高等农业院校生态学课程的教学与建设

众所周知，人口、资源、环境、粮食与能源是当前世界面临的五个最重大的全球性问题，对人类的自身生存和发展构成了严重威胁。在人类面临一系列挑战并寻求解决办法过程中，大大推动了生态学的发展，使生态学由原来研究生物与环境关系的一门生物学分支学科发展成为现在探讨...     

不同商品有机肥大量及中微量养分释放规律研究

  目的  探讨不同有机肥中多种养分的释放规律,有利于合理利用有机肥资源和培肥土壤。  方法  本研究采用恒温静水培养法,研究了以牛粪（COM）、猪粪（PM）、鸡粪（CHM）、秸秆（SC）和中药渣（CMR）为主要原料制作的5种商品有机肥以及生物质炭（BC）共6种有机物料的大量和中微量养分释放规律。并通过Langmuir方程拟合养分释放曲线。  结果  各处理在静水中养分的释放速率具有阶段性,整体表现为前期快、后期慢。培养至28 d时,CHM和BC中的氮累积释放率较高,分别为75%和58%;各处理的速效磷累积释放率较低,只有20% ~ 30%;速效钾的累积释放率普遍较高（54% ~ 91%）,其中CHM最高。各处理的中微量元素释放差异明显。BC处理同时具有最高的Mg和Mn累积释放量,CHM处理下的Cu、Zn和B累积释放量显著高于其他处理,而COM处理下的Ca累积释放量是所有处理中最高的。Langmuir方程能较好地拟合养分释放曲线（预测值与观测值显著正相关性;P < 0.05）,拟合结果进一步证实了上述养分释放规律。  结论  有机肥种类影响不同养分的释放,CHM是较好的培肥选择,针对特定的养分需求,需要选择合适的有机物料,研究结果可为土壤培肥选择合适的有机肥料提供参考。     

四种改良剂对铜和镉复合污染土壤的田间原位修复研究

研究了石灰、磷灰石、蒙脱石和凹凸棒石对冶炼厂周边Cu、Cd污染土壤的原位修复效果。以黑麦草(Lolium perenne L.)作为田间修复植物,采用植物重金属吸收性、土壤重金属化学提取性及土壤溶液重金属浓度变化等作指标来评价修复效果,并研究了黑麦草对Cu、Cd的吸收与土壤、土壤溶液中Cu、Cd含量的相关性。结果表明,石灰高添加剂量(石灰占污染土壤耕作层质量的0.4%)处理黑麦草对重金属的富集效果最好,显著降低了重金属毒性,促进了黑麦草的生长及其对重金属的富集;石灰和磷灰石各添加剂量均显著降低了污染土壤交换态Cu含量;石灰、磷灰石和蒙脱石各添加剂量均显著提高了土壤溶液pH并显著降低了其Cu、Cd浓度。黑麦草地上部、根中Cu浓度与土壤交换态Cu及土壤溶液Cu浓度呈显著或极显著正相关关系。     

长期施肥对水稻根系有机酸分泌和土壤有机碳组分的影响

本研究以江西省红壤研究所水稻土长期定位试验田(始于1981年)为对象,分析了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、有机无机配施(NPKM)3种施肥措施对水稻根系有机酸分泌速率及土壤有机碳组分的影响。结果表明:NPK和NPKM处理水稻根系分泌有机酸总量均显著高于CK处理(P0.05,下同),其中NPKM处理最高,提高了54.78%;相对于CK处理,NPK处理水稻根系酒石酸分泌速率显著增加,提高了82.63%,NPKM处理的草酸与苹果酸分泌速率显著增加,分别增加了69.93%、110.98%,而NPK和NPKM处理的柠檬酸分泌速率分别降低了36.57%与40.57%。与CK处理相比,NPKM处理土壤有机碳、颗粒有机碳、微生物生物量碳与可溶性有机碳均显著增加,而NPK处理却无显著变化;可溶性有机碳结构的进一步分析表明,NPKM处理促进了可溶性有机碳中类胡敏酸和类富里酸物质的累积,在可溶性有机碳中所占比例分别为31%、44%,NPK处理可溶性有机碳结构无明显变化;CK和NPK处理中可溶性有机碳的有机物来源主要是植物与微生物的混合源,而NPKM处理主要是微生物代谢所分泌的产物。     

菜地土壤氮素矿化和硝化作用的特征

采用培养试验对南京郊区 6 对菜地土和水稻土的土壤 N 素矿化和硝化作用特征进行了研究。菜地土为相同类型水稻土改种蔬菜约 20 年的土壤。结果表明,培养 28 天期间,6 对供试土壤中有 4 对土壤都是菜地土壤矿化 N 量低于相同类型水稻土,其日矿化速率也低于相应的水稻土,而其他 2 对供试土壤之间无明显差异。大多数菜地土的土壤硝化率低于相应的水稻土。培养28 天时的矿化率和硝化率与土壤 pH、速效 P 呈显著相关。     

秸秆发电和气化残余物作为肥料在水稻生产上的应用研究

秸秆发电和气化残余物(下称草木灰),其含有丰富的大量和中微量元素,如K、Ca、P、Mg、Si、Cu、Zn、B等,其中钾含量尤为丰富。而水稻是一种喜钾和硅的作物。将草木灰作为钾肥应用于水稻的生产上,一方面可节约生产成本,另一方面还可以改善大米的品质;但草木灰同时还含有重金属元素,过量的施入势必会带来土壤环境的恶化,本文通过分析土壤中和大米中重金属含量的变化,得出本试验中草木灰的施入不会引起环境的恶化;从生产成本和水稻产量与品质上综合考虑得出处理木灰1 50%替代化学钾肥和草木灰2 75%替代化学钾肥是最佳施肥处理。     

