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期刊信息/Journal information
应用与环境生物学报
应用与环境生物学报

吴宁

双月刊

1006-687X

biojaeb@cib.ac.cn

028-82890917

610041

成都市人民南路4段9号

应用与环境生物学报/Journal Chinese Journal of Applied & Environmental BiologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是有关应用生物学和环境生物学基础研究、应用基础研究和应用研究的全国性学术期刊. 主要发表： 生物学及其各分支学科在资源、能源、环境、农林、医药、轻化工、食品等领域的原始研究论文和简报；有关生物学新技术方法研究论文； 本刊特约的综述或述评等。
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    四川盆地40年耕地土壤化学计量变化特征

    廖达航白银萍李富程黄晶...
    205-211页
    查看更多>>摘要：为揭示不同时间和空间维度上四川盆地耕地土壤化学计量的分布与变化特征,以四川东部盆地为研究区,运用地统计分析的方法分析不同时间点(1980年第二次土壤普查和2021年土壤调查)土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)元素含量及其化学计量比.(1)半方差分析结果表明,四川盆地耕地土壤化学计量属于中等程度空间自相关,受随机因素(人为因素)和区域结构性因素的共同影响;(2)相较于第二次土壤普查的结果,2021年四川盆地耕层土壤TOC的含量提高了72％,TN提高了45％,TP提高了40％;(3)四川盆地碳氮磷化学计量比时空变化结果显示,土壤C/N、C/P和N/P空间分布较为相似,呈现中部平原低、四周高的分布.综上所述,2021年四川盆地耕地相较于1980年第二次土壤普查,整体上土壤碳、氮、磷的含量提高了,但其化学计量比存在空间分布差异.(图2表3参36)

    四川盆地耕地碳氮磷化学计量

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    青藏高原高寒草甸微地形对土壤胞外酶活性及生态化学计量比的影响

    李欣蔚肖元明李春丽高永恒...
    212-219页
    查看更多>>摘要：高寒草甸的生态化学计量特征是当前生态学研究的热点问题之一.以青藏高原高寒草甸为研究对象,测定3种微地形(阴坡、阳坡和沟底)的土壤养分含量以及与碳、氮、磷循环相关的酶活性;同时,调查植物群落特征、土壤pH和含水量(SWC),计算植物物种多样性指数、土壤关键元素及相应胞外酶的生态化学计量比,探究小尺度高寒草甸上微地形对土壤关键元素、胞外酶活性及相应生态化学计量比的影响因素.结果表明:(1)不同微地形条件下,植物群落组成和多样性差异极显著,阳坡植物多样性最高,阴坡最低(P＜0.001).(2)在测定的所有指标中,土壤pH和酸性磷酸酶(AP)在阴坡最高,阳坡的土壤总磷(TP)含量最高,其余指标无显著变化.(3)微地形造成的植物多样性的改变是影响土壤C∶N的重要原因,物种多样性与土壤C∶N存在极显著的负相关性(P＜0.01).(4)地下生物量与土壤C∶N具有显著的正相关关系(P＜0.05),说明生物量差异是主导土壤C∶N变化的关键因素之一.(5)植被因素、土壤pH和土壤TP含量共同调控土壤关键元素和相应胞外酶的生态化学计量在微地形中的变化.本研究表明微地形导致的植物群落特征和土壤理化性质的差异对胞外酶活性及生态化学计量比变化具有重要影响,结果可为厘清未来气候变化背景下青藏高原高寒草甸关键元素循环过程提供重要的理论支持.(图4表5参50)

    土壤酶活生态化学计量微地形高寒草甸物种多样性

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    川西亚高山典型灌丛土壤微生物量及其碳氮磷化学计量特征

