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沙区生物土壤结皮演替对表层土壤养分和微生物群落组成的影响

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干旱区地理 2024年第10期47卷 1724-1734页

作者：贺郝钰刘蔚常宗强侯春梅孙力炜迟秀丽中国科学院西北生态环境资源研究院文献情报中心甘肃兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院干旱区生态安全与可持续发展重点实验室甘肃兰州730000

生物土壤结皮是旱地生态系统的重要组成部分,在土壤表面生物和非生物因子的相互作用中发挥着重要作用。研究了腾格里沙漠南缘不同类型生物土壤结皮及其下0~2 cm和2~5 cm层土壤理化性质、微生物群落组成和酶活性,分析了土壤微生物群落组... 详细信息

生物土壤结皮是旱地生态系统的重要组成部分,在土壤表面生物和非生物因子的相互作用中发挥着重要作用。研究了腾格里沙漠南缘不同类型生物土壤结皮及其下0~2 cm和2~5 cm层土壤理化性质、微生物群落组成和酶活性,分析了土壤微生物群落组成和酶活性随结皮演替的变化特征及其与土壤理化性质的关系。结果表明:(1)随着结皮向着以藓类为优势的群落演替,结皮层及下层土壤有机碳、全氮、全磷、电导率(EC)及黏粉粒含量均呈显著增大趋势,但随着土层深度的增加而显著减小;pH、容重及砂粒含量则呈相反趋势。(2)结皮层总PLFAs、细菌和真菌PLFAs均表现为藓结皮>地衣结皮>藻结皮,藓结皮与藻结皮相比分别增加了24%、15%和39%;与藻结皮相比,藓结皮真菌和细菌PLFAs的比值(F:B)增加了20%。结皮下0~2 cm和2~5 cm土层微生物群落组成表现出相似的规律,但各参数均随土层深度的增加而显著减小。(3)结皮层及其下0~2 cm和2~5 cm层土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、纤维素酶、淀粉酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均随结皮演替而显著升高,但其活性均随土层深度的增加而显著减小。(4)土壤微生物群落组成和酶活性与土壤有机碳、全氮、全磷、EC和黏粉粒含量呈显著正相关,而与pH、容重及砂粒含量呈显著负相关。结构方程模型分析表明结皮演替引发的土壤化学属性的变化是微生物群落和酶活性的关键驱动因子。

关键词：微生物群落酶活性生物土壤结皮演替沙区

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我国典型沙区中沙尘的物理特性

电波科学学报 1997年第1期12卷 15-25页

作者：董庆生中国电波传播研究所河南新乡453003

针对我国典型沙区的理论研究和实验结果，着重系统地讨论了我国塔克拉玛干沙漠等典型沙区的有关沙尘浓度、粒径分布、形状分布、介电特性等物理特性及其受环境因素的影响。

关键词：毫米波传播沙区沙尘的物理特性

旱作紫花苜蓿对新疆高海拔沙区真菌群落的影响

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中国草地学报 2023年第5期45卷 77-87页

作者：陈永成李肖蔡宜东王挺郭志国张凡凡马春晖石河子大学动物科技学院新疆石河子832000 新疆天物生态环保股份有限公司新疆乌鲁木齐830000

为明确新疆昆仑山北部区域旱作紫花苜蓿对土壤养分与真菌种群的影响,以原生地土壤与紫花苜蓿地土壤为研究对象,利用高通量测序技术分析土壤真菌群落多样性及构成并探究其与土壤理化因子的关系。结果表明:旱作紫花苜蓿可提高土壤水分(SWC... 详细信息

