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连续周年轮作休耕对土壤团聚体稳定性及有机碳的影响

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环境科学 2024年第3期45卷 1644-1654页

作者：鲁泽让李永梅杨春怀夏梓泰程伟威王自林赵吉霞范茂攀云南农业大学资源与环境学院昆明650201

为探究连续周年轮作休耕对红壤团聚体稳定性及有机碳含量的影响,以坡耕地红壤为研究对象,采用湿筛法和重铬酸钾-浓硫酸外加热法分别测定水稳性团聚体和有机碳含量,分析了2020~2022年玉米-苕子-玉米轮作(M-V-M)、玉米-豌豆-玉米轮作(M-P... 详细信息

为探究连续周年轮作休耕对红壤团聚体稳定性及有机碳含量的影响,以坡耕地红壤为研究对象,采用湿筛法和重铬酸钾-浓硫酸外加热法分别测定水稳性团聚体和有机碳含量,分析了2020~2022年玉米-苕子-玉米轮作(M-V-M)、玉米-豌豆-玉米轮作(M-P-M)、玉米-冬闲-玉米(M-F-M)和周年休耕(F-F-F)这4个处理下土壤团聚体稳定性及有机碳含量变化特征以及两者间的相互关系.结果表明,在2021年和2022年中,F-F-F、M-V-M和M-P-M处理的>2 mm团聚体含量较M-F-M分别显著提高了67.01%~100.92%、29.71%~33.67%和29.68%~38.07%;2021年和2022年中F-F-F、M-V-M的团聚体稳定性参数显著高于M-F-M(P2 mm团聚体含量、GMD(几何平均直径)和MWD(平均重量直径)及F-F-F处理的R_(0.25)(>0.25mm团聚体含量)、MWD和>2 mm团聚体含量随着轮作休耕年限的延长而增加,而F-F-F处理下1~2 mm和<0.25 mm团聚体含量随着休耕年限的增加而降低.绿肥轮作和休耕处理均能够提高SOC含量,且F-F-F和M-V-M处理的SOC含量随年限的延长而增加.相关性分析表明,所有处理下SOC含量与R_(0.25)呈极显著正相关,与GMD呈显著正相关;F-F-F处理下的R_(0.25)和GMD及M-V-M处理下的GMD和MWD均与SOC含量显著正相关.结果表明,连续周年轮作休耕有利于提高土壤大团聚体含量、团聚体稳定性和SOC含量,可为我国南方坡耕地红壤区推行合理的连续周年轮作休耕模式和水土流失防治提供理论依据.

关键词：绿肥轮作休耕团聚体稳定性土壤有机碳

冬绿肥覆盖对土壤团聚体及有机碳和AMF多样性的影响

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环境科学 2024年第4期45卷 2363-2372页

作者：鲁泽让陈佳钰李智贤李永梅罗志章杨锐田明洋赵吉霞范茂攀云南农业大学资源与环境学院昆明650201

为探究冬绿肥覆盖对土壤AMF(丛枝菌根真菌)群落和团聚体及其有机碳含量的影响.以坡耕地红壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序、湿筛法和重铬酸钾外加热法分别测定AMF群落组成、团聚体和有机碳含量.研究了苕子覆盖(VC)、豌豆覆盖... 详细信息

