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基于PMF模型的宁南山区小流域土壤重金属空间分布及来源解析 被引量：43
1
作者 夏子书 白一茹 +3 位作者 王幼奇 高小龙 阮晓晗 钟艳霞 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期432-441,共10页
为探明宁南山区小流域土壤重金属污染分布特征及主要污染源,确保土壤环境质量.采集并测定了260个表层(0~20 cm)土壤样品重金属Pb、Ni、Zn、Mn、Cu、Cr和Cd.基于宁夏土壤背景值,通过单因素和Nemera综合指数评价土壤重金属污染现状,使用... 为探明宁南山区小流域土壤重金属污染分布特征及主要污染源,确保土壤环境质量.采集并测定了260个表层(0~20 cm)土壤样品重金属Pb、Ni、Zn、Mn、Cu、Cr和Cd.基于宁夏土壤背景值,通过单因素和Nemera综合指数评价土壤重金属污染现状,使用潜在生态风险指数对生态环境风险水平进行评价,利用正定矩阵因子分析法(PMF)和Kriging插值相结合的方法分析土壤重金属空间分布及来源.结果表明,ω(Pb)、ω(Ni)、ω(Zn)、ω(Mn)、ω(Cu)、ω(Cr)和ω(Cd)均值分别为31.42、36.22、62.89、546.18、22.26、61.90和0.18 mg·kg^(-1),除Ni外,其他元素通常比宁夏土壤背景值高,但低于农业土壤污染风险选择标准和绿色食品环境质量标准背景值.Nemera综合指数表明,轻度、中度和重度重金属污染占比分别为71.92%、19.23%和1.54%.潜在生态风险以轻微风险为主,所占比例为98.85%,此外还存在极少量中等潜在生态风险等级样点,占总样点数1.15%.来源解析表明宁南山区小流域土壤重金属主要来源为施肥和工业排放混合源(12.6%)、农业活动源(23.5%)、自然母质源(27.6%)、农药使用和矿业开发排放混合源(17.7%)和大气沉降源(18.6%). 展开更多
关键词 土壤重金属 潜在生态风险 正定矩阵因子分析(PMF) 空间分布 宁夏
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宁夏养牛场粪污和周边土壤中抗生素及抗生素抗性基因分布特征 被引量：28
2
作者 张俊华 陈睿华 +2 位作者 刘吉利 尚天浩 沈聪 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2981-2991,共11页
畜禽粪便是抗生素和抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)重要的储存库.为揭示宁夏肉牛养殖场牛粪和养殖场周边土壤中抗生素及ARGs的分布特征,采用超高效液相色谱-串联质谱法和高通量荧光定量法对不同规模的养牛场进行调... 畜禽粪便是抗生素和抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)重要的储存库.为揭示宁夏肉牛养殖场牛粪和养殖场周边土壤中抗生素及ARGs的分布特征,采用超高效液相色谱-串联质谱法和高通量荧光定量法对不同规模的养牛场进行调查研究.结果表明:(1)牛粪中优势抗生素为四环素类、喹诺酮类和磺胺类.不同养殖期牛粪中抗生素含量差异显著;育肥前期和哺乳期抗生素含量较高,犊牛期相反.(2)土壤中以喹诺酮类和四环素类抗生素为主,喹诺酮类抗生素检出率和含量都最高.养殖场对周边土壤中抗生素的分布无影响;施用牛粪的土壤中喹诺酮类和四环素类抗生素含量显著增加.(3)牛粪中共检测到ARGs亚型79~142种,其中氨基糖苷类ARGs数目最多.育成期ARGs数目最多且相对丰度最高,犊牛期相反.所有养殖期牛粪中共存ARGs是tet Q、erm F和tet O-01.(4)土壤中ARGs亚型有35~79种,主要是多药类和氨基糖苷类ARGs.养殖场对周边土壤中ARGs的数目和相对丰度无影响;施用牛粪的土壤中ARGs数目和相对丰度都显著高于其他土壤.(5)磺胺类和氯霉素类ARGs在牛粪和土壤中都有水平移动的风险.牛粪中氨基糖苷类和四环素类ARGs相对丰度与其对应抗生素含量呈极显著相关.(6)对牛粪和土壤中各类ARGs相对丰度而言,氨基糖苷类与磺胺类和氯霉素类、可移动遗传元件(mobile genetic elements,MGEs)与氨基糖苷类和磺胺类均呈显著或极显著正相关,而大环内酯类与万古霉素类则呈显著负相关.本研究结果可为肉牛不同养殖期抗生素的使用和牛粪施用等提供理论依据. 展开更多
关键词 抗生素 抗生素抗性基因(ARGs) 可移动遗传元件(MGEs) 牛粪 养殖期 土壤
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基于机载激光雷达点云和随机森林算法的森林蓄积量估测 被引量：25
3
作者 孙忠秋 高金萍 +3 位作者 吴发云 高显连 胡杨 高剑新 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期68-81,共14页
