【目的】目前对长期免耕土壤实施扰动后土壤生态系统稳定性的响应情况尚不了解。本研究选择土壤线虫作为指示生物,研究土壤线虫群落结构对长期免耕扰动前和扰动后的响应情况,为东北黑土区合理选择耕作措施提供科学依据和参考。【方法】以吉林省德惠市中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土长期保护性耕作实验站为依托平台,分别设置长期免耕(NT)及长期免耕后扰动(DNT)两种不同免耕耕作方式;在作物播种前,采集耕层(0—15 cm)土壤,进行线虫的分离鉴定。使用效应值(ln R),以常规耕作(CT)为对照,度量不同轮作方式下(玉米-大豆轮作,CS;玉米连作,CC)长期免耕及长期免耕后扰动对土壤线虫的属数、多度和生态指数的影响效应。利用主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)进行土壤线虫群落组成及其驱动因子的分析。【结果】与CT相比,NT处理促进了各轮作方式下杂食/捕食线虫的多度,DNT处理显著(P<0.05)促进了玉米-大豆轮作下食细菌线虫的属数及多度、食真菌线虫和总线虫的多度,而对玉米连作下所有线虫营养类群的属数及多度具有抑制效应。NT、DNT处理的线虫群落组成与CT处理截然不同,其主要的土壤驱动因子分别是全氮含量和容重,可以解释线虫群落组成差异的10.5%和11.4%。此外,与CT相比,NT处理显著(P<0.05)促进了各轮作方式下的结构代谢足迹(Fs),而DNT处理显著(P

【目的】分析东北黑土区旱田改稻田后土壤有机碳、全氮含量及其密度和(13)C、(15)N自然丰度值的动态变化,探讨旱田改稻田后土壤有机碳(氮)的固定能力及其稳定性,揭示旱田改稻田后土壤有机碳(氮)的演变规律,为东北黑土的合理利用和培肥提供理论依据。【方法】结合野外实地调查,选择典型黑土区旱田土壤(种植大豆年限大于60年)和改种不同年限的稻田土壤(3、5、10、17、20和25年,旱田改稻田前种植历史基本相同,均为大豆),利用稳定同位素分析技术,研究旱田改稻田后土壤有机碳、全氮的动态变化特征。【结果】旱田改稻

为揭示增温对高寒草甸土壤线虫群落的影响,利用OTC模拟短期和长期增温对藏北高寒草甸土壤线虫群落进行比较研究。结果表明,短期和长期增温改变了土壤线虫的群落组成,增加了双垫刃属(Ditylenchus)和丽突属(Acrobeles)丰度。长期增温导致食真菌类线虫丰度显著增加,但各处理间食细菌类线虫、植物寄生类线虫、杂食/捕食类线虫丰度以及cp1-5类群的丰度和属数量无显著差异(P>0.05)。短期和长期增温均降低了土壤线虫的多样性和均匀度,其中2015年短期增温处理显著降低了其多样性。2015年和2016年短期和长期增温土壤显著降低了线虫数量,较对照分别降低了34.45%、32.09%和25.34%和22.66%。各处理样地间MI(Maturity index)、NCR(Nematode channel ratio)、PPI(Plant parasite index)和WI(Wasilewska index)指数无显著差异(P>0.05),且均表现出WI>1,NCR>0.5,表明增温对高寒草甸的健康状态影响不大,土壤有机质矿化途径主要由食细菌和真菌线虫参与。环境因素与土壤线虫数量冗余分析表明,植物总盖度、莎草科盖度、土壤温湿度、细菌和真菌数量对土壤线虫数量影响达到显著水平(P<0.05),增温通过改变植物、土壤理化性质和微生物数量等环境因子而影响高寒草甸土壤线虫群落组成。