为探究冬绿肥覆盖对土壤AMF(丛枝菌根真菌)群落和团聚体及其有机碳含量的影响.以坡耕地红壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序、湿筛法和重铬酸钾外加热法分别测定AMF群落组成、团聚体和有机碳含量.研究了苕子覆盖(VC)、豌豆覆盖(PC)和冬季休耕(WF)这3个处理下AMF群落组成及多样性和有机碳含量与团聚体稳定性的关系.结果表明,VC和PC处理的>2 mm团聚体含量和团聚体稳定性显著高于WF,0.25~1 mm和2 mm团聚体含量、R0.25、MWD和GMD与多样性(Chao1、ACE、Shannon)指数、Glomus、Gigaspora(巨孢囊霉属)及Scutellospora(盾巨孢囊霉属)相对丰度呈正相关关系,AMF群落丰富度(ACE和Chao1指数)和Gigaspora是冬绿肥覆盖下促进土壤团聚体稳定的主要影响因子(P<0.05);SEM分析发现,AMF群落丰富度通过改变SOC含量来影响土壤团聚体的形成与稳定.结果表明,在休耕期进行冬绿肥覆盖,可通过提高土壤AMF群落丰富度和团聚体有机碳含量,从而进一步提高团聚体稳定性.研究结果可为我国南方红壤坡耕地休耕期推行冬绿肥覆盖模式和农田土壤侵蚀的防治提供理论依据.

关键词：冬绿肥覆盖 AMF群落多样性团聚体有机碳团聚体稳定性结构方程模型丛枝菌根真菌(AMF)

上扬子西缘早古生代斑脱岩来源及其对宜昌上升的指示意义

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岩石学报 2024年第7期40卷 2135-2152页

作者：王万能潘江涛袁永盛张耀堂李仕忠田瑜峰庞占基中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心昆明650000

宜昌上升是广西运动在华南地区的阶段性演化运动,但是关于其在上扬子地区的演化时间节点仍不明确,而该时期在上扬子地区广泛沉积了数层斑脱岩。本文通过对滇东北晚奥陶世-早志留世涧草沟组-龙马溪组岩石地层及斑脱岩年代学的研究,限定... 详细信息

宜昌上升是广西运动在华南地区的阶段性演化运动,但是关于其在上扬子地区的演化时间节点仍不明确,而该时期在上扬子地区广泛沉积了数层斑脱岩。本文通过对滇东北晚奥陶世-早志留世涧草沟组-龙马溪组岩石地层及斑脱岩年代学的研究,限定了宜昌上升在上扬子西缘的启动及结束时间分别为445±2Ma和441±2Ma,表明华南晚奥陶世被动大陆边缘盆地向前陆盆地过渡的盆山转换在此阶段初步完成。锆石微量元素图解显示其形成于和碰撞挤压有关的造山带背景。岩石地球化学特征显示其SiO_(2)含量46.32%~54.64%,且具有较低的TiO_(2),微量元素表现为Rb、Ba、Th、U元素的富集,Ti和P元素亏损,Nb/Y-SiO_(2)图解显示其源岩为中基性火山岩(玄武岩和安山岩)。构造背景判别图解显示其形成于俯冲带,前期主要为火山弧环境,后期则为板内环境。Hf同位素特征进一步说明早期斑脱岩具有幔源物质的加入,记录了洋壳俯冲-消减的过程。因此认为,早古生代斑脱岩来源于扬子陆块与华夏陆块汇聚背景下的俯冲-碰撞造山环境,是扬子陆块向华夏陆块由弧-陆碰撞向陆-陆碰撞转换的产物。

关键词：斑脱岩宜昌上升锆石U-Pb年龄上扬子西缘

休耕对抚仙湖周边农田土壤剖面和浅层地下水中氮累积的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3225-3233页

作者：叶远行陈安强李林闵金恒王炽闫辉张丹云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南省农业科学院农业环境资源研究所昆明650201

减少外源氮投入能有效降低农田土壤氮累积和地下水氮污染,休耕是减少外源氮投入的重要措施之一.为探讨农田休耕对土壤剖面和浅层地下水中氮累积的影响,以抚仙湖周边农田土壤剖面和浅层地下水为研究对象,分析了休耕前(2017年12月)和休耕... 详细信息

