毛乌素沙区退化湿地土壤剖面水分和养分特征

在毛乌素沙地秃尾河源区,随机选取地下水位分别为50cm,80cm和100cm的3块退化湿地(1号、2号和3号)和1块地下水位超过300cm的典型沙地,通过采集土壤剖面,对比分析了退化湿地与典型沙地土壤水分和养分剖面分布特征。结果表明:地下水位深度对土壤含水量影响较大,1号退化湿地土壤含水量整体最高,为16.15%~28.12%,2号和3号退化湿地土壤含水量剖面特征相近,含水量分布范围为5.65%~24.75%,整体上低于1号退化湿地,但高于典型沙地;有机质在4块样地中均是表层含量最高,且随土层深度的增加而逐渐减少。退化湿地表层有机质含量为8.51~17.13g/kg,约为典型沙地的2~3倍,且2号和3号退化湿地分别在10—16cm,30—33cm,22—28cm存在有机质富集层,但含量低于表层;4块样地土壤全氮含量范围为0.01~0.60g/kg,其剖面分布特征与有机质相似。硝态氮在各样地间剖面分布特征不明显,但其表层含量均高于下层,表层最高者为3号退化湿地,为0.58mg/kg,最低者为典型沙地,约0.24mg/kg;4块样地土壤全磷、速效磷和铵态氮含量范围分别为0.10~0.20g/kg,0.80~3.15mg/kg和2.81~3.33mg/kg,其均在退化湿地与典型沙地剖面不同层次间无明显差异。4块样地表层土壤速效钾含量最高。速效钾在1~3号退化湿地与典型沙地中的平均含量分别为27.76,54.95,43.57,23.42mg/kg,其在退化湿地中的含量明显高于典型沙地;土壤含水量与有机质、全氮、硝态氮、铵态氮和速效钾呈显著相关(P0.05),而全磷与其他7个指标之间的相关性不显著。     

青海湖典型湿地土壤重金属空间分布特征

以青海湖黑马河湿地为研究对象,对湿地土壤重金属铜、锌、铅、铬(Cu,Zn,Pb,Cr)4种元素的空间分布特征进行了研究。结果表明:湿地表层土壤(0—10cm)中,Cu,Cr,Pb和Zn的平均含量分别为16.38±4.95mg/kg,65.46±7.34mg/kg,14.26±4.28mg/kg,46.35±7.27mg/kg。垂直湖岸的水平方向上,Cu,Cr,Pb和Zn的含量高值出现在湿地高水位带以及陆相带,低值出现在湿地水陆过渡带。在土壤剖面方向上,各重金属元素表现出不同的分布特征:Cu呈现出表面聚集现象;Zn随深度变化有明显的淋溶和积聚趋势;Pb含量沿土层剖面纵深分布的特征是先增加后减少;Cr呈显著的表面聚集现象。湿地表层土壤的对比结果显示研究区内土壤环境质量良好。湿地土壤中Cu,Zn,Pb,Cr四种元素之间呈显著正相关,表明本区域重金属具有同源性。     

山西小麦主产区土壤中钴含量状况及影响因素研究

试验分析研究了山西省小麦主产区之一——运城市土壤中钴的含量状况及其影响因素。研究结果表明。运城市4县区土壤全钴含量为1.65～17．85mg／kg，平均6．00mg／kg，略高于缺钴临界值5．0mg／kg，而低于全国平均值11．2mg／kg;土壤有效钴含量为0．060～2．235mg／kg,平均0．694mg／kg。在34个土样中，大约有60％的样品有效钴含量低于均值．而含量高于均值的土样仅占总样品数的40％。试验区主要土类褐土和潮土全钴含量分别为6．17mg／kg和4．73mg／kg，有效钴含量分别为0．708mg／kg和0．589mg／kg。影响土壤中全钴含量的因素主要是成土母质、成土过程和铁锰含量，影响有效钴含量的因素主要是成土母质、成土过程和有机质。     

