宁夏铜银矿区大气降尘重金属污染的季节性特征及其风险评价

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作者 杜倩倩 孟晨 +1 位作者 宋乃平 岳健敏 《水土保持通报》 北大核心 2025年第3期98-108,共11页

[目的]识别铜银矿区大气降尘重金属的污染特征及风险,为矿区生态修复及风险管控提供科学依据。[方法]以宁夏铜银矿尾矿堆积区为研究对象,利用降尘缸在春、夏、秋、冬4个季节收集大气降尘,进行重金属(Cd,As,Cu,Ni,Cr,Hg,Pb,Ag)测定,并采... [目的]识别铜银矿区大气降尘重金属的污染特征及风险,为矿区生态修复及风险管控提供科学依据。[方法]以宁夏铜银矿尾矿堆积区为研究对象,利用降尘缸在春、夏、秋、冬4个季节收集大气降尘,进行重金属(Cd,As,Cu,Ni,Cr,Hg,Pb,Ag)测定,并采用单因子污染指数、地积累指数、潜在生态危害指数评价、人体健康风险评价模型等方法,分析大气降尘重金属污染的季节性特征及风险。[结果]①研究区大气降尘量整体呈现春季>秋季>夏季>冬季的规律,大气降尘重金属累积含量呈:夏季>春季>冬季>秋季,其中As,Cu,Ni,Cr,Hg,Ag含量均表现春、夏时期高于秋冬时期,但Cd,Pb表现为秋冬时期大于春夏时期,春夏时期的大气降尘重金属含量均超过宁夏土壤背景值;②研究区不同季节的大气降尘重金属单因子污染指数和地积累指数表明Cd,Cu,Ni,Cr,Hg,Ag,Pb均有一定程度的污染,其中Cu,Pb和Ag污染程度相对较高,Cr污染最小。潜在生态风险评价发现季节顺序为:春季>夏季>冬季>秋季;③人体健康风险评价表明,大气降尘重金属通过呼吸途径和手口途径引起非致癌健康风险,其风险程度表现为:春季>夏季>冬季>秋季,引起的儿童非致癌健康风险显著大于成人。[结论]研究区大气降尘重金属污染具有明显的季节性特征,尾矿重金属在春、夏的污染水平较高,需要在春季及夏季重点控制重金属的释放与扩散,以降低对生态环境和居民健康的影响。此外,儿童面临的非致癌健康风险显著高于成人,需重点考虑儿童的健康防护。 展开更多

关键词 露天尾矿 大气降尘 重金属 季节性特征 风险评估

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紫花苜蓿MsGOLS2基因的克隆及功能鉴定

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作者 张新宇 刘晓霞 +3 位作者 安雯 麻冬梅 马巧利 郎思睿 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第6期111-122,共12页

【目的】盐胁迫是影响植物生长的重要因素,肌醇半乳糖苷合成酶(GOLS)在植物响应非生物胁迫的过程中有着重要作用。本研究通过探究紫花苜蓿GOLS基因在盐胁迫响应过程中的作用,旨在为揭示紫花苜蓿的耐盐分子调控机制奠定理论基础,为紫花... 【目的】盐胁迫是影响植物生长的重要因素,肌醇半乳糖苷合成酶(GOLS)在植物响应非生物胁迫的过程中有着重要作用。本研究通过探究紫花苜蓿GOLS基因在盐胁迫响应过程中的作用,旨在为揭示紫花苜蓿的耐盐分子调控机制奠定理论基础,为紫花苜蓿的抗逆分子设计育种提供宝贵的基因资源。【方法】克隆紫花苜蓿MsGOLS2基因,利用生物信息学软件分析其基因序列和蛋白结构,构建进化树,并进行亚细胞定位。利用荧光定量PCR探究MsGOLS2在紫花苜蓿不同器官中以及盐胁迫下的表达特异性。将紫花苜蓿MsGOLS2基因在拟南芥中异源表达,并进行盐胁迫处理,从表型、生理和分子水平上分析过表达MsGOLS2对拟南芥耐盐性的影响。【结果】(1)MsGOLS2编码区序列全长987 bp,编码328个氨基酸;MsGOLS2为亲水性膜内蛋白,与蒺藜苜蓿和大豆的GOLS2的亲缘关系较近。(2)亚细胞定位结果显示MsGOLS2在细胞质和细胞核中均有表达。(3)MsGOLS2的表达量在紫花苜蓿根中最高,并且在盐胁迫下表达量显著升高。(4)过表达MsGOLS2拟南芥植株的主根长度显著高于野生型植株;盐胁迫后,过表达MsGOLS2拟南芥中丙二醛含量低于野生型,脯氨酸含量、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性高于野生型,抗氧化酶相关基因的表达水平变化与酶活性的变化趋势一致。【结论】紫花苜蓿MsGOLS2能够响应盐胁迫,提高植物的耐盐性。本研究不仅为解析紫花苜蓿MsGOLS2的基因功能提供了重要依据,并为紫花苜蓿耐盐种质资源的筛选培育、创新改良提供了关键的候选基因资源。 展开更多

