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土壤退化研究的进展与趋向论文土壤退化研究的进展与趋向论文提要定义了土壤退化的概念，分析了全球及我国土壤退化概况，总结了土壤退化的研究进展，最后提出了土壤退化科学的研究方向。
关键词土壤退化；概况；进展；方向鉴于土壤及土地退化对全球食物安全、环境质量及人畜健康的负面影响日益严重的现实，从土壤圈与地圈—生物圈系统及其它圈层间的相互作用的角度研究土壤退化，特别是人为因素诱导的土壤退化的发生机制与演变动态、时空分布规律及未来变化预测与恢复重建对策，已成为研究全球变化的最重要的组成部分，并将继续成为21世纪国际土壤学、农学及环境科学界共同关注的热点问题。
但是，迄今为止，有关土壤退化的许多理论问题及过程机理尚不清楚，还没有公认的或统一的土壤退化指标和定量化评价方法[1]。
因此，及时了解国际土壤退化研究的最新动向，并结合我国实际创造性地开展该领域的研究工作，具有重要的学术价值和现实生产意义。
1土壤退化的概念土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然，特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降（包括暂时性的和永久性的）甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程，包括过去的、现在的和将来的退化过程，是土地退化的核心部分。
土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况，特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。
土壤质量的核心是土壤生产力，其基础是土壤肥力。
土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果，带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性；另一方面，人类活动也深刻影响着自然成土过程，改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。
因此，土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。
紫色土丘陵坡地恢复过程中土壤微生物及生化特性杨斌;张曙【摘要】[目的]为了研究湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地植被恢复过程中土壤微生物及生化特征的演变.[方法]以典型的紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段为研究对象,采用空间代替时间序列的方法,选用立地条件基本相似的裸荒地阶段(Ⅰ)、草地阶段(Ⅱ)、灌丛阶段(Ⅲ)、灌木阶段(Ⅳ)和乔木阶段(Ⅴ).通过调查取样和试验分析,分析不同恢复阶段土壤微生物、土壤酶活性以及生化作用强度的变化.[结果]随着植被恢复的进行,土壤微生物总数显著上升(P＜0.05),细菌、真菌和放线菌等微生物优势类群的比例也发生变化,氨化细菌、硝化细菌、纤维素分解菌和固氮菌等土壤徽生物主要生理类群数量显著上升(P＜0.05);随着植被恢复的进行,土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性显著增强(P＜0.05);随着植被恢复的进行,土壤氨化作用、硝化作用、固氮作用、纤维素分解强度和呼吸作用等生化强度显著升高(P＜0.05).[结论]土壤微生物活性是表征湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地植被恢复过程中生态功能的重要标志之一.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)022【总页数】3页(P73-75)【关键词】土壤微生物;土壤生化活性;植被恢复;紫色土;湖南省衡阳市【作者】杨斌;张曙【作者单位】湖南省祁阳县大江林场,湖南祁阳426131;湖南省祁阳县大江林场,湖南祁阳426131【正文语种】中文【中图分类】S154;Q938.1PropertiesofSoilMicrobesandBiochemicalActivityalongRe-vegetationonHillslopeLandwithPurpleSoilsYANGBin,ZHANGShu (Qiyang CountyDajiangForestFarm,Qiyang,Hunan 426131)KeywordsSoil microbes;Soil biochemical activities;Re-vegetation;Purple soils;Hengyang CityofHunanProvince湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地面积达1.625×105 hm2。
