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黄土丘陵区撂荒年限和坡向对灌丛生物量及丰富度的影响

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草地学报 2023年第9期31卷 2826-2833页

作者：刘冲野起瑞李江文张晓曦邓健裴婧宏樊慧延安大学生命科学学院陕西延安716000 陕西省红枣重点实验室(延安大学) 陕西延安716000

为研究撂荒年限和坡向对草地植物灌丛地上生物量及丰富度的影响,本研究以黄土丘陵区不同坡向4个主要撂荒年限(12 a, 20 a, 30 a和42 a)草地作为研究对象,分析其草地灌丛地上生物量及丰富度的变化。结果表明,撂荒草地物种丰富度、植物群... 详细信息

为研究撂荒年限和坡向对草地植物灌丛地上生物量及丰富度的影响,本研究以黄土丘陵区不同坡向4个主要撂荒年限(12 a, 20 a, 30 a和42 a)草地作为研究对象,分析其草地灌丛地上生物量及丰富度的变化。结果表明,撂荒草地物种丰富度、植物群落地上生物量、灌丛地上生物量及其百分比随撂荒年限的增加而增加,峰值多集中出现在30 a阳坡草地,分别达到:10.5种·m^(-2),133.20 g·m^(-2)和50.15 g·m^(-2),阴坡草地灌丛地上生物量百分比在42 a占比最高,达到51.68%;阳坡草地群落地上生物量及物种丰富度高于阴坡草地;但阳坡草地灌木和半灌木地上生物量低于阴坡草地,且阳坡撂荒草地群落灌木和半灌木物种数目百分比随撂荒年限的增加而降低,12 a占比最高达28.57%。撂荒年限与群落地上生物量、灌木和半灌木地上生物量、物种丰富度之间均存在正相关关系,坡向不同引起植物群落灌丛数量和生物量的变化。

关键词：撂荒草地地上生物量灌木和半灌木物种丰富度坡向

不同恢复年限草地群落水平植物功能性状及功能多样性分析

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草业学报 2023年第1期32卷 16-25页

作者：李江文何邦印李彩回虹燕刘博张晓曦樊慧苏文钰延安大学生命科学学院陕西延安716100 陕西省红枣重点实验室延安大学陕西延安716100

植物功能性状与功能多样性是评价草地生态系统功能的重要工具。本研究以黄土高原丘陵沟壑区不同恢复年限人工刺槐林林下草地和自然撂荒草地作为研究对象,通过对草地植物群落及功能性状进行调查,分析不同恢复年限草地群落水平植物功能性... 详细信息

植物功能性状与功能多样性是评价草地生态系统功能的重要工具。本研究以黄土高原丘陵沟壑区不同恢复年限人工刺槐林林下草地和自然撂荒草地作为研究对象,通过对草地植物群落及功能性状进行调查,分析不同恢复年限草地群落水平植物功能性状及功能多样性动态变化,结果显示:1)林下草地和自然撂荒草地植物群落主要以多年生菊科和蔷薇科为主;2)随恢复年限增加,林下草地植物从以双子叶为主逐渐演替到以单子叶为主,从以菊科为主逐渐演替到以禾本科为主;而撂荒草地物种始终以菊科为主,且在恢复过程中逐渐演替为以灌木和半灌木为主的群落;3)林下草地群落水平叶片功能性状值大于撂荒草地,而群落水平盖度、密度和地上生物量性状小于撂荒草地。撂荒草地物种多样性和功能多样性指数高于林下草地,撂荒草地相较林下草地具有更高的生态效益。本研究可为黄土高原丘陵沟壑区草地生态系统功能评估提供理论依据。

