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。     

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。     

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。     

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。     

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30g／kg；79．3％的土壤样品碱解N含量超过120mg／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pH5．5～7．0的样本数只有32．9％。76．9％的土壤样品碱解N含量超过了150mg／kg；62．2％的土壤样品速效P含量超过了50mg／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。     

生物炭对土壤钾素生物有效性影响的研究进展

土壤缺钾已成为影响作物产量和品质,限制我国农业可持续发展的重要因素之一,亟待深入开展如何提高土壤钾素生物有效性的相关研究。本文收集整理了近年来研究者比较感兴趣的生物炭对土壤肥力,特别是对土壤钾素生物有效性影响的相关资料,从生物炭影响土壤温度、水分、p H值、阳离子交换量、微生物生物量与活性、作物根系生长与活动等方面论述了生物炭影响土壤钾素生物有效性的可能机理,并提出了今后需要深入研究的方面。     

咸海中下游流域水质空间分布特征及其与土地覆被的关系

中亚咸海流域的资源和环境问题一直是全球关注的热点。为揭示咸海流域水环境变化及其成因,本文利用2019年中下游流域21个采样点水质数据,通过主成分、聚类和秩次等多元统计分析方法相结合,分析了水体的基础理化属性、氮磷营养元素、其他元素和离子等20种指标的空间分布特征,辨识了该流域主要水质类型、空间分布及成因,探索了不同空间尺度土地覆被类型对水质类型的影响。结果表明:1)电导率、总溶解性固体物质和离子浓度越往河流下游数值越高,其中在咸海最大;不同形态磷元素浓度在阿姆河中游较高,硝态氮浓度在锡尔河较高;碳元素浓度也在阿姆河,特别是阿姆河下游三角洲地区较高。2)所有采样点水体根据水质指标相似性聚类可划分为3种综合性水质类型。第1类型为水质指标浓度均偏低的水体,分布在锡尔河中游和咸海;第2类型为氮磷营养元素浓度偏高的水体,分布在阿姆河中下游;第3类为碳元素和离子浓度均偏高的水体,分布在咸海。第1和2类型水体的元素浓度主要受荒漠地区岩石风化过程控制,阴阳离子来源于硅酸盐岩和蒸发岩的风化;第3类型水体主要受气候干燥导致的蒸发-结晶过程控制,阴阳离子除来源于硅酸盐岩和蒸发岩的风化外,还受碳酸盐岩风化影响。3)当各采样点缓冲区半径从0.5 km增加到10 km时,对第1类型水质浓度变化影响显著的土地覆被类型逐渐从荒地变为水域、灌木、草地和农田与植被混合,其中水域的影响最大;第2类型水质浓度变化与土地覆被类型无显著性关系;对第3类型水质浓度变化影响显著的土地覆被类型从水域变为水域、农田与植被混合等,其中水域的影响最大。因此,咸海流域水质浓度变化与当地干旱缺水和蒸发剧烈等气象条件以及土地覆被类型有密切关系。为改善咸海中下游流域水环境状况,在增加中下游河道流量和咸海的补给,减弱下游和咸海蒸发-结晶作用的同时,还需加大河岸带的植被修复和退耕还林还草,特别是在阿姆河和锡尔河中下游农业区、咸海等地区。     

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。