    胡璟刘兴良胡宗达冯秋红...
    220-228页
    查看更多>>摘要：土壤微生物量及其碳氮磷化学计量比(C∶N∶P)受到植被类型的影响.为探讨川滇高山栎灌丛不同林型对土壤微生物量及其碳氮磷化学计量比的影响,以米亚罗林区川滇高山栎灌丛4种类型[川滇高山栎-粉背黄栌灌丛(QC)、川滇高山栎-华山松灌丛(QM)、川滇高山栎-云杉灌丛(QP)、川滇高山栎-陕甘花楸灌丛(QS)和杜鹃灌丛(CK)]为研究对象,分析灌丛林下表层(0-20 cm)土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)和磷(MBP)含量及微生物熵(qMB)与微生物化学计量比(MBC∶MBN∶MBP)的变化特征.结果表明:(1)不同灌丛类型的土壤微生物量差异显著,MBC和MBN含量及其储量高低在川滇高山栎灌丛中表现为QC＞QS＞QM＞QP,MBP及其储量则表现为QC＞QM＞QS＞QP,其中MBC和MBP含量均显著低于CK.(2)MBC∶MBN在不同灌丛植被类型中表现为CK＞QM＞QC＞QS＞QP(P＜0.05);MBN∶MBP则表现为QC＞QS＞QP＞QM＞CK(P＜0.05);MBC∶MBP变化趋势与MBN∶MBP相似但未见显著性差异.(3)qMBC表现为QC＞QM＞QS＞CK＞QP(P＜0.05),其中QP与CK无显著性差异;qMBN和qMBP在川滇高山栎灌丛中表现为QM＞QC＞QS＞QP(P＜0.05),CK的qMBN和qMBP分别低于和高于川滇高山栎灌丛.冗余分析表明,SOC和TP是影响土壤微生物量及其化学计量比和微生物熵的主要因素,说明土壤碳、磷含量是影响亚高山灌丛土壤微生物活性的主导因素.综上,不同灌丛植被类型具有不同的土壤微生物量和化学计量比,该研究区域土壤微生物量储量主要受到土壤有机碳、磷元素的影响.(图4表3参56)

    土壤微生物量化学计量比灌丛亚高山川西

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    晋西北丘陵风沙区人工针叶林枯落物-土壤碳氮磷对放牧干扰的响应

    陕莎莎张鸾赵利华李素清...
    229-237页
    查看更多>>摘要：为探究晋西北丘陵风沙区人工针叶林林下枯落物-土壤养分特征及其对林间放牧的响应,以恢复年限约30年的油松和樟子松人工林为研究对象,对比其在有/无放牧干扰下枯落物(未分解层和半分解层)-土壤(0-20 cm)C、N、P含量、化学计量比、酶活性和土壤微生物生物量差异.结果表明:4个样地枯落物有机C、全N和全P含量分别为338.98-545.95、6.63-11.59和 1.51-2.19 g/kg,C∶N、C∶P和N∶P分别为31.80-78.93、161.29-361.84和3.45-6.58,蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性分别为26.08-34.52、0.03-0.29和0.29-0.97 mg g-1 h-1.土壤有机C、全N和全P含量变化范围分别为4.65-9.54、0.78-1.29和0.24-0.47 g/kg,硝态氮、铵态氮、速效磷和微生物生物量C、N含量分别为0.21-0.28、10.90-15.38、1.94-4.00和28.17-83.55、5.16-10.18 mg/kg,C∶N、C∶P和N∶P分别为6.00-7.40、18.68-24.23和2.77-3.62,蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性分别介于17.90-24.70、1.08-1.71、0.46-1.01 mg g-1 h-1.放牧干扰使油松和樟子松林枯落物半分解层脲酶和磷酸酶活性,土壤有机C、全N、全P、微生物生物量C含量及磷酸酶活性均显著增加,还使油松林枯落物未分解层全N、N∶P及土壤脲酶活性,樟子松林枯落物两层全P含量、未分解层脲酶活性和半分解层蔗糖酶活性及土壤硝态氮、速效磷和蔗糖酶活性显著增加,且樟子松林土壤有机C、全N、全P含量,尤其是微生物生物量C、硝态氮和速效磷,以及与C、N、P有关的土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性均显著高于油松林.因此,研究区枯落物-土壤养分循环主要受到N和P的共同限制,林间适度放牧可以缓解人工林枯落物-土壤N、P限制,加速枯落物分解和土壤C、N、P尤其是有效态转化,樟子松更利于增加土壤C、N、P的有效性,可以考虑在区域造林规划和小老树更新改造时适当增加樟子松人工林的比例.(图4表3参42)