关键词 紫花苜蓿 MsGOLS2基因 基因克隆 基因表达 耐盐性 转基因

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紫花苜蓿MsNF-YB8基因的克隆及耐盐性分析

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作者 安雯 张新宇 +3 位作者 麻冬梅 马巧利 郎思睿 刘晓霞 《草地学报》 北大核心 2025年第8期2456-2466,共11页

为探究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)MsNF-YB8基因在盐胁迫响应时的功能,本研究克隆‘中苜1号’紫花苜蓿MsNF-YB8基因,并利用生物信息学工具分析其分子特性、结构特征和进化关系等信息;进一步采用实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)监测该基... 为探究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)MsNF-YB8基因在盐胁迫响应时的功能,本研究克隆‘中苜1号’紫花苜蓿MsNF-YB8基因,并利用生物信息学工具分析其分子特性、结构特征和进化关系等信息;进一步采用实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)监测该基因在不同盐胁迫条件下的表达模式;最后利用农杆菌介导的转化方法,对拟南芥转化株系的耐盐性进行分析。结果表明,MsNF-YB8基因编码区全长411 bp(GenBank登录号:PQ448238.1),编码136个氨基酸,蛋白分子量为15.3 kDa,等电点为5.31,与蒺藜苜蓿MtNF-YB8基因具有较高的序列同源性。qRT-PCR检测发现,MsNF-YB8基因表达量受到盐胁迫的显著诱导。在拟南芥中过表达MsNF-YB8基因能够增强盐胁迫时幼根的生长,同时生理指标测定发现转基因拟南芥中的膜脂过氧化反应程度较低,活性氧清除能力、光合作用能力及渗透调节能力相对较高。因此,MsNF-YB8基因是一个有潜力的候选基因,可用于紫花苜蓿的耐盐性分子育种。 展开更多

关键词 紫花苜蓿 MsNF-YB8 耐盐性 基因表达

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荒漠草原植物多样性恢复与土壤生境的关系 被引量：23

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作者 余轩 王兴 +4 位作者 吴婷 王启学 马昀 谢莉 宋乃平 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第21期8516-8524,共9页

为揭示荒漠草原围栏封育后植物多样性的恢复对土壤生境的响应机制,以围栏封育和适度放牧草地的灰钙土和风沙土生境植物群落为研究对象,采用方差分析和冗余分析(redundancy analysis RDA)方法,研究了围栏封育后植物多样性的变化及其与土... 为揭示荒漠草原围栏封育后植物多样性的恢复对土壤生境的响应机制,以围栏封育和适度放牧草地的灰钙土和风沙土生境植物群落为研究对象,采用方差分析和冗余分析(redundancy analysis RDA)方法,研究了围栏封育后植物多样性的变化及其与土壤生境物理和化学因子的关系。结果表明:(1)相对于适度放牧利用,围栏封育显著降低了灰钙土和风沙土生境植物多样性;随着封育年限的增加,植物多样性呈现显著,且封育的负效应随着封育年限的增加而增加;(2)两种土壤生境下植物多样性与生物量均表现为负相关。植物群落对灰钙土和风沙土两种土壤生境下表现出的不同点有:(1)灰钙土生境下,植物多样性与砂粒正相关,生物量与有机碳,全氮正相关;(2)风沙土生境下,植物多样性与有机碳,全氮正相关,生物量与电导率正相关。未来荒漠草原退化草地植物多样性恢复需要充分考虑不同土壤生境类型的影响,草地管理需要采取适度利用和封育保护相结合道路。 展开更多

