检索结果-内蒙古大学图书馆

第四纪研究 2024年第4期44卷 963-975页

作者：李名勇段建平王丽丽中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室辽宁沈阳110016 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

探究树木生长对气候的响应可为预测气候变化背景下树木生长及森林生产力未来趋势提供重要信息。结合树轮宽度和密度多指标数据,本研究分析了我国西南地区四川红杉(Larix mastersiana)生长对气候的响应特征及其在时间上的变化情况。研究... 详细信息

探究树木生长对气候的响应可为预测气候变化背景下树木生长及森林生产力未来趋势提供重要信息。结合树轮宽度和密度多指标数据,本研究分析了我国西南地区四川红杉(Larix mastersiana)生长对气候的响应特征及其在时间上的变化情况。研究结果显示,四川红杉年轮宽度指数、早材宽度指数与晚材宽度指数之间存在显著(P<0.01)的正相关,表明这3个轮宽指标值的年际变动具有高度的同步性;最小密度和早材平均密度变化呈现极显著(P<0.01)正相关,表明这两个密度指标的年际变化也存在高度的同步性;最大密度与晚材平均密度高度相关,指示这两个指标也具有紧密的关联性。各树轮指标对气候要素的响应分析表明:树轮宽度指标(年轮宽度指数、早材宽度指数和晚材宽度指数)与生长季(5月、6月)降水变化呈正相关,而与生长季前的冬季(1月、2月)降水变化呈负相关;与轮宽指标不同,树轮密度指标(早材平均密度指数、最小密度指数、晚材平均密度指数和最大密度指数)的变化则主要受温度影响。早材平均密度指数、最小密度指数与生长季早期(3月、4月、5月)温度具有较高的正相关关系,而晚材平均密度指数、最大密度指数与生长季后期(9月、10月)温度呈显著正相关。各树轮指标指数序列与气候要素的滑动相关分析结果显示:两个与早材相关的密度指标(即早材平均密度和最小密度)与温度的相关关系在近期呈现增强趋势,晚材平均密度、最大密度与生长季早期(5月)温度的相关关系在时间上存在不稳定性、而与生长季后期(9月、10月)温度的关系相对稳定。该研究揭示了四川红杉各树轮指标对气候要素的响应的差异性及其在时间上的稳定性,有助于理解川西高原地区针叶树种生长与气候之间的响应关系。

关键词：四川红杉树木生长树轮宽度树轮密度气候变化川西高原

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径级差异驱动辽东栎根系菌根真菌群落嵌套分布格局

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环境科学研究 2024年第10期37卷 2148-2158页

作者：林力涛卢德亮张霜马克明中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国环境科学研究院生态文明理论研究中心北京100012 中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁沈阳110016 中国科学院大学北京100049

嵌套理论反映局域集合群落物种的扩散迁移特征,菌根真菌作为维管束植物重要的共生对象,明晰其迁移扩散特征有助于提升生境破碎背景下微生物资源的保护和利用,为生物多样性保护政策的制定提供依据。本文选取东灵山辽东栎林10个海拔高度... 详细信息

