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黄土高原典型树种根系抗旱生理响应差异分析

生态学报 2025年

作者：徐肖阳刘青王云霞刘莹王国梁西北农林科技大学水土保持科学与工程学院中国科学院水利部水土保持研究所

全球气候变化引起极端干旱事件频发，导致黄土高原人工林生产力下降，死亡风险提高，但该区域典型树种应对极端干旱环境的生理特征变化能否提高树种抗旱性能还未可知。本研究选取了该区域广泛分布的四个典型树种：刺槐（Robinia pseudoa... 详细信息

全球气候变化引起极端干旱事件频发，导致黄土高原人工林生产力下降，死亡风险提高，但该区域典型树种应对极端干旱环境的生理特征变化能否提高树种抗旱性能还未可知。本研究选取了该区域广泛分布的四个典型树种：刺槐（Robinia pseudoacacia）、丁香（Syringa reticulata）、辽东栎（Quercus liaotungensis）和油松（Pinus tabulaeformis）为对象，研究各树种根系在极端干旱过程中的水力特征、非结构性碳水化合物（NSC）含量和纹孔膜孔隙变化及其之间的相关关系。结果显示：（1）在干旱胁迫20 d后刺槐、丁香、辽东栎和油松根木质部导水率下降至0.08 kg m-1s-1ＭPa-1、0.22 kg m-1s-1ＭPa-1、0.09 kg m-1s-1ＭPa-1和0.71 kg m-1s-1ＭPa-1，栓塞程度达到97.2%、43.2%、63.1%和22.7%。（2）随着水力功能降低，刺槐、辽东栎和油松的根木质部NSC总量先增加后降低。刺槐和辽东栎根木质部内NSC总量在干旱胁迫30 d后分别比初始状态显著增加了57.9%和85.5%，但在干旱胁迫50 d后分别比初始状态增加了23.5%和47.4%。油松在干旱胁迫50 d时根木质部内NSC总量比初始状态显著增加了41.2%，在干旱胁迫70 d后比初始状态显著降低了8.2%。随着水力功能降低，丁香根木质部内NSC总量在干旱胁迫30d和50 d时分别显著降低了20.2%和15.5%。（3）在极端干旱过程中各植物的纹孔膜由于所处的水分环境及渗透势的变化导致其孔隙先降低后增加。在干旱胁迫50 d后四个树种的纹孔膜孔隙收缩为初始状态的0.04—0.60倍，但在干旱胁迫70 d后纹孔膜孔隙增加为初始状态的0.42—1.38倍。这表明当极端干旱胁迫发生后，刺槐根木质部将首先面临水力失败的风险，丁香根木质部可能面临碳饥饿风险，而油松根能够存活最长时间。本研究阐明了各植物根系对极端干旱胁迫的响应机制，为人工林的管理抚育提供科学依据。

关键词：干旱导水率栓塞非结构性碳水化合物可溶性糖纹孔膜孔隙

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近70年黄河潼关站以下河段冲淤特征分析

水土保持研究 2025年第1期32卷 48-56页

作者：韩超王飞戈文艳陈昊史尚渝刘元昊西北农林科技大学水土保持科学与工程学院中国科学院水利部水土保持研究所

[目的]揭示黄河潼关以下河段冲淤变化过程及分布特征，为未来黄河下游水土保持和调水调沙工作提供参考。[方法]对1952—2022年来潼关—花园口段、下游游荡型河段、过渡型河段、弯曲型河段输沙特征和冲淤过程进行分析，采用趋势分析、突... 详细信息

[目的]揭示黄河潼关以下河段冲淤变化过程及分布特征，为未来黄河下游水土保持和调水调沙工作提供参考。[方法]对1952—2022年来潼关—花园口段、下游游荡型河段、过渡型河段、弯曲型河段输沙特征和冲淤过程进行分析，采用趋势分析、突变检验与回归分析等方法，确定了不同河段的输沙、冲淤变化特征及其相互影响。[结果]潼关以下河段年输沙量在显著减少(p研究时段内，潼关以下河段累计淤积泥沙186.84亿t,潼关—花园口段、游荡型河段、过渡型河段和弯曲型河段分别淤积了86.75亿t, 49.45亿t, 17.14亿t, 33.49亿t。另外，输沙量和来沙系数变化分别对潼关—花园口、游荡型河段和花园口以下河段淤积影响明显(p<0.01)。[结论]小浪底水利枢纽运行及调水调沙实施后，潼关以下河段年淤积量大幅减少，潼关—花园口和弯曲型河段承载了更多泥沙，花园口—艾山段则已由淤转冲。

