圆叶决明添加量对红壤可溶性氮及酶活性的影响

为了探明圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)降解后红壤可溶性氮及氮水解酶活性的变化规律,本研究采用室内好气恒湿培养法,研究占红壤质量0.5%(T1),1%(T2)和2%(T3)的圆叶决明添加至红壤中,培养7~88d内红壤硝态氮(NO^-₃-N)、铵态氮(NH⁺₄-N)和可溶性有机氮(Soluble organic nitrogen,SON)及脲酶、蛋白酶和天冬酰胺酶的变化。结果表明：添加圆叶决明后,红壤NO^-₃-N和NH⁺₄-N含量在培养前期降低,培养中期增加;而整个培养期SON含量及脲酶、蛋白酶和天冬酰胺酶活性均增加,且圆叶决明添加量越大,效果越显著。NO^-₃-N和SON含量及脲酶、蛋白酶和天冬酰胺酶活性可用2次或3次函数方程拟合;而NH⁺₄-N含量可用线性函数拟合。氮水解酶与NO^-₃-N负相关,与NH⁺₄-N和SON正相关,且相关性从大到小的顺序为蛋白酶>天冬酰胺酶>脲酶。综上,添加圆叶决明提高了红壤供氮水平和红壤氮转化能力。     

桑叶内非蛋白质态氮变化规律的初步探讨

桑叶内非蛋白质态氮含量,是鉴定叶质优劣的重要内容。本试验经春、秋期叶质分析调查,探索了桑叶内硝态氮、铵态氮和氨基态氮的含量变化规律。结果表明,上述成分与桑树生长季节、采叶时刻、采摘叶位、光照强变、肥水条件、叶片中可溶性糖含量和硝酸还原酶活性等许多条件有关,其中硝态氮的含量变化最大,氨基态氮次之,铵态氮含量变化最小。因此,在叶质鉴定时应重点测定硝态氮和氨基态氮的含量。     

三种豆科决明的干物质与氮磷钾含量变化动态研究

参试的巴拉圭羽叶决明，墨西哥圆叶决明，巴西圆叶决明适宜在南方红壤区作为豆科牧草种植。其产量表现为迟开花的墨西哥圆叶决明产量最高，最早开花的巴西圆叶决明产量最低。决明的茎叶比在各生育期波动较大，巴拉圭羽叶决明，巴西圆叶决明分别在盛花期和结荚期比值最小，而墨西哥圆叶决明在成熟期比值最小。决明叶片的氮，磷，钾，粗蛋白，粗脂肪含量均高于茎秆，且随着成熟度的提高而下降。决明在结荚期至成熟期刈割，获得的营养价值最高。     

模拟氮沉降对高寒湿地土壤理化性质和酶活性的影响

为研究氮沉降对土壤酶和土壤理化性质的影响,本研究在青海湖东岸开展野外控制试验,设计4个施氮水平0 g·m^-2,2 g·m^-2,5 g·m^-2和10 g·m^-2（分别为N0,N2,N5和N10）,测定土壤养分和土壤酶活性。结果表明：氮沉降对土壤pH值和全磷含量无显著影响,硝态氮在浅层土中含量随施氮量的增加而逐渐下降,铵态氮在10 g·m^-2浅层土中含量显著高于其它处理,有机碳含量在2 g·m^-2处理下显著高于其它处理;酸性磷酸酶和脲酶随施氮量的增加活性显著升高,氮沉降抑制过氧化氢酶活性,碱性蛋白酶对氮沉降不敏感;相关分析表明,酸性磷酸酶、脲酶活性与铵态氮含量呈显著正相关关系,过氧化氢酶活性与硝态氮含量呈显著正相关关系,碱性蛋白酶活性与有机碳含量呈极显著正相关关系。本研究表明氮沉降影响高寒湿地碳、氮含量及其计量比,进而影响土壤酶活性。     

