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低分子量有机酸对亚热带地区典型土壤磷吸附的影响

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湖南农业科学 2024年第2期 23-30页

作者：张苗苗黄鑫星罗沛刘锋宫殿林肖润林中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙农业环境观测研究站湖南长沙410125 浙江中烟工业有限责任公司杭州卷烟厂浙江杭州310024

为探索低分子量有机酸对亚热带地区典型土壤磷吸附的影响,采用批处理法研究了柠檬酸和草酸对旱地土、水稻土磷素吸附特征的作用,重点探讨了不同浓度有机酸和柠檬酸钠、有机酸加入顺序等对土壤磷吸附的影响。结果表明:柠檬酸和草酸显著... 详细信息

为探索低分子量有机酸对亚热带地区典型土壤磷吸附的影响,采用批处理法研究了柠檬酸和草酸对旱地土、水稻土磷素吸附特征的作用,重点探讨了不同浓度有机酸和柠檬酸钠、有机酸加入顺序等对土壤磷吸附的影响。结果表明:柠檬酸和草酸显著降低了土壤磷吸附动力学的颗粒内扩散模型拟合度,减弱了磷素在土壤颗粒内部扩散过程。Langmuir和Freundlich方程对有机酸存在下土壤磷吸附等温数据均有较好的拟合效果(R2=0.863~0.996)。有机酸降低了土壤磷素最大理论吸附量。土壤磷吸附量与有机酸浓度呈指数函数关系,0.1~5 mmol/L有机酸对土壤磷吸附的影响最大。有机酸浓度小于1 mmol/L时,柠檬酸对土壤磷素吸附的抑制程度大于草酸;而当浓度大于5 mmol/L时,草酸的抑制程度更大。在相同浓度时,0.1~5 mmol/L的柠檬酸钠比柠檬酸对土壤磷吸附能力抑制程度更大,先加入有机酸进一步降低了土壤对磷素吸附量,说明阴离子竞争吸附是低浓度柠檬酸降低土壤磷吸附能力的主要原因,而柠檬酸浓度为5~50 mmol/L时,有机酸与土壤铁铝等金属离子的络合作用占主导。

关键词：磷吸附土壤柠檬酸草酸低分子量有机酸

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丛枝菌根真菌和根瘤菌与植物共生研究进展

草业学报 2024年第5期33卷 166-182页

作者：段海霞师茜康生萍苟海青罗崇亮熊友才青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016 中国科学院西北高原生物研究所中国科学院高原生物适应与进化重点实验室青海西宁810008 兰州大学生态学院草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室甘肃兰州730000

丛枝菌根真菌(AMF)和根瘤菌可以影响植物生产力、微生物群落结构和土壤质量,是生态系统可持续发展的重要驱动因子。在长期的进化过程中,AMF和根瘤菌逐步形成了互惠互利共生关系,充分发挥AMF-根瘤菌-植物共生体的生物固氮和养分吸收等作... 详细信息

丛枝菌根真菌(AMF)和根瘤菌可以影响植物生产力、微生物群落结构和土壤质量,是生态系统可持续发展的重要驱动因子。在长期的进化过程中,AMF和根瘤菌逐步形成了互惠互利共生关系,充分发挥AMF-根瘤菌-植物共生体的生物固氮和养分吸收等作用,对于减少化学肥料的投入,保障农业可持续发展具有重要意义。但也有研究表明AMF和根瘤菌之间存在相互制约的作用,这可能与环境因素密切相关。因此,需要系统总结AMF-根瘤菌与植物共生相互作用的机理及其影响因素。本研究通过文献梳理以及定性比较分析,阐明了植物根系通过根系分泌物刺激根瘤菌和AMF形成结瘤因子和菌根因子,激活后续信号通路,从而使根瘤菌和AMF与植物建立共生关系的过程和机制;概述了AMF-根瘤菌与植物共生的协同增效和拮抗作用;总结了影响AMF和根瘤菌与植物共生及其相互作用的生物和非生物因素。最后,本研究提出AMF-根瘤菌与植物建立共生关系的作用机理目前还不完全明确,微生物菌肥研发缓慢等问题,并从理论、技术和应用等层面对未来研究的重点方向进行了展望,以期为利用AMF和根瘤菌促进农业可持续发展提供新思路和新方法。

