松嫩草地不同降水区土壤盐碱化程度与羊草生产力关系的比较研究

松嫩草地生产力同时受到降水和土壤盐碱化的制约,但是在降水变化的背景下土壤盐碱化与草地生产力的相关性仍不清楚。本文基于松嫩草地降水的带状分布特征和野外样地调查数据,分析了不同降水量地区土壤盐碱化与羊草生物量的相关性,并利用系统聚类分析法对每个调查区土壤pH值、电导率和容重进行聚类,划分出盐碱胁迫低、中和高3个类群,探讨不同降水区土壤盐碱化指标对羊草地上生物量影响的变化趋势。结果表明：不同降水区,羊草生产力与土壤盐碱化指标间相关性不同。降水较高的草地东部和降水较少的西南部羊草地上生物量和土壤容重呈显著负相关,降水适中的草地中西部羊草地上生物量和土壤pH值呈显著负相关,羊草生物量总体随着盐碱胁迫呈负指数衰退,但各降水带内衰退主要因子和衰退影响程度有所不同。     

盐碱混合胁迫下抗碱盐生植物碱地肤的生长及其茎叶中溶质积累特点

将中性盐NaCl、Na2SO4和碱性盐NaHCO3、Na2CO3按不同比例混合,模拟出25种盐度、碱度各不相同的复杂盐碱条件,并对抗碱盐生植物碱地肤幼苗进行盐碱混合胁迫处理。测定其茎叶中溶质含量及日相对生长率等9项胁变指标,并分析了有机酸组分。以探讨混合盐碱胁迫下,碱地肤的生长及其茎叶中溶质积累特点。结果表明,适当的中性盐胁迫(80 mmol/L)对其生长有促进作用,而后随着盐度或碱度的增强其日相对生长率逐渐下降。在本实验条件下,碱地肤幼苗可耐受的最高盐碱混合胁迫强度为盐度400 mmol/L、pH值10.70,可见碱地肤是一种高度抗碱的盐生植物。在各种盐碱混合胁迫下,碱地肤茎叶中各种溶质的积累表现出了与众不同的特点。大量积累以Na 、K 为主的无机离子。Na 、K 含量均随盐度增强而上升,而且K /Na 基本保持不变(约为0.49),表明了碱地肤对K 、Na 吸收可能不存在拮抗作用。盐度是影响Na 、K 含量的主导因素,而碱度的影响较小。大量积累的有机溶质是甜菜碱和有机酸。随着盐度或碱度的增强甜菜碱的含量逐渐上升,最高含量可达干重的6%。盐度对甜菜碱积累的影响大于碱度。在积累的有机酸中,草酸的比例高达90%以上。有机酸含量不仅随盐度增高而上升,而且碱度对其也有明显的提高作用。只有在盐度大于240 mmol/L或pH值超过9.8的高强度的盐碱胁迫下,脯氨酸才有所积累,而且其积累量平均仅为甜菜碱的1/74左右。这一现象表明碱地肤茎叶中脯氨酸的积累可能不是一种单纯的对渗透胁迫的生理响应。     

盐碱胁迫对草地早熟禾生长和生理代谢的影响

以两个耐盐碱性差异较大的草地早熟禾品种‘午夜'(Midnight,耐盐碱性强)和‘旅行者Ⅱ号'(Voyager Ⅱ,耐盐碱性弱)为试验材料,分析了在生长箱水培模拟中性盐和碱性盐两种条件下,盐碱胁迫对早熟禾生长、电导率、叶绿素、光合特性、脯氨酸和有机酸代谢的影响。结果表明,盐碱胁迫下早熟禾两个品种的生长率下降,叶片电导率升高,叶绿素含量和光合作用显著下降,尤其是在碱胁迫下,但在耐性强的品种中变化程度均小于耐性弱的品种;两个品种叶片脯氨酸含量主要在盐胁迫下升高,碱胁迫下无显著变化甚至下降;根系分泌的有机酸主要为草酸,且仅在碱胁迫下升高;盐碱胁迫下草酸在叶片和根系中的含量均呈下降趋势,尤其是根系在碱胁迫下;叶片和根系的苹果酸、柠檬酸和琥珀酸在盐胁迫下无显著变化,在碱胁迫下则显著升高,其中‘午夜'显著高于‘旅行者Ⅱ号'。由此可见,碱性盐比中性盐对草地早熟禾的伤害更大,中性盐胁迫下主要以积累脯氨酸等物质来调节渗透压,而在碱性盐胁迫下主要通过加强有机酸的代谢、积累和分泌来调节植株体内和根际环境的pH值;耐盐碱的品种在盐碱胁迫下能维持较高的光合作用和有机酸代谢,提高了植株内和根际环境pH的调节能力,因此具有较强的耐盐碱能力。     

