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施氮量对库尔勒香梨园土壤微生物量的影响

果树学报 2022年第7期39卷 1221-1231页

作者：马泽跃黄战陈波浪热比亚•吐尔汗江柴仲平新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程实验室乌鲁木齐830052

【目的】通过对库尔勒香梨园进行氮添加试验,研究施氮量对库尔勒香梨园土壤微生物量的影响,为合理施肥及提高氮肥利用率提供参考。【方法】以6~7年生的库尔勒香梨园土壤为研究材料,采用熏蒸提取-容量分析法和熏蒸提取-茚三酮比色法测定... 详细信息

【目的】通过对库尔勒香梨园进行氮添加试验,研究施氮量对库尔勒香梨园土壤微生物量的影响,为合理施肥及提高氮肥利用率提供参考。【方法】以6~7年生的库尔勒香梨园土壤为研究材料,采用熏蒸提取-容量分析法和熏蒸提取-茚三酮比色法测定土壤微生物量碳和微生物量氮,研究了0、150、300、450 kgN·hm^(-2)(分别用N_(0)、N_(1)、N_(2)、N_(3)表示)4个施氮水平下对库尔勒香梨园土壤微生物量的影响。【结果】随着库尔勒香梨生育期的变化,土壤微生物量碳、氮表现为先增后减:在梨树萌芽前期各处理微生物量碳、氮含量最低,微生物量碳、氮峰值均出现在膨果期;0~60 cm土层中各施肥处理的土壤微生物量碳、氮总体表现为先增后减:N_(2)>N_(3)>N_(1)>N_(0),以N_(2)处理提高土壤微生物量碳、氮含量效果最好,但过量的施氮量会使微生物量的积累受到抑制并显著降低土壤微生物量氮熵;施氮肥会显著降低微生物碳氮比。【结论】在库尔勒香梨栽培中,应该适宜控制氮素的供给,推荐6~7年生库尔勒香梨以300 kg·hm^(-2)的施氮量为最佳。

关键词：库尔勒香梨施氮量土壤微生物量土壤深度

不同施氮水平下库尔勒香梨园土壤微生物量与产量、品质的相关性

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果树学报 2022年第11期39卷 2046-2055页

作者：马泽跃黄战陈波浪米日古丽·艾山柴仲平新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程实验室乌鲁木齐830052

【目的】探究不同施氮水平下库尔勒香梨园土壤微生物量与香梨产量、品质间的相关性,为梨园合理施用氮肥提供理论依据。【方法】以6~7年生库尔勒香梨为试验对象,研究0、150、300和450 N kg·hm(分别用N、N、N和N表示)4个氮肥施用量处理... 详细信息

【目的】探究不同施氮水平下库尔勒香梨园土壤微生物量与香梨产量、品质间的相关性,为梨园合理施用氮肥提供理论依据。【方法】以6~7年生库尔勒香梨为试验对象,研究0、150、300和450 N kg·hm(分别用N、N、N和N表示)4个氮肥施用量处理下库尔勒香梨土壤微生物量与产量、品质的相关性。【结果】随着氮肥施用量的增加,产量、可溶性固形物含量、维生素(Vc)含量、糖酸比均表现为先增加后减少的态势,其中以N处理提高效果最好;总酸含量在各施肥处理下表现为随氮肥施用量的增加而下降,N>N>N>N。产量、可溶性固形物含量、Vc含量、糖酸比均与3个时期土壤微生物量碳(soil microbial biomass carbon,SMBC)、土壤微生物量氮(soil microbial biomass nitrogen,SMBN)呈正相关,与SMBC/SMBN呈负相关;石细胞、总酸含量均与3个时期SMBC、SMBN呈负相关,与SMBC/SMBN呈正相关。在产量、品质效应模型中,通过施氮量、SMBC/SMBN与产量、品质的拟合方程发现施氮量和SMBC/SMBN这2个因素在影响香梨产量、可溶性固形物含量、Vc含量、总酸含量以及糖酸比时交互作用更强,主要表现在膨果期。【结论】以提高库尔勒香梨产量以及改善果实品质为目的,推荐6~7年生库尔勒香梨最佳氮肥施用量范围为300~380 kg·hm,SMBC/SMBN范围为9~15。

