科研产出
干热河谷土壤酶活性对碳氮添加的响应
《生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：碳氮是生态系统物质循环中的关键元素,然而碳氮对土壤生态系统功能是否具有交互作用还缺乏深入研究。通过干热河谷土壤的葡萄糖和硝酸铵的交互添加实验,研究了氮、碳添加及其交互作用对干热河谷土壤酶活性及其化学计量学特征的影响。结果表明:碳氮交互作用显著影响了葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性。在对照样方的土壤中,碳添加使葡萄糖苷酶活性降低了31.4%;在施氮样方的土壤中,碳添加使葡萄糖苷酶活性增加了54.4%。对照样方中的土壤中,碳添加对酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性促进作用较小(分别增加了102.4%和28.8%);相比之下,在施氮样方的土壤中,碳添加使酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性分别增加了302.2%和68.8%。碳添加对葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性的促进作用与土壤初始有效氮含量显著正相关。几丁质酶活性在碳添加下增加了53.7%,对氮添加没有响应。碳氮交互作用也显著影响了C∶N和C∶P的水解酶化学计量关系。在对照样方中碳添加使C∶N水解酶化学计量比降低了16.9%,C∶P水解酶化学计量比降低了19.9%;而在施氮样方土壤中,碳添加的影响较小C∶N和C∶P水解酶化学计量比分别降低了1.9%和5.8%。碳氮交互作用对干热河谷土壤酶活性的影响表明碳氮在土壤生态系统功能具有重要作用。
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葛藤覆被下干热河谷冲沟沟岸土壤水热变化特征
《生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：干热河谷冲沟沟岸裸露、陡立、土壤水热变化剧烈,导致植被恢复极端困难。通过野外调查和定位监测,在葛藤覆被沟岸,根据藤本生物量设置4个处理(T1:309.70g/m~2鲜藤覆被地块,T2、T3、T4:594.34、1103.43、1693.27g/m~2枯藤覆被地块),并选取裸露地块作为对照CK,研究了葛藤不同覆被状况对沟岸土壤水分和温度在单次降雨过程变化的影响。结果表明:相比裸露沟岸而言,1)鲜藤覆被沟岸土壤含水率仅为8.68%,较裸露沟岸还降低了4.47%;枯藤覆被沟岸土壤含水率则相对增加,T2—T4土壤含水率分别为14.91%、16.75%、19.44%,较裸露沟岸增加了1.76%、3.6%、6.29%。2)鲜藤覆被可明显增加土壤水分活跃层深度、变化幅度和变异程度,枯藤覆被下土壤水分活跃层深度、变化幅度和变异程度则相对减小。3)随鲜、枯藤覆被量增加,水分补给过程中土壤含水率的增加量增大,同时水分衰减过程中土壤含水率的散失量减小;增加枯藤覆被量后,沟岸表层土壤含水率变化率的波形逐渐平缓、波动依次减小、波长稳步增大。4)随鲜、枯藤覆被量的增加,沟岸表层土壤温度波动逐渐减小。研究成果对干热河谷冲沟沟岸生境改良与植被恢复具有重要的指导意义。
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干热河谷不同土壤水分下甜玉米灌浆期光合作用光响应特征
《热带作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了阐明干热河谷甜玉米灌浆期叶片光合生理特征对光照和土壤水分的适应机制,明确其土壤水分阈值效应,本文采用大田人工给水结合自然耗水获得土壤水分梯度的方法,利用Li-6400光合测定系统测定分析不同土壤水分条件下甜玉米光合光响应特征.结果表明,不同土壤水分含量对甜玉米叶片光合光响应过程的影响不同.土壤含水量为13.88%~14.50%时,随着光合有效辐射强度(PAR)的增大,净光合速率(Pn)逐渐增大至光饱和点(1 787.48~2 000.00μmol/(m~2·s),之后Pn趋于稳定;土壤含水量为11.50%~12.69%时,Pn逐渐增大至光饱和点(1 154.74~1 488.08μmol/(m~2·s),之后Pn逐渐降低,出现光抑制现象,表明土壤水分含量不低于12.69%有利于提高干热河谷甜玉米光能利用率.各光合参数具有明显的水分临界效应,但各指标的水分临界值表现不同步,其中Pn、Tr和Gs水分饱和点分别为13.88%、14.04%和15.45%,叶片水分利用效率(WUE)最高点为11.50%.这表明,土壤含水量12.69%~13.88%为甜玉米高产高效水,此时甜玉米具有较高的光合能力、高效生理用水特性以及较高的光能利用效率,是干热河谷甜玉米高产高效节水管理的关键阈值.
