2025, 62(2):565-578.DOI: 10.11766/trxb202312070519
摘要:土壤细菌群落特征是土壤质量的重要评价指标。目前,设施栽培模式对微生物学性质的影响仍然不明。明晰土壤细菌群落和功能对设施栽培的响应对于设施土壤的可持续利用具有重要的指导意义。对宁夏回族自治区67个设施-大田配对土壤样品进行比较分析,基于扩增子测序技术研究设施栽培对土壤细菌群落多样性、组成、种间互作和构建过程等的影响,旨在揭示集约化设施栽培下土壤细菌群落的变化规律及其主要影响因素。结果表明:相较于大田,设施栽培细菌数量、多样性指数(Shannon)、丰富度指数(ACE)和均匀度指数(Pielou)分别增加了63.3%、3.20%、11.4%和1.69%。设施栽培显著改变土壤细菌群落结构,冗余分析(RDA)表明有效磷、pH、电导率是影响细菌群落结构的主要环境因子。pH、有效养分含量等土壤理化因子显著影响设施土壤细菌群落的组成,气候因子中年均降水、年均温显著影响大田土壤细菌群落的组成。门水平上,设施土壤中浮霉菌门和厚壁菌门的相对丰度显著增加,芽单胞菌门和黏球菌门的相对丰度显著降低;属水平上,设施土壤显著富集了芽孢杆菌属、假单胞菌属等优势属。共现网络分析表明,大田土壤细菌互作网络的边、平均度、聚类系数、模块化程度分别高于设施土壤10.8倍、11.0倍、36.8%、1.78倍,设施栽培显著降低了土壤细菌网络的复杂性和模块化程度。利用原核生物功能注释数据库(FAPROTAX)进行功能预测表明,设施栽培显著增加了碳、氮等元素循环及病原菌有关的细菌功能类群的相对丰度。设施土壤细菌群落距离衰减关系弱于大田土壤,其群落构建受确定性过程影响较大,扩散受到的限制高于大田土壤。综上,宁夏设施栽培显著改变了土壤细菌群落的多维度特征。本研究可为促进当地设施土壤可持续利用提供理论参考。
2024, 61(1):211-222.DOI: 10.11766/trxb202206210261CSTR: 32215.14.trxb202205190261
摘要:土壤微生物群落稳定性是土壤健康的重要组成部分和评价指标,揭示长期不同施肥的农田土壤微生物群落稳定性有助于指导田间施肥管理,保障农田生态系统的土壤健康和可持续发展。依托中国科学院封丘农业生态实验站长期定位试验,通过对三种不同施肥处理的潮土进行干旱扰动和复水回复的培养试验,从多种微生物群落响应指标(脱氢酶活性、细菌群落alpha多样性、关键物种丰度、微生物群落结构和分子生态网络拓扑属性)分别量化和比较了不同施肥处理的微生物群落稳定性(抵抗力和回复力)。结果表明,与不施肥处理(CK)和平衡施用化肥处理(NPK)相比,有机无机肥配施处理(OM)能够显著增加微生物群落稳定性,表现在OM的微生物群落响应指标在干旱-复水过程中的变化最小,抵抗力与回复力均优于CK和NPK。复水后不同施肥处理的细菌群落alpha多样性、关键物种丰度和网络拓扑参数能够回复到初始水平,而群落结构和脱氢酶活性不能完全回复,说明细菌群落alpha多样性的回复快于群落结构和功能。表明有机无机肥配施能显著提高微生物群落稳定性,是保障农田生态系统土壤健康和可持续发展的优良管理措施。
2024, 61(4):1099-1110.DOI: 10.11766/trxb202301030003CSTR: 32215.14.trxb202301030003
摘要:中国农用钾肥严重依赖进口,通过改变钾元素的存在形态进一步提高钾的利用效率,具有重要现实意义。以花生(品种为花育22)为供试作物,2020—2021年连续进行了两季大田试验,采用完全随机区组设计,考察自由离子态钾(无机盐钾)与山梨醇螯合态钾对花生产量、干物质积累量、钾积累量以及花生根际土壤细菌群落结构的影响。在常规施肥基础上进行花生不同生育期喷施试验,设置清水对照(CK)、无机钾(IK)、山梨醇混合无机钾(MK)、山梨醇螯合钾(SK,自制)和市售螯合钾(LK,国外产品)5个处理。结果表明,叶面追施钾肥可显著提高花生产量,与IK或LK处理相比,SK处理两年平均增产率分别提高18.9%、14.97%,产量构成要素百仁重、百果重、饱果率均得到显著提升;山梨醇螯合钾处理的花生植株干物质积累量、钾积累量均得到显著提高,说明自制山梨醇螯合钾能够促进钾营养元素在植株中的分配。与其他处理相比,山梨醇螯合钾处理增加了花生根际土壤微生物多样性与丰富度。相关性分析表明,产量的增加与钾元素吸收、分配及根际微生物变化显著相关。综上,在相同的施钾水平上,与无机盐钾形态相比,山梨醇螯合钾更能促进花生植株对钾素的吸收和积累,综合表现为产量的增加。该研究结果可为提高钾肥利用效率提供理论及实际参考。
