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旱作区农田土壤AM真菌对长期有机无机施肥的响应

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第2期32卷 297-308页

作者：田霞王媛张雨郭蓉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银川750021

AM真菌群落动态变化对于长期有效的土壤生态系统管理非常重要。为揭示旱作区农田土壤丛枝菌根(AM)真菌对长期有机、无机培肥管理的响应机制,利用单因素随机区组设计,基于连续11年的定位试验及高通量测序方法,研究了不施肥(T0)、长期单... 详细信息

AM真菌群落动态变化对于长期有效的土壤生态系统管理非常重要。为揭示旱作区农田土壤丛枝菌根(AM)真菌对长期有机、无机培肥管理的响应机制,利用单因素随机区组设计,基于连续11年的定位试验及高通量测序方法,研究了不施肥(T0)、长期单施化肥(T1)、长期化肥与牛粪有机肥(T2)和长期化肥与羊粪有机肥(T3)对土壤的影响,比较了土壤AM真菌群落组成及多样性间的差异,探究了驱动土壤AM真菌群落组成及多样性变化的土壤环境因子及其相互作用效应。结果表明:随培肥时间延长,与T0处理相比,T2、T3处理的土壤全氮、有机质含量显著增加,pH显著下降(P环境因子由土壤全氮、pH转变为土壤全磷。长期有机无机培肥没有同步提升土壤全磷、速效钾等主要理化性状。随培肥年限增加,驱动土壤AM真菌群落结构和多样性变化的土壤因子发生了显著改变,AM真菌群落会随土壤环境因子的变化倾向于更加敏感的驱动因子。

关键词： AM真菌多样性群落组成有机无机肥配施旱作区

枯落物输入改变对森林生态系统土壤理化性质的影响

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生态学报 2024年第4期44卷 1755-1763页

作者：何文强陈林庞丹波曹萌豪张雅琪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 宁夏大学生态环境学院银川750021

枯落物输入改变是影响森林生态系统土壤理化性质的一个重要因素,探究其对土壤理化性质的影响对了解和保护森林生态系统的稳定性至关重要。为探究森林生态系统土壤理化性质对枯落物输入改变的响应,对国内外已发表的研究论文中筛选出712... 详细信息

枯落物输入改变是影响森林生态系统土壤理化性质的一个重要因素,探究其对土壤理化性质的影响对了解和保护森林生态系统的稳定性至关重要。为探究森林生态系统土壤理化性质对枯落物输入改变的响应,对国内外已发表的研究论文中筛选出712组有效数据通过Meta分析,从枯落物输入改变、气候、海拔、林分类型、处理年限等因素揭示枯落物输入对土壤理化性质的影响程度。研究结果表明:枯落物添加使土壤pH降低2.22%;土壤含水量、有机碳、全氮、铵态氮分别提高3.99%、15.9%、9.82%和16.52%;枯落物去除使土壤含水量、pH、有机碳、全氮、C/N、铵态氮分别降低8.16%、4.02%、6.47%、5.09%、10.55%和8.86%。枯落物输入改变对土壤理化性质的影响还受到气候、海拔、林分类型、处理年限等因素的调控。在枯落物输入改变条件下,气候、海拔、林分类型、处理年限等因素对土壤含水量、有机碳、全氮、铵态氮均有显著的促进作用;海拔对土壤pH产生了显著的促进作用,而林分类型对土壤pH产生了抑制作用。同时得出枯落物输入改变条件下,年均温是土壤pH的主要调控因子,年均降水量是土壤含水量的主要调控因子;海拔是土壤有机碳、全氮、铵态氮的主要调控因子。枯落物输入改变后土壤含水量、pH、有机碳、全氮、铵态氮均显著发生变化,而枯落物输入改变对土壤理化性质影响的程度除了受到枯落物输入改变的调控,还受到气候、海拔、林分类型、处理年限等因素的影响。研究结果对深入理解土壤理化性质对枯落物输入差异化响应的驱动因素有一定的理论意义。

关键词：枯落物输入森林生态系统土壤理化性质 Meta分析

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荒漠草原不同植物群落蒸散组分特征及其环境因子影响分析

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生态学报 2024年第1期44卷 330-342页

作者：陈林杨新国王磊宋乃平郑松吴梦瑶宁夏大学生态环境学院银川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