【目的】基于机载激光雷达点云数据提取的森林高度参数和郁闭度,结合分层地面样地调查数据,采用随机森林算法构建森林蓄积量估测模型,分析机载激光雷达点云数据在森林蓄积量反演方面的潜力,为森林蓄积量高效准确估测提供方法依据。【方... 【目的】基于机载激光雷达点云数据提取的森林高度参数和郁闭度,结合分层地面样地调查数据,采用随机森林算法构建森林蓄积量估测模型,分析机载激光雷达点云数据在森林蓄积量反演方面的潜力,为森林蓄积量高效准确估测提供方法依据。【方法】以直径30 m的地面样圆离散点云数据为数据源,经数据校准等预处理后,利用LiDAR360软件提取森林高度参数(最大高、平均高等)和郁闭度,并将数据随机分成训练数据(70%)和验证数据(30%)。采用随机森林算法构建森林蓄积量估测模型,对仅用高度参数建模以及联合高度参数和郁闭度建模结果进行比较;同时运用R软件VSURF工具包筛选建模变量,对筛选后变量的建模结果进行分析。【结果】仅用高度参数建模的估测精度为R^(2)=0.75、RMSE=40.07 m^(3)·hm^(-2)、MAE=29.21 m^(3)·hm^(-2)、MRE=49.40%,联合高度参数和郁闭度建模的估测精度为R^(2)=0.79、RMSE=36.23 m^(3)·hm^(-2)、MAE=26.16 m^(3)·hm^(-2)、MRE=38.35%。通过变量筛选,建模参数从24个减少至7个,可极大提高运算效率,同时R2未变化,RMSE从36.23 m^(3)·hm^(-2)升至36.50 m^(3)·hm^(-2),rRMSE从31.92%升至32.97%,MAE从26.16 m^(3)·hm^(-2)降至26.08 m^(3)·hm^(-2),MRE从38.35%降至38.05%。【结论】机载激光雷达点云数据可以提取森林的垂直结构信息(高度参数)和水平结构信息(郁闭度),具备三维结构参数提取能力。采用随机森林算法,增加林分郁闭度信息可显著提高森林蓄积量估测精度。通过变量筛选,虽然能够降低参数数量,但对模型精度具有一定影响,在建模精度要求较高的情况下,建议使用全变量进行蓄积量估测;而在数据量较大的情况下,建议使用筛选变量进行蓄积量估测。基于机载激光雷达点云数据估测森林蓄积量显著优于光学遥感数据,可为森林蓄积量高效准确估测提供方法依据,能够满足大范围森林蓄积量快速反� 展开更多
关键词 森林蓄积量 小光斑激光雷达 随机森林算法 变量筛选
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宁夏养鸡场粪污和周边土壤中抗生素及抗生素抗性基因分布特征 被引量：19
4
作者 沈聪 张俊华 +3 位作者 刘吉利 韩新宁 尚天浩 代金霞 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期4166-4178,共13页
畜禽粪便中的抗生素及其抗性基因(ARGs)具有潜在的生态风险.为揭示宁夏养鸡场鸡粪和养殖场周边土壤中抗生素和ARGs的分布特征,以宁夏12家不同规模蛋鸡养殖场中鸡粪、周边及施用鸡粪的土壤为研究对象,采用超高效液相色谱-串联质谱法和高... 畜禽粪便中的抗生素及其抗性基因(ARGs)具有潜在的生态风险.为揭示宁夏养鸡场鸡粪和养殖场周边土壤中抗生素和ARGs的分布特征,以宁夏12家不同规模蛋鸡养殖场中鸡粪、周边及施用鸡粪的土壤为研究对象,采用超高效液相色谱-串联质谱法和高通量荧光定量法进行调查研究.结果表明:(1)鸡粪中四环素类、氨基糖苷类和磺胺类是优势抗生素.不同养殖期鸡粪中抗生素种类和含量不同,育雏期抗生素种类较多和平均含量较高,初产期相反.(2)周边土壤中仅距离养鸡场20 m处检测到少量抗生素,养殖场对周边土壤中抗生素的分布影响较小;施用鸡粪的土壤中喹诺酮类抗生素含量明显增加.(3)鸡粪中共检测到ARGs亚型132~168种,主要是氨基糖苷类和四环素类ARGs.育成期ARGs数目最多,初产期最少;育雏期各类ARGs总丰度最高,终产期相反.所有养殖期鸡粪中共存ARGs有110种.(4)养鸡场周边及施用鸡粪的土壤中共检测到ARGs亚型23~105种,其中氨基糖苷类ARGs数目最多,其次是多药类.养殖场周边土壤中ARGs数目和相对丰度随距养殖场距离的增加而逐渐减少;施用鸡粪的土壤中ARGs数目和相对丰度都明显增高,但低于距离养殖场20 m的土壤.(5)鸡粪中β-内酰胺酶类、氨基糖苷类和大环内酯类-林肯酰胺类-链阳性菌素B类(MLSB)ARGs都存在水平移动风险;土壤中氯霉素类ARGs存在水平移动风险.鸡粪中ARGs与其对应抗生素含量间相关性不显著.(6)不同类型ARGs之间具有相关的共现性:鸡粪中氨基糖苷类ARGs相对丰度与β-内酰胺酶类和可移动元件(MGEs)、多药类与万古霉素类等均呈显著正相关;土壤中氨基糖苷类ARGs相对丰度与四环素类、万古霉素类、磺胺类和MLSB类、四环素类与MLSB类等呈极显著正相关.土壤中各类ARGs相对丰度间的共现性明显强于鸡粪.本研究可为养鸡场选址、蛋鸡规模化养殖抗生素种类及剂量的� 展开更多
关键词 鸡粪 土壤 抗生素 抗生素抗性基因(ARGs) 养殖期 距离
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不同海拔鬼箭锦鸡儿根际和非根际土壤细菌群落多样性及PICRUSt功能预测 被引量：14
5
作者 李媛媛 徐婷婷 +2 位作者 艾喆 魏庐潞 马飞 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期2304-2314,共11页