关键词：库尔勒香梨施氮量土壤微生物量产量品质

古尔班通古特沙漠SMAP土壤水分产品降尺度分析

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干旱区研究 2023年第4期40卷 583-593页

作者：薛智暄张丽王新军李永康张冠宏李沛尧新疆农业大学资源与环境学院新疆乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程实验室新疆乌鲁木齐830052

SMAP(Soil Moisture Active Passive,SMAP)产品空间分辨率低的特征限制了在地表高异质性的干旱区沙漠稀疏植被区的适用性。考虑到干旱区沙漠植被区特殊的环境特征,在地表温度(Land Surface Temperature,LST)、归一化植被指数(Normalized... 详细信息

SMAP(Soil Moisture Active Passive,SMAP)产品空间分辨率低的特征限制了在地表高异质性的干旱区沙漠稀疏植被区的适用性。考虑到干旱区沙漠植被区特殊的环境特征,在地表温度(Land Surface Temperature,LST)、归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)等传统降尺度因子的基础上,增加了与荒漠地表土壤水分关联性更强的增强型修改土壤植被指数(Enhanced Modified Soil-Adjusted Vegetation Index,EMSAVI)与比值沙地亮度指数(Ratio Sand Brightness Index,RSBI)分别作为反映研究区植被盖度和裸沙分布状况的降尺度因子,利用随机森林算法(Random Forest,RF),构建了干旱区土壤水分降尺度模型。结果表明:(1)由相关性分析可知,EMSAVI(r_(干)=-0.37,r_(湿)=-0.34)、RSBI(r_(干)=-0.42,r_(湿)=-0.25)对荒漠土壤水分均有较好的指示作用且效果优于NDVI(r_(干)=-0.21,r_(湿)=0.08);(2)EMSAVI和NDVI重要性分别为18.7%、13.2%,EMSAVI在构建降尺度模型时贡献度更高。(3)构建的干、湿季干旱区土壤水分降尺度模型得到的结果与SMAP产品的R^(2)分别达到了0.916,0.910,RMSE分别达到了0.0075 cm^(3)·cm^(-3)、0.0063 cm^(3)·cm^(-3),较传统模型的RMSE均降低了0.0013 cm^(3)·cm^(-3)。(4)通过计算LBP(Local Binary Patterns)的差值(LBP_(C))对空间一致性评价,新构建降尺度模型的结果(0.0585)优于传统降尺度(0.0645)。研究结果将短波红外波段引入到植被指数建立的EMSAVI,可较好地应用于干旱区沙漠稀疏植被区土壤水分降尺度研究。

关键词：土壤水分随机森林 SMAP 降尺度古尔班通古特沙漠

减氮配施羊粪对库尔勒香梨园土壤真菌群落的影响

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农业资源与环境学报 2024年

作者：谢文歌沈幸李伟张曦瑜何展一吴骏峰柴仲平新疆农业大学资源与环境学院新疆土壤与植物生态过程实验室

为探究减氮配施半腐熟羊粪对库尔勒香梨园土壤真菌群落的影响，提出最佳氮肥减施用量与羊粪配比，本研究以10～12年生库尔勒香梨栽植园0～20 cm土壤样品为试材，设置常规施肥处理(NPK)以及三个氮肥减量处理(N1PK、N2PK、N3PK，分别较常... 详细信息

