检索结果-南通市图书馆

芦芽山不同植被类型下土壤有机碳矿化特征及其对铁添加的响应

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应用与环境生物学报 2024年第1期30卷 18-25页

作者：曹亚鑫程曼文永莉山西大学黄土高原研究所太原030006

为探明铁添加对不同植被类型土壤有机碳(SOC)周转的影响,以芦芽山3种植被类型(草甸、灌丛、森林)下表层(0-10 cm)和亚表层(10-20 cm)土壤为研究对象,通过室内培养实验,研究Fe(Ⅱ)对SOC矿化特征的影响,并采用一级动力学方程拟合SOC矿化过... 详细信息

为探明铁添加对不同植被类型土壤有机碳(SOC)周转的影响,以芦芽山3种植被类型(草甸、灌丛、森林)下表层(0-10 cm)和亚表层(10-20 cm)土壤为研究对象,通过室内培养实验,研究Fe(Ⅱ)对SOC矿化特征的影响,并采用一级动力学方程拟合SOC矿化过程.结果表明:(1)草甸、灌丛和森林SOC矿化的变化趋势一致,均表现为前期矿化较快,其矿化速率在开始培养时(1 d)最高,并在培养前期(1-20 d)分别显著下降了44.4%、57.0%、54.6%,后期显著减慢并趋于平稳;(2)不同植被类型下土壤理化性质存在差异,且SOC、全氮(TN)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和土壤含水量(SWC)均随土层深度的增加而减少;(3)各植被类型不同土层SOC累积矿化量、矿化速率和矿化效率均表现为0-10 cm>10-20 cm,且草甸和森林土壤的矿化作用高于灌丛;(4)外源加Fe(Ⅱ)抑制了土壤SOC的矿化速率,对草甸和森林的抑制作用较高(19.4%-32.6%),灌丛次之(20.2%-28.3%);此外,相对于表层土壤(16.0%-19.4%),Fe(Ⅱ)添加对亚表层土壤(24.9%-32.6%)SOC的保护作用更强;(5)一级动力学方程对SOC矿化过程的模拟结果较好,灌丛土壤的Cp/SOC值为4.86-7.87,显著低于草甸和森林(5.50-12.9),表明灌丛土壤的固碳能力最强,草甸和森林次之;加Fe(Ⅱ)后土壤Cp/SOC值显著降低,表明Fe(Ⅱ)添加有利于SOC的固存;(6)逐步回归分析表明,SOC、pH和TP是土壤有机碳矿化的主要控制因素.由此得出,植被类型是影响土壤SOC矿化的重要因素,外源加Fe(Ⅱ)可以在一定程度上促进土壤SOC的固存,这与养分可利用性和土壤性质密切相关;结果可为理解气候变化背景下铁氧化物如何驱动芦芽山不同植被下土壤SOC周转提供基础数据.(图2表6参37)

关键词：植被类型土壤深度铁土壤有机碳矿化

芦芽山不同植被类型土壤原生动物群落构建机制

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生物多样性 2024年第4期32卷 46-55页

作者：郑梦瑶李媛王雪蓉张越贾彤山西大学黄土高原研究所太原030006

原生动物是土壤微生物群落的重要组成部分,在生态系统中扮演着分解者和还原者的双重角色,担负着维持生态系统平衡、健康以及能量流动枢纽等重要功能。研究不同植被类型下土壤原生动物群落特征及其构建过程,对认识各类生态系统中原生动... 详细信息

