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1.
2.
在地球化学元素循环中,氮素是最重要、最活跃的营养元素之一。农田生态系统中的氮素很大程度上决定农作物的产量和品质。然而,在全球气候变化背景下,随着大气CO2浓度和温度升高,作物-土壤氮循环的变化可能显著影响农田生态系统中的作物生产。因此,研究作物-土壤氮循环对大气CO2浓度和温度升高的响应,能够为科学合理地预测未来气候条件下,农田生态系统中作物的氮素需求,以及保障农作物产量的稳定供应提供理论依据,对于全面认识全球气候变化背景下的农田生态系统氮素循环过程及土壤可持续利用具有重要意义。本文综述了大气CO2和温度升高对作物氮素吸收和分配,以及与氮有效性密切相关的土壤氮转化的影响,并系统总结了二者对作物-土壤氮循环过程产生的交互作用。总结以往研究发现,在大气CO2浓度升高条件下,作物的蒸腾作用减弱,但光合作用增强,生物量加大,根系分支和根表面积增加,豆科作物的根瘤固氮能力提高,因此整体上促进作物对氮的吸收,并且增加作物向籽粒中分配氮的比例,但作物的平均氮浓度降低。此外,高CO2浓度提高了土壤酶活性,增强了土壤有机氮矿化作用、硝化及反硝化作用,加速了土壤氮转化。升温和CO2浓度升高对作物-土壤氮循环产生正向或负向的交互作用,主要表现在:高温和高CO2浓度对作物的生物量、光合作用、地下部氮分配、根系分支以及根表面积具有协同促进作用,升高温度减轻了高CO2浓度对作物蒸腾作用和作物氮浓度的抑制作用。然而,升温抑制了高CO2浓度对作物向籽粒中氮分配、氮吸收以及产量的促进作用;升温虽然能进一步增强高CO2浓度对土壤酶活性和有机氮矿化的促进作用,但是对于土壤硝化和反硝化作用,二者的交互作用以及相关的分子机制尚不明确。大气CO2升高和温度升高对土壤微生物,以及微生物与作物之间的耦合关系的研究比较薄弱,特别是由微生物主导的氮循环过程及其对全球气候变化的反馈机制是未来研究的重点。本文提出利用16S rRNA、DGGE、T-RFLP、qPCR、RT-PCR技术、蛋白组学以及稳定性同位素探针原位研究技术,可以将复杂环境中微生物物种组成及其生理功能进行耦合分析,揭示大气CO2浓度与温度对作物-土壤氮循环过程的交互作用机理,增强对气候变化下农田生态系统氮素循环响应的预测能力,为农田生态系统有效地适应气候变化提供科学的理论依据。 相似文献
3.
稻鳅共作模式对土壤营养、酶活性及微生物多样性的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
为探明稻鳅共生对稻田土壤表层养分、酶活性和微生物的影响,测定了稻鳅共生前后土壤的主要氮、磷、钾、酶活性和微生物多样性的变化,并以施肥和施药的稻田为对照.结果显示,稻田养殖泥鳅,土壤表层微生物丰度Chao指数和多样性Shannon指数明显上升,增加5门735属,对照田变化不明显;稻鳅田中性磷酸酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性极显著低于对照田(P<0.01),脲酶和蔗糖酶活性极显著高于对照田(P<0.01),使得稻鳅田土壤磷肥出现累积,钾肥变化不明显,氮肥和有机质明显下降.因此,稻鳅共生模式丰富了稻田土壤表层微生物群落构成,提高了酶活性,促进了营养物质转化、循环与利用. 相似文献
4.
为了研究3种不同海洋脂质- 二十碳五烯酸(eicosapntemacnioc acid , EPA), 二十二碳五烯酸(docosapentaenoic acid , DPA)和二十二碳六烯酸( docosahexaenoic acid , DHA)对溃疡性结肠炎(UC)小鼠及其肠道菌群的影响,本实验采用葡聚硫酸钠(dextran sulfate sodium, DSS)诱导的C57BL/6小鼠为UC模型,以小鼠的体质量量减少量、疾病活动指数、结肠表观、结肠长度、结肠的重量与长度比、苏木精-伊红染色结肠组织切片的显微观察及组织学损伤评分为指标评价3种海洋脂质对UC的干预效果,采用16S rDNA高通量测序的方法研究了3种海洋脂质对小鼠肠道微生态的影响。结果表明,3种海洋脂质均可以有效抑制UC小鼠体质量的下降、疾病活动指数的升高、结肠长度的缩短及组织损伤评分的升高,其中DPA的在抑制体重下降、疾病活动指数升高以及组织损伤评分升高方面的干预效果显著优于其他两者。16S rDNA高通量测序的结果显示,3种海洋脂质可以有效抑制UC小鼠肠道内拟杆菌属、脱硫弧菌属、肠球菌属、埃希菌属/志贺氏菌属、乳球菌属、普雷沃菌属和毛螺菌属丰度的增加,阿克曼菌属、理研菌属、双歧杆菌属、布劳特氏菌属、丁酸杆菌属、真杆菌属和螺旋菌属丰度的降低,其中DPA对阿克曼菌属, 理研菌属, 丁酸杆菌属和埃希菌属/志贺氏菌属具有更加显著的调控作用。本研究表明,EPA、DPA和DHA这3种海洋脂质可以显著缓解UC小鼠的病症,并且可以显著改变UC小鼠肠道菌群的结构和组成,说明这3种海洋脂质对UC的管控作用或与其对肠道特定微生物的调控作用相关。本研究为海洋脂质,尤其是DPA的生物学效应提供了参考,并为膳食管控慢性疾病提供借鉴。 相似文献
5.