减少外源氮投入能有效降低农田土壤氮累积和地下水氮污染,休耕是减少外源氮投入的重要措施之一.为探讨农田休耕对土壤剖面和浅层地下水中氮累积的影响,以抚仙湖周边农田土壤剖面和浅层地下水为研究对象,分析了休耕前(2017年12月)和休耕后(2020年8月和2021年4月)农田0~100 cm土壤剖面氮累积和浅层地下水中氮浓度的变化及其两者的关系.结果表明:休耕显著降低了土壤剖面氮含量和储量,休耕后0~30、30~60和60~100 cm土壤剖面TN、ON、DTN、NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量分别降低18.4%~36.5%、16.1%~26.8%、54.0%~130.2%、59.5%~90.8%和60.1%~110.6%.休耕前0~100 cm土壤TN、ON、DTN、NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N储量分别为(17.20±0.97)t·hm^(-2)、(15.50±1.23)t·hm^(-2)、(0.68±0.06)t·hm^(-2)、(266.8±31.17)kg·hm^(-2)和(18.7±3.04)kg·hm^(-2),休耕后各形态氮储量分别下降了25.5%、23.3%、44.7%、80.1%和59.9%.休耕也改变了浅层地下水中氮浓度和形态构成,休耕后地下水中TN、ON、NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N浓度分别下降了88.4%、82.7%、92.1%、65.8%,ON/TN和NH_(4)^(+)-N/TN从休耕前的26%和6%升高至休耕后的39%和17%,而NO_(3)^(-)-N/TN从休耕前的61%降至休耕后的41%.地下水氮浓度和形态变化与休耕前后土壤中DTN、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和地下水中p H、ORP、DO等因素密切相关.可见,休耕有效降低了农田土壤剖面氮累积,缓解了浅层地下水氮污染,有利于防止高原湖泊的水质恶化.

关键词：休耕氮储量浅层地下水土壤剖面抚仙湖

取食不同烤烟品种对斜纹夜蛾幼虫体内保护酶和解毒酶活性的影响

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江苏农业科学 2024年第2期52卷 131-136页

作者：李勇辉雷婷徐元昌赵明富严乃胜柳青唐国文云南农业大学植物保护学院/云南生物资源保护与利用国家重点实验室云南昆明650201 保山学院资源环境学院/云南省高校滇西昆虫资源保护与利用重点实验室云南保山678000

明确取食不同烤烟品种对斜纹夜蛾(Spodoptera litura)幼虫体内保护酶和解毒酶活性的影响。在室内分别用5种烤烟品种叶片(云烟87、0790A、GH、TW48、TW53)饲养斜纹夜蛾,测定其5龄幼虫体内保护酶(CAT、POD、SOD)及解毒酶(Car E、GSTs、CYP... 详细信息

明确取食不同烤烟品种对斜纹夜蛾(Spodoptera litura)幼虫体内保护酶和解毒酶活性的影响。在室内分别用5种烤烟品种叶片(云烟87、0790A、GH、TW48、TW53)饲养斜纹夜蛾,测定其5龄幼虫体内保护酶(CAT、POD、SOD)及解毒酶(Car E、GSTs、CYP450)活性,并分析不同烤烟品种次生代谢物及营养物质含量与斜纹夜蛾幼虫体内酶活性的相关性。结果表明,5个烤烟品种中TW48叶片可溶性蛋白含量最低,0790A叶片单宁、总酚和类黄酮含量均为最高;其中单宁含量是TW53叶片的1.60倍,类黄酮含量是GH叶片的1.37倍。取5个烤烟品种的叶片喂养斜纹夜蛾幼虫至5龄后体内CAT、POD、SOD、Car E、GSTs活性存在显著差异(P保护酶和解毒酶活性发生变化。

关键词：斜纹夜蛾烤烟次生代谢物物质保护酶解毒酶

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基于变异特征的10 min～72 h综合暴雨公式研究

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水文 2024年

作者：王东升李伯根杨洋李青李宝芬云南省水文水资源局云南省水文水资源局德宏分局中国水利水电科学研究院云南省水文水资源局昆明分局

为满足变化环境下工程设计对更长历时、更高重现期极端暴雨设计需求，以云南省不同典型区域长系列短历时年最大降水量为资料，分析了设计暴雨时程分布变异特征，提出了四参数、两变量指数函数形式综合暴雨概化公式，明确了参数推求方法... 详细信息