蒸散发是生态水文过程的关键环节,掌握蒸散组分的变化特征及其影响因子,对干旱半干旱地区的可持续发展至关重要。以荒漠草原多年生植物针茅群落和一年生植物猪毛蒿群落为研究对象,利用小型蒸渗仪开展了连续3年监测,分析了蒸散组分的日... 详细信息

蒸散发是生态水文过程的关键环节,掌握蒸散组分的变化特征及其影响因子,对干旱半干旱地区的可持续发展至关重要。以荒漠草原多年生植物针茅群落和一年生植物猪毛蒿群落为研究对象,利用小型蒸渗仪开展了连续3年监测,分析了蒸散组分的日、月和年变化规律,探讨了影响蒸散组分的主要环境因子。结果表明:晴天时,多年生和一年生植物群落蒸散组分呈先增加后减小的抛物线型,夜间蒸散活动较弱,累积蒸散量较低,不足全天总累积蒸散量的20%;阴天时各蒸散组分无明显峰值,且日累积量均较小,一年生和多年生植物群落的蒸散量、蒸发量和蒸腾量无显著差异;10.64 mm/d及以上降雨对蒸散和蒸发的日变化具有明显影响,随着降雨量的增多,蒸散量和蒸发量也呈增大趋势,但蒸腾量则相对较小。从月动态来看,7—9月占全年蒸散量和蒸发量的一半左右,冬春季蒸散量和蒸发量维持在全年最低水平。年蒸散量与年降雨量接近,而蒸腾量占蒸散量的比例低于10%。总体来看,多年生植物群落蒸散量较一年生植物群落多。采用Mantel检验方法分析不同时间尺度影响蒸散组分的主要气候因素,在小时尺度上太阳辐射与蒸发量和蒸腾量显著性水平较高(P环境因子的影响在不同时间尺度上具有较大差异,说明蒸散组分受多种因子共同影响。

关键词：荒漠草原蒸散组分时间尺度环境因子 Mantel检验

乙撑胺改性生物炭螯合金属材料的磷吸附性能及解吸特性

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环境化学 2024年

作者：杨佳芝杨帆钟艳霞贺婧王世全西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室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生态环境学院

以芦苇秸秆制备的生物炭为载体，采用化学改性方法键合不同链长的乙撑胺，螯合不同金属制备了7种乙撑胺改性生物炭螯合金属材料.通过SEM、FTIR、元素分析进行了表征，比较了7种螯合材料对水中磷酸盐的吸附性能.结果表明，7种材料在1 mi... 详细信息

以芦苇秸秆制备的生物炭为载体，采用化学改性方法键合不同链长的乙撑胺，螯合不同金属制备了7种乙撑胺改性生物炭螯合金属材料.通过SEM、FTIR、元素分析进行了表征，比较了7种螯合材料对水中磷酸盐的吸附性能.结果表明，7种材料在1 min内均可达到平衡吸附量的90%. Al/TEPA-BC的吸附效果最佳，pH为6时吸附量最高；7种吸附剂对磷酸盐的吸附均符合Langmuir等温吸附模型，在材料表面积为2.286 m2·g-1的情况下，吸附性能最佳的Al/TEPA-BC的理论最大吸附量达到了9.53 mg·g-1；吸附行为均符合准二级速率模型；当磷酸盐初始浓度为15 mg·L-1,pH=6，投加量为0.1 g，温度为25℃时，Al/TEPA-BC对磷酸盐的吸附量可达到7.11 mg·L-1. Cl-、SO42-、NO3-共存时，Al/TEPA-BC对磷酸盐的选择性吸附为93.4%.推测其吸附机理以静电作用和配位作用为主.

关键词：乙撑胺改性生物炭螯合材料磷酸盐吸附解吸

根灌外源褪黑素对干旱胁迫下紫花苜蓿生理特性的影响研究

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草地学报 2024年第1期32卷 198-206页

作者：张玲麻冬梅刘晓霞马巧利侯汶君李嘉文苏立娜杭嘉慧宁夏大学西北土地退化与生态系统恢复省部共建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生态环境学院宁夏银川750021 宁夏大学林业与草业学院宁夏银川750021

为探究褪黑素对干旱胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生长的影响,本研究以‘中苜3号’紫花苜蓿为试验材料,设置正常供水和干旱2个水分梯度,采用盆栽试验根灌不同浓度褪黑素,分析不同条件下幼苗表型、生理生化指标的变化。结果表明:90... 详细信息