盐碱胁迫对盐地碱蓬生长、有机酸等溶质积累及其生理功能的影响

为探究碱蓬（Suaeda salsa（L.） Pall.）适应盐碱生境的关键生理机制,以盐地碱蓬为试验材料,采用人工模拟盐、碱胁迫的处理方法,测定其生长指标、根和叶片细胞液中有机酸等溶质积累并对其功能进行分析。结果表明：盐胁迫并不影响碱蓬的生长,而碱胁迫则抑制其生长。盐碱胁迫下有机酸为碱蓬根和叶片中主要的渗透调节物（除Na⁺,K⁺）。离子平衡方面,盐碱胁迫下,Na⁺和K⁺是正电荷的主要贡献者,而有机酸在平衡正电荷方面起主导作用。盐碱胁迫（尤其碱胁迫）由于Na⁺激增、阴离子亏缺,正负电荷严重失衡,诱导合成大量有机酸以保证电荷平衡和pH稳定。综上,盐碱胁迫下碱蓬积累的有机酸在渗透调节、电荷平衡及调节pH方面均起到主导作用。有机酸的积累是碱蓬适应盐碱胁迫重要的生存策略之一。     

晋北盐碱草地土壤化学计量特征及其与植物多样性的关系

为揭示晋北农牧交错带盐碱草地土壤化学计量特征及其与植物多样性间的关系,本试验以不同盐碱梯度的草地为研究对象,分析轻度、中度和重度盐碱草地土壤理化性质及其化学计量比对植物群落的影响。结果表明：随着盐渍化程度加剧,植被高度、盖度、密度和地上生物量均明显降低,而Margalef指数呈上升趋势;土壤含水量、容重、pH、电导率均显著升高,全磷含量和碳氮比不断下降,氮磷比和表土（0~10 cm）全氮含量先增加后减少,中度盐渍化程度时最大。土壤含水量、pH、氮磷比和碳氮比驱动盐碱化早期植物群落的变化,土壤容重、电导率推动中度和重度盐碱草地植物群落的分化。     

松嫩平原西部盐碱化草地典型植被群落生物多样性特征

采用样方法对松嫩平原西部盐碱化草地开展植被群落调查,以期探明盐碱化草地不同群落的生物多样性特征和生产力水平。结果表明:羊草群落0~20cm土层的土壤pH值和电导率均显著低于碱茅群落和虎尾草群落(P<0.05),但后两者之间差异不显著;虎尾草群落植株密度和盖度分别为1739.40株/m 2和79.20%,均高于碱茅群落和羊草群落,但各群落间差异不显著;虎尾草群落和碱茅群落地上生物量分别为199.30g/m 2和167.34g/m 2,均显著高于羊草群落的地上生物量(P<0.05);羊草群落和虎尾草群落Shannon-Wiener多样性指数分别为3.04和2.99,均显著高于碱茅群落(P<0.05);羊草群落Marglef物种丰富度指数为0.48,显著高于虎尾草群落及碱茅群落(P<0.05),但后两者之间差异不显著;羊草群落和虎尾草群落Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数,均显著高于碱茅群落(P<0.05),但前两者间差异不显著。在一定范围内随着土壤盐碱化的加重,植被群落种类组成趋向简单,多样性指数趋小,但地上生物量趋高。     

松嫩平原盐碱化草原土壤微生物的分布及其与土壤因子间的关系

盐碱地作为一个独特的生态系统,具有特殊的土壤理化特性及土壤微生物群落。通过研究松嫩平原盐碱化草原土壤的电导率、离子组成、TOC及土壤微生物的分布规律,分析了盐碱化草原的土壤因子及变化规律,并对该地区的盐碱化土壤的分类进行了深入分析。结果表明,3种类型土壤的理化特征和微生物构成各有其特点,轻度盐碱土为非碱性钠质土,中度和重度盐碱土属于碱性钠质土;土壤的盐碱化过程与土壤理化性质和微生物群落的变化有关,随着土壤盐碱化程度的增加,细菌、真菌、放线菌和藻类数量逐渐降低,微生物数量差异达到显著或极显著的水平。松嫩平原草地是个脆弱的生态系统,必须加强对它的保护和管理。     