关键词：水沙变化黄河下游冲淤过程淤积现状

基于地理分区的陕北黄土高原生态系统服务权衡/协同的尺度效应研究

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水土保持研究 2025年第1期32卷 305-315页

作者：温昕王继军韩晓佳中国科学院水土保持与生态环境研究中心中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院大学西北农林科技大学水土保持研究所中国科学院生态环境研究中心

[目的]明晰生态系统服务的权衡/协同关系，保证生态系统服务长期有效供应，实现流域生态保护与高质量发展。[方法]以典型退耕区陕北黄土高原为例，利用1990—2020年土地利用变化数据，基于InVEST模型量化4种关键生态系统服务即碳储量、... 详细信息

[目的]明晰生态系统服务的权衡/协同关系，保证生态系统服务长期有效供应，实现流域生态保护与高质量发展。[方法]以典型退耕区陕北黄土高原为例，利用1990—2020年土地利用变化数据，基于InVEST模型量化4种关键生态系统服务即碳储量、产水量、土壤保持量和生境质量的时空分布特征，通过相关性分析探讨了各类生态系统服务间的权衡/协同关系和呈现的尺度特征。[结果](1) 1990—2020年碳储量和生境质量处于不断增加的趋势，产水量和土壤保持量呈现先降低后增加总体增加的趋势，空间上呈东南略低西北略高的分布。(2)陕北黄土高原生态系统服务以协同作用为主，且在1990—2020年协同效应不断增强，权衡作用主要发生在产水量与其他生态系统服务之间，权衡作用的区域主要分布在研究区西部和东北部地区。(3)生态系统服务间的权衡/协同作用存在着空间尺度效应，随着空间尺度的增加，相关性逐渐增强而显著性有所下降，且作用关系的方向性会发生改变。[结论]陕北黄土高原生态系统服务以协同为主，生态系统服务间的权衡/协同作用存在着空间尺度效应。

关键词：生态系统服务权衡/协同作用尺度效应地理分区陕北黄土高原

晋西黄土区不同植被恢复阶段土壤生态化学计量特征

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水土保持研究 2025年第1期32卷 30-38+47页

作者：高连炜张红丽查同刚北京林业大学水土保持学院水利部水土保持监测中心

[目的]开展土壤生态化学计量特征随植被恢复进程的变化研究，探究植被恢复引起土壤养分变化规律及其作用机制，对认识植被恢复与土壤养分的关系，指导植被恢复实践具有重要意义。[方法]以晋西黄土区不同植被恢复阶段(撂荒地、草地、灌... 详细信息

[目的]开展土壤生态化学计量特征随植被恢复进程的变化研究，探究植被恢复引起土壤养分变化规律及其作用机制，对认识植被恢复与土壤养分的关系，指导植被恢复实践具有重要意义。[方法]以晋西黄土区不同植被恢复阶段(撂荒地、草地、灌木林、先锋阔叶林、针叶林)的5种林(草)地为研究对象，通过调查采样和室内分析，探究土壤生态化学计量特征随植被恢复的进程变化及其影响因素。[结果](1)随着植被的恢复，先锋阔叶林和针叶林阶段的SOC含量较上一阶段增加19.8%,土壤TN含量较上一阶段增加17.6%,而土壤TP含量较上一阶段减少12.4%;(2)随着植被恢复的发展，土壤C∶P和N∶P显著增加，C∶N的变化无明显规律，在先锋阔叶林和针叶林阶段的土壤C∶P较上一阶段增加26.6%;先锋阔叶林和针叶林阶段在0—40 cm土层的土壤N∶P较上一阶段增加40.2%,40—100 cm土层的土壤N∶P较上一阶段增加35.7%;土壤C∶N在不同植被恢复阶段间的变化未见明显规律，研究区土壤逐渐由C,N的限制转变为P的限制；(3)各植被恢复阶段土壤C∶P和N∶P主要与砂粒含量呈显著负相关，与孔隙度呈显著正相关，土壤C∶N与其他因子的相关性不明显。[结论]植被恢复有利于土壤C,N含量增加，改善土壤理化性质，在植被恢复过程应同时注重P元素的调控，以提高晋西黄土区植被生态恢复水平。

关键词：植被恢复土壤养分生态化学计量特征

赣南野生山金柑全基因组InDel标记开发及应用

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园艺学报 2025年

作者：罗嗣芳严翔谢丽芳孙静贤郭紫晶张祖铭陈兆星赣南科学院赣州市柑桔科学研究所

为探究赣南野生山金柑InDel特征，选取99份赣南野生山金柑进行全基因组重测序，进而筛选InDel变异位点以开发InDel标记。获得590.58 Mb有效片段数据，共检测到211 470个InDel，包括98 043个插入和113 427个缺失。从8 760条插入/缺少碱... 详细信息

