黄土高原不同植被生态系统土壤微生物多样性及其 影响因素研究

黄土高原土壤侵蚀，植被破坏，土壤质量下降，严重威胁着人类赖以生存的土地 资源。近年来开展了一系列的退耕还林（草）生态建设工程，对土壤质量的改善起到 了至关重要的作用。本文选取黄土土丘陵区不同植被区典型植被类型区为研究对象， 研究了不同植被生态系统下土壤基本理化性质、生态化学计量学特征、土壤微生物多 样性等特征，以探讨植被恢复过程中不同植被生态系统下土壤微生物多样性变化。主 要结论如下： （1）黄土高原从南到北，不同植被生态系统土壤性质差异显著，森林植被生态系 统土壤全氮、全磷、有机质以及速效养分含量较高，沙区植被生态系统较低；森林植 被生态系统 pH 值以及土壤容重较低，沙区植被较低。森林植被对土壤的改良作用明 显，有助于养分的累积与土壤结构的改良。 （2）黄土高原陕北地区土壤速效养分除速效磷外其他均随着纬度的增加逐渐减 小，土壤 pH 与土壤容重从南到北逐渐升高。土壤有机碳、全氮、全磷含量均随着纬 度的升高而降低，土壤有机碳与全氮的空间分布具有一致性。土壤的 C:N 比受气候变 化影响较小，变异性小，在黄土高原随纬度的升高无明显的变化。相比土壤的 C:N 比， 土壤 C:P 比、N:P 比变异性较大，随着纬度的升高显著地下降。森林植被有利于土壤 碳氮磷元素含量的累积，相对于高纬度地区，低纬度地区更容易缺磷；沙区及荒漠植 被区土壤容重以及土壤养分含量较低，不利于植被的生长，其植被生长主要受 N 含 量控制。 （3）通过 454 高通量二代测序技术，测定黄土高原不同植被类型土壤细菌特征， 研究结果表明：所有土壤样品共检测到 36 个门，84 个纲，187 个目。草原植被下的 土壤细菌多样性最为丰富，森林植被区最小。土壤的理化性质对土壤细菌的相对丰度 具有重要的影响。高通量测序所得序列分属于细菌的 36 个门，其中主要的门包括酸 杆菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Acidobacteria）、浮霉菌门（Planctomycetes）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、 拟 杆 菌 门 （ Bacteroidetes ）、 装 甲 菌 门 （ Armatimonadetes ）、 未 分 类 细 菌 （Bacteria_unclassified）、厚壁菌门（Firmicutes）、蓝藻菌门（Cyanobacteria），其中属 于酸杆菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、 放线菌门（Acidobacteria）、浮霉菌门（Planctomycetes）门的序列总和占所有序列的 80%以上。森林植被生态系统主要以变形菌门（Proteobacteria）为主，沙区植被生态 系统主要以酸杆菌门（Actinobacteria）为主。土壤 pH、容重、土壤水分、有机质、总 氮、总磷、微生物量碳、碳磷比、氮磷比是影响土壤微生物的主要因子。黄土高原细 菌分布的空间分布具有生物地理学规律。酸杆菌门（Actinobacteria） 在沙区植被生 态系统中相对较多，主要受纬度的影响，变形菌门（Proteobacteria） 在草原植被生态 系统中出现较多。土壤总磷、土壤水分、有机碳及碳磷比是影响样品物种分布的最主 要的因子。 （4）对土壤真菌基因组 ITS 序列进行高通量测序，发现测序数据量合理，基本 反映出实际样品的生物信息。一共检测到 10 个真菌门（Phylum)、28 个纲（Class)、 48 个目(Order)、61 个科（Familiy)、69 个属（Genus)。真菌门包括：Ascomycota (子 囊菌门）、Basidiomycota (担子菌门）、Chytridiomycota (壶菌门）、Glomeromycota (球 囊菌门)。在门分类学水平上，主要优势均为子囊菌门（Ascomycota）， 担子菌门 （Basidiomycota）， 壶菌门（Chytridiomycota） 和球囊菌门（Glomeromycota）。影响 子囊菌、担子菌的主要因素为土壤容重、土壤总磷、土壤含水量等因素。 关键词：黄土高原；植被生态系统；土壤性质；土壤真菌；土壤细菌</p