关键词 荒漠草原 多样性 生物量 土壤

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不同封育年限对宁夏荒漠草原土壤粒径及碳氮储量的影响 被引量：17

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作者 谢莉 宋乃平 +4 位作者 孟晨 吴婷 陈晓莹 李敏岚 岳健敏 《草业学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期1-10,共10页

封育禁牧的时间效应已经成为科学和政府决策关注的焦点,研究以宁夏盐池县典型荒漠草原围封6、10、15年样地的围栏内外2种主要土壤类型——灰钙土和风沙土为研究对象,基于样线调查法及方差分析法,探究不同封育年限对荒漠草原颗粒组成及... 封育禁牧的时间效应已经成为科学和政府决策关注的焦点,研究以宁夏盐池县典型荒漠草原围封6、10、15年样地的围栏内外2种主要土壤类型——灰钙土和风沙土为研究对象,基于样线调查法及方差分析法,探究不同封育年限对荒漠草原颗粒组成及土壤碳氮储量的影响。结果表明:1)封育会导致灰钙土及风沙土土壤细颗粒含量增加,灰钙土封育6年样地土壤细颗粒较围栏外增加量最明显,后随封育年限的增加而呈现增幅减少的趋势;风沙土封育15年样地围栏内土壤细颗粒增加量高于封育6年样地。2)灰钙土及风沙土封育6年样地均表现为围栏内土壤碳氮(有机碳、全碳、全氮)含量高于围栏外,而围封10年及15年样地围栏内外土壤碳氮含量没有明显差异。3)灰钙土围封6年样地围栏内土壤碳氮比高于围栏外,而围封10年及15年样地无此规律,围封不会影响风沙土土壤碳氮比。围封可以有效使土壤颗粒细化,但不同土质对封育年限的响应有所差异,人工封育的最佳时间尺度应根据草原退化程度和草原不同土壤条件而定。 展开更多

关键词 封育年限 荒漠草原 典型土壤 粒径组成 碳氮储量

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宁夏荒漠草原不同林龄人工柠条林地土壤优先流研究 被引量：14

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作者 马昀 孟晨 +3 位作者 岳健敏 宋乃平 谢莉 杜灵通 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期895-903,共9页

土壤优先流作为土壤中常见的水分流动方式,会造成土壤水分流失、地下水污染及坡面土体稳定性降低等问题。以位于宁夏盐池县的典型荒漠草原为研究区域,通过土壤水分入渗染色法、CT扫描法、图像处理技术相结合的分析方式,选取人工营造9、1... 土壤优先流作为土壤中常见的水分流动方式,会造成土壤水分流失、地下水污染及坡面土体稳定性降低等问题。以位于宁夏盐池县的典型荒漠草原为研究区域,通过土壤水分入渗染色法、CT扫描法、图像处理技术相结合的分析方式,选取人工营造9、14、24、35年的柠条灌丛林地,以空白草地作为对照,探究不同恢复年限人工柠条林土壤优先流特征及其与土壤大孔隙与根系的关系。结果表明:(1)不同林龄柠条林地土壤优先流特征及大孔隙度具有显著差异,表现为随着种植年份的增加,土壤大孔隙度逐渐升高,土壤入渗染色深度随之加深,同时染色面积比随着柠条林林龄的增加而增大。(2)土壤基质流深度表现为随着种植年份的增加而增大,人工柠条林地的土壤优先流程度显著高于草地。(3)随着人工柠条林龄的增加,土壤根系数量增加,而灌丛生长发育过程中的根系活动使得灌丛林地土壤具有更多迂曲度低、连通性强的大孔隙,这些大孔隙是导致土壤水分优先迁移的主要因素。因此,植物根系和土壤大孔隙变化是影响荒漠草原人工柠条恢复过程中土壤水分分布的关键因素,合理配置人工林以改善根系及土壤结构特征,或可有效提高荒漠草原地区的土壤水分利用效率。 展开更多

关键词 优先流 荒漠草原 人工柠条林 风沙土 大孔隙

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宁夏荒漠草原灰钙土和风沙土生境植物功能性状对围封的响应

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作者 余轩 王兴 +1 位作者 吴婷 宋乃平 《四川林业科技》 2022年第2期63-70,共8页