嵌套理论反映局域集合群落物种的扩散迁移特征,菌根真菌作为维管束植物重要的共生对象,明晰其迁移扩散特征有助于提升生境破碎背景下微生物资源的保护和利用,为生物多样性保护政策的制定提供依据。本文选取东灵山辽东栎林10个海拔高度不同的山体半阳坡组成研究系统,测定坡面辽东栎根系外生菌根真菌群落并调查坡面植物属性,使用坡面植物属性表征树岛特征,使用真菌菌门属性特征表征菌根真菌扩散能力,使用重叠嵌套指数(NODF)和零模型检验确定菌根真菌群落嵌套水平及嵌套显著性,探究了基于辽东栎树岛的菌根真菌群落是否呈嵌套分布及驱动因素。结果表明:①辽东栎树岛的菌根真菌群落呈显著嵌套分布格局(P<0.05),重叠嵌套指数(57.35)高于完全随机零模型和列限定零模型(物种多度限定)。②锤舌菌纲、伞菌纲和座囊菌纲等真菌菌纲分别占群落相对多度的41.46%、29.31%和16.37%,多度较高的锤舌菌纲的生态位宽度显著高于其他菌纲(P<0.05),即其树岛分布范围最广。③调整树岛属性顺序后,基于土壤温度、生境异质性集合群落的NODF值显著高于完全随机零模型(P<0.05),表明土壤温度、生境异质性主要通过驱动种群多度方式来影响菌根真菌群落分布;基于胸径集群群落的NODF值显著高于列限定零模型(P<0.05),表明植株径级差异可显著影响菌根真菌的迁移扩散路径。研究发现,菌根真菌迁移扩散过程受辽东栎径级的影响,粗径级植株可通过能源供给招募更多菌根真菌成为菌根真菌群落中的迁移扩散源,驱动形成较高的嵌套性水平和群落稳定性,因此森林经营中应适当加强对粗径级林木的保护利用。

关键词：集合群落菌根真菌嵌套性胸径栎林

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橘园坡位变化对红壤胶体颗粒组成及胶体磷含量的影响

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农业环境科学学报 2025年第2期44卷 409-419页

作者：刘卓玲王艳玲张佳敏李欢高磊南京信息工程大学生态与应用气象学院南京210044 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京211135

为明确坡位变化对红壤胶体颗粒组成及胶体磷含量的影响,本研究以江西鹰潭孙家典型红壤小流域观测站内位于坡顶、坡上、坡中及坡底的橘园红壤为研究对象,基于Stoke′s定律采用水分散-虹吸法依次获得粒级为<0.1、0.1~<0.45、0.45~&l... 详细信息

为明确坡位变化对红壤胶体颗粒组成及胶体磷含量的影响,本研究以江西鹰潭孙家典型红壤小流域观测站内位于坡顶、坡上、坡中及坡底的橘园红壤为研究对象,基于Stoke′s定律采用水分散-虹吸法依次获得粒级为<0.1、0.1~<0.45、0.45~<1μm及1~5μm的胶体颗粒,对比分析了各坡位橘园红壤中胶体颗粒的分布比例、有机质、非晶质氧化铁(Feo)、非晶质氧化铝(Alo)及胶体颗粒所携带的磷素(Pcoll)的含量变化差异;以坡顶橘园红壤为例,借助于热场发射电子扫描显微镜、X射线能量色散谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)观察了各粒级胶体颗粒的微观形貌及元素富集特征;明确了各粒级胶体颗粒的组成矿物及相对比例。结果表明:不同坡位橘园红壤中1~5、0.45~<1、0.1~<0.45μm胶体颗粒的分布比例分别为20.1%~24.8%、4.1%~6.1%、0.2%~0.6%;且随坡位降低,1~5μm胶体颗粒的分布比例呈先增加后降低的趋势,0.45~<1μm与0.1~<0.45μm胶体颗粒则呈降低-增加-降低的趋势。随橘园坡位的降低,各粒级胶体颗粒内有机质和Alo占比呈先增加后降低的趋势,以坡中和坡上有机质占比分别为最低与最高,而坡顶和坡上Alo的占比分别为最低与最高;Feo占比呈先降低后增加的趋势,以坡上和坡中的占比分别为最低与最高。随胶体颗粒粒级的减小,各粒级胶体颗粒内有机质与Feo占比呈先降低后增加的趋势,Alo占比则呈先增加后降低的趋势。不同坡位橘园红壤中各粒级Pcoll含量为0.66~1.57 g·kg^(-1),且均随坡位降低呈先降低后增加的趋势,坡中各粒级Pcoll含量最低,坡底Pcoll含量最高;且胶体粒径越小,Pcoll含量相对越高。通过SEM-EDS观察到坡顶橘园红壤中0.1~<0.45μm胶体颗粒的结合程度最好,颗粒排列紧实呈团状,<0.1μm胶体颗粒的结合程度最差,颗粒呈分散状,而1~5μm和0.45~<1μm胶体颗粒呈片状散落排布,结合程度相仿;磷主要赋存于1~5μm和0.1~<0.45μm胶体颗粒表面,铁则主要赋存于<0.1μm胶体颗粒表面;各粒级胶体颗粒的主要组成矿物为高岭石与多水高岭石。相关分析表明,橘园红壤中总碳、总氮、全磷、有机质、Alo等指标仅对橘园红壤中0.1~<0.45μm胶体颗粒中的胶体磷含量有显著影响。