关键词：黄土高原恢复草地群落水平性状功能多样性物种组成

氮添加对黄土丘陵区草地土壤团聚体有机碳库的影响

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草地学报 2023年第7期31卷 2031-2040页

作者：张丹邓健朱运王亚楠陈子玥赵雪胡雯颖延安大学生命科学学院陕西延安716000 陕西省红枣重点实验室(延安大学) 陕西延安716000

研究基于黄土丘陵区草地氮添加长期定位试验,测定土壤团聚体碳组分、理化性质,分析养分化学计量比和碳库相关指数,探究团聚体水平土壤碳库对氮添加的响应。结果表明:氮添加显著影响了不同粒级土壤团聚体有机碳、β-1,4-葡萄糖苷酶及pH... 详细信息

研究基于黄土丘陵区草地氮添加长期定位试验,测定土壤团聚体碳组分、理化性质,分析养分化学计量比和碳库相关指数,探究团聚体水平土壤碳库对氮添加的响应。结果表明:氮添加显著影响了不同粒级土壤团聚体有机碳、β-1,4-葡萄糖苷酶及pH值等指标;与对照相比,80 kg·ha^(-1)·a^(-1)水平氮添加下小、中、大粒级土壤团聚体中高活性有机碳分别增加了59.90%,108.16%和138.88%(P<0.05);在高氮添加下中、小粒级团聚体土壤碳库指数和固碳指数均显著高于大粒级团聚体(P<0.05);土壤pH值、C∶P等理化指标对碳库相关指数和活性有机碳组分变异的解释率分别为61.84%和42.06%,氮添加后土壤理化性质对碳库管理指数和活性有机碳的影响关系在不同粒级团聚体中存在差异(P<0.05)。综上所述,氮添加促进了大粒级团聚体碳库活性,而增加了小粒级团聚体碳库稳定性。

关键词：氮添加土壤团聚体碳组分碳库管理指数草地

半干旱草地土壤团聚体氮磷转化相关酶活性对氮添加的响应

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生态学报 2023年第16期43卷 6539-6549页

作者：邓健赵雪卢笑玥张丹徐莉萍朱运吴林豪李江文延安大学生命科学学院延安716100 陕西省红枣重点实验室(延安大学) 延安716100

日益加剧的大气氮沉降对土壤养分循环过程产生了深刻影响,土壤养分转化相关酶是其关键调控途径,而土壤不同粒级团聚体结构和环境差异导致其中酶活性介导的养分转换过程可能不同。但目前对半干旱区土壤团聚体水平养分转化相关酶活性对氮... 详细信息

日益加剧的大气氮沉降对土壤养分循环过程产生了深刻影响,土壤养分转化相关酶是其关键调控途径,而土壤不同粒级团聚体结构和环境差异导致其中酶活性介导的养分转换过程可能不同。但目前对半干旱区土壤团聚体水平养分转化相关酶活性对氮沉降的响应还不清楚。基于黄土高原自然草地持续3年的野外氮添加控制试验,分析不同氮添加水平下土壤不同粒级团聚体中的基础理化性质、氮(亮氨酸氨基肽酶LAP和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶NAG)和磷转化相关的酶(磷酸单酯酶PME、磷酸二酯酶PDE和植酸酶phyA)活性及酶计量比,探索氮添加对团聚体酶活性的影响。结果表明:(1)氮添加导致了不同粒级团聚体中pH显著降低;高氮添加引起土壤团聚体有机碳、全氮、硝态氮、C∶P和N∶P升高;(2)随氮添加浓度增加,不同粒级团聚体中PME、PDE和phyA活性先降低后升高,而LAP、NAG和酶活性氮磷比均逐渐升高;团聚体酶活性总体表现为小团聚体(中团聚体(0.25—2 mm)>大团聚体(>2 mm);(3)在中和大团聚体中氮添加通过影响土壤N相关养分调控P转化相关酶活性。总之,氮添加通过改变团聚体养分及其计量比、pH等影响氮、磷转化相关酶活性。

关键词：氮添加土壤养分循环酶活性团聚体草地

黄土高原油井开发迹地自然恢复过程土壤酶活性及其化学计量特征

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应用与环境生物学报 2023年第1期29卷 227-234页