植物功能性状反映了植物对于生长环境的响应与适应,是植物采取不同生态策略适应环境的表征。植物功能性状的适应和生存策略研究,对干旱半干旱区脆弱草地生态系统植被恢复具有生态指示。本研究以荒漠草原放牧和围封条件下的灰钙土和风沙... 植物功能性状反映了植物对于生长环境的响应与适应,是植物采取不同生态策略适应环境的表征。植物功能性状的适应和生存策略研究,对干旱半干旱区脆弱草地生态系统植被恢复具有生态指示。本研究以荒漠草原放牧和围封条件下的灰钙土和风沙土植物群落为研究对象,基于野外植物群落样方调查数据、植物叶片比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶全磷含量(LTP)、叶全碳含量(LTC)、叶全氮含量(LTN)和碳氮比含量(C/N)功能性状测定,开展不同土壤生境上植物叶片功能性状对于围封和放牧的响应研究。结果表明:1)风沙土生境,SLA、LTP显著增加,灰钙土生境,LDMC、LTC、C/N显著增大;放牧处理,LTP显著增加,围封处理,C/N显著增大。相关性分析表明,LDMC和LTP在灰钙土生境下,极显著负相关(P>0.01),在风沙土生境,显著负相关(P>0.05);LTN和LTP在灰钙土生境下极显著负相关(P>0.01),在风沙土生境显著正相关(P<0.05);全碳和碳氮比在两种生境下均是极显著负相关(P>0.01)。因此土壤生境对植物功能性状产生影响,未来草地生态系统的治理要结合土壤生境做具体决策。 展开更多

关键词 荒漠草原 比叶面积 叶干物质含量 群落功能性状

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荒漠草原人工柠条引入后土壤大孔隙拓扑结构演变特征

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作者 杨志强 孟晨 +3 位作者 王兴 朱志昊 宋乃平 杜灵通 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期92-100,共9页

[目的]认识人工柠条种植对土壤生态过程的影响,从而为人工植被的管理提供科学依据。[方法]以宁夏盐池县典型荒漠草原区风沙土生境的草地(0 a)及9,14,24,35 a生人工柠条林为对象,分别进行原状土柱采集、CT扫描及图像处理分析,获取土壤大... [目的]认识人工柠条种植对土壤生态过程的影响,从而为人工植被的管理提供科学依据。[方法]以宁夏盐池县典型荒漠草原区风沙土生境的草地(0 a)及9,14,24,35 a生人工柠条林为对象,分别进行原状土柱采集、CT扫描及图像处理分析,获取土壤大孔隙几何分布特征,量化大孔隙表面积、等效直径和连接度等拓扑结构参数,研究了柠条生长过程中土壤大孔隙演变特征。[结果]通过三维图像可以看出,和0 a样地相比,随着林龄增加,各样地在0—200 mm土层大孔隙数量明显增多且结构更加复杂。定量分析表明,和0 a样地相比,不同林龄柠条林地在同一土层,大孔隙数量密度、长度密度、等效直径、连接度之间差异显著(p<0.05),而表面积密度、体积密度无显著差异(p>0.05)。具体表现为在0—100 mm和100—200 mm土层大孔隙数量密度、长度密度均显著增加(p<0.05),且随着林龄增加,表层土壤(0—100 mm)增幅要大于深层土壤(100—200 mm);等效直径在0—100 mm土层显著减小,在100—200 mm土层显著增加(p<0.05),而连接度变化规律恰好相反。进一步分析发现,林龄与大孔隙数量密度、长度密度、表面积密度呈显著正相关(p<0.05),与大孔隙等效直径呈显著负相关(p<0.01),与大孔隙体积密度差异不显著(p>0.05)。[结论]人工柠条林的引入会促进土壤大孔隙致密网络状结构形成,改善大孔隙表面积、连接度等拓扑结构,且随着林龄增加,对土壤改良效果越明显。 展开更多

关键词 荒漠草原 人工柠条 土壤大孔隙 拓扑结构 CT扫描

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铜尾矿周边大气降尘重金属分布特征及对植物重金属富集的影响

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作者 潘斌 孟晨 +2 位作者 宋乃平 岳健敏 王兴 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2641-2652,共12页