    晋西北丘陵风沙区人工针叶林枯落物土壤化学计量放牧

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    2000-2020年长江中下游地区耕地生产力对气候变化的动态响应

    周佳茜蒋艳
    238-246页
    查看更多>>摘要：长江中下游地区是我国重要的粮食产区,探究其耕地生产力对气候变化的动态响应,对于应对日益增长的人类需求和不断加剧的气候变化、保障粮食安全具有重要意义.以植被净初级生产力(NPP)作为耕地生产力的评价指标,从区域尺度和格网尺度上,分析2000-2020年长江中下游地区耕地NPP的时空变化特征,并量化NPP与气候因子(气温和降水)的相关性.结果显示:(1)从区域尺度上看,研究期间耕地NPP以3.42 g m-2 a-1的速率呈波动上升趋势,并且在2013年出现了突变点.长江以南地区的耕地NPP要高于长江以北地区,离长江越远的耕地NPP越高;从格网尺度上看,研究期间大部分耕地的NPP呈上升趋势,但是未来可能呈增长放缓或退化趋势;(2)研究区耕地NPP与年降水量、年均气温呈正相关关系,降水的影响要强于温度;降水量对耕地NPP的影响具有显著的南北差异,降水与NPP呈正相关的耕地大部分位于长江以北地区,呈负相关的耕地大部分位于长江以南地区.气温与耕地NPP的相关关系在沿长江的梯度带上具有显著的空间差异,离长江越近,NPP与气温呈负相关的耕地越多.本研究表明气候变化的湿暖化促进了耕地植被的生长,耕地NPP对气候变化的响应具有显著的空间异质性.(图7表1参45)

    耕地生产力气候变化植被净初级生产力空间异质性长江中下游地区

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    马占相思幼苗不同器官非结构性碳水化合物含量对磷添加的响应

    吴妙兰官滢滢王艺颖刘悦...
    247-253页
    查看更多>>摘要：非结构性碳水化合物(NSC)在植物抵御生物和非生物胁迫时发挥着不可或缺的作用.以马占相思作为研究对象,设置对照(CK,不加磷)、低磷(LP,+50 kg hm-2 a-1)、高磷(HP,+100 kg hm-2 a-1)3种处理,探究不同浓度磷添加对马占相思幼苗各器官的NSC含量及分配格局的影响.结果表明:(1)低磷(LP)处理显著增加马占相思幼苗苗高和地径的相对生长速率(RGR);苗高、地径的RGR在不同处理下均表现为LP＞HP＞CK.低磷和高磷均显著增加植株的总生物量;但是低磷显著提高了叶、枝、茎和粗根的生物量占全株生物量的比例,高磷仅改变了粗根的生物量占比.(2)磷添加显著增加叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素浓度,具体表现为HP＞LP＞CK,(3)与CK相比,LP和HP处理下枝的NSC含量显著降低;粗根的NSC含量在LP处理下显著低于CK和HP处理.磷添加显著增加粗根可溶性糖占整株的百分比,同时磷添加显著增加枝、茎和粗根淀粉与NSC占整株含量的百分比.本研究表明低磷添加显著促进马占相思幼苗的生长,并通过调整NSC在不同器官的分配比例来应对土壤磷供应水平,以更好地适应土壤低磷环境.(图4表3参46)

    非结构性碳磷添加分配格局马占相思人工林华南

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    土壤增温、隔离降水及其交互作用对杉木细根呼吸、形态及二者关系的影响

