检索结果-内蒙古大学图书馆

农业环境科学学报 2022年第10期41卷 2250-2261页

作者：吴桐桐徐基胜周云鹏陈美淇周谈坛郭伟陈金林赵炳梓南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 封丘农田生态系统国家试验站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)南京210008

以黄河三角洲翅碱蓬(重度盐渍土S1)、柽柳(中度盐渍土S2)、荻(轻度盐渍土S3)和苦楝(非盐渍土S4)四种不同生境土壤为研究对象,探究从近海到内陆土壤环境和细菌群落结构的变化以及二者之间的耦合关系,并识别各生态系统微生物网络中的关键... 详细信息

以黄河三角洲翅碱蓬(重度盐渍土S1)、柽柳(中度盐渍土S2)、荻(轻度盐渍土S3)和苦楝(非盐渍土S4)四种不同生境土壤为研究对象,探究从近海到内陆土壤环境和细菌群落结构的变化以及二者之间的耦合关系,并识别各生态系统微生物网络中的关键物种及其功能。结果表明:从近海到内陆随生态系统的变化,电导率(EC)是土壤性质变化最大的参数,依次降低;随盐碱程度降低,土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和微生物生物量碳(MBC)含量明显升高,土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量逐渐增加,但全钾(TK)、速效钾(AK)和有效磷(AP)含量则有降低趋势。四种生境土壤的细菌群落均以变形菌(Proteobacteria)、浮霉菌(Planctomycetes)和放线菌(Actinobacteria)为主,S1样品的细菌群落组成与其他三种土壤样品明显不同,存在更多的特异优势属(Woeseia等),而S2~S4样品则有更多的共性优势属(类诺卡氏菌属Nocardioides等)。四种土壤样品均有独特的关键物种,包括S1样品中具有解磷功能的弧菌属(Vibrio)和铁还原功能的Geothermobacter,S2样品中具有促进硝化过程的Candidatus_Entotheonella和化能异养微生物Amaricoccus,S3样品中的甲基营养型嗜盐菌Methyloceanibacter和抑病菌Luteolibacter,S4样品中具有生物固氮功能的无色杆菌属(Achromobacter)和促进有机物分解的出芽菌属(Gemmata)。对微生物群落结构变化解释率最高的土壤性质包括MBC(62.5%)、EC(11.7%)和AP(6.5%)。四种生境样品的大多数关键物种与EC和NO_(3)^(-)-N呈显著负相关,而与AK呈显著正相关。以上结果表明,微生物生物量对生态系统的变化有很高的敏感性,盐渍化并不一定引起土壤质量的全面退化,但对细菌群落结构和生态系统中的关键物种都有明显影响;在考虑生态系统功能时应关注微生物网络中的关键物种。

关键词：黄河三角洲盐渍化翅碱蓬生态网络关键物种

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被孢霉对土壤养分有效性和秸秆降解的影响

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土壤学报 2022年第1期59卷 206-217页

作者：宁琪陈林李芳张丛志马东豪蔡泽江张佳宝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) 南京210008 中国科学院大学北京100049 河南农业大学资源与环境学院郑州450002 中国农业科学院衡阳红壤实验站/祁阳农田生态系统国家野外试验站湖南祁阳426182

腐生真菌被孢霉在富含有机质的土壤中丰度很高,为土壤碳及养分转化的关键微生物成员。然而目前关于土著被孢霉在秸秆分解过程中对土壤养分有效性影响的研究较少。采用常规平板稀释法从长期施用有机肥的红壤和砂姜黑土中分离真菌菌株,将... 详细信息

腐生真菌被孢霉在富含有机质的土壤中丰度很高,为土壤碳及养分转化的关键微生物成员。然而目前关于土著被孢霉在秸秆分解过程中对土壤养分有效性影响的研究较少。采用常规平板稀释法从长期施用有机肥的红壤和砂姜黑土中分离真菌菌株,将分离得到的菌株序列与基因库(GenBank)中的序列进行比较,鉴定出了两株被孢霉菌株,即高山被孢霉(Mortierella alpina)和长孢被孢霉(Mortierella elongata)。通过设置盆栽试验,每盆土接种10 g菌剂,研究两株被孢霉对秸秆降解过程中土壤养分有效性和细菌群落的影响。结果表明,在红壤中,与未接种对照相比,接种高山被孢霉处理的土壤有效磷含量提高了29.0%,长孢被孢霉处理下土壤有效氮含量和β-葡萄糖苷酶活性分别提高了15.5%和81.3%。在砂姜黑土中,与对照相比,被孢霉菌株显著提高了土壤可溶性有机碳,速效氮和有效磷的含量以及β-葡萄糖苷酶和磷酸酶的活性。两株被孢霉在红壤中抑制了秸秆的降解,并显著改变细菌群落组成。而在砂姜黑土中,被孢霉菌株促进了秸秆降解,且对细菌群落结构影响不大。在红壤中,苍白杆菌属(Ochrobactrum)、无色杆菌属(Achromobacter)和链霉菌属(Streptomyces)是导致接种处理和对照之间细菌群落差异贡献最大的类群。本研究为土著被孢霉在农业土壤中秸秆分解和养分转化中的作用提供了理论依据。