为探究减氮配施半腐熟羊粪对库尔勒香梨园土壤真菌群落的影响，提出最佳氮肥减施用量与羊粪配比，本研究以10～12年生库尔勒香梨栽植园0～20 cm土壤样品为试材，设置常规施肥处理(NPK)以及三个氮肥减量处理(N1PK、N2PK、N3PK，分别较常规施氮量减少10%、20%、30%)和两个羊粪配施量处理(OF1、OF2，分别施羊粪22500、33750 kg·hm-2)，并形成氮肥减量配施羊粪组合试验处理N、N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2，利用高通量测序技术测定土壤理化性质与土壤真菌群落结构组成及群落多样性的关系。结果表明，N3F1、N3F2处理子囊菌门相对丰度与完全施氮处理相比显著提高了97.3%、95.3%。N2F1、N2F2处理爪甲白癣菌、链格孢属相对丰度分别较完全施氮处理显著增加了182倍和4100倍。N1F1、N2F2、N3F2处理对真菌群落α多样性指数的丰富度和多样性、均匀度有显著促进作用。土壤全氮、全碳、有机碳、硝态氮、电导率、pH值是影响微生物真菌群落结构的重要环境因素。硝态氮、有效磷、速效钾、pH、电导率是影响土壤真菌群落α多样性的主要因子。研究表明，10～12年树龄的库尔勒香梨园在完全施氮(300 kg·hm-2)基础上减氮20%～30%(210～240 kg·hm-2)，同时配施羊粪22500～33750 kg·hm-2，更有利于维护香梨园土壤微生物区系的稳定与健康。

关键词：库尔勒香梨氮肥羊粪真菌群落土壤养分

基于空间自相关的1975-2015年玛纳斯河流域耕地时空特征变化分析

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中国生态农业学报（中英文） 2020年第6期28卷 887-899页

作者：朱磊杨爱民夏鑫鑫武红旗新疆农业大学草业与环境科学学院/新疆土壤与植物生态过程实验室乌鲁木齐830052

为揭示耕地空间分布特征与变化趋势,本研究以玛纳斯河流域为例,基于7期(1975年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年和2015年)土地利用数据提取流域耕地信息,采用空间自相关、重心模型、标准差椭圆、地学信息图谱等方法,分析1975-2... 详细信息

为揭示耕地空间分布特征与变化趋势,本研究以玛纳斯河流域为例,基于7期(1975年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年和2015年)土地利用数据提取流域耕地信息,采用空间自相关、重心模型、标准差椭圆、地学信息图谱等方法,分析1975-2015年流域耕地空间格局演变特征。结果表明:耕地空间分布存在显著全局正相关,局部空间异质性较强,耕地在时间序列上呈现先减弱后增强再减弱的集聚态势,最终形成以沙湾县商户地乡与石河子市北泉镇为左、右核心的"高-高"集聚分布。耕地空间变化总体呈现西北方向的明显偏移,耕地重心迁移速度经历"缓慢(1975-1995年)-加速(1995-2005年)-减速(2005-2015年)"过程。1995年后标准差椭圆空间分布格局在西北方向愈加明显,椭圆面积大幅增长,耕地涨幅不断增强,并有继续向流域北部荒漠区扩张的趋势。LISA频率图谱中稳定不变与低频区域占比合计达84.58%,耕地空间格局相对稳定。1975-2015年耕地聚集状态主要变化特征表现为"低-低"集聚和"低-高"集聚向"高-高"集聚的转变,流域耕地呈现高密度扩增式发展。通过构建LISA频率图谱,结合重心模型与标准差椭圆较为全面地、动态地掌握了区域耕地空间演变趋势,为耕地资源的科学管理与有效保护提供理论基础与决策依据。

关键词：玛纳斯河流域耕地重心模型空间自相关地学信息图谱

1996-2015年巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局演变分析

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自然资源学报 2018年第11期33卷 1897-1911页

作者：徐晓龙王新军朱新萍贾宏涛韩东亮新疆农业大学草业与环境科学学院新疆土壤与植物生态过程实验室乌鲁木齐830052

干旱区高寒湿地是极端条件下形成的特殊生态系统,其景观格局演变受众多学者的关注。论文以1996、2006、2010年TM,2000年ETM和2015年OLI五个时期遥感影像为数据源,分析了近20 a巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局演变特征及其与气候因子... 详细信息

