尺度参数评价工具对遥感影像进行分割尺度评价。设置最优分割尺度参数后获得... 详细信息

为了准确掌握元谋热区番茄种植的空间分布信息,实现合理调整农业结构以及区域特色农作物经济规模化发展的目标,以GF-2为数据源,基于面向对象的分类思想,以ESP尺度参数评价工具对遥感影像进行分割尺度评价。设置最优分割尺度参数后获得影像对象,随后利用光谱、纹理及植被指数构建多种识别方案,使用最大似然法和支持向量机不同分类器,对元谋热区番茄进行了遥感识别,并着重探讨了基于GF-2数据对于番茄信息提取的最佳辅助识别特征组合方法。结果表明:基于GF-2遥感影像数据构建的归一化植被指数、比值植被指数、灰度共生矩阵与局部二值模式纹理多特征组合方案在最大似然法中对番茄的识别精度最高,总体分类精度为97.20%,Kappa系数为0.91;在支持向量机中,番茄识别精度最高的组合是构建的归一化植被指数、比值植被指数以及灰度共生矩阵纹理的多特征组合方案,总体分类精度为96.44%,Kappa系数为0.87;最大似然法总体识别效果优于支持向量机。综上,基于GF-2影像数据对象所构建的多种辅助识别特征组合能够实现元谋番茄的精细识别。

关键词： GF-2数据纹理提取番茄识别面向对象最大似然法支持向量机

基于遥感生态指数的元谋干热河谷生态环境动态监测及其驱动力分析

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水土保持通报 2022年第6期42卷 146-154,181页

作者：梁巧玲史正涛陈越豪何光熊史亮涛李婕云南师范大学地理学部云南昆明650500 云南省农业科学院热区生态农业研究所云南元谋651300 元谋干热河谷植物园云南元谋651300

[目的]探究元谋干热河谷2000—2020年生态环境变化现状,对该区域生态进行动态监测及其驱动力分析,为干热河谷的生态环境保护和可持续发展提供理论依据。[方法]选取3期Landsat TM/OIL影像数据计算绿度(NDVI)、湿度(WET)、干度(NDBSI)、热... 详细信息

[目的]探究元谋干热河谷2000—2020年生态环境变化现状,对该区域生态进行动态监测及其驱动力分析,为干热河谷的生态环境保护和可持续发展提供理论依据。[方法]选取3期Landsat TM/OIL影像数据计算绿度(NDVI)、湿度(WET)、干度(NDBSI)、热度(LST)4个指标来构建遥感生态指数(RSEI)评价体系,并通过地理探测器对影响区域的生态环境因素进行量化分析。[结果]①2000,2010和2020年元谋干热河谷的RSEI均值分别为0.628,0.609和0.684,呈先降后升的变化趋势。②在2000—2020年这20 a间,区域内生态环境改善面积占29.58%,主要分布河谷两侧;生态恶化面积占21.45%,主要散布在农耕区和居民区周围。③对影响元谋干热河谷RSEI的10个因子进行驱动力分析发现,绿度指标和土地利用对RSEI的空间分异特征解释力最强。[结论]多因子交互结果显示,元谋干热河谷的生态环境现状是多重因素共同作用的结果,所有因子在交互作用下均有协同增强的作用;绿度指标和土地利用是研究区生态环境质量的主要驱动因子。因此,在探究元谋干热河谷生态环境恢复与保护,应合理规划利用土地资源,落实植被保护及修复政策及措施。

关键词：遥感生态指数生态环境质量元谋干热河谷主成分分析地理探测器

集水区耕作对干热河谷冲沟沟头溯源侵蚀过程的影响

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农业工程学报 2019年第21期35卷 151-157页

作者：杨鸿琨苏正安朱大鹏何周窈周涛熊东红方海东史亮涛中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室成都610041 成都理工大学环境与土木工程学院成都610059 西南石油大学地球科学与技术学院成都610500 四川农业大学林学院成都611130 中国科学院大学北京1000496 云南省农业科学院热区生态农业研究所元谋651300