关键词：被孢霉秸秆降解土壤肥力细菌群落红壤砂姜黑土

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秸秆还田方式对潮土剖面土壤氮组分及作物产量的影响

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江苏农业科学 2022年第11期50卷 219-226页

作者：李晓宇张丛志赵占辉张佳宝徐占军山西农业大学资源环境学院山西太谷030801 封丘农田生态系统国家试验站/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江苏南京210008 河南城建学院测绘与城市空间信息学院河南平顶山467000

为探究长期不同秸秆还田方式对黄淮海平原潮土区土壤氮素组分及作物产量的影响,以中国科学院封丘农业生态试验站长期试验地为研究对象,选取其中秸秆移除、秸秆覆盖、秸秆深还3个处理,于试验开展第10年(2020年)秋玉米收获后,统计分析近5... 详细信息

为探究长期不同秸秆还田方式对黄淮海平原潮土区土壤氮素组分及作物产量的影响,以中国科学院封丘农业生态试验站长期试验地为研究对象,选取其中秸秆移除、秸秆覆盖、秸秆深还3个处理,于试验开展第10年(2020年)秋玉米收获后,统计分析近5年产量数据,并采集各处理0~10、10~20、20~30、30~40 cm的土壤样品,测定土壤全氮及氮组分。结果表明:(1)秸秆覆盖还田和秸秆深还处理显著提高作物产量(小麦增产4.76%、5.36%;玉米增产6.33%、5.84%)。(2)秸秆覆盖还田显著提高0~10 cm NH^(+)_(4)-N含量,0~20 cm TN、NO^(-)_(3)-N、AN含量,0~40 cm PON和MON含量;秸秆深还处理显著提高0~40 cm TN、MON、NO^(-)_(3)-N、AN含量,10~40 cm PON、NH^(+)_(4)-N含量。(3)秸秆覆盖还田显著提高0~40 cm MON/TN,10~20 cm NO^(-)_(3)-N/TN,10~40 cm PON/TN,30~40 cm NO^(-)_(3)-N/TN、NH^(+)_(4)-N/TN比值,对AN/TN无显著影响;秸秆深还处理显著提高了10~40 cm PON/TN、MON/TN,10~20 cm NH^(+)_(4)-N/TN,10~30 cm AN/TN,0~10、20~40 cm NO^(-)_(3)-N/TN比值。综上所述,秸秆深还提升了土壤氮素含量,提高了作物产量,可为黄淮海潮土区秸秆还田技术提供依据。

关键词：秸秆深还土壤氮组分作物产量土壤深度

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潮土中残留小麦和玉米秸秆养分含量差异及与微生物群落组成的关系

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土壤 2021年第1期53卷 55-63页

作者：田胜营李慧敏陈金林赵炳梓李丹丹李增强黄真真冯文瀚南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 封丘农田生态系统国家实验站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)南京210008

黄淮海平原典型潮土上小麦和玉米收获后的秸秆往往直接还田,但驱动它们在不同质地潮土(砂质、壤质、黏质)中分解的微生物是否与残留秸秆养分含量有关尚不清楚。本研究基于尼龙网袋法,通过10个月的田间培育试验,监测秸秆分解率、残留秸... 详细信息

