硅酸盐解钾菌对含钾矿物的选择性风化机理

从棉花根际土壤中筛选、分离、纯化了硅酸盐解钾菌,进行了硅酸盐解钾菌与7种含钾矿物在厌氧密闭系统中的生物风化解钾试验,探讨了硅酸盐解钾菌对不同含钾矿物生物风化作用的规律。试验结果表明,生物风化反应释放出K+最多的前3个组合是白云母和QY17、黑云母和QY19、白云母和QY19,反应释放出K+的量分别为1 235.76、1 010.71、916.61μg/g。生物风化反应固定K+最多的4个组合是黑云母和QY4、蒙脱石和QY3、黑云母和QY10、高岭石和QY17,反应中含K矿石固定K+的量分别为78.35、39.92、32.71、22.56μg/g。形成差异的原因可能是硅酸盐解钾菌(包括其次生代谢物)与含钾矿物的晶体结构之间的双向选择过程。硅酸盐解钾菌浓度越大,硅酸盐解钾菌类群对矿物生物风化作用有选择性倾向越明显。造成硅酸盐解钾菌的解钾数量、速率的差异的原因是界面交换过程的不同,机理是硅酸盐解钾菌(次生代谢物)与含钾矿物之间空间构效关系(CQSAR)。风化作用是硅酸盐细菌剥蚀作用、机械破碎、次生有机酸解钾过程交替循环所产生的。腐殖酸的加入促进了硅酸盐解钾菌解钾的过程,延长了解钾时间,同时向硅酸盐解钾菌提供C、N养分。     

施肥模式对双季稻产量、养分吸收及经济效益的影响

水旱轮作田间定位试验条件下研究了连续4年（20052008）不同施肥模式对双季稻产量、养分吸收及经济效益的影响。结果表明,氮磷钾肥配施能显著提高水稻产量,长期有机无机肥配施增产效果明显。定位4年后,有机无机肥配施处理早稻和晚稻平均产量分别比未施肥处理增产135%和130%。随着产量的增加,稻草与稻谷中氮、磷和钾养分吸收量呈增大的趋势,表明水稻植株养分吸收量与稻谷产量呈显著正相关。不同施肥模式显著影响水稻稻草、稻谷中的氮、磷、钾养分含量。氮磷钾肥配施处理,特别是有机无机肥配施处理稻谷的养分吸收量最高,在土壤中的氮、磷盈余也最少。肥料配施虽增加了支出,但提高了经济产出,其纯收益相对较高,以有机无机肥配施处理的纯收益最高。双季稻生产实践中,有机无机肥配施模式值得推荐且需合理增施磷、钾肥。     

利用AFLP分子标记技术构建花莲核心种质资源

 【目的】构建花莲核心种质,以利于对花莲种质资源的保存、研究和利用。【方法】利用AFLP分子标记,对395份花莲原始种质按照种属来源分组后采用组内简单比例法和聚类抽样法建立候选核心种质,比较不同候选核心种质的多态性位点数、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和Shannon’s信息指数等参数,最终确定花莲核心种质,并进行核心种质与原始种质的遗传多样性比较和t检验。【结果】所获得88个品种的花莲核心种质包括60份中国花莲品种,3份美洲黄莲,16份中美杂交莲和9份日本莲品种。核心种质保留了原始种质22.27%的样品,多态性位点和多态性位点百分率保留率为99.27%,观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数、Shannon’s信息指数的保留率分别为100.00%、101.72%、110.00%、106.67%。t测验结果表明,核心种质的遗传多样性指数与原始种质差异不显著。【结论】根据聚类分析结果剔除原始种质中的冗余种质后,建立的核心种质以最少的花莲资源可代表原始种质最大的遗传多样性。本文所构建的花莲核心种质在遗传上能最大程度地代表原始种质资源。     