《草甸生态系统土壤微生物群落特征和土壤多功能性的研究》篇一一、引言草甸生态系统作为自然生态系统的重要组成部分，具有独特的生态功能和生物多样性。
土壤微生物群落作为草甸生态系统的基础组成部分，对维持土壤健康、促进生态平衡具有重要作用。
同时，土壤的多功能性也是评价草甸生态系统健康与否的重要指标。
因此，对草甸生态系统土壤微生物群落特征及土壤多功能性的研究具有重要的科学意义和实践价值。
二、草甸生态系统土壤微生物群落特征1. 微生物群落结构草甸生态系统的土壤微生物群落主要由细菌、真菌、放线菌等组成。
这些微生物在土壤中形成复杂的网络结构，相互依存、相互制约，共同维持着土壤生态平衡。
不同草甸生态系统的土壤微生物群落结构存在差异，这与其地理位置、气候条件、植被类型等因素密切相关。
2. 微生物群落功能草甸生态系统土壤微生物群落具有分解有机物、固定氮素、溶解磷酸盐等功能。
这些功能对于维持土壤肥力、促进植物生长具有重要作用。
此外，土壤微生物还能通过其代谢活动影响土壤的物理、化学和生物性质，进一步影响草甸生态系统的功能和稳定性。
三、土壤多功能性草甸生态系统的土壤具有多种功能，如保持水土、净化环境、提供生物栖息地等。
这些功能的发挥与土壤的物理性质、化学性质和生物性质密切相关。
其中，土壤微生物群落是影响土壤多功能性的重要因素之一。
土壤微生物通过其代谢活动影响土壤的养分循环、有机物分解等过程，从而影响土壤的肥力和质量。
此外，土壤微生物还能通过其生物量、多样性和分布等特征影响土壤的物理结构和化学性质，进一步影响土壤的多功能性。
四、研究方法与数据分析1. 研究方法本研究采用野外采样和实验室分析相结合的方法，对草甸生态系统的土壤微生物群落特征和土壤多功能性进行研究。
具体包括采集不同类型草甸生态系统的土壤样品，通过PCR扩增、高通量测序等技术对土壤微生物群落结构进行分析；同时，通过测定土壤的物理性质、化学性质和生物性质，评价土壤的多功能性。
中国生态退化的主要类型、特征及分布刘国华傅伯杰陈利顶郭旭东摘要：生态退化是目前全球所面临的主要环境问题，它不仅使自然资源日益枯竭、生物多样性不断减少，而且还严重阻碍社会经济的持续发展，进而威胁人类的生存和发展，因此，生态退化已引起各国政府和学者的重视。
本文对中国生态退化的主要类型即：森林生态系统的退化、土地沙漠化和水土流失等重大问题进行分析，详细阐述了各个类型的现状、特征及分布。
为我国自然资源的合理利用以及退化生态系统的恢复和重建提供基础资料。
关键词：生态退化；退化森林生态系统；沙漠化；水土流失；中国分类号：Q146，Q149 文献标识码：A文章编号：1000-0933(2000)01-0013-07Characteristics and distributions of degraded ecological types in China LIU Guo-Hua, FU Bo-Jie, CHEN Li-Ding, GUO Xu-Dong(Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing100085，China) Abstract：As a major environmental problem in the world, ecosystem degradation not only exhausts the natural resources and decreases biodiversity, but also seriously hinders the sustainable development of social?economy and threatens the survival and development of human beings. Therefore, the ecosystem degradation has brought every government′s and ecologist′s attention. The main