关键词：橘园红壤坡位变化胶体磷矿物组成有机-无机胶结物质

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不同有机碳源对稻田土壤反硝化及N_(2)O消减潜力的影响

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农业环境科学学报 2024年第12期43卷 3013-3021页

作者：滕钊军陈汉周聪潘俊宇蔡元锋贾仲君张耀鸿南京信息工程大学生态与应用气象学院南京210044 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008

为研究不同有机碳源对稻田土壤反硝化速率和N_(2)O还原潜力的影响效应,探索稻田温室气体减排机理,选取两个典型稻田[扬州稻田(YZ)和信阳稻田(XY)]土壤,在添加葡萄糖、甲酸、甲烷3种外源有机碳条件下,通过乙炔抑制法研究稻田土壤的反硝... 详细信息

为研究不同有机碳源对稻田土壤反硝化速率和N_(2)O还原潜力的影响效应,探索稻田温室气体减排机理,选取两个典型稻田[扬州稻田(YZ)和信阳稻田(XY)]土壤,在添加葡萄糖、甲酸、甲烷3种外源有机碳条件下,通过乙炔抑制法研究稻田土壤的反硝化速率和N_(2)O还原速率。在此基础上,通过厌氧培养试验测定N_(2)O的消耗量,研究土壤的N_(2)O消减潜势,并分析nos Z功能基因的数量特征。结果表明:YZ土壤的反硝化速率为9.81~15.25μg·g^(-1)·d^(-1),N_(2)O还原速率为7.83~12.77μg·g^(-1)·d^(-1),在3种有机碳添加条件下均显著低于XY土壤(P<0.05),这可能与YZ土壤p H值偏低、NO_(3)^(-)含量较高有关。与对照处理(CK)相比,在添加葡萄糖条件下YZ土壤的反硝化速率和N_(2)O还原速率分别增加了54.6%和59.7%,而在添加甲酸条件下XY土壤的反硝化速率和N_(2)O还原速率则分别增加了49.9%和54.4%。添加甲烷条件下XY土壤的反硝化速率和N_(2)O还原速率均显著高于CK处理(P<0.05),说明甲烷可能作为电子供体驱动了N_(2)O的还原过程。相关性分析发现,不同碳源添加条件下YZ土壤N_(2)O消减潜势与nos ZⅠ基因数量呈显著正相关,而XY土壤N_(2)O消减潜势与nos ZⅡ基因数量呈显著正相关(P<0.05)。综上,对于不同类型的稻田土壤,在外源有机碳供应条件下N_(2)O还原速率的高响应性提升是降低稻田N_(2)O净排放潜力的有效途径。

关键词：稻田反硝化 N_(2)O还原有机碳特性 nos Z基因

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近地面激光雷达点云密度对森林冠层结构参数提取准确性的影响

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生态学报 2023年第2期43卷 681-692页

作者：王舶鉴蔺菲房帅王宁宁胡天宇任海保米湘成林露湘原作强王绪高郝占庆中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室昆明650223 云南西双版纳森林生态系统国家野外科学观测研究站勐腊666303 西北工业大学生态与环境学院西安710129