    曲泽坤陈廷廷姜琦贾林巧...
    254-261页
    查看更多>>摘要：杉木根系呼吸(特别是细根呼吸)能表征根组织新陈代谢水平,为根养分吸收提供能量(如ATP),对亚热带森林生态系统碳平衡有重要作用,但其对全球变暖、降水减少及其交互作用的响应则尚不清楚.在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站对杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗开展土壤增温和隔离降水双因子控制试验,包括对照(CT)、土壤增温5 ℃(W)、隔离降水50％(P)和土壤增温+隔离降水(WP),采用Oxytherm液相氧电极测定不同径级(0-1 mm、1-2 mm)细根比根呼吸速率,并同时测定根系形态指标,研究土壤增温、隔离降水及两者交互作用对杉木幼苗比根呼吸速率及其与细根形态特征相关关系的影响.结果表明:(1)土壤增温和隔离降水间交互作用对细根比表面积和组织密度均有显著影响,WP处理细根比表面积平均比W处理低31.2％,WP处理细根组织密度平均比CT高26.4％;WP处理细根组织密度平均比W处理高60.9％.此外,P处理1-2 mm细根的组织密度显著高于未进行P处理.(2)增温和降水减少对比根呼吸速率的影响并不存在交互作用;P处理1-2 mm的比根呼吸速率显著低于未进行P处理,但P处理对0-1 mm细根比根呼吸速率无显著影响;(3)细根比根呼吸速率与比根长呈显著的正相关关系,且这种相关关系不受土壤增温、隔离降水及两者交互作用的影响.由此可见,1-2 mm细根比根呼吸速率主要受降水减少的影响而降低,这主要与降水减少导致1-2 mm细根组织密度增加以提高水分运输能力有关.此外,土壤增温、隔离降水及其交互作用并不会改变细根比根呼吸速率与细根形态特征间关系,细根比根呼吸速率与细根形态特征间稳定的相关关系可用于预测气候变化下根系呼吸速率的变化.(图5表3参63)

    土壤增温隔离降水交互作用细根形态比根呼吸速率

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    化肥减量配施紫色光养细菌对花生的增产作用和土壤细菌群落的影响

    彭双王一明华清清巫攀...
    262-270页
    查看更多>>摘要：微生物肥料在现代农业生产中具有很大应用潜力,可在提高作物产量的同时减少化肥使用,从而创造环境友好型农业生产体系.通过田间长期试验对分离的一株紫色非硫细菌Rhodopseudomonas palustris ISP-1的5年花生增产效果进行研究,并探讨浇灌菌液(R1)和叶面喷施(R2)两种追肥方式对花生产量、花生仁品质和土壤细菌群落的影响.经过5年的连续施用,R1和R2处理分别使花生产量平均增加12.5％和17.9％,追肥时喷施菌液在植株的叶面比直接浇灌在植株根部增产效果更好.R1和R2处理显著促进了花生植株的生长,提高了花生仁中的蛋白质含量.在施肥第5年花生收获期,R1和R2处理土壤中的残留养分与对照处理相比无显著差异.R2处理显著改善了土壤pH并增加了细菌生物多样性,但R1和R2处理对细菌的丰富度和群落结构均没有显著影响,仅Verrucomicrobia门细菌丰度显著增加.细菌基因功能预测分析发现R1和R2处理的土壤细菌群落中参与磷吸收和转运的基因总相对丰度显著降低,而无机磷溶解和有机磷矿化的基因分别增加了2.71％和3.20％.偏最小二乘路径建模(PLS-PM)分析表明,施用R.palustris ISP-1菌液对花生产量和花生仁养分含量有显著的直接影响,而施用菌液导致的土壤细菌多样性增加、部分细菌群落结构以及细菌磷代谢功能的变化对花生增产的作用相对较小.本研究表明施用R.palustris ISP-1可以促进花生植株生长,提高花生仁蛋白含量,并在长时序年的田间试验过程中维持较高的花生产量,展示了紫色光养细菌作为生物肥料的应用潜力.(图6表3参44)