鬼箭锦鸡儿作为我国北方高山和亚高山地区的主要建群植物,是区域生态系统的重要组成部分,但是很少有研究关注其对土壤生态系统的影响及其对环境变化的响应.因而,以鬼箭锦鸡儿为研究对象,采用高通量测序技术,分析了不同海拔鬼箭锦鸡儿根... 鬼箭锦鸡儿作为我国北方高山和亚高山地区的主要建群植物,是区域生态系统的重要组成部分,但是很少有研究关注其对土壤生态系统的影响及其对环境变化的响应.因而,以鬼箭锦鸡儿为研究对象,采用高通量测序技术,分析了不同海拔鬼箭锦鸡儿根际和非根际土壤细菌群落多样性特征,并进行了功能预测分析.结果表明,所有样品共检测到43门、 112纲、 251目、 324科和542属,变形菌门、酸杆菌门和放线菌门是根际和非根际土壤中的优势菌群.虽然不同海拔之间,鬼箭锦鸡儿根际和非根际土壤细菌多样性指数和群落结构不存在显著差异,但是在同一海拔水平上,根际和非根际土壤细菌多样性指数和群落结构组成存在显著差异.PICRUSt功能预测表明,细菌群落主要涉及氨基酸代谢、碳水化合物代谢、辅助因子和维生素代谢等29个子功能,表现出功能上的丰富性,且代谢为最主要的功能.土壤细菌二级代谢通路预测基因相对丰度的变化与变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门等菌群丰度显著相关,并且土壤细菌预测功能基因组成的差异与土壤细菌群落结构的差异呈显著正相关,说明细菌群落结构与功能基因可能存在密切联系.研究初步探讨了不同海拔梯度下鬼箭锦鸡儿根际和非根际土壤细菌群落特征及其功能预测分析,为高海拔地区建群植物的生态学效应及其对环境变化的响应提供了数据支撑. 展开更多
关键词 鬼箭锦鸡儿 海拔 土壤细菌 群落结构 PICRUSt功能预测
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牛粪好氧堆肥发酵微生物群落结构演替与环境因子和腐熟度的相关性 被引量：18
6
作者 李文兵 毕江涛 +2 位作者 刘鹏 惠治兵 孙权 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期69-77,共9页
为了解好氧堆肥发酵过程中微生物群落结构变化规律和腐熟度生物学指标研究,以自然发酵牛粪为研究材料,利用高通量测序技术分析细菌群落结构在发酵不同阶段、层次上的动态变化与环境因子和腐熟度的相互关系。结果显示:堆体上层温度、碳... 为了解好氧堆肥发酵过程中微生物群落结构变化规律和腐熟度生物学指标研究,以自然发酵牛粪为研究材料,利用高通量测序技术分析细菌群落结构在发酵不同阶段、层次上的动态变化与环境因子和腐熟度的相互关系。结果显示:堆体上层温度、碳氮比和种子发芽指数指标优于下层;整个堆肥发酵过程中,细菌丰度和多样性指数呈先升高后降低的趋势;在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)在整个堆肥过程占据主导地位;在属水平上,升温期优势菌属为未鉴定的根瘤菌属(unidentified_Rhizobiaceae),高温期为芽孢杆菌属(Bacillus),降温腐熟期为诺卡氏菌属(Nocardiopsis);Spearman相关性分析显示Bacillus与有机质、碳氮比、含水率和温度间呈极显著正相关(P<0.01);CCA分析表明Nocardiopsis可作为腐熟期指示微生物,OM是堆肥第1影响因子;拟合回归方程分析得出,Chao1指数与腐熟度指标存在较强的相关性(R^(2)=0.986)。 展开更多
关键词 牛粪 好氧堆肥 群落结构 环境因子 细菌
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宁夏引黄灌区农田土壤重金属生态风险评价及来源解析 被引量：13
7
作者 陈林 马琨 +6 位作者 马建军 王金保 李虹 贾彪 倪细炉 马进鹏 梁翔宇 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期356-366,共11页
农田土壤环境直接关系到农产品质量安全,为了解宁夏引黄灌区农田土壤重金属特征及主要影响因子,在2017~2021年连续5年采样分析了重金属分布特征和相关关系,评价了重金属污染状况和潜在生态风险,解析了农田重金属主要来源.结果表明,宁夏... 农田土壤环境直接关系到农产品质量安全,为了解宁夏引黄灌区农田土壤重金属特征及主要影响因子,在2017~2021年连续5年采样分析了重金属分布特征和相关关系,评价了重金属污染状况和潜在生态风险,解析了农田重金属主要来源.结果表明,宁夏引黄灌区土壤ω(Pb)、ω(As)、ω(Zn)、ω(Ni)、ω(Cu)、ω(Hg)、ω(Cr)和ω(Cd)的平均值分别为19.74、11.67、66.88、29.09、22.55、0.03、62.27和0.19 mg·kg^(-1),相对宁夏土壤环境背景值存在一定程度的富集,无中度及以上污染等级.其中,Hg和Cd有中、较高等级生态风险点位,但均未超过农用地土壤污染风险管控值,所有样点均无高风险和极高风险等级.正定矩阵因子分解模型(PMF)与相关分析结合得出的源解析结果表明,研究区农田土壤重金属来源有自然来源、工矿活动及居民生产生活的混合源、交通运输源、农业生产活动源和工业源等5个主要来源,贡献率分别为26.54%、25.59%、22.52%、15.63%和9.72%.综合来看,宁夏引黄灌区农田土壤重金属均无超标现象,且没有较高等级生态风险,农田土壤生产环境条件良好,但人为活动对土壤重金属的贡献率较大. 展开更多
关键词 宁夏引黄灌区 农田 重金属 生态风险评价 源分析
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宁东能源化工基地核心区表层土壤中多环芳烃的空间分布特征、源解析及风险评价 被引量：17
8