基于激光雷达技术获取冠层结构为森林生态学研究增加了新的维度。搭载于多旋翼无人机的近地面激光雷达相比于固定翼有人机的机载激光雷达,能够更加灵活高效地获取森林群落样地高密度点云。但在实际操作中,往往出现局部低密度点云数据,... 详细信息

基于激光雷达技术获取冠层结构为森林生态学研究增加了新的维度。搭载于多旋翼无人机的近地面激光雷达相比于固定翼有人机的机载激光雷达,能够更加灵活高效地获取森林群落样地高密度点云。但在实际操作中,往往出现局部低密度点云数据,影响了冠层结构参数提取的准确性。使用4块森林动态样地的近地面激光雷达点云数据;利用航带分解方法分析各样地低密度样方成因;采用点云抽稀模拟算法计算并拟合偏差曲线,对比不同样地、参数和取样尺度间的点云密度对冠层结构参数提取准确性的影响;根据偏差曲线计算各条件下保证参数提取准确性的最低点云密度。结果发现:1)低密度区域主要受地形或(和)近地面遥感设计规划的影响。地形复杂的测区(西双版纳和古田山样地),遥感规划难度大,整体难以获取高密度点云(在30点/m^(2)左右),容易在沟谷和高海拔处出现低密度样方。平坦测区(长白山两块样地)虽可获取高密度点云(均超过150点/m^(2)),但欠佳的遥感规划设计导致长白山1测区北部出现1hm^(2)低密度区域。2)冠层参数提取准确性随点云密度减少而迅速降低,呈负指数幂函数关系。这一变化趋势在不同参数和尺度间差异较大,但在各样地间无显著差异。3)根据偏差曲线拟合结果,点云密度达到16点/m^(2)可以实现5—20 m取样尺度下冠层结构参数提取准确度达95%。综上,为更好的将近地面激光雷达技术应用在森林生态学研究中,应注重外业遥感作业方案的合理性,充分考虑地形的影响,在源头把控数据质量;如果数据存在低密度点云的情况,应适当放宽取样尺度并慎重提取对点云密度较为敏感的冠层结构参数。

关键词：激光雷达点云密度冠层结构参数近地面遥感森林动态样地

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湖南省植被净初级生产力时空动态及其与气候因素的关系

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生态学杂志 2022年第8期41卷 1535-1544页

作者：闫妍覃金华房磊胡宝清伊坤朋陈龙池广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁师范大学南宁530001 中国科学院森林生态与管理重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 城市与区域生态国家重点实验室中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院会同森林生态实验站沈阳110016

植被净初级生产力(NPP)是评估生态系统响应气候变化与人类活动的重要指示因子。本文基于CASA模型,利用MODIS月度植被指数产品、TerraClimate气候数据集、ChinaCover2010土地覆被类型等数据,研制了2000—2019年湖南省月度NPP数据集(250 ... 详细信息

植被净初级生产力(NPP)是评估生态系统响应气候变化与人类活动的重要指示因子。本文基于CASA模型,利用MODIS月度植被指数产品、TerraClimate气候数据集、ChinaCover2010土地覆被类型等数据,研制了2000—2019年湖南省月度NPP数据集(250 m),采用Mann-Kendall检验法、多元回归分析等方法探讨了湖南省主要流域的NPP变化趋势及其与气候因素之间的关系。结果表明:2000—2019年湖南省植被NPP均值为566.92 g C·m^(-2)·a^(-1),湘江流域(上游)年均NPP最高,为625.28 g C·m^(-2)·a^(-1),洞庭湖环湖区年均NPP较低,为492.11 g C·m^(-2)·a^(-1);流域间NPP年际波动趋势相似,2008年以前呈增加趋势,2008—2009年呈现短暂剧烈下降随后缓慢回升趋势;约38%陆域面积的NPP呈现单调增加趋势,约10%陆域面积的NPP呈现单调减少趋势,主要分布于洞庭湖环湖区与“长-株-潭”城市群。气候因素对月均植被NPP的相对重要性在不同流域存在差异,相对重要性排序依次为水汽压(0.331)、温度(0.318)、太阳辐射(0.299)、降水(0.062),其中降水与NPP之间并未表现出显著相关关系。本研究显示,极端气候事件(如雪灾、水灾等)与人类活动(如土地开发、退田还湖等)造成了湖南省植被NPP的降低,但在生态系统管理实践中需要区分NPP变化背后的生态效应差异。