露天尾矿重金属污染物经扬尘和雨水淋溶扩散至周边,并引起植物重金属富集风险,对生态环境及人体健康产生威胁。本文选取2020年8月宁夏腰岘子铜尾矿库降尘缸收集的大气降尘样本,并采集周边植物样本,对大气降尘及植物中重金属(Pb、Cr、Cu... 露天尾矿重金属污染物经扬尘和雨水淋溶扩散至周边,并引起植物重金属富集风险,对生态环境及人体健康产生威胁。本文选取2020年8月宁夏腰岘子铜尾矿库降尘缸收集的大气降尘样本,并采集周边植物样本,对大气降尘及植物中重金属(Pb、Cr、Cu、Ni、As、Ag、Cd、Hg)进行测定。结合IDW插值法、方差分析、逐步回归分析等方法,分析大气降尘重金属空间分布特征及其影响因素,明晰尾矿周边典型灌木植物的重金属富集特征,阐明大气降尘重金属对植物重金属富集特征的影响。结果表明:①铜尾矿周边大气降尘重金属分布呈现空间分布不均匀的特征,多集中在尾库中心的西南和东南方向,且重金属含量均高于宁夏土壤背景值15.82%~83.68%。②铜尾矿大气降尘重金属分布受地形、植被、距离和气象因素影响,风速和距离为主要影响因素。风速和坡位均与降尘重金属含量呈正相关,而植被覆盖度、相对湿度、距离均与降尘重金属含量呈负相关。高风速、高坡度和无植被覆盖均会增加重金属含量,植被和地形坡位影响降尘粒径。③不同植物对重金属的富集能力不同,其中刺旋花、荒漠锦鸡儿、红砂和猪毛菜对Cr和Ni富集明显,且富集系数均大于7.20。④大气降尘中Cd、As、Pb、Hg、Ag、Cr的平均含量与植物荒漠锦鸡儿、刺旋花、红砂、猪毛菜重金属富集系数均呈显著正相关,相关系数在0.899~0.919之间。研究显示,铜尾矿周边大气降尘重金属分布明显受地形、植被、距离和气象等因素影响,其空间分布呈不均匀特征,且大气降尘中重金属是研究区植物重金属积累的重要来源。 展开更多

关键词 露天矿山 大气降尘 重金属 相关分析 逐步回归 植物富集

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PBAT对盐碱地玉米根区土壤水盐及产量的影响

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作者 杨赵昱 王静 +4 位作者 吕雯 孙豪杰 任鸿武 马维薇 侯嘉娜 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期343-351,共9页

[目的]为减少地膜导致的农田土壤污染,探明使用PBAT全生物可降解地膜代替普通PE地膜与滴灌结合在轻度次生盐化土壤滴灌种植玉米的应用效果。[方法]于2023年4—9月在宁夏惠农区设置PBAT全生物可降解地膜(黑色、白色)、普通PE地膜(黑色)... [目的]为减少地膜导致的农田土壤污染,探明使用PBAT全生物可降解地膜代替普通PE地膜与滴灌结合在轻度次生盐化土壤滴灌种植玉米的应用效果。[方法]于2023年4—9月在宁夏惠农区设置PBAT全生物可降解地膜(黑色、白色)、普通PE地膜(黑色)和无覆盖种植4个处理,以及2600,3300,4200 m^(3)/hm^(2)3个灌水量,探讨不同膜覆盖对土壤水盐运移和玉米生长的影响。[结果]在0—20 cm土层黑色、白色全生物降解地膜的含水量较普通PE薄膜分别提高18.87%,18.34%,较无覆盖分别提高1.16%,0.72%,黑色、白色PBAT全生物降解地膜和普通PE薄膜土壤全盐含量较无覆盖地膜减少15.01%~23.10%(p<0.05)。黑色全生物降解地膜产量较无覆盖在2600,3300 m^(3)/hm^(2)灌水条件下增加11.88%~16.65%,在4200 m^(3)/hm^(2)灌水条件下差异不显著;白色全生物降解地膜产量较无覆膜在2600 m^(3)/hm^(2),灌水条件下提高13.42%,在3300,4200 m^(3)/hm^(2)灌水条件下差异不显著。黑色、白色PBAT全生物可降解膜的水分利用效率较普通PE地膜分别提高23.31%,13.50%;较无覆盖分别提高37.63%,26.69%。[结论]PBAT全生物降解地膜对次生盐渍化土壤的水盐运移及玉米产量有积极影响,可降解地膜替代普通地膜应用于引黄灌区盐碱地滴灌农业生产具有可行性。 展开更多