    化肥减量紫色光养细菌沼泽红假单胞菌土壤细菌群落花生产量

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    内蒙古草原灌丛化对土壤真菌群落的影响

    刘莺歌李欢欢于世永李贺...
    271-280页
    查看更多>>摘要：草原灌丛化在全球干旱半干旱地区生态系统中普遍发生,并对草地生态系统的养分循环和植被组成产生显著影响;真菌群落作为土壤养分积累与转化、植物体生长与繁殖的关键调控因子,如何响应草原灌丛化目前尚不明确.以内蒙古地区典型的灌丛化草原为研究对象,选取与其配对的纯草原作为对照,采用高通量测序技术分析草原灌丛化对土壤真菌群落结构和功能的影响.所有己鉴别的土壤真菌隶属4门、10纲、18目、28科、29属,土壤真菌Sobs指数、Shannon指数、Ace指数和Chao1指数在0-10 cm和10-20 cm两个土壤深度下均为灌丛化草原＞纯草原;土壤真菌群落组成有明显差异,例如镰刀菌属(Fusarium,+19.51％)、粗糙孔菌属(Trechispora,+16.20％)等真菌属在灌丛化草原中的相对丰度上升,而未分类子囊菌属(unclassified_p__Ascomycota,-19.30％)、角担菌属(Ceratobasidium,-13.20％)等真菌属的相对丰度下降,灌丛化草原土壤真菌群落和纯草原土壤真菌群落之间的差异显著大于其各自群落内部的差异(P＜0.05);土壤真菌功能也发生变化,腐生营养和病理营养功能增加,其中木质腐生真菌增幅最大;另外还发现,土壤pH、有机碳、全氮和全磷是影响草原土壤真菌群落结构的主导因子.本研究表明草原灌丛化会显著影响内蒙古地区草原的土壤真菌群落的结构和功能.(图5表2参61)

    草原灌丛化土壤真菌群落结构环境因子功能预测

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    滇池湖滨带芦苇湿地土壤甲烷氧化菌丰度和群落结构分布特征

    袁凌晨蓝鲜梨刘承羽金俊...
    281-290页
    查看更多>>摘要：湖滨带湿地是重要的甲烷排放源,甲烷氧化菌驱动的甲烷氧化作用在调控甲烷排放及在缓解温室效应中扮演着重要的角色.为探究滇池湖滨带甲烷氧化菌的分布特征和影响因素,以5个典型的滇池湖滨带芦苇湿地(西华湿地、大清河、捞鱼河、茨巷河和白鱼河入湖口湿地)土壤作为研究对象,采用荧光定量PCR和16S rRNA基因高通量测序方法研究典型湖滨带湿地土壤甲烷氧化菌的基因丰度和群落组成,并探讨土壤和上覆水理化性质对其影响作用.结果表明:滇池湖滨带芦苇湿地土壤的pmoA功能基因丰度为1.34 × 107-5.45 × 107 copies/g,ANME-2d基因丰度为9.92 × 104-8.90 × 105 copies/g,NC10基因丰度为9.54 × 105-6.85 × 109 copies/g.不同湖滨带芦苇湿地土壤甲烷氧化菌的基因丰度较高且具有显著差异,西华湿地的好氧甲烷氧化细菌pmoA功能基因丰度显著最高(P＜0.01),茨巷河入湖口湿地的厌氧甲烷氧化古菌ANME-2d基因丰度显著最高(P＜0.01),捞鱼河入湖口湿地的厌氧甲烷氧化细菌NC10基因丰度显著最高(P＜0.001).滇池湖滨带芦苇湿地土壤中的甲烷氧化菌以typeⅡ型好氧甲烷氧化菌、反硝化型厌氧甲烷氧化菌(ANME-2d古菌和NC10细菌)为主导类群.相关分析和冗余分析发现,影响滇池湖滨带芦苇湿地土壤甲烷氧化菌的关键环境因子有土壤总磷、总氮和上覆水总磷、硝酸盐氮.由此可见,滇池的富营养化状态对湖滨带湿地土壤甲烷氧化菌的丰度和群落分布特征具有重要影响.(图5表2参93)

    甲烷氧化菌富营养化滇池湖滨带湿地

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