外来入侵植物紫茎泽兰对昆明地区土壤动物群落的影响

2005年雨季前后的6月至9月,共布设144个样方,采样分析了外来入侵植物紫茎泽兰(Eupatorium adeno-phorum)对云南昆明地区针叶林、阔叶林和草地3种主要生态系统类型地表腐叶层土壤动物群落的影响。研究结果表明,紫茎泽兰入侵后土壤动物类群总数显著减少,其中针叶林减少41.3%,阔叶林减少29.0%,草地减少36.7%;土壤动物群落个体总数下降,其中针叶林减少63.5%,阔叶林减少20.4%,草地减少43.2%。紫茎泽兰入侵影响土壤动物群落多样性和均匀度。6月至8月,在没有紫茎泽兰入侵情况下,针叶林和草地生态系统土壤动物群落多样性、均匀度逐步升高;紫茎泽兰入侵后,由于土壤动物类群数量及部分类群个体数量减少,针叶林和草地土壤动物群落多样性、均匀度有所降低。     

紫茎泽兰与不同植物群落土壤养分及酶活性差异

为了研究紫茎泽兰(Ageratina adenophora Sprengel)与不同植物群落土壤养分及酶活性间的差异,解析不同植物群落抵御紫茎泽兰入侵的生态机制,选取紫茎泽兰不同入侵程度(重度入侵群落、轻度入侵群落、未入侵群落)和不同功能型植物群落样地(禾本科植物群落、双子叶植物群落),测定其植物群落土壤养分和酶活性变化,并对土壤酶活性与土壤养分进行相关性分析。结果表明,紫茎泽兰入侵显著增加了土壤中全氮含量,降低了全磷、全钾含量,土壤中有效养分硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾含量显著增加,重度入侵群落的土壤硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾含量显著大于未入侵群落的,是双子叶植物群落的2.29、2.28、8.13、4.01倍,禾本科植物群落的7.73、3.22、6.91、5.12倍。紫茎泽兰入侵显著提高了入侵区植物群落土壤中脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性,重度入侵群落土壤脲酶活性是禾本科群落的3.49倍,磷酸酶活性是双子叶群落的1.65倍,蛋白酶活性是双子叶群落的2.31倍。土壤养分含量与酶活性密切相关,土壤脲酶活性与土壤全氮、硝态氮、铵态氮、全钾和速效钾显著正相关,与全磷显著负相关;土壤磷酸酶、蛋白酶活性与土壤全氮、硝态氮、铵态氮、速效钾和有效磷显著正相关,与全磷含量显著负相关。与不同植物群落相比,紫茎泽兰能更好改变土壤养分的供求平衡,这种改变可使紫茎泽兰在入侵过程中处于优势地位,植物群落间土壤酶活性差异可能是驱动土壤养分变化的重要因子。外来入侵植物紫茎泽兰通过影响土壤酶活性来改变入侵生境土壤养分的供求平衡可能是其成功入侵的生态机制之一。     

外来入侵植物紫茎泽兰对植物多样性的影响

采用样方法调查了云南省和四川省5个受紫茎泽兰入侵的样地中草本植物和灌木的种类和数量,分析了其物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数.结果表明,5个样地采得本地植物87种,其中常见本地植物32种,隶属19科31属.紫茎泽兰入侵造成5种生境条件下物种丰富度指数下降显著或极显著.除样地d外,其他样地紫茎泽兰入侵的样方Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数下降显著或极显著.而紫茎泽兰入侵对Pielou均匀度指数的影响则没有表现出明显的规律.不同生境条件下,植物群落的季节变化有所不同,以一年生草本植物为主的群落,其多样性指数和均匀度指数下降趋势较以多年生草本植物和灌木为主的群落更为明显.     

紫茎泽兰和飞机草在广西的入侵生境植物多样性分析

对紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）和飞机草（Eupatorium odoratum）在广西入侵生境的植物多样性进行了研究。结果表明：在紫茎泽兰、飞机草发生危害的生境,Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数均比没有紫茎泽兰、飞机草危害的生境低。在紫茎泽兰样方中,有紫茎泽兰入侵的生境其上述各指数分别比没有紫茎泽兰入侵的低43.65%、55.13%、55.68%。而在飞机草样方中,有飞机草入侵的生境其上述各指数分别比没有飞机草入侵的低33.55%、37.78%、17.98%。说明紫茎泽兰和飞机草对入侵生境的植物多样性影响较大。     