作者 杨帆 罗红雪 +2 位作者 钟艳霞 王幼奇 白一茹 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2490-2501,共12页
为了解宁东能源化工基地核心区表层土壤多环芳烃的污染现状,按网格布点法在宁东能源化工基地核心区采集了146个代表性表层土壤样品,分析了16种优控多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明,16种优控PAHs均检出,表层土壤中ΣPAHs含量介于ND~123.12... 为了解宁东能源化工基地核心区表层土壤多环芳烃的污染现状,按网格布点法在宁东能源化工基地核心区采集了146个代表性表层土壤样品,分析了16种优控多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明,16种优控PAHs均检出,表层土壤中ΣPAHs含量介于ND~123.12 mg·kg^(-1)之间,平均值为10.19 mg·kg^(-1);空间上存在3个PAHs高含量区,为研究区的西北部、西南部以及东部,且不同PAHs区域分异性显著;源解析表明宁东基地PAHs污染为混合源,石油污染、燃煤、交通污染及汽油源对ΣPAHs的贡献分别为39.4%、33.3%、19.2%和8.1%;质量基准与质量标准法生态风险评价表明,该区域PAHs产生的生态影响较小,出现负面生态效应的可能性较低;健康风险评价结果表明,该区域土壤PAHs对于不同年龄段的人群不存在潜在的致癌风险,主要的暴露途径是皮肤接触>误食>呼吸吸入. 展开更多
关键词 宁东能源化工基地 多环芳烃(PAHs) 污染特征 源解析 风险评估
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中国荒漠草原的研究态势与热点分析——基于文献计量研究 被引量：16
9
作者 陈林 曹萌豪 +3 位作者 宋乃平 李学斌 邱开阳 庞丹波 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第24期9990-10000,共11页
荒漠草原是我国草原的重要组成部分,对保障粮食安全、生态安全具有极其重要的作用。为了解中国该领域研究态势,运用文献计量方法,基于36年间国内外发表的3651篇论文,分析了发文量、发文来源、被引频次、主要作者、研究机构和研究热点等... 荒漠草原是我国草原的重要组成部分,对保障粮食安全、生态安全具有极其重要的作用。为了解中国该领域研究态势,运用文献计量方法,基于36年间国内外发表的3651篇论文,分析了发文量、发文来源、被引频次、主要作者、研究机构和研究热点等。结果表明:(1)2000年后关于荒漠草原的论文数量增幅较大,年均发表超160篇,但篇均被引频次、高质量学术期刊发文量和创新性研究成果较少,整体发文质量还有待进一步提高;(2)具有创新性的评价方法和理论研究一直备受关注,而利用荟萃分析方法对某一研究领域进展的分析得到了学者们的认可;(3)韩国栋、宋乃平、卫智军、周广胜等是荒漠草原研究的主要贡献者,内蒙古农业大学和宁夏大学等单位在发文机构合作间的节点上发挥了重要作用,并形成了荒漠草原研究的网络核心,但中文论文研究机构间的合作较英文论文离散程度高,特别是与国外机构的合作相对较少;(4)研究的热点主要集中在人类活动和气候变化对荒漠草原植被-土壤系统的影响、荒漠草原植被生产力及其影响因素、利用孢粉研究植被和环境变迁等方面。未来荒漠草原的研究应加强国内外机构和人员间的合作创新,从多尺度、多维度应用多学科知识、多技术手段,加强人类活动和气候条件相互作用对荒漠草原植物群落结构进化过程、地上与地下生态过程耦联关系、不同营养级之间内在机理的分析和探讨。通过深度挖掘荒漠草原基础数据,以促进高影响力、高质量成果的产出,实现科研成果量变与质变并举、基础研究与实际应用并重,期望能给荒漠草原的相关研究提供借鉴和启发新方向,为中国草地建设和决策提供科学依据。 展开更多
关键词 荒漠草原 Web of Science 中国知网 数据分析 研究热点 文献计量方法
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基于GIS对宁夏某铜银矿区周边土壤重金属来源解析 被引量：16
10
作者 张扣扣 贺婧 +2 位作者 钟艳霞 魏琪琪 陈锋 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期5192-5204,共13页
以中卫市沙坡头区南部崾岘子沟汇水区为研究区,采用网格布点法采集0~20 cm表层土壤样品194份,对Ni、Cu、Zn、As、Ag、Cr、Cd、Hg和Pb这9种重金属元素进行含量测定,采用PMF源解析模型和IDW插值法分析重金属的来源和空间分布,利用ArcGIS... 以中卫市沙坡头区南部崾岘子沟汇水区为研究区,采用网格布点法采集0~20 cm表层土壤样品194份,对Ni、Cu、Zn、As、Ag、Cr、Cd、Hg和Pb这9种重金属元素进行含量测定,采用PMF源解析模型和IDW插值法分析重金属的来源和空间分布,利用ArcGIS空间统计分析工具进行空间自相关和聚类与异常值分析,得到土壤中重金属来源的分布区域.结果表明,研究区Hg、Ag、Cd和Pb平均值分别为背景值的20.48、3.13、2.23和1.12倍,Cd、Cu、Pb和As最大值分别为筛选值的10.92、5.52、2.03和1.39倍,污染较为严重;Cu、Cd、Pb和Hg的变异系数大小为:Cu(283.23%)>Cd(224.77%)>Pb(144.40%)>Hg(67.12%),受人类活动影响密切;PMF源解析得到4个主要污染源:自然母质源(32%)、矿业活动和交通运输综合源(17.1%)、工业活动和大气沉降综合源(40.3%)及农业活动和农田压砂综合源(10.6%),代表元素分别为Cr和Ni,As和Cu,Hg以及Cd;空间统计分析结果表明土壤重金属主要污染源为矿业活动和农业活动,污染严重的区域分布在研究区南部的矿区和研究区东部、中部和西北部的种植区. 展开更多