关键词 玉米 PBAT 膜下滴灌 水盐运移

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荒漠草原人工柠条引入后土壤团聚体几何分布及拓扑结构演变特征 被引量：4

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作者 朱志昊 孟晨 +4 位作者 王兴 宋乃平 王丽 徐苗苗 杜灵通 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第11期53-64,共12页

为深入理解人工柠条林建植后土壤团聚体分布及拓扑结构演变过程,认识柠条引入及生长中的土壤生态过程与功能,指导柠条林及土壤资源管理策略制定,本研究选取宁夏盐池县荒漠草原区的5种林龄(0、9、14、24、35年生)的柠条林地为研究对象,通... 为深入理解人工柠条林建植后土壤团聚体分布及拓扑结构演变过程,认识柠条引入及生长中的土壤生态过程与功能,指导柠条林及土壤资源管理策略制定,本研究选取宁夏盐池县荒漠草原区的5种林龄(0、9、14、24、35年生)的柠条林地为研究对象,通过CT扫描、图像处理分析等方法研究不同林龄柠条林地土壤团聚体几何分布及拓扑结果特征。结果表明:随着柠条引入及林龄增加,土壤团聚体数量、长度、体积、表面积和平均等效直径整体上呈增多的趋势,而团聚体平均球度随之减少;土壤团聚体数量随着土壤深度增加而增加,但团聚体平均等效直径、平均球度随着土壤深度增加而减小,可见人工柠条林地表层土壤团聚体稳定性更强。柠条引入及持续恢复有利于表层土壤团聚体(尤其是大团聚体)的形成,但团聚体平均球度呈下降趋势,可见柠条林引入后土壤中形成的团聚体形态及稳定性不同于草地土壤团聚体,今后研究需要关注表征团聚体稳定性的重要形态特征,这对于充分认识土壤团聚体演变过程及其生态功能具有重要意义。 展开更多

关键词 团聚体 几何分布 拓扑结构 柠条 CT扫描

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围栏封育对荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响研究 被引量：4

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作者 徐苗苗 孟晨 +4 位作者 王兴 朱志昊 王丽 宋乃平 杜灵通 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期81-86,共6页

为探究围封对灌丛草地土壤优先流的影响,以宁夏吴忠市盐池县典型荒漠草原区为研究区,通过野外入渗染色试验、图像处理分析等方法,对围封荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响进行评价。结果表明:(1)围栏封育与放牧管理样地土壤水分入渗特... 为探究围封对灌丛草地土壤优先流的影响,以宁夏吴忠市盐池县典型荒漠草原区为研究区,通过野外入渗染色试验、图像处理分析等方法,对围封荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响进行评价。结果表明:(1)围栏封育与放牧管理样地土壤水分入渗特征存在差异,在围栏封育样地,草地、天然柠条林地、人工柠条林地的入渗染色图像分别在0—125,0—115,0—105 cm呈现均匀分布,而在125—240,115—150,105—140 cm呈现染色分支,在放牧管理样地,草地、天然柠条林地、人工柠条林地入渗染色图像分别在0—80,0—70,0—80 cm呈现均匀分布,围栏封育导致土壤优先流发生深度更大;(2)土壤剖面染色面积比表现为围栏封育草地>围栏封育天然柠条林地>围栏封育人工柠条林地>放牧管理人工柠条林地>放牧管理天然柠条林地>放牧管理草地,土壤染色深度表现为围栏封育草地>围栏封育天然柠条林地>放牧管理草地>放牧管理天然柠条林地>围栏封育人工柠条林地>放牧管理人工柠条林地,围栏封育管理会导致土壤剖面染色面积比及染色深度增大;(3)土壤优先流变异系数表现为放牧管理天然柠条林地>放牧管理人工柠条林地>围栏封育天然柠条林地>放牧管理草地>围栏封育人工柠条林地>围栏封育草地,放牧管理导致土壤优先流程度增加,而围栏封育降低灌木林地及草地的优先流程度。因此,在荒漠草原等干旱半干旱地区,围栏封育可作为提升土壤水分均匀入渗深度、降低优先流发生程度、提高土壤水分利用效率的重要管理方式。 展开更多

关键词 优先流 荒漠草原 灌丛草地 围栏封育 放牧干扰

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荒漠区湿地植物群落分类排序及其与土壤环境因子的关系 被引量：5

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作者 王启学 王兴 +3 位作者 余轩 陈娟 宋乃平 吴旭东 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期37-45,共9页