为满足变化环境下工程设计对更长历时、更高重现期极端暴雨设计需求，以云南省不同典型区域长系列短历时年最大降水量为资料，分析了设计暴雨时程分布变异特征，提出了四参数、两变量指数函数形式综合暴雨概化公式，明确了参数推求方法，并进行了精度评定。结果表明：（1）提出的指数函数综合暴雨概化公式可简化暴雨公式推求过程，满足时长10 min～72 h、重现期2～100 a一遇设计暴雨计算需要，模拟精度整体优于现行暴雨公式，考虑暴雨变异特征进一步提升了公式精度。（2）建立了云南省8个典型区域10 min～72 h分段综合暴雨公式，绝对均方根误差在0.012～0.028 mm/min，相对均方根误差在2.7%～4.4%，合格率100%。

关键词：暴雨变异分析暴雨公式参数确定方法设计暴雨云南省

滇东典型煤矿区土壤重金属生态风险及来源解析

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中国地质 2024年第1期51卷 327-340页

作者：姜昕马一奇涂春霖黄安胡要君叶雷和成忠李世玉中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心自然资源部自然生态系统碳汇工程技术创新中心云南昆明650100 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 云南大学生态与环境学院云南昆明650504

【研究目的】研究区地处滇东重要煤炭和农业产区,弄清煤矿区土壤重金属空间分布特征、潜在生态风险和污染来源,对煤矿区生态环境保护治理和确保农业安全具有重要现实意义。【研究方法】基于网格布点法于2021年6月在典型煤矿区采集土壤样... 详细信息

【研究目的】研究区地处滇东重要煤炭和农业产区,弄清煤矿区土壤重金属空间分布特征、潜在生态风险和污染来源,对煤矿区生态环境保护治理和确保农业安全具有重要现实意义。【研究方法】基于网格布点法于2021年6月在典型煤矿区采集土壤样品497件,分析了土壤pH、SOM、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn,运用污染负荷指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染状况和潜在生态风险进行评价,通过主成分分析和正定矩阵因子分析(PMF)模型分析了重金属潜在来源。【研究结果】土壤pH平均值为5.39,以酸性为主,SOM含量平均值是云南省土壤背景值的1.20倍,Cr、Cu、Cd、Ni、Zn和Hg含量平均值和中位数均超过云南省土壤背景值,绝大部分采样点Cd、Cu、Cr、Ni含量超过风险筛选值,分别占94.97%、93.96%、91.35%、79.28%,少部分采样点As、Cd含量超过管制值,分别占0.20%、1.41%。污染负荷指数法评价结果显示,研究区整体呈现轻微污染。潜在生态风险指数法评价结果显示,研究区整体呈现中等风险。主成分分析和PMF模型解析结果显示,研究区土壤重金属主要来源于地质背景,其次为农业活动和大气沉降。【结论】煤矿区土壤中Cd、Hg潜在生态风险较高,土壤重金属主要来源于地质背景,其次是农业活动和大气沉降,建议加强相关污染土地的监测和管理,减少农家肥不合理施用,强化煤炭工业污染排放监管。

关键词：煤矿区地质调查工程土壤重金属污染生态风险评价污染来源

高原山地—湖泊地区雨季地表水补给来源的空间格局及形成机制

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地理学报 2024年第7期79卷 1862-1879页

作者：廖会娟柴勇角媛梅张华佘万江卢瑞涛沈剑徐秋娥贾士豪云南师范大学地理学部、云南省高原地理过程与环境变化重点实验室昆明650500 云南省林业和草原科学院昆明650201 自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室云南省地质环境监测院昆明650216 上海交通大学环境科学与工程学院上海200240