东平湖湿地土壤不同形态无机硫含量及其时空分布特征

  目的  了解东平湖湿地土壤不同形态无机硫含量水平与分布特征。  方法  采集东平湖湿地表层土壤样品（0 ~ 5 cm）和不同植被区（芦苇区、菹草区、植被混生区和对照区）土壤柱样（0 ~ 10 cm）,分析样品中总无机硫（TIS）及其各形态（水溶性硫、吸附性硫、盐酸溶解性硫及盐酸挥发性硫）的含量,探讨了不同形态无机硫含量的时空分布特征及其影响因子。  结果  东平湖湿地表层土壤总无机硫含量范围为31.26 ~ 117.36 mg kg?1,均值为75.85 mg kg?1;各形态的平均含量占比为水溶性硫（43.49%）> 盐酸溶解性硫（27.37%）> 吸附性硫（26.78%）> 盐酸挥发性硫（2.36%）;其含量的空间分布总体表现为湖区码头附近显著升高,大汶河入湖口较低。柱状土壤总无机硫、水溶性硫、吸附性硫与盐酸溶解性硫含量总体表现为夏季和芦苇区最高,且随土层深度的增加逐渐降低;菹草区总无机硫、吸附性硫、盐酸溶解性硫由于受季节与植被区的交互作用影响而无显著季节变化。表层土壤和柱状土壤不同形态无机硫含量间存在一定的正相关关系,且与有机质多呈显著正相关;柱状土壤中各形态无机硫含量（除盐酸挥发性硫外）与pH显著正相关,而与Eh显著负相关。  结论  东平湖湿地土壤不同形态无机硫的时空分布主要受到人类活动、植被分布和水动力条件的影响,且土壤有机质、温度、pH和Eh为其关键影响因子。     

宁德市耕地土壤养分空间分布特征分析和甘薯施肥建议

利用福建省宁德市9县(市、区)近9年测土配方施肥34 998个土样测定分析结果和序贯高斯模拟,分析宁德市耕地土壤pH值、有机质和速效氮、磷、钾空间分布特征,并提出甘薯施肥建议。结果表明:土壤pH值、有机质和速效氮、磷、钾指标的半变异函数均为指数模型。宁德耕地土壤以pH值≤5.5、土壤有机质≥20 g/kg、碱解氮100~250 mg/kg、有效磷15 mg/kg、速效钾80 mg/kg为主。随着海拔高度下降,宁德耕地土壤pH值均值随之上升,土壤有机质含量均值和碱解氮含量均值随之下降,土壤有效磷含量均值和速效钾含量均值随之呈先降后升的趋势。应根据土壤测定值与推荐施肥量关系表,或海拔与施肥量的回归关系式,在甘薯田酌情施用石灰、氮肥、磷肥、钾肥,还应增施有机肥。     

河北雾灵山5种人工纯林土壤养分综合评价

通过河北雾灵山5种人工纯林的土壤养分分析,研究了不同林分类型对土壤pH值、有机质、全量养分和速效养分的变化,并对不同土壤养分进行了主成分分析。结果表明:5种不同林分类型的土壤pH值均为弱酸性,其变化范围为4.61~6.31;不同土层土壤有机质表现为:表层(0—10cm)中层(10—20cm)下层(20—40cm),有机质均值在2.53~9.60g/kg之间;土壤全磷含量均值为0.20~0.70g/kg;土壤全氮含量均值为2.38~3.45g/kg;土壤速效钾含量均值为67.54~169.88mg/kg;土壤速效磷含量均值在0.84~6.84mg/kg之间;土壤碱解氮含量均值在65.68~147.88mg/kg之间;不同林分类型土壤养分综合效应评价,白桦纯林最大,为1.122;落叶松纯林最小,为-0.819。综合来看,随土层厚度增加土壤养分含量减少;阔叶林土壤养分含量大于针叶林。     

三江平原环型湿地土壤养分的空间分布规律

以三江平原环型湿地作为研究对象，对其环带状植被区湿地土壤的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布规律进行了初步研究。结果表明，环型湿地土壤有机碳、全氮、全磷和全钾具有明显的空间水平分异规律，有机质、全氮、全磷的含量由环型湿地中心向边缘逐渐减少，全钾的含量和碳氮比逐渐增加。土壤有机碳、全氮、全磷和全钾在垂直方向上具有明显的分层和富聚现象，自上而下，有机质的含量逐渐降低；全氮含量除漂筏苔草群落外，其他各群落土壤全氮含量呈先增加后减少的分布；大部分植物群落全磷含量呈先减后增的“V”型分布；全钾含量呈表层和底层较高、中间层较低的“中空”状分布。通过相关分析表明，环型湿地土壤有机碳与全氮具有相似的空间分布规律，全钾与有机碳、全氮具有相异的空间分布规律，而全磷具有自己独特的空间分布规律。环型湿地土壤的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布主要受植物体元素含量、生物过程和水文地貌过程影响，它通过过程影响湿地的功能。研究环型湿地的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布规律不仅有助于完善湿地土壤形成和发育的理论，探明湿地的生态过程和功能，而且为合理利用和保护湿地提供科学依据。     