作者：赵雪贾小敏卢笑玥张晨璇焦子怡曹妮妮马珈淇邓健延安大学生命科学学院延安716100 陕西省红枣重点实验室(延安大学) 延安716100

胞外酶活性是土壤中石油污染物降解的关键环节,也是土壤微生物养分利用的重要指标.为理解石油开发区土壤自然恢复过程中微生物胞外酶介导的生物地球化学循环机制,以黄土高原石油开发形成的油井迹地为研究对象,采集不同自然恢复年限油井... 详细信息

胞外酶活性是土壤中石油污染物降解的关键环节,也是土壤微生物养分利用的重要指标.为理解石油开发区土壤自然恢复过程中微生物胞外酶介导的生物地球化学循环机制,以黄土高原石油开发形成的油井迹地为研究对象,采集不同自然恢复年限油井迹地土壤,测定土壤的理化性质和β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和碱性磷酸酶(ALP)等4种酶活性,分析土壤酶活性和酶计量比的变化及其关键的环境驱动因子.结果表明:(1)土壤总石油烃从恢复1年到恢复20年显著下降了54%;随着恢复年限增加,土壤pH、容重显著下降,而土壤有机碳、全氮、硝态氮显著升高,铵态氮、全磷变化不显著;土壤碳磷比和氮磷比显著升高但碳氮比显著下降.(2)土壤BG活性、酶活性碳氮比和碳磷比显著下降,而NAG、LAP、ALP活性和酶活性氮磷比显著升高;不同恢复年限酶计量学的向量长度和向量角度分别为1.87-1.19°和53.64-47.93°,均随恢复年限显著下降,表明土壤微生物受碳和磷限制程度逐渐减弱.(3)土壤总石油烃、碳氮含量、pH、容重等指标对土壤酶活性及其计量学特征有显著影响,尤其是总石油烃对酶活性和酶计量学变异的解释率分别达到63.7%和79.8%.综上所述,油井迹地土壤自然恢复过程中石油污染物含量显著降低,碳、氮养分不断积累,土壤微生物养分限制状况有所缓解.(图4表3参49)

关键词：石油污染养分限制酶活性生态化学计量比黄土高原

陕北不同恢复年限中国沙棘人工林土壤可溶性氮组分时空变化研究

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林业科学研究 2023年第1期36卷 146-153页

作者：赵满兴马文全张霞马卓白二磊南国卫延安大学生命科学学院陕西延安716000 陕西省红枣重点实验室陕西延安716000

[目的]探究陕北黄土丘陵区退耕还林后不同林龄中国沙棘林可溶性氮组分累积的季节变化和垂直分布规律,为深入研究该区域不同恢复年限中国沙棘林的退耕效果评价和土壤氮库管理提供理论依据。[方法]以志丹县金丁镇不同恢复年限(5、15、20 a... 详细信息

[目的]探究陕北黄土丘陵区退耕还林后不同林龄中国沙棘林可溶性氮组分累积的季节变化和垂直分布规律,为深入研究该区域不同恢复年限中国沙棘林的退耕效果评价和土壤氮库管理提供理论依据。[方法]以志丹县金丁镇不同恢复年限(5、15、20 a)中国沙棘人工林为研究对象,以荒草地为对照,采集0~10、10~20、20~30 cm土壤样品,分析土壤可溶性氮组分含量和比例的季节动态变化及土壤垂直分布的动态变化。[结果]随着恢复年限的延长,中国沙棘人工林均增加了土壤可溶性氮组分含量,对于土壤硝态氮和可溶性有机氮(SON)而言,20 a与5 a中国沙棘人工林间差异显著,荒草地与5 a中国沙棘林间无显著差异;土壤铵态氮在不同恢复年限间差异不显著。不同恢复年限中国沙棘林土壤硝态氮和SON变化趋势一致,均为20a中国沙棘林>15 a中国沙棘林>荒草地>5 a中国沙棘林,且均呈表聚现象。土壤铵态氮含量大小关系为15a中国沙棘林>20 a中国沙棘林>5 a中国沙棘林>荒草地,表层的铵态氮平均含量最低。土壤可溶性氮组分在不同土层间均差异不显著。土壤硝态氮表现为夏季最高,冬季或秋季最低;铵态氮表现为夏季或秋季最高,冬季最低;SON则为春冬季高于夏秋季。SON、硝态氮和铵态氮占可溶性总氮比例分别为80.3%、10.2%和9.5%。不同年限中国沙棘林SON占可溶性总氮比例为春冬季高于夏秋季,硝态氮和铵态氮大部分为夏秋季高于春冬季。[结论]在陕北黄土丘陵区,营造中国沙棘人工林可以有效提高土壤可溶性氮组分,随着林龄增加,土壤氮素累积效果越明显。