北方农牧交错带赖草草地斑块的土壤化学计量特征对植物多样性的影响

本试验通过对北方农牧交错带盐碱化赖草（Leymus secalinus）草地的光碱斑、碱蒿斑块、芦苇斑块、碱茅斑块、虎尾草斑块、赖草斑块6种草地斑块植被特征以及土壤理化性质的研究，分析草地斑块土壤化学计量比对赖草草地在演替过程中植物多样性和地上生物量的影响，为进一步对草地植被恢复与盐碱化草地治理提供科学依据。结果表明：不同草地斑块的Shannon-wiener指数、Margalef指数和地上生物量的大小顺序均为赖草斑块 > 虎尾草斑块 > 碱茅斑块 > 芦苇斑块 > 碱蒿斑块 > 光碱斑，Pielous指数大小依次为赖草斑块 > 虎尾草斑块 > 芦苇斑块 > 碱茅斑块 > 碱蒿斑块 > 光碱斑。以草地斑块的植被特征代表样点进行冗余分析（Redundancy analysis，RDA），得出造成不同斑块植物多样性特征分异的主要因子为土壤含水量、土壤碳磷比、土壤氮磷比、土壤容重和土壤碳氮比。可见，北方农牧交错带盐碱化赖草草地斑块的植物多样性特征主要受土壤含水量和土壤化学计量特征两方面因素的影响，随着土壤含水量和土壤化学计量特征的增加，草地斑块的植物多样性有增加的趋势。     

虎尾草不同器官矿质元素含量对碱化环境的响应

虎尾草(Chloris virgata)是天然抗碱盐生植物,为深入探究其抗碱生理机制,本研究选择盆栽营养液控制培养方法,使用150?mmol·L?1碱性盐溶液(NaHCO3???Na2CO3?=?9???1)对虎尾草幼苗进行长达一个月的碱胁迫处理,研究碱胁迫对虎尾草叶片光合作用、不同器官(茎叶、穗和根)中不同矿质元素(...     

不同盐碱度对菊芋光合特性的影响

以轻度、中度和重度盐碱化草地上种植的菊芋(Helianthus tuberosus L.)为试验材料,通过测定其不同生育期的光合特性,确定不同盐碱度对其光合特性的影响。结果表明:随着土壤盐碱度的增加,菊芋的叶绿素相对含量、净光合速率、水分利用率、气孔导度、蒸腾速率和气孔限制值均下降,而胞间CO2浓度升高。不同盐碱条件下,现蕾期各项指标变化幅度较大,且现蕾期各项光合指标均高于其他生育期。由此推测,盐碱胁迫下光合速率的降低主要以非气孔限制因素为主。     

外源柠檬酸、苹果酸和草酸对披碱草镉耐受及富集的影响

采用盆栽试验研究了不同浓度(1、2、4 mmol·L^-1)外源柠檬酸、苹果酸、草酸处理下,披碱草地上部和根部生物量、Cd含量的变化,披碱草根系形态参数变化以及生长状况变化,为揭示有机酸影响披碱草吸收、转运和富集Cd的机理提供理论依据。结果表明:Cd₅₀处理,披碱草株高、根长和各部分生物量均显著降低(P<0.05);3种外源有机酸处理,均可以提高披碱草Cd含量和生物量。在镉积累方面,草酸效果最佳,Cd₅₀+OA₂处理时,披碱草转运系数达1.38,地上部Cd积累量达到最大值268.511 μg·plant^-1。从改善植物生长状况方面,柠檬酸处理效果更好,Cd₅₀+CA₄处理时,根系和地上部生物量分别是Cd₅₀处理组的1.82和1.53倍。综合分析表明,外源有机酸能强化披碱草修复Cd污染土壤,提高植物修复效率。     