关键词 土壤重金属 重金属源解析 PMF模型 空间统计分析 莫兰指数
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耐盐菌对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响 被引量：15
11
作者 刘鹏 毕江涛 +4 位作者 罗成科 惠治兵 李文兵 肖国举 王静 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期246-256,共11页
土壤盐渍化严重影响植物生长发育,为探讨微生物对盐胁迫下植物种子萌发及幼苗生长的调控作用,以宁粳28号水稻种子为材料,采用培养皿滤纸萌发的方法研究不同耐盐菌株组合对150 mmol·L^(-1) NaCl胁迫下与水稻种子萌发及幼苗生长相关... 土壤盐渍化严重影响植物生长发育,为探讨微生物对盐胁迫下植物种子萌发及幼苗生长的调控作用,以宁粳28号水稻种子为材料,采用培养皿滤纸萌发的方法研究不同耐盐菌株组合对150 mmol·L^(-1) NaCl胁迫下与水稻种子萌发及幼苗生长相关的生理代谢的影响。结果表明:不同菌株组合对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长均有一定的促进作用。与盐胁迫下不加菌的对照处理相比,枯草芽孢杆菌+苏云金芽孢杆菌+阿氏芽孢杆菌(ABD)和枯草芽孢杆菌+苏云金芽孢杆菌+多黏类芽孢杆菌+阿氏芽孢杆菌(ABCD)菌株组合可使发芽率提高约20%,ABCD组合使水稻芽长和根长分别提高4.75倍和0.72倍,种子活力指数提高3.19倍,幼苗耐盐指数提高3.20倍,叶绿素含量与根系活力均显著增加(P<0.05),相对盐害率显著下降(P<0.05)。菌株组合不同程度地降低了盐胁迫下水稻幼苗丙二醛(MDA)含量,提高了过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性,可缓解盐分对水稻造成的毒害,但各处理之间存在一定的差异,其中多菌株复配能较好地提高幼苗SOD活性。研究表明,耐盐微生物能够增强水稻耐盐性,促进水稻种子萌发及幼苗生长,多菌株复配效果优于单菌株。 展开更多
关键词 盐胁迫 外源微生物 水稻 种子萌发 幼苗生长 抗氧化酶活性
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四种牧草种子在不同浓度NaCl或NaHCO_(3)胁迫下的萌发特性 被引量：12
12
作者 杨迎月 毛桂莲 +2 位作者 麻冬梅 张峰举 许兴 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期637-645,共9页
为探明紫花苜蓿(Medicago sativa)、湖南稷子(Echinochloa frumentacea)、高羊茅(Fectuca arundinacea)、鹰嘴紫云英(Astragalus cicer)种子萌发期间对盐碱胁迫的耐受性,本研究测定了不同浓度NaCl或NaHCO_(3)胁迫处理下种子萌发相关指标... 为探明紫花苜蓿(Medicago sativa)、湖南稷子(Echinochloa frumentacea)、高羊茅(Fectuca arundinacea)、鹰嘴紫云英(Astragalus cicer)种子萌发期间对盐碱胁迫的耐受性,本研究测定了不同浓度NaCl或NaHCO_(3)胁迫处理下种子萌发相关指标,通过建立回归方程和隶属函数值分析得出4种牧草种子萌发对盐碱胁迫的耐受阈值。结果表明:4种牧草种子的萌发相关指标均表现出随着盐或碱浓度的增加而降低的趋势;由回归方程可知,紫花苜蓿、湖南稷子、高羊茅和鹰嘴紫云英种子萌发的适宜盐浓度分别为115.66,178.32,84.46和65.18 mmol·L^(-1);半致死盐浓度分别为169.66,279.95,148.72和131.22 mmol·L^(-1);适宜碱浓度分别为48.57,98.39,87.95和35.07 mmol·L^(-1);半致死碱浓度分别为107.39,143.36,141.71和47.16 mmol·L^(-1);4种牧草种子耐盐性强弱为湖南稷子>紫花苜蓿>高羊茅>鹰嘴紫云英;耐碱性强弱为湖南稷子>高羊茅>紫花苜蓿>鹰嘴紫云英。 展开更多
关键词 NaCl胁迫 NaHCO_(3)胁迫 萌发特性 紫花苜蓿 湖南稷子 高羊茅 鹰嘴紫云英
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外源褪黑素对盐胁迫下两种紫花苜蓿生理及光合特性的影响 被引量：12
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作者 苏立娜 麻冬梅 +2 位作者 李嘉文 张玲 侯汶君 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期726-732,共7页