黄淮海平原典型潮土上小麦和玉米收获后的秸秆往往直接还田,但驱动它们在不同质地潮土(砂质、壤质、黏质)中分解的微生物是否与残留秸秆养分含量有关尚不清楚。本研究基于尼龙网袋法,通过10个月的田间培育试验,监测秸秆分解率、残留秸秆养分含量及微生物群落组成,评估各指标在秸秆类型和土壤质地之间的差异,探究残留秸秆养分与微生物群落组成之间的关系。结果表明:小麦和玉米秸秆的分解率均随着土壤质地变黏重而增大,二者在砂质、壤质、黏质土壤中的平均分解率分别为73.66%和75.43%、74.19%和76.63%、77.68%和78.05%。小麦残留秸秆的平均氮、磷、钾含量分别比玉米残留秸秆的平均氮、磷、钾含量低12.0%、34.4%、16.7%(P<0.05),但两者的碳含量无显著差异;在不同质地潮土间,除秸秆磷含量随土壤变黏重显著增加外,其余养分含量变化不显著。基于磷脂脂肪酸(PLFA)的微生物群落组成分析表明,小麦和玉米秸秆中的细菌、真菌、放线菌含量无显著差异,但小麦秸秆中革兰氏阳性菌(G^(+))含量比玉米秸秆低20.26%,而革兰氏阴性菌(G^(–))含量比玉米秸秆高16.35%,同时,G^(+)/G^(–)、真菌/细菌、单不饱和脂肪酸/饱和支链脂肪酸比在两种秸秆间存在显著差异;小麦和玉米秸秆在黏质潮土中的细菌、真菌、总PLFA的平均含量分别比砂质潮土中低25.1%、30.3%、22.9%(P<0.05),而放线菌含量平均比砂质潮土高93.8%(P<0.05)。冗余分析(RDA)分析表明,小麦与玉米残留秸秆中的微生物群落组成显著不同,主要与其G^(+)和G^(–)不同有关,其中小麦秸秆的微生物群落组成主要与秸秆的C/N、C/P、C/K比值有关,而玉米秸秆则主要与秸秆的氮、磷、钾含量和分解率有关,说明影响小麦和玉米秸秆微生物群落组成的养分参数不同。

关键词：土壤质地秸秆分解秸秆养分磷脂脂肪酸微生物群落

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CERN分布式土壤样品长期保存系统的构建

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土壤学报 2022年第6期59卷 1469-1478页

长期保存的土壤样品是国家科技基础支撑条件的重要组成部分,对于土壤及环境长期变化研究和科学数据开放共享等具有重要价值。近年来,随着我国对农业和生态环境科技投入的不断增长,土壤调查强度逐步增大,土壤样品积累速度明显加快,因此,... 详细信息

长期保存的土壤样品是国家科技基础支撑条件的重要组成部分,对于土壤及环境长期变化研究和科学数据开放共享等具有重要价值。近年来,随着我国对农业和生态环境科技投入的不断增长,土壤调查强度逐步增大,土壤样品积累速度明显加快,因此,亟需相关的标准规范来指导土壤样品的长期保存。在国家标准《土壤质量土壤样品长期和短期保存指南》(GB/T 32722—2016)的基础上,结合“十三五”期间CERN分布式土壤样品长期保存系统建设经验,本文对土壤样品保存管理策略、土壤样品保存条件要求和土壤样品信息管理系统进行了介绍,以期为我国土壤样品长期标准化保存,以及第三次全国土壤普查样品库建设提供参考。

关键词：土壤保存土壤样品管理土壤样品编码保存条件土壤长期监测

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基于回归分析的玉米冠层叶绿素含量高光谱反演分析

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中国农学通报 2021年第20期37卷 7-16页

作者：赵占辉张丛志张佳宝吴运金张宏敏鲁春阳河南城建学院测绘与城市空间信息学院河南平顶山467036 封丘农田生态系统国家试验站/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京210008 生态环境部南京环境科学研究所南京210042

以长期定位氮肥梯度试验地为靶区,采集的42个玉米冠层叶片SPAD值作为训练样本,利用无人机为平台搭载高光谱相机获取玉米冠层高光谱影像,从中提取17个光谱参数,采用相关性分析方法遴选出4个与数学变换(R、lg^(R)、1/lg^(R)、√R、√1/R)... 详细信息

以长期定位氮肥梯度试验地为靶区,采集的42个玉米冠层叶片SPAD值作为训练样本,利用无人机为平台搭载高光谱相机获取玉米冠层高光谱影像,从中提取17个光谱参数,采用相关性分析方法遴选出4个与数学变换(R、lg^(R)、1/lg^(R)、√R、√1/R)前后SPAD值密切相关的光谱参数,并用来构建一元、多元回归方程作为SPAD值一元、多元诊断模型。结果表明,光谱参数λr、Rg、SDb、NDVI与SPAD值关系最密切,该参数与SPAD值的一元归回方程具有较高的决定系数,分别为0.19、0.83、0.71、0.80,而该参数与SPAD值多元回归方程决定系数为0.93。利用训练样本之外的21个独立样本对一元、多元诊断模型进行验证分析,结果表明,基于λr、Rg、SDb、NDVI的SPAD值“多元诊断模型”具有较高的预测精度。与前人研究结果相比,本文所建立的玉米冠层SPAD值高光谱反演模型参数数量更少、决定系数更高,在高光谱或多光谱遥感与作物冠层叶绿素监测领域具有一定的参考价值。