为探明集水区耕作对金沙江干热河谷冲沟沟头溯源侵蚀过程的影响,该文选取一条仍处于发育阶段的冲沟沟头及其集水区构建了4个原位试验小区,集水区分别为裸地(无人类活动且植被盖地低于5%)和一年3次耕作2种处理,然后进行原位放水冲刷试验... 详细信息

为探明集水区耕作对金沙江干热河谷冲沟沟头溯源侵蚀过程的影响,该文选取一条仍处于发育阶段的冲沟沟头及其集水区构建了4个原位试验小区,集水区分别为裸地(无人类活动且植被盖地低于5%)和一年3次耕作2种处理,然后进行原位放水冲刷试验来模拟冲沟沟头溯源侵蚀过程。结果表明:1)随着冲刷时间的持续,两种处理下原位试验小区各部位的土壤侵蚀速率时间变化趋势一致,均呈先减少后逐渐趋于稳定趋势,耕作活动会显著增加集水区的土壤侵蚀速率(约为裸地的1.62倍),耕作对沟壁、沟床部位的土壤的侵蚀速率并无显著影响。2)耕作后,冲沟沟头不同部位的径流阻力系数均出现了显著增加,与裸地相比,耕作后集水区、沟床的阻力系数分别提高了约6.96倍和2倍。与此同时,随着冲刷时间的增加,裸地冲沟的径流阻力系数呈现出先增大后逐渐趋于稳定的趋势,而耕作后冲沟的径流阻力系数则呈现出先减小后逐渐趋于稳定的趋势。3)随着冲刷时间的持续,两种处理下冲沟沟头的径流能耗、侵蚀单位土体的径流能耗均呈现出先增加后趋于稳定的趋势;集水区农耕活动并未对冲沟各部位的径流总能耗产生明显影响,但耕作会对侵蚀单位土体的径流能耗产生显著影响,耕作状态下集水区侵蚀单位土体径流能耗比裸地降低了约50%。因此,在集水区部位进行耕作活动,会导致集水区径流阻力系数增加和侵蚀单位土体径流能耗降低,并显著增加坡沟系统的侵蚀量,但是对冲沟溯源侵蚀速率影响有限。

关键词：土壤侵蚀水动力耕作冲沟冲刷试验干热河谷区

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不同土壤和微量元素对车桑子幼苗生长的影响

热带亚热带植物学报 2023年第5期31卷 695-704页

作者：王雪梅闫帮国王梓丞史亮涛刘刚才绵阳师范学院资源环境工程学院四川绵阳621000 中国科学院成都山地灾害与环境研究所成都610041 云南省农业科学院热区生态农业研究所云南元谋651300

为了解微量元素对车桑子(Dodonaea viscosa)生长的作用,研究添加微量元素(硼B、铁Fe、锰Mn、锌Zn)对车桑子生长和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,除Mn外,B、Zn和Fe均对车桑子的生长和叶绿素荧光参数有显著促进作用(P<0.05);且添加B的... 详细信息

为了解微量元素对车桑子(Dodonaea viscosa)生长的作用,研究添加微量元素(硼B、铁Fe、锰Mn、锌Zn)对车桑子生长和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,除Mn外,B、Zn和Fe均对车桑子的生长和叶绿素荧光参数有显著促进作用(P<0.05);且添加B的车桑子具有更高的生物量积累,比对照显著提高了133.61%。微量元素与土壤类型对叶片磷(P)含量和叶片氮磷比(N/P)具有显著的交互作用(P<0.05),紫色土添加Zn、黄棕壤添加Fe均显著降低了叶片N/P。燥红土和黄棕壤上车桑子的株高、叶面积和生物量积累均高于紫色土,但紫色土和黄棕壤上车桑子的根冠比和叶片N/P显著高于燥红土(P<0.001)。这表明微量元素对干热河谷车桑子生长具有重要作用,在植被恢复过程中可通过添加B、Fe、Zn尤其是B来促进植物生长。