黄土高原延河流域不同植被类型下土壤 生态化学计量学特征

植被类型对黄土高原土壤质量的改善具有重要的作用，而土壤碳、氮、磷生态化学计量 比是体现生态系统变化过程的重要依据。研究森林、森林草原、草原植被类型对土壤碳、氮、磷 含量及其生态化学计量学特征的影响，对于深入认识黄土高原植被恢复对土壤质量的改良、完 善生态化学计量学理论和准确评价植被恢复的生态环境效益具有重要的现实意义。延河流域 是黄河的一级支流，自然环境脆弱，植被破坏和土壤侵蚀严重，因此，论文选取延河流域为研究 对象，分析不同植被类型对土壤碳、氮、磷养分和生态化学计量学特征的影响。结果表明：3种 植被带下，表层土壤有机碳、全氮含量显著高于下层土壤，森林带&gt;森林草原带&gt;草原带；森林草 原带、草原带下土壤全磷含量在两层土壤中差异不显著，森林植被对土壤碳、氮、磷具有显著的 累积作用，对于提高土壤碳、氮、磷含量具有重要的意义。土壤C∶N在3种植被带下较为稳定， 土壤有机碳与全氮存在极显著的正相关关系（P&lt;0.01）；土壤C∶P、N∶P受植被类型的影响较大， 森林带显著高于森林草原带和草原带，土壤C∶P、N∶P和C∶N之间存在极显著的正相关关系 （P&lt;0.01）。总体来说，植被恢复对土壤质量的改善作用明显，森林植被对该区土壤碳、氮、磷等 养分含量的累积作用较好，森林植被具有较大的N∶P，其植被生长主要受P含量的限制；草原植 被与森林草原植被N∶P比较低，其植被生长主要受N含量的限制。</p

宁南山区典型草本植物茎叶分解对土壤酶活性 及微生物多样性的影响

采用凋落物分解袋法，以宁南山区典型草本植物长芒草、铁杆蒿、百里香为研究对 象，分析了 3 种植物茎叶分解过程中土壤酶活性变化特征和分解后期微生物多样性特征，以 及土壤酶活性与初始土壤化学性质的关系．结果表明: 植物茎叶分解 480 d 后，各处理土壤酶 活性均有不同程度的增加，且长芒草处理土壤蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性最高，分别为 32．40和 1．99 mg&middot;g －1 &middot;24 h －1 ，百里香处理土壤脲酶活性最高(2．66 mg&middot;g －1 &middot;24 h －1 )，铁杆蒿 处理土壤纤维素酶活性最高(1．42 mg&middot;g －1 &middot;72 h －1 )．分解末期土壤纤维素酶活性与土壤初始 微生物生物量碳呈显著正相关;分解末期土壤纤维素酶活性与土壤初始硝态氮含量呈显著负 相关．添加植物茎叶处理土壤细菌和真菌的 Ace 指数、Chao 指数和 Shannon 指数均显著大于 对照，Simpson 指数显著小于对照．植物茎叶的分解显著提高了土壤细菌和真菌的丰度及多样 性，进而提高了植物茎叶的分解速率，促进了生态系统营养物质的循环与转化．</p

Multi-level encryption and authentication type WIA-PA network handheld device communication method

本发明涉及一种用于高安全多级加密与认证的WIA-PA网络的手持设备的通信方法，所述的WIA-PA网络包含网关、路由设备和现场设备。所述手持设备可以采用两种方式与WIA-PA网络中的设备进行安全通信。第一种方法，与WIA-PA网络中的设备建立点对点的通信，在链路层进行加密；第二种方法，手持设备加入WIA-PA网络，入网后采用多级的加密技术与WIA-PA网络设备进行通信。所述的两种方法的结合，能够保证安全的同时，使所述的手持设备快速的与网络中的设备建立通信，具备功耗低、速度快、对网络性能影响小的特点。</p