关键词：中国沙棘林可溶性氮季节土壤

北方常见绿化树种凋落物添加对城市土壤有机碳组成特征的影响

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植物科学学报 2024年第2期42卷 140-149页

作者：张晓曦田爽曾磊陈灵素张蔓刘凯旋胡嘉伟刘冲延安大学生命科学学院陕西延安716000 陕西省红枣重点实验室(延安大学) 陕西延安716000

本研究将垂柳(Salix babylonica L.)、元宝枫(Acer pictum subsp.mono(Maxim.)H.Ohashi)、银杏(Ginkgo biloba L.)、龙爪槐(Sophora japonica L.var.japonica f.pendula Hort.)、油松(Pinus tabuliformis Carrière)、刺柏(Juniperus formosana Hayata)、侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco)和云杉(Picea asperata Mast.)等8种北方城市常见绿化树种的凋落物与延安市城区受到频繁扰动的表层土壤以2%(凋落物/干土)的比例混合,在模拟自然条件下的土壤容重和含水量的基础上进行120 d的室内培养实验,检测处理后土壤有机碳及其各组分的含量以及相应碳库指数的变化,并分析凋落物化学特性与上述指标的关系。结果显示,8种供试凋落物中,除五角枫和刺柏外的所有凋落物处理均显著提高了土壤总有机碳含量,除五角枫、银杏和刺柏外的凋落物处理显著提高了其稳定组分的含量,而所有凋落物处理普遍显著提高了中等和高活性组分的含量。垂柳、侧柏、云杉和油松凋落物处理显著提高了土壤碳库指数,几乎所有处理均显著提高了土壤有机碳活度指数和碳库管理指数,仅侧柏凋落物处理显著提高了土壤固碳指数。凋落物氮和氨基酸含量与土壤有机碳各组分含量和相关碳库指数总体呈负相关;凋落物总酚和可溶性糖含量以及碳氮比、碳磷比和氮磷比与高活性、低活性和稳定有机碳组分含量呈正相关,其总有机酸、磷、总碳、萜类、酚类含量和碳氮比则与中等活性有机碳组分含量呈正相关。仅从提高土壤有机碳总量及其各组分含量,以及土壤有机碳活性和稳定的角度考虑,侧柏凋落物可作为处理城市土壤的优选材料,其次为垂柳、云杉和油松凋落物。

关键词：土壤有机碳组分凋落物化学特性园林绿化树种土壤生化性质

陕北枣区枣疯病、枣裂果病及桃小食心虫发生危害调查

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植物保护 2023年第1期49卷 317-327,345页

作者：陈玉鑫张钰析刘瑞昌李琳琳李春沁李伯辽李广伟陕西省红枣重点实验室(延安大学) 延安大学生命科学学院延安716000

陕北枣区是我国重要的红枣种植区,枣疯病、枣裂果病和桃小食心虫的危害已成为制约当地红枣产业健康发展的主要因素。本研究对陕北枣区“两病一虫”的发生程度及分布特点进行全面调查,旨在为当地制定红枣重大病虫害的预警和综合防控策略... 详细信息

