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人工修复边坡植被演替初期有机碳组分及土壤生态化学计量特征 被引量：2
1
作者 刘芳 夏栋 +3 位作者 马佳鑫 罗婷 闫书星 张森 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期68-75,共8页
[目的]研究人工修复边坡演替初期土壤有机碳组分、碳氮磷含量及其化学计量比,揭示气候因子对人工修复边坡演替初期土壤有机碳组分、碳氮磷含量及其化学计量比的影响,以期为后期人工修复边坡的养护提供指导和建议,确保人工修复边坡的正... [目的]研究人工修复边坡演替初期土壤有机碳组分、碳氮磷含量及其化学计量比,揭示气候因子对人工修复边坡演替初期土壤有机碳组分、碳氮磷含量及其化学计量比的影响,以期为后期人工修复边坡的养护提供指导和建议,确保人工修复边坡的正向演替。[方法]在湛江、梧州、宜昌、南阳、焦作、潍坊、加查采集了初期基材配制相同、植物配制相近,修复年限为2~4年的植被混凝土人工修复边坡土样,通过实验获得土样有机碳组分、碳、氮、磷的数据,采用冗余分析,开展气候因子对人工修复边坡演替初期土壤有机碳组分、碳氮磷含量及其化学计量比的影响研究。[结果]人工修复边坡演替初期F_(1)含量的变化范围为1.10~3.64 g/kg;F_(2)含量的变化范围为1.33~3.04 g/kg;F_(3)含量的变化范围为2.02~3.34 g/kg;F_(4)含量的变化范围为10.86~15.24 g/kg;TOC含量变化范围为15.52~24.71 g/kg;TN含量变化范围为0.61~0.93 g/kg;TP含量的变化范围为0.81~1.22 g/kg;C∶N变化范围为23.55~27.95;C∶P变化范围为17.26~23.09;N∶P的变化范围为0.72~0.98;C∶N∶P的变化范围为17.26∶0.75∶1~24.81∶0.95∶1。[结论]演替初期人工修复边坡碳磷表现为中等及以上,氮表现为缺乏;有机碳组分以惰性有机碳为主且有机碳稳定性较强。有机碳组分的主要影响因子为年平均温度、物种丰富度和年平均降水;土壤碳氮磷含量及其化学计量比主要影响因子为年平均温度、物种丰富度、pH和容重。 展开更多
关键词 演替初期 人工修复边坡 有机碳组分 碳氮磷含量 碳氮磷化学计量比
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外掺磷石膏改性植被混凝土护坡植生性能研究
2
作者 刘振忠 段荣丰 +3 位作者 王明 董文豪 郝献省 刘黎明 《人民长江》 北大核心 2024年第10期239-245,共7页
为有效利用固体废弃物资源,探究磷石膏对植被混凝土根系生长和固土护坡效果的影响,将不同含量磷石膏掺入到植被混凝土中,采用室内试验与室外试验相结合的方法,测定植被混凝土物理力学特性、高羊茅根系生长特征以及植被混凝土根土复合体... 为有效利用固体废弃物资源,探究磷石膏对植被混凝土根系生长和固土护坡效果的影响,将不同含量磷石膏掺入到植被混凝土中,采用室内试验与室外试验相结合的方法,测定植被混凝土物理力学特性、高羊茅根系生长特征以及植被混凝土根土复合体的抗剪强度。结果表明:①与对照组相比,磷石膏含量为2%,4%,6%,8%,10%的组,基材容重降低了3.72%~11.66%,孔隙率提高了2.54%~11.79%,黏聚力提高了4.46%~28.76%,内摩擦角降低了3.68%~11.91%。②磷石膏含量对高羊茅根系生长具有显著影响,随着磷石膏含量的增加,高羊茅的根系表面积、根平均直径、根总长以及根地下生物量呈现先升高后降低的趋势,均在磷石膏含量为6%时达到最大值,根系表面积、根平均直径、根总长以及根地下生物量分别提升了58.08%,17.19%,34.88%,23.53%。③随着磷石膏含量的增加,植被混凝土根土复合体的抗剪强度呈现先增加后降低的趋势,也在磷石膏含量为6%时达到最大值;随着土层深度的增加,植被混凝土抗剪强度呈现先增加后降低的趋势,表现为中层的抗剪强度最大。相关性分析和PLS-PM综合分析表明,在磷石膏的直接作用和基材物理特性的间接作用下,植物植生特性各指标方差均大于0.7,总体植生情况能够满足边坡生态修复的要求。 展开更多
关键词 植被混凝土 磷石膏 根系特征 物理力学性质 植生性能 生态护坡
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冻融条件下植被混凝土中自生固氮菌的分离鉴定及其特性
3
作者 刘大翔 徐志海 +5 位作者 高贤 许博阳 郑蔚 夏栋 许文年 杨悦舒 《土壤学报》 北大核心 2025年第2期579-591,共13页