types of ecosystem degradation in China, including degradated forest ecosystems, desertification and soil erosion, are analyzed. The current situations, characteristics and distributions of the each type are expounded. The aim of this research is to provide basic data for the natural resource uses and degradated ecosystems restoration and rehabilitation.Key words：ecosystem degradation; degradated forest ecosystems; desertification soil erosion; China人口、资源、环境和经济的可持续发展已经成为国际社会和各国政府关注的重点。
土壤生态学的研究现状与发展趋势随着全球环境变化和人类活动的加剧，土地资源面临着巨大的挑战，如何保持土地功能和提高土地利用效率越来越受到广泛关注。
而土壤作为土地资源的重要组成部分，其生态功能对于生态系统的平衡和健康起着至关重要的作用。
因此，研究土壤生态学变得越来越重要。
本文将讨论当前土壤生态学的研究现状和未来发展趋势。
1. 土壤生态学的研究现状土壤生态学是一门涉及多学科的科学，包括生态学、土壤学、微生物学、植物学、地理学等多个学科的知识。
在当前的土壤生态学研究中，主要有以下几个方面的研究内容：1.1 土壤微生物群落研究土壤微生物是土壤中最重要的生物资源之一，对土壤营养循环和有机物分解具有重要的作用。
因此，研究土壤微生物群落结构和功能，有助于理解土壤生态系统的生态学过程。
目前，研究人员采用了多种现代分子生物学技术，如PCR-DGGE、FISH、PLFA等，来分析土壤微生物群落的多样性和构成。
同时，结合土壤化学性质和环境因素分析土壤微生物和土壤水文机制，是当前土壤微生物研究的热点。
1.2 土壤养分循环研究土壤养分循环对于维持土壤肥力和健康至关重要。
目前，研究人员主要通过模拟实验和野外实践探讨土壤有机质、氮、磷等养分的运移、贮存和循环过程。
同时，从微观角度研究土壤微生物与养分循环的关系，推动了土壤生态系统的可持续发展。
1.3 土壤-植物互作研究土壤和植物之间的相互作用是土壤生态学的重要研究内容之一。
土壤中的水分、养分和微生物活动对于植物的生长和发育起着重要的影响。
而植物通过其根系的分泌物和死亡根系来调节土壤生态环境，并影响了土壤微生物的群落和功能。
此外，研究人员还通过对不同植物对土壤环境的影响研究来研究植物演化和适应性等问题。
近年来，在技术手段的快速发展下，全基因组测序等新技术在土壤-植物互作研究中得到广泛应用。
1.4 土壤污染与修复随着人类活动的不断扩大和工业化进程的加速，土壤污染已成为全球性问题。
而土壤污染不仅严重损害土壤生态系统的功能，也直接威胁到人类身体健康。
中国生态农业学报 2010年5月 第18卷 第3期Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2010, 18(3): 668−673* 国家“十一五”科技支撑计划重大课题(2006BAC01A09)、贵州省社会发展科技攻关计划项目(黔科合SZ 字[2009]3013)、贵州师范大 学研究生专项创新基金(研[2009]14)和贵州师范大学学生科研课题资助** 通讯作者: 陈浒(1965~), 男, 硕士, 副教授, 主要研究方向为动物生态与环境科学研究。
E-mail: gy_chenhu@ 樊云龙(1983~), 男, 硕士, 研究方向为喀斯特地貌与洞穴。
E-mail: fanyunlongpeng@DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00668退化生态系统土壤动物研究概况*樊云龙 陈 浒** 苏孝良 张芳挺(贵州师范大学中国南方喀斯特研究院 贵阳 550001)摘 要 土壤动物在揭示生态系统退化程度和生态恢复中具有重要作用, 退化生态系统土壤动物研究已成为生态学研究的热点之一。
生态退化导致土壤动物数量减少、物种多样性降低, 而土壤动物丧失使得生态系统的物质循环和能量流动受阻。
通过利用土壤动物群落结构特征的改变来指示生态退化进程和凭借土壤动物强大的修复能力对退化土壤进行治理将是有益的探索。
