农药污染对微生物多样性的影响

介绍了土壤农药污染对微生物多样性的影响,并简单探讨了研究的发展方向。     

豫西地区不同类型农田化肥增产效益及增产潜力研究

 【目的】探讨化肥在豫西地区不同地形农田的增产效益与增产潜力，为引导和实现化肥的优化配置和合理施用、提高豫西地区粮食产量提供参考依据。【方法】采用田间试验，研究了豫西地区平川地、坡平地、坡地等3种典型地形农田化肥施用量对作物产量的影响；并对3种典型农田化肥消费量与粮食产量的多年统计资料进行了分析，提出了二者之间的关系，并由此对豫西地区粮食增产潜力进行了预测。【结果】作物单产以平川地最高，坡平地次之，坡地最低。尽管在3种类型农田上使用化肥均可大幅度增加作物产量，但化肥增产效益以坡地最高，坡平地次之，平川地最低；对3种典型地形农田化肥消费量与粮食产量多年统计资料的分析也获得相同结论。根据田间试验结果对未来豫西地区粮食产量及增产潜力进行的预测表明，当采用本研究中最大施肥量时，豫西地区粮食总产量可达到4.24×109 kg，是2003年该地区粮食产量的2.1倍；并预测在增加粮食产量中，坡地贡献率占50.1%、坡平地占33.7%、平川地占16.2%，坡地和坡平地粮食生产对该地区粮食总产量具有决定作用。【结论】豫西地区3种典型地形农田中化肥增产效益存在差异，以坡地化肥增产效益最大。因此，加强坡地化肥投入，可有效地提高本区粮食总产量，对今后本区粮食的增产具有重要意义。     

丛枝菌根对干旱胁迫下油用牡丹幼苗光化学活性的影响

采用盆栽法,对重度干旱(土壤相对含水量为30%)和轻度干旱(土壤相对含水量为55%)胁迫3 d和6 d的接种丛枝菌根真菌(Gigaspora rosea)的油用牡丹‘凤丹’幼苗叶片叶绿素荧光参数进行测定。结果显示：与未接菌相比,干旱胁迫下接菌‘凤丹’的PSII潜在活性Fv/Fo和性能指数PIabs均升高;重度干旱胁迫3、6 d,接菌‘凤丹’的Mo和Vj较未接菌处理分别显著降低14.5%、29.8%和12.9%和16.2%,φEo和φo分别显著提高9.7%、52.2%和8%、23.6%;与未接菌相比,轻度干旱胁迫3、6 d,接菌‘凤丹’的单位面积吸收的光能ABS/CSo、单位面积捕获的光能Tro/CSo、单位面积电子传递的量子产额ETo/CSo、单位面积传递到PSⅠ末端的量子产额REo/CSo均提高,但不显著;重度干旱胁迫3、6 d,接菌‘凤丹’的Tro/CSo、ETo/CSo和单位面积反应中心数RC/CSm分别显著提高37.8%、41.1%、47.7%、73.8%、50.1%、141.8%;干旱胁迫下,接菌‘凤丹’的调节性能量耗散量子产量Y(NPQ)均显著高于未接菌处理,非调节性能量耗散量子产量Y(NO)显著低于未接菌处理。表明,丛枝菌根可以提高干旱胁迫下(尤其是重度干旱下)PSII反应中心活性,增加对光能的吸收和捕获,提高电子传递能力和光化学效率,同时将剩余的光能以热耗散的形式散发,从而避免光损伤,进而提高干旱胁迫下油用牡丹幼苗的光化学活性和抗旱性。     

石灰性水稻土中硝酸盐依赖型与光合型亚铁氧化过程

厌氧条件下土壤中铁氧化还原过程与土壤氮循环关系密切,且硝酸盐依赖型亚铁氧化(nitrate-dependent ferrous oxidation,NDFO)和光合型亚铁氧化(photosynthetic ferrous oxidation,PFO)是亚铁氧化的两个重要的生物途径,然而目前关于石灰性水稻土中NDFO与PFO之间的关系仍不明晰。以采自黄河中下游地区河南省孟津县的水稻土为样品,设置培养前添加和培养过程中添加10 mmol·L^-1的硝酸根离子/铵离子(NO₃^-/NH₄⁺)的恒温厌氧泥浆培养试验,通过监测泥浆中Fe(Ⅱ)、O₂、NO₃^-和亚硝酸根离子(NO₂^-)的动态变化与培养后的NH₄⁺含量探究了NO₃^-在石灰性水稻土Fe(Ⅱ)氧化过程的作用及其与光合型亚铁氧化的关系。结果...     