原生动物是土壤微生物群落的重要组成部分,在生态系统中扮演着分解者和还原者的双重角色,担负着维持生态系统平衡、健康以及能量流动枢纽等重要功能。研究不同植被类型下土壤原生动物群落特征及其构建过程,对认识各类生态系统中原生动物群落多样性维持机制及加强生物多样性保护有重要意义。本研究以芦芽山森林、灌丛、草地土壤为研究对象,采用高通量测序技术,探究不同植被类型下原生动物群落组成、多样性及构建机制。结果表明:芦芽山不同植被类型土壤原生动物群落分属于9界、23门、58纲、117目、215科、335属和1,979个可操作性分类单元。芦芽山土壤原生动物群落的α多样性在森林与草地、灌丛间没有显著差异。不同植被类型的原生动物群落结构具有差异。冗余分析结果发现,土壤总磷和含水量是决定不同植被类型原生动物群落结构的重要环境因子。零模型结果表明,芦芽山3种植被类型土壤原生动物群落构建过程均以随机性过程占主导。分子生态网络分析显示,土壤原生动物群落的复杂性从高到低依次为草地、灌丛和森林。研究结果揭示了影响芦芽山森林、草地和灌丛土壤原生动物群落在物种组成和多样性的关键生态因子,初步探明不同植被类型土壤原生动物群落的复杂性及其构建机制,为深入了解土壤各营养级生物类群落的相互关系及其构建机制提供理论依据和数据支持。

关键词：原生动物群落多样性植被类型群落构建

基于物种分布区模拟的中国山茶科植物分布格局与保护策略研究

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山西大学学报(自然科学版) 2024年第2期47卷 441-451页

作者：孙文静王源张明罡山西大学黄土高原研究所

山茶科植物是我国亚热带常绿阔叶林中重要组成类群之一。本研究基于物种分布模型模拟山茶科植物的潜在分布区，并计算生物多样性空间格局指数，包括物种丰富度和系统发育多样性；使用广义线性模型与空间同步自回归模型分析物种丰富度和... 详细信息

山茶科植物是我国亚热带常绿阔叶林中重要组成类群之一。本研究基于物种分布模型模拟山茶科植物的潜在分布区，并计算生物多样性空间格局指数，包括物种丰富度和系统发育多样性；使用广义线性模型与空间同步自回归模型分析物种丰富度和系统发育多样性空间格局的驱动因子；利用新、古特有中心分类分析方法对山茶科植物的特有性中心进行分类分析，推断其分布格局及形成的历史过程；根据未来气候情景下的分布区变化情况，进行“避难所”识别。结果表明：（1）山茶科植物的多样性中心位于中国南部和西南部的广东省、广西壮族自治区和云南省，且山茶科植物的物种丰富度与系统发育多样性格局呈现出明显的纬度梯度；（2）山茶科植物多样性空间格局主要受年降水量的驱动，且对极端低温以及气温稳定性较为敏感；（3）山茶科植物的特有中心主要分布在西南地区，且多为混合特有性中心；（4）当气候发生变化时，降雨量充足的亚热带区域以及气候较为稳定的热带区域容易成为山茶科植物的“就地避难所”，而历史气候稳定的区域则成为其“迁地避难所”。在未来气候变化情景下，山茶科植物大部分物种分布区都会产生迁移，仅有少量的物种分布区较为稳定，大巴山和武陵山地区也是山茶科植物迁入的热点地区，该区域也是中国特有植物的发源地之一。上述结果有助于提高山茶科植物保护行动的科学性和有效性。

关键词：物种分布模型驱动因子气候变化避难所保护策略

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太岳山不同林龄人工油松林土壤微生物特征

环境科学 2024年第4期45卷 2406-2416页

作者：马义淑曹亚鑫牛敏张明罡程曼文永莉山西大学黄土高原研究所太原030031 欣生环保科技山西有限公司太原030045

油松(Pinus tabuliformis Carr.)具有保土保肥和改善水土流失的作用,是黄土高原地区植被恢复中广泛使用的树种.为了探究土壤微生物多样性和群落结构对人工油松林演替的响应及其环境因子驱动机制,以太岳山脉潘家山10、20和30 a人工油松... 详细信息