关键词：丛枝菌根真菌根瘤菌相互作用共生固氮农业可持续发展

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草地生态系统保护、修复与功能提升的关键科学问题

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中国科学基金 2024年第4期 658-667页

作者：朱剑霄尚占环蒋胜竞师研冯琦胜赵新全辛晓平闫玉春苏艳军贺金生兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室草地农业科技学院兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室生态学院青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室中国农业科学院农业资源与农业区划研究所中国科学院植物研究所

草地占我国国土面积的27.6%,在保障我国生态安全中发挥着重要作用。本文梳理了我国从单一追求草地资源的物质生产功能，到生产和生态兼顾，再到目前的生态优先、多功能目标管理的发展历程，分析了草地保护与修复政策施力点及其在遏制草... 详细信息

草地占我国国土面积的27.6%,在保障我国生态安全中发挥着重要作用。本文梳理了我国从单一追求草地资源的物质生产功能，到生产和生态兼顾，再到目前的生态优先、多功能目标管理的发展历程，分析了草地保护与修复政策施力点及其在遏制草地退化中的作用，分析了我国草地修复过程中的乡土草种质资源、土壤养分和土壤微生物等制约因素，介绍了依靠自然过程，将退化草地恢复到生物多样性、稳定性与地带性群落接近的草地近自然恢复理念与途径；凝练了我国草地保护和修复亟需解决的关键科学问题。建议在新时代草地保护与修复政策的保障下，尊重自然、顺应自然、践行近自然恢复理念，引领新时代由植被到生态系统的草地保护与修复工作。

关键词：重点生态保护和修复工程退化草地乡土草种土壤养分土壤微生物近自然恢复

喀斯特11种典型生态恢复树种凋落叶分解及其对土壤碳排放的激发效应

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生态学报 2024年第8期44卷 3397-3407页

作者：巢林欧梦菲陈健卢卫福马琳李忠国黄柏华明安刚张建兵胡宝清刘艳艳南宁师范大学地理科学与规划学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁530001 中国科学院华南植物园中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650 湖南会同森林生态系统国家野外科学观测研究站会同418307 中国林业科学研究院热带林业实验中心广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站凭祥532600

旨在探究喀斯特地区退化生态系统植被恢复树种凋落叶分解过程及其对土壤碳排放的激发效应,为选择合适的树种进行植被恢复提供数据支持。以中国林科院热带林业实验中心大青山石山树木园11种适应性强、耐干旱贫瘠的优良石山树种为研究对象... 详细信息

旨在探究喀斯特地区退化生态系统植被恢复树种凋落叶分解过程及其对土壤碳排放的激发效应,为选择合适的树种进行植被恢复提供数据支持。以中国林科院热带林业实验中心大青山石山树木园11种适应性强、耐干旱贫瘠的优良石山树种为研究对象,利用13C自然丰度法区分凋落叶和土壤来源CO_(2)并量化土壤激发效应,比较不同生态恢复树种凋落叶分解及其激发效应的差异,探讨凋落物分解及其激发效应与凋落物性状之间的关联。结果表明:(1)11个生态恢复树种凋落叶在碳相关化学性质(水溶性碳、半纤维素和单宁含量等)、养分含量(磷和镁含量等)及化学计量特征(碳磷比和氮磷比)等方面均表现出较高程度变异。(2)不同生态恢复树种凋落叶分解及其诱导的土壤激发效应具有极显著差异(P实验期间,11个生态恢复树种凋落叶平均分解了35.3%,其中海南椴分解最快,达到50%,而青冈栎分解最慢,仅分解16.5%。(3)总体上看,凋落叶处理的土壤呼吸速率(5.1 mg C kg^(-1)土壤d^(-1))是对照土壤呼吸速率(2.3 mg C kg^(-1)土壤d^(-1))的2.2倍,凋落叶添加显著促进土壤有机碳分解,平均达到37.6%;其中海南椴、割舌树和任豆凋落叶输入则抑制土壤有机碳分解(抑制程度分别为-13.2%、-6.9%和-22.5%),产生负激发效应。(4)凋落叶分解与非结构性碳(r=0.63,P=0.04)和水溶性碳(r=0.91,P生态恢复树种凋落叶分解变异的98%;然而,凋落叶性状与土壤激发效应强度之间并没有显著相关性。从土壤养分归还角度考虑,喀斯特退化生态系统恢复树种可以选择光皮梾木、海南椴、顶果木和降香黄檀等凋落叶分解较快的树种,以促进土壤养分循环和植被恢复;另一方面,从土壤碳固持角度来看,海南椴、任豆和割舌树等凋落叶输入会抑制土壤有机碳分解,从而有利于提高退化生态系统土壤碳封存能力。