分离鉴定冻融条件下植被混凝土中的自生固氮菌,探究其对植被混凝土理化性质和黑麦草生长的影响。采用选择性固氮培养基从经历多次冻融循环的植被混凝土中分离得到自生固氮菌GDJ-1与GDJ-2,从形态学特征、生理生化特征、16S rDNA以及系统... 分离鉴定冻融条件下植被混凝土中的自生固氮菌,探究其对植被混凝土理化性质和黑麦草生长的影响。采用选择性固氮培养基从经历多次冻融循环的植被混凝土中分离得到自生固氮菌GDJ-1与GDJ-2,从形态学特征、生理生化特征、16S rDNA以及系统发育分析等方面对菌株进行种类鉴定,探究目标菌株对植被混凝土理化指标以及黑麦草生长的影响。结果表明,菌株GDJ-1为蛋白水解微杆菌(Microbacterium proteolyticum),革兰氏阳性菌,菌落呈圆形黄色。经GDJ-1菌液处理后,黑麦草的地上鲜物质量和干物质量较对照组分别增加29.09%、5.05%,地下鲜物质量和干物质量分别增加13.40%、16.40%。植被混凝土有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量均得到提高,其中碱解氮的提升高达62.95%。菌株GDJ-2为皮氏罗尔斯顿菌(Ralstonia pickettii),革兰氏阴性菌,菌落呈圆形米色。经GDJ-2菌液处理后,黑麦草的地上鲜物质量和干物质量较对照组分别增加35.71%、4.93%,地下鲜物质量和干物质量分别增加46.38%、13.79%。植被混凝土有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量均得到提高,其中有效磷的提升达到35.73%。两菌株在形态学、产酶代谢上存在较大差异,但均可改善植被混凝土的养分状况,促进黑麦草生长。在植被混凝土生态修复中,自生固氮菌GDJ-1与GDJ-2具备应用潜力。其中,GDJ-1具有较强的固氮作用,能够有效转化土壤中的养分,更适用于土壤贫瘠或养分缺乏的地区。GDJ-2的环境适应性较好,尤其对碱性环境有更高的耐受性,更适用于盐碱地等环境较为苛刻的地区。 展开更多
关键词 植被混凝土 自生固氮菌 分离与鉴定 冻融条件 黑麦草
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降雨强度对含碎石坡耕地侵蚀泥沙有机碳组分流失特征的影响
4
作者 施伟豪 赵冰琴 +5 位作者 高儒章 张兴凤 吴欣 朱万庆 夏栋 许文年 《水土保持研究》 北大核心 2025年第2期24-33,共10页
[目的]明确含碎石坡耕地有机碳组分在不同雨强和碎石含量下的流失特征,进而为坡耕地有机碳流失的防治提供科学支撑。[方法]以含碎石坡耕地黄棕壤为研究对象,在4种碎石含量(0,10%,20%和30%)下以不同降雨强度(60,90,120 mm/h)进行了人工... [目的]明确含碎石坡耕地有机碳组分在不同雨强和碎石含量下的流失特征,进而为坡耕地有机碳流失的防治提供科学支撑。[方法]以含碎石坡耕地黄棕壤为研究对象,在4种碎石含量(0,10%,20%和30%)下以不同降雨强度(60,90,120 mm/h)进行了人工模拟降雨试验。[结果](1)在侵蚀泥沙中细砂粒含量最高(>50%),中活性有机碳含量最高,在碎石含量为20%时,有机碳流失量最多,且以中活性有机碳流失为主;(2)雨强和各有机碳流失含量呈极显著负相关(p<0.01),碎石含量和非活性有机碳流失含量呈显著正相关(p<0.05);(3)雨强主要通过影响粗砂粒、细砂粒来正向影响活性较高有机碳流失,而碎石含量主要通过影响黏粒来正向影响活性低的有机碳流失,雨强(60.2%)对于侵蚀泥沙和有机碳的流失影响程度大于碎石含量(39.8%)。[结论]雨强和碎石的增加都会加快各有机碳的流失速率和流失量,建议坡耕地进行去碎石化处理并将碎石含量保持在10%以下。 展开更多
关键词 模拟降雨 碎石含量 团聚体 有机碳组分
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新银合欢林土壤理化性质–微生物生物量耦合协调关系研究 被引量：4
5
作者 宋亮 赵冰琴 +4 位作者 申远洋 朱万庆 杜祥运 高儒章 许文年 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1070-1079,共10页
