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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.
我国棉田残膜污染危害与治理措施研究进展 总被引:2,自引:0,他引:2
地膜覆盖技术的应用为我国棉花产量提升做出重大贡献。但随着聚乙烯地膜的长期使用,土壤残膜污染问题日益突出,影响棉田土壤环境和棉花可持续发展。综述了我国棉田地膜残留现状、分布特征及其对棉花生长的危害,从土壤结构变化、水分迁移状况、有害物质释放、土壤物质代谢、微生物种群结构等方面系统总结了棉田残膜污染的危害机制,归纳了现阶段我国棉田残膜污染防控技术的研究进展及优势与不足,并对残膜污染防控策略及发展趋势进行了展望,为我国棉田残膜污染治理技术的研究提供科学参考。 相似文献
6.
自党的十九大提出实施乡村振兴战略后,"乡村振兴"就成为理论研究的热点,出现了大量的研究成果.全面梳理乡村振兴领域的研究成果,对于提升理论研究的实践指导和借鉴价值,推进乡村振兴战略的全面落实意义重大.因此,通过运用CiteSpace软件对2017~2018年间CSSCI数据库中乡村振兴研究的263篇文献进行被引文献、关键词的可视化分析,提炼关于乡村振兴方面的核心文献、前沿课题、研究热点,以把握现阶段乡村振兴研究的整体脉络,为今后的乡村振兴研究指明方向. 相似文献
7.
为了探究光照处理对中国被毛孢生长代谢的影响,通过分离单子囊孢子获得单孢菌株,并对该菌株进行光照处理。观察记录光照处理30 d后菌落和菌丝形态的变化,测量菌落鲜质量、干质量以及分生孢子量,通过比色法检测甘露醇、多糖、尿素和多酚4种代谢物含量的变化,并通过UPLC检测腺苷含量的变化。结果表明,光照处理后中国被毛孢菌落形态发生显著变化;菌落鲜质量显著低于黑暗处理组,干质量无明显差异;菌丝的延伸被抑制并出现扭结现象;分生孢子数量显著高于黑暗处理组;多糖和尿素含量均显著低于黑暗处理组;甘露醇和多酚含量无显著变化;腺苷含量显著高于黑暗处理组。 相似文献
8.
9.
《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
10.
培养不同膜材用量的包膜尿素(CRU1,CRU2)在25℃静水及不同土壤(白浆土、黑土、黑钙土)中的释放规律,研究介质及膜材用量对包膜尿素氮素释放的影响.结果 表明:氮素释放期方面,CRU1和CRU2在25℃静水中的释放期分别为30 d和100d,在白浆土中的释放期分别为37 d和182 d,在黑土中的释放期分别为36 d和209 d,在黑钙土中的释放期分别为34 d和213 d.无机氮变化规律方面,CRU1处理下土壤中NO3-N含量呈现先平稳再升高后下降的趋势,NH4+-N含量呈现先升高后降低的趋势;CRU2处理下土壤中NO3-N、NH4+-N含量均呈现先平稳再升高后降低的趋势.相关结果表明,介质类型显著影响包膜尿素的氮素释放期,与水相比土壤中的氮素释放期明显增加,且不同土壤类型间差异显著.随着膜材用量的增加,包膜尿素的氮素释放期明显增加,同时介质中的无机氮含量变化趋势也存在差异. 相似文献