为探究外源褪黑素(Melatonin,MT)对盐胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生理及光合特性的影响,本研究以紫花苜蓿‘中苜1号’(耐盐)和‘渭南’(敏盐)为材料,根施浓度为25(MT1),50(MT2),70(MT3),100(MT4),150(MT5)μmol·L^(-1)的... 为探究外源褪黑素(Melatonin,MT)对盐胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生理及光合特性的影响,本研究以紫花苜蓿‘中苜1号’(耐盐)和‘渭南’(敏盐)为材料,根施浓度为25(MT1),50(MT2),70(MT3),100(MT4),150(MT5)μmol·L^(-1)的褪黑素预处理,用浓度为150 mmol·L^(-1)的盐溶液胁迫并分析处理前后紫花苜蓿幼苗生理及光合指标。结果表明:150 mmol·L^(-1)盐浓度使植株生长受明显抑制,当褪黑素浓度为50,70,100μmol·L^(-1)时可显著提高盐胁迫下2种紫花苜蓿幼苗叶片相对含水量、脯氨酸和叶绿素含量,降低相对电导率和丙二醛含量;各浓度褪黑素处理均显著提高2种紫花苜蓿的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性。50,70,100μmol·L^(-1)MT处理显著提高2种紫花苜蓿的净光合速率、气孔导度、胞间CO 2浓度和蒸腾速率。外源褪黑素浓度为100μmol·L^(-1)时对缓解紫花苜蓿受盐胁迫伤害效果最佳。 展开更多
关键词 褪黑素 紫花苜蓿 抗氧化能力 光合作用
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贺兰山不同海拔植被下土壤微生物群落结构特征 被引量：12
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作者 马进鹏 庞丹波 +3 位作者 陈林 万红云 陈高路 李学斌 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期667-676,共10页
为明确海拔变化对干旱区山地森林土壤微生物群落的影响,揭示环境因子改变后土壤微生物群落结构特征及影响因素。对贺兰山5个海拔梯度土壤理化性质进行测定,同时采用磷酸脂肪酸(PLFA)图谱法分析土壤微生物群落组成,通过主成分分析、冗余... 为明确海拔变化对干旱区山地森林土壤微生物群落的影响,揭示环境因子改变后土壤微生物群落结构特征及影响因素。对贺兰山5个海拔梯度土壤理化性质进行测定,同时采用磷酸脂肪酸(PLFA)图谱法分析土壤微生物群落组成,通过主成分分析、冗余分析(RDA)探究土壤理化性质与土壤微生物群落相对丰度之间的相关关系。结果表明:土壤养分含量在不同海拔之间差异性显著(P<0.05),土壤有机碳和全氮含量随海拔的升高而升高,全磷含量随海拔升高先升高再降低再升高;土壤微生物量随海拔升高先升高后降低,土壤微生物的相对丰度在不同海拔之间存在差异(P<0.05);主成分分析表明,与第1主成分相关性较强的微生物类群为革兰氏阳性细菌(G^(+))、革兰氏阴性细菌(G^(-))和真菌;与第2主成分相关性较强的微生物类群为放线菌、原生动物和非特异性细菌。非特异性细菌和真菌与各土壤因子之间均有显著相关关系,而放线菌、G^(+)和G^(-)与各土壤因子相关性较弱,原生动物与土壤全磷含量的关系密切。海拔是影响特征微生物分布的重要因素,特征微生物的含量和相对丰度随海拔的升高先升高后降低,符合山地生态学中的“中部膨胀”理论。探明了贺兰山不同海拔土壤微生物结构特征及与土壤理化性质之间的相关关系,对维持干旱区山地森林生态系统功能稳定及养分循环具有重要意义。 展开更多
关键词 贺兰山 土壤微生物 微生物相对丰度 海拔 磷酸脂肪酸 土壤理化性质
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外源褪黑素对盐胁迫下燕麦幼苗生长及抗氧化系统的影响 被引量：11
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作者 李嘉文 麻冬梅 +3 位作者 苏立娜 张玲 侯汶君 杭嘉慧 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期396-403,共8页
褪黑素作为一种吲哚胺类生长激素,具有多种生物学功能,能够调节植物的逆境胁迫中的防御反应。为探究外源褪黑素对盐胁迫下耐盐饲用燕麦(Avena sativa L.)幼苗‘白燕7号’的表型和生理的调节作用。本研究在人工气候室进行,采用根灌水培培... 褪黑素作为一种吲哚胺类生长激素,具有多种生物学功能,能够调节植物的逆境胁迫中的防御反应。为探究外源褪黑素对盐胁迫下耐盐饲用燕麦(Avena sativa L.)幼苗‘白燕7号’的表型和生理的调节作用。本研究在人工气候室进行,采用根灌水培培养,比较在单独盐胁迫和盐与褪黑素复合处理下,‘白燕7号’表型指标、渗透调节物质、膜脂过氧化程度、抗氧化系统活性、编码抗氧化物酶相关基因的表达量变化。研究结果表明:与盐胁迫处理相比,添加外源褪黑素后‘白燕7号’幼苗的株高和根长显著增高,氧化胁迫造成的膜损伤减轻,且脂氧合酶相关基因LOX表达水平下调,同时渗透失衡得到有效缓解;在清除活性氧方面,编码抗氧化物酶的相关基因表达量上调,酶活性显著提高,抗氧化系统活性显著提升,外源褪黑素最为适宜的浓度为150μmol·L^(-1)。这些结果说明外源褪黑素在缓解燕麦盐胁迫方面起重要作用。 展开更多