不同紫云英基因型根系分泌物中有机酸成分分析

土壤有效磷含量低是影响作物生长的重要限制因素之一。作物根分泌有机酸活化难溶性磷对改善其磷素营养具有重要意义。以9个紫云英品种为研究对象,采用土培原位方法收集紫云英根系分泌物(有机酸),利用高效液相色谱(HPLC)测定分泌物中有机酸成分及含量。结果表明,紫云英根系分泌草酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸等,品种之间差异明显,但个别品种有机酸变异系数较大。紫云英根系分泌的苹果酸、琥珀酸与生物量拟合相关系数差异达到极显著水平,呈极显著正相关。因此,所分泌的苹果酸和琥珀酸含量的高低可以一定程度上表征紫云英生物量高低。另外,紫云英根系分泌的有机酸总量与生物量呈显著正相关关系(P<0.05)。因此,有机酸分泌的高低,尤其是苹果酸、琥珀酸对紫云英植株生长及生物量影响显著。     

溶磷菌分泌有机酸与溶磷能力相关性研究

为了研究溶磷菌的溶磷机理,探究溶磷菌分泌有机酸的种类和数量与溶磷能力的相关性。利用PKO无机磷液体培养基对筛选自兰州周边的苜蓿(Medicago sativa)、白三叶(Trifolium repens)和红三叶(Trifolium pratense)根际的6株溶磷菌进行液体培养,采用钼蓝比色法和高效液相色谱法测定溶磷量及分泌有机酸的种类和数量。结果表明,各菌株溶磷量差异显著(P<0.01),有效磷增量在106.53~373.44 mg·L^-1之间。供试菌株分泌有机酸的种类主要有草酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸和丁二酸等,但分泌有机酸的种类和数量差异较大。溶磷菌的溶磷量与总有机酸量间存在一定相关性,但有效磷增量并不完全由总有机酸量来决定,有机酸的种类和数量对溶磷量也有一定的影响,各种有机酸对溶磷量的影响程度和作用机理有待进一步研究。     

44个紫花苜蓿品种的酸铝适应性与耐受性评价

为了解紫花苜蓿在贵州地区的适应性及耐酸铝胁迫机理，以44份紫花苜蓿品种为研究对象，研究紫花苜蓿处于酸铝胁迫下的生理变化，并揭示其生理变化与耐酸铝胁迫间的关系。利用基因与环境互作模型对两个地点1年的紫花苜蓿进行产量分析，筛选出阿尔冈金、新疆大叶苜蓿、Trifecta、Vernal和中牧1号苜蓿5个耐酸铝强适应品种。利用敏感型UC-1465和耐受型阿尔冈金进行酸铝胁迫试验。结果表明：相同处理下，耐受型紫花苜蓿的电导率、相对铝含量、死亡率显著低于敏感型；紫花苜蓿对酸铝胁迫的响应主要通过柠檬酸、苹果酸、乙酸、酒石酸、反丁烯二酸和草酸的显著（P<0.05）增加来体现，其中苹果酸的合成和分泌增多可能是其耐酸铝胁迫的重要原因。     

草甘膦对枳根际土壤有机酸、酶活性及根际微生物的影响

为了研究草甘膦对枳根际土壤环境的影响,以枳幼苗为试材,利用含有不同剂量草甘膦的土壤种植枳幼苗,培养4个月后对不同处理的枳幼苗生长情况以及根际土壤中的有机酸含量、土壤酶活性和微生物数量进行比较。结果表明：在5 mg/kg的草甘膦条件下,枳苗生长、根际土壤酶活性以及细菌生物量没有受到明显影响。随着草甘膦剂量递增,根际土壤中草酸与琥珀酸含量以及真菌生物量呈现先增后减的趋势。在高剂量草甘膦（20 mg/kg）处理中,枳苗的株高、茎粗、叶干重、茎干重、主根长、总根长、总表面积、总根尖数、根干重和根系活力均会显著降低,根际土壤中草酸、琥珀酸、丙二酸和柠檬酸含量显著减少,根际土壤中的过氧化氢酶、脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性显著下降,根际土壤细菌和真菌生长也明显受到抑制。     