退化生态系统中土壤动物的研究还有待进一步扩展和深入。
关键词 土壤动物 退化生态系统 群落特征 生物多样性 生态恢复中图分类号: S154.5 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)03-0668-06Review of the research on soil animals in degraded ecosystemFAN Yun-Long, CHEN Hu, SU Xiao-Liang, ZHANG Fang-Ting(Institute of South China Karst, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China)Abstract Soil animal is a primary indicator of degradation degree of ecosystem and plays and important role on the ecological restoration. The research on soil animals in degraded ecosystem has become a hot spot in ecology study. The decrease in amount and diversity of soil animals caused by ecological degradation has hindered the material recycle and energy flow of ecosystem. It is ex-pected to indicate the ecology’s degradation degree by changes in soil animal community structure, and to reconstruct the degraded soil with the powerful restoration ability of soil animals. The research on soil animals in degraded ecosystem should be further ex-panded.Key words Soil animals, Degraded ecosystem, Community characteristics, Biodiversity, Ecological restoration (Received Aug. 19, 2009; accepted Nov. 26, 2009)退化生态系统是结构与功能在干扰作用下, 原有平衡状态被打破, 系统结构和功能发生变化和障碍, 形成破坏性波动或恶性循环的系统[1]。
退化生态系统结构简单, 功能衰退, 生产力低下, 生物多样性减少, 土壤和微环境恶化, 生物间相互关系改变, 严重影响生态系统的安全稳定, 近年来已成为生态学家关注的焦点[2−3]。
土壤作为陆地生态系统中生物种类最丰富、数量最多的亚系统[4], 居于营养元素循环与能量转化的核心。
土壤动物是土壤生态系统中不可分割的组成部分, 它们在分解残体、改变土壤理化性质、土壤形成与发育、物质迁移与能量转化等方面具有重要作用[5]。
生态系统退化必然导致土壤系统结构、功能的破坏, 进而对生态系统的重要组分——土壤动物产生显著影响, 土壤动物作为驱动因子又会反过来对生态系统的演化进程发挥重要作用。
因此土壤动物研究已成为环境与生态领域中的研究热点, 尤其以退化生态系统中土壤动物群落的结构、功能和恢复生态学意义为研究前沿[6-8]。
土壤动物研究在最近三十多年得到迅速发展, 许多学者对退化生态系统中的土壤动物开展了广泛的研究, 几乎包括了所有的退化生态系统类型。
20世纪80年代, 土壤动物研究主要集中在重金属等导致的农田污染对土壤动物的影响[9]。
90年代开始关注人为压力下脆弱生态系统的退化与土壤动物的关系, 主要研究了不同退化阶段[10-11]和不同恢复阶段第3期樊云龙等: 退化生态系统土壤动物研究概况 669的森林生态系统[12−13], 不同放牧强度下草地[14]、不同退化程度沙地[15]、盐碱地[16]等。
