稻田生态系统氧化亚氮(N_2O)排放微生物调控机制研究进展及展望

氧化亚氮(N_2O)是第三大温室气体,对全球气候变化具有显著影响。稻田是重要的N_2O排放源,追踪稻田N_2O产生及排放关键过程的微生物调控机制,可以为农田土壤氮素循环研究以及稻田N_2O减排提供有价值的信息。微生物调控的硝化作用和反硝化作用是稻田N_2O排放的主要来源。基于此,我们在过去十年的研究中,依托中国科学院桃源农业生态试验站,以水稻田淹水-落干和施肥为关键过程,从水稻根际、土层深度、反应底物浓度等方面探明了土壤硝化反硝化过程和N_2O排放特征及其微生物调控机制;提出了开发稻田土壤微生物资源,提高土壤N_2O消纳能力的可能策略;构建了可以有效降低稻田氮素损失和N_2O排放的基于化肥一次性深施的减氮控磷施肥技术,并在实际农业生产中进行了示范推广。本文对上述研究取得的成果,以及国内外相关研究结果进行了全面综述。结合分子生物技术在土壤科学研究中的应用,今后的研究工作将会从以下几个方面开展:1)解析土壤微生物与土壤生产力和生态环境之间的关系;2)在基因组和转录组水平构建农田土壤碳氮循环功能微生物分析平台;3)解析土壤微生物分布与生态功能之间的关联机制;4)根系—土壤—微生物之间的协同机制以及植物—内生菌—土壤微生物之间相互影响的分子机制;5)加强对实用技术的研发,把基础研究成果转化为生产力,服务农业生产和生态文明建设。     

南山国家公园景观资源调查与评价

国家公园建设是新时期生态文明建设中加大自然生态系统保护力度的重要措施.国家公园进行景观资源调查与评价能够更好地识别国家公园管理的对象,对于国家公园管理目标的实现有着重要的意义.该文以南山国家公园为研究对象,通过实地调查法和层次分析法,对研究区景观资源进行评价,构建了适用于研究区的景观资源评价体系.结果表明:评价体系准则层各项内容按照重要性程度,从大到小依次为景观资源质量、资源自然属性、区域环境质量;景观资源各类指标按照重要性程度,从大到小依次为生物资源、地文资源、水文资源、人文资源、天象资源、资源组合;资源自然属性各类指标按照重要性程度,从大到小依次为典型度、自然度、稀缺度、环境脆弱度、面积适宜度、环境优美度;区域环境质量各类指标按照重要性程度,从大到小依次为水文环境、土壤环境、大气环境、公园面积、噪声环境.     

黄土高原森林带植被群落下土壤活性有机碳研究

为了探讨植被类型对土壤活性有机碳的影响以及活性有机碳对植被类型的敏感程度,在黄土高原沟壑区安塞县洞子沟流域,选择森林带不同植被类型下0-10 cm和10-20 cm土壤为研究对象,测定了四种表征土壤活性有机碳的指标,并对活性有机碳与植被群落中优势植物的特征指标进行逐步回归分析.结果表明,土壤有机碳以及活性有机碳含量均随土层深度的增加而降低,且含量都以乔灌草群落最大,草本群落最小.微生物生物量碳和溶解性有机碳占有机碳的比例不随植被类型和土层深度的变化而变化,保持在一个比较稳定的水平上.易氧化有机碳和轻组有机碳占有机碳的比例则随不同植被而变化.轻组有机碳占有机碳的比例在上下两层也有明显差异.活性有机碳对优势植物生物量和碳含量的响应,均敏感于总有机碳.而在四种活性有机碳中,微生物生物量碳的响应最为敏感,其次分别为溶解性有机碳,易氧化有机碳,轻组有机碳.     

新农科背景下的园林工程项目管理课程体系改革

为适应不断综合化、复杂化、现代化的园林行业环境,使综合院校能够培育出优秀的综合性园林应用型、技能型人才,该文以园林工程项目管理课程改革为切入点,详细分析了目前课程教学存在的不足,并从教学流程、教学内容、教学方法、教学评价4个方面探讨了改革的方向和措施,以期为园林院校的教学改革提供参考.     

基于新农科背景下园林专业"教、研、赛、创"四位一体化人才培养模式与实践

基于新农科背景和服务地方经济宗旨,提出以"教、研、赛、创"四位一体化为主线的人才培养方案设置构想并进行实践,通过创新课堂方式、革新考核体系、建立学科竞赛新机制等措施,达到培养服务"三农"新人才目标.     