丹江口库区土壤侵蚀对土地利用变化的响应

[目的]探讨土壤侵蚀对土地利用变化的响应,为库区土壤侵蚀的防治提供借鉴性意见,从而为制定保障丹江口水质安全的措施提供科学支持。[方法]利用遥感影像解译的土地利用类型(2002—2013年),分析丹江口库区土地利用变化,同时利用修正的土壤流失模型RUSLE对土壤侵蚀量进行模拟分析,探讨土壤侵蚀对土地利用变化的响应。[结果]丹江口库区在2002—2013年期间主要的土地利用变化集中在林地、耕地、灌草地之间的转移以及建设用地的扩张,具体表现为林地面积扩大了13.72%,耕地面积小幅增加了5.76%,而灌草地面积大幅减少了37.61%,建设用地增长了2.40倍。丹江口库区2002,2008,2013年均以微度侵蚀占主导。库区土壤的整体侵蚀强度减轻,但土壤侵蚀在城市扩张地区增加明显。[结论]丹江口库区的土地利用变化及土壤侵蚀强度的改变主要受退耕还林、天然林保护等政策措施和城市扩张的影响。库区的土壤侵蚀程度在总体上具有降低的趋势,但在城镇化区域,土壤侵蚀状况急剧恶化。     

长期有机–无机肥配施对农田杂草土壤种子库的影响

为揭示长期有机-无机肥配施处理下农田杂草土壤种子库的特征变化规律,本研究通过田间长期定位施肥模式试验,运用群落生态学方法研究了小麦-大豆轮作制度下大豆种植季7种施肥处理区杂草土壤种子库的结构及其生物多样性特征。结果表明,土壤样品中共检出杂草种子16种,隶属于10科; 土壤种子库总密度分布在15995~106300 grain/m2范围。长期有机-无机肥配施处理区的杂草土壤种子库优势物种组成较为简单,优势种为12种,配施麦秸处理区主要以栗米草为主,配施粪肥处理区主要以水苋菜为主; 土壤种子库的密度显著降低至15995~41900 grain/m2范围; 物种丰富度降低至7.67~9.33范围,并且将物种多样性和均匀度指数维持在休闲与纯化肥处理区之间（1.5~2.0和0.6~0.8）。长期配施麦秸、 粪肥均显著影响土壤杂草土壤种子库的结构特征,且麦秸与粪肥品种间差异的影响大于麦秸施用量差异的影响。因此,本研究认为有机-无机肥配施既有利于作物的优质高产,也可以通过调整有机肥种类以及与施用量来调控杂草土壤种子库,实现经济效益和生态效益的双赢。     

红阳猕猴桃叶片营养DRIS诊断

探讨红阳猕猴桃(Actinidia chinensis cv.‘hongyang’)树体养分限制因子,为推动猕猴桃果园科学合理施肥提供参考。采用DRIS指数诊断法对四川都江堰地区红阳猕猴桃(Actinidia chinensis cv.‘Hongyang’)进行叶片营养诊断研究。结果表明,红阳猕猴桃在不同时期叶片各养分元素变化存在差异,且随季节变化叶片N、P、K含量均呈现逐渐减低趋势。不同时期DRIS确定的重要诊断参数不同。诊断结果显示,不同时期高产园和低产园的养分限制因子存在差异。在4月和6月份,相对于N和P,K是影响产量的最主要限制因子,但在4月份,K相对N、P不足,而在6月,K相对N、P过量。在8月份,P成为最需要的元素,低产果园较高产果园更需要。研究表明,可以采用DRIS方法对红阳猕猴桃在不同生长阶段的养分状况进行诊断。猕猴桃果园施肥时,不仅要注意各个时期肥料的均衡配比,还要考虑肥料的最佳施入方式,以最大程度提高肥料利用率。     

三峡水库消落区蓄水前土壤重金属含量及生态危害评价

三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程,其建设对我国生态环境和社会经济发展产生深远的影响。三峡水库2003年6月开始蓄水,至2009年水库将全部建成。根据拟定的“蓄清排浊”的运行方案,水库每年水位在高程145 m至175 m之间变化,在库区两岸会形成水位涨落高差达30 m且水位冬涨夏落、反自然节律的消落区,总面积为348.9 km2[1]。水库消落区是陆生生态系统和水生生态系统的过渡地带,在此区间,陆域与水域物质、能量的转移和交换频繁,消落区内土壤的重金属元素也会与库区水体发生频繁的交换和转移,影响三峡水库水质。目前,三峡库区消落区土壤重金属的研究主要集中在不同土地利用方式以及不同土壤类型下重金     