【目的】通过研究不同耕作制度对甘薯地土壤线虫群落结构的影响,探索以土壤线虫为指示生物评价不同耕作制度下甘薯地土壤健康状况的敏感指标。【方法】试验中对不同耕作制度下土壤线虫群落Shannon多样性指数、SR指数、J指数、成熟度指数及土壤线虫群落相似性指数进行分析。【结果】连作甘薯地极优势属为植物寄生茎线虫属(Ditylenchus),轮作、休闲状态下极优势属为头叶线虫属(Cephalobus)、真头叶线虫属(Eucephalobus),滑刃(Aphelenchoides)和真滑刃线虫属(Aphelenchus)。连作甘薯和轮作玉米地同一土层线虫属数量间没有显著差异,线虫数量间有显著差异。连作使P...

为了查明土壤水分对土壤线虫的影响,采用室外土壤灌水和室内土壤淹水分别研究土壤线虫密度对淹水程度和淹水时间变化的响应。结果显示,室外灌水实验中,随着土壤含水率逐渐降低,土壤线虫密度先增加后下降,在土壤含水率为21.8%时密度最大;室内土壤淹水实验中,土壤淹水时间越长,分离出的土壤线虫个体数和类群数越少。这表明土壤含水率差异会影响线虫在土壤中的分布,土壤含水过高会造成土壤线虫死亡。因此,建议在采集用于分离线虫的土样时应避开暴雨天气,并且不要在积水区域采样。

【目的】为表征长达３５年轮作与施肥条件下东北黑土微生物群落特征，解析长期施肥及作物对土壤微生物丰度和群落结构的影响，探讨东北黑土微生物群落变化与施肥及不同作物间的相互关系，为进一步改良耕作制度与施肥方式提供依据。【方法】依托黑龙江省农业科学院长期定位试验站，选取玉米和大豆两种作物季的４个不同施肥处理：不施肥处理（ＣＫ）、有机肥处理（Ｍ）、无机肥处理（ＮＰＫ）和有机肥配施无机肥处理（ＭＮＰＫ）的耕层土壤为研究对象，处理前加字母Ｍ表示玉米季样品，加字母ｓ表示大豆季样品。借助ＩｌｌｕＭＩＮａ ＭＩｓｅｑ高通量测序平台和Ｒｅａｌ－ｔＩＭｅ ＰＣＲ技术，以１６ｓ ＲＲＮａ基因为分子标靶，研究作物与施肥方．．．

为了评价退耕还长白落叶松对土壤碳的影响,该文以中国东北地区的敦化市为例,选择了7个退耕后演替的不同时间序列的长白落叶松样地,及其附近的250年生原始林作为土壤长期碳汇潜力的一个参照,通过采集矿质土壤样品,并测定生物量碳、凋落物碳,研究长白落叶松第1个轮伐期间土壤碳量和质的变化.结果表明,退耕后12年碳密度降低到最小量75.87 Mg/hm2,然后逐渐恢复;在退耕21年的时候,土壤有机碳恢复到农田的水平,即84.28 Mg/hm2.21年后土壤碳密度出现净积累.造林后33年,土壤碳的增加和减少与生物量碳的累积相比是比较小的,而长期来看(250年),土壤碳库占整个生态系统碳库的63.4%.这种情况...

研究丹江口水源涵养区退耕还草土壤微生物和线虫群落变化特征及相互作用机制,为全面分析和评估退耕还草土壤生态效应提供基础数据,也为库区生态环境保护和土地可持续利用提供科学的依据。2017年9月,在丹江口水源涵养区上游选取退耕种植3年紫花苜蓿(Medicago sativa)草地作为退耕还草的代表样地,以相邻未退耕的玉米(Zea mays)田为对照,比较分析退耕还草土壤微生物和线虫群落变化及其相互作用。结果表明,退耕还草改变了土壤微生物群落结构和多样性,0–10和10–20 cm土层中微生物群落磷脂脂肪酸总量分别显著提高了59.13%和62.58%(P <0.05)。退耕还草土壤微食物网结构发生分异,土壤线虫对土壤微食物网结构稳定性贡献更大。