2021, 58(2):456-463.DOI: 10.11766/trxb201912250697
摘要:海岸带是受气候变化和人类活动双重影响的陆海交互作用地带,也是环境中微塑料的重要汇集区,目前对这些微塑料在海岸环境中的长期风化特征关注较少。以低密度聚乙烯(Low density polyethylene,LDPE)薄膜为供试微塑料,探究其在黄河口潮上带、潮间带和潮下带等不同海岸环境中的长期风化特征。结果表明,经过长达18个月的野外暴露,不同暴露点位的LDPE薄膜微塑料表面均有微生物的定殖,并伴有显著的风化特征。暴露于潮上带地上部的薄膜微塑料表面裂化现象最为显著。所有野外暴露处理的薄膜微塑料表面均有羰基产生,且羰基指数呈潮上带(0.28~0.81)>潮间带(0.18~0.22)>潮下带(0.16~0.20)的趋势。薄膜微塑料的密度随时间和空间的变化并不显著,仅发现经超声清洗去除表面附着物后,潮上带地上部暴露18个月的薄膜微塑料密度(0.85±0.02 g·cm-3)与新鲜商品塑料(0.93±0.03 g·cm-3)相比显著降低。综合LDPE薄膜微塑料的表面微形貌特征、化学官能团(羰基指数)以及密度的动态变化等指标表明,黄河口潮上带地上部暴露的LDPE薄膜微塑料风化特征随时间变化最为显著。未来需加强海岸环境中微塑料在复杂环境因子影响下的潜在环境效应与归趋的研究。
2018, 55(5):1254-1263.DOI: 10.11766/trxb201801230054
摘要:在液培条件下,以小麦(山农22号)为试验材料,外源一氧化氮(Nitric oxide, NO)供体硝普钠(Sodium nitroprusside, SNP)和水杨酸(Salicylic acid, SA)作为调控物质,研究外源NO和SA单独及复配施用对 120 mmol•L-1 NaCl 胁迫下小麦生长及生理特性的影响。结果表明,120 mmol•L-1 NaCl胁迫严重抑制了小麦幼苗的生长,添加适宜浓度的SNP(100 μmol•L-1)或SA(100 μmol•L-1)均能显著缓解盐胁迫对小麦造成的伤害。而与单独添加SNP或SA相比,SA+SNP复合调控更能明显降低盐胁迫诱导的活性氧(Reactive oxygen species, ROS)积累、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量以及电解质渗出率;提高小麦叶绿素含量、抗氧化酶活性和脯氨酸含量,从而提高其抗盐性;通过提高根系活力来促进对矿质元素的吸收,从而提高小麦幼苗的干物质积累;同时抑制了小麦对Na的吸收,以此减缓盐胁迫的毒害。由此说明NO与 SA在缓解小麦幼苗盐胁迫中表现出积极的协同作用。试验各处理中施用50 μmol•L-1SA+50 μmol•L-1 SNP的处理缓解小麦盐胁迫的效果最为明显。
2017, 54(4):905-916.DOI: 10.11766/trxb201612010331
摘要:植物多酚可通过络合作用改变元素的存在形态。采用双因素完全随机试验设计,通过浸提试验研究表没食子儿茶素没食子酸脂(EGCG)溶液浓度、酸碱度、浓度与酸碱度互作对黄壤可溶态、游离态、无定形态和络合态铝(Al)、铁(Fe)和锰(Mn)的影响。结果表明:EGCG溶液浓度对黄壤可溶态和络合态Al、Fe、Mn及无定形态Al、Fe均产生极显著影响,EGCG溶液酸碱度对黄壤可溶态及无定形态Al、Fe、Mn均产生显著或极显著影响,EGCG溶液浓度与酸碱度对黄壤可溶态Al、Fe、Mn,无定形态和络合态Al也有极显著或显著的互作效应。相关分析结果显示,土壤中3种元素的无定形态氧化物含量与对应的可溶态氧化物含量呈显著或极显著负相关,表明EGCG溶液主要通过改变氧化物形态,特别是无定形态氧化物含量,影响元素活化,进而改变其可溶态含量;Al和Mn的活化会使土壤滤液pH降低,在pH降低幅度较大时,可能导致土壤酸化。本试验一方面为研究酸性茶园土壤酸化的来源提供了方向,另一方面也可为植物Al/Mn毒害的防治提供参考,但在利用植物多酚类物质防治土壤Al/Mn毒害的同时要处理好土壤酸化与治理毒害的关系。