为明确新疆昆仑山北部区域旱作紫花苜蓿对土壤养分与真菌种群的影响,以原生地土壤与紫花苜蓿地土壤为研究对象,利用高通量测序技术分析土壤真菌群落多样性及构成并探究其与土壤理化因子的关系。结果表明:旱作紫花苜蓿可提高土壤水分(SWC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、速效钾(AK)、有机质(SOM)含量和电导率(EC)。原生地与紫花苜蓿地土壤中共检测到真菌13门43纲96目210科416属675种,其中子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为土壤优势菌门;原生地和紫花苜蓿地共有优势菌属为赤霉菌属(Gibberella)、链格孢属(Alternaria)、线黑粉酵母属(Filobasidium)和枝孢属(Cladosporium);土壤真菌群落多样性指数无显著差异,但冻前紫花苜蓿土壤真菌丰富度指数显著高于原生土壤。旱作紫花苜蓿显著提高卡西氏酵母属(Naganishia)的相对丰度。优势菌属中的赤霉菌属与pH值呈正相关,与AP含量呈负相关;链格孢属与SWC和AP含量呈极显著正相关;枝孢属与AP含量呈极显著正相关,与SWC和EC呈显著正相关;线黑粉酵母属与EC呈显著正相关,与pH值呈极显著正相关;刺孢属(Phaeomycocentrospora)与AN、SOM和AK含量呈极显著正相关。土壤pH、AN、AK和SOM是影响原生土壤与紫花苜蓿土壤真菌群落分布的主要驱动因子。综上,旱作紫花苜蓿可改善新疆昆仑山北部区域土壤理化环境,提高土壤中有益真菌丰度,从而达到改善土壤生态环境的目的。

关键词：高海拔沙区旱作苜蓿真菌群落结构

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宁夏河东沙区刺槐和丝绵木水分利用策略

生态学报 2023年第2期43卷 812-825页

作者：柳利利韩磊高阳彭苓王仁王娜娜周鹏展秀丽宁夏大学地理科学与规划学院银川750021 中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室银川750021 宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室银川750021 宁夏大学农学院银川750021 宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区管理局银川751400

刺槐和丝绵木混交林是宁夏河东沙区防护林建设的主要模式,了解刺槐和丝绵木的水分利用策略,能为区域植被恢复和防护林林分结构调整提供科学依据。以宁夏河东沙区刺槐(Robinia pseudoacacia)和丝绵木(Euonymus bungeanus)混交林为研究对... 详细信息

刺槐和丝绵木混交林是宁夏河东沙区防护林建设的主要模式,了解刺槐和丝绵木的水分利用策略,能为区域植被恢复和防护林林分结构调整提供科学依据。以宁夏河东沙区刺槐(Robinia pseudoacacia)和丝绵木(Euonymus bungeanus)混交林为研究对象,通过监测微气象、树干液流和土壤质量含水量,结合大气降水、土壤水、植物木质部水同位素组成,采用Granier及其校正公式,运用贝叶斯混合模型(MixSIAR)和相似性比例指数(PS)研究2个树种的蒸腾耗水、水分来源和水分利用关系。结果表明:刺槐和丝绵木的蒸腾耗水量在生长季中期较高,前期和后期较小,刺槐的蒸腾耗水量是丝绵木的1.55倍;影响刺槐蒸腾耗水的主要环境因子为饱和水汽压差、太阳辐射、0—40 cm土壤质量含水量和40—120 cm土壤质量含水量;影响丝绵木蒸腾耗水的主要环境因子为饱和水汽压差、太阳辐射、平均气温、0—40 cm土壤质量含水量和40—120 cm土壤质量含水量;蒸腾耗水较高时,刺槐主要吸收利用中层土壤水,丝绵木主要吸收利用浅层土壤水,蒸腾耗水较低时,刺槐主要吸收利用浅层土壤水,丝绵木主要吸收利用中层土壤水;在土壤水分含量较小的月份,刺槐和丝绵木主要通过水分利用空间上的差异来应对干旱,维持自身的蒸腾耗水;土壤水分含量较高的月份,刺槐和丝绵木的相似性比例指数最大,存在较强的水分竞争关系;浅层土壤水分含量较高可能反映了沙区植物根系对土壤水分再分配作用下植物在水分和养分需求之间的平衡。

关键词：蒸腾耗水水分来源水分利用关系氢氧稳定同位素防护林沙区

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人工蓝藻结皮对沙区表层土壤酶活性及其恢复速率的影响

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生态学报 2023年第7期43卷 2856-2864页

作者：许文文赵燕翘王楠赵洋中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠研究试验站兰州730000 中国科学院大学北京100049