油松(Pinus tabuliformis Carr.)具有保土保肥和改善水土流失的作用,是黄土高原地区植被恢复中广泛使用的树种.为了探究土壤微生物多样性和群落结构对人工油松林演替的响应及其环境因子驱动机制,以太岳山脉潘家山10、20和30 a人工油松林土壤为研究对象,基于野外采样、室内理化分析和高通量测序等手段,分析不同林龄表层和亚表层土壤微生物群落结构、多样性及其与土壤理化性质之间的关系.结果表明:(1)30 a的人工油松林演替显著改变了土壤养分状况. SOM、TN、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、AP和AK均随演替的进行显著升高;TP和TK含量随演替年限逐渐降低.(2)不同林龄油松林土壤真菌的优势门为子囊菌门、担子菌门和被孢菌门,细菌的优势门为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和芽单胞菌门.(3)油松林土壤微生物中细菌占绝对优势,真菌和细菌拷贝数随林龄增加均显著增加,30 a油松林土壤真菌拷贝数和细菌拷贝数分别是10 a油松林的6.61倍和2.55倍.(4)随着林龄增加,土壤真菌多样性显著下降.属水平上,子囊菌门中青霉菌属相对丰度大幅下降,达21.07%,担子菌门中红菇属相对丰度增加了14.2%;细菌多样性和群落结构总体变化较小,属水平上变形菌门中慢生根瘤菌属在演替过程仅增加3.03%.(5)油松林演替过程中,土壤细菌和真菌生物量、红菇属相对丰度与SOM和TN显著正相关,真菌多样性、青霉菌属相对丰度与土壤TP含量显著正相关.综上,油松演替过程中,土壤微生物量、多样性及群落结构的变化受土壤养分的共同驱动.研究结果可为区域植被恢复的生态效益评价提供基础数据和理论参考.

关键词：太岳山人工油松林次生演替土壤微生物群落微生物多样性

2000~2021年黄土高原生态分区NEP时空变化及其驱动因子

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环境科学 2024年第5期45卷 2806-2816页

作者：周怡婷严俊霞刘菊王琰山西大学黄土高原研究所太原030006 山西省林业和草原科学研究院太原030012

净生态系统生产力(NEP)是陆地生态系统碳源/汇定量评价的重要指标.以黄土高原地区及6个生态分区(黄土高塬沟壑区A1、A2副区,黄土丘陵沟壑区B1、B2副区、沙地和农灌区(C区)和土石山区及河谷平原区(D区))为研究对象,结合遥感、气象、地形... 详细信息

净生态系统生产力(NEP)是陆地生态系统碳源/汇定量评价的重要指标.以黄土高原地区及6个生态分区(黄土高塬沟壑区A1、A2副区,黄土丘陵沟壑区B1、B2副区、沙地和农灌区(C区)和土石山区及河谷平原区(D区))为研究对象,结合遥感、气象、地形和人类活动数据,采用相关性分析、多元回归残差分析和地理探测器等方法,估算区域NEP并分析其时空变化特征及气候、地形、人为因子对NEP时空变化的影响.结果表明,在时间尺度上,2000~2021年,黄土高原NEP多年平均值(以C计)为104.62 g·(m^(2)·a)^(−1).黄土高原及各生态分区NEP均呈增长趋势,其中,黄土高塬沟壑区A2副区NEP年均增长率最大,为9.04 g·(m^(2)·a)^(−1);沙地和农灌区NEP年均增长率最小,为2.74 g·(m^(2)·a)^(−1).除沙地和农灌区为弱碳源外,其余各生态分区均表现为碳汇.在空间尺度上,黄土高原年均NEP呈现东南高西北低的分布格局,碳汇高值主要分布在黄土高塬沟壑区南部,碳源区主要分布在黄土高塬沟壑区北部、沙地和农灌区的大部;NEP的空间变化有显著差异,高增幅主要分布在A2副区中南部以及B2副区的西南部.黄土高原及各生态分区NEP时间变化受人为因素影响最大,人类活动数据与NEP的相关系数均大于0.80,且人为因素对NEP的贡献率均在50%以上;NEP的空间变化受气象因子的影响较大,降水、太阳辐射是影响空间变化的主导因子.总之,黄土高原NEP的时空变化受自然因素和人类社会因素共同影响.研究结果可为黄土高原陆地生态系统减排增汇及实现双碳目标提供参考.