尕海湿地区沼泽草甸退化对土壤氮转化酶活性的影响

为探讨高寒湿地退化对土壤氮转化酶活性的影响,以青藏高原东缘尕海湿地未退化（ND）、轻度退化（LD）、中度退化（MD）和重度退化（HD）4种不同退化程度0~40 cm土层沼泽草甸为研究对象,研究不同退化与土层中土壤氮转化酶（蛋白酶、脲酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶）活性的变化特征及其与土壤理化性质之间的关系。结果表明：1）随沼泽草甸退化程度加剧,土壤含水量、全氮、铵态氮和微生物生物量氮含量均显著降低,土壤温度与硝态氮含量却显著增加。2）随退化程度加剧,各土层土壤脲酶活性增加、蛋白酶活性降低,且仅在20~40 cm土层存在显著差异;硝酸还原酶活性增加、亚硝酸还原酶活性降低,在0~20 cm土层存在显著差异。3）各退化程度中,土壤脲酶、蛋白酶、亚硝酸还原酶活性均随土层深度的增加而显著下降,硝酸还原酶活性仅在HD显著下降。4）退化程度和土层对4种土壤氮转化酶活性均存在显著影响,且对土壤硝酸酶和亚硝酸还原酶活性存在显著交互作用。5）冗余分析表明土壤含水量对土壤氮转化酶活性变化的贡献率高达67.1%,其是驱动尕海沼泽草甸退化演替过程中土壤氮转化酶活性变化的主导因素。研究结果可为高寒湿地生态系统退化中的土壤酶活性变化规律提供理论依据。     

低温胁迫对豆科牧草圆叶决明苗期植株C、N代谢的影响

选择豆科牧草圆叶决明进行5,10和15℃的低温胁迫,以25℃为对照(CK),在5℃下进行24,48,72,96和120 h的胁迫,来探讨低温胁迫下圆叶决明苗期植株叶片游离氨基酸、可溶性蛋白质和糖含量的变化与抗寒性的关系。15,10和5℃胁迫下的可溶性糖含量分别比对照提高83.21%,224.02%和257.94%,游离氨基酸总量分别比对照提高26.51%,128.11%和324.43%,水解氨基酸总量分别比对照下降10.75%,39.57%和43.60%,可溶性蛋白质含量分别比对照提高3.37%,4.92%和8.11%。5℃处理24,48,72,96和120 h后,可溶性糖含量分别较对照提高239.07%,243.64%,248.05%,252.70%和257.94%,可溶性蛋白质含量分别较对照提高2.73%,3.37%,6.07%,6.99%和8.11%。在低温胁迫下可诱导圆叶决明植株体内启动抗寒机制,可溶性糖、游离氨基酸和可溶性蛋白质含量提高;植物体内可溶性糖和游离氨基酸含量的提高可以增加细胞液的浓度,对原生质具有保护作用;而可溶性蛋白质具有强的吸水性,其含量的增加可以加强细胞的持水力,以减少原生质内结冰而伤害致死的机会,从而增强了圆叶决明植株的抗寒性。     

圆叶决明对镉胁迫的生理响应

圆叶决明是我国20世纪80年代从澳大利亚引进的豆科牧草,适合亚热带地区广泛种植。为探明圆叶决明的耐镉性,本文采用添加外源有效态镉的土壤盆栽试验方法,研究不同浓度(0,1,2,4,8 mg/kg)镉胁迫对圆叶决明CIP86134生长发育及其生理响应机制。结果表明,镉胁迫抑制圆叶决明的生长发育,降低其生物产量,且随镉浓度的升高,抑制作用加强。当镉处理浓度为4 mg/kg时,地下部、地上部生物产量与对照比显著下降,分别为对照的59.69%和63.77%。镉胁迫抑制圆叶决明叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的合成,镉浓度升高,叶绿素含量逐渐降低,处理之间达显著差异水平。镉处理浓度为12 mg/kg时,SOD、POD、CAT 3类保护酶协调一致,圆叶决明生长正常,地下部、地上部生物产量与对照比差异不显著;镉浓度升高至4 mg/kg,SOD酶活性降低,MDA含量升高,POD和CAT酶被诱导激活,缓解了镉胁迫对圆叶决明的伤害,生物产量虽显著下降,但未中毒死亡;镉浓度升高至8 mg/kg时,MDA含量显著增加,细胞保护酶系统失调,圆叶决明至收获时全部干枯死亡。圆叶决明吸收的镉主要积累在地下部,迁移系数仅为0.1520.234。在供试土壤添加外源有效态镉的条件下,圆叶决明能忍耐2 mg/kg以下的镉胁迫,可作为南方红壤地区矿山镉污染土壤的生态修复植物类型。     