鲁中碳酸盐岩区土壤硒来源、有效性及影响因素

碳酸盐岩在山东省青州市西南部大面积发育，是土壤母质的重要物源，以该地区土壤作为中心环节，分析了岩石、大气、土壤中的硒及土壤性质，研究了土壤硒的来源、有效性及影响因素。结果表明，土壤全硒含量均值为0.28 mg/kg，以足硒土壤为主，土壤有效硒含量均值为15.03 μg/kg，有效度均值为5.70%，有效硒含量与全硒含量呈显著正相关。岩石硒含量均值为0.035 5 mg/kg，与对应的土壤硒含量呈显著正相关。土壤全硒、有效硒含量与土壤pH均呈显著负相关，与有机质含量均呈显著正相关；有效硒含量与土壤黏粒含量呈显著负相关。大气降尘的硒含量均值为1.77 mg/kg，年沉降通量为0.28 mg/m²，表层土壤硒的年增量为0.000 9 mg/kg，年增长速率为0.33%。鲁中碳酸盐岩区土壤硒含量水平主要受控于母岩，同时大气降尘对土壤硒也有所贡献，土壤理化性质对硒及其有效性影响显著。     

退耕湿地典型植被群落土壤氮分布及储量特征

为阐明退耕湿地植被恢复对土壤氮素的影响,以黄河中游湿地河南武陟渠首段为研究对象,分析滩区耕地和退耕恢复区3种典型湿地植被群落土壤pH、有机质、总氮、硝态氮、铵态氮和氮储量的变化。研究结果表明,随着退耕恢复时间的增加,土壤pH呈下降趋势;土壤有机质、总氮总含量和氮储量呈逐渐增加趋势,分别由未恢复前的7.69~10.08g/kg,174.44~344.13mg/kg和0.07~0.09kg/m2增加到恢复1.5a后的15.83~29.53g/kg,739.13~1 076.99mg/kg和0.22~0.33kg/m2。恢复区土壤有机质、总氮总含量在空间上的变化表现为上层大于下层,土壤硝态氮含量均低于氨态氮含量。不同湿地植被土壤中总氮、有机质含量和氮储量存在显著差异(P0.05),其含量大小均依次为水蓼群落水烛群落芦苇群落。相关分析结果表明,研究区土壤中有机质含量与总氮之间存在极显著正相关关系(r=0.80;P0.01),铵态氮含量与有机质、总氮之间均存在极显著正相关关系(r=0.69,0.50;P0.01),硝态氮含量和有机质、总氮、铵态氮之间均存在一定正相关性,土壤pH与有机质和总氮之间均存在显著负相关关系(r=-0.49,-0.46;P0.05)。     

北京市朝阳区(五环内)绿地土壤重金属分布特征及其影响因素

为了研究和分析北京市朝阳区(五环内)土壤重金属的分布特征及影响因素,通过居住绿地、公园绿地、街旁绿地以及附属绿地(包括公共设施用地、对外交通用地和市政设施用地)4种土壤利用类型分别进行了土壤重金属铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铅(Pb)以及土壤pH值、有机质的测定。结果表明:表层土壤中的重金属平均含量,除Pb外,均高于中国土壤背景值,尤其是重金属Cd,已达到0.26 mg/kg,超过了国家土壤环境质量1级标准;从土壤利用类型上来看,Cu在附属绿地土壤含量最高,达到33.576 mg/kg,Zn在居住绿地土壤含量最高,达到80.636 mg/kg,Cd在街旁绿地土壤含量最高,达到0.296 mg/kg,Pb在公园绿地土壤含量最高,达到24.706 mg/kg;在空间分布上,重金属Cu和Zn空间分布格局相类似,整体呈由西北向东南递减趋势,而Cd高值区在中部,整体北部高于南部,重金属Pb整体上呈由西南向东北递减趋势;通过相关性分析可知,土壤pH值对土壤重金属含量没有明显的影响,而土壤有机质与重金属Zn,Cd和Pb的含量有明显的相关性;4种重金属呈显著正相关(p0.01)。     

