土壤生物的生态学研究

土壤生物是土壤圈的核心组分,对土壤的矿质营养循环起推动作用。土壤中食物资源的质量状况影响着各生物类群的数量动态和分布,归根结底是由田间管理措施改变了土壤的结构、营养和生物条件引起的。反过来,生物类群的结构和数量变动以及分布特点又可以反映土壤的状况及可持续性。本文逐次对土壤微生物、原生动物、线虫及小型节肢动物的生态学研究作了概述,并分析比较了各生物类群在土壤生态系统中的功能作用。     

影响土壤微生物活性与群落结构因素研究进展

土壤微生物在陆地生态系统中具有重要作用,是整个陆地生态系统物质循环、能量流动的推动者,与陆地生态系统地稳定性密切相关。本文就影响土壤微生物活性与群落结构因素研究进展作了综述,主要内容有:土壤理化性状对土壤微生物群落结构的影响;土壤微生物之间的相互作用,土壤动物多样性,植物多样性对土壤微生物群落结构的影响;不同的经营管理措施对土壤微生物群落结构的影响。并对今后的发展趋势作了探讨,提出深入研究土壤微生物群落结构与其在陆地生态系统中的功能关系,合理调控土壤微生物群落结构,维护整个陆地生态系统稳定的研究方向。     

转基因作物对土壤生物学特性的影响

随着转基因作物的大力推广,其对农田生态系统的潜在风险备受关注.本文综述了转基因作物在土壤生态系统释放可能引起的生态风险及其对土壤部分生物学特性的影响,涉及土壤生物多样性、土壤动物、土壤微生物及土壤酶活性.最后,提出了今后相关研究中应该注意的几个问题.     

土地污染的一个评价指标:土壤动物

土地质量评价指标体系成为当前的研究热点,而土地污染是影响土地质量的重要因素。为了对土地质量全面客观地进行评价,提出了土壤动物指标可以作为土地污染的一个间接指标。文章认为土壤动物与土地污染之间存在着密切的关系,并表现在土壤动物各个生物组织层次中:在土壤动物体内累积污染物,在个体层次上表现为毒理学影响,在种群和群落层次上表现为生态学影响。通过对比被污染土地中土壤动物各项指数与未污染土地中土壤动物各项指数,综合得出土壤动物指标,并以此指标作为土地污染的替代指标。     

土壤健康及土壤动物生物指示的研究与应用

对土壤健康的概念、土壤健康指示生物－土壤动物的特性、土壤动物及其作为土壤健康生物指示作用研究的进展及发展方向进行了论述,为我国从土壤动物学角度开展土壤健康质量研究提供参考。     

土壤可溶性有机氮及其在氮素供应及转化中的作用

可溶性有机氮(SON)是指土壤中可以溶于水或盐溶液的有机态氮,在土壤中的行为既不同于矿质氮,也不同于不溶性有机氮。综述了对这一特殊的氮素组分研究进展,包括不同生态系统土壤SON的含量,SON与土壤氮素供应、转化的关系,SON在土壤氮素损失中的作用等,认为SON是土壤氮素中的重要组分之一,今后应开展土壤SON在不同土壤生态系统中氮素循环中作用的研究工作。     

深度学习在动物生态学中的应用研究

深度学习作为一种新兴的人工智能技术,已在各个领域展现出巨大的潜力和广阔的应用前景。动物生态学作为一门研究动物与环境相互作用关系的学科,也积极探索并运用深度学习技术,以期提高数据处理和分析的效率,深化对动物行为、物种分布和生态系统等重要问题的理解。本文针对深度学习在动物生态学中的应用进行综述,梳理并总结了目前相关研究的最新进展,为相关领域的未来研究提供参考和启发,促进深度学习在各种动物生态学问题中的应用。     

森林生态系统土壤呼吸研究进展

森林土壤碳是全球碳库的重要组成部分,在全球碳循环方面发挥着重要作用。土壤呼吸是当前碳循环研究领域中的一个热点问题,而且目前土壤呼吸已经成为陆地生态系统中向大气释放CO2最大的源。把土壤呼吸量与植物群落生长之间的关系进行分析比较,是理解森林生态系统碳素平衡的核心。在综合介绍国内外有关土壤呼吸的各种测定方法的基础上,对国内外有关森林土壤呼吸的已有研究成果进行了述评,指出了森林土壤呼吸研究工作今后的努力方向。     