应用Le Bissonnais法研究黄土丘陵区不同植被区及 坡向对土壤团聚体稳定性和可蚀性的影响

论文通过Le Bissonnais法对黄土丘陵区森林、森林草原和草原三种植被区下的土壤团 聚体分布特征、稳定性以及土壤可蚀性进行了分析研究。研究结果表明：1）在不同植被区表层 土壤（0～20 cm）中，土壤的水稳性团聚体含量（R0.2）和平均重量直径（MWD）整体上表现为阳 坡小于阴坡，土壤可蚀性因子K值则表现为阳坡大于阴坡，但是阴、阳坡差异均不显著；2）表层 土壤的R0.2、MWD均表现为森林区&gt;森林草原区&gt;草原区，可蚀性因子K值则表现为草原区&gt;森 林草原区&gt;森林区，土壤团聚体稳定性和抗侵蚀能力由高到低依次为森林区、森林草原区和草 原区；3）扰动后湿润处理（WS）和快速湿润处理（FW）下的森林区与草原区土壤的稳定性和可 蚀性指标差异显著，FW处理下二者差异尤为显著，而森林草原区土壤则居于前面两种土壤之 间。总体来说，在黄土丘陵地带，植被区从北向南，由草原区向森林区变化过程中，土壤团聚体 的稳定性和抗侵蚀性在不断提高，南部森林区的土壤团聚体稳定性比北部草原区更强，抗侵蚀 能力更大。</p

黄土丘陵区草本植物叶片与枯落物 生态化学计量学特征

以黄土高原延河流域森林、森林草原和草原3 个植被区的4 种典型草本植物达乌里 胡枝子、长芒草、铁杆蒿、茭蒿的叶片和枯落物为对象，测定叶片和枯落物中碳( C) 、氮( N) 、磷 ( P) 、钾( K) 含量及其比值，分析草本植物在该区域的养分限制及再吸收规律．结果表明: 4 种 植物叶片N/P 均小于14，生长主要受氮元素含量限制; 除达乌里胡枝子外，其他3 种植物N、 P、K 的养分再吸收效率平均值分别为48．7%、32．5%、79．9%．茭蒿和铁杆蒿较高的N、P、K 养 分再吸收效率和叶片K 含量有助于其在水分竞争中占据优势．铁杆蒿枯落物的C /N 显著低于 长芒草和茭蒿的枯落物，因而更易分解和进行养分循环．这可能是铁杆蒿在3 个植被区分布广 泛的原因之一．</p

Path-repair-based path maintenance method facing wireless sensor network

本发明涉及一种面向无线传感器网络基于路径修补的路径维护方法，包括以下步骤：当无线传感器节点发送报文和接收到ACK报文的比率达到预定阈值时，标记该路径段处于损坏状态；无线传感器节点通过共享路径向无线网络管理中枢发送路径修补请求报文；无线网络管理中枢重新分配该无线传感器节点和其共享节点的通信资源；无线传感器节点将路径重新设置到健康状态。本发明可以快速发现路径是否损坏，可以得到快速修复，提高路径健壮性，提高通信成功率；在路径损坏期间，通过冗余路径或共享路径传输报文，提高通信成功率；本发明在无线传感器网络路径维护过程中没有产生额外的时隙、信道等通信资源开销，没有产生额外的路径维护报文，降低能耗开销