关键词： CASA模型植被净初级生产力 Mann-Kendall检验阈值效应湖南省

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典型植被类型凋落叶汞浓度季节及地域分布特征

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生态学杂志 2025年

作者：韩舒羽牛香王兵王章玮张晓山王强杜佳洁刘萍萍中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室江西大岗山森林生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室中国科学院大学沈阳农业大学

为了解典型植被类型叶凋落物汞浓度季节及地域分布规律特征，本研究于2020年8月至2021年10月，除选取贵州、吉林、陕西、湖北、辽宁、重庆等汞污染现象严重的代表地区外，还在全国七大地理区的每个地理区内至少选取2个省份收集主要优势... 详细信息

为了解典型植被类型叶凋落物汞浓度季节及地域分布规律特征，本研究于2020年8月至2021年10月，除选取贵州、吉林、陕西、湖北、辽宁、重庆等汞污染现象严重的代表地区外，还在全国七大地理区的每个地理区内至少选取2个省份收集主要优势树种叶凋落物，分析其汞浓度。结果表明：（1）在不同植被类型中，常绿阔叶林的凋落叶汞浓度(75.88±22.28 ng·g-1，范围为41.68～181.58 ng·g-1)是落叶阔叶林(38.58±30.65 ng·g-1，范围为2.11～123.86 ng·g-1)的1.97倍。（2）从季节规律来看，大多数树种的叶凋落物汞浓度随着生长期逐渐增加。（3）在空间尺度上，叶凋落物汞浓度呈现华东>华中>西南>华南>西北>东北>华北的趋势，华东地区叶凋落物汞浓度为77.57±29.65 ng·g-1，范围为38.04～109.01 ng·g-1，是东北地区叶凋落物汞浓度的3.01倍(25.73±8.28 ng·g-1，范围为11.95～37.01 ng·g-1)；在东北、华中和西北地区，汞污染严重的地区叶凋落物汞浓度高于非严重地区。本研究结果可用于汞污染地区造林树种的选择，也为评估森林生态系统汞吸收能力提供数据支撑。

关键词：植被类型凋落物量叶汞浓度地理分区

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畜禽草耦合模式探索——不同土地利用方式对中国北方草地羊草植物群落的影响

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植物生态学报 2025年第1期49卷 211-220页

作者：许宏苏华李永庚苏本营杨景成李玉强王正文中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室国家植物园北京100093 正蓝旗浑善达克沙地生态研究站内蒙古锡林郭勒盟027200 门头沟区科技开发中心北京102300 国家自然博物馆北京100050 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

以羊草(Leymus chinensis)为优势种的草地是中国北方最重要的草地类型之一,具有重要的生态系统服务功能。由于长期不合理利用,草地生态系统中的营养元素持续“入不敷出”,导致当前的羊草草地普遍处于退化状态,无法正常发挥其生态及生产... 详细信息