Role of selenium in mitigation of cadmium toxicity in pepper grown in hydroponic condition

Selenium (Se) is an essential element for humans but is not considered as essential for plants. However, its beneficial role in improving plant growth and stress tolerances is well established. In order to study the role of Se in cadmium (Cd) toxicity in pepper (Capsicum frutescens cv. Suryankhi Cluster), this experiment was carried out in greenhouse conditions. Treatments comprised Cd [0, 0.25, and 0.5 mM cadmium chloride (CdCl₂)] and Se [0, 3, and 7 µM sodium selenite (Na₂SeO₃)] with three replications. The result showed that Cd decreased chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoids, whereas Se supplementation diminished Cd toxicity on photosynthetic pigment. Selenium at 7 µM significantly increased the leaf area in the plants grown at 0.25 mM Cd. The application of Se at 3 µM with 0.25 mM Cd and Se at 3 µM and Se at 7 µM with 0.5 mM Cd increased the activity of catalase (CAT). Selenium at 7 µM decreased the proline content of pepper leaves exposed to Cd at 0.5 mM (30%). Selenium significantly enhanced the antioxidant activity of leaves, which was diminished by Cd toxicity. In general, Se has a beneficial effect on plant growth and is an antioxidant enzyme of pepper cv. Suryankhi Cluster under Cd stress and non-stress conditions.     

红壤区不同肥力水稻土根际硝化作用特征

通过根际培养箱(三室)——速冻切片技术研究了红壤地区高、低两种肥力下水稻苗期根表、根际和土体土壤矿质态氮含量和硝化强度,以及水稻生长、氮素积累的差异。结果表明,肥力水平对水稻根表和根际土壤铵态氮(NH4+-N)含量无显著影响,但高肥力显著提高土体土壤NH4+-N含量,以及根表、根际和土体土壤硝态氮(NO3--N)含量及硝化强度。两种肥力水稻土硝化强度最大值均出现在距根表2 mm处,分别为0.20和0.31μmol kg-1 h-1。土体土壤硝化强度随距根表距离增加而降低,低肥力土壤在距根表10～40mm处时硝化强度接近本底值,而高肥力土壤在距根表20～40 mm处时接近本底值。与不种水稻的CK相比,种植水稻显著提高根际土壤硝化强度。高肥力能显著改善水稻生长,增加植株氮素积累量,尤其显著促进根系生长及通气组织发育。由于红壤稻田肥力水平的差异造成水稻根际硝化强度以及水稻吸收NO3-的差异,导致高肥条件下水稻显示出更强的生长势和氮素吸收利用能力。因此,合理提高红壤稻田肥力水平对改善红壤区水稻根际土壤硝化作用及水稻氮素营养具有重要意义。     

Meta-analysis in the Selection of Groups in Varieties of Citrus

Brazil is the largest producer of oranges (Citrus sinensis) in the world. The nutrient management of tree orchards is designed from experiments with a limited number of varieties. This knowledge is transferred to other varieties by diagnosing tissue nutrient composition and tree demand. Compositional data analysis has been first applied to tissue analysis of agricultural crops using centered log ratios with compositional nutrient diagnosis (CND-clr). The isometric log ratio (ilr) transformation is a new approach based on binary nutrient ratios and the principle of orthogonality (CND-ilr). We analyzed eleven nutrients: nitrogen (N), sulfur (S), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), boron (B), copper (Cu), zinc (Zn), manganese (Mn), and iron (Fe) in leaf tissue samples across 108 commercial plots (thirty-one grow Valencia, twenty-two Hamlim, twenty Pera, and thirty-five Natal). Nutrients were partitioned between macro- and micronutrients as well as anionic and cationic species. The effect size of varieties over Valencia was quantified by the mean and standard deviation of ilr values across ilr coordinates. Specific varietal nutrient profiles and ilr norms were defined. The nutrient profile of orange varieties could be classified into homogeneous groups to take advantage of fertilizer trials conducted on varieties of the same group. The Aitchison distance and a perturbation vector could be instrumental for diagnostic purposes and nutrient management.     