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金沙江干热河谷冲沟发育区不同部位土壤水分的时空变化特征
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为了研究干热河谷冲沟不同部位(集水区、沟头和沟床)土壤水分时空变化特征。【方法】基于元谋干热河谷典型冲沟不同部位土壤水分的长期监测,分析冲沟不同部位土壤水分(10~100 cm)时空变化特征。【结果】(1)冲沟不同部位土壤平均含水量随时间变化可划分为土壤水分消耗期(2-6月)、土壤水分积累期(7-10月)和土壤水分消退期(11-12月)等3个变化阶段;冲沟不同部位不同深度土壤水分年内变化特征不同,其中集水区20、30和40 cm土层,土壤水分年内分配差异不明显,其他部位不同深度土壤水分均表现明显的干湿季变化。(2)冲沟不同部位年内土壤水分含量及变异系数随着土层深度的增加均表现出先减小后增加的分布特征,其中40~60 cm土层土壤水分变异系数较低且土壤水分亏损表现明显,表明表层(10~30 cm)和深层(60~100 cm)土壤水分年内含量高且分配不均,而中间(30~60 cm)土层土壤水分含量相对较少且分配相对均匀。(3)不同深度的土壤水分日变异系数表明,集水区和沟床在干季,不同深度土层间土壤水分差异较小,雨季差异较大,分配不均,而沟头土壤水分在春季土壤水分分配较均匀,其他时间均出现分配不均现象;冲沟不同部位土壤水分含量差异显著,表现为沟头(9.98%)>沟床(9.65%)>集水区(6.64%)。【结论】在进行植被恢复时,应该考虑冲沟不同部位、季节性以及剖面土壤水分变化规律,因时因地进行植被恢复。
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干热河谷不同土壤水分下甜玉米灌浆期光合作用光响应特征
《热带作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了阐明干热河谷甜玉米灌浆期叶片光合生理特征对光照和土壤水分的适应机制,明确其土壤水分阈值效应,本文采用大田人工给水结合自然耗水获得土壤水分梯度的方法,利用Li-6400光合测定系统测定分析不同土壤水分条件下甜玉米光合光响应特征。结果表明,不同土壤水分含量对甜玉米叶片光合光响应过程的影响不同。土壤含水量为13.88%～14.50%时,随着光合有效辐射强度(PAR)的增大,净光合速率(Pn)逐渐增大至光饱和点(1 787.48～2 000.00μmol/(m~2·s),之后Pn趋于稳定;土壤含水量为11.50%～12.69%时,Pn逐渐增大至光饱和点(1 154.74～1 488.08μmol/(m~2·s),之后Pn逐渐降低,出现光抑制现象,表明土壤水分含量不低于12.69%有利于提高干热河谷甜玉米光能利用率。各光合参数具有明显的水分临界效应,但各指标的水分临界值表现不同步,其中Pn、Tr和Gs水分饱和点分别为13.88%、14.04%和15.45%,叶片水分利用效率(WUE)最高点为11.50%。这表明,土壤含水量12.69%～13.88%为甜玉米高产高效水,此时甜玉米具有较高的光合能力、高效生理用水特性以及较高的光能利用效率,是干热河谷甜玉米高产高效节水管理的关键阈值。
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4个豆科牧草在干热河谷生态芒果园的应用研究