不同菌根类型植物生物量分配对干旱的响应

基于干旱对全球植物生物量分配影响的数据库,选择丛枝菌根(AM)、外生菌根(ECM)和二者兼生型菌根(AM+ECM)3种最常见的菌根类型,研究3种菌根类型植物应对干旱时各器官生物量分配的变化,采用一般线性模型模拟分析器官间的相对生长速率,探索不同菌根类型植物生物量分配对干旱的响应。结果表明：在干旱条件下,AM和AM+ECM植物根系生物量(M_R)的分配率分别增加了8.2%和7.6%,而ECM植物对M_R的分配则无显著变化;干旱导致AM植物茎生物量(M_S)分配率降低了7.7%,ECM和AM+ECM植物对M_S的分配则无显著变化;干旱使得AM+ECM植物和ECM植物叶生物量(M_L)的分配率分别下降了9.4%和6.5%,AM植物M_L则无显著变化;不同菌根类型植物遭受干旱时,AM和AM+ECM植物根、茎、叶的生物量积累速率依次降低,ECM植物茎、叶、根的生物量积累速率依次降低;不同菌根类型植物对干旱响应的策略不同,AM植物通过降低茎和生殖器官的生物量分配来提高对根的生物量...     

淹水对石灰性土壤无机磷形态转化的影响

  【目的】  磷肥施入土壤后大部分转化为与铁氧化物关系密切的Fe-P和O-P,而淹水后土壤中铁的氧化还原过程可能影响与铁氧化物结合的磷的形态及有效性的变化。研究不同施磷处理下淹水土壤Fe (II) 、无机磷组分等的变化,以期明确淹水后土壤无机磷形态及磷有效性变化及其与铁氧化还原过程的关系。  【方法】  用不施磷土壤 (P0) 和连续6年施用P 180 kg/hm2的土壤 (P180) 进行室内模拟培养试验。将土壤装于西林瓶内,加水模拟淹水条件,西林瓶密封后,分别在避光或者光照条件下,于 (30 ± 1)℃恒温培养40天。测定供试土壤以及淹水培养土壤中的速效磷、无机磷以及不同形态无机磷组分含量,测定培养过程Fe (II) 的动态变化,以探讨磷形态转化与铁氧化还原过程的关系。  【结果】  施用磷肥显著增加土壤中的速效磷含量和无机磷总量,P0处理土壤速效磷含量为 (7.65 ± 1.65) mg/kg,P180处理土壤速效磷含量高达 (33.5 ± 2.01) mg/kg。施入土壤中的磷只有很小部分以Ca₂-P存在,主要以Ca₁₀-P、Ca₈-P、Al-P和Fe-P形态存在。避光淹水培养后,土壤速效磷含量增加,P0和P180处理土壤速效磷含量的增量分别为8.44、2.95 mg/kg。淹水培养降低了土壤Ca₈-P含量,提升了Fe-P、O-P、Al-P含量。光照和避光条件下P180处理土壤中Ca₈-P含量分别降低106.8、156.2 mg/kg,Fe-P含量分别增加23.4、47.0 mg/kg,O-P含量分别增加64.1、92.9 mg/kg,Al-P含量分别增加38.8、34.7 mg/kg,避光时Ca₈-P降幅以及Fe-P和O-P的增量均大于光照条件下。避光条件下,铁还原量和还原最大速率与Ca₈-P变化量之间存在显著负相关关系,与Fe-P、O-P增量之间存在显著正相关关系。  【结论】  淹水条件下,石灰性土壤中的Fe (Ⅲ) 还原形成Fe (Ⅱ) 和Fe (Ⅲ) 混合物,增加了铁氧化物的比表面积和磷吸附点,可促进Ca₈-P向O-P、Fe-P和Al-P转化。光照降低了Fe (Ⅲ) 的还原量,可能是Ca₈-P向O-P、Fe-P和Al-P转化率低的原因之一。     