黄土高原不同封育年限草地土壤与 植物根系的生态化学计量特征

黄土高原特别是干草原地区植被演替的研究比较薄弱。当前植物生态化学计量学的研 究主要集中在植物叶片方面，对根系的研究较少。选取宁夏云雾山草原植被不同封育年限的土壤和植 物样品，以生态化学计量学原理为基础，测定并分析了土壤与根系的碳（C）、氮（N）、磷（P）及 其生态化学计量比与相互关系。结果表明：（1）随着封育年限的增加，土壤容重逐渐减小，土壤有机 碳和全氮变异性较大，全磷变异性较小，且封育初期土壤有机碳和全氮含量先降后升，至封育20、30 年，保持相对平稳。0～20 cm 土层土壤的碳氮比（C∶N）、碳磷比（C∶P）、氮磷比（N∶P）分别 为9.04～9.63、19.62～32.27、2.14～3.37，20～40 cm 土层土壤的分别为8.68～9.22、15.74～26.32、 1.80～3.03。土壤有机碳与全氮、全磷之间存在极显著的正相关。（2）植物根系C、N、P含量变化 范围分别为357.6～381.4 g kg-1、7.35～8.18 g kg-1、0.54～0.70 g kg-1；根系中的C元素含量随封育年 限的增加逐渐升高，N、P元素含量均小于全球平均值。根系C∶N随着封育年限的增加变异性较大， C∶P、N∶P随着封育年限的增加变异性较小。（3）植物根系的C∶N∶P化学计量特征受土壤的影响 调控大于其自身，且土壤磷含量对植物根系C∶N∶P生态化学计量特征影响的显著性（p＜0.01）大于 土壤氮含量（p＜0.05）。此外，该地区封禁后，草地生产力易受到土壤N含量的限制。</p

黄土高原不同封育年限草地土壤与植物根系的生态化学计量特征

土高原特别是干草原地区植被演替的研究比较薄弱。当前植物生态化学计量学的研究主要集中在植物叶片方面，对根系的研究较少。选取宁夏云雾山草原植被不同封育年限的土壤和植物样品，以生态化学计量学原理为基础，测定并分析了土壤与根系的碳（C）、氮（N）、磷（P）及其生态化学计量比与相互关系。结果表明：（1）随着封育年限的增加，土壤容重逐渐减小，土壤有机碳和全氮变异性较大，全磷变异性较小，且封育初期土壤有机碳和全氮含量先降后升，至封育20、30年，保持相对平稳。0～20 cm 土层土壤的碳氮比（C∶N）、碳磷比（C∶P）、氮磷比（N∶P）分别为9.04～9.63、19.62～32.27、2.14～3.37，20～40 cm 土层土壤的分别为8.68～9.22、15.74～26.32、1.80～3.03。土壤有机碳与全氮、全磷之间存在极显著的正相关。（2）植物根系C、N、P含量变化范围分别为357.6～381.4 g kg-1、7.35～8.18 g kg-1、0.54～0.70 g kg-1；根系中的C元素含量随封育年限的增加逐渐升高，N、P元素含量均小于全球平均值。根系C∶N随着封育年限的增加变异性较大，C∶P、N∶P随着封育年限的增加变异性较小。（3）植物根系的C∶N∶P化学计量特征受土壤的影响调控大于其自身，且土壤磷含量对植物根系C∶N∶P生态化学计量特征影响的显著性（p＜0.01）大于土壤氮含量（p＜0.05）。此外，该地区封禁后，草地生产力易受到土壤N含量的限制。</p

A networking optimization method for wireless networks for industrial automation

本发明涉及一种工业无线网络的组网优化方法，在组网过程中包括以下步骤：在超帧中部增加一个网关广播时隙，使单位时间内网关发送广播报文的数量增加；待入网节点接收该广播报文添加为候选邻居；选定同步点，进行时间同步；采用冲突检测进行邻居发现，找出双向邻居节点；待入网节点从邻居表中选出排列在最前面的双向邻居节点为代理节点，向其发送加入请求报文，代理节点转发该请求报文到网关；网关收到加入请求报文后为待入网节点分配网络资源，并以无线报文的形式下发到节点；所有资源分配报文都发送完毕，组网过程结束；本发明大幅度的缩短了组网时间，提高了加入时隙资源的使用效率，使网络资源分配更加合理