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贺兰山东坡不同海拔典型植被带土壤微生物磷酸脂肪酸分析

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生态学报 2022年第12期42卷 5045-5058页

作者：马进鹏庞丹波陈林万红云陈高路李学斌宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021 宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地银川750021 宁夏大学农学院银川750021 宁夏大学生态环境学院银川750021

土壤微生物在维持干旱区森林生态系统功能稳定方面具有重要作用,但有关干旱区微生物群落结构及多样性沿海拔分布规律研究较少,采用磷酸脂肪酸(PLFA)法定量分析贺兰山自然保护区东坡不同海拔典型植被带(荒漠草原HM、蒙古扁桃MG、油松林Y... 详细信息

土壤微生物在维持干旱区森林生态系统功能稳定方面具有重要作用,但有关干旱区微生物群落结构及多样性沿海拔分布规律研究较少,采用磷酸脂肪酸(PLFA)法定量分析贺兰山自然保护区东坡不同海拔典型植被带(荒漠草原HM、蒙古扁桃MG、油松林YS、混交林HJ、青海云杉林QH)土壤微生物群落结构特征及多样性。结果表明,不同海拔植被带土壤中共检测出59种PLFA生物标记,YS土壤中生物标记的含量明显高于其他植被类型,5个植被带共有且含量较高的PLFA生物标记为16:0、18:1ω9c、18:1ω7c、10Me 16:0和18:2ω6c,特征微生物的含量在不同植被带土壤中分布不同,细菌分布数量最大,其次是真菌、放线菌,原生动物分布数量最小。聚类分析发现,不同植被带土壤PLFA生物标记可分成不同的类群,16:0、18:1ω9c和18:1ω7c基本在每个植被带都会单独聚为一类。对不同植被带所共有的PLFA生物标记绘制热图,发现不同的PLFA生物标记在不同植被带分布不同,YS植被带PLFA生物标记分布最高。不同植被带土壤微生物群落多样性显示,HJ土壤中微生物多样性指数大于其他植被类型,HM土壤中微生物多样性指数最小,说明土壤微生物多样性与植被多样性密切相关。主成分分析表明,与土壤微生物群落相关的2个主成分解释量为78.01%和8.80%,对第1主成分起主要作用的微生物类群有非特异性细菌、革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌、放线菌和原生动物等,对第2主成分起主要作用的微生物类群为厌氧细菌。土壤微生物与土壤因子相关性分析表明,土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)与微生物类群及多样性指数正相关,pH、容重(BD)与微生物类群及多样性指数负相关,海拔引起土壤因子的改变是影响土壤微生物群落结构及多样性的重要因素。研究表明YS土壤中微生物含量最大,HJ土壤中微生物多样性最高,与山地生态系统中中部区域生物多样性高的其他研究结果相吻合,可为贺兰山自然保护区土壤微生物的研究及保护区的管理提供科学依据。

关键词：磷酸脂肪酸土壤微生物群落结构海拔植被带贺兰山

扬黄灌区开垦时间对土壤剖面有机碳含量和组分变化的影响

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水土保持研究 2015年第4期22卷 127-131页

作者：杨新国曲文杰宋乃平陈林刘秉儒西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地银川750021

基于开垦时间长短和跨度大小,研究了近40a来宁夏中部扬黄灌区土壤有机碳含量、组分及其化学稳定性的变化规律。结果表明：代尺度上（15~35a,10a为最小单位）,随开发年限的延长,依次以0—40cm土壤活性有机碳垂直分布格局（15a）、10—20c... 详细信息

基于开垦时间长短和跨度大小,研究了近40a来宁夏中部扬黄灌区土壤有机碳含量、组分及其化学稳定性的变化规律。结果表明：代尺度上（15~35a,10a为最小单位）,随开发年限的延长,依次以0—40cm土壤活性有机碳垂直分布格局（15a）、10—20cm土壤活性有机碳含量（25a）、10—40cm土壤总有机碳含量（35a）的显著变化为标志,灌区土壤有机碳表现出一种渐进式演变格局。在此过程中,表层0—10cm土壤有机碳含量与组成、0—40cm分层土壤有机碳化学稳定性维持不变。年尺度上（0~12a,3a为最小单位）,耕作层土壤总有机碳、活性有机碳含量在0~12a间表现出先增加后下降的波动变化格局,而有机碳化学稳定性除第3年大幅下降外,基本保持稳定。就扬黄灌区土壤有机碳的变化格局而言,其相对快速而不稳定的变化主要体现在较小的年尺度上;代尺度上土壤总有机碳和活性有机碳含量则以一种相对平缓、渐进的方式不断推进其演变进程,直到35a左右才开始出现显著增长。而有机碳化学稳定性则表现出与时间尺度无关的不变性。