熏蒸条件下有机肥部分替代化肥对西瓜生长及养分利用的影响

基于田间大棚试验,采用等量养分原则,分析生物有机肥、蚯蚓粪、鸡粪等不同有机肥部分替代化肥对西瓜生长、产量、品质以及养分利用的影响。结果表明,与单施化肥相比,有机肥部分替代化肥均不同程度提高了西瓜叶绿素含量、光合性能、产量及品质,其中以蚯蚓粪与化肥配施效果最佳,其光合性能显著高于单施化肥,产量提高了33.63%,可溶性糖、可溶性蛋白及维生素C含量分别增加了14.07%,14.47%和17.52%。有机肥部分替代化肥施肥处理的肥料利用率高于单施化肥,土壤养分元素依存率低于单施化肥,以蚯蚓粪配施化肥作用效果最为显著,氮、磷、钾肥利用率分别为26.02%,5.67%和29.89%,土壤氮、磷、钾素依存率分别为20.96%,20.32%和31.55%。熏蒸处理的西瓜枯萎病发病率整体低于未熏蒸处理,其中熏蒸条件下蚯蚓粪部分替代化肥施肥处理西瓜发病率最低,仅为4.76%。     

生物炭不同施加方式对水稻生长及产量的影响

生物炭对固炭减排、土壤改良等有良好的效用,近年来对其应用研究得到了广泛关注。然而,到目前为止,鲜有报道考察生物炭施加方式对作物生长的影响,而这对于生物炭的推广应用及其环境效用综合评估都有直接影响。为此,本研究采用水稻土柱试验,通过添加不同生物炭,即小麦秸秆(WBC)和木质锯末(SBC)分别在500℃和700℃制备的4种生物炭,研究其在混合施加或表面施加这两种施加方式下对水稻生长的影响。研究结果表明:(1)与对照相比,施加生物炭的处理对水稻株高和反应叶绿素含量的SPAD值(Soil Plant Analysis Development)有积极影响,株高在抽穗期、灌浆期、成熟期表施处理大于混施处理。表施处理SPAD值和归一化植被指数NDVI(Normalized Different Vegetation Index)略小于混施处理。(2)生物炭施加显著提高水稻结实率,增幅4.88%~8.39%,表施处理的结实率均高于对应的混施处理,但表施和混施处理对有效穗数、穗粒数、千粒重影响差异不显著。(3)生物炭促进了水稻增产,而生物炭表施处理较混施对水稻增产的效应更为明显。(4)生物炭增加了水稻的收获指数,增幅2.58%~10.56%,表施和混施处理对收获指数影响无显著差异。(5)施加生物炭普遍提高了氮磷钾偏生产力,较对照提高了9.81%~36.25%。     

硫酸根自由基高级氧化技术对污染场地多环芳烃的修复效果研究

硫酸根自由基高级氧化技术(sulfate radical(SO₄^·–)based advanced oxidation processes,SR-AOPs)是一种被广泛应用于降解土壤有机污染物的原位氧化修复技术。然而,关于SR-AOPs降解土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的报道相对较少。本研究以南京某炼钢厂附近土壤作为试验样本,通过设置不同比例混合体系的过硫酸钠(Na₂S₂O₈)和亚铁离子(Fe²⁺)以及反应不同时间,探究SR-AOPs对土壤中16种PAHs的修复效果以及最佳技术方案。结果表明:Na₂S₂O₈和Fe²⁺的配比会显著影响土壤PAHs的降解效果,当两者比例达到10︰1时,即Na₂S₂O₈用量为5 mmol/g,Fe²⁺     

模拟氮沉降对杉木人工林土壤可溶性有机碳和微生物量碳的影响

在杉木人工林中开展模拟氮沉降试验,设计N0(对照)、N1(60kg N/hm2.a)、N2(120kg N/hm2.a)和N3(240kg N/hm2.a)4种氮沉降水平。通过连续7年的处理后,研究外加氮源对土壤可溶性有机碳及微生物量碳的影响及与土壤酶活性的关系。相同N沉降处理下,土壤有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳均随土层加深而降低。氮沉降对土壤有机碳具有促进作用,中-低氮沉降(N1、N2)增加幅度大,高氮沉降(N3)增加幅度小。低氮(N1)处理促进土壤微生物生物量C增加,而中、高氮(N2、N3)则抑制;各氮沉降处理土壤可溶性有机碳含量从高到低的顺序为:N3、N2>N1>N0。40-60cm土壤微生物量碳与蔗糖酶、纤维素酶呈极显著正相关关系,与淀粉酶、多酚氧化酶、过氧化物酶呈极显著负相关关系;除40-60cm土层的β-葡糖苷酶外,各层土壤可溶性有机碳与土壤蔗糖酶、纤维素酶和β-葡糖苷酶活性呈极显著正相关关系,与淀粉酶、多酚氧化酶和过氧化物酶呈极显著负相关关系。因此,氮沉降增加将会对土壤碳累积与分解过程产生较大的影响。