关键词： 13C自然丰度 C4土壤凋落物性状土壤有机碳土壤碳排放激发效应

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河西走廊绿洲农业水生产力提升的途径与对策

中国沙漠 2024年第5期 217-224页

作者：任珩赵文智杨荣杜泽玉中国科学院西北生态环境资源研究院中国生态系统研究网络临泽内流河流域研究站中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃省知识计算与决策智能重点实验室

水生产力指单位体积或价值水资源生产出的产品数量或价值，提升水生产力是荒漠绿洲可持续发展的重要方向。河西走廊不仅是中国西北地区重要的生态安全屏障，也是主要的绿洲农业生产区。河西走廊在绿洲灌溉农业、国民经济发展和生态保护... 详细信息

水生产力指单位体积或价值水资源生产出的产品数量或价值，提升水生产力是荒漠绿洲可持续发展的重要方向。河西走廊不仅是中国西北地区重要的生态安全屏障，也是主要的绿洲农业生产区。河西走廊在绿洲灌溉农业、国民经济发展和生态保护建设等方面取得了显著成就，但农业水生产力低仍深刻地影响着绿洲发展。本文梳理了河西走廊水土资源利用现状，分析了绿洲土壤有机质和持水力特点及其与水生产力的关系，提出了通过提升土壤有机质、土壤持水力的途径来提高绿洲水生产力。建议绿洲管理中应尊重绿洲化过程规律，保护灌漠土资源，严格限制将有较好生产力的灌漠土耕地转化为非耕地；根据土壤状况确定优先改良的土壤，尤其是表层有机质含量1.0%～1.8%和田间持水量20%～25%的土壤；从地表水配置、耕作、施肥和作物布局优化等多方面提升绿洲土壤有机质和土壤持水力，以实现河西走廊绿洲农业水生产力提升。

关键词：河西走廊绿洲水生产力土壤有机质田间持水量

白桦树轮记录的额尔古纳地区最近百年的降水变化

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第四纪研究 2024年第4期44卷 908-919页

作者：陈寅一李俊霞高欣陈振举沈阳农业大学林学院树木年轮实验室/辽宁辽河平原森林生态系统国家定位观测研究站辽宁沈阳110866 中国科学院清原森林生态系统观测研究站辽宁沈阳110164 中国科学院沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 吉林长白山森林生态系统国家野外观测研究站吉林二道白河133613

利用树木年轮探测历史时期气候因子变化具有较大潜力。本研究首次基于大兴安岭西北部额尔古纳地区的白桦(Betula platyphylla)树轮样本,重建了该地区1902~2019年(EPS>0.85)共118年6~7月的降水量变化,重建模型的方差解释量为30.4%;同时,... 详细信息

利用树木年轮探测历史时期气候因子变化具有较大潜力。本研究首次基于大兴安岭西北部额尔古纳地区的白桦(Betula platyphylla)树轮样本,重建了该地区1902~2019年(EPS>0.85)共118年6~7月的降水量变化,重建模型的方差解释量为30.4%;同时,本重建与邻近地区的历史资料有较好的对应关系,进一步验证了该重建序列的可靠性。该重建序列显示,自1902年以来本区域的降水变化相对平稳,共经历了8个偏干旱期(1903~1916年、1924~1929年、1937~1941年、1949~1954年、1965~1972年、1979~1983年、1990~1993年和2001~2007年)和8个偏湿润期(1917~1923年、1930~1936年、1942~1948年、1955~1964年、1973~1978年、1984~1989年、1994~2000年和2008~2019年),不存在明显的趋势变化,其中最长的偏干旱期为1903~1916年(共14年);该重建序列具有较好的时空代表性,1967年、1968年和2003年为该时期的3个极端干旱年,1920年为该时期的1个极端湿润年。波、谱分析结果显示该地区降水存在2.2 a、7~7.7 a以及8~15 a的准周期。另外,研究区降水变化与热带太平洋海温波动(如ENSO、PDO等)和极地海洋涛动(如AO)存在关联并受太阳活动影响。该研究不仅填补了区域空白,延长了该地区的降水记录,还证明阔叶树种白桦也是该地区可靠的树木年轮气候学代用资料。

关键词：白桦树木年轮降水重建额尔古纳地区

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育成期蛋鸡钙、磷动态营养需要研究进展

动物营养学报 2024年第1期36卷 40-54页

作者：杨涛铭倪姮佳印遇龙湖南农业大学动物科学技术学院动物营养基因组与种质创新研究中心长沙410000 中国科学院亚热带农业生态研究所畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室动物营养生理与代谢过程湖南省重点实验室长沙410000