关键词：高光谱玉米叶绿素诊断模型回归分析

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长期稻草还田对胡敏酸化学结构的影响--高级^(13)C NMR研究

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农业环境科学学报 2017年第1期36卷 116-123页

作者：徐基胜赵炳梓张佳宝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) 封丘农田生态系统国家试验站南京210008 中国科学院大学北京100049

为了从分析技术上对胡敏酸的结构分异进行定量化研究,以湖南桃源地区的长期(1990—2011年)田间试验为平台,采用元素分析、稳定碳同位素分析和高速多重倾斜幅度交叉极化/魔角自旋(Multiple cross-polarization/magic angle spinning,mult... 详细信息

为了从分析技术上对胡敏酸的结构分异进行定量化研究,以湖南桃源地区的长期(1990—2011年)田间试验为平台,采用元素分析、稳定碳同位素分析和高速多重倾斜幅度交叉极化/魔角自旋(Multiple cross-polarization/magic angle spinning,multi CP/MAS)定量测定技术结合选择性官能团测定的固态13C核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)方法,旨在利用系列技术阐明连续22年稻草还田对土壤胡敏酸化学结构的影响。结果表明,稻草还田后胡敏酸含量增加了78%,但元素组成没有发生显著变化,其分子饱和程度、氧化度和极性都与不施肥对照很接近。稻草还田土壤胡敏酸的δ^(13)C值低于对照,表明长期稻草还田提高了非极性物质来源的碳。定量multi CP/MAS NMR方法则证实稻草还田后主要提高了土壤胡敏酸的脂类、芳香族物质和木质素比例,而蛋白质、多肽和糖类物质的比例则有所降低,从而导致烷基/烷氧基比值及疏水性指数增大,表明其分解程度增加,疏水性特征更加明显。高级NMR技术进一步发现胡敏酸中有大量的质子化碳,稻草还田后质子化芳香碳比例增加,但质子化异头碳和烷氧基比例降低,而它们的非质子化碳相对稳定;δ113~93化学位移内除异头碳外还含有芳香碳,且稻草还田的芳香碳在此化学位移内的比例更高。可见稻草还田后土壤胡敏酸的量和结构均有所变化,高级测定技术对结构的刻画有助于了解长期稻草还田肥力的提升机制。

关键词：胡敏酸水稻土 multiCP/MAS δ13C 元素分析

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可溶性有机碳在典型土壤上的吸附行为及机理

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土壤 2017年第2期49卷 314-320页

作者：徐基胜赵炳梓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) 封丘农田生态系统国家实验站南京210008 中国科学院大学北京100049

定量分析可溶性有机碳(DOC)在不同土壤上的吸附行为可为DOC在不同地区土壤中的去向及污染风险评估提供理论基础。本研究以河南潮土(包括砂质、壤质和黏质3种质地)、江苏黄泥土、江西红黏土和海南砖红壤等典型土壤为吸附介质,采用一次平... 详细信息

定量分析可溶性有机碳(DOC)在不同土壤上的吸附行为可为DOC在不同地区土壤中的去向及污染风险评估提供理论基础。本研究以河南潮土(包括砂质、壤质和黏质3种质地)、江苏黄泥土、江西红黏土和海南砖红壤等典型土壤为吸附介质,采用一次平衡法比较了DOC在不同土壤中的吸附容量及平衡液中DOC的结构变化。结果表明,供试土壤对DOC的吸附可用修正的Langmuir模型拟合。最大吸附量(Q_(max))从高到低依次为红黏土(2 892.67 mg/kg)、砖红壤(1 969.77 mg/kg)、黏质潮土(1 803.03 mg/kg)、黄泥土(1 003.84 mg/kg)、壤质潮土(989.31 mg/kg)和砂质潮土(441.18 mg/kg)。黄泥土的亲和系数(k)最大(2.53×10^(–3)),其次为砖红壤、红黏土和3种潮土。吸附后,除砂质潮土和壤质潮土外,其他土壤平衡液的芳香性均降低。相关性分析表明无定形氧化铝显著影响了Q_(max),而氧化铁的形态(无定形、络合态和低结晶态)决定了k值大小。红黏土、砖红壤和黄泥土更容易吸附DOC中的芳香族成分,主要吸附机制可能为配位体交换;砂质潮土和壤质潮土主要为阳离子架桥,而黏质潮土同时存在这两种吸附机制。