为探究赣南野生山金柑InDel特征，选取99份赣南野生山金柑进行全基因组重测序，进而筛选InDel变异位点以开发InDel标记。获得590.58 Mb有效片段数据，共检测到211 470个InDel，包括98 043个插入和113 427个缺失。从8 760条插入/缺少碱基数大于10的InDel标记中选择出180条在染色体上均匀分布的多态性标记，并开发了58对扩增条带良好的InDel引物。InDel标记聚类与全基因组重测序聚类结果一致，99份赣南野生山金柑分为既存在关联性又具有特异性的4个分支；根据每份种质含有的核心InDel标记位点数和等位基因数，确定了29份赣南野生山金柑为核心种质，基因组覆盖度达99.7%，其中夹湖、余坑和蔡坊是种质核心区域；结合全基因组重测序数据和核心InDel标记构建了种质的DNA指纹图谱，图谱信息包含植株编号、基因型、变异位点和农艺性状数据。研究明确了赣南野生山金柑InDel特征，筛选的InDel标记能够应用在群体结构分析、核心种质筛选以及DNA指纹图谱构建等方面。

关键词：山金柑 InDel标记遗传多样性核心种质 DNA指纹图谱

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琯溪蜜柚黑点病的1种新病原鉴定

植物病理学报 2025年

作者：戴瑞卿赖宝春林荣耀漳州市农业科学研究所

琯溪蜜柚[Guanxi honey pomelo （Citrus grandis）]为芸香科（Rutaceae）柑橘属（Citrus Linn）多年生木本植物，是中国名特优柚类品种，原产于福建省平和县，因其含有丰富的维生素C及其他营养元素，且味道酸甜适中、清香可口，深受广...

琯溪蜜柚[Guanxi honey pomelo （Citrus grandis）]为芸香科（Rutaceae）柑橘属（Citrus Linn）多年生木本植物，是中国名特优柚类品种，原产于福建省平和县，因其含有丰富的维生素C及其他营养元素，且味道酸甜适中、清香可口，深受广大消费者的喜爱[1]。平和县是我国蜜柚种植的主要产区，目前该地区已经发展为中国柚类生产最集中、产值最高的种植区，蜜柚产业对当地经济发展起着至关重要的作用[2-3]。自2008年以来，琯溪蜜柚种植面积迅速扩大，果园中大量枯枝累积导致病原增加，黑点病已成为琯溪蜜柚的主要病害之一。该病主要为害叶片、果实及嫩枝，发病时在表面形成坚硬凸起的小斑点，严重影响果实的外观品质，降低经济价值。据报道，引起柑橘属植物黑点病的病原菌有柑橘间座壳菌（Diaporthe citri）、亚洲柑橘间座壳菌（***）、***、***、***、榆树间座壳菌（***）、大豆间座壳菌（***）、蜜柑间座壳菌（***）、***等[4-5]。近年来，福建省琯溪蜜柚黑点病发生严重，部分地区果园的发病率高达100%，但其病原种类尚不明确。本研究通过采集典型病样进行病原菌分离，根据柯赫氏法则病原鉴定程序，并结合形态学特征和多基因系统发育分析，对福建省平和县琯溪蜜柚黑点病的病原菌进行鉴定，旨在为该病的田间诊断和精准防治提供理论依据。

关键词：

生物炭对旱地冬小麦产量、水氮利用及土壤养分的影响

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麦类作物学报 2025年

作者：桑丽智周捷吴锁智王绪峰沈玉芳中国科学院水土保持与生态环境研究中心中科院水利部水土保持研究所中国科学院大学西北农林科技大学资源与环境学院

为了解生物炭在旱地小麦栽培上的应用效果,基于2012年开始的田间定位试验,比较了0、10、30和50 t·hm-2四个生物炭施用水平（分别用B0、B1、B2和B3表示,生物炭于2012年施入土壤,此后不再施用）下旱地冬小麦产量、水氮吸收利用及土壤养... 详细信息

为了解生物炭在旱地小麦栽培上的应用效果,基于2012年开始的田间定位试验,比较了0、10、30和50 t·hm-2四个生物炭施用水平（分别用B0、B1、B2和B3表示,生物炭于2012年施入土壤,此后不再施用）下旱地冬小麦产量、水氮吸收利用及土壤养分的差异。结果表明,与不施用生物炭（B0）处理相比,B2和B3处理的冬小麦产量和成熟期干物质积累均显著增加,其中产量增幅分别为8.1%和14.6%,干物质增幅分别为16.3%和20.0%。高量施用生物炭（B2、B3）促进了冬小麦地上部及各器官的花后氮素积累,其中茎、叶、籽粒的氮素积累量分别增加了11.3%～18.2%、4.9%～16.5%和4.2%～10.9%。施用生物炭显著降低了表观氮损失（降幅34.5%～38.5%）,提高了氮肥以及水分利用效率,其中B3处理的氮肥利用效率和水分利用效率均最高,分别为12.3 kg·kg-1和9.1 kg·hm-2·mm-1。同时,施用生物炭显著提高了土壤有机质、铵态氮、全氮、速效磷等土壤养分含量。本试验条件下,30和50 t·hm-2施用生物炭能够有效促进旱地冬小麦干物质积累,氮素吸收利用,提高产量及氮肥和水分利用效率,增加土壤养分含量,有利于旱地小麦高产高效。

