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1.
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
2.
3.
不同吸附特性的稻草生物炭对稻田氨挥发和水稻产量的影响 总被引:1,自引:1,他引:0
秸秆生物炭具有改善土壤生态环境、土壤蓄水保肥和减少温室气体排放等正效应,但其石灰效应会加大稻田氨挥发损失。为充分发挥生物炭吸铵特性,降低其石灰效应的不利影响,对不同热解温度(300、500、700℃)和酸化水平(pH值=5、7、9)稻草生物炭处理下的田面水NH_4~+-N浓度、氨挥发和水稻产量进行了研究。结果表明:偏酸性(pH值=5)、中性(p H值=7)生物炭处理在基肥期和分蘖肥期均能显著降低田面水NH_4~+-N峰值浓度(P0.05),降幅达16.90%~35.60%。全生育期稻田氨挥发损失占施氮量的15.14%~26.05%(2019年)、15.10%~19.00%(2020年)。稻田增施热解温度为700℃、酸化水平为5(p H值=5)的生物炭(C700P5)降氨效果最好,两年氨挥发分别显著降低22.93%、12.61%(P0.05)。高温热解配合偏酸性、中性生物炭(C700P5、C700P7)增产效果显著,增产率达9.92%~13.50%,结构方程模型表明,其增产原因是生物炭酸化处理降低了稻草生物炭的石灰效应,而热解温度调整提高了生物炭阳离子交换量(CationExchange Capacity,CEC),进而降低了田面水NH_4~+-N浓度和氨挥发损失,最终提高了水稻地上部氮素积累和水稻产量。研究可揭示不同热解温度和酸化水平制备的生物炭在稻田中的应用潜力,并为稻田合理施用生物炭和减少化肥施用量提供理论依据。 相似文献
4.
《福建农林大学学报(自然科学版)》2021,(1)
采用室内盆栽模拟方法,选择同一无性系杉木为研究对象,设置双株拥挤、双株宽敞和单株种植(对照)3个拥挤程度,分别于处理50、100和150 d后进行破坏性收获,测定不同拥挤条件下杉木根系内源有机酸的种类及含量.结果表明:参试杉木幼苗根系内的有机酸主要有草酸(3.69~8.99 mg·g~(-1))、苹果酸(0.34~0.63 mg·g~(-1))和柠檬酸(0.06~0.12 mg·g~(-1));而棕榈酸、辛酸、肉豆蔻酸、亚油酸、山嵛酸和癸酸等有机酸含量较少(2.02~106.07μg·g~(-1));未检出γ-亚麻酸和十五碳烯酸.拥挤程度和处理时间对杉木根系内源有机酸含量的交互作用不显著;双株拥挤处理第150天时杉木根系内的草酸、苹果酸、柠檬酸、棕榈酸、辛酸、肉豆蔻酸、亚油酸、山嵛酸含量明显增加,与对照相比,分别增加了116.1%、171.5%、175.4%、98.1%、182.4%、91.3%、315.3%、266.5%;双株拥挤处理第150天时根系内柠檬酸含量显著低于同处理第50天时的含量,第100天时的山嵛酸含量显著高于另外两个时间点的含量,而其余有机酸含量均无显著变化. 相似文献
5.
为研究"乡村振兴"背景下,农村人居环境整治提升满意度影响因素及其关系,为今后农村人居环境整治提升满意度评价提供方法参考及数据支持.以云南省普洱市澜沧拉祜族自治县南岭乡黄回村为研究区,以社会人文环境、情感感知在内的6个指标层,建立农村人居环境整治提升满意度评价体系;采用主成分分析法进行探索性因子分析及确定性因子分析,构建农村人居环境整治提升满意度影响因素模型;通过对评价体系指标层因子特征向量值及因子贡献率的统计分析,设立农村人居环境整治提升工程满意度评级参考标准.结果表明,自然居住环境、基础设施、村民情感感知、社会人文环境、安全防御保障为影响农村人居环境整治提升满意度的显著因子,其中,自然居住环境因子影响最为显著.同时,依据所构建的评价模型中整体满意度的计算,将农村人居环境整治提升满意度划分为"非常不满意""不满意""中立""满意""非常满意"5个等级.依据研究所得结果,可为今后农村人居环境整治提升满意度评价及工程的开展、评级、验收提供一定的理论依据、数据支持及方法参考. 相似文献
6.