以羊草(Leymus chinensis)为优势种的草地是中国北方最重要的草地类型之一,具有重要的生态系统服务功能。由于长期不合理利用,草地生态系统中的营养元素持续“入不敷出”,导致当前的羊草草地普遍处于退化状态,无法正常发挥其生态及生产功能。已有研究表明,畜禽草耦合能够促进退化草地生产力恢复,但对羊草植株个体、种群和群落有何影响尚不清楚。为此,该研究选取畜禽草耦合样地(LP)、围封打草样地(GM)和传统牛羊放牧样地(CS)开展了对比实验,结果表明,LP中土壤NO3–-N含量是GM和CS的2.5–3倍,土壤速效磷含量是GM的2倍以上,是CS的6倍以上。土壤养分含量的增加显著改善了羊草植株个体性状和种群特征。LP中羊草叶片的叶绿素含量、比叶面积、氮含量、磷含量等均显著高于GM和CS。LP中羊草种群的重要值在监测的第一年较GM和CS显著升高了29.7%和173.2%;叶面积指数达到了3.4以上,而GM在1.0上下,CS则维持在0.2左右;种群地上生物量在监测的第二年增加到了(431.5±45.3)g·m^(–2),是GM的1.6倍、CS的9倍。羊草种群的发展促进了植物群落的正向演替,LP群落盖度达到90%以上,GM维持在60%左右,CS则维持在40%左右;LP中群落地上生物量则在监测的第二年提高到(597.6±61.3)g·m^(–2),接近GM的2倍、CS的3倍。畜禽草耦合草地利用过程中,在植物生长季节牧鸡为草地施入的鸡粪有效改善了土壤养分亏缺的状况,促进了羊草个体的生长和发育,提高了羊草种群的重要值,增加了植物群落的盖度和地上生物量,从而促进退化羊草草地的近自然恢复。

关键词：畜禽草耦合草原牧鸡羊草群落演替植物种群

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培养基和代次影响土壤可培养解磷菌多样性评估

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土壤学报 2024年第6期61卷 1680-1693页

作者：夏围围张泽霖邹萌萌次仁拉姆陈晓芬孙祥鑫王玉芳贾仲君南京信息工程大学生态与应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室南京210044 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所国家红壤改良工程技术研究中心南昌330200 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京211135 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102

利用高通量测序技术,研究连续传代微生物培养过程中土壤可培养解磷菌的群落变化。采用固体和液体无机磷(IPM)和有机磷培养基(OPM)分别对供试水稻土中解磷菌进行传代富集培养,获得第一代(1st-En)、第二代(2nd-En)和第三代(3rd-En)可培养... 详细信息

利用高通量测序技术,研究连续传代微生物培养过程中土壤可培养解磷菌的群落变化。采用固体和液体无机磷(IPM)和有机磷培养基(OPM)分别对供试水稻土中解磷菌进行传代富集培养,获得第一代(1st-En)、第二代(2nd-En)和第三代(3rd-En)可培养微生物集合,通过高通量测序技术分析富集物和土壤DNA中细菌16S rRNA基因,评估土壤可培养“潜在”解磷菌群落富集规律及其占本底土著细菌群落的比例。结果表明:供试土壤共检测到本底细菌群落58门、160纲、373目、575科和979属,而利用四种培养基连续传代三次共富集20门、35纲、80目、121科和223属“潜在”解磷菌。OPM富集“潜在”解磷菌分类单元数普遍高于IPM。可培养“潜在”解磷菌在土壤本底土著细菌群落中的比例在门水平最高(8.62%~25.9%),而在其他分类水平上仅为3.22%~12.5%。与本研究构建的已知解磷菌数据库进行比较,土壤本底包括已知解磷菌110属,而四种培养基连续传代三次共富集已知解磷菌83属,对土壤已知解磷菌属的培养比例为75.5%,亦表明土壤中至少约24.5%已知解磷菌属未被富集或遗漏。不同培养基和代次富集了优势解磷菌门,主要包括Proteobacteria、Actinobacteriota和Firmicutes,三者之和为97.20%~99.97%;而在属水平下,不同培养基和代次富集了具有明显生理代谢特征差异的解磷菌属。此外,培养基还富集到大量尚未被证实具有解磷功能或特征基因的细菌属140个,占可培养“潜在”解磷菌群落62.8%,其中绝大部分为数量弱势的稀有属,少数具生长富集优势,如Chelatococcus等。通过将传统微生物培养技术与高通量测序技术相结合,本研究揭示了培养基成分、培养基形态和传代次数均能强烈影响土壤可培养解磷菌多样性评估,为环境解磷菌资源的定向发掘和研究提供了参考。