湖北丹江口水库库区小流域土壤可蚀性特征

土壤自身的可侵蚀性是土壤侵蚀发生的内在因素。由于具有明确的物理意义和方便的测定方法,土壤可蚀性K指标值成为水土流失预报模型的一个重要参数。采用EPIC中土壤可蚀性K值计算方法,对丹江口水库库区内1.94km2的五龙池小流域的K值进行了计算。结果显示,研究区内土壤可蚀性K值平均为0.0302thm2h(MJmmhm2)-1,与我国其他有黄棕壤分布地区已有的研究结果相一致。小流域土壤可蚀性存在一定的空间变异,但变异性不大(变异系数14.7%),86.56%土地面积上的K值位于0.0264～0.0330之间。从土壤可侵蚀性强弱判断,该区土壤为易侵蚀土。利用反距离权重插值(IDW)进行了K值图的制作,并简要介绍了K值图的应用。     

都江堰猕猴桃主产区果园土壤肥力状况调查与评价

为全面了解都江堰猕猴桃主产区果园土壤肥力状况以及科学评价土壤环境质量,以该地区处于盛产期的9个果园为研究对象,分析果园表层土壤的pH、有机质以及有效态的N、P、K含量。结果显示：土壤明显偏酸性;土壤有机质含量较为充足,70.7%的土壤样本有机质含量超过了30 g/kg;79.3%的土壤样品碱解N含量超过120 mg/kg,仅有4.8%的土壤样品碱解N表现缺乏;18.3%的土壤样本速效P含量表现缺乏,仅有8.5%的土壤样品缺乏K素。从整体上看,果园的土壤pH和有机质空间变异较小,而有效P和有效K分布不均衡。此外,本次调查结果显示都江堰猕猴桃主产区果园的土壤环境质量不容乐观,56.1%土壤样本的pH＜5.5,在猕猴桃适宜生长范围pH 5.5~7.0的样本数只有32.9%。76.9%的土壤样品碱解N含量超过了150 mg/kg;62.2%的土壤样品速效P含量超过了50 mg/kg。因此,需要及时提高果园土壤养分管理水平,建议适当调整施肥策略,根据果树生长需肥规律施肥,提高肥料利用率,避免果园施肥造成的面源污染和土壤环境质量恶化。     

丹江口库区不同土地利用方式土壤团聚体稳定性及分形特征

为分析南水北调(中线)丹江口库区不同土地利用方式土壤团聚体稳定性及其分形特征,揭示人类活动对土壤结构的影响,以库区内不同土地利用方式(水田、旱地、果园、人工林地、自然林地)土壤为研究对象,经干筛和湿筛法测定团聚体组成,以土壤团聚体稳定性指标(大团聚体含量(R0.25)和团聚体破坏率(PAD))、土壤团聚体直径指标(平均质量直径(MWD)和几何均重直径(GMD))以及分形维数(D)作为评价指标,对比分析丹江口库区不同土地利用方式下土壤团聚体组成及其稳定性。结果表明,对土壤团聚体组成的测定,湿筛法相对干筛法重现性更好,能更真实反映土壤团聚体组成及其稳定性。各土地利用方式总体上表现为林地(人工林和自然林)土壤稳定性和抗蚀性更好,其MWD和GMD值相对较高,D值相对较低;相反,旱作农地(果园和旱地)土壤团聚结构及其稳定性较弱,其MWD和GMD值相对较低,D值相对较高。说明各团聚体稳定性指标均能从不同角度反映不同土地利用方式对土壤团聚体稳定性的影响。相关性分析表明,土壤团聚体MWD、GMD值和D值与各粒径团聚体含量呈明显线性关系,在土壤团聚化过程中,土壤团聚体从微团聚体(0.25 mm)—中等团聚体(0.25~5 mm)—大团聚体(5 mm)的转化中,0.25,1,5mm粒级是较为关键的临界点。