钙、磷是蛋鸡正常生命活动中必不可少的常量矿物元素,参与机体重要生理活动。随着畜禽养殖业的集约化、规模化发展,钙、磷用量不断增加,造成了资源浪费、饲料成本增加以及环境污染等问题。本文综述了钙、磷的生理功能、需要量、动态营... 详细信息

钙、磷是蛋鸡正常生命活动中必不可少的常量矿物元素,参与机体重要生理活动。随着畜禽养殖业的集约化、规模化发展,钙、磷用量不断增加,造成了资源浪费、饲料成本增加以及环境污染等问题。本文综述了钙、磷的生理功能、需要量、动态营养需要及其影响因素,旨在为蛋鸡营养需要模型的建立和进一步研究以及饲粮钙、磷精准供给提供参考。

关键词：蛋鸡育成期磷钙动态营养

基于生态系统服务功能的伊犁河流域农业土壤质量时空变化特征

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农业资源与环境学报 2024年

作者：黄丹周明华盛响元任兵中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室中国科学院大学

分析土壤质量的时空变化特征、构建基于生态系统服务功能的土壤质量评价体系，对于确保土壤质量在维护土地生产力、环境质量以及保障人类健康等方面至关重要。本研究通过构建基于生态系统服务功能的土壤质量评价指标体系，利用土壤质量... 详细信息

分析土壤质量的时空变化特征、构建基于生态系统服务功能的土壤质量评价体系，对于确保土壤质量在维护土地生产力、环境质量以及保障人类健康等方面至关重要。本研究通过构建基于生态系统服务功能的土壤质量评价指标体系，利用土壤质量等级、土壤质量指数（SQI）以及土壤功能状况等对伊犁河流域农业土壤质量进行综合评价，并综合分析了1990—2020年土壤质量的时空变化特征。结果显示，1990—2020年伊犁河流域农业土壤质量整体向好发展，主要表现为土壤质量等级以优（土壤质量总体得分 [80， 100] ）和良（土壤质量总体得分 [60， 80) ）为主，优等级土壤占比增长31.15%；伊宁市、霍城县和霍尔果斯等市的SQI随年限增长而增加；栖息地与多样性、养分供应和循环、作物生产、碳固存以及净水与调节功能得分均有所上升，分别增长0.26、0.19、0.15、0.14和0.12。研究表明，相较于传统评价方式，本研究构建的基于生态系统服务功能的土壤质量评价体系有利于动态反映土壤质量变化和全面评价土壤功能。

关键词：生态系统服务土壤质量时空变化伊犁河流域

几种钝化材料对铅冶炼场地土壤重金属的钝化修复效果

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中国农学通报 2024年第21期40卷 99-105页

作者：张欣惠周青云许超武美燕帅红张泉朱奇宏朱捍华黄道友湖南师范大学地理科学学院长沙410081 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室中国科学院长沙农业环境观测研究站长沙410125 长江大学农学院湖北荆州434022

通过土壤培养试验,评估了水泥、锰磷改性生物炭和锰磷改性谷壳灰在0%、1%、2%、4%4个施用量下对铅冶炼场地土壤pH以及Cd、Pb和微量元素(Zn、Fe和Mn)有效态含量的影响。研究结果显示:随着水泥施用量的提高,铅冶炼场地土壤pH显著提高,Cd... 详细信息

通过土壤培养试验,评估了水泥、锰磷改性生物炭和锰磷改性谷壳灰在0%、1%、2%、4%4个施用量下对铅冶炼场地土壤pH以及Cd、Pb和微量元素(Zn、Fe和Mn)有效态含量的影响。研究结果显示:随着水泥施用量的提高,铅冶炼场地土壤pH显著提高,Cd和Pb有效性逐渐降低,水泥处理济源某冶炼场地和株洲某冶炼场地土壤pH分别提高0.89~1.84和0.89~1.76个单位,DTPA-Cd含量分别降低34.3%~53.1%(P锰磷改性生物炭>锰磷改性谷壳灰,降低Pb有效性顺序分别为水泥>锰磷改性生物炭>锰磷改性谷壳灰(济源)和锰磷改性生物炭>锰磷改性谷壳灰>水泥(株洲)。研究建议根据铅冶炼场地的具体Cd和Pb污染特征选择合适的钝化材料,以实现对土壤Cd和Pb的有效同步钝化。

关键词：钝化材料 Cd Pb 微量元素有效性