关键词：可溶性有机碳吸附铁铝氧化物土壤有机质

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基于显微CT研究施肥方式对砂姜黑土大孔隙结构的影响

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干旱区资源与环境 2017年第12期31卷 143-149页

作者：蔡太义张佳宝张丛志黄会娟白玉红赵占辉李太魁封丘农田生态系统国家试验站/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京210008 河南理工大学焦作454000 河南省科学院能源研究有限公司郑州450008 河南省农业科学院郑州450008

施肥方式是改善砂姜黑土大孔隙结构的重要措施之一。本研究选取中国科学院与河南省人民政府合作的"砂姜黑土改良"长期施肥定位试验平台(河南省西平县)的3个处理:CK(对照,秸秆还田)、SC(常规施用化肥)和SM处(施有机肥),运用显... 详细信息

施肥方式是改善砂姜黑土大孔隙结构的重要措施之一。本研究选取中国科学院与河南省人民政府合作的"砂姜黑土改良"长期施肥定位试验平台(河南省西平县)的3个处理:CK(对照,秸秆还田)、SC(常规施用化肥)和SM处(施有机肥),运用显微CT扫描田间原状土柱,采用Image J 1.51K软件及其插件对土壤孔隙结构进行三维重建,定量研究了不同施肥方式下土壤孔隙数量、形态和空间变化特征。结果表明:砂姜黑土孔隙度和土壤孔隙数量变化趋势一致。土壤总孔隙度变化顺序为SM>CK>SC。其中,SM处理不同土层孔隙数量最多,空间变异也最大;CK处理次之,SC处理居最后。SM和CK处理的分形维数最高,土壤孔隙结构复杂且稳定,SC处理分形维数较低,孔隙结构相对简单。SM处理综合表现较优,是砂姜黑土结构改良的一种推荐施肥方式。

关键词：土壤孔隙施肥方式砂姜黑土显微CT 分形维数黄淮海平原

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长期不同施肥下小麦离子吸收对土壤酸化贡献能力的比较

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土壤 2017年第1期49卷 7-12页

作者：宋文峰王超陈荣府文石林王伯仁沈仁芳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) 南京210008 中国农业科学院衡阳红壤实验站祁阳农田生态系统国家野外试验站湖南祁阳426182 中国科学院大学北京100049

农业生产中长期不合理施肥导致土壤严重酸化,除了硝化作用和硝酸盐淋溶,作物对阳离子吸收是另一个重要的土壤酸度来源。本研究基于湖南祁阳红壤实验站农田25年长期定位试验研究了长期不同施肥下小麦阴阳离子吸收对土壤酸化贡献能力的变... 详细信息

农业生产中长期不合理施肥导致土壤严重酸化,除了硝化作用和硝酸盐淋溶,作物对阳离子吸收是另一个重要的土壤酸度来源。本研究基于湖南祁阳红壤实验站农田25年长期定位试验研究了长期不同施肥下小麦阴阳离子吸收对土壤酸化贡献能力的变化。结果表明:长期施用化学氮肥显著降低土壤pH,影响小麦生物量,而施用有机肥可缓解土壤酸化,提高小麦生物量;单位面积土壤中小麦吸收阴阳离子对酸化的潜在贡献能力,即小麦产生的总质子量的大小顺序为:有机肥处理(M)>氮磷钾配施有机肥处理(NPKM)>磷钾肥处理(PK)>氮磷钾肥处理(NPK)>不施肥处理(CK)>氮磷肥处理(NP)>氮钾肥处理(NK)。相关性分析显示,小麦产生的总质子量与土壤pH、有效磷含量和地上部总生物量均呈显著正相关,而土壤pH和有效磷含量均与小麦地上部生物量呈显著正相关。因此,长期施肥的农田土壤中,随着酸化程度的加深,作物通过阴阳离子吸收对土壤酸化的贡献能力减弱,主要原因在于低土壤pH和有效磷含量限制了作物的生长,降低了作物的生物量。

关键词：土壤酸化长期施肥植物酸化能力离子吸收

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