关键词：土壤有机碳活性有机碳有机碳化学稳定性扬黄灌区时间尺度

不同补播模式对荒漠草原土壤团聚体稳定性的影响

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中国草地学报 2019年第3期41卷 83-89页

作者：时龙郭艳菊于双陶利波许冬梅宁夏大学农学院宁夏银川700521 西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地宁夏银川750021

针对宁夏荒漠草原退化生态系统,采用地表深翻处理后补播蒙古冰草+沙生冰草+牛枝子、沙生冰草+牛枝子、蒙古冰草+牛枝子3种模式进行改良,以未补播草地为对照,通过团聚体粒径组成、平均重量直径、几何平均直径、破坏率等指标,研究不同补... 详细信息

针对宁夏荒漠草原退化生态系统,采用地表深翻处理后补播蒙古冰草+沙生冰草+牛枝子、沙生冰草+牛枝子、蒙古冰草+牛枝子3种模式进行改良,以未补播草地为对照,通过团聚体粒径组成、平均重量直径、几何平均直径、破坏率等指标,研究不同补播模式对宁夏荒漠草原土壤团聚体稳定性的影响。结果表明,0~40cm土层,各补播草地机械稳定性及水稳性团聚体均以0.25mm机械稳定性团聚体含量显著高于未补播草地(P0.25mm水稳性团聚体含量、平均重量直径、几何平均直径及破坏率差异不显著。综上,深翻后补播蒙古冰草+沙生冰草+牛枝子可改善荒漠草原0~20cm浅层土壤机械团聚体稳定性。

关键词：补播荒漠草原土壤团聚体植被恢复

降水量对4种荒漠草原植物凋落物碳氮磷分解特征的影响

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生态学杂志 2022年

作者：韩翠康扬眉余海龙李春环黄菊莹宁夏大学农学院宁夏大学生态环境学院西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室宁夏大学地理科学与规划学院

探索降水量对荒漠草原植物凋落物分解特征的影响，有助于深入了解全球变化下草原植被-土壤系统生物地球化学循环规律。基于2014年设立于宁夏荒漠草原的降水量变化野外控制试验，通过480 d的分解试验，研究了4种植物凋落物分解特征（C、N...

探索降水量对荒漠草原植物凋落物分解特征的影响，有助于深入了解全球变化下草原植被-土壤系统生物地球化学循环规律。基于2014年设立于宁夏荒漠草原的降水量变化野外控制试验，通过480 d的分解试验，研究了4种植物凋落物分解特征（C、N、P释放及生态化学计量特征）及其与土壤元素供给水平的关系。结果表明：480 d的分解过程中，4种植物凋落物C释放缓慢。除猪毛蒿（Artemisia scoparia）外，多数情况下分解360 d后C释放率仍低于50%。4种植物凋落物N和P释放均前期快于后期，大多情况下分解180 d后N和P释放率即可超过50%；与自然降水量相比，减少50%降水量显著降低了猪毛蒿3种元素累积释放量和白草（Pennisetum centrasiaticum）P累积释放量（P生态化学计量特征，但其影响程度随物种不同而异，且缺乏明显的规律性；猪毛蒿和草木樨状黄芪（Astragalus melilotoides）凋落物P累积释放量均与土壤全P呈显著正相关（P<0.05），意味着二者凋落物P释放有助于促进土壤P库积累。

关键词：

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马铃薯||玉米间作对土壤细菌多样性的影响

中国生态农业学报（中英文） 2020年第11期28卷 1715-1725页

作者：伏云珍马琨李倩李光文崔慧珍宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地银川750021 宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021 宁夏大学农学院银川750021

为探明连续马铃薯、玉米单作及间作种植对土壤细菌群落组成的影响,利用IonS5TMXL高通量测序平台,分析了单作玉米(M)、单作马铃薯(P)、马铃薯||玉米间作(PM)下,土壤细菌群落组成以及多样性间的差异。结果表明:与单作相比,马铃薯||玉米间... 详细信息