关键词：黄土高原生态分区净生态系统生产力相关分析残差分析地理探测器

山西北部宁武高山湖泊群不同类型湖泊的硅藻多样性格局及环境评价研究

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环境科学研究 2024年

作者：蔡玉静张晓森张靖悦韩慧如山西大学黄土高原研究所山西大学环境与资源学院

为探究山西北部宁武高山湖泊群不同类型湖泊中硅藻的多样性格局及其环境指示意义，该研究选取深的湖泊公海和浅的湖泊琵琶海研究了湖泊中心位置表层水体的硅藻群落组成和硅藻多样性指数及其与湖泊环境变量的关系。结果表明：①琵琶海低... 详细信息

为探究山西北部宁武高山湖泊群不同类型湖泊中硅藻的多样性格局及其环境指示意义，该研究选取深的湖泊公海和浅的湖泊琵琶海研究了湖泊中心位置表层水体的硅藻群落组成和硅藻多样性指数及其与湖泊环境变量的关系。结果表明：①琵琶海低的硅藻多样性指数主要对应其高的湖泊总氮浓度，因此总氮很可能是影响这两个湖泊硅藻多样性差异的原因。②公海2017年冰封期的硅藻多样性指数比2016年冰封期低且差异显著，对应其高的总磷和总氮浓度，因此硅藻多样性指数能够很好地指示公海的湖泊生态环境状况。琵琶海2017年冰封期的多样性指数也比2016年冰封期低但差异不明显，总磷和总氮浓度的变化趋势也不一致，因此硅藻多样性指数不能作为琵琶海湖泊环境质量评价的指标。③公海和琵琶海都具有硅藻种类辐纹琳达藻 (Lindavia radiosa)和眼斑小环藻 (Pantocsekiella ocellata)，但辐纹琳达藻在公海2017年冰封期总磷浓度高时繁盛，而在琵琶海2016年冰封期总氮浓度高时丰度高。④公海在夏季湖泊热分层时硅藻的多样性指数低于春秋季水体混合时期；琵琶海由于水浅在湖泊开放期一直处于混合状态，硅藻多样性指数的变化幅度小。该研究揭示在未来气候变暖和人为干扰增强的条件下，宁武高山湖泊群不同类型湖泊的硅藻季节性变化格局不同，尤其要关注易发生水华的浅水湖泊琵琶海在夏季的湖泊环境质量状况并加强生态监测。

关键词：宁武高山湖泊硅藻生物多样性环境因子

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心叶毛蕊茶叶绿体基因组特征及系统发育分析

植物资源与环境学报 2024年第3期33卷 1-13页

作者：胡悦刘兵兵山西大学黄土高原研究所山西太原030006

为了探明心叶毛蕊茶〔Camellia cordifolia(Metc.)Nakai〕叶绿体基因组结构特征及系统发育关系,基于Illumina NovaSeq测序平台的高通量测序技术首次对心叶毛蕊茶叶绿体基因组进行测序,并利用生物信息学相关软件对该基因组进行了组装、... 详细信息

为了探明心叶毛蕊茶〔Camellia cordifolia(Metc.)Nakai〕叶绿体基因组结构特征及系统发育关系,基于Illumina NovaSeq测序平台的高通量测序技术首次对心叶毛蕊茶叶绿体基因组进行测序,并利用生物信息学相关软件对该基因组进行了组装、注释、图谱绘制以及序列特征分析,并基于叶绿体基因组构建了山茶属(Camellia Linn.)16个物种的系统发育树。结果显示:心叶毛蕊茶的叶绿体基因组呈现典型的四分体结构,全长156745 bp,总GC含量为37.3%;基因组有135个基因,其中包括90个蛋白质编码基因、37个tRNA基因以及8个rRNA基因。密码子偏好性分析发现心叶毛蕊茶叶绿体基因密码子偏好以A或U结尾,但整体上密码子使用偏好性较弱。重复序列分析共检测到57个长重复序列和73个简单重复序列(SSR)位点。反向重复区(IR)边界结构分析发现不同物种rps19、ndhF和ycf1(假基因)基因长度以及与边界的距离存在一定差别。系统发育分析表明心叶毛蕊茶与连蕊茶组(*** ***.)的尖连蕊茶〔Camellia cuspidata(Kochs)Wright ex ***.〕亲缘关系较近(自展支持率为100%)。综合研究结果显示:心叶毛蕊茶叶绿体基因组的长度、结构及排列顺序具有高度保守性,IR区边界在进化过程中发生了一定程度的收缩,最常用到的密码子是编码异亮氨酸(Ile)的AUU,以单核苷酸A/T重复序列为主的SSR位点较丰富,叶绿体基因组的碱基组成偏好使用A或T;从分子系统发育的角度支持毛蕊茶组(*** ***.)与连蕊茶组合并的观点。