干旱区高寒湿地是极端条件下形成的特殊生态系统,其景观格局演变受众多学者的关注。论文以1996、2006、2010年TM,2000年ETM和2015年OLI五个时期遥感影像为数据源,分析了近20 a巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局演变特征及其与气候因子的关系。结果表明:1)近20 a,湿地面积总体呈下降趋势,减幅为5.62%,减速为1.91 km2/a。湿地面积变化以2010年为分水岭,前15 a湿地面积较为稳定,占研究区总面积的比例在77.24%～78.26%之间波动;近5 a湿地面积呈缓慢萎缩趋势,面积比例减少5.28%。2)景观水平上,景观破碎度增大,空间异质性增强,斑块形状趋于复杂;类型水平上,湿地斑块破碎度增加,形状趋于复杂,呈集中分布。3)当日最高气温低于18.7℃时,随日最高气温的增加,湿地面积趋于稳定,破碎度变化不明显;当日最高气温高于18.7℃时,随日最高气温的增加,湿地面积萎缩,破碎度增加。日最高气温对巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局演变影响明显大于年降水量。近20 a巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地呈现退化态势,湿地环境趋于逆向演变趋势。

关键词：气候因子湿地景观格局遥感高寒湿地

巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局季相变化分析

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农业资源与环境学报 2020年第1期37卷 82-91页

作者：徐晓龙王新军贾宏涛朱新萍新疆农业大学草业与环境科学学院新疆土壤与植物生态过程实验室

为探讨湿地年内时间尺度上景观格局变化趋势,以干旱区巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为研究区,利用2015年5-10月OLI遥感影像为数据源,结合气象站点的气温和降水,分析了巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局季相变化特征及其与气候因子的关系。... 详细信息

为探讨湿地年内时间尺度上景观格局变化趋势,以干旱区巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为研究区,利用2015年5-10月OLI遥感影像为数据源,结合气象站点的气温和降水,分析了巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局季相变化特征及其与气候因子的关系。结果表明:年内生长季,湿地面积变化以8月为分水岭,8月前,湿地面积稳定,占研究区面积比例在74.23%~81.15%之间浮动;8月后,湿地面积快速缩减,10月减至最小,占比38.97%。景观水平上,8月前,研究区景观破碎度增大、空间异质性增强、不同类别斑块分布趋于均衡化,8月后,景观破碎度减小、景观异质性减弱、不同类别斑块分布趋于非均衡化;类型水平上,5-10月湿地斑块破碎度增大,形状趋于复杂。湿地面积与月降水量和月均气温均存在显著相关性(r=0.745,P=0.045和r=0.859,P=0.014)。研究表明,月均气温是影响巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观稳定性的主要因素。巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观呈"夏季稳定-秋季锐减"的格局。

关键词：湿地景观格局季相变化高寒湿地干旱区

围栏封育对天山北坡草甸草原生态系统碳交换的影响

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植物生态学报 2018年第3期42卷 372-381页

作者：胡毅朱新萍贾宏涛韩东亮胡保安李典鹏新疆农业大学草业与环境科学学院乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程实验室乌鲁木齐830052

草本层和大气间的碳交换及其对环境因子的响应是目前研究的热点。该研究通过静态箱法,采用LI-840 CO_2/H_2O红外分析仪,对新疆天山北坡草甸草原围封9年的样地和围栏外自然放牧生态系统碳交换进行监测,分析了围栏内外生态系统碳交换的差... 详细信息