《草地学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为筛选出适宜在干热河谷生态果园种植的豆科牧草。本文设计牧草种类和翻压方式两水平因素,牧草种类是提那罗爪哇大豆(Glycine wightii(Wight and Arn.)Verdcourt‘Tinaroo’)、热研5号柱花草(Stylosanthes giuanensis‘Reyan No.5’)、大翼豆(Macroptilium atropurpureum(DC)Urb)和铺地木蓝(Indigofera endecaphylla Jacq.)4个牧草,翻压方式为翻压与不翻压,观测牧草草产量、地表温湿度、土壤湿度、土壤理化性状变化量;翻压方式观测翻压牧草前后土壤理化性状的变化。结果表明:在芒果园内种植提那罗爪哇大豆在改善果园土壤微环境及作为绿肥翻压提高土壤肥力方面均高于其他3个牧草;大翼豆地上生物量最高,年均干草产量为7 470.463kg·hm-2;热研5号柱花草枯枝落叶量最高,年均3 183.00kg·hm-2。种植牧草小区在调节地表温度及保持土壤水分效果高于未种植区,柱花草在调节地表温度及保持土壤水分的效果高于其他牧草。经济效益与草产量一致。
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3个柠檬品种在云南干热河谷区的光合特性及结果性能分析
《果树学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过比较‘云柠1号’‘费米耐劳’和‘弗米莱诺S1’3个品种的光合和结果特性,为柠檬的科学栽培和选(引)种提供理论依据。【方法】以云南干热河谷区引种栽培的3个柠檬品种为研究对象,测定比较光合相关参数(净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_2浓度、气孔导度)变化,测定比较叶绿素含量、生物量、田间单株产量以及果实内含物含量。【结果】(1)3个柠檬品种净光合速率(Pn)日变化均为双峰型,主峰出现在10:00,次峰出现在16:00左右,有明显光合"午休"现象。‘云柠1号’‘费米耐劳’和‘弗米莱诺S1’最大净光合速率依次为10.11、9.27、8.11μmol·m-2·s-1。(2)‘费米耐劳’和‘弗米莱诺S1’蒸腾速率(Tr)日变化呈单峰型,‘云柠1号’呈双峰型。Tr最大值排序为:‘费米耐劳’>‘弗米莱诺S1’>‘云柠1号’。(3)相关性分析表明:‘云柠1号’‘费米耐劳’和‘弗米莱诺S1’净光合速率均与蒸腾速率、气孔导度呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著负相关。(4)田间测产表明,‘云柠1号’和‘费米耐劳’单株产量和平均每hm2产量分别与‘弗米莱诺S1’相比,差异均显著,单株产量和每hm2产量排序依次为:‘云柠1号’>‘费米耐劳’>‘弗米莱诺S1’。(5)3个柠檬品种间在果实品质上差异较小,皮厚、果肉质量、果汁质量差异不显著,可溶性固形物含量相互间差异显著,依次为:‘云柠1号’>‘费米耐劳’>‘弗米莱诺S1’。【结论】3个柠檬品种间光合日变化趋势相同,各光合参数存在差异,‘云柠1号’光合性能与田间结果性状表现较佳,具有在云南干热河谷区大面积推广种植的潜力。
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干热河谷沟壑区表层土壤含水量的变化
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究干热河谷沟壑区表层土壤水分的变化特征。【方法】通过使用农业环境监测仪,测定沟壑区不同土壤类型(燥红土和变性土)、不同季节(旱季和雨季)、不同草本盖度、模拟浇灌条件下的表层土壤含水量。【结果】不同环境条件下,干热河谷沟壑区表层土壤含水量的变化规律具有差异性。燥红土表层土壤含水量小于变性土,二者含水量的变化幅度均较小,变性土含水量按幂函数微弱的衰减,而燥红土大体上呈波动性稳定;雨季土壤含水量大于旱季;高盖度草地区的表层土壤含水量高于低盖度草地区,随光照强度呈现同步变化;模拟灌溉条件下燥红土与变性土的土壤水分呈幂函数下降,尤其是在初期燥红土的衰减速度更快。【结论】研究结果不仅揭示了干热河谷沟壑区土壤水分动态变化规律,也能为区域生态恢复提供科学指导。
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