Possible role of ectomycorrhizal fungi in cycling of aluminium in podzols

Budget studies in boreal podzols indicate a considerable upward transport of aluminium (Al) from the mineral soil into the organic horizon. In this paper we studied if ectomycorrhizal (EcM) fungi can be involved in this upward transport via their extramatrical hyphae. We tested the use of gallium (Ga) as proxy for Al. Transport of Al through EcM hyphae was studied in vitro in a two-compartment Petri dish system. Two of the five fungal isolates tested transported Al. Using Ga instead of Al revealed the same trend in these systems, confirming the use of Ga as proxy for Al. Upward transport of Ga was studied in an artificial podzol. Pinus sylvestris seedlings were colonised by a natural community of EcM fungi from fresh forest soil. Gallium addition to the mineral soil led to increased Ga content in roots in the organic horizon and in the shoot. Upward Ga allocation was significantly higher when roots were excluded from the mineral soil by a mesh, only allowing fungal mycelium to grow through. We conclude that at least some EcM fungi transport Al and that Ga, and probably also Al, can be transported upwards by EcM fungal hyphae in a podzol system. These findings support the hypothesis that EcM fungi play a role in upward transport of Al in podzols.     

基因组学在作物抗逆性研究中的新进展

自然环境中各种生物和非生物胁迫是影响作物产量的巨大威胁。随着现代分子生物学的发展,从分子水平研究作物抵御逆境的机理已成为生态农业研究的一个重要任务,分子遗传学与生态学的整合诞生了生态基因组学即用基因组学的技术和手段研究生态学领域的问题。基因组学按其研究内容分为功能基因组学、结构基因组学和比较基因组学,本文从这3方面分别阐述了作物抵抗生物胁迫和非生物胁迫的生态基因组学研究进展,总结了基因组学在植物抗逆性研究中的一些新技术和新手段,特别是基于近几年发展起来的二代深度测序所带来的一系列高通量的检测方法与结果。①功能基因组学包含转录组学、表观遗传学、蛋白组学、相互作用组学、代谢组学和表型组学,本文侧重从植物抗逆的功能基因表达水平上的研究展开,重点探讨了转录组学和表观遗传学在植物抗逆研究的新进展,介绍了一些转录组学和表观遗传学研究技术,如基因芯片技术、RNA测序技术、SAGE、cDNA-AFLP、SSH、亚硫酸盐法、ChIP-Chip、ChIP-seq等;例举了一些转录因子基因家族在植物抗逆反应中的作用,总结其作用共性,结果表明不少抗逆基因受到胁迫后基因转录激活上有一定相关性,大多受激素信号转导途径所调控,很多抗逆途径最终都涉及到ABA信号传导通路并与衰老相关;植物的抗逆性受多个信号通路调控,对同一逆境响应常常需要不同的转录因子共同参与,而同一转录因子也有可能参与2个以上的不同抗逆反应;表观遗传学则指在不改变基因序列前提下,对DNA甲基化修饰、组蛋白翻译后修饰及小RNA介导的信号传导等,有证据表明其存在遗传印记作用。②结构基因组学主要利用QTL定位和DNA测序技术,确定植物基因组的遗传图谱和物理图谱,二代深度测序平台的建立使许多植物的全基因组测序成为可能。迄今为止,已有超过40种植物完成全基因组测序,越来越多的植物全基因组计划正在实施中或预计实施。③比较基因组学是基于功能基因组学和结构基因组学进而比较不同物种或不同群体间的基因组差异和相关性的研究,可分析逆境响应相关基因在进化过程中及在地理位置分布中的作用和意义,也同时为QTL定位及功能基因组学研究提供丰富信息。此外,还简要介绍并列举了一些网络共享作物抗逆的生物信息资源数据库。虽然基因组学在如何正确处理海量数据等问题上还存在瓶颈,但它提供的大量作物抗逆方面的基因组信息已为植物抗逆研究提供了众多线索与依据,为今后改良作物抗逆性的遗传育种工作带来了新启示。     