《土壤与作物》2021,(1)
《土壤与作物》(ISSN:2095-2961,CN:23-1580/S),中国科学院东北地理与农业生态研究所主管,中国科学院东北地理与农业生态研究所农业技术中心主办,重点刊登气候变化背景下的土壤与作物交互作用的过程、机理和调控技术方面的基础理论和应用层面的简报、学术论文及综述文章,包括土壤肥力质量与作物生产力、土壤水分和养分有效性与作物生育、土壤有益/病原微生物与作物互作、作物适应气候变化的根际微环境等与土壤-作物互作相关的土壤生物化学和物理学、分子生物学、作物逆境生物学和作物生长发育模型等。土壤与作物资源保护、管理及其高效利用、作物生态也属于该刊范畴。 相似文献
6.
为探寻较为合理且高效的石漠化植被修复的治理模式,为今后选择治理石漠化的植被组合提供参考依据.在贵州省黔东南苗族侗族自治州施秉县设置样地,选择3种治理模式:模式一为针叶林(马尾松、柏木),模式二为阔叶林(壳斗类,杂灌),模式三为灌木林(荚蒾、杂灌),分析不同治理模式下的土壤养分状况、土壤微生物群落结构、土壤微生物与环境因子相关性.结果表明,3种模式下土壤中微生物数量为细菌>真菌>放线菌;模式二治理下的土壤呈弱碱性,土壤养分含量高于其他2种模式,土壤微生物具有更高的多样性,罗尔斯通氏菌菌属(H16)、Gaiella、红游动菌属(Rhodoplanes)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、Haliangium、子囊菌门(Ascomycoat)、担子菌门(Basidiomycete)、接合菌门(Zygomycota)是其优势菌属,且与土壤中大多数营养物质具有显著正相关性;石漠化治理效果表现为模式二>模式一>模式三,所以模式二的石漠化治理能力更好. 相似文献
7.
以生防菌株白刺链霉菌CT205为材料,通过诱变选育高效突变菌株,并探索其生物制剂对芹菜根腐病的防控效果.菌株CT205经UV-LiCl复合诱变获得一株遗传稳定、相对高效的突变菌株U-L-4,液体发酵其活性物质产量达到42 mg/L,较野生菌株提高55.56%.利用突变株U-L-4固体发酵,制备生物有机肥,通过田间试验防控芹菜土传病害,结果表明,施用放线菌生物有机肥可有效防控芹菜根腐病,显著促进植株生长,芹菜产量增加75.00%,芹菜根际病原真菌-尖胞镰刀菌数量显著降低,改善了芹菜根际微生物群落组成.研究结果可为生防制剂防控土传病害提供理论依据. 相似文献
8.
瘤胃微生物在木质纤维素价值化利用的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
瘤胃是反刍动物消化的第一个腔室,各种微生物(细菌、真菌和原生动物)相互作用将木质纤维素植物生物降解为易于代谢的化合物。瘤胃也是目前自然界公认的木质纤维素高效降解和利用的天然反应器,其真菌和细菌可分泌多种木质纤维素降解酶,在木质纤维素生产生物燃料和化学用品方面具有潜在的价值。因此,本研究在瘤胃内木质纤维降解的微生物及其降解木质纤维素相关酶的基础上,重点综述了瘤胃微生物在木质纤维素生物转化为乙醇、生物化学(有机酸)及沼气等方面的研究进展,旨在为瘤胃微生物和瘤胃酶在木质纤维素价值化利用方面的研究和应用提供新的方法和思路。 相似文献
9.
为分析抗菌肽粗提物对肉鸡生长性能、粪便微生物菌群结构及经济效益的影响,试验选择体重相近的21日龄白羽肉鸡600只,随机分成4组,每组15个重复,每个重复10只,1组为空白对照组饲喂基础日粮,试验2、3、4组在基础日粮中分别添加1.0%、1.5%、2.0%的抗菌肽粗提物,试验期为21 d。结果表明:(1)试验2、3、4组的平均采食均高于1组(P > 0.05)|试验3、4组的平均日增重较1组比分别提高11.0%、9.4%(P < 0.05),料重比较1组比分别降低18.5%、15.2% (P < 0.05)|(2)试验3、4组粪便中大肠杆菌的含量较1组分别降低14.3%、18.0%(P < 0.05),试验3、4组粪便中乳酸杆菌、双歧杆菌的含量较1组比分别提高4.6%、6.7%、14.5%、12.3%(P < 0.05)|(3)试验3、4组每只肉鸡经济效益较1组比分别提高19.3%、17.7%。综上,1.5%抗菌肽粗提物添加可以提高白羽肉鸡生长性能,改善粪便微生物菌群结构,提高其经济效益。
[关键词] 抗菌肽粗提物|白羽肉鸡|生长性能|粪便微生物菌群结构|经济效益 相似文献
10.
随着我国全面禁止饲用抗生素、环境保护和非洲猪瘟疫情影响,如何有效保障猪的肠道健康成为行业关注的热点问题.生物发酵饲料可通过益生菌发酵改变饲料的理化性质,提供饲料的利用率,改善肠道菌群和免疫功能,是一种促进猪肠道健康的重要方式.本文就生物发酵饲料菌种、生物发酵饲料的功能及其对猪肠道健康的作用进行综述,为生物发酵饲料在养猪业中的应用提供参考. 相似文献