为探明连续马铃薯、玉米单作及间作种植对土壤细菌群落组成的影响,利用IonS5TMXL高通量测序平台,分析了单作玉米(M)、单作马铃薯(P)、马铃薯||玉米间作(PM)下,土壤细菌群落组成以及多样性间的差异。结果表明:与单作相比,马铃薯||玉米间作土壤有机质含量显著升高(P<0.05),但土壤全氮、碱解氮、全磷、速效钾、土壤pH等没有显著变化。所获得的56787个土壤细菌可操作分类单元(OTUs)共分为46门、55纲、114目、208科、455属。土壤变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)细菌占总相对丰度的57.68%~65.11%,为优势菌门;间作对土壤细菌群落多样性(香农指数、辛普森指数)、丰富度(ACE指数和Chao1指数)无显著影响,但改变了基于门、属水平上的细菌群落组成。与单作马铃薯相比,间作显著降低了土壤变形菌门(Proteobacteria)相对丰度(P=0.023),提高了浮霉菌门(Planctomycetes)的相对丰度(P=0.043)。在属水平上,相对丰度较低的芽单胞菌属(Gemmatimonas)、Candidatus Solibacter属更易受到种植方式的影响;间作提高了节杆菌属(Arthrobacter)、芽球菌属(Blastococcus)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度。随细菌群落结构变化,细菌群落功能上出现差异,通过KEGG功能预测共得到7个一级功能层,35个二级功能层,表现出功能上的丰富性,土壤细菌群落在代谢、遗传信息处理和细胞过程方面功能活跃。7个一级功能层中的代谢功能组在马铃薯||玉米间作与马铃薯单作间有显著差异。利用前向选择,经蒙特卡罗检验表明,连续马铃薯、玉米单作及间作栽培5年后的土壤各理化性状指标与土壤细菌群落组成、多样性间的相关性均不显著。连续马铃薯||玉米间作及单作5年条件下土壤细菌群落组成的变化是由马铃薯||玉米间作作物种间互利和竞争关系而驱动的。

关键词：马铃薯||玉米间作细菌群落多样性功能预测高通量测序种间关系

宁夏中部干旱区降水量及可利用降水量多时间尺度变化特征分析

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灌溉排水学报 2022年第10期41卷 106-116页

作者：王坤陈林庞丹波李学斌沙欢彭妞宁夏大学农学院银川750021 宁夏大学生态环境学院银川750021 宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021 宁夏大学西北土地退化与生态系统恢复国家重点实验室培育基地银川750021

【目的】研究1969—2020年宁夏中部干旱区降水量及可利用降水量在不同时间尺度的变化特征,为当地的水资源利用以及灾害防治提供参考依据。【方法】基于1969—2020年宁夏中部干旱区6个气象站降水量及月平均气温资料,采用高桥浩一郎蒸散... 详细信息

【目的】研究1969—2020年宁夏中部干旱区降水量及可利用降水量在不同时间尺度的变化特征,为当地的水资源利用以及灾害防治提供参考依据。【方法】基于1969—2020年宁夏中部干旱区6个气象站降水量及月平均气温资料,采用高桥浩一郎蒸散发公式、气候趋势法、Mann-Kendall突变检验以及小波周期分析,对宁夏中部干旱区降水量及可利用降水量在不同时间尺度下的分配情况、丰欠演变趋势及周期规律进行研究。【结果】①宁夏中部干旱区西北区与东南区降水资源差异较大,降水量分别为188.0 mm和304.1 mm,可利用降水量分别为17.8 mm和58.9 mm。②宁夏中部干旱区降水主要集中在夏季,占全年57%左右;冬季最少,仅占全年3%,且年内和年际变化平缓;春、冬季可利用降水率低。③宁夏中部干旱区年际间降水资源年际间将由波动期向干旱期变化;东南区的极端降雨现象比西北区更明显,西北区在2013年以前可利用降水资源较为丰富。④趋势分析表明未来东南区年降水量及可利用降水量分别以1.539、0.467 mm/a速率显著增加,西北区降水量以0.647 mm/a显著增加、可利用降水量以0.073 mm/a的降幅减少,但无显著性;突变分析表明2010年为宁夏中部干旱区降水量开始发生突变的年份。⑤宁夏中部降水量及可利用降水量主要以9、12~13、40 a为主周期,对应的振荡周期分别为6、9、25 a。可利用降水变率较大,对农牧生产活动影响较大。【结论】宁夏中部干旱区各降水资源东南区比西北区更丰富;季节年降水量及可利用降水量排序均为夏季>秋季>春季>冬季;未来降水量及可利用降水量有显著上升趋势,降水资源向着大周期尺度演变。

关键词：宁夏中部干旱区可利用降水量多时间尺度 Mann-Kendall突变检验法小波分析

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银川市大气污染物变化特征及影响因素分析

干旱区资源与环境 2018年第3期32卷 28-33页

作者：李晓宇璩向宁赵希妮刘雅清宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地银川750021 宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021

以银川市城区2015年1月1日~2015年12月31日空气质量监测数据和气象资料为基础,结合污染源背景分析,探讨了大气污染物时空分布特征及其影响因素。结果表明:1)银川市首要污染物主要有PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2和O_3,以颗粒物为主;2)银川市... 详细信息