土壤微生物对大气CO2浓度升高的响应研究

土壤微生物对大气CO2浓度升高的响应是全面评价大气CO2浓度变化对陆地生态系统影响的关键。文章简要回顾了人工控制微域生态环境CO2浓度增高的研究技术及其发展,并着重介绍了新兴的FACE(Free-air CO2enrichm ent,开放式空气CO2浓度增高)研究手段,进而从土壤微生物区系和生物量、微生物呼吸和酶活性、菌根菌侵染和根瘤共生、土壤硝化和反硝化四个方面综述了大气CO2浓度升高影响土壤微生物的试验报道结果,最后结合新兴的土壤微生物分子生态学研究手段论述了该领域今后应关注开展的主要方向。     

大兴安岭北部森林生态系统土壤动物的功能类群及其生态分布

对大兴安岭北部塔河县7个森林群落的土壤动物进行研究,将该区土壤动物划分为腐食性、植食性和捕食性动物=三个功能类群,无论个体数量还是生物量,腐食性动物所占比例都最大,而植食性和捕食件动物所占比例较小.土壤动物各功能类群在组成、个体数量和生物量等方面均具有相对稳定性,并在一定程度上反映了环境质量.土壤环境条件优越的群落,腐食性动物的个体数量及生物量所占比例相应较大.与小兴安岭森林土壤动物相比,大兴安岭地区腐食性动物所占比例减小.植食性和捕食性动物所占比例相应增加.各地区的共有类群反映了大环境的相似程度,而特有类群则反映出各自局地环境的特殊性,它们对生态系统具有指示作用.     

Predicting water content using Gaussian model on soil spectra

This paper presents an approach to estimating soil moisture content through fitting an inverted Gaussian function to the continuum in soil spectra. The soil moisture Gaussian model (SMGM) estimates the water content by the declining reflectance in the near infrared (NIR) and shortwave infrared (SWIR) regions, 1.2-2.5 μm, due to the spreading of the fundamental water absorption at 2.8 μm. Convex hull boundary points were used to isolate the spectral continuum and to fit the inverted Gaussian function. The function extrapolates the continuum to the fundamental water absorption beyond the wavelength limits of common laboratory, field, and airborne instruments. Of the derived functional parameters, both amplitude and area on the shortwave side of the inverted Gaussian curve were highly correlated with soil water content.In this study, laboratory spectra, from 0.4 to 2.5 μm, were measured at sequential moisture levels in soil samples collected in Castilla-La Mancha, Spain and in California, USA. The Gaussian area was determined to be the best indicator of gravimetric water content with the initial modeling of 2592 spectra. The SMGM was validated with a separate set of 849 spectra. The model performance significantly improved for water contents below a critical level of 0.32 g water/g soil. Within this restricted range, the SMGM predicted water contents for all soils with a maximum of 0.027 RMSE for 1901 modeled spectra and 0.026 for 602 validation spectra. The water content estimates were improved slightly by stratifying the model and validation sets by the two locations, reducing the RMSE to 0.023 in Spain and 0.025 in California. Further stratifying the model spectra by landform and soil sodicity improved some predictions substantially, but less consistently. Stratifying the samples locally demonstrated that a priori knowledge of soil surfaces by landforms should be part of an image calibration strategy. The SMGM provides practical water content estimates and has a potential use in correcting the effects of soil moisture in hyperspectral images.     

Potential of ASAR/ENVISAT for the characterization of soil surface parameters over bare agricultural fields

The objective of this investigation is to analyze the sensitivity of ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) data to soil surface parameters (surface roughness and soil moisture) over bare fields, at various polarizations (HH, HV, and VV) and incidence angles (20°-43°). The relationships between backscattering coefficients and soil parameters were examined by means of 16 ASAR images and several field campaigns. We have found that HH and HV polarizations are more sensitive than VV polarization to surface roughness. The results also show that the radar signal is more sensitive to surface roughness at high incidence angle (43°). However, the dynamics of the radar signal as a function of soil roughness are weak for root mean square (rms) surface heights between 0.5 cm and 3.56 cm (only 3 dB for HH polarization and 43° incidence angle). The estimation of soil moisture is optimal at low and medium incidence angles (20°-37°). The backscattering coefficient is more sensitive to volumetric soil moisture in HH polarization than in HV polarization. In fact, the results show that the depolarization ratio σ_HH⁰/σ_HV⁰ is weakly dependent on the roughness condition, whatever the radar incidence. On the other hand, we observe a linear relationship between the ratio σ_HH⁰/σ_HV⁰ and the soil moisture. The backscattering coefficient ratio between a low and a high incidence angle decreases with the rms surface height, and minimizes the effect of the soil moisture.     