关键词 燕麦 外源褪黑素 抗氧化系统
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贺兰山东坡不同海拔土壤微生物群落特征及其影响因素 被引量：7
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作者 庞丹波 吴梦瑶 +8 位作者 赵娅茹 杨娟 董立国 吴旭东 陈林 李学斌 倪细炉 李静尧 梁咏亮 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1957-1967,共11页
土壤微生物作为连接地上植物群落和地下生物过程的重要桥梁,在调控地下生态学过程中扮演着重要角色。然而,我们对旱区山地生态系统沿海拔梯度上的土壤微生物群落变化特征及其驱动因素尚不清楚。本研究以贺兰山1300~2800 m范围内7个海拔... 土壤微生物作为连接地上植物群落和地下生物过程的重要桥梁,在调控地下生态学过程中扮演着重要角色。然而,我们对旱区山地生态系统沿海拔梯度上的土壤微生物群落变化特征及其驱动因素尚不清楚。本研究以贺兰山1300~2800 m范围内7个海拔的土壤为研究对象,揭示贺兰山林下植物群落组成、土壤理化性质、土壤微生物群落海拔分布格局,采用方差分解和冗余分析探明影响土壤微生物群落的驱动因素。结果表明:随着海拔上升,土壤微生物总量和细菌生物量呈先增加后降低的变化趋势,真菌、放线菌、丛枝菌根真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌生物量呈现逐渐增加的变化趋势。真菌细菌比(F/B)显示,低海拔土壤细菌的积累能力强于真菌,而在高海拔则相反。革兰氏阳性菌与阴性菌比例(GP/GN)随海拔上升呈逐渐减小的趋势,表明随海拔上升土壤细菌和有机碳可利用度分别发生由“寡”到“富”和由“低”到“高”转变。植被属性、土壤物理和化学属性共同解释土壤微生物群落变异的95.7%。土壤有机碳(SOC)、土壤含水率(SWC)和全氮(TN)显著影响土壤微生物群落组成。本研究揭示了贺兰山东坡土壤微生物群落沿海拔梯度的分布模式及其驱动因素,可为深化认识旱区山地生态系统植物⁃土壤⁃微生物间的相互作用提供理论依据和数据支撑。 展开更多
关键词 土壤微生物 磷脂脂肪酸 微生物群落 海拔梯度 山地生态系统
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粉垄耕作对耕地土壤酶活性、微生物群落结构和功能多样性的影响 被引量：11
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作者 陈彦云 夏皖豫 +1 位作者 赵辉 曾明 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期5009-5021,共13页
粉垄耕作是中国的一种新型耕作技术,对耕地质量和作物增产有重要影响。设置传统耕作深度20 cm(CK)、粉垄耕作深度35 cm(FL1)和粉垄耕作深度50 cm(FL2)对玉米耕地进行处理,重点研究了粉垄耕作技术对土壤微生态的影响,并阐明土壤微生物群... 粉垄耕作是中国的一种新型耕作技术,对耕地质量和作物增产有重要影响。设置传统耕作深度20 cm(CK)、粉垄耕作深度35 cm(FL1)和粉垄耕作深度50 cm(FL2)对玉米耕地进行处理,重点研究了粉垄耕作技术对土壤微生态的影响,并阐明土壤微生物群落组成及功能对粉垄耕作的响应。结果表明,FL1、FL2和CK处理玉米产量分别为8.58、8.38和6.22 t/hm^(2),FL1和FL2处理增产率分别为34.7%—37.9%。在0—20、20—40 cm土层中,粉垄耕作两个处理的土壤酶活性、微生物群落多样性和功能多样性均显著高于CK处理。通过结构方程模型发现,粉垄耕作直接提高了土壤酶活性、细菌参与养分循环的功能基团和细菌的群落结构,并通过细菌群落间接影响了真菌群落,增加了真菌参与养分循环的功能基团和真菌群落多样性,使土壤微生物碳源利用的能力和功能多样性指数得到提升,以FL1效果更佳。总之,研究从微生物的角度解释了粉垄耕作对土壤微生态的影响机制,为粉垄耕作提升土壤耕地质量提供了理论依据。 展开更多
关键词 粉垄耕作 土壤微生物群落 土壤酶活性 功能多样性 Biolog-ECO 功能预测
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毛乌素沙地南缘不同固沙灌木下土壤养分的空间异质性 被引量：12
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作者 赵朋波 邱开阳 +9 位作者 谢应忠 赵香君 陈林 刘王锁 李海泉 孟文芬 虎学琴 何毅 黄业芸 李亚园 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2040-2048,共9页