为探究褪黑素对干旱胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生长的影响,本研究以‘中苜3号’紫花苜蓿为试验材料,设置正常供水和干旱2个水分梯度,采用盆栽试验根灌不同浓度褪黑素,分析不同条件下幼苗表型、生理生化指标的变化。结果表明:90μmol·L^(-1)褪黑素处理能够显著提高紫花苜蓿幼苗株高、茎粗、相对含水量、相对叶绿素含量,此外,90μmol·L^(-1)褪黑素处理显著增加干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗叶片抗氧化酶活性及酶合成相关基因表达水平,并降低脯氨酸、可溶性糖含量及丙二醛、相对电导率、过氧化氢含量。综上所述,褪黑素提高干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗抗氧化酶生物合成基因表达水平,增强抗氧化酶活性,清除过量活性氧,缓解膜损伤,提高幼苗抗旱性。

关键词：紫花苜蓿干旱褪黑素渗透调节抗氧化酶

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基于文献计量的放牧对草地土壤动物多样性的影响

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生态学报 2024年第14期44卷 6405-6415页

作者：孙建财刘任涛王真田颖宁夏大学林业与草业学院银川750021 宁夏大学生态环境学院银川750021 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 西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021

放牧是草地管理和利用的主要方式,对草地生物多样性及其生态系统结构与功能产生深刻影响。土壤动物作为草地生态系统的重要组成部分,由于其生物生态学特性而使其分布受到放牧干扰的显著影响。然而,放牧如何影响土壤动物多样性尚缺乏系... 详细信息

放牧是草地管理和利用的主要方式,对草地生物多样性及其生态系统结构与功能产生深刻影响。土壤动物作为草地生态系统的重要组成部分,由于其生物生态学特性而使其分布受到放牧干扰的显著影响。然而,放牧如何影响土壤动物多样性尚缺乏系统总结与梳理。通过文献计量分析发现,关于放牧对土壤动物的影响研究论文中,美国发文最多(18.36%),其次是中国(16.39%),新西兰以12.14%的占比位居第三;国内外相关发文量经历了三个阶段:1999—2006年为起步发展阶段,2007—2013年为稳步发展阶段,2014年至今为快速发展阶段,国内外发文量分别在2021、2020年达到最高(15篇、81篇);相关论文的引用率逐年升高,2021年以3813次的引用率达到最高,说明放牧对土壤动物的影响研究引起了越来越多国内外学者的关注和重视。总结发现,放牧对土壤动物分布的影响主要以地上栖居和地下栖居土壤动物为研究对象,既包括直接作用途径,亦包括间接作用途径,而且作用方向取决于放牧强度和放牧方式。综合分析表明,以往的研究多注重于放牧对土壤动物产生的影响,忽视了放牧对土壤动物产生影响的作用途径的深入研究。根据我国草地资源分布特征及放牧对土壤动物的影响研究现状,提出未来我国在此领域研究的重点,为未来草地土壤动物多样性研究提供新思路。

关键词：放牧土壤动物草地多样性文献计量分析

基于文献计量分析近11年土壤有机碳的研究进展

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中国农业大学学报 2024年第4期29卷 138-151页

作者：李冰陈林庞丹波李学斌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银川750021

为了解土壤有机碳的研究现状和热点动态,基于文献计量分析,在Web of Science核心数据库中以土壤有机碳为主题词进行检索,通过筛选将得到的891篇相关高被引论文作为研究数据,利用VOSviewer和Citespace软件对以土壤有机碳为主题词的文献... 详细信息

为了解土壤有机碳的研究现状和热点动态,基于文献计量分析,在Web of Science核心数据库中以土壤有机碳为主题词进行检索,通过筛选将得到的891篇相关高被引论文作为研究数据,利用VOSviewer和Citespace软件对以土壤有机碳为主题词的文献进行定量分析。结果表明:1)高被引文献在2012-2022年间总体呈上下波动状态。2)环境科学、生态学和多学科科学等学科是土壤有机碳研究涉及的主要学科领域,多学科科学逐渐成为研究的主要趋势,在该领域占有重要地位。3)Yakov Kuzyakov和中国科学院是土壤有机碳研究相关领域的主要贡献作者和机构;中国科学院和Yong Sik Ok分别为该研究领域内与其他科研机构和作者之间合作最为密切的机构和作者。4)通过对关键词和突现词的分析得出,该领域的主要研究热点和发展趋势主要集中在土壤中CO_(2)含量的变化对大气中温室气体含量与气候变化之间的关系、农业土地利用中土壤有机碳封存与固定和热解温度对生物炭影响的相关研究。总体而言,在全球气候变暖的背景下,土壤有机碳的研究仍然是目前研究的热点主题,今后应更加注重不同环境、不同区域间的协同研究,从而进一步探明全球气候变化对土壤有机碳的影响。

