用SahysMod模型研究不同灌排管理情景土壤水盐动态

银北灌区是宁夏土地整治和高标准灌溉绿洲农田建设的重点区域。该区域耕荒地交错分布、土壤盐渍化严重。通过模型分区模拟,在土地整治过程中建立完整、配套的灌排系统是解决区域土壤盐渍化的有效措施。该研究以银北灌区典型区域-西大滩为例,综合考虑荒地与耕地土壤属性的空间变异性,以2015—2016年土壤盐分数据进行率定,2017年盐分数据作为验证,利用SahysMod探索在土地整治过程中不同灌排管理下未来10 a内土壤水盐动态变化。结果表明,现有灌排管理下(即灌水量为670 mm,灌溉水电导率为1.05 dS/m,排水沟深1.5 m),荒地土壤盐分在预测初期(2017—2022年)逐年升高,预测后期(2023—2027年)变化平缓;耕地土壤盐分在预测初期变化缓慢,预测后期逐年增加。加大灌水量是解决土壤盐渍化的一个重要途径,可以有效延迟耕地盐分累积到障碍水平的时间;在灌溉水电导率为0.6 dS/m情况下,未来10 a内耕地都不会受到盐害胁迫;现有灌排管理下,在2024年以后作物生长就会受到盐害胁迫,当灌溉水电导率继续增加时,作物生长受到胁迫的时间相应提前。通过土地整治,加深排水沟深度可以延迟土壤盐分达到障碍水平的时间。在整治过程中深为2.2 m的排水沟,可保证未来10 a内耕地盐分小于1.7 dS/m,区域内玉米可正常生长。研究可为在土地整治过程中的灌排管理及土壤盐渍化防治提供建议。     

局地尺度高寒草原土壤真菌多样性对地上植物多样性与生产力关系的调控作用

为研究局地尺度高寒草原土壤真菌多样性对地上植物多样性与生产力关系的调控作用，本研究以青海省湟源县局地尺度高寒草原为研究对象，对不同植物多样性梯度的地上生产力、土壤理化性状和土壤真菌多样性等指标进行调查、采样和分析。通过偏回归分析（partial least squares regression，PLSR）、方差分解分析（variance partitioning analysis，VPA）、构建结构方程模型（structural equation model，SEM）等分析手段，分析了土壤真菌多样性对地上植物多样性与生产力关系的调控作用。结果表明，高寒草原植物多样性与地上生产力存在显著线性正相关关系；土壤真菌多样性分别与植物多样性和地上生产力呈显著正相关关系；通过PLSR，VPA，SEM等方法控制土壤非生物因子效应后，真菌多样性与二者的显著正相关关系仍存在。综上所述，局地尺度下青海省湟源县高寒草原土壤真菌多样性是调控地上植物多样性与生产力正向关系的关键生物因子。     

酸性土壤中决明属牧草高效根瘤菌的分离及筛选

为提高豆科决明属（Chamaecrista spp.）牧草的结瘤能力和固氮效率，促进决明属牧草在酸性土壤中的应用及推广，本研究以圆叶决明（Chamaecrista rotundifolia）和羽叶决明（Chamaecrasta nictitans）为试验材料，通过分离、纯化、nodA基因鉴定等方法，从酸性土壤里决明属牧草的根瘤中分离到10株候选根瘤菌株系。16S rDNA测序及系统发育树分析表明，这10株根瘤菌均属于慢生型根瘤菌。回接试验表明，上述10株根瘤菌均能与圆叶决明共生，形成根瘤。与不接种的对照相比，其固氮酶活性为0.08~4.65 μmol·g^-1·h^-1，植株干重、SPAD值和氮含量分别提高了99.17%~372.14%，399.27%~789.05%，235.00%~1043.33%。其中，4株根瘤菌TXR2，TXN1，WYSR1，JYN6对圆叶决明氮营养贡献最大，并且TXN1与宿主共生形成的根瘤数目最多，而JYN6的固氮酶活性最高。说明本研究分离鉴定到4株决明高效根瘤菌，具有较好的应用前景。     

黄土高原人工灌草系统不同立地条件土壤种子库特征

本研究通过野外调查取样与室内试验相结合，连续两年对黄土高原人工灌草系统不同坡向、坡位进行取样，以期对该区土壤种子库的物种组成、密度特征及其物种多样性进行初步了解。研究结果表明：该人工灌草生态系统土壤种子库共有9科，15种，其组成因坡位、坡向以及年份而异；坡向、坡位均显著影响土壤种子库物种多样性指数、丰富度指数与土壤种子库密度（P<0.05），土壤种子库密度为3 218～5 492粒·m^-2，总体呈现为阴坡显著高于阳坡（P<0.05），下坡位显著高于上坡位（P<0.05）；坡位和坡向均对物种均匀性系数无显著影响；年份对土壤种子库无显著影响。上述研究可为黄土高原人工灌草系统的可持续利用与恢复提供参考依据。     