湿地存亡可以作为荒漠地区植被恢复可持续性的指示器,明晰其生态系统内部植物群落空间分布特征及其与土壤环境因子关系,可为制定与生境高度相适应的多样化植被恢复模式提供科学依据。本研究以宁夏哈巴湖湿地汇水范围为研究对象,在12 km&... 湿地存亡可以作为荒漠地区植被恢复可持续性的指示器,明晰其生态系统内部植物群落空间分布特征及其与土壤环境因子关系,可为制定与生境高度相适应的多样化植被恢复模式提供科学依据。本研究以宁夏哈巴湖湿地汇水范围为研究对象,在12 km×12 km范围内,设置分辨率为1 km×1 km的152个调查样点的植被和土壤数据,采用多元回归树和冗余分析,探讨不同植物群落类型的空间分布特征及其对土壤理化因子的响应规律。结果表明:1)研究区植物群落可划分为短花针茅(Stipa breviflora)+牛枝子(Lespedeza bicolor)、冰草(Agropyron mongolicum)+赖草(Leymus secalinus)+草木樨状黄芪(Astragalus melilotoides)、苦豆子(Sophora alopecuroide)+猪毛蒿(Artemisia scoparia)、芨芨草(Splendid achnatherum)+盐爪爪(Slenderbranch Kalidium) 4种植物群落类型。2)土壤粘粉粒含量、生境海拔高度、土壤pH和盐分含量是4种植物群落空间分布的主要控制因素。3)随着土壤粘粉粒或细沙粒含量降低所表征的土壤粗质化程度增加,植物群落由短花针茅+牛枝子转变为冰草+赖草+草木樨状黄芪;随着海拔降低和土壤全盐增加,植物群落由短花针茅+牛枝子转变为芨芨草+盐爪爪。综上可知,荒漠湿地由分水岭高梁地到低滩湿地的景观植被系统,首先是土壤质地决定的旱生地带性植物群落空间分异,其次是海拔和盐分驱动的地带性向隐域性植物群落的二次分异。 展开更多

关键词 群落分类排序 多元回归树 冗余分析 植物群落空间分异 主控因素 哈巴湖湿地 植被恢复

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围封对荒漠草原物种多样性和功能多样性的影响 被引量：16

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作者 余轩 王兴 +4 位作者 吴婷 王启学 马昀 谢莉 宋乃平 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期243-250,共8页

为揭示荒漠草原区域围封对不同土壤生境物种多样性和功能多样性的影响,以荒漠草原不同土壤生境下围封(15年、10年、6年)和放牧(15年、6年、5年)的草地植物群落为研究对象,基于方差分析和主成分分析的基础上,通过函数拟合分析,探讨植物... 为揭示荒漠草原区域围封对不同土壤生境物种多样性和功能多样性的影响,以荒漠草原不同土壤生境下围封(15年、10年、6年)和放牧(15年、6年、5年)的草地植物群落为研究对象,基于方差分析和主成分分析的基础上,通过函数拟合分析,探讨植物物种多样性与功能多样性之间的关系。结果表明:(1)围封相对于自由放牧条件,灰钙土生境植物功能多样性显著增加(P<0.05)。随着封育年限的增加,物种多样性呈显著降低趋势(P<0.05),功能多样性未发生显著变化(P>0.05);风沙土生境植物功能多样性和物种多样性未发生显著变化(P>0.05)。(2)功能离散度表征的功能多样性与物种丰富度关系可用二次多项式Y=aX2+bX+c形式表示,随着封育年限的增加,二者的相关系数在灰钙土和风沙土生境均呈增加趋势。荒漠草原物种多样性与功能多样性整体正相关,且符合二次函数关系,物种多样性可以用来反映植物群落功能多样性的水平高低,但这种替代作用受封育年限和放牧的影响,随着封育年限增加,物种多样性反映功能多样性水平的能力增加,在未来荒漠草原多样性与生态系统功能关系及维持机制中,需要同时考虑多样性的多维度特征以及不同土壤生境类型。 展开更多

关键词 荒漠草原 土壤 物种多样性 功能多样性

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微生物诱导碳酸钙沉淀对干旱半干旱区铜尾矿污染治理效果 被引量：2

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作者 常道琴 宋乃平 +2 位作者 岳健敏 孟晨 马昀 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期365-374,共10页