盐胁迫对彩叶草生长和渗透调节物质积累的影响

用NaCl浓度为0(对照),10,50,100,150,200 mmol/L处理盆栽彩叶草,研究盐胁迫对彩叶草生长、水分状况和渗透调节物质积累的影响。结果显示,与对照相比,随着NaCl浓度增加,彩叶草鲜重、干重、含水量、水势均呈下降趋势,Na⁺、脯氨酸、可溶性糖含量呈上升趋势,K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-含量呈先上升后下降趋势,游离氨基酸含量呈先下降后上升趋势。高效液相色谱结果显示8种有机酸含量的变化幅度也各不相同。综合分析表明,NaCl胁迫对彩叶草生长有抑制作用,且随着盐浓度的增加,其生长受抑制和水分胁迫程度加重;低浓度盐胁迫下,彩叶草通过积累Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-等无机离子和脯氨酸、可溶性糖、乙醇酸、丙二酸、α-酮戊二酸和柠檬酸等有机渗透调节物质进行调节的;而高浓度盐胁迫下,通过积累Na⁺、脯氨酸、可溶性糖、游离氨基酸、苹果酸、丁二酸、草酸、乙醇酸和丙二酸等渗透调节物质进行调节。因此,在不同浓度盐胁迫下,彩叶草通过改变渗透调节物质种类或积累量适应渗透胁迫。     

Effect of organic acids on the microbial quality of Taiwanese-style sausages

The effects of organic acids on the microbial quality of Taiwanese‐style sausages were studied. Pork meat from a Taiwan retail market was decontaminated with various organic acids (citric, lactic and tartaric acid), then, the raw meat was used to make Taiwanese‐style sausages and stored from 0 to 40 days at 4°C. The total plate counts, lactic acid bacteria, Micrococcus, Listeria monocytogenes, Hunter‐L and Hunter‐a values were determined. The total plate counts of the control group were initially greater than those of the treated groups. Higher incidence rates of L. monocytogenes in the products were obtained from the control group, but were not detected in the treated groups during storage. Lactic acid bacteria counts following the lactic acid treatment were lower than those of the other groups. Micrococcus counts of the controls increased by 0.6–1.2 log₁₀ colony‐forming unit (CFU)/g greater than those of treated groups throughout storage at 4°C. The light color (L‐value) of the control group gradually decreased during storage. Pork meat dipped in various organic acids was found to be suitable to extend the shelf‐life and improve the microbiological quality of Taiwanese‐style sausages.     

秸秆还田与施氮对水稻根系分泌物及氮素利用的影响研究

秸秆还田及适宜的施氮水平,对于提高资源的利用效率及减少环境污染有着重要的意义,本研究以徐稻3号为材料,在盆栽条件下设置3种氮肥水平与2种秸秆处理,研究了秸秆与氮肥处理下水稻根际分泌特性的差异及其与养分吸收利用的关系。结果表明,在同一秸秆处理下,中氮(NN)增加结实期氮素的累积,提高氮(N)素的吸收利用率,同时,NN处理下根系分泌物中苹果酸、琥珀酸、有机酸总量、氨基酸的含量及根系活性上升。在同一氮肥处理下,秸秆还田提高N素吸收累积,增加根系分泌物中苹果酸、琥珀酸及草酸的含量,降低柠檬酸的含量,根系分泌物中有机酸总量、氨基酸含量及根系活性在秸秆还田后明显上升。相关分析表明,结实期根系分泌物中有机酸总量、苹果酸、琥珀酸、氨基酸的含量以及根系活性与氮素累积量及氮素吸收利用率呈显著或极显著的正相关。     

干旱区盐碱地食叶草根系形态分布适应策略研究

为明确食叶草根系应对盐碱胁迫表现的形态适应策略，采用剖面法对新疆石河子垦区盐碱地食叶草进行根系剖面采集，分析不同时期食叶草根系形态特征及空间分布规律，探究食叶草根系形态分布及对盐碱环境的适应策略。结果表明：食叶草根系显著降低了根系周围土壤电导率，与根长、根生物量增加显著正相关。随着土壤深度增加，根长、根生物量、根体积等指标呈现下降趋势，7-10月，0~20 cm土层根系生长最快，根体积增加了71.26%。水平距离上，25~35 cm内根系较5~25 cm生长缓慢，密集程度低，从而规避高盐区域并提高营养吸收能力。细根（d≤2 mm）是食叶草根长增加的主要体现，占总根长90%以上。食叶草根系在盐碱地中形成了抵抗胁迫并增强自身抗逆性的形态适应策略，主要表现为根系快速向深层拓展，距植株水平距离0~15 cm内侧根密集且快速增加。研究结果为干旱区盐碱地治理过程耐盐植物管理与配置提供依据。