黄土丘陵沟壑区不同植被区土壤生态化学计量特征

以黄土丘陵沟壑区3个植被区(森林区、森林草原区、草原区)不同坡向土壤作为研究对象,对土壤有机C、全N、全P、全K含量及其化学计量特征进行了研究。结果表明,不同植被区、坡向和土层土壤养分含量及其化学计量特征均有明显不同。土壤有机C、全N变异性较大,全P、全K变异性较小。表层土壤养分含量显著高于底层土壤;同一土层之间有机C、全N含量变异性较大,全P、全K含量变异性较小。不同坡向之间养分含量不同,阴坡最大,阳坡最小。土壤养分含量受植被类型及植被盖度的影响,森林区>草原区>森林草原区。土壤C/N、C/P、C/K、N/P、N/K比都较稳定,C/N比的变化范围为5.65-12.57,平均值为9.44; C/P比的变化范围为3.62-17.32,平均值为8.15;C/K比的变化范围为0.10-0.55,平均值为0.26;N/P比的变化范围为0.43-1.38,平均值为0.86;N/K比的变化范围为0.01-0.05,平均值为0.03;P/K比值较稳定,为0.03。土壤有机C和全N极显著正相关,全N和全P极显著正相关。     

黄土丘陵区不同植被土壤氮素转化微生物生理群特征及差异

采用最大或然计数法(most probable number, MPN)对黄土高原洞子沟流域不同植被恢复阶段土壤氮素微生物生理群(氨化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌)数量分布特征进行了测定,结果表明:1)土壤氨化细菌、亚硝化细菌和反硝化细菌数量随植被恢复而增加,三者最大值分别为最小值的74、4和31倍,其中氨化细菌和反硝化细菌的数量在铁杆蒿群落最低,辽东栎群落最高,亚硝化细菌数量在丁香群落最低,辽东栎群落最高;2)植被恢复对各氮素生理群影响不同,对氨化细菌影响最大,其次分别为反硝化细菌和亚硝化细菌;3)各氮素生理群数量差异较大,氨化细菌>反硝化细菌>亚硝化细菌。研究区氨化细菌占总数的75%-80%,反硝化细菌占20%-25%时,生态系统最为稳定;4)土壤理化性质与各功能菌关系紧密,其中,土壤容重和硝态氮含量与微生物数量相关性最大,全钾、矿化氮和微生物量氮也表现出很大的相关性。     

生态文明视域下园林专业景观生态学教学改革探讨

生态文明建设是促进人与自然和社会的良性循环和可持续发展的基础。园林专业学生自觉践行生态文明理念是新时代园林人才培养的内在要求。然而目前园林专业学生缺乏将生态文明理念融入景观规划设计的意识和能力。景观生态学的核心理念是构建生态和谐，与生态文明思想内涵一致，因此是培养园林专业学生生态素养的主要载体。通过实践探索，可采取以下途径提高学生生态素养：首先，引导学生关注生态问题，自觉提高通过合理景观规划实现可持续发展的责任感；其次，充分挖掘景观生态学与生态文明建设的内在联系，依托典型生态问题增设专题内容；最后，通过建立网络教学平台，综合运用翻转课堂、主题讨论、案例分析、实践教学等教学方法，以实现对生态文明的深刻理解，使学生将生态学理论更好地应用于景观设计中。     

不同母质发育旱地土壤反硝化功能差异及其关键影响因素

农田土壤反硝化作用强度具有较高的空间异质性,不同类型土壤反硝化作用活性的影响机制可能存在差异。本研究通过大规模样带调查,系统采集了3种不同母质发育的旱地农田土壤,对比分析了土壤反硝化能力的差异及其与土壤环境因子的关系。结果发现:土壤反硝化势在3个类型土壤间有显著差异,其中河流冲积物发育的潮土(AS)反硝化势(以单位时间单位质量土壤的N2O释放量表示)显著高于其他两个类型土壤22.22～579.09μg/(kg·h),平均高达213.34μg/(kg·h),黑土(BS)的反硝化势平均为136.38μg/(kg·h),略高于第四纪红色黏土发育的红壤(QRCS)(96.17μg/(kg·h)),但两者无显著差异。相关性分析表明,土壤pH与反硝化势极显著正相关,说明在本研究所测定的土壤性质中,pH可能是影响不同类型土壤反硝化势差异的关键因素,另外,有机质含量对3个类型土壤反硝化势也有一定影响。同一母质发育的土壤,反硝化能力在不同采样地点也存在差异,而且调控不同类型土壤内部反硝化势的关键土壤环境因素不尽相同,其中对第四纪红色黏土发育的红壤、潮土和黑土影响最为显著的因素分别为土壤有机质、pH和黏粒含量。     

新农科背景下园林艺术课程体系改革探索

基于新农科背景，本文介绍了园林艺术课程教学现状，分析了教学课程存在的问题，通过优化课程内容、重建教学模式、完善课程考核方式、融入课程思政教学等途径，对园林艺术课程进行了系统改革，以期全方位提高课堂教学质量，为培养园林类专业人才提供参考。