关键词：解磷菌无机磷有机磷连续传代培养高通量测序

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积雪变化对温带荒漠齿肋赤藓结皮土壤磷组分的影响

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生态学报 2024年第16期44卷 7119-7129页

作者：韩志立尹本丰杨孜悦杨傲张元明程军回新疆农业大学资源与环境学院新疆土壤与植物生态过程重点实验室乌鲁木齐830052 荒漠与绿洲生态国家重点实验室干旱区生态安全与可持续发展重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 新疆干旱区生物多样性保育与应用重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 天山野果林生态系统新疆野外科学观测研究站伊犁植物园中国科学院新疆生态与地理研究所新源835800 新疆农业大学草业学院乌鲁木齐830052 新疆师范大学生命科学学院乌鲁木齐830054

在荒漠生态系统中,降水变化显著改变生物土壤结皮(BSCs)和表层土壤磷含量和有效性。然而,冬季积雪作为荒漠重要水源,其变化将如何影响BSCs及下层0—5 cm土壤磷组分变化还不清楚。基于此,以BSCs发育高级阶段的齿肋赤藓(Syntrichia canine... 详细信息

在荒漠生态系统中,降水变化显著改变生物土壤结皮(BSCs)和表层土壤磷含量和有效性。然而,冬季积雪作为荒漠重要水源,其变化将如何影响BSCs及下层0—5 cm土壤磷组分变化还不清楚。基于此,以BSCs发育高级阶段的齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)结皮为研究对象,设置去除积雪(-S)、自然积雪(CK)和加倍积雪(+S)三个处理,通过测定齿肋赤藓结皮层和结皮下层0—5 cm土层土壤理化性质(硝态氮、铵态氮、全氮、有机碳、全碳)、可利用性磷(树脂磷:Resin⁃P;碳酸氢钠无机磷:NaHCO_(3)⁃Pi;碳酸氢钠有机磷:NaHCO_(3)⁃Po)、中等可利用性磷(氢氧化钠无机磷:NaOH⁃Pi;氢氧化钠有机磷:NaOH⁃Po)、难利用性磷(盐酸磷:HCl⁃P;残余磷:Residual⁃P)和磷循环相关酶活性(碱性磷酸酶、磷酸二酯酶和酸性磷酸酶)。研究结果发现:(1)与CK相比,-S和+S处理显著影响了齿肋赤藓结皮层可利用性磷和难利用性磷,但对结皮下层0—5 cm土壤磷组分均无显著影响。具体而言,-S和+S处理在降低了齿肋赤藓结皮层中Resin⁃P和NaHCO_(3)⁃Pi含量的同时增加了NaHCO_(3)⁃Po含量。-S显著降低了难利用性磷(HCl⁃P和Residual⁃P)含量,说明积雪处理对磷组分的影响主要集中于齿肋赤藓结皮层。(2)沿-S、CK和+S的积雪梯度,齿肋赤藓结皮层总无机磷含量呈增加的趋势,但有机磷含量呈先增加后降低的趋势,结皮下层0—5 cm土层无机磷和有机含量均表现为先增加后降低的变化特征。(3)随机森林预测模型显示积雪处理下,可利用性磷、中等可利用性磷和难利用性磷的主要影响因素,分别为土壤水分含量、碱性磷酸酶活性和土壤全氮含量。这些结果表明在水分限制强烈的荒漠生态系统中,冬季积雪变化在BSCs和表层土壤磷组分变化中扮演着重要角色。

关键词：生物土壤结皮齿肋赤藓积雪厚度磷组分古尔班通古特沙漠

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