贵阳市典型污染区蔬菜和水稻重金属富集特征及质量评价

工矿业发展易引发城市周边土壤重金属污染。为掌握贵阳市典型污染区农产品重金属污染状况及富集特性,本文选择磷矿区、煤矿区、铝矿冶炼区及养殖废水灌溉区农田土壤蔬菜和水稻为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱仪X2(ICP-MS)测定重金属。结果表明:磷矿区、铝矿冶炼、煤矿区、污水灌溉区和对照区土壤综合污染指数分别为1.18、1.17、1.34、2.01和0.678,Cd点位超标率达80.85%,是特征污染元素;蔬菜样品中有2个Cd超过国家食品安全限值,超标率为3.2%;重金属富集系数较低,表现为Cd(0.1)﹥Cu(0.09)﹥Zn(0.05)﹥As(0.01)﹥Cr(0.005)﹥Pb(0.003);煤矿区稻米Cd、Cu、Zn分别超标6.7、1.1和1.5倍,THQ值均大于1。典型污染区土壤重金属污染严重,但蔬菜富集系数低,食物链风险相对较小,煤矿区稻米具有潜在健康风险。     

不同波长选择方法在土壤有机质含量检测中对比研究

由于近红外光谱数据的多重共线性，特征波长选择一直是近红外光谱分析技术的重要研究内容。以108个土壤样本光谱数据和土壤有机质(SOM)含量为研究对象，以连续投影算法（SPA）、间隔偏最小二乘法（IPLS）、竞争自适应重加权采样法（CARS）三种典型的特征波长选择算法进行近红外光谱波长选择和土壤有机质含量建模。研究结果表明，基于上述三种方法提取的特征波长所建立的模型预测能力均优于全谱模型。其中，基于SPA算法的MLR预测模型精度最优，预测集相关系数（Rp）和均方根误差（RMSEP）分别为0970 2和1.214 4，模型参数只有6个。因此，SPA-MLR可以有效地应用近红外光谱的建模，并且简化模型的复杂度，提高模型的计算效率。     

退化禾草/白三叶草地植被和土壤特征

禾草/白三叶(Trifolium repens)草地是中国南方喀斯特地区主要刈牧地之一,探究退化禾草/白三叶草地植物个体、种群、群落及土壤养分变化特征,可一定程度为该类草地退化等级的划分提供科学依据。定量分析了显著退化(DG)和未退化(CK)禾草/白三叶草地多年生黑麦草分蘖和白三叶匍匐茎特征、群落特征、生物量构成、土草养分及群落稳定性。结果显示:1)群落高度,盖度和地上生物量及多年生黑麦草分蘖密度和分蘖重均为CK>DG,白三叶匍匐茎密度和匍匐茎重在CK与DG之间相近;2)播种禾草(多年生黑麦草Lolium perenne+鸭茅Dactylis glomerata)地上生物量比例为CK(83.750%±2.067%)>DG(55.100%±4.593%),杂类草和白三叶地上生物量比例为CKDG;(4)CK草地植物种Raunkiaer频度直方图接近反J型,群落处于相对稳定状态,群落演替度值为CK(42.25±3.43)相似文献   

藏北高原两种典型毒草空间分布特征

为揭示藏北高原高寒退化草地毒草的空间分布特征,以该区典型的毒草—瑞香狼毒和镰形棘豆为研究对象,于2018年8月采用样方调查法对其沿海拔和坡向的生物量和群落特征进行观测。结果表明:两种毒草的分布受到了海拔,坡向单独作用及交互作用的显著影响(P<0.05)。在坡向上,瑞香狼毒和镰形棘豆主要分布于南坡与西坡,其平均生物量在南坡、西坡、北坡分别为25.5,15.6和0.06 g/m~2和2.7,2.2和0.03 g/m~2;在海拔梯度上,瑞香狼毒的高度在南坡低海拔梯度最高,为22.6 cm,生物量和相对盖度在北坡高海拔梯度最高,分别为37.4 g/m~2和72.6%,镰形棘豆的生物量、密度和相对盖度均是南坡的山底梯度最高,分别为5.8 g/m~2,0.3株/m~2和17.9%。相关分析表明,瑞香狼毒的生物量以及镰形棘豆的生物量、高度、密度、相对盖度与土壤温度呈显著的正相关关系(P<0.05),瑞香狼毒的生物量和相对盖度与土壤含水量呈显著的负相关关系(P<0.05)。     

扬州市耕地土壤有效磷含量30年演变及其驱动因子

参照第2次全国土壤普查的分级标准,调查分析扬州市耕地土壤30年间4个时期(1984、1994、2005、2014年)土壤有效磷含量、成土母质和土壤质地以及各时期的施用化肥品种和数量、秸秆还田等,研究耕地土壤有效磷长期演变特征及其驱动因子。结果表明:①扬州市1984、1994、2005和2014年土壤有效磷含量平均值分别为6.42、6.60、14.39和13.88 mg·kg~(-1), 1984—1994年土壤有效磷含量呈相对稳定, 1994—2005年上升较快, 2005—2014年呈高态稳定;②30年间,耕地土壤有效磷均呈递增趋势,里下河地区和沿江圩区耕地土壤有效磷含量高于通南高沙土区和丘陵地区;③1984和1994年土壤有效磷含量等级分布以Ⅳ、Ⅴ级为主,占总面积的85%以上; 2005和2014年土壤有效磷含量等级分布以Ⅱ、Ⅲ级为主,占总面积的80%以上;④30年间,不同成土母质和质地土壤有效磷含量整体呈上升趋势,磷肥投入及秸秆还田量与土壤有效磷含量呈正相关关系。综合而言, 30年间扬州市耕地土壤有效磷含量呈前后稳定、中间倍增的变化特征,磷肥投入、秸秆还田是土壤有效磷含量变化的主要驱动因子。