关键词：土壤类型微量元素车桑子干热河谷生物量

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葛藤覆被下干热河谷冲沟沟岸土壤水热变化特征

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生态学报 2018年第2期38卷 646-656页

作者：校亮熊东红张宝军张素吴汉杨丹李建查史亮涛中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室成都610041 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 云南省农业科学院热区生态农业研究所元谋651300

干热河谷冲沟沟岸裸露、陡立、土壤水热变化剧烈,导致植被恢复极端困难。通过野外调查和定位监测,在葛藤覆被沟岸,根据藤本生物量设置4个处理(T1:309.70g/m^2鲜藤覆被地块,T2、T3、T4:594.34、1103.43、1693.27g/m^2枯藤覆被地块),并选... 详细信息

干热河谷冲沟沟岸裸露、陡立、土壤水热变化剧烈,导致植被恢复极端困难。通过野外调查和定位监测,在葛藤覆被沟岸,根据藤本生物量设置4个处理(T1:309.70g/m^2鲜藤覆被地块,T2、T3、T4:594.34、1103.43、1693.27g/m^2枯藤覆被地块),并选取裸露地块作为对照CK,研究了葛藤不同覆被状况对沟岸土壤水分和温度在单次降雨过程变化的影响。结果表明:相比裸露沟岸而言,1)鲜藤覆被沟岸土壤含水率仅为8.68%,较裸露沟岸还降低了4.47%;枯藤覆被沟岸土壤含水率则相对增加,T2—T4土壤含水率分别为14.91%、16.75%、19.44%,较裸露沟岸增加了1.76%、3.6%、6.29%。2)鲜藤覆被可明显增加土壤水分活跃层深度、变化幅度和变异程度,枯藤覆被下土壤水分活跃层深度、变化幅度和变异程度则相对减小。3)随鲜、枯藤覆被量增加,水分补给过程中土壤含水率的增加量增大,同时水分衰减过程中土壤含水率的散失量减小;增加枯藤覆被量后,沟岸表层土壤含水率变化率的波形逐渐平缓、波动依次减小、波长稳步增大。4)随鲜、枯藤覆被量的增加,沟岸表层土壤温度波动逐渐减小。研究成果对干热河谷冲沟沟岸生境改良与植被恢复具有重要的指导意义。

关键词：水热变化葛藤覆被冲沟沟岸干热河谷

酸角人工林不同坡位土壤有机碳及其活性组分的变化

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土壤 2020年第6期52卷 1256-1262页

作者：王艳丹何光熊宋子波张梦寅杨淏舟史亮涛云南省农业科学院热区生态农业研究所云南元谋651399 元谋干热河谷植物园云南元谋651399 云南猫哆哩集团食品有限责任公司云南玉溪659288

在野外采集酸角林下0~20 cm和20~40 cm土壤,分析不同坡位(坡顶、坡中和坡脚)对酸角林土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)、颗粒有机碳(POC)和可溶性有机碳(DOC)的影响。研究结果表明:①酸角林的坡顶SOC富集,坡中SOC最低;坡顶和坡中的SO... 详细信息

在野外采集酸角林下0~20 cm和20~40 cm土壤,分析不同坡位(坡顶、坡中和坡脚)对酸角林土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)、颗粒有机碳(POC)和可溶性有机碳(DOC)的影响。研究结果表明:①酸角林的坡顶SOC富集,坡中SOC最低;坡顶和坡中的SOC主要在土壤表层(0~20 cm)出现富集现象;②ROC、POC、DOC含量变化与SOC含量变化相似,ROC、POC、DOC含量与SOC含量呈极显著的正相关(P<0.01);③ROC占SOC的比例范围为33.11%~47.00%,DOC占SOC的比例范围为1.27%~1.89%,POC占SOC的比例范围为20.10%~26.51%;④坡脚土壤碳库的稳定性最好,易于积累有机碳。在元江干热河谷中种植乡土树种——酸角,对SOC产生了有益影响,促进了该区域SOC的库效益。