土壤酶是土壤养分循环的重要参与者,也是反映土壤功能的重要指标之一。人工生物土壤结皮(Biological Soil Crusts, BSCs)是近年来新型的固沙技术之一,能够显著促进荒漠生态系统功能的恢复。然而,目前关于人工BSCs如何影响沙区土壤酶活... 详细信息

土壤酶是土壤养分循环的重要参与者,也是反映土壤功能的重要指标之一。人工生物土壤结皮(Biological Soil Crusts, BSCs)是近年来新型的固沙技术之一,能够显著促进荒漠生态系统功能的恢复。然而,目前关于人工BSCs如何影响沙区土壤酶活性及恢复速率的研究仍鲜见报道。通过对腾格里沙漠东南缘人工培育以及自然发育的蓝藻结皮和流沙表层(0—2 cm)土壤酶活性(蔗糖酶、纤维素酶、淀粉酶、过氧化氢酶)以及BSCs的基本特征(叶绿素a和胞外多糖)进行测定,探讨了人工蓝藻结皮表层土壤酶活性的变化与恢复速率以及土壤酶活性与人工蓝藻结皮基本特征的关系。结果表明:人工蓝藻结皮表层土壤蔗糖酶(13.03—20.51 mg d^(-1)g^(-1))、纤维素酶(45.60—47.20 mg d^(-1)g^(-1))、过氧化氢酶(12.43—23.31μmol d^(-1)g^(-1))和淀粉酶活性(91.04—153.93 mg d^(-1)g^(-1)),显著高于流沙表层4种土壤酶活性(1.52 mg d^(-1)g^(-1)、43.05 mg d^(-1)g^(-1)、7.08μmol d^(-1)g^(-1)和64.77 mg d^(-1)g^(-1);P<0.05);相比自然发育的蓝藻结皮(17.60 mg d^(-1)g^(-1)、46.70 mg d^(-1)g^(-1)、23.87μmol d^(-1)g^(-1)和246.22 mg d^(-1)g^(-1)),人工蓝藻结皮加快了土壤酶的恢复,土壤蔗糖酶与纤维素酶活性恢复最快(100.0%),土壤过氧化氢酶次之(61.7%),土壤淀粉酶恢复速率最慢(24.9%)。回归分析结果显示,人工蓝藻结皮的基本特征与4种土壤酶活性呈显著正相关(P<0.05)。以上结果表明人工蓝藻结皮的形成与发育显著促进了表层土壤酶活性的增加,加快了土壤酶活性的恢复速率,为评估人工蓝藻结皮在荒漠生态系统恢复中的作用提供了重要依据。

关键词：人工蓝藻结皮土壤酶沙区恢复速率土壤功能

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沙区人工植被健康损害度模型的计算与分析

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2003年第6期31卷 39-42页

作者：陆凡李自珍兰州医学院数理教研室甘肃兰州730000 兰州大学干旱农业生态国家重点实验室甘肃兰州730000

　以沙坡头人工固沙植物油蒿和柠条为例,构建了基于水分因子的沙区人工植被系统健康损害度模型,并对其进行了定量分析。结果表明:单种油蒿的营林密度为2500株/hm2,或油蒿、柠条混种情况下,其营林密度为6660株/hm2时,健康损害度最小,且... 详细信息

　以沙坡头人工固沙植物油蒿和柠条为例,构建了基于水分因子的沙区人工植被系统健康损害度模型,并对其进行了定量分析。结果表明:单种油蒿的营林密度为2500株/hm2,或油蒿、柠条混种情况下,其营林密度为6660株/hm2时,健康损害度最小,且这两种种植模式下植被覆盖率大,防风固沙效果均较好。

关键词：沙区人工植被生态系统健康损害度模型水分因子定量分析

乌兰布和沙区区域性防护林体系气候生态效益评价的研究

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林业科学研究 2003年第1期16卷 63-68页

作者：陈炳浩郝玉光陈永富中国林业科学研究院生态环境与保护研究所北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口075200 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091

本文旨在对内蒙古西部乌兰布和沙区周边绿洲农区防护林体系的气候生态效益进行评价,并分析三北防护林工程建设之前、三北防护林工程一期工程和二期工程3个时期的变化趋势,建立防护林体系变化与气候变化的关系模型。研究结果表明:(1)防... 详细信息