为了解沼渣施用对土壤生物环境的影响,以土壤线虫为指示工具,通过盆栽试验对比沼渣(BR)、有机肥(OR)、化肥(CF)和不施肥(CK)4个处理下土壤线虫群落结构,评估不同施肥对土壤健康的影响,结果表明:沼渣可极大地刺激r-策略线虫的增长,使得线虫总数高出其他处理。各处理共获得线虫22个属,以食细菌线虫的种类和比例最高,然而不同处理食细菌线虫功能群的组成差异较大,沼渣处理几乎全部为cp值为1的小杆科线虫,有机处理cp1和cp2线虫比例相当,化肥和对照处理则主要是cp2的线虫。植食性线虫在沼渣处理中受到了明显的

为研究温室不同种植模式对土壤线虫群落结构的影响,探索以土壤线虫为指示生物,评价温室不同种植模式下土壤健康状况的敏感指标。本研究设置3个处理:有机种植模式(ORG)、无公害种植模式(LOW)和常规种植模式(CON),试验中对不同种植模式下土壤线虫群落各生态指数进行分析,结果显示:不同温室种植模式土壤线虫总数为有机模式>无公害模式>常规模式。土壤线虫具有明显的表聚性,线虫总数表层明显高于下层。3种种植模式下土壤线虫均以食细菌线虫为优势类群,食真菌线虫最少。线虫总属数为有机模式(39个属)>无公害模式(30个属)>常规模式(28个属)。香农指数(H′)和丰富度指数(SR)在种植模式间没有显著性差异,...

为探讨利用土壤线虫生态指标表征土壤健康状况的可行性,以安徽省农业科学院蒙城砂姜黑土有机肥长期定位试验基地为研究地点,以土壤线虫为研究对象,通过分析长期定位施肥条件下,农田土壤线虫数量、营养类群、生态指数的变化与土壤肥力水平的相关性,并进一步关联作物的产量指标。结果表明:砂姜黑土土壤肥力水平的等级由高到低依次为牛粪配施(NPK+CM)>猪粪配施(NPK+PM)>秸秆配施(NPK+S)>单施化肥(NPK)>不施肥(CK);随着土壤肥力水平的提高,线虫香农多样性指数、均匀度指数和瓦斯乐斯卡指数显著提高,植物寄生线虫成熟度指数显著降低,土壤健康状况变好;同时,NPK、NPK+S、NPK+PM、NPK+CM的产量较CK分别提升了337.87%、396.14%、495.43%、534.24%。因此,利用线虫生态指标的变化来表征砂姜黑土的土壤健康状况具有一定的可行性。

【目的】研究东北冷凉区免耕对土壤性状、作物产量的影响及其水土保持作用。【方法】利用平地和坡地9年长期定位田间试验,设置免耕和旋耕处理,系统监测土壤性状和作物产量。【结果】与传统旋耕相比,免耕下耕层土壤含水量提高3—5个百分点,110 cm土层储水量增加;10 cm处土壤温度降低2.1℃;0—15 cm土层有机质含量增加11%;土壤动物多样性增加;地表径流和土壤流失量分别减少90%和98%以上;玉米减产20%以上,大豆却增产10%左右;免耕在坡地上的效果好于平地。【结论】免耕对退化黑土恢复和水土保持作用显著,但冷凉区作物对免耕反应不同:大豆增产,玉米减产。因此,免耕适宜于大豆和坡耕地。

为研究陕西省延安市退耕还林工程的实施效果,选取退耕还林前的1995年、退耕还林初期的2000年以及退耕还林后期的2007年作为研究时点,采用USLE模型测算退耕还林前后延安市的土壤侵蚀量变化,并运用生态系统服务功能价值评估方法从不同时点、不同土地利用类型2个方面对土壤保持服务功能价值进行对比分析。主要结论如下:1)从1995—2007年,延安市的土壤保持总量呈先减少后增加的态势;2)1995、2000、2007年延安市农林牧业土壤保持功能价值总量分别为1 076.84亿、911.04亿、1 341.59亿元,在此3期的价值量评估中,土壤肥力保持的价值量占总价值量的98%以上;3)1995—20...