土壤养分空间异质性的研究对于土壤管理、生态恢复及可持续发展都具有重要的意义。本文采用描述性统计和地统计学方法研究了宁夏白芨滩国家级自然保护区沙地扎设草方格后种植不同固沙灌木[柠条(Caragana korshinskii)、杨柴(Corethroden... 土壤养分空间异质性的研究对于土壤管理、生态恢复及可持续发展都具有重要的意义。本文采用描述性统计和地统计学方法研究了宁夏白芨滩国家级自然保护区沙地扎设草方格后种植不同固沙灌木[柠条(Caragana korshinskii)、杨柴(Corethrodendron fruticosum var.mongolicum)、柠条-花棒(Corethrodendron scoparium)混交、柠条-沙拐枣(Calligonum mongolicum)混交和花棒-沙拐枣混交]经长期生态恢复后对土壤养分空间异质性特征的影响。结果表明:研究区土壤有机碳、全氮和速效磷空间分布拟合均符合高斯模型,均有中等程度的空间自相关性,其块金系数分别为0.612,0.612和0.503;速效钾的空间分布拟合为球状模型,具有强空间自相关性,其块金系数为0.887。有机碳、全氮、速效磷和速效钾4种土壤养分呈现出明显的空间分布特征。综上所述,种植不同固沙灌木与沙地土壤养分及其空间异质性之间有一定的关系,含柠条的固沙灌木混交林更有利于沙地土壤肥力的恢复。 展开更多
关键词 固沙灌木 土壤养分 空间异质性 空间分布 草方格固沙
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毛乌素沙地不同类型生物结皮与下层土壤酶活性及土壤碳氮磷化学计量特征 被引量：12
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作者 樊瑾 李诗瑶 +1 位作者 余海龙 黄菊莹 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2021年第4期109-120,共12页
生物结皮在土壤养分累积和循环中起着重要作用。土壤酶活性能敏感地指示土壤的恢复程度,是衡量沙区生态恢复与健康的重要生物学指标。采用时空互代法,以毛乌素沙地不同演替阶段生物结皮(藻结皮、混生结皮和藓结皮)为研究对象,通过测定... 生物结皮在土壤养分累积和循环中起着重要作用。土壤酶活性能敏感地指示土壤的恢复程度,是衡量沙区生态恢复与健康的重要生物学指标。采用时空互代法,以毛乌素沙地不同演替阶段生物结皮(藻结皮、混生结皮和藓结皮)为研究对象,通过测定生物结皮及下层土壤的物理化学性质和酶活性,探讨不同演替阶段的生物结皮对土壤酶活性和碳氮磷化学计量特征的影响。结果表明:生物结皮的进展演替可显著提高结皮层脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性(P<0.05);结皮类型显著影响酶活性,藓结皮下层土壤的酶活性最高(P<0.05);3类生物结皮间有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、C/N、C/P、N/P差异显著;生物结皮层SOC、TN、TP、C/N、C/P、N/P均显著高于下层土壤。环境因子对生物结皮及下层土壤酶活性变异影响大小排序为TN>速效钾(AK)>SWC>TP>C/P>SOC>碱解氮(AN)>pH>容重(BD)>速效磷(AP),影响酶活性的主导因子是TN、TP、AK。碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性与SOC、TN、AN、C/P、N/P正相关,而脲酶和蔗糖酶与AK、TP、AP正相关。但pH、BD、Por与这4类酶活性均负相关。生物结皮的进展演替可促进结皮层及下层土壤的理化性质及酶活性的提升,但对结皮层的提升显著高于下层土壤。 展开更多
关键词 生物结皮 酶活性 化学计量特征 进展演替 毛乌素沙地
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基于SEBAL模型评估干旱半干旱区人工灌丛植被对陆表蒸散的影响 被引量：11
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作者 乔成龙 杜灵通 +4 位作者 潘海珠 马龙龙 田静 袁洪艺 吴宏玥 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期110-117,共8页
评估人工灌丛植被重建对干旱半干旱区陆地生态系统蒸散的影响,不仅能揭示植被变化与水文过程的耦合机理,又可为区域生态治理与水资源管理提供科学指导。该研究利用Landsat-8 OLI/TIR遥感影像及气象数据等驱动SEBAL模型,反演宁夏盐池县... 评估人工灌丛植被重建对干旱半干旱区陆地生态系统蒸散的影响,不仅能揭示植被变化与水文过程的耦合机理,又可为区域生态治理与水资源管理提供科学指导。该研究利用Landsat-8 OLI/TIR遥感影像及气象数据等驱动SEBAL模型,反演宁夏盐池县的年内不同日期的陆表蒸散,结合目视解译选取的人工灌丛区与对照草地,评估了人工灌丛植被对陆表蒸散的影响。结果表明:1)SEBAL模型的蒸散反演精度与站点观测结果较为一致,可用于干旱半干旱区蒸散反演及空间特征研究;2)盐池县人工灌丛植被区日平均蒸散为1.20 mm/d,高于对照草地1.17 mm/d的日平均蒸散量,即干旱半干旱区人工种植灌木林增加了生态系统水分消耗,但不同季节和不同生物地理条件下的蒸散增强作用存在差异,蒸散增强在8月份最大,而3、4月份呈现负效应;3)人工灌丛的密度越大、植被盖度越高,对陆表蒸散的增强作用越强,特别在NDVI>0.4的高盖度情况下蒸散增强作用更加明显。由此可知,在水资源紧缺的干旱半干旱区开展以灌木树种为主的植被重建需在合理的生态水文阈值范围内开展,才能构建出稳定可持续的人工生态系统。 展开更多
关键词 蒸散 模型 植被重建 干旱半干旱区
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