本文旨在对内蒙古西部乌兰布和沙区周边绿洲农区防护林体系的气候生态效益进行评价,并分析三北防护林工程建设之前、三北防护林工程一期工程和二期工程3个时期的变化趋势,建立防护林体系变化与气候变化的关系模型。研究结果表明:(1)防护林体系的变化对气候因子风速、大风日数、扬沙日数、沙尘暴日数有一定的影响,体现了防护林体系的生态屏障作用;(2)防护林体系的变化对年平均温度、湿度、降水量、持续干旱日数和霜期等因子影响不明显,这是因为这些因子的变化主要受大气环流控制所致。

关键词：区域性防护林气候生态效益生态效益评价乌兰布沙区

沙埋对干旱沙区生物结皮覆盖土壤温室气体通量的影响

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应用生态学报 2016年第3期27卷 723-734页

作者：滕嘉玲贾荣亮胡宜刚徐冰鑫陈孟晨赵芸中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站兰州730000 中国科学院大学北京100049

以腾格里沙漠东南缘自然植被区生长的两种典型生物结皮——藓类和藻类-地衣混生结皮覆盖土壤为对象,通过设置0（对照）、1 mm（浅层）和10 mm（深层）沙埋处理,研究了沙埋对该区结皮覆盖土壤温室气体通量的影响,并通过测定沙埋后土壤温... 详细信息

以腾格里沙漠东南缘自然植被区生长的两种典型生物结皮——藓类和藻类-地衣混生结皮覆盖土壤为对象,通过设置0（对照）、1 mm（浅层）和10 mm（深层）沙埋处理,研究了沙埋对该区结皮覆盖土壤温室气体通量的影响,并通过测定沙埋后土壤温度、水分的变化,初步探讨了沙埋影响生物结皮覆盖土壤温室气体通量的环境机制.结果表明：沙埋显著增加了两类结皮覆盖土壤的CO2释放通量和CH4吸收通量（P〈0.05）;但对N2O通量的影响因沙埋厚度和结皮类型的不同而异：深层沙埋（10 mm）显著增加了两类结皮覆盖土壤的N2O吸收通量,浅层沙埋（1 mm）仅显著降低了藓类结皮覆盖土壤的N2O吸收通量,而对混生结皮覆盖土壤的N2O通量影响不显著.沙埋显著增加了两类结皮覆盖土壤的表层温度和05 cm深土壤湿度,从而增加了其CO2释放通量.但是沙埋引起的土壤温湿度的变化与CH4和N2O通量变化的相关性不显著,说明沙埋引起的土壤温湿度变化不是影响其CH4和N2O通量的关键因子.

关键词：生物结皮沙埋温室气体通量沙区

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沙区植被恢复对土壤微生物量及活性的影响

中国沙漠 2017年第3期37卷 507-513页

作者：石万里王辉马维伟甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070

土壤微生物是生态系统功能及养分循环的关键影响因素,对土壤质量变化有重要的指示意义。研究了干旱沙区植被恢复过程中土壤微生物量及微生物活性的变化特征及其季节动态。结果表明:固沙植被区土壤微生物量碳氮和土壤基础呼吸显著大于流... 详细信息

土壤微生物是生态系统功能及养分循环的关键影响因素,对土壤质量变化有重要的指示意义。研究了干旱沙区植被恢复过程中土壤微生物量及微生物活性的变化特征及其季节动态。结果表明:固沙植被区土壤微生物量碳氮和土壤基础呼吸显著大于流动沙丘,总体上表现为同一土层土壤微生物量碳氮和基础呼吸速率随植被恢复年限的延长而增加,而同一年代植被区则随土层深度的增加而减小。土壤微生物代谢熵随固沙年限的延长呈下降趋势,随土层深度的增加而增大。土壤微生物量和基础呼吸呈现出明显的季节变化,表现为夏季>秋季>春季>冬季,且随着恢复年限的延长其变化幅度增大;微生物代谢熵不存在明显的季节变化。土壤微生物属性能够较好地反映沙区植被恢复引发的土壤质量变化。

关键词：土壤微生物量土壤微生物活性季节动态固沙植被沙区