长期植草对山地果园土壤腐殖质的影响

1996年起在福建中亚热带红壤区开展山地果园套种平托花生Arachis pintoicv.Amarillo、圆叶决明Chamaecrista rotundifoliacv.Fuyin NO.1试验,用于治理水土流失。为了科学评价土壤质量的变化,在治理11年后,分析土壤腐殖质及有机无机复合状况,结果表明:与对照(清耕)相比,套种平托花生、圆叶决明区土壤表层(0~15 cm)土壤重组有机碳含量可提高2.56和1.90 g/kg,亚表层(15~30 cm)重组有机碳含量的变化弱于表层。试验区土壤表层的原土复合度达83.09%~96.75%,高于亚表层(77.73%~92.14%)。不同垦植方式比较,土壤表层、亚表层的原土复合度均呈清耕套种平托花生套种圆叶决明的变化趋势。不同套种牧草品种比较,在土壤表层、亚表层的原土有机碳、腐殖质有机碳、原土复合度方面,平托花生均有优于圆叶决明的表现,套种平托花生对表层土壤增值复合度为83.42%,比后者提高12.9%。     

酸性土壤中决明属牧草高效根瘤菌的分离及筛选

为提高豆科决明属（Chamaecrista spp.）牧草的结瘤能力和固氮效率，促进决明属牧草在酸性土壤中的应用及推广，本研究以圆叶决明（Chamaecrista rotundifolia）和羽叶决明（Chamaecrasta nictitans）为试验材料，通过分离、纯化、nodA基因鉴定等方法，从酸性土壤里决明属牧草的根瘤中分离到10株候选根瘤菌株系。16S rDNA测序及系统发育树分析表明，这10株根瘤菌均属于慢生型根瘤菌。回接试验表明，上述10株根瘤菌均能与圆叶决明共生，形成根瘤。与不接种的对照相比，其固氮酶活性为0.08~4.65 μmol·g^-1·h^-1，植株干重、SPAD值和氮含量分别提高了99.17%~372.14%，399.27%~789.05%，235.00%~1043.33%。其中，4株根瘤菌TXR2，TXN1，WYSR1，JYN6对圆叶决明氮营养贡献最大，并且TXN1与宿主共生形成的根瘤数目最多，而JYN6的固氮酶活性最高。说明本研究分离鉴定到4株决明高效根瘤菌，具有较好的应用前景。     

羊尿施入对苜蓿-无芒雀麦混播草地氮转化和吸收的影响

为探究苜蓿(Medicago sativa L.)混播草地施用羊尿后土壤氮素转化和吸收规律。本实验通过温室控制，研究了4个羊尿施用梯度下(0,8.64,25.92,43.20 kg·hm^-2,分别记为N1,N2,N3,N4),苜蓿+无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)混播草地和裸地的土壤铵态氮和硝态氮含量、土壤酶活性、地上地下生物量等指标的变化规律。结果表明：所有施用羊尿处理的土壤铵态氮含量在第1天达到峰值；硝态氮含量在第9天到达峰值；N1和N2处理下，土壤脲酶活力显著增加，N3处理下脲酶活性降低；羊尿施入提高了亚硝酸还原酶的活性；羊尿施入显著提高了混播草地中无芒雀麦的株高、叶绿素含量、地上生物量、粗蛋白含量，添加羊尿增加无芒雀麦在混播草地中的生物量和竞争力。苜蓿混播可以调控羊尿中氮素转化吸收效率，减少畜牧业生产过程中尿液中氮的环境释放风险，具有广阔的推广应用价值。     