小飞蓬入侵对伊犁河谷草原土壤养分及活性有机碳组分的影响

因小飞蓬繁殖能力强,传播速度快,其入侵后排挤本土植物以较快的速度形成重度入侵群落,对草原生态系统的种类组成和群落结构产生影响.本文以伊犁河谷托乎拉苏草原内自然分布的猪毛蒿和糙叶矢车菊土著植物群落、混有少量小飞蓬的猪毛蒿和糙叶矢车菊轻度入侵群落、猪毛蒿糙叶矢车菊和小飞蓬中度入侵群落、小飞蓬重度入侵群落的4个群落为研究对象,采用样地实验的方法,研究小飞蓬入侵对土壤氮、磷、钾无机养分和活性有机碳组分变化的影响.研究表明,小飞蓬入侵后提高了土壤有机质含量.轻度入侵群落对土壤无机养分需求较大,明显降低土壤速效氮、速效磷、速效钾、硝态氮、铵态氮含量;随着入侵程度加深,逐渐恢复且均高于土著群落含量,其中速效氮含量增加不明显,重度入侵群落在0—10 cm、10—20 cm土层仍处于降低趋势.小飞蓬的入侵对于土壤活性有机碳组分影响较大.轻度入侵时降低土壤微生物活性、阻碍易氧化有机碳的积累,可溶性有机碳含量上升;小飞蓬重度入侵时对微生物量碳、易氧化有机碳含量的影响降低,并促进土壤微生物活性.     

云南临沧地区公路两侧紫茎泽兰分布格局

云南省临沧地区是我国紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)传入最早和入侵危害最严重的地区。文章在该地区选取典型路段并设置了10个样地,以等级、路宽、路面状况、路龄、人类活动干扰不同的7条公路为研究对象,分析了紫茎泽兰生物量、株高和株数与距公路距离、公路宽度、景观类型、坡向及海拔的关系。结果表明,公路对紫茎泽兰生物量和株高有显著影响的最远距离为24m,而对株数的影响达34m;6m宽的公路对紫茎泽兰生物量和株数影响最显著,且路龄越长、交通干扰越大的公路两侧的紫茎泽兰入侵危害越严重;紫茎泽兰在公路附近的撂荒地和次生林两个景观类型中入侵危害严重,景观类型对生物量与坡向对株高的影响不显著,位于南坡公路附近的紫茎泽兰生物量和株数最高,研究发现公路附近紫茎泽兰总生物量随海拔升高而增加,在1700m达最大,随后则降低。     

外来植物紫茎泽兰入侵对根际土壤有益功能细菌群、酶活性和肥力的影响

通过对紫茎泽兰不同入侵阶段下的实地采样,分析了外来入侵植物紫茎泽兰对入侵地根际土壤有益微生物菌群和土壤酶活性以及肥力的影响。发现除了全磷、全钾以外,重度入侵土壤的功能菌数量、酶活性、土壤肥力都要显著高于其它土壤区系。根际土中有机磷细菌差异最显著,其重度入侵土中的含量是轻度入侵土中含量的3.0倍,是当地植物土中含量的1.8倍,是空白地区含量的22.2倍。同时,土壤微生物类群、土壤酶活与土壤肥力的相关分析表明,它们之间存在显著相关关系,自生固氮菌与全氮相关性最明显,为0.922。外来植物对入侵地的影响是其入侵力和生态系统可入侵性的重要组成部分,紫茎泽兰入侵提高了土壤功能菌种群和土壤酶活,从而使土壤肥力也发生了相应的变化,这可能促进其养分转化吸收,提高种群竞争力。本文为紫茎泽兰成功入侵的土壤微生物学机制提供理论依据。     

多年连栽香蕉园土壤养分与酶活性变化

以海南乐东和澄迈两个种植区香蕉园为例,通过采取不同种植年限(0 a,1 a,5 a,10 a和15 a)香蕉园土壤,研究了连栽香蕉园土壤养分与酶活性的变化.结果表明:1)澄迈种植区土壤有机质、全氮和碱解氮含量呈现先降后升的趋势,而乐东种植区土壤有机质、全氮和碱解氮含量则呈下降趋势;2)两种植区土壤全磷、速效磷和速效钾含量随种植年限的延长而增加,呈现强烈的富集作用;3)澄迈种植区土壤过氧化氢酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性呈现先降后升的趋势,与土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量的变化呈现出比较一致的趋势;而乐东种植区土壤过氧化氢酶活性与有机质、全氮和碱解氮含量的变化呈现出比较一致的趋势;4)连栽香蕉园土壤蔗糖酶活性与有机质、全氮、全磷和碱解氮含量极显著相关;过氧化氢酶活性则与有机质、全氮和碱解氮含量显著或极显著相关,可见,这两种酶可以做为香蕉园土壤肥力的敏感性指标.     