本文旨在解析中国西南高原山地—湖泊地区雨季地表水补给格局及其形成机制,基于2022年7—8月在洱海流域采集的多水体氢氧稳定同位素数据,利用贝叶斯混合模型和遥感技术,量化地表水的补给源和比例,并探究水体转化机制。结果表明:(1)洱海... 详细信息

本文旨在解析中国西南高原山地—湖泊地区雨季地表水补给格局及其形成机制,基于2022年7—8月在洱海流域采集的多水体氢氧稳定同位素数据,利用贝叶斯混合模型和遥感技术,量化地表水的补给源和比例,并探究水体转化机制。结果表明:(1)洱海流域雨季降水受蒸发和季风气候等影响,其氢氧同位素值与地下水和地表水相比偏负。地下水δD、δ18O表明,在高海拔及富水性高的区域地下水氢氧同位素值偏负,d-excess值则表明不同含水岩组的蒸发差异。地表水氢氧同位素值随着水体从入湖河水经过洱海湖水到出湖河水的流动逐渐偏正,其中苍山东坡和南部区域同位素值较北部区域而言更偏正,就苍山东坡而言,其中游地区蒸发作用最为显著。(2)苍山—洱海间地表水补给来源的空间格局显示,地表水对其下游混合水体的贡献率最大。其中降水和地表水在苍山—洱海间各河段的贡献率皆表现为,在出山口以上河段的降水、地表水贡献率小于出山口之后河段;而地下水贡献率反之。(3)沿河流流向,其地形、地质条件、地表覆盖和水汽特征共同影响地表水补给来源的空间格局,植被覆盖状况好、地表温度高和实际蒸散量多的区域,降水对地表水的补给多;植被覆盖状况较差的区域,地表水的补给较多;地下水对地表水的贡献率则取决于含水岩组类型。

关键词：氢氧稳定同位素地表水补给来源苍山洱海高原湖泊遥感技术贝叶斯混合模型

施苯菌灵抑制丛枝菌根真菌对污染土壤-玉米系统镉迁移的影响

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土壤 2024年第2期56卷 375-381页

作者：陈起跃曾文增梁新然王磊何永美和成忠涂春霖湛方栋云南农业大学资源与环境学院昆明650201 中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心昆明650111

为探讨土壤丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对污染土壤–作物系统Cd迁移行为的影响,采用云南兰坪铅锌矿周边重金属污染的土壤,开展室内试验,施杀真菌剂(苯菌灵)特异性抑制土壤土著AMF,研究抑制AMF对玉米生长、Cd含量与... 详细信息

为探讨土壤丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对污染土壤–作物系统Cd迁移行为的影响,采用云南兰坪铅锌矿周边重金属污染的土壤,开展室内试验,施杀真菌剂(苯菌灵)特异性抑制土壤土著AMF,研究抑制AMF对玉米生长、Cd含量与累积量、土壤Cd淋溶流失的影响。结果表明:(1)施苯菌灵显著抑制土壤AMF生长,导致AMF侵染率、孢子数、土壤球囊霉素相关蛋白(Glomalin related soil protein,GRSP)含量显著降低;并显著影响玉米生长与矿质营养,玉米地上部生物量、叶绿素与磷含量增加,而地上部氮钾含量降低。(2)施苯菌灵促进Cd向玉米根部和地上部迁移,主要富集在玉米地上部,导致玉米地上部的Cd含量和累积量显著增加。(3)施苯菌灵导致10cm和20cm壤中流的Cd浓度显著增加。此外,土壤GRSP含量与玉米地上部Cd累积量和壤中流的Cd流失浓度均呈极显著负相关。研究结果表明,土壤土著AMF有助于抑制土壤Cd向植株地上部迁移,减少壤中流Cd的流失浓度,降低污染土壤–作物系统Cd的环境迁移。

关键词：重金属污染 AMF 玉米流失镉迁移