陕北枣区是我国重要的红枣种植区,枣疯病、枣裂果病和桃小食心虫的危害已成为制约当地红枣产业健康发展的主要因素。本研究对陕北枣区“两病一虫”的发生程度及分布特点进行全面调查,旨在为当地制定红枣重大病虫害的预警和综合防控策略提供数据支持。根据陕北枣区红枣的分布特点,调查了延川、清涧、吴堡和佳县4县15个乡镇60个行政村枣园的枣疯病、枣裂果病及桃小食心虫的发生危害情况。结果表明,枣疯病在陕北枣区普遍发生,呈现偏南部发病率高、偏北部发病率低的特点,15个乡镇枣疯病平均发病率在0.17%~33.63%,感病最严重的枣园发病率高达61.00%。枣脆熟期的裂果率在10.33%~77.40%,也呈现枣区偏南部裂果重、偏北部裂果轻的特点。枣裂果率与枣园所处纬度呈负相关,与8月-9月降雨量呈正相关。此外,枣裂果率的高低与枣树品种有关,‘骏枣’和‘团枣’的平均裂果率显著高于‘木枣’;‘骏枣’裂果以纵裂和不规则裂为主,‘团枣’以不规则裂为主、环裂次之,‘木枣’则以不规则裂和纵裂为主。陕北枣区桃小食心虫蛀果率较低,介于0.50%~10.40%,‘团枣’和‘骏枣’的蛀果率显著高于‘木枣’。在陕北枣区枣树病虫害防控中,应以预防和治理枣裂果病和枣疯病为重点,通过防治媒介昆虫叶蝉和加强田间管理延缓枣疯病的发生蔓延,在桃小食心虫发生严重的枣区应采取综合防治措施,降低一代幼虫的蛀果率。

关键词：陕北枣区枣疯病枣裂果病桃小食心虫病情分级

陕北山地苹果园土壤饱和导水率和植物导水率特征

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西北农业学报 2023年第11期32卷 1813-1820页

作者：魏瑶瑶郑恩高铭雨刘敏王俊张永旺延安大学生命科学学院陕西延安716000 陕西省红枣重点实验室(延安大学) 陕西延安716000

为揭示陕北山地果园水分分布及运移规律,以陕北山地苹果园为研究对象,探究不同生育期土壤饱和导水率(K_(s))和植物导水率(K_(p))特征,分析土壤理化性质对其的影响。结果表明:①土壤饱和导水率在成熟期最高,为0.86 mm/min;幼果期、着色... 详细信息

为揭示陕北山地果园水分分布及运移规律,以陕北山地苹果园为研究对象,探究不同生育期土壤饱和导水率(K_(s))和植物导水率(K_(p))特征,分析土壤理化性质对其的影响。结果表明:①土壤饱和导水率在成熟期最高,为0.86 mm/min;幼果期、着色期和开花期土壤导水率次之,分别为0.77、0.72、0.65 mm/min;果实膨大期土壤饱和导水率最低为0.47 mm/min。②植物导水率在不同生育期表现为开花期>着色期>幼果期>成熟期>果实膨大期,它们的植物导水率分别为8.25×10^(-5)、6.12×10^(-5)、4.25×10^(-5)、3.38×10^(-5)、3.34×10^(-5)kg/(s·MPa)。③多元逐步回归分析得到K_(s)与K_(p)的传递函数,并对其进行检验发现预测值与实测值相差不大,R^(2)均在0.9左右,能较为准确地预测K_(s)与K_(p),建立的函数模型状况良好;④通径分析可知有机质含量对土壤饱和导水率和植物导水率都有直接正效应,粉粒含量对土壤饱和导水率有间接正效应。

关键词：山地苹果园不同生育期土壤饱和导水率植物导水率