青海湖区紫花针茅草原封育导致的土壤养分时空变化特征

封育导致的生态系统恢复会体现在土壤恢复.以不同封育年限的青海湖区紫花针茅草原为对象,研究封育导致的土壤养分时空变化特征.结果表明:同一样地速效氮、速效磷和速效钾都表现为表层含量最高,显著高于第Ⅱ层,下面几层之间差异不显著;封育对速效养分含量影响不同,对速效钾含量影响不大,而速效磷含量大多显著提高,封育样地速效氮含量稍微高于对照样地.全量养分相比较,封育对土壤全钾和全磷含量影响不大,随土层加深全氮含量降低,封育导致土壤表层全氮含量升高(提高了19.9%).有机质含量随土层加深而降低,长期封育导致土壤有机质含量增加.相关分析表明,速效钾和全钾含量之间相关不显著,速效磷和全磷、速效氮和全氮含量都表现出显著相关,有机质和全量养分之间只有全氮表现出了显著相关.封育后土壤pH值略有升高;随着土层加深,土壤容重升高,但土壤容重变化不大.封育使草原土壤养分含量增加,但是养分的增加是一个非常缓慢的过程,对草原的保护还需继续加强.     

不同土地利用方式及开垦时间对岩溶山区土壤养分空间分布的影响

采集贵州普定典型岩溶山区7种土地利用方式和3个不同开垦时间(27 a、39 a、48 a)的0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm土壤样品,进行室内理化分析.结果显示,林地土壤有机质、全氮、碱解氮累积量较多,玉米黄豆地含量最少.林地土壤0～10 cm层有机质、全氮、碱解氮分别比玉米黄豆地高271.0%、317.7%、246.1%.林地和撂荒地对土壤养分循环较为有利.林地开垦为农业用地后,土壤有机质、全氮、碱解氮含量明显下降,全磷、有效磷、全钾含量没有明显变化,有效钾含量增多.开垦39 a的0～10 cm层土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、有效钾含量高于开垦27 a和48 a土壤的含量,碱解氮低于开垦27 a和48 a土壤的含量;开垦27 a的土壤全钾含量高于开垦39 a和48 a土壤的含量.开垦时间长或短对土壤养分含量的影响未表现特殊规律性,可能受到其他因素的影响.     

保护性耕作对土壤养分及有机碳库的影响

以稻草覆盖免耕方式稻田冬种马铃薯(Solanum tuberosum L.)为例,研究了保护性耕作对土壤养分以及有机碳库的影响.结果表明:保护性耕作能显著增加表层土层的养分含量,土壤氮素含量比传统耕作增加0.81%～7.24%,磷素含量增加14.95%～19.21%,钾素含量增加0.57%～15.40%,且全氮、全磷、全钾含量与传统耕作之间均达到了极显著差异水平,除碱解氮含量与传统耕作之间差异不显著外,速效磷与速效钾含量与传统耕作之间达到了显著差异水平与极显著差异水平;保护性耕作能增加土壤总有机碳与活性有机碳含量,提高土壤碳库管理指数,0～10 cm土层土壤的碳库管理指数分别比传统耕作高出9.10%、13.95%,10～20 cm土层则比传统耕作略低.因此保护性耕作能使土壤朝着有利于土壤质量提高的方向发展.两个保护性耕作处理:免耕稻草覆盖(8 cm)、免耕覆盖稻草(8 cm)后盖黑色地膜之间差异不大.     

镧积累对红壤有效养分的影响

通过室内培养和盆栽试验 ,研究了镧积累对红壤有效养分的影响。结果表明 ,镧积累降低了土壤有效氮、有效磷含量 ,有效氮、有效磷含量与镧浓度呈显著的负相关 ,镧对土壤有效钾的影响不明显。     

酸雨对土壤营养元素迁移转化的影响

针对近年来北方一些城市大气污染严重并导致部分月份出现酸雨,及酸雨对主要营养元素产生影响的实际情况,通过模拟pH=5.6的酸雨的淋溶实验,对土壤营养元素迁移转化规律作了较深入的研究。结果表明,土壤中硝态氮质量分数随土壤深度的增加而呈下降的趋势;土壤中速效磷、速效钾对酸雨不敏感;拟合出在土壤表层(<5 cm)、10 cm、20 cm、30 cm的不同深度,硝态氮随时间变化的迁移规律方程。     

紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）入侵地的生物多样性

生物多样性演变是全球变化的重要组成部分,物种入侵对生物多样的影响已成为当前全球变化领域的研究热点之一。本文研究了西双版纳紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）入侵地的植物、土壤动物与土壤微生物的多样性,结果表明：（1）不同程度入侵区的植物种类及其重要值差别较大,在重度入侵区,紫茎泽兰的重要值高达237.74%,但随着入侵程度的降低,植物种类有所增加且紫茎泽兰的重要值随之降低;丰富度指数、多样性指数、优势度指数与均匀度指数均表现为轻度入侵区〉中度入侵区〉重度入侵区。（2）三种入侵区的土壤动物隶属23目,其中弹尾目（Collembola）、蜱螨目（Acarina）和膜翅目（Hymenoptera）为优势种群,三者总量占捕获总数的61.77%;丰富度指数、多样性指数、优势度指数、均匀度指数与密度类群指数均表现为轻度入侵区〉中度入侵区〉重度入侵区。（3）土壤微生物可培养数量类群方面,细菌表现为中度入侵区〉重度入侵区〉轻度入侵区,放线菌、真菌、自生固氮菌与氨氧化细菌均表现为重度入侵区〉中度入侵区〉轻度入侵区;多样性指数表现为重度入侵区〉轻度入侵区〉中度入侵区,优势度指数表现为轻度入侵区=中度入侵区〉重度入侵区,均匀度指数表现为重度入侵区〉轻度入侵区=中度入侵区。可见,紫茎泽兰入侵地的植物与土壤动物多样性随入侵程度加重而降低,但土壤微生物多样性却随入侵程度加重反而呈上升趋势。今后,加强室内模拟与野外定点长期观测相结合试验是探究紫茎泽兰入侵对生物多样性影响机制的研究方向。     

组合施肥技术对黑土肥力影响的研究

采取定位试验的方法研究了组合施肥技术对土壤有机质、氮、磷的影响。结果表明,组合施肥较单施化肥土壤有机质含量增加1.8～3.3g/kg;土壤全氮增加0.05g/kg,速效氮(除Ⅱ处理外)增加6.6～44.6mg/kg;土壤全磷增加0.15～0.29g/kg.速效磷增加15.68～37.21mg/kg。土壤有机质增量为0.6～23g/kg;土壤氮素增量全氮增加0.002～0.25g/kg,速效氮增加11.6～39.4mg/kg;土壤磷素增量全磷增加0.09～0.24g/kg,速效磷增加23.59～57.28mg/kg。在保持土壤肥力有所提高的情况下,玉米大豆两年平均产量提高7.7％～17.3％,净收入提高19.4％～37.3％,由此可见,组合施肥技术应用前景广阔。     

刈割对牧草地下部根区土壤养分及土壤酶活性的影响

对不同刈割强度对牧草地下部根区土壤养分状况及土壤酶活性进行了研究,结果表明,牧草刈割对根区土壤养分、土壤酶活性和土壤微生物数量存在一定影响。不同刈割强度对牧草根区土壤有机质、全磷和全钾含量无明显影响。土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量均因刈割强度的增加而显著下降。土壤蔗糖酶、脲酶活性因刈割处理强度的增加而下降;土壤过氧化氢酶活性则表现为相反的变化趋势。刈割对土壤微生物总数量的影响较大,表现为轻刈割>不刈割>重刈割。     

有机硅提高除草剂在紫茎泽兰叶片上润湿性能的研究

市售的氨氯吡啶酸与甲嘧磺隆制剂用四川省西昌市当地自来水稀释1250、2500、5000、10000和625、1250、2500、5000倍后,得到的药液的表面张力大于紫茎泽兰的临界表面张力,药液滴与紫茎泽兰叶片的接触角在接触4min后仍为50°～70°。虽然氨氯吡啶酸和甲嘧磺隆对紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum Spreng）防除效果较好,可喷药后药剂不容易被植物持留,造成巨大浪费和当地的环境污染。从农药应用角度来看,这两种农药制剂中表面活性剂存在不合理性。笔者通过添加有机硅表面活性剂,探索合理的有机硅添加浓度,减小氨氯吡啶酸、甲嘧磺隆与紫茎泽兰叶片的接触角,改善该药剂对紫茎泽兰叶片润湿性,提高其利用率,减少损失,避免环境污染。文章测定了有机硅临界胶束浓度、紫茎泽兰临界表面张力及添加不同浓度有机硅药液的表面张力,得到有机硅质量分数大于等于0．05％（有机硅临界胶束浓度）,药液即可以在叶面铺展的结论。通过有机硅添加量与药液铺展速率的关系的测定,得到结论：有机硅添加质量浓度达到0．05％时,添加浓度越大,铺展速率越大。