为明确微生物诱导碳酸钙沉淀技术(microbial induced calcium carbonate precipitation,MICP)在干旱半干旱高风蚀地区重金属尾矿治理效果,以研究区生境土中筛选的碳酸盐矿化细菌—纺锤型赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)为研... 为明确微生物诱导碳酸钙沉淀技术(microbial induced calcium carbonate precipitation,MICP)在干旱半干旱高风蚀地区重金属尾矿治理效果,以研究区生境土中筛选的碳酸盐矿化细菌—纺锤型赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)为研究对象,通过在尾矿渣中加注纺锤型赖氨酸芽孢杆菌菌液和由1 mol/L的尿素及氯化钙配制成的胶结液进行室内模拟试验,研究MICP处理前后尾矿坡顶、坡中、坡底(坡顶—细颗粒(K1<5 mm)、坡中—中颗粒(5 mm<K2<15 mm)、坡底—粗颗粒(K3>15 mm))不同粒径尾矿渣中重金属元素含量、pH、电导率及酶活性等基础理化性质的变化,利用双因素方差分析和相关性热图比较分析揭示基于生境微生物的MICP修复技术对区域不同粒径尾矿渣污染物治理的效果及确定MICP技术对不同粒径尾矿渣修复的菌剂用量。结果表明,采用MICP技术对尾矿渣中重金属含量、pH、电导率及酶活性等基础理化性质有显著影响。MICP处理下细颗粒(K1<5 mm)尾矿渣中As降低21%,中颗粒(5 mm<K2<15 mm)中Hg降低23%,粗颗粒(K3>15 mm)中Pb降低22%。K1、K3中的pH降低5%,K2降低4%。K1中全钾、脲酶均升高33%(p<0.05),K2中全碳升高39%(p<0.05),K3中蔗糖酶升高7%(p<0.05),微生物碳氮在K1、K2、K3中显著升高(p<0.05)。同时MICP处理下Ni与Pb、As与Cu、电导率与Pb等呈极显著正相关(p<0.01),pH与Pb呈极显著负相关(p<0.01),在MICP技术处理后,全碳、全氮、全钾、全磷及有机质和重金属元素含量间的相关性增强。综上所述基于生境微生物的MICP修复技术能够降低尾矿渣重金属元素含量,调节尾矿渣土体养分状况从而调节污染土体质量,降低由矿产开发导致的环境污染风险。同时,进一步确定不同颗粒尾矿渣达到修复治理水平所需菌剂用量,具有污染土质治理修复应用价值。 展开更多

关键词 MICP 干旱半干旱地区 产脲酶菌 重金属污染

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植物协同微生物诱导碳酸钙沉淀对铜尾矿的固化效果

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作者 常道琴 宋乃平 +1 位作者 岳健敏 孟晨 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期233-239,共7页

为探讨微生物诱导碳酸钙沉淀技术(microbially induced calcium carbonate precipitation,MICP)和植物技术对污染矿区的固化效果。利用纺锤型赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)、碱蓬(Suaeda salsa)、红砂(Reamuria songarica... 为探讨微生物诱导碳酸钙沉淀技术(microbially induced calcium carbonate precipitation,MICP)和植物技术对污染矿区的固化效果。利用纺锤型赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)、碱蓬(Suaeda salsa)、红砂(Reamuria songarica)开展干旱半干旱高风蚀区尾矿污染固化试验。通过植物根系拉力及根—土复合体抗剪强度表征污染矿区响应效果。结果表明:MICP处理后红砂、碱蓬2种植物根系抗拉力分别增加59.9%,19.7%,抗拉强度分别降低7.4%,22.5%。较MICP处理前,100 kPa下红砂、碱蓬复合体抗剪强度分别提高62.7%,45.9%;200 kPa下分别提高130%,122%;300 kPa下分别提高26.8%,30.6%。胶结后,红砂、碱蓬根系中的半纤维素、纤维素、木质素的含量显著增加(p<0.05),红砂根系分别增加64%,74%,153%;碱蓬根系分别增加24%,46%,95%。综上,MICP协同植被为干旱半干旱高风蚀尾矿区污染修复提供高效途径,研究结果对实现矿区自然环境改善,加速矿区的生态修复具有重大意义。 展开更多

关键词 MICP 植物根系 单根抗拉力 根—土复合体抗剪强度

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