关键词：文献计量土壤有机碳知识图谱可视化分析

腾格里沙漠东南缘固沙植被区蚁丘对中小型土壤节肢动物群落的影响

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生态学报 2024年

作者：周磊刘任涛曾飞越宁夏大学林业与草业学院西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室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生态环境学院

为阐明固沙植被区中蚂蚁筑巢活动形成蚁丘对中小型土壤节肢动物群落的影响规律，于2022年在腾格里沙漠东南缘建植5年、8年、34年和57年的固沙植被区中，分别采集蚁丘内、外土壤样品，采用干漏斗法分离中小型土壤节肢动物，调查了固沙植... 详细信息

为阐明固沙植被区中蚂蚁筑巢活动形成蚁丘对中小型土壤节肢动物群落的影响规律，于2022年在腾格里沙漠东南缘建植5年、8年、34年和57年的固沙植被区中，分别采集蚁丘内、外土壤样品，采用干漏斗法分离中小型土壤节肢动物，调查了固沙植被演替过程中蚁丘内外中小型土壤节肢动物群落组成、多样性分布特征及影响因素。结果显示：（1）中小型土壤动物的优势类群包括球角虫兆属、等节虫兆属和小真古螨科，分别从第8、34和57年开始呈现出蚁丘内显著高于蚁丘外的分布特征（P环境因子，而在中后期则为土壤全氮和全钾含量。综合分析表明，腾格里沙漠东南缘固沙植被演替初期蚁丘仅增加中小型土壤节肢动物个体数，而只有在长期演替后蚁丘才表现为显著增加其个体数和多样性、直至改变群落组成结构，并对裸沙地中小型土壤节肢动物个体数分布具有重要辐射作用。

关键词：中小型土壤节肢动物群落多样性固沙植被区生态系统演替蚁丘腾格里沙漠

利用CARS算法联合协变量估算盐碱农田土壤水分和有机质含量

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应用生态学报 2024年第5期35卷 1321-1330页

作者：丁启东王怡婧张俊华贾科利黄华雨宁夏大学生态环境学院银川750021 宁夏大学地理科学与规划学院银川750021 西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021 西部土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地银川750021

快速获取土壤含水率(SMC)和土壤有机质(SOM)含量对于盐碱农田土壤的改良利用至关重要。本研究基于河套平原农田土壤野外高光谱反射率和土壤属性实测数据,对原始光谱反射率(Ref)进行标准正态变量(SNV)转换后,采用竞争性自适应重加权采样... 详细信息

快速获取土壤含水率(SMC)和土壤有机质(SOM)含量对于盐碱农田土壤的改良利用至关重要。本研究基于河套平原农田土壤野外高光谱反射率和土壤属性实测数据,对原始光谱反射率(Ref)进行标准正态变量(SNV)转换后,采用竞争性自适应重加权采样算法(CARS)筛选敏感波段,然后分别以Ref、Ref-SNV和Ref-SNV+土壤协变量(SC)及数字高程模型(DEM)作为建模输入变量的策略Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,基于随机森林(RF)和轻梯度提升机(LightGBM)建立SMC和SOM估算模型,并对模型精度进行验证和对比。结果表明:经CARS筛选后,SMC和SOM敏感波段压缩至全波段的3.3%以下,有效优化波段选择,减少了冗余光谱信息。与LightGBM模型相比,RF模型在SMC和SOM估算中精度更高,输入变量策略Ⅲ优于Ⅱ和Ⅰ,辅助变量的引入有效提升了模型的估算能力。综合分析,基于策略Ⅲ-RF的SMC估算模型验证决定系数(R_(p)~2)、均方根误差(RMSE)和相对分析误差(RPD)分别为0.63、3.16和2.01,基于策略Ⅲ-RF的SOM估算模型R_(p)~2、RMSE和RPD分别为0.93、1.15和3.52,策略Ⅲ-RF模型是估算土壤水分和土壤有机质的有效方法。研究结论可为盐碱农田土壤水分和有机质含量快速估算提供新方法。

关键词：高光谱遥感土壤协变量变量重要性投影随机森林轻梯度提升机反距离权重法

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