【目的】长期不同施肥处理影响土壤磷库和土壤性质的变化。研究不同施肥处理下黑土磷的吸附解析特征及其与土壤性质的响应关系,为黑土合理施用磷肥,提高磷有效性提供理论依据。【方法】本研究依托于公主岭黑土肥力长期定位试验,供试作物为玉米。选取不施肥(CK)、施氮、钾肥(NK)、氮磷钾平衡施肥(NPK)、氮磷钾+有机肥(NPKM)4个处理。取1990、2000和2010年的0—20 cm土层的土壤样品,分析土壤性质,测定磷的吸附解吸值,并用Langmuir方程拟合了磷的吸附曲线,计算磷最大吸附量(Q_(max))、磷吸附常数(K)、最大缓冲容量(MBC)、磷吸附饱和度(DPS)以及土壤易解吸磷(RDP)。【结果】Langmuir吸附等温线方程能很好的拟合土壤吸附磷和相应的平衡溶液磷浓度曲线(R~2=0.93—0.99)。不同施肥处理磷吸附解吸特征参数具有明显的差异。随试验年限的增加,不同处理各特征参数变化不尽相同,与1990年相比,2010年不施磷处理(CK和NK),Q_(max)值分别增加了1.83和1.61倍,MBC值分别增加了0.80%和49.40%,DPS值分别降低了92.04%和87.50%,RDP值分别降低了20.00%和82.83%;NPK处理Q_(max)和DPS值分别增加了81.39%和90.74%,MBC和RDP值分别降低了79.37%和48.57%;NPKM处理Q_(max)和MBC值分别降低了33.35%和78.52%,DPS和RDP值分别增加了11.36倍和1.48倍。施肥21年后,与CK和NPK处理相比,NPKM处理的Q_(max)值降低了64.66%和49.52%,MBC值降低了81.87%和79.56%,DPS值增加了110和3.81倍,RDP值增加了4.36倍和78.57%。NPKM处理显著增加了土壤全磷(Total-P)、有效磷(Olsen-P)、有机质(SOM)和CaCO_3含量,降低了比表面积,维持pH、游离铁铝氧化物值不变。冗余分析结果表明:SOM和Total-P是造成磷吸附解吸特征参数差异的主要因素,分别解释了全部变异的49.5%和18.7%(P<0.05)。【结论】长期有机无机配施可显著增加SOM和土壤中磷素累积,降低土壤对磷的吸附能力,增加土壤对磷的解吸,提高土壤磷的有效性,但同时显著提高了土壤磷吸附饱和度,易引起磷素流失的风险,对于NPKM处理应考虑有机肥与无机肥的投入量。

针对南方稻田长期免耕存在的主要问题,本研究选择湖南省双季稻区连续7年免耕稻田,进行了不同耕作措施对土壤的总有机碳、活性有机碳的变化情况及其对土壤碳库影响的研究,以期为建立合理的轮耕周期提供理论依据。结果表明:0~20 cm平均总有机碳和活性有机碳含量均为旋耕>连续免耕>翻耕。与连续免耕相比,旋耕有利于提高土壤活性有机碳含量(比连续免耕提高了5.08%),翻耕则会促进土壤活性有机碳分解(比连续免耕降低了2.73%)。晚稻收获时0~20 cm平均碳库管理指数也表现为旋耕>连续免耕>翻耕,其中翻耕使碳库管理指数整体上显著降低(比连续免耕降低了21.7%);旋耕略有提高(比连续免耕提高了3.9%),但...