关键词：罗望子坡位土壤有机碳垂直分布乡土树种

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低磷胁迫柱花草差异表达基因分析研究

热带作物学报 2020年第5期41卷 971-977页

作者：文亦芾韩蓉蓉单贵莲史亮涛罗富成赵小雪曾黎琼云南农业大学动物科学技术学院云南昆明650201 西南大学动物科学技术学院/重庆市高校草食动物工程中心重庆400715 云南省农业科学院热区生态农业研究所云南元谋651300 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所云南昆明650223

研究柱花草在低磷条件下生长的分子机理和反应机制。采用cDNA-SRAP分子标记技术分离柱花草茎和叶在低磷胁迫下相关基因的差异表达片段,并对其进行生物信息学分析。结果表明,8对引物组合共扩增出差异片段195条,其中抑制型表达片段56条,... 详细信息

研究柱花草在低磷条件下生长的分子机理和反应机制。采用cDNA-SRAP分子标记技术分离柱花草茎和叶在低磷胁迫下相关基因的差异表达片段,并对其进行生物信息学分析。结果表明,8对引物组合共扩增出差异片段195条,其中抑制型表达片段56条,诱导型表达片段92条,上调表达型差异片段36条,下调表达型片段11条,大小均在50~1000 bp之间。二次扩增后将特异性条带回收后进行测序,通过BLAST比对,共比对出14条差异片段的同源序列,其中8个差异表达的核苷酸序列与已知功能基因(JCVI-FLLj-1K4未知mRNA、NBS-LRR型抗病蛋白、ATP合成酶、醛固酮还原酶、叶绿体RF2)有较高同源性,5个序列与假定基因或预测基因(UPF0051蛋白、蛋白酶启动子、SCEI结合酶、吲哚-3-丙酮酸盐单氧酶)同源性较高。本研究为筛选柱花草响应低磷胁迫的差异基因提供参考。

关键词：柱花草磷胁迫同源性 cDNA-SRAP 差异表达

干热河谷燥红土坡面水分时空分布特征及其对覆被类型的响应

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中国水土保持科学 2021年第5期19卷 90-98页

作者：杨淏舟何光熊王艳丹李直权余建琳冉林史亮涛云南省农业科学院热区生态农业研究所云南元谋651300 元谋干热河谷植物园云南元谋651300 云南元谋金雷水土保持科技示范园云南元谋651300 云南省水土保持生态环境监测总站昆明650106 云南省元谋县水土保持委员会办公室云南元谋651300

土壤水分是干热河谷地区植被恢复的限制性因子。为探讨元谋干热河谷区典型植被覆盖模式下燥红土坡面土壤水分的时空分布特征,于云南省元谋金雷水土保持示范园内选取农地、灌草地、乔灌草地和裸地对照为研究对象,通过测定小区0~100 cm土... 详细信息

土壤水分是干热河谷地区植被恢复的限制性因子。为探讨元谋干热河谷区典型植被覆盖模式下燥红土坡面土壤水分的时空分布特征,于云南省元谋金雷水土保持示范园内选取农地、灌草地、乔灌草地和裸地对照为研究对象,通过测定小区0~100 cm土层土壤含水量,结合地统计法对其进行分析。结果表明:1)元谋干热河谷地区干旱少雨,雨季土壤含水量为旱季的4.22~4.95倍,土壤水分随土层深度的增加呈活跃度降低的趋势,旱季不同植被覆盖模式同一土层水分活跃程度差异不大,速变层、活跃层多集中在0~40 cm范围内;在雨季则呈现出较大差异,灌草地和乔灌草样地雨季土壤水分活跃度较强。2)土壤含水量高值区均表现为由旱季到雨季,逐渐向深层土壤转移的现象。裸地土壤含水量在各土壤层分布相对均匀,其余植被覆盖模式均表现出不同程度高值区集中的特点。3)裸地土壤含水量表现为坡底>坡中>坡顶,植被覆盖小区除旱季农地、旱季灌草地外,均表现为坡顶>坡中>坡底的特点。在干热河谷地区,植被覆盖能够协调土壤水分的时空分布差异,有效改善土壤水环境。

关键词：土壤水分植被覆盖模式土层深度干热河谷

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