土壤质量的酶学指标研究

土壤质量日益衰退,寻找能够准确标示其变化的敏感指标非常重要。土壤酶几乎参与了土壤中全部的生物化学反应,与土壤中多种生态过程密切相关。土壤酶的敏感性、专一性和综合性等特点使其可以作为一个反映土壤质量的生物学指标。本文在概述了土壤酶作为土壤质量指标可行性的基础上,综述了土壤肥力质量、环境质量等的土壤酶活性和酶动力学指标的研究,并对今后相关研究提出了几点建议。     

不同环境条件下的土壤侵蚀分析——以重庆市为例

为了探讨土壤侵蚀与温度、降雨量、植被指数、地形指数、水热指数和环境质量综合指数的关系,本文对重庆市不同环境条件下的土壤侵蚀进行了分析.在定义土壤侵蚀综合指数的基础上,将年平均温度、大于0°积温,大于10°积温,年降雨量,干燥度、湿润度,地形综合指数、植被指数、热量指数、水分指数,水热指数,和环境质量综合指数等分级数据统一成格网大小为100 m*100 m的栅格(grid)数据.然后,利用GIS的叠加统计分析功能,将这些数据与100 m*100 m格网大小的土壤侵蚀栅格(grid)数据进行叠加统计分析,从而揭示出了土壤侵蚀与这些环境因子之间的关系.     

免耕对农田土壤生物学特性的影响

农业管理对土壤群落水平下各种生物之间复杂的相互作用的影响是土壤生态学研究的一个热点。土壤生物和酶活性在改善土壤结构、养分循环、有机质分解和保持中起重要作用。与常规耕作系统比,免耕系统中作物残体和土壤矿物质的机械混合要少得多,因此免耕系统更接近于未受扰动的自然生态系统,可能更加依赖于土壤生物体的固有作用。综合有关文献讨论了耕作实践对一些土壤生物学特性的影响。总体看来,土壤线虫总量及功能类群对免耕既可能是正响应也可能是负响应,与常规耕作相比免耕系统中土壤微生物的丰富度或生物量增加,土壤酶活性增强,土壤呼吸作用减弱。最后还对免耕系统中有关土壤生物学特性研究的重要性和需要解决的问题进行了小结。     

坡面侵蚀土壤磁化率变化机理的研究

研究了土壤磁化率与土壤物理性质的关系,结果表明:应用干筛法在不同粒级土团中获得的0.1～0.25mm粒级的土团主导土壤的磁化率,各组分土团中大于0.1mm的组分磁化率与粒径呈反相关,小于0.1mm的组分磁化率与粒径呈正相关。土壤比重、土壤总孔隙度、崩解速率等均与土壤磁化率呈负相关,且土壤崩解速率与土壤磁化率呈极显著负相关;土壤磁化率与容重、粒径小于0.25mm的水稳性团粒组分和大于0.05mm的机械组分含量呈显著正相关。坡面土壤侵蚀导致坡面物质发生再分布,使得土壤颗粒组成、容重、比重、孔隙度等土壤物理性质发生变化,进而使得坡面不同空间部位土壤磁化率出现差异。     

土壤利用方式改变对滇东南岩溶区土壤特性的影响

对云南东南部的文山岩溶地区土壤资源利用现状及其土壤特性,以及土壤利用方式改变对生物多样性和生态环境造成的影响进行了分析研究,结果表明:植被覆盖较好的土壤呈垂直规律分布,土层深厚,阔叶林下A层平均厚度17cm。土体为A-B-C-D完整构型,土壤发育良好。<0.001mm的粘粒10～60%。土壤C/N平均比值阔叶林下19 17,针叶林和针阔混交林下10.4。阔叶林土壤有机质平均含量115.7gkg-1,为亚热带肥力较高的土壤,但植被类型改变为针阔混交林则降为77.4gkg-1,改变为针叶林降至55.9gkg-1,改变为坡耕地则降至14.9gkg-1,反映了岩溶地区人为活动影响下的土壤退化趋势。     

土壤干湿收缩特征研究进展

土壤收缩特征是土壤在干燥、湿润交替变化过程中所表现出的土壤容积随含水量改变的关系。本文就土壤容积变化表示方法、土壤收缩特征曲线模型、膨胀土水分运动等方面进行总结和归纳,以便为优先流运动和土壤胀缩运动提供重要的参考价值。     

辽宁省沈阳样区土系的划分

本文在对沈阳样区进行广泛调查的基础上 ,对约 10 0个土壤剖面进行了详细观测、描述 ,对 14个典型土壤剖面进行了取样、分析和比较 ,探讨了土族和土系划分的原则与依据 ,并在样区建立了 14个土系