2015, 52(6):1273-1279.DOI: 10.11766/trxb201410010499
摘要:耕作土壤在降雨、灌溉之后,其由翻耕后的疏松状态逐渐变得较为紧实,土粒之间会重新结合,土壤结构得到重组。土壤抗侵蚀能力发生了一定变化。通过土盒模拟土壤干湿交替过程,研究耕作土壤干湿交替过程中土壤容重和静水崩解变化。采用Richards模型对土壤崩解过程进行了模拟,分析干湿交替对土壤崩解速度的影响.结果表明:随土壤干湿交替次数的增加,土壤容重增长缓慢,土壤的固结从快变慢。随干湿交替次数的增加,土壤崩解速度逐渐降低。其崩解过程可划分为缓慢崩解阶段、指数崩解阶段和崩解完成阶段。随干湿交替次数的增加,缓慢崩解阶段延长,指数崩解阶段推迟出现。经3次干湿交替后,土壤崩解速度显著降低,土壤抗蚀性增强。
2012, 49(4):665-672.DOI: 10.11766/trxb201105220185
摘要:以土壤大面积碱化的新疆奇台绿洲为研究区,探讨了盐(碱)生植被盖度与土壤碱化指标pH、碱化度(ESP)、钠吸附比(SAR)、残余碳酸钠(RSC)、总碱度(TA)的关系。研究表明:研究区土壤存在大量的可代换性钠,碱化强烈。植被盖度与各土壤碱化指标均呈极显著的负相关关系,其与pH的相关系数最高,达0.810,其次为ESP,植被盖度主要受土壤碱化程度的影响。以盐(碱)生植被盖度为主要依据并结合多种土壤碱化指标对研究区碱化土壤进行分级:植被盖度50%左右,pH﹤8.0,ESP﹤3%,SAR﹤3,为非碱化土;植被盖度10%~40%,pH 8.0~9.5,ESP 3%~35%,SAR 3~40,为碱化土;植被盖度﹤10%,pH﹥9.5,ESP﹥35%,SAR﹥40,为碱土。以植被盖度对碱化土壤的响应为依据建立的土壤碱化分级标准既拓宽了碱化土壤分级的研究视角,也符合研究区的实际情况。
2012, 49(6):1088-1094.DOI: 10.11766/trxb201108310330
摘要:污染场地作为潜在的污染源,多位于城市人口密集区,具有较大环境风险,且随我国城市产业结构的调整有逐年增加的趋势,引起国家的日益重视。目前国内外应用于污染场地修复的技术类型较多,采用科学的方法选择技术适用、经济可行和环境友好的修复技术具有重要意义。在分析已有的污染场地修复技术筛选方法和解决多参数决策问题的方法及工具的基础上,提出了基于层次分析法(AHP)和逼近理想解的排序法(TOPSIS)的污染场地修复技术筛选决策流程,构建了污染场地修复技术筛选的指标体系,通过领域专家调查和AHP法获得修复技术筛选不同指标的权重,然后采用TOPSIS法对污染场地修复技术进行排序。利用该方法筛选与某案例污染场地的实际筛选结果接近一致。AHP和TOPSIS结合运用于解决复杂的多因素决策问题,既能克服AHP在不易定量化指标上的主观性,又能避免TOPSIS对指标权重的忽视,能够为土地拥有者或环境工作者解决实际修复技术筛选问题提供有益的工具。
2003, 40(5):763-767.DOI: 10.11766/trxb200201200519
摘要:通过在鼎湖山季风常绿阔叶林的研究发现:(1)季风常绿阔叶林土壤整个剖面(0~60cm)pH值都较低,小于45。(2)土壤养分含量随着土壤剖面层次(0~20cm、20~40cm、40~60cm)的降低而下降。养分除水解性N外,有效P、速效K以及交换性Ca、Mg含量都很少。(3)0~20cm土壤养分比其它层的土壤养分更容易受到土壤酸度的影响。40~60cm土壤养分除了交换性Ca外,其它养分的含量与土壤酸度无显著关系。就不同月份来说,1月份和4月份土壤养分比7月份和10月份土壤养分容易受到土壤pH值的影响。不同养分比较,交换性Ca和Mg以及有效P含量比其它养分更容易受到土壤酸度的影响。