高温胁迫下不同氮肥处理对凌志高羊茅耐热性的调控效果

通过盆栽试验,研究不同氮肥处理（NO3^-—N、NH4^＋-N、NH4NO3—N）对凌志高羊茅（Festuca arundinacea cv．Barlexas）在高温38℃／30℃（昼／夜）胁迫下部分生理生化指标的调控效果。结果表明：（1）NH4^＋-N和NO3^- —N处理根冠比、叶片相对含水量、叶绿素含量都持续下降,NH4^＋-N处理下降幅度大于NO3^- —N处理;NH4NO3-N处理先升后降。同等胁迫水平下,NH4NO3-N处理高于NO^3-—N和NH4^＋-N处理;（2）3种氮肥处理使叶片可溶性蛋白含量下降,可溶性糖和脯氨酸含量上升。且同等胁迫水平下,NH4NO3^-N处理可溶性蛋白,可溶性糖和脯氨酸含量均最高;（3）NH4^＋ -N和NO3^-N处理叶片过氧化氢和超氧阴离子含量上升,NO3^-—N处理的上升幅度小于NH4^＋-N处理;NH4NO^3-N处理先下降后上升,且同等胁迫水平下低于NH^＋-N和NO3^-—N处理;（4）NH4^＋-N和NO3^-—N处理叶片丙二醛（MDA）含量增加;NH4NO3^-N处理在胁迫前两天略微下降随后上升,且同等胁迫水平下,MDA含量最低。试验分析显示,3种氮肥处理相比较NH4NO3-N处理对提高凌志高羊茅耐热性的调控效果最好。     

青藏高原退化高寒草地土壤氮矿化特征以及影响因素研究

为了明确青藏高原退化高寒草地土壤氮矿化特点以及影响因素,以高寒草甸和高寒草原为研究对象,运用原位培养法对健康与退化条件下2类型草地中土壤硝化速率、氨化速率以及氮素转化微生物、植物和土壤等因子进行了研究。结果表明:1)草地退化显著降低了高寒草甸和草原土壤净硝化速率和净氨化速率;2)草地退化降低了2类高寒草地土壤硝化细菌和氨化细菌数量,降低了土壤蛋白酶、脲酶活性;3)草地退化显著降低了NH₄-N和NO₃-N含量,降低了微生物生物量氮含量。相关分析表明,高寒草地中土壤硝化速率和氨化速率与土壤硝化细菌和氨化细菌的数量以及蛋白酶和脲酶密切相关。植物生物量、土壤含水量、有机碳、全氮含量通过影响微生物数量、微生物生物量及酶活性而成为影响土壤氮素转化的主要因素。因此,草地退化通过降低高寒草地硝化细菌和氨化细菌、土壤酶活性而降低土壤氮素转化速率和土壤有效氮的供给。     

若尔盖不同退化程度高寒沼泽湿地土壤氮矿化特征及温度效应

为明晰退化高寒沼泽湿地土壤氮矿化及其对气候变暖的响应，本研究采用淹水培养法研究相对原生沼泽（RPM）向轻度退化沼泽（LDM）、中度退化沼泽（MDM）、重度退化沼泽（HDM）退化过程中土壤氮矿化特征及温度效应。结果表明：不同退化程度土壤铵态氮累积量、氨化速率和氮矿化势的大小都是MDM>RPM>LDM>HDM；退化沼泽土壤氨化速率相较于RPM在5~15℃时减慢，在20~25℃时加快；4种湿地土壤铵态氮累积量和氨化速率均随温度升高而增大；沼泽退化降低了氮矿化的温度敏感系数，且HDM显著高于LDM和MDM。因此，在若尔盖多年月均气温低于15℃的条件下，高寒沼泽湿地退化降低了土壤氨化速率、供氮潜力和氨化作用的温度敏感性，减小了土壤氮的可利用性。     

温度和湿度对紫花苜蓿土壤氮矿化的影响

为确定温度和水分对土壤氮矿化特征的影响,以取自甘肃庆阳黄土高原4年龄(4a)和8年龄(8a)紫花苜蓿草地0~10cm土壤为对象,在不同的温度(5,15和25℃)和水分(30%,50%和70%田间持水量)组合下进行了室内培养。结果表明温度是影响黄土高原紫花苜蓿草地土壤净氮矿化速率的主效因素,培养14d后净硝化率和净矿化率最大值均出现在25℃/70FC下,分别为0.481μg/(g·d)(4a)和0.942μg/(g·d)(8a),0.293μg/(g·d)(4a)和0.632μg/(g·d)(8a);在5℃/30FC下4a土壤的净氮固持率最大,为0.232μg/(g·d),8a土壤则在5℃/70FC下净氮固持率最大,为0.127μg/(g·d);8a苜蓿土壤培养后微生物碳含量显著高于4a苜蓿土壤,在15℃/50FC的组合下8a土壤是4a的1.44倍。土壤有机质含量不同是导致2个年龄苜蓿土壤净硝化率、净矿化率和微生物生物量碳差异的主要原因。     