响应面设计法在温室番茄栽培中的应用

为优化温室番茄的栽培条件,试验研究了不同栽培密度、施氮量和施钾量对日光温室番茄产量的影响。通过中心复合试验设计,构建三因素（栽培密度,氮肥,钾肥）五水平的响应面设计方法并建立番茄产量与三因子的二次回归数学模型。结果表明:三因素对温室番茄产量均有显著的影响（p0.01）,影响的大小顺序为栽培密度施钾量施氮量;栽培密度与施氮量、施钾量之间存在显著的交互作用（p0.01）,施氮量与施钾量之间的相互作用对番茄产量影响不显著（p0.05）;多元二次回归分析结果显示,栽培密度、施氮量、施钾量与番茄产量之间的回归模型高度显著（p0.01）。统计分析确定温室番茄的最佳栽培条件为:栽培密度4.83万株/hm2,施氮量262 kg/hm2,施钾量513kg/hm2;在此条件下,温室番茄产量的预测值为119381kg/hm2,验证试验所得产量为121005kg/hm2。本研究为日光温室番茄高产、稳产和优质提供了理论依据。     

DMPP农业应用研究进展

本文对新型硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(简称DMPP)的特性作了介绍,对DMPP提高作物产量,改善品质,提高氮肥利用率。降低氮温室气体的释放,减少NO3-淋失,促进环境保护方面的作用及其影响因素作了评述。     

重庆三峡库区农业气候变化的研究

对重庆三峡库区 1961～ 2 0 0 0年气候周期性和非周期性变化研究分析发现 ,各种气温、日照均具有 2 0年的主要周期 ,库区东部气温非周期性变化平均增加 2 .0℃ ,东部降水量平均减少 181.5mm ,较中、西部变化显著。建立了GM (1,1)灰色系统模型 ,对未来 10年库区各段农业气候生态变化进行预测 ,库区东部和西部生长季气温将升高 0 .5～ 1.0℃ ,中部则略有下降 ,东部日照将增加 2 0 0h左右 ,中、西部将减少 0～ 2 0 0h ,降水量中部将减少2 0 0mm左右 ,东、西部将增加 10 0～ 50 0mm。并提出适应策略     

Acidification of soils in five catchments in Norway

Soil plots were established in catchments within the frame of the Norwegian Monitoring Programme for Long-Range Transported Air Pollutants. Four soil plots of about 10 m by 20 m were established within each catchment in areas with relatively homogeneous soil and vegetation. Multiple soil cores were taken at 50 points in a grid from each plot (repeated 4 times) and the samples were pooled by depths. Each soil core was divided by soil horizon, by predefined depths or by a combination of these, usually giving one soil sample for each 2-cm-depth down to about 15 cm. The soil pH measured in water suspension varied for all soils between 3.5 and 4.9. Base saturation measured at pH 7 varied between 2% and 22% with the highest values in the upper, more humus rich layers. All of the monitored catchments include acid soils poor in base cations. After 8 years the plots were resampled using the same procedure as for the first sampling. In most of the plots a decreasing pH trend from the first to the second sampling was measured. However, the base saturation was generally higher in all plots at the second sampling compared with the first. There are no clear effects of the different pollution regimes in the various catchments. It must be emphasized, however, that 8 years is a short period for measuring long-term soil changes.     

Movement of ammonium in paddy soils in Taiwan

The movement of ammonium due to diffusion in paddy soils in Taiwan was investigated in the laboratory. The movement of ammonium in flooded soils was inversely proportional to the concentration of ammonium in the soil solution, which was a function of the quantity of ammonium present, the content of solid matter in a unit volume of soil (bulk density), and the adsorptive property of soil. Although there was a considerable variation in the value of both the ammonium adsorption and bulk density of soils, the adsorptive property was more variable. Therefore, the adsorptive property seemed to be the most influencial factor on the movement of ammonium in flooded soils, where the property had a close relation to the cationexchange capacity.

The bulk density of flooded soils in the field could be reproduced in glass tubes under percolating condition in the laboratory. The values of bulk density determined on paddy soils after harvesting or on air-dry soils were considerably different from those in the flooded soils in the field. A simple determination method of bulk density was proposed for paddy soils.