栽培基质与AM 真菌对园艺作物的影响

从珍珠岩、蛭石、木屑、草炭、河沙等栽培基质的特点入手，讨论了不同基质对园艺作物生长发育、丛枝菌根（AM）真菌侵染和功能的影响以及AM真菌在不同基质条件下对作物生长的效应。将多种基质按一定比例混配而成的复合基质能综合各基质的优良理化特性，更有利于作物及其菌根的生长发育，如以草炭、蛭石和河沙接不同比例配成的7种基质中对西瓜接种Glomus mosseae，发现4号基质中侵染率最高，达39．9％，而1号基质中的最低，为14．8％，前者处理的植株生长量增加1．5－3倍。复合基质在无土设施栽培中十分有效，将得到更广泛的应用与开发。     

钼污染对丛枝菌根和球囊霉素的影响

丛枝菌根作为地球上最广泛的共生体,在各种逆境环境中发挥着重要作用。基于不同钼污染程度的钼矿区,分析了钼污染对丛枝菌根真菌侵染、繁殖及其分泌球囊霉素能力的影响。结果表明,在4个不同钼污染级别的土壤中,丛枝菌根真菌与植物共生关系的形成未受到钼污染的影响,平均菌根侵染频度为50.64%。洛阳钼矿区土壤的平均孢子密度为19.20个·g^-1风干土,其中草本植物和木本植物根际土壤的平均孢子密度分别为18.2和20.3个·g^-1风干土。在重度钼污染级别下,土壤总球囊霉素和易提取球囊霉素含量分别为1.53和0.72 mg·g^-1,显著低于无钼污染土壤中总提取球囊霉素和易提取球囊霉素含量。相关性分析结果表明,钼含量与孢子密度和球囊霉素间存在显著负相关关系,而与菌根侵染率没有显著相关性。同时,除在轻度钼污染级别下,球囊霉素在其他3个钼污染级别下均与菌根侵染率不存在显著相关性。可见,钼污染虽然不影响丛枝菌根真菌对植物的侵染,但对丛枝菌根真菌繁殖及分泌球囊霉素的能力有一定的抑制作用。     

唐河县31年温度的变化特征及其对棉花生产的影响

为了促进唐河县优质棉花生产,采用线性回归分析法研究小尺度范围气候的变化规律及棉花生产对其变化的响应。结果表明:1983—2013年唐河县的年均气温呈显著升高趋势,增速为0.389℃/10a;但其增长存在较大的不平衡性。其中,1983—1998年气温升高迅速,增速达0.766℃/10a,而1999—2013年温度则几乎没有变化。从季节看,春季和夏季升温显著,秋季和冬季则不显著。1999—2013年,棉花产量呈显著增长趋势,温度每升高1℃,棉花增产151.68kg/hm2;其中,2003—2013年棉花产量随春季和夏季温度、7月均温、极端最高温和棉花生长季均温的增加而升高。可见,唐河县31年温度的变化较敏感,并且温度对棉花的增产作用在整体上较为显著,且不同时间段的温度变化及其对棉花的影响存在明显的时间变异性。     

丛枝菌根生理生态功能及其在生态恢复中的作用

近年来生态系统退化、环境污染等问题日趋严峻,生态恢复成为国内外关注的热点之一。丛枝菌根是陆地生态系统中分布最广泛、最重要的互惠共生体之一,对提高植物抗逆性、植被恢复、保持生态系统稳定与可持续生产力的作用显著。本文重点综述丛枝菌根的生理生态功能,及其在矿区土壤、旱区和盐碱土壤、退化草原等生态重建中的应用潜力,并对未来研究方向进行了探讨,旨在为生态恢复提供一条新途径。