农业转基因生物环境安全检测标准是农业转基因生物安全管理必不可少的技术保障。截至2021年1月,农业部/农业农村部共发布了农业转基因生物环境安全检测标准47项。本文对我国农业转基因生物环境安全检测标准体系现状进行初步总结,对国内外农业转基因生物环境安全检测标准的发展现状进行比较,探讨了今后一段时间内农业转基因生物环境安全检测标准的发展方向,以期为我国农业转基因生物环境安全检测标准的进一步完善提供借鉴,使其更好地为农业转基因生物安全管理工作提供技术支撑。 相似文献
7.
对虾养殖在我国已形成了大产业,然而每年因疾病引起的排塘、死亡等损失巨大。疾病防治是对虾养殖高产、稳产的关键。在养殖过程中,出现病害时,养殖户往往认为是传染性疾病,盲目用水体消毒和投喂抗生素的方式来治疗,但效果却并不理想。对虾疾病除了感染细菌、病毒、寄生虫以外,还有藻类、氨氮、亚硝酸盐和硫化氢导致的中毒、环境应激和缺氧等原因。 相似文献
8.
为有效完成蔬菜温室内温湿度的实时检测,设计了以单片机Arduino为控制核心的蔬菜温室智能控制系统,使用温湿度传感器DHT11实现对温室内温湿度的采集。该控制系统可以根据检测结果通过神经网络对温室环境进行调节,从而实现对蔬菜温室环境自动化控制,优化蔬菜生长环境。 相似文献
9.
不同生境对野生金荞麦植物表型和营养成分的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
以江西省野生金荞麦种质资源居群地百丈山30 km2范围内8份不同海拔高度和遮阳条件下的金荞麦(编号为JQ1、JQ2、JQ3、JQ4、JQ5、JQ6、JQ7和JQ8)为材料,观测其植物表型,测定营养成分,分析海拔高度、遮阳条件与金荞麦表型性状、营养成分的相关性,并采用遗传距离对金荞麦表型性状进行聚类分析。结果表明:金荞麦叶面积与遮阳条件呈极显著正相关,与株型呈显著正相关;株型与粗蛋白和干物质呈极显著正相关,与粗灰分呈显著正相关,与粗脂肪呈显著负相关;叶面积与粗脂肪呈极显著负相关,与粗纤维呈显著正相关;JQ1和JQ3均处于海拔高度700 m以上的半阴条件,株型松散,叶面积较大,干物质和粗蛋白含量较高,粗脂肪含量较低,牧草品质较好。 相似文献
10.
采用双模态联合表征学习方法识别作物病害 总被引:1,自引:1,他引:0
基于深度卷积神经网络的视觉识别方法在病害诊断中表现出色,逐渐成为了研究热点。但是,基于深度卷积神经网络建立的视觉识别模型通常只利用了图像模态的数据,导致模型的识别准确率和鲁棒性,都依赖训练数据集的规模和标注的质量。构建开放环境下大规模的病害数据集并完成高质量的标注,通常需要付出巨大的经济和技术代价,限制了基于深度卷积神经网络的视觉识别方法在实际应用中的推广。该研究提出了一种基于图像与文本双模态联合表征学习的开放环境下作物病害识别模型(bimodalNet)。该模型在病害图像模态的基础上,进行了病害文本模态信息的嵌入,利用两种模态病害信息间的相关性和互补性,实现了病害特征的联合表征学习。最终bimodalNet在较小的数据集上取得了优于单纯的图像模态模型和文本模态模型的效果,最优模型组合在测试集的准确率、精确率、灵敏度、特异性和F1值分别为99.47%、98.51%、98.61%、99.68%和98.51%。该研究证明了利用病害图像和病害文本的双模态表征学习是解决开放环境下作物病害识别的有效方法。 相似文献