以银川市城区2015年1月1日~2015年12月31日空气质量监测数据和气象资料为基础,结合污染源背景分析,探讨了大气污染物时空分布特征及其影响因素。结果表明:1)银川市首要污染物主要有PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2和O_3,以颗粒物为主;2)银川市大气污染物浓度表现出明显季节特征,即SO_2、PM_(10)和PM_(2.5)浓度总体上呈冬春季高、夏秋季低的特点。O_3浓度总体上呈夏季高,其他季节低的特点。这与不同季节污染物排放源强度、地理背景和气象条件等有关。3)银川市大气污染物浓度区域表现特征整体呈中部低,东、西部高的特点,主要受区域污染物排放源强度影响。

关键词：大气污染物浓度时空分布影响因素银川市

农牧交错带县域农牧系统对气候波动的响应机制

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生态学报 2016年第13期36卷 3969-3977页

作者：宋乃平王兴杨新国吴旭东陈林米楠宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021

农牧系统过程对气候波动的响应机制既是建立农牧耦合系统的主要科学问题又是农牧交错带可持续发展的关键问题之一。以盐池县1954—2013年气候和农牧系统过程为例,运用变异系数、逐步回归方法和经验模态分解法,分析了气候、农业、牧业系... 详细信息

农牧系统过程对气候波动的响应机制既是建立农牧耦合系统的主要科学问题又是农牧交错带可持续发展的关键问题之一。以盐池县1954—2013年气候和农牧系统过程为例,运用变异系数、逐步回归方法和经验模态分解法,分析了气候、农业、牧业系统12个指标的波动周期、振幅和方差贡献率,据此研究了它们之间的波动关系。结果表明:1)农牧系统受气候影响具有较大波动性。波动由强到弱依次为气候、农业、牧业,呈逐级传递的特性。三者的高频波动分量的方差贡献率依次减小,而中低频波动分量的方差依次增大。2)近60年农牧系统过程主要受经济系统驱动发生趋势性变化,同时受气候的驱动发生波动。农业在突变前受气候影响较大而突变后明显减小;同样牧业在突变前受农业影响大,突变后也明显减小。经济对农牧系统过程的影响逐渐增强。它在提高和稳定粮食总产量同时导致家畜数量特别是羊只总数的剧增,使得牧业波动加剧。3)农牧系统的波动差异、相互关联以及对气候的响应的分析表明,农牧耦合系统具有减少内部要素波动性的功能。因此,依据生态和经济规律设计具有健全正负反馈机制的农牧耦合系统是实现农牧交错带农牧业可持续发展的重要途径。

关键词：农牧系统气候波动响应机制农牧交错带盐池县

宁夏不同生态区土壤-作物系统重金属风险评估

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环境科学 2024年

作者：陈林李虹马建军王金保王君梅梁翔宇贾彪庞丹波薛斌马琨宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地宁夏大学农学院宁夏农业环境保护监测站宁夏大学生态环境学院

重金属具有毒害性、不可生物降解性以及在食物链中积累性等特征，因此农田土壤重金属分布和作物安全备受关注.2017～2021年共采集宁夏农田土壤样品和作物样品1274个，采用生物富集系数、生态风险指数、相关性分析等方法，开展了宁夏土壤... 详细信息

重金属具有毒害性、不可生物降解性以及在食物链中积累性等特征，因此农田土壤重金属分布和作物安全备受关注.2017～2021年共采集宁夏农田土壤样品和作物样品1274个，采用生物富集系数、生态风险指数、相关性分析等方法，开展了宁夏土壤-作物系统重金属含量特征及健康风险评估研究.结果表明，研究区土壤呈碱性，机械组成以粉粒和砂粒为主.土壤中重金属含量由高到低为：Zn>Cr>Ni>Cu>Pb>As>Cd>Hg，除Cu和Ni外，北部地区土壤中其他重金属含量均高于中部和南部地区.土壤重金属低、中生态风险指数等级点位比例较高（98.58%），说明土壤环境总体良好.作物中8种重金属平均含量均未超过限量值，而且平均健康风险指数值1的点位.从生物富集系数来看，作物对As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等重金属没有积累效应，虽然作物对Hg的平均吸收并未表现出积累，但有31个作物表现出一定的累积，需要引起重视.除作物中的As和Ni与土壤中的Cu含量有较弱的相关性外，作物中其他重金属与相应的土壤重金属没有显著相关性，说明作物中的重金属含量受土壤重金属的影响较小.RDA分析表明，砂粒含量与Hg、Ni、Pb和Cd等重金属转移系数具有较强的正相关关系，粉粒含量则呈较强的负相关关系，土壤较高的pH值减弱了重金属向作物的转移富集.综上所述，研究区土壤环境和作物质量总体良好。但仍需要关注重金属含量较高或超标准值的点位，建立长期的作物产地土壤和农产品质量状况监测是很有必要的管控举措.

关键词：土壤-作物系统重金属健康风险评价 Mantel检验宁夏