进入21世纪以来, 生态退化受到更多生态学家的重视, 对土壤动物研究范围也进一步扩展, 涉及到不同农业生产管理方式如施肥[17]、翻耕[18−19]、温室大棚[20]、秸秆焚烧[21]等, 工矿业产生的尾矿、废渣、废弃地[8,22]等, 城市化进程中土地利用方式的改变、工业污染、城市垃圾[23−24], 以及伴随城市发展修建的机场、铁路、公路[25−26]等, 还有火灾[27]、凝冻[28]、外来物种入侵[29−30]等灾害, 甚至旅游活动[31]、全球变化[4,32−33]等都对土壤动物群落结构产生了影响。
1生态退化对土壤动物的影响1.1群落特征改变影响土壤动物群落特征的环境因素复杂多样, 包括土壤温度、湿度、pH、有机质、容重、凋落物数量、矿质元素、污染物质含量, 以及植被类型、气候条件和地形状况等, 它们构成土壤动物群落的栖息环境, 对土壤动物群落的组成与数量、水平结构和垂直结构等产生重大影响[5]。
生态系统退化对土壤动物群落特征的影响主要表现在物种数量、多样性、优势度、水平分布、垂直分布等方面。
1.1.1物种数量减少、生物多样性降低物种减少与灭绝已经成为生态退化的严重后果之一[34]。
由于土壤污染直接损害生物有机体, 故对土壤动物的影响最大。
污染物的进入使土壤结构恶化, 影响土壤动物的生存繁衍, 从而导致土壤动物种类和数量的减少, 群落结构简单化[35]。
染毒试验证明了农药对土壤动物数量和物种多样性的影响。
试验表明, 乙草胺除草剂显著影响土壤动物群落结构, 随着乙草胺除草剂浓度的增加土壤动物种类和数量呈递减变化, 多样性指数亦呈递减趋势[36]。
马正学等[37]对铅锌矿采矿废物污染土壤中原生动物的研究发现,在鉴定到的66种原生动物中, 未污染土壤中有65种, 而污染土壤中只有4种。
由于铅锌矿采矿废物污染, 导致群落中大量原生动物种类消亡, 群落物种多样性显著下降。
带有破坏性的土地翻耕, 可减少土壤节肢动物的数量和遗传多样性, 减少翻耕或免耕则有助于增加弹尾目和螨类的种群数量[38]。
翻耕初期一般都会降低种群数量, 认为是翻耕改变了土壤湿度和机械损伤所致[39]。
也有研究者认为翻耕和轮种方式比施用杀虫剂更能较大地影响节肢动物的群落结构, 而且不同农业管理方式对不同类群土壤动物的影响也不同, 隐气门亚目在免耕地中最为密集, 而非隐气门亚目在翻耕地中密度最高, 食草性的大型节肢动物在翻耕地中数量最多, 免耕地中最少, 而蜘蛛类则在免耕系统中最多[18]。
生态系统的植被状况对土壤动物群落特征有着极大的影响。
植被的存在形式及其发育状况决定了生态系统中其他成分的组成、结构特征, 大量研究证明土壤动物群落组成结构与植被状况密切相关[40]。
植被结构通过改变微气候条件和土壤养分影响土壤动物的种群密度, 植被的生境多样性也深刻影响着土壤动物群落的多样性[41]。
在退化森林生态系统中, 土壤动物群落随植被演替而发生变化。
易兰[42]对浙江天童受损常绿阔叶林恢复演替中土壤动物群落变化的研究表明: 随植物群落的恢复演替土壤动物群落的密度和类群数总体表现为升高的趋势。
凋落物中土壤动物的群落特征也表现同样的变化, 个体总数和类群总数在演替顶极阶段最高, 其次为中期阶段, 演替初期最低。
而长期不合理的人为活动使得生态系统不断退化则导致土壤动物多样性降低。
例如过度放牧导致草原严重退化, 减少了土壤动物的多样性和个体数, 使草场土壤动物群落结构简单化。
并且不同放牧强度土壤动物的优势类群、常见类群及稀有类群不同。
与未放牧相比, 适度放牧不仅不会减少土壤动物的数量, 反而更利于其活动及凋落物分解, 使土壤肥力增加[43−44]。
土壤动物群落结构的变化归结于栖息环境的变化, 这是生物和环境长期相互适应的结果[45]。
在以人类活动为主导的城市生态系统中, 人类高强度的干扰导致了土壤动物群落多样性的丧失[46]。
城市化进程导致的“热岛”效应和土地利用形式的巨大变化已被证明会对土壤动物的种类、数量、多样性产生负面影响[23,47−48]。
伴随城市化进程而日益增多的基础设施建设(如公路等)不可避免地对地表植被造成破坏, 土壤动物栖息地的丧失致使大型动物的消失[26]。
1.1.2分布特征改变在自然生态系统中土壤动物垂直分布具有表聚性特征, 水平分布更多地与土壤有机质、凋落物等有关。
但在退化生态系统中土壤动物的垂直、水平分布规律被打乱, 其分布特征更多地与土壤的退化程度有关, 如农药浓度、重金属含量、植被破坏状况、土地退化等级等[35,49]。
王振中等[49]通过对锰矿废水灌溉稻田的土壤动物调查显示, 沿着引水溪沟的方向距污染源愈远污染愈轻, 在垂直溪沟的方向距溪沟愈远稻田污染程度减轻, 而土壤动物密度随污染程度减少而增加。
一般而言有机质含量与土壤动物数量有明显的正相关, 但在污染地区农田土壤动物与土壤肥力并不都表现正相关关系[9]。