温度变化对尕海湿地不同退化梯度土壤氮矿化的影响

氮矿化是土壤中氮素循环的重要过程，研究温度变化对不同退化梯度高寒湿地土壤净氮矿化速率的影响，对于理解全球气候变暖背景下土壤氮循环过程具有重要意义。以甘肃省甘南尕海湿地为研究对象，采用室内培养和间歇淋洗的方法，研究不同温度（15、25、35 ℃）培养下，4种退化梯度湿地（未退化、轻度退化、中度退化及重度退化）的土壤在0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm土层的氮矿化特征。结果表明：1）同一湿地退化梯度，土壤净氮矿化速率和硝化速率随温度的升高逐渐增大，氨化速率随温度的升高先增大后减小。一级动力学方程的拟合值显示，35 ℃培养条件下土壤的氮矿化势（N₀）最大。在同一温度下，不同退化梯度的土壤氮矿化势值变化显著，因而反映了土壤氮矿化潜力。2）在不同的培养时间下，随着温度的升高，土壤氮矿化速率和硝化速率均呈现上升的趋势；在整个培养期，不同退化梯度湿地的土壤在同一土层中的净氮矿化速率均随着培养时长的延长而呈现下降的趋势，在培养初期（12~24 d），土壤氮矿化速率显著升高，在培养后期，氮矿化速率逐渐减缓。3）湿地不同退化梯度对土壤氮矿化影响差异显著，4种退化程度下土壤净氮矿化量在不同温度下排序为35 ℃>25 ℃>15 ℃。温度对土壤氮矿化过程具有一定影响，高温有利于土壤氮矿化过程的进行。     

圆叶决明硼胁迫症状及施硼效应研究

通过盆栽试验研究了红壤中硼元素胁迫(缺乏或过量)对圆叶决明植株硼含量、生物产量、植株叶片的形态结构和叶肉细胞叶绿体的影响。结果表明,与不施硼肥处理相比,施用不同浓度的硼肥(1,3,5和7 mg B/kg土)均能明显提高圆叶决明植株硼含量和植株干重,增幅分别为87.33%~549.33%和48.6%~86.2%,其中以3 mg B/kg土处理的植株干物质重最高,为2.57 g/株,增加率为86.2%;当施用5 mg B/kg土时,圆叶决明植株的硼含量为79.981 mg/kg,并开始出现硼中毒症状,7 mg B/kg土处理的圆叶决明硼中毒症状更为明显;圆叶决明硼胁迫(缺乏或过量)时叶肉细胞叶绿体数量减少,叶绿体与细胞壁的结合松散,基质片层的重叠较少,柱状基粒的数量很少或没有;硼缺乏胁迫时,对叶绿体的破坏作用主要表现在破坏叶绿体双层膜结构和基粒片层的垛叠,以及促进脂质片层的溶解;而硼过量胁迫时,对叶绿体的破坏作用主要表现在破坏基粒和促进脂质片层的溶解,而对叶绿体的双层膜结构的影响不明显。最后通过田间试验研究了山地红壤区圆叶决明施用硼肥的效应,结果表明,施用不同浓度的硼肥(1.5,3.0,4.5 kg B/hm2)处理均能增加圆叶决明植株的硼含量和生物产量,增幅分别为13.0%~32.4%和7.2%~34.2%。     

内蒙古典型草原土壤无机氮含量对交替利用方式的响应

2009年6～9月初,在内蒙古典型草原上研究了4个不同放牧强度(对照无牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧)与打草交替利用方式下土壤温度、含水量、无机N(铵态氮和硝态氮)含量的变化及其相关性.结果表明,土壤温度整体呈先增加后降低的趋势,土壤含水量与之相反;6月,NH4+ -N、NO3- -N和无机N含量均高于7月;7～9月...