草本层和大气间的碳交换及其对环境因子的响应是目前研究的热点。该研究通过静态箱法,采用LI-840 CO_2/H_2O红外分析仪,对新疆天山北坡草甸草原围封9年的样地和围栏外自然放牧生态系统碳交换进行监测,分析了围栏内外生态系统碳交换的差异性、日变化、季节变化及其与环境因子的关系。结果表明:围栏内生态系统碳交换高于围栏外,围栏内外表现出明显的差异性;围栏内外生态系统碳交换均存在明显的日变化和季节变化规律,呈单峰曲线,且在植物生长季峰形比较明显。在整个监测期间,围栏内外生态系统CO_2净交换最小值分别为–7.62和–6.63μmol·m^(–2)·s^(–1),生态系统呼吸最大值分别为8.55和7.04μmol·m^(–2)·s^(–1),生态系统总初级生产力最大值分别为–14.66和–13.89μmol·m^(–2)·s^(–1)。因围栏内植被得到保护,草本植物生长茂盛,光合作用强,生态系统CO_2净交换较小,同时有机碳的输入增强了生态系统呼吸。分析发现生态系统碳交换与气温和0–10 cm土壤温度显著相关,与气温的相关性高于与0–10 cm土壤温度的相关性,且围栏内禁牧处理相关性高于围栏外自然放牧草地;土壤含水量与生态系统碳交换存在一定的相关性,但其相关性略低于温度与生态系统碳交换的相关性。

关键词：围栏封育草甸草原生态系统碳交换

干旱区盐湖沿岸不同植物群落土壤CO_2排放特征

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中国环境科学 2019年第5期39卷 1879-1889页

作者：李典鹏孙涛姚美思刘隋赟昊贾宏涛新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程重点实验室新疆乌鲁木齐830052

为探究盐湖区不同植物群落土壤CO_2排放速率及影响因素,以新疆达坂城盐湖沿岸小獐毛、鸢尾、芨芨草、黑果枸杞群落和撂荒地土壤为研究对象,在2016年4～12月采用Li–8100A监测了不同植物群落土壤CO_2排放特征,分析了CO_2排放与5(ST5),10(... 详细信息

为探究盐湖区不同植物群落土壤CO_2排放速率及影响因素,以新疆达坂城盐湖沿岸小獐毛、鸢尾、芨芨草、黑果枸杞群落和撂荒地土壤为研究对象,在2016年4～12月采用Li–8100A监测了不同植物群落土壤CO_2排放特征,分析了CO_2排放与5(ST5),10(ST10),15cm(ST15)土壤温度、含水量、电导率的关系.结果如下:4～12月小獐毛群落土壤CO_2日排放呈单峰曲线,7月土壤CO_2排放速率最高,峰值出现在14:00左右;7月鸢尾、芨芨草、黑果枸杞和撂荒地土壤CO_2排放呈双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00～16:00左右,其余月份均呈单峰曲线,峰值出现在12:00～14:00;不同植物群落类型、同一植物类型不同月份土壤CO_2排放存在显著差异(P土壤CO_2累积排放量最高(2508.01g/m^2),大于撂荒地(2235.01g/m^2)、鸢尾(1903.03g/m^2)、黑果枸杞(1690.27g/m^2)和小獐毛(550.34g/m^2)植物群落处理.小獐毛群落土壤CO_2排放与ST15显著相关(R^2=0.739,P土壤CO_2排放与ST5相关性较高(R^2=0.708～0.821),对ST10变化响应敏感.小獐毛群落土壤温度敏感系数(Q_(10))最大值出现在6月(7.97),鸢尾(21.74)、芨芨草(13.21)、黑果枸杞(18.23)和撂荒地(7.65)处理则出现在11,12月.不同植物群落土壤CO_2排放与含水量相关性较低;一元线性方程(loge_cC_f=-0.149EC+0.943)能较好的模拟土壤电导率(EC)与CO_2排放(C_f)的关系.除土壤温度外,盐分也是影响盐湖沿岸土壤碳排放的重要因素.因此,在考虑陆地生态系统碳收支时不能忽略盐湖生态系统,以及盐分对土壤碳过程的影响.

关键词：达坂城盐湖碳排放土壤盐分温度敏感系数