关键词：心叶毛蕊茶叶绿体基因组序列比对系统发育分析

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山西黎城野生萱草群落特征及稳定性

生态学杂志 2024年第7期43卷 2083-2092页

作者：李志娟李素清山西农业大学园艺学院太原030031 山西大学黄土高原研究所太原030006

为了解野生萱草群落组成与多样性的变化,本研究在进行野生萱草群落样方调查的基础上,整合TWINSPAN分类和DCA排序、α与β多样性、Godron群落稳定性等方法,分析了山西黎城野生萱草群落特征及稳定性。结果表明:(1)TWINSPAN分类将该区野生... 详细信息

为了解野生萱草群落组成与多样性的变化,本研究在进行野生萱草群落样方调查的基础上,整合TWINSPAN分类和DCA排序、α与β多样性、Godron群落稳定性等方法,分析了山西黎城野生萱草群落特征及稳定性。结果表明:(1)TWINSPAN分类将该区野生萱草群落72个样方划分为两大类12个野生萱草群丛类型。(2)样方的DCA第一、二排序轴显示了不同野生萱草群丛优势种和物种多样性的梯度变化,沿DCA第一轴从左至右,共有优势种由以北萱草为主的群丛(Ⅷ-Ⅺ)逐渐转变为以黄花菜为主的群丛(Ⅰ-Ⅶ、Ⅻ);沿第二轴从上到下,群丛物种多样性呈递减趋势。72种植物DCA排序和样方DCA排序的变化趋势基本一致。(3)12个群丛的Shannon和Simpson多样性指数、Patrick和Margalef丰富度指数差异明显,且其变化趋势基本一致;群丛相似性的Sørensen系数与Jaccard系数变化趋势基本一致,12个群丛的物种组成和生境条件均存在一定程度的差异。(4)12个群丛不稳定,且群丛多样性与稳定性关系不一致。综上,黎城野生萱草群落不稳定,受生境条件和人为干扰(旅游、放牧等)影响较大,未来应加强其种质资源的科学保护。

关键词：野生萱草群落分类与排序物种多样性群落稳定性

不同灌丛根际土壤和根内生细菌的群落结构特征

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环境科学 2024年

作者：郝建华张秀娟李君剑山西大学黄土高原研究所山西省黄河实验室

生态恢复过程中，植被在恢复生态系统功能方面发挥着重要作用，土壤微生物作为土壤生态系统的重要组成部分，不仅驱动了土壤的物质循环过程，而且提高了植物的生产力和抗逆性，为明确不同灌丛根际土壤和根内生细菌的群落结构特征，利用I... 详细信息

生态恢复过程中，植被在恢复生态系统功能方面发挥着重要作用，土壤微生物作为土壤生态系统的重要组成部分，不仅驱动了土壤的物质循环过程，而且提高了植物的生产力和抗逆性，为明确不同灌丛根际土壤和根内生细菌的群落结构特征，利用Illumina高通量测序技术测定了晋西北黄土丘陵区的不同灌丛(灰栒子、忍冬和红瑞木)根际土壤和根内生细菌的组成.结果表明，不同灌丛根际土壤和根内生细菌的优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)；不同灌丛根内生细菌共有的优势属有3个，灌丛的根际土壤和根内生细菌优势属类群不同.根际土壤细菌的物种丰富度和多样性指数均显著高于根内生细菌( P 所以不同生态位的细菌群落组成具有相似性.冗余分析和Pearson相关性分析表明，土壤脱氢酶、土壤N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶、碱性蛋白酶、pH和总磷对根内生细菌群落组成影响显著( P 研究结果为进一步研究灌丛内生菌和抗逆性之间的关系提供一定理论依据.

关键词：灌丛根际土壤细菌根内生细菌群落结构高通量测序