关键词：生物炭冬小麦产量氮肥利用效率水分利用效率土壤养分

黄土残塬沟壑区人工林小流域土壤水分时空变化特征

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水土保持研究 2025年第1期32卷 92-100页

作者：王子涵龚铭赵炯昌池金洺朱洪盛左启林王丽平王百群于洋北京林业大学水土保持学院山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站中建一局集团第三建筑有限公司中国科学院水利部水土保持研究所

[目的]了解残塬沟壑小流域土壤水分的时空分布特征，开展生态建设和探究水文过程对气候—植被—地貌综合效应的敏感性至关重要。[方法]以地处山西吉县蔡家川的人工林小流域为研究区，基于流域尺度野外定位监测与地统计等方法，分析了小... 详细信息

[目的]了解残塬沟壑小流域土壤水分的时空分布特征，开展生态建设和探究水文过程对气候—植被—地貌综合效应的敏感性至关重要。[方法]以地处山西吉县蔡家川的人工林小流域为研究区，基于流域尺度野外定位监测与地统计等方法，分析了小流域土壤水分时空变化特征。[结果]（1）研究时段内总降雨历时为308 h,累计降雨量311.1 mm,占全年降雨量的77.95%,小流域土壤水分变化具有明显的垂直分异特征。（2）采用有序最优分割法将人工林小流域土壤水分分为三层，其中，0—10 cm为土壤水分活跃层，其体积含水量均值为（13.91±4.08） cm3/cm3（CV=29%）,10—80 cm为土壤水分次活跃层，其体积含水量均值为（16.28±5.01） cm3/cm3（CV=31%）,80—180 cm为土壤水分调节层，其体积含水量均值为（14.25±1.89） cm3/cm3（CV=13%）。（3）人工林小流域不同深度土壤水分呈现出西北低、东南高的特点。反距离权重法土壤水分空间插值的精确度最高，纳什系数为0.52,均方根误差为2.04。[结论]蔡家川人工林小流域的水分空间分布受到地形、降水和植被等多方面因素的影响，水分空间分布总体上呈现出东南高、西北低的特点。

关键词：黄土高原土壤水分空间插值空间分布

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黄土边坡微生物矿化加固及植被恢复试验

水土保持研究 2025年第1期32卷 227-234+242页

作者：雷磊王良樊成虎刘子瑞宋洋薛倩楠田堪良段金贵国网陕西省电力有限公司电力科学研究院国网(西安)环保技术中心有限公司国网陕西省电力有限公司国网陕西省电力有限公司安康水力发电公司国网陕西省电力有限公司西安供电公司西北农林科技大学水土保持研究所中国科学院水利部水土保持研究所黄河水利委员会西峰水土保持科学试验站

[目的]研究黄土边坡微生物矿化加固及植被恢复，为黄土边坡的加固及坡面土壤侵蚀防治提供新方法和新技术。[方法]采用微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbially Induced Calcite Precipitation, MICP)技术对黄土边坡进行矿化加固处理，并在固... 详细信息

[目的]研究黄土边坡微生物矿化加固及植被恢复，为黄土边坡的加固及坡面土壤侵蚀防治提供新方法和新技术。[方法]采用微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbially Induced Calcite Precipitation, MICP)技术对黄土边坡进行矿化加固处理，并在固化黄土边坡上进行植被恢复，利用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜，从微观角度探究MICP技术对黄土边坡矿化加固的作用机制，并统计分析了固化黄土边坡的植被恢复效果。[结果]采用MICP技术对黄土边坡进行固化处理后，在坡面上生成的固化层将松散且相邻的土壤颗粒胶结在一起，使黄土坡面形成一个整体，固化层最大厚度为0.23 cm,平均厚度为0.21 cm;固化黄土边坡恢复植被后第60天，A1,A2,B1,B2,A1B1,A2B2各区域内植被成活率比A0,B0,A0B0各区域分别显著提高26.66%,20%,37.5%,25%,33.33%,25%(p水土流失防治与生态修复提供了良好的技术支持。

关键词：黄土边坡微生物矿化加固技术植被恢复边坡防护