研究采用空间代替时间序列的方法,通过方差分析、相关性分析和偏最小二乘路径模型探究向家坝工程扰动区6种不同龄级新银合欢林土壤理化性质与微生物生物量的耦合协调关系。结果表明:①原生草地群落(A1,无新银合欢群落)土壤含水量、养分... 研究采用空间代替时间序列的方法,通过方差分析、相关性分析和偏最小二乘路径模型探究向家坝工程扰动区6种不同龄级新银合欢林土壤理化性质与微生物生物量的耦合协调关系。结果表明:①原生草地群落(A1,无新银合欢群落)土壤含水量、养分水平和微生物生物量均最高,新银合欢入侵后在草灌阶段土壤含水量、养分水平和微生物生物量显著下降。新银合欢成为灌丛时(A3,新银合欢2 a群落)土壤含水率、有机碳、全氮、全磷、微生物生物量碳氮含量分别下降为A1群落的51.2%、33.9%、31.6%、27.1%、72.8%和61.5%,pH上升至8.16,使得土壤更为碱化。②土壤微生物生物量碳与土壤含水率显著相关(P<0.05),土壤微生物生物量碳氮比与pH呈显著相关;土壤含水率、养分水平和微生物生物量三者之间相互影响且作用显著,高土壤含水率有利于土壤养分与微生物生物量的存在和转化。③原生样地结构稳定,协调度D较高(0.7162);新银合欢入侵后,协调度随着新银合欢林龄增大呈现波动下降,至A4群落(新银合欢3~4 a)时协调度降至最小值(0.5012);在乔木阶段土壤养分与微生物生物量缓慢增加且趋于稳定,协调度缓慢上升,最终在新银合欢纯林时稳定趋于勉强协调发展类型。因此,针对不同龄级新银合欢林,要根据不同恢复阶段的土壤生境条件采取不同调控措施,在植被恢复的物种搭配选择上应注重草灌结合,促进土壤以及整个生态系统的健康发展。 展开更多
关键词 新银合欢林 土壤理化性质 土壤微生物生物量 耦合协调关系 PLS-PM模型
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鄂东南崩壁不同深度土层微形态特征及稳定性评价 被引量：1
6
作者 艾尚进 程虎 +4 位作者 夏露 马悦阳 舒倩 许文年 夏栋 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第5期382-390,共9页
为了深入认识崩壁不同深度土层微观结构特征和稳定性状况,选取鄂东南通城县一处发育完整的崩壁为研究对象,通过观察土壤薄片,定量和定性分析了崩壁6个不同深度土层的微形态特征,在此基础上,采用主成分分析对崩壁稳定性进行评价,并构建... 为了深入认识崩壁不同深度土层微观结构特征和稳定性状况,选取鄂东南通城县一处发育完整的崩壁为研究对象,通过观察土壤薄片,定量和定性分析了崩壁6个不同深度土层的微形态特征,在此基础上,采用主成分分析对崩壁稳定性进行评价,并构建了崩壁稳定性评价体系的微形态指标最小数据集(MDS)。结果表明:(1)崩壁不同深度土层微形态差异显著。表土层土壤基质颜色呈现暗红色,基质比较高(0.91),团聚体和孔隙状况发育成熟,孔隙连通性较好。红土层基质颜色以红色为基调,随深度增加逐渐变浅,基质比为0.69(平均值),土壤团聚体结构弱发育,孔隙类型以囊孔和裂隙为主,连通性较差。砂土层主要以未风化完全的矿物颗粒为主,基质比极低(0.25),孔隙类型以矿物颗粒间隙为主。(2)各土层稳定性微形态评价得分从大到小排序为:表土层(TC_(1))>红土层(TC_(2)>TC_(3)>TC_(4))>砂土层(TC_(5)>TC_(6)),与多数土壤微形态指标间呈现显著正相关(p<0.05)。(3)崩壁土体稳定性微形态评价的最小数据集(MDS)由土壤基质颜色、土壤基质类型、土壤基质比、土壤团聚体、土壤微结构、总孔隙百分比和有机质含量7个指标构成。综上,不同深度土层微形态特征差异是崩壁土体稳定性具有层次分异性的重要因素之一。基于土壤微形态分析及建立的最小数据集评价体系,可以对崩壁土体的稳定性进行初步的监测。 展开更多
关键词 崩岗 稳定性 土壤微形态 主成分分析 最小数据集
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生物炭对粗放型绿色屋顶出流水质的影响
7
作者 刘芳 罗婷 +2 位作者 马悦阳 舒倩 夏栋 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第2期1-6,29,共7页
以粗放型绿色屋顶的基质层为研究对象,构建了2组不同基质的粗放型绿色屋顶装置,每组设置了4个梯度(0%、6%、8%、10%)的生物炭,考察各组在经历9次人工降雨过程中,基质淋失率、出流水样的水质和污染负荷削减率的差异.结果表明:添加生物炭... 以粗放型绿色屋顶的基质层为研究对象,构建了2组不同基质的粗放型绿色屋顶装置,每组设置了4个梯度(0%、6%、8%、10%)的生物炭,考察各组在经历9次人工降雨过程中,基质淋失率、出流水样的水质和污染负荷削减率的差异.结果表明:添加生物炭在抑制基质淋失率和提高出流水质方面作用明显.其中以在植被混凝土为主要基材中添加8%生物炭对于基质淋失率和出流水样中的N、P质量浓度的抑制作用、污染负荷的整体削减作用都是最好的;以在园林废弃物为主要基材中添加10%生物炭对于提高出流水质、削减污染负荷的效果是最好的,但是在抑制基质淋失率方面添加6%生物炭的设施效果最好. 展开更多
关键词 生物炭 粗